Sebuah tongkat dengan panjang 40 cm berdiritegak di atas permukaan tanah. Tongkat tersebut dijatuhi martil 10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujung tongkat. Jika gaya tahan rata-rata tanah 10 3 N, maka banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan terhadap tongkat agar menjadi rata dengan permukaan tanah adalah ....

Pembahasan

Diketahui: l m △ h F g ​ = = = = = ​ 40 cm = 0 , 4 m 10 kg 50 cm = 0 , 5 m 1 0 3 N 10 m / s 2 ​ Ditanya: n = ? Pembahasan: Usaha merupakan perubahan energi. Pada soal ini, energi yang dimaksud adalah energi potensial gravitasi. Energi potensial gravitasi merupakan energi yang dimiliki benda karena letaknya atau posisinya dan dipengaruhi oleh gravitasi. Untuk mencari berapa banyak tumbukan martil yang perlu dilakukan, kita bisa menghitung dengan menggunakan persamaan berikut: n = s l ​ Untuk mencari nilai jarak tiap satu kali tumbukan ( s ), kita bisa menggunakan persamaan hubungan usaha dengan energi seperti berikut ini: W F s s s s s ​ = = = = = = ​ △ EP m g △ h F m g △ h ​ 1 0 3 10 × 10 × 0 , 5 ​ 1 0 3 50 ​ 0 , 05 m ​ Setelah mendapat nilai s, maka kita bisa mencari nilai n, yaitu n = s l ​ n = 0 , 05 0 , 4 ​ n = 8 kali Dengan demikian, banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan adalah 8 kali. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.