21. Sebuah benda yang bergerak energi kinetiknya bertambah menjadi empat kali semula sehingga kecepatannya menjadi ... semula. setengah kali c. tiga kali b. dua kali d. empat kali a. 

Soal ini menceritakan sebuah benda yang mengalami perubahan energi kinetik. Karena kecepatan merupakan salah satu faktornya, maka kecepatannya juga mengalami perubahan. Dengan demikian, konsep yang tepat untuk mengerjakannya adalah tentang Hukum Kekekalan Energi Mekanik (Energi Mekanik, Energi Kinetik dan Energi Potensial).

Identifikasi Konsep

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak. Besar energi kinetik diberikan oleh

\[Ek=\dfrac{1}{2}mv^2\]

dengan $Ek$ adalah energi kinetik benda (J), $m$ adalah massa benda (kg), dan $v$ adalah kecepatan benda (m/s). Dengan demikian, energi kinetik suatu benda dipengaruhi oleh massa dan kecepatannya.
Jika energi kinetik benda mengalami perubahan, maka salah satu penyebab perubahan itu adalah kecepatannya. Pada soal ini, energi kinetik akhir benda $Ek_2$ adalah empat kali lipat energi kinetik semula, atau bisa ditulis
\[Ek_2=4Ek.\]
Jika kecepatan akhir benda adalah $v_2$, maka
\[\begin{array}{rl}Ek_2&=4Ek\\ \dfrac{1}{2}mv_2^2&=4\cdot \dfrac{1}{2}m v^2\\ v_2^2&=4v^2\\ v_2&= \sqrt{4v^2}\\ v_2&= 2v.\end{array}\]


Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi, kecepatan akhir benda adalah dua kali kecepatan semula. Jawaban yang tepat untuk soal ini adalah pilihan B.