A. Energi

      Sebelumnya kita sudah mengetahui bahwa energi mekanik adalah jumlah energi potensial dan energi kinetik pada suatu benda. Rumus energi mekanik sebagai berikut.


$Em = Ep + Ek$


Keterangan:

Em = energi mekanik (Joule)

Ep = energi potensial (Joule)

Ek = energi kinetik (Joule)

      Energi mekanik erat kaitannya dengan hukum kekekalan energi. Yang mana bunyi hukum kekekalan energi energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, melainkan energi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lainnya. Jadi pada energi mekanik terdapat hukum kekekalan energi mekanik yaitu :


$Em = Ep + Ek = Konstan$, bisa ditulis

$Em_{1} = Em_{2}$

$Ep_{1} + Ek_{1} = Ep_{2} + Ek_{2}$

$m.g.h_1 + \frac{1}{2}.m. v_{2}^{1} = m.g.h_2 + \frac{1}{2}.m.v_{2}^{2} $


Keterangan:

m = massa benda (kg)

g = gravitasi (m/s2)

h1 = ketinggian benda pada posisi mula-mula (m)

h2 = ketinggian benda diakhir (m)

v1 = kecepatan awal benda (m/s)

v2 = kecepatan akhir benda (m/s)


Contoh Soal

Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s pada ketingian 20 m. jika percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan energi mekanik yang dimiliki benda tersebut!

Alisa bersepeda dengan massa gabungan 60 kg dari titik awal berada di bukit setinggi 10 m. Kemudian ia meluncur ke bawah. Setelah berada di ketinggian 7 m, energi kinetik alisa bersepeda sebesar …

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka kecepatan benda saat berada 15 meter di atas tanah adalah …


Mari Mencoba

Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 5 m/s pada ketinggian 10 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan energi mekanik yang dimiliki benda tersebut!
Diketahui:
m = kg
g = m/s2
v = m/s
h = m
Ditanya:
Em =...?
Jawab:
Em = Ep + Ek
Em = m.g.h + $\frac{1}{2}.m.v^{2}$
Em = .. + $\frac{1}{2}$ ..
Em = Joule


Jawaban Benar
Sehingga energi mekanik pada benda adalah 225 Joule.

Jawaban salah



Aldi bersepeda dengan massa gabungan 80 kg dari titik awal berada di bukit setinggi 10 m. Kemudian ia meluncur ke bawah. Setelah berada di ketinggian 5 m, berapakah energi kinetik aldi bersepeda sebesar? (g=10 m/s2)
Diketahui:
m = kg
h1 = m
h2 = m
v1 = m/s
Ditanya:
Ek2 =...?
Jawab:
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
m.g.h1 + $\frac{1}{2}.m. v_{1}^{2}$ = m.g.h2 + Ek2
.. + ½ .. = .. + Ek2
Ek2 = Joule


Jawaban Benar
Sehingga energi kinetik aldi bersepeda adalah 4000 Joule.

Jawaban salah



Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 15 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, berapakah kecepatan benda saat berada 10 meter di atas tanah ?
Diketahui:
g = m/s2
h1 = m
h2 = m
v1 = m/s
Ditanya:
v2 =...?
Jawab:
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
m.g.h1 + $\frac{1}{2}.m. v_{1}^{2}$ = m.g.h2 + $\frac{1}{2}.m. v_{2}^{2}$
m.g.h + $\frac{1}{2}$.m.$ v_{1}^{2}$ = m.g.h + $\frac{1}{2}$.m. $v_{2}^{2}$ (Karena bendanya sama, maka massa dicoret)
. + ½ . = . + ½ $v_{2}^{2}$
$v_{2}$ = m/s


Jawaban Benar
Sehingga kecepatan benda saat berada pada ketinggian 10 m adalah 10 m/s.

Jawaban salah