Hukum Kekekalan Energi Mekanik Menyatakan Bahwa

Hukum Kekekalan Energi Mekanik Menyatakan Bahwa

(Gambar Service Bulutangkis)

Rumus Energi Mekanik

Energi mekanik
adalah penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik, maka rumus energi mekanik adalah gabungan antara rumus
energi potensial
dengan rumus
energi kinetik. Rumus energi kinetik adalah sebagai berikut:

Em = Ep + Ek

Keterangan:
Em: Energi mekanik (joule)
Ep : energi potensial (joule)
Ek : Energi kinetik (joule)

Energi mekanik berkaitan langsung dengan hukum kekekalan energi. Hukum kekekalan energi berbunyi  :

Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, energi hanya dapat diubah bentuk dari bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain“.

Rumus pada hukum kekekalan energi dapat ditulis:

Em = Ep + Ek = konstan
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Em2 + Ek2
m1.g.h1 + 1/2 m1.v12
= m1.g.h2 + 1/2 m1.v22

Keterangan:
m1 : massa benda (kg)
h1 : Ketinggian benda pada posisi awal
h2 : Ketinggian benda pada posisi akhir
v1 : kecepatan awal benda
v2 : kecepatan akhir benda

Contoh soal

Soal 1

Apel dengan massa 300 gram jatuh dari poho pada ketinggian 10 meter. Jika besar gravitasi (g) = 10 m/s2, hitunglah energi mekanik pada apel!

Diketahui:


massa benda : 300 gram (0,3 kg)
gravitasi g = 10 m/s2
ketinggian h = 10 m

Ditanyakan:

Energi mekanik (Em) apel

Jawab:


Benda jatuh dan tidak diketahui kecepatannya, maka energi kinetik (Ek) diasumsikan bernilai nol (Ek = 0)

Em = Ep + Ek

Em = Ep + 0

Em = Ep
Em = m.g.h
Em = 0,3 kg . 10 .10
Em = 30 joule

Kesimpulan:

Energi mekanik yang dimiliki oleh apel yang jatuh tersebut adalah 30 joule.

Soal 2

Sebuah buku bermassa 1 kg jatuh dari gedung. Ketika jatuh ke tanah, kecepatan buku tersebut adalah 20 m/s. Berapakah tinggi gedung tempat buku terjatuh jika nilai g = 10 m/s2?

Baca :   Contoh Soal Garis Singgung Persekutuan Dalam

Diketahui
:

massa m = 1 kg
kecepatan v = 20 m/s
gravitasi g = 10 m/s2

Ditanyakan
:

Ketinggian gedung (h)

Jawab


Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
m1.g.h1 + 1/2 m1.v12
= m1.g.h2 + 1/2 m1.v22

Ep = maksimum
Ek1 = 0 (karena buku belum bergerak)
Ep2 = 0 (karena buku sudah berada di tanah dan tidak memiliki ketinggian)
Ek2 = maksimum
m1.g.h1 + 0 = 0 + 1/2 m1.v22

1 x 10 x h = 1/2 x 1 x 202
10 x h = 200
h = 200/10
h = 20 meter

Kesimpulan

Jadi, ketinggian gedung tempat buku terjatuh adalah setinggi 20 meter.

Soal 3

Sebuah benda bermassa 1 kg dilempar secara vertikal ke atas dengan kecepatan awal adalah 20 m/s. Apabila percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka ketinggian benda saat energi potensialnya sama dengan tiga perempat energi kinetik maksimumnya adalah … ?

Diketahui
:

massa m = 1 kg
Kecapatan awal (V1) = 20 m/s percepatan grafitasi g = 10 m/s2
Ep = 3/4 . Ek maksimum

Ditanyakan:

Ketinggian benda saat Ep = 3/4 . Ek maks

Jawab:


Benda bergerak ke atas (vertikal), maka energi kinetik maksimum benda adalah saat awal gerak kecepatan benda dilemparkan.
Ek maks = Ek awal
Ek maks = 1/2.m.v12

Ek maks = 1/2.1.(20)2

Ek mask = 200 joule

Ketinggian benda dapat dihitung sebagai berikut:
Ep = 3/4. Ek maks
m.g.h = 3/4 (200)
1.10.h = 150
10h = 150
h = 15 meter.

Kesimpulan:

Jadi, ketinggian benda saat energi potensial benda sama dengan tiga perempat energi kinetik maksimum adalah 15 meter.

Hukum Kekekalan Energi Mekanik Menyatakan Bahwa

Sumber: https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Energi%20Mekanik-BPSMG/materi1.html#:~:text=Energi%20mekanik%20berkaitan%20langsung%20dengan,ke%20bentuk%20energi%20yang%20lain%22.

Check Also

Harga Beras 10 Kg Di Pasar

Harga Beras 10 Kg Di Pasar 4 menit Kamu pasti sudah sering sekali mendengar ungkapan, …