Diketahui:

Posisi kereta mainan.

Massa kereta mainan $m=200$ gram $=0,2$ kg

Ditanya:

Energi kinetik kereta mainan tersebut setelah berjalan 10 cm dari keadaan awalnya $EK_2=?$

Dijawab:

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakan atau kecepatannya. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian). Energi mekanik adalah total dari energi potensial dan energi kinetik suatu benda. Menurut Hukum Konservatif Energi, energi mekanik pada setiap titik memiliki nilai yang sama jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut. Dari soal kita tahu bahwa pada keadaan awal kereta mainan tersebut tidak memiliki kecepatan. Dengan demikian, energi kitetik awalnya adalah 0 Joule. Namun pada keadaan awal tersebut, kereta mainan tersebut memiliki energi potensial. Dari soal pula kita dapat mengetahui bahwa keadaan akhir kereta mainan tersebut berada di dasar (tidak memiliki ketinggian), maka energi potensialnya adalah 0 Joule. Dengan demikian kita dapat mengerjakan soal tersebut dengan persamaan berikut.

$EM_1=EM_2$

$EK_1+EP_1=EK_2+EP_2$

$0+mgh_1=EK_2+mgh_2$

Untuk menghitungnya, kita membutuhkan tinggi bidang miring tersebut. Tinggi bidang miring dapat dicari dengan phytagoras, yaitu seperti berikut.

$h_1=\sqrt{20^2-16^2}$

$h_1=\sqrt{400-256}$

$h_1=\sqrt{144}$

$h_1=12$ cm

Untuk menghitungnya, kita juga membutuhkan tinggi posisi kereta tersebut setelah kereta berjalan 10 cm. Tinggi bidang miring dapat dicari dengan phytagoras, yaitu seperti berikut.

$h_2=\sqrt{10^2-8^2}$

$h_2=\sqrt{100-64}$

$h_2=\sqrt{36}$

$h_2=6$ cm

Kemudian kita menghitung persamaan yang kita dapatkan sebelumnya.

$0+mgh_1=EK_2+mgh_2$

$mgh_1=EK_2+mgh_2$

$\left(0,2\right)\left(10\right)\left(12\right)=EK_2+\left(0,2\right)\left(10\right)\left(6\right)$

$24=EK_2+12$

$EK_2=12$ joule

Jadi, energi kinetik kereta mainan tersebut setelah berjalan 10 cm dari keadaan awalnya adalah $12$ joule.