---
title: "Energi Kinetik dan Keselamatan Jalan"
book: "Fisika Sekolah Dasar dan Menengah Pertama"
subject: physics
language: id
chapter: 66
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan
---

# Bab 66 — Energi Kinetik dan Keselamatan Jalan

Sejak mainan berpegas masa kecilmu, [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) telah menjadi kisah tentang simpanan dan bentuk — hidup, berguna, dan tanpa bilangan. Penantiannya berakhir sekarang. [Energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) geraknya mendapat rumusnya, [energinya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) mendapat [satuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring), dan hitungannya ternyata mengatur perkara hidup dan mati: mengapa sebuah mobil pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) dua kali lipat empat kali lebih sukar dihentikan, dan berapa [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) harga satu sekon kelalaian.

## 66.1 Energi gerak

**Definisi 66.1 (Joule).**

[Energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) — setiap bentuknya — diukur dalam *joule* ($\mathrm{J}$), yang menghormati pelaku percobaan yang membuktikan [kalor](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/34-kalor-dan-isolasi#def-g5-heat-and-insulation-heat) itu sendiri sebuah bentuk [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy). Jangkarnya: mengangkat buku ini dari lantai ke rak membelanjakan beberapa joule; jantung yang berdetak, kira-kira satu joule tiap detak; sebatang cokelat menyimpan sejuta joule [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) makanan.

**Proposisi 66.2 (Energi kinetik).**

Sebuah benda bermassa $m$ (dalam $\mathrm{kg}$) yang bergerak pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) $v$ (dalam $\mathrm{m}/\mathrm{s}$) membawa, berkat geraknya, *energi kinetik*

$$
E_k = \frac{1}{2} \times m \times v^2 ,
$$

dalam [joule](#def-g9-kinetic-energy-safety-joule). Dua tombol, dengan pangkat yang tidak sama: menggandakan [massanya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/20-mengukur-massa#def-g3-measuring-mass-mass) menggandakan $E_k$ — tetapi menggandakan *[kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula)* *mengempatkalikannya*, karena [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) masuk dalam bentuk kuadrat. [Kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) adalah tombol yang berbahaya.

**Contoh 66.3 (Perhitungan yang pertama).**

Sebuah bola sepak $0.45\,\mathrm{kg}$ pada $20\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k = 0.5 \times
0.45 \times 20^2 = 90\,\mathrm{J}$. Seorang pelari cepat $60\,\mathrm{kg}$ pada $10\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $0.5 \times 60 \times 100 = 3000\,\mathrm{J}$. Sebuah mobil $1000\,\mathrm{kg}$ pada $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ — ubahlah lebih dahulu: $50 \div 3.6 \approx 13.9\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ — $E_k = 0.5 \times
1000 \times 13.9^2 \approx 9.7 \times 10^{4}\,\mathrm{J}$: hampir seratus ribu [joule](#def-g9-kinetic-energy-safety-joule). Mobil yang sama pada $100\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$: empat kali lipatnya — $3.9 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$. Peringatan rumusnya, dalam bilangan.

![Energi kinetik sebuah mobil seton terhadap kelajuannya: bukan sebuah garis melainkan sebuah parabola — kuadrat di dalam rumusnya, yang tergambar. Gandakan kelajuannya, empatkalikan energi yang harus disingkirkan.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g9-kinetic-energy-safety/fig-7518712c4ef7.svg)

*[Energi kinetik](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula) sebuah mobil seton terhadap [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula): bukan sebuah garis melainkan sebuah parabola — kuadrat di dalam rumusnya, yang tergambar. Gandakan [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula), empatkalikan [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) yang harus disingkirkan.*

**Contoh 66.4 (Ke mana pengereman mengirimnya).**

Untuk berhenti, sebuah mobil harus menyerahkan seluruh $E_k$-nya kepada sesuatu — [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) diteruskan, tidak pernah dihapus, sebagaimana dituntut rantai masa kecilmu. Cengkeraman remnya mengubahnya menjadi [kalor](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/34-kalor-dan-isolasi#def-g5-heat-and-insulation-heat): cakramnya berpijar jingga sesudah menuruni gunung, dan bau rem yang panas *adalah* [energi kinetik](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula) yang sedang dipensiunkan. Pada sebuah tabrakan penyerahannya ganas dan seketika — ke dalam baja yang teremuk. Setiap bilangan keselamatan jalan di bawah ini adalah pembukuan ini: makin besar $E_k$-nya, makin panjang, atau makin buruk, pensiunnya.

![Ke mana energi kinetiknya pergi: remnya dan jalannya mengubahnya menjadi kehangatan, dan bannya menandatangani kuitansinya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g9-kinetic-energy-safety/img-a7368d825e7e.jpg)

*Ke mana [energi kinetiknya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula) pergi: remnya dan jalannya mengubahnya menjadi kehangatan, dan bannya menandatangani kuitansinya.*

## 66.2 Jarak berhenti

**Proposisi 66.5 (Berhenti = berpikir + mengerem).**

Seorang pengemudi yang melihat bahaya berhenti hanya sesudah dua bentangan jalan:

1. *jarak tanggap* : jalan yang ditempuh selagi otaknya memperhatikan dan kakinya bergerak — kira-kira satu sekon penuh pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) yang tak berubah, sehingga bentangan ini bertumbuh *sebanding* dengan $v$ ;
2. *jarak pengereman* : jalan yang diperlukan remnya untuk memensiunkan [energi kinetiknya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula) — dan karena $E_k$ membawa $v^2$ , bentangan ini bertumbuh menurut *kuadrat* [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) : [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) dua kali lipat, jalan pengereman empat kali lipat.

Jumlahnya, yaitu *jarak berhenti*, adalah bilangan yang bertemu anak yang mengejar bolanya.

**Contoh 66.6 (Tabel yang seharusnya dimiliki setiap pengemudi).**

Jalan kering, pengemudi yang waspada (waktu tanggap satu sekon; rem yang baik):

| [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) | tanggap | pengereman | berhenti |
| --- | --- | --- | --- |
| $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ | $14\,\mathrm{m}$ | $13\,\mathrm{m}$ | $27\,\mathrm{m}$ |
| $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ | $25\,\mathrm{m}$ | $40\,\mathrm{m}$ | $65\,\mathrm{m}$ |
| $130\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ | $36\,\mathrm{m}$ | $85\,\mathrm{m}$ | $121\,\mathrm{m}$ |

Bacalah dua kali. Pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) kota, sepanjang satu setengah bus; pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) jalan bebas [hambatan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/58-hambatan-dan-hukum-ohm#def-g8-ohms-law-resistance), sepanjang satu [lintasan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/40-menggambarkan-gerak-lintasan-dan-kelajuan#def-g6-describing-motion-trajectory) lari penuh ditambah seperlima. Dan perbandingannya menegaskan kedua hukumnya: tanggapnya bertumbuh seperti $v$, pengeremannya seperti $v^2$ — pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) tinggi, pengeremanlah yang melahap totalnya.

**Metode 66.7 (Menaksir sebuah jarak berhenti).**

1. ubahlah [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) menjadi $\mathrm{m}/\mathrm{s}$ (bagilah $\mathrm{km}/\mathrm{h}$ dengan $3.6$ );
2. [jarak tanggapnya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) : perjalanan satu sekon — bilangan $\mathrm{m}/\mathrm{s}$ -nya sendiri, dalam [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) ;
3. [jarak pengeremannya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) : skalakan sebuah jangkar yang diketahui menurut kuadratnya — dari $13\,\mathrm{m}$ pada $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ , kalikan dengan $(v/50)^2$ ;
4. jumlahkan, lalu bandingkan dengan apa yang sesungguhnya ditawarkan jalan di depannya.

Jalan yang basah menggandakan bagian pengeremannya; pengemudi yang lelah atau terganggu perhatiannya meregangkan sekon tanggapnya menuju dua — jalankan ulang jumlahnya dengan masukan yang jujur.

**Contoh 66.8 (Harga sebuah lirikan).**

Sebuah lirikan dua sekon ke sebuah telepon pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$: mobilnya menempuh $2 \times 25 = 50\,\mathrm{m}$ — separuh lapangan sepak bola — yang dikemudikan dengan buta, sebelum sekon tanggapnya bahkan mulai. Pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) kota lirikan yang sama membelanjakan $28\,\mathrm{m}$ dengan buta: melewati persimpangannya, melewati gerbang sekolahnya. Bagian mobil yang paling berbahaya tidak terukur oleh rumus mana pun di sini: perhatian pengemudinya.

**Catatan 66.9 (Sabuk, kantong, dan helm).**

Pada sebuah tabrakan mobilnya berhenti dalam semeter keremukan — tetapi penumpang yang tidak bersabuk berjalan terus pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) penuh (kalimat yang tenang pada bab yang lalu, diterapkan dengan suram) sampai dihentikan oleh apa pun yang datang: papan kemudinya, kaca depannya, jalannya. Sabuk pengaman dan kantong [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air) menghentikan tubuhnya atas jarak dan waktu yang lebih panjang, sehingga memensiunkan [energi kinetiknya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula) dengan lembut alih-alih sekaligus; helm pengendara sepeda melakukan hal yang sama bagi isi tengkorak yang tidak tergantikan, dengan busanya yang dapat remuk membeli beberapa [sentimeter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) penghentian yang lembut. Tidak satu pun di antaranya mengurangi $E_k$-mu walau sejoule — mereka memberadabkan pensiunnya.

## 66.3 Latihan

**Latihan 66.1 ★.**

Berikan [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) [energinya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) dan dua jangkarnya, lalu tulislah rumus [energi kinetiknya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula) beserta [satuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring).

**Solusi Latihan 66.1.**

Joule ($\mathrm{J}$): beberapa [joule](#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) mengangkat buku ini ke raknya; jantungnya membelanjakan kira-kira satu tiap detak. $E_k = \frac12 m
v^2$ — $m$ dalam [kilogram](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/20-mengukur-massa#def-g3-measuring-mass-units), $v$ dalam [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) tiap sekon, $E_k$ dalam [joule](#def-g9-kinetic-energy-safety-joule).

**Latihan 66.2 ★.**

Hitunglah $E_k$: seekor kelinci $2\,\mathrm{kg}$ pada $10\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$; seorang pemain rugbi $80\,\mathrm{kg}$ pada $5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$.

**Solusi Latihan 66.2.**

Kelinci: $0.5 \times 2 \times 100 = 100\,\mathrm{J}$. Pemainnya: $0.5
\times 80 \times 25 = 1000\,\mathrm{J}$.

**Latihan 66.3 ★.**

Yang mana yang lebih menaikkan $E_k$ sebuah mobil: menambahkan muatan seberat separuh [massanya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/20-mengukur-massa#def-g3-measuring-mass-mass), atau menaikkan [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) sebesar separuhnya? Tunjukkan kedua faktornya.

**Solusi Latihan 66.3.**

[Massa](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/20-mengukur-massa#def-g3-measuring-mass-mass) separuh lebih banyak: faktor $1.5$. [Kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) separuh lebih banyak: faktor $1.5^2
= 2.25$. Tombol [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) menang — ia selalu menang, karena mengenakan kuadratnya.

**Latihan 66.4 ★.**

Sebutkan kedua bentangan jarak berhentinya dan hukum pertumbuhannya — satu sebanding, satu kuadrat.

**Solusi Latihan 66.4.**

[Jarak tanggapnya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) — perjalanan satu sekon, yang bertumbuh sebanding dengan $v$; [jarak pengeremannya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) — pensiunnya $E_k$, yang bertumbuh menurut $v^2$.

**Latihan 66.5 ★.**

Dari tabel pengemudinya: berapa bagian jarak berhentinya yang berupa pengereman pada $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ — dan pada $130\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$? Apa yang berubah?

**Solusi Latihan 66.5.**

Pada $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$: $13$ dari $27\,\mathrm{m}$ — kira-kira separuhnya. Pada $130\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$: $85$ dari $121\,\mathrm{m}$ — kira-kira tujuh puluh persen. Komponen yang berkuadrat mengalahkan pertumbuhan komponen yang sebanding: pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) tinggi, pengeremanlah yang melahap totalnya.

**Latihan 66.6 ★.**

Ke mana [energi kinetik](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula) sebuah mobil yang mengerem pergi? Sebutkan baunya dan pijarnya — serta hukum masa kecil yang melarangnya sekadar lenyap.

**Solusi Latihan 66.6.**

Menjadi [kalor](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/34-kalor-dan-isolasi#def-g5-heat-and-insulation-heat) pada cakram remnya — pijar jingga sesudah menuruni gunung, bau rem yang panas. [Energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) diteruskan, tidak pernah dihapus: proposisi rantai pada bab [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) masa kecilnya, yang masih memerintah.

**Latihan 66.7 ★.**

Hitunglah [jarak tanggapnya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) pada $36\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, $72\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, dan $108\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ (satu sekon yang waspada). Pola sederhana apa yang diikuti jawabannya?

**Solusi Latihan 66.7.**

$36 \div 3.6 = 10\,\mathrm{m}$; lalu $20\,\mathrm{m}$; lalu $30\,\mathrm{m}$ — berbaris sebanding dengan [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula), sebagaimana seharusnya sebuah bentangan satu sekon.

**Latihan 66.8 ★.**

Mengapa sabuk pengaman tidak mengurangi [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) kinetikmu — dan apa yang justru diberadabkannya?

**Solusi Latihan 66.8.**

Nilai $E_k$-mu dipancangkan massamu dan [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) mobilnya — tidak ada tali yang mengubahnya. Sabuknya memberadabkan *pensiunnya*: menghentikan tubuhnya atas jarak dan waktu yang lebih panjang, dengan lembut, alih-alih menabrak papan kemudinya sekaligus.

**Latihan 66.9 ★★.**

[Jarak pengereman](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) sebuah skuter $8\,\mathrm{m}$ pada $30\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$. Taksirlah pada $60\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ dan pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ — lalu nyatakan hukum yang kamu pakai untuk menskalakannya.

**Solusi Latihan 66.9.**

Pengereman berskala menurut kuadrat [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula): pada $60\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ (dua kali lipat), $8 \times 4 = 32\,\mathrm{m}$; pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ (tiga kali lipat), $8 \times 9 = 72\,\mathrm{m}$.

**Latihan 66.10 ★★.**

Dewan kota menurunkan batas [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) zona sekolah dari $50\,$ menjadi $30\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$. Bandingkan kedua jarak berhentinya (jangkar: $13\,\mathrm{m}$ pengereman pada $50$; tanggap satu sekon) — lalu kedua [energi kinetiknya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-formula). Perbandingan yang mana yang menurutmu lebih meyakinkan pada sebuah poster?

**Solusi Latihan 66.10.**

Pada $30\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$: tanggapnya $\approx 8.3\,\mathrm{m}$, pengeremannya $13 \times (30/50)^2 \approx 4.7\,\mathrm{m}$ — berhenti dalam kira-kira $13\,\mathrm{m}$, lawan $27\,\mathrm{m}$ pada lima puluh: kurang dari separuh jalannya. [Energinya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy): $(30/50)^2 = 0.36$ — nyaris sepertiga [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) tabrakannya. Keduanya meyakinkan; baris yang siap poster biasanya baris jalannya — “pada 30 kamu berhenti sebelum anaknya; pada 50 kamu mencapainya sambil masih bergerak”.

**Latihan 66.11 ★★.**

Hujan menggandakan [jarak pengereman](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping). Bangunlah ulang lajur berhenti pada tabel pengemudinya untuk jalan yang basah pada $50$ dan $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ — komponen yang mana yang kamu gandakan, yang mana yang tidak, dan mengapa?

**Solusi Latihan 66.11.**

Gandakan hanya bagian pengeremannya — hujan memanjangkan pensiunnya, bukan otaknya: pada $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, $14 + 26 =
40\,\mathrm{m}$; pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, $25 + 80 = 105\,\mathrm{m}$. Sekon tanggapnya sama saja kering maupun basah.

**Latihan 66.12 ★★★.**

Sebuah truk $20\,000\,\mathrm{kg}$ melaju pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$. Hitunglah $E_k$-nya dalam notasi ilmiah; carilah [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) yang membuat sebuah mobil $1000\,\mathrm{kg}$ menyamai [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) itu (samakan kedua rumusnya — aljabarnya menjadi milikmu tahun ini); lalu simpulkan mengapa landaian penyelamat truk yang lepas kendali ada di jalan pegunungan sementara tidak ada landaian semacam itu yang melayani mobil.

**Solusi Latihan 66.12.**

Truknya: $v = 25$ $\mathrm{m}/\mathrm{s}$; $E_k = 0.5 \times 20000 \times
625 = 6.25 \times 10^{6}\,\mathrm{J}$. Mobil yang menyamainya: $0.5 \times 1000 \times
v^2 = 6.25 \times 10^{6}$ memberi $v^2 = 12500$, $v \approx
112\,\mathrm{m}/\mathrm{s} \approx 400\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ — tidak ada mobil jalan raya yang mendekatinya. Sebuah truk pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) jalan bebas [hambatan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/58-hambatan-dan-hukum-ohm#def-g8-ohms-law-resistance) membawa [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) mobil balap dengan rem truk: ketika remnya terlalu panas lalu gagal pada turunan yang panjang, hanya sebuah landaian kerikil yang dapat memensiunkan megajoule dengan aman. Mobil tidak pernah memerlukannya; [energinya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) mati di dalam rem yang biasa.

## 66.4 Soal: Kampanye Keselamatan

**Soal 66.1.**

Soal akhir pekan — kelas merancang kampanye keselamatan jalan kotanya; poster yang diperiksa dengan rumus; pertanyaan sulit sang wali kota

Kotanya memesan sebuah kampanye, dengan satu syarat: setiap bilangan pada setiap posternya harus selamat melewati pemeriksaan fisika. Kelasnya menghitung. (Jangkarnya: tanggap satu sekon; pengereman $13\,\mathrm{m}$ pada $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, yang diskalakan menurut kuadratnya; [massa](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/20-mengukur-massa#def-g3-measuring-mass-mass) mobil $1000\,\mathrm{kg}$.)

**Bagian I — Poster satu: “50 bukan 60”.**

1. Hitunglah kedua [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) dalam $\mathrm{m}/\mathrm{s}$ (satu angka di belakang koma).
2. Berapa [jarak tanggapnya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) pada kedua [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) ?
3. Berapa [jarak pengeremannya](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) pada keduanya (skalakan jangkarnya)?
4. Judul posternya: “Sepuluh [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) lebih banyak, — berapa [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) jarak berhenti lebih banyak?” Isilah bilangannya.

**Bagian II — Poster dua: “Dinding [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula)”.** Rancangannya menunjukkan [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) tabrakan sebagai tinggi jatuh: sebuah tabrakan pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) $v$ “sama dengan” jatuh dari tinggi yang padanya [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) yang sama akan diperoleh.

5. Hitunglah $E_k$ mobilnya pada $50\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ (dari Bagian I) dan pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ .
6. Para senimannya memerlukan tingginya: jatuh dari $1\,\mathrm{m}$ memperoleh kira-kira $9.8\,\mathrm{kJ}$ bagi mobil ini ( $m g h$ — rumus lain bab berikutnya, yang dipinjam lebih awal). Kedua [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) tabrakannya berpadanan dengan tinggi jatuh berapa? (Bagilah; bulatkan ke [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) terdekat.)
7. Bangunan sehari-hari yang mana yang berpadanan dengan tinggi itu? Rancanglah baris posternya.
8. Wali kotanya membantah: “Tidak ada yang mengemudi menabrak dinding; mobil meremuk, sabuknya menangkap.” Belalah fisika posternya sambil mengakui pokoknya — apa yang diubah zona remuk dan sabuknya, dan bilangan apa yang tidak diubahnya?

**Bagian III — Poster tiga: “Satu sekon”.**

9. Pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ , berapa [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) harga satu sekon yang terganggu perhatiannya sebelum pengereman apa pun? Dan lirikan telepon dua sekon?
10. Ragam pengemudi yang lelah: waktu tanggapnya diregangkan menjadi dua sekon. Hitunglah ulang jarak berhenti penuhnya pada $90\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ lalu bandingkan dengan $65\,\mathrm{m}$ milik pengemudi yang waspada.
11. Seorang anggota dewan yang meragukan: “Pastilah sesekon tidak banyak berarti di samping bilangan pengereman yang besar itu.” Pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) yang mana ia paling keliru — rendah atau tinggi? (Bandingkan hukum pertumbuhan kedua komponennya.)
12. Sahkan kampanyenya: tiga baris di bagian bawah posternya, satu tiap poster, masing-masing membawa rumusnya dalam kata yang sederhana.

**Solusi Soal 66.1.**

**1.** $50 \div 3.6 = 13.9\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$; $60 \div 3.6 =
16.7\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$. **2.** $13.9\,\mathrm{m}$ dan $16.7\,\mathrm{m}$. **3.** $13\,\mathrm{m}$; pada enam puluh, $13 \times (60/50)^2 =
13 \times 1.44 \approx 18.7\,\mathrm{m}$. **4.** Berhentinya: $26.9$ lawan $35.4\,\mathrm{m}$ — isian posternya: kira-kira *delapan setengah [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units)* lebih banyak, dua panjang mobil melewati tempat pengemudi lima puluh sudah berhenti. **5.** Pada lima puluh: kira-kira $97\,\mathrm{kJ}$. Pada sembilan puluh ($v =
25\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$): $0.5 \times 1000 \times 625 =
312\,\mathrm{kJ}$. **6.** $97 \div 9.8 \approx 10\,\mathrm{m}$; $312 \div 9.8
\approx 32\,\mathrm{m}$. **7.** Sepuluh [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units): sebuah rumah bertingkat tiga; tiga puluh dua: sebuah blok bertingkat sepuluh. Rancangannya: “Tabrakan pada 50 adalah jatuh dari lantai tiga. Pada 90, dari lantai sepuluh. Pilihlah jendelamu.” **8.** Tingginya dengan jujur [mengukur](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) yang harus dipensiunkan — bilangan itu tidak diubah rekayasa apa pun. Zona remuk dan sabuknya mengubah *tata cara* pensiunnya: [bermeter-meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) penghentian yang lembut alih-alih beberapa [sentimeter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) penghentian yang kejam — dan itulah sebabnya perumpamaan jatuhnya melebih-lebihkan cederanya di dalam mobil zaman sekarang, dan sebabnya [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) yang digambarkannya tetap saja nyata. **9.** $25\,\mathrm{m}$ dengan buta tiap sekon; sebuah lirikan dua sekon, $50\,\mathrm{m}$ — separuh lapangan sebelum sekon tanggapnya bahkan mulai. **10.** $65 + 25 = 90\,\mathrm{m}$ — pengemudi yang lelah menambahkan satu setengah panjang bus pada total pengemudi yang waspada. **11.** Paling keliru pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) yang *rendah*: di sana bagian pengereman yang berkuadrat itu kecil dan bentangan tanggapnya menjadi sebagian besar jarak berhentinya — di dalam kota, sekonnya *adalah* bahayanya. (Pada [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) tinggi pengeremannya menguasai — tetapi $25\,\mathrm{m}$ tiap sekon juga bukan hal sepele di sana.) **12.** Misalnya: “Sepuluh [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) lebih banyak, sepuluh [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) jarak berhenti lebih banyak — [kelajuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula) masuk dua kali, sekali berkuadrat. Sebuah tabrakan adalah sebuah jatuh: [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) bertumbuh menurut kuadrat [kelajuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/52-grafik-gerak-dan-kelajuan-rata-rata#def-g7-motion-average-speed-formula). Satu sekon lirikan adalah dua puluh lima [meter](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-units) kebutaan — perhatian adalah [jarak pengereman](#prop-g9-kinetic-energy-safety-stopping) yang terpendek di antara semuanya.”