Diketahui:

Massa $m=300$ g $=0,3$ kg

Kecepatan 1 $v_1=2$ m/s

Ketinggian $h=60$ cm $=0,6$ m

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Pernyataan yang benar $=?$

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.

$EM_1=EM_2$

$EK_1+EP_1=EK_2+EP_2$

Pada keadaan 1, bola memiliki kecepatan dan ketinggian. Sehingga pada keadaan tersebut bola memiliki energi kinetik dan potensial. Sedangkan pada keadaan 2, bola tidak memiliki ketinggian karena "sesaat sebelum menyentuh lantai". Sehingga pada keadaan tersebut, bola hanya memiliki energi kinetik, dan energi potensialnya bernilai 0.

$EK_1+EP_1=EK_2+0$

$EK_1+EP_1=EK_2$

$\frac{1}{2}mv_1^2+mgh=\frac{1}{2}mv_2^2$

$\frac{1}{2}v_1^2+gh=\frac{1}{2}v_2^2$

$\frac{1}{2}\left(2\right)^2+\left(10\right)\left(0,6\right)=\frac{1}{2}v_2^2$

$\frac{1}{2}\left(4\right)+\left(6\right)=\frac{1}{2}v_2^2$

$2+\left(6\right)=\frac{1}{2}v_2^2$

$8=\frac{1}{2}v_2^2$

$v_2^2=16$

$v_2^2=4$ m/s

1). Perubahan energi kinetik

$\Delta EK=EK_2-EK_1$

$\Delta EK=\frac{1}{2}mv_2^2-\frac{1}{2}mv_1^2$

$\Delta EK=\frac{1}{2}m\left(v_2^2-v_1^2\right)$

$\Delta EK=\frac{1}{2}\left(0,3\right)\left(4^2-2^2\right)$

$\Delta EK=\frac{1}{2}\left(0,3\right)\left(16-4\right)$

$\Delta EK=\frac{1}{2}\left(0,3\right)\left(12\right)$

$\Delta EK=1,8$ Joule

2). Perubahan energi potensial

$\Delta EP=EP_2-EP_1$

$\Delta EP=mgh_2-mgh_1$

$\Delta EP=mg\left(h_2-h_1\right)$

$\Delta EP=\left(0,3\right)\left(10\right)\left(0,6-0\right)$

$\Delta EP=\left(0,3\right)\left(10\right)\left(0,6\right)$

$\Delta EP=1,8$ Joule

Sebenarnya, kita dapat mengetahui jawabannya hanya dengan mencari perubahan energi potensialnya. Karena gaya-gaya yang bekerja merupakan gaya konservatif, maka perubahan energi potensialnya merupakan energi konservatif, dan nilainya sama dengan perubahan energi kinetiknya.

Jadi, pernyataan yang benar adalah 1, 2, dan 3.