4. Bola yang massanya 2 kg jatuh bebas dari puncak gedung yang tingginya 8 m di atas permukaan tanah. Energi mekanik yang dihasilkan 200 J. Berapakah energi kinetik benda tersebut ketika menyentuh tanah? 

Halo <i>Pahamifren</i>, pernahkah  kamu bermain bola kasti ? kalau pernah tentunya kamu pernah melemparkan bola tersebut melambung tinggi. <i>Nah  </i>kalau diperhatikan, bola yang melambung tinggi akan memiliki kecepatan dan posisi tertentu. Kecepatan yang dimiliki bola akan menunjukkan benda memiliki energi kinetik dan posisi yang dimiliki benda menunjukkan energi potensial yang dimiliki benda. Hubungan antara energi kinetik dan energi potensial ini bisa kita dapatkan dari energi mekanik. Pada soal ini kita akan menentukan nilai energi kinetik suatu benda yang diketahui nilai energi mekaniknya. Jadi konsep yang akan kita gunakan pada soal ini adalah hukum kekekalan energi mekanik dan perubahan energi.

Step 1 : Identifikasi Soal

Pada soal dijelaskan suatu bola 2 kg yang jatuh bebas dari ketinggian 8 meter di atas permukaan tanah. Jika jatuh bebas itu berarti nilai kecepatan awal bola bernilai nol. Bola tersebut memiliki energi mekanik sebesar 200 J. Energi mekanik ini merupakan penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik. Jadi gambaran soalnya bisa kita buat seperti ini

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1576/ModuleId-2/QuestionCode-21G4CF5OX01/bola jatuh.png" />

Energi kinetik bisa kita pahami sebagai energi yang dimiliki benda karena keadaan gerak bendanya. Sedangkan energi potensial merupakan energi yang bergantung pada posisi bendanya. 
Nilai dari energi kinetik dan potensial benda bisa kita dapatkan dari persamaan
	\[\begin{array}{l}{E_K} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\\{E_P} = mgh\end{array}\]
Dengan \(m\) sebagai massa benda, \(v\) sebagai kecepatan, \(g\) sebagai percepatan gravitasi, dan \(h\) sebagai ketinggian benda dari tanah.
Hubungan antara energi kinetik dan potensial bisa kita dapatkan konsep energi mekanik
	\[{E_M} = {E_K} + {E_P}\]
Pertanyaan pada soal ini adalah mengenai nilai energi kinetik benda pada saat menyentuh tanah.
Nilai energi kinetik pada soal ini bisa kita dapatkan dari hukum kekekalan energi mekanik, dengan catatan kita mengabaikan gaya luar pada benda misalnya gaya gesekan dengan udara, maka nilai energi mekanik pada bendanya akan bernilai tetap di setiap titik.
Jadi bisa kita tuliskan
	\[\begin{array}{rl}{E_M}_{Awal} &= {E_M}_{Akhir}\\{E_M}_{Awal} &= {E_K}_{Akhir} + {E_P}_{Akhr}\end{array}\]
Nilai energi mekanik awal sudah kita dapatkan yakni 200 Joule. Kemudian pada keadaan akhir yakni saat benda menyentuh tanah, nilai energi potensialnya bernilai nol karena ketinggian bendanya bernilai nol, sehingga bisa kita tuliskan bahwa
	\[\begin{array}{c}\,200\,{\rm{ Joule  =  }}{E_K}_{Akhir} + 0\\{E_K}_{Akhir} = 200\,{\rm{ Joule}}\end{array}\]


Step 2 : Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi besar energi kinetik benda saat menyentuh tanah adalah 200 Joule.