7. Suatu benda ketika berada di permukaan bumi menerima energi newton sebesar 40 J.
Tentukan energi potensial gravitasi Newton yang dialami benda itu ketika berada pada
ketinggian satu kali jari-jari bumi dari permukaan bumi!
Penjelasan:
Untuk menentukan energi potensial gravitasi yang dialami oleh benda saat berada pada ketinggian satu kali jari-jari bumi dari permukaan bumi, kita dapat menggunakan rumus energi potensial gravitasi:
\[ E_p = mgh \]
Di mana:
- \( E_p \) adalah energi potensial gravitasi,
- \( m \) adalah massa benda,
- \( g \) adalah percepatan gravitasi bumi, dan
- \( h \) adalah ketinggian.
Percepatan gravitasi bumi (\( g \)) bisa dianggap konstan dan bernilai sekitar \( 9.81 \, \text{m/s}^2 \).
Karena benda berada pada ketinggian satu kali jari-jari bumi dari permukaan, \( h \) sama dengan jari-jari bumi (\( r \)).
Sehingga, energi potensial gravitasi yang dialami oleh benda tersebut adalah:
\[ E_p = mg(r) \]
Kita tidak memiliki informasi tentang massa benda (\( m \)), tetapi kita diberi informasi tentang energi newton yang diterima oleh benda, yang bisa dianggap sebagai energi potensial gravitasi pada permukaan bumi.
Maka, \( E_p = 40 \, \text{J} \).
Kemudian, kita juga memiliki hubungan antara massa dan berat benda, yaitu:
\[ W = mg \]
Dengan \( W \) adalah berat benda. Jadi, \( m = \frac{W}{g} \).
Kita tahu \( W = 40 \, \text{N} \) (karena \( \text{J} = \text{N} \cdot \text{m} \)).
Substitusi \( m \) menjadi \( \frac{W}{g} \) dalam rumus energi potensial gravitasi, kita dapatkan:
\[ E_p = \frac{W}{g} \cdot g \cdot r \]
\[ E_p = Wr \]
\[ E_p = 40 \, \text{N} \cdot r \]
Jadi, energi potensial gravitasi yang dialami oleh benda tersebut pada ketinggian satu kali jari-jari bumi dari permukaan bumi adalah \( 40 \, \text{N} \) kali jari-jari bumi.
0 Comments
Post a Comment