Pemahaman, Rumus Dan Contoh Soal Energi Mekanik

admin

Februari 24, 2021

Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Energi Kinetik

Table of Contents

Apa itu Energi Mekanik Energi mekanik ialah energi total yang dimiliki sebuah benda dimana merupakan penjumlahan antara energi berpeluang dengan energi kinetik. Dengan demikian mampu dikatakan bahwa energi ini berkaitan dengan gerak dan posisi dari sebuah benda. Contoh dari penerapan energi mekanik dapat kita lihat dikala suatu palu yang diangkat ke atas, lalu diketokkan pada paku, dimana mengakibatkan paku tersebut masuk ke dalam sebatang balok kayu. Berikut ini penjelasan lebih lengkapnya wacana energi mekanik pada suatu palu :

Seperti yang diketahui, suatu benda yang diam menyimpan energi berpeluang. Begitu juga dengan suatu palu, apalagi ketika palu tersebut diangkat lebih tinggi, pastinya akan dihasilkan energi memiliki potensi yang lebih besar. Dengan demikian dalam hal ini suatu palu tidak memiliki energi kinetik, hanya energi berpeluang.

Agar paku masuk ke dalam balok kayu, pastinya mesti diangkat palu ke atas (ini mengembangkan energi potensialnya sebab posisi nya menjadi lebih tinggi).

Kemudian palu bergerak ke bawah dengan sebuah kecepatan tertentu untuk mendorong paku masuk ke dalam balok tersebut(sekarang memiliki energi kinetik memukul paku) .

Usaha yang dipakai dengan menggunakan Palu memasukkan paku ke dalam suatu balok kayu merupakan perpaduan energi potensial dan energi kinetik, dimana kita menyebutnya dengan energi mekanik. Rumus Energi Mekanik Seperti yang diuraikan di atas bahwa Energi Mekanik adalah hasil penjumlahan energi berpotensi dan energi kinetis, dimana secara matematis ditulis dengan persamaan : Em = Ep + Ek Jika kita uraikan masing-masing rumus dari Energi Potensial (Ep) dan Energi Mekanik (Ek), maka Energi Mekanik mampu kita tulis dengan persamaan berikut : Em = m . g . h +

1 / 2

m . v²

Keterangan :

Em ialah Energi Mekanik (Joule)
Ep yakni Energi Potensial (Joule)
Ek adalah Energi Kinetik (Joule)
m adalah massa (kg)
g yaitu gravitasi (10 m/s² atau 9,8 m/s²)
h yakni tinggi (m)
v adalah kecepatan (m/s)

Kekekalan Energi Mekanik Energi itu infinit yang berarti bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, dan cuma mampu berganti bentuk. Seperti halnya Kincir angin dari energi gerak menjadi energi listrik. Atau energi berpotensi menjadi energi kinetik dan sebaliknya. Sehingga Energi mekanik awal akan sama dengan energi mekanik tamat, seperti yang ditunjukkan rumus berikut : EM₁ = EM₂
EP₁ + EK₁ = EP₂ + EK₂ Contoh Soal Energi Mekanik Soal No.1 Sebuah kelapa memiliki massa 600 gram jatuh dari pohonnya pada ketinggian 10 meter. Jika g =10 m/s², berapakah energi mekanik pada buah kelapa tersebut ? Pembahasan m = 600 gram = 0,6 kg
g =10 m/s²
h = 10 m

Em = Ep + Ek
Karena buah kelapa telah jatuh dan tidak dikenali kecepatannya, maka Ek dibilang nilainya nol. (Ek = 0)
Em = Ep
Em = m . g . h
Em = 0,6 . 10 . 10 = 60 Joule

Makara energi mekanik pada buah kelapa yang jatuh tersebut ialah 60 J.

Soal No.2 Buah kelapa jatuh dari pohonnya pada ketinggian 4 meter, berapakah kecepatan buah kelapa di posisi B? dengan g =10 m/s² (lihat gambar di bawah ini 🙂

Pembahasan EM_A = EM_B
EP_A + EK_A = EP_B + EK_B
m . g . h_A + 0 = m . g . h_B +

1 / 2

m . V_B²

1 / 2

m . V_B² = m . g . h_B – m . g . h_A

1 / 2

V_B² = g(h_A – h_B)
V_B² = 2g(h_A – h_B)
V_B = √2g(h_A – h_B)
V_B = √2 .10(4 – 2)
V_B = √40
V_B = 2√10 m/s

Soal No.3 Sebuah kotak yang memiliki massa sebesar 1 kg jatuh dari lemari. Ketika dikala jatuh ke lantai, kecepatan kotak tersebut adalah 20 m/s. Berapakah ketinggian lemari tempat kotak jatuh tersebut (g = 10 m/s² ? Pembahasan m = 1 kg
v = 20 m/s
g = 10 m/s²

EK₁ = 0, karena buku belum bergerak
EP₂ = 0, alasannya adalah buku sudah jatuh di tanah dan tidak mempunyai ketinggian
EK₂ = maksimum

EM₁ = EM₂
EP₁ + EK₁ = EP₂ + EK₂
m₁ . g . h₁ +

1 / 2

m . V₁² = m₁ . g . h₂ +

1 / 2

m . V₂²
1 . 10 . h₁ + 0 = 0 +

1 / 2

1 . 20²
10h = 200
h =

200 / 10

= 20 meter

Kaprikornus ketinggia lemari tempat jatuhnya kotak tersebut ialah 20 meter.

Soal No.4 Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak jatuh sehingga pada ketinggian 2 m di atas tanah kecepatannya 5 m/s, apabila g = 10 m/s². Hitunglah energi mekanik benda tersebut ? Pembahasan m = 2 kg
h = 2 m
v = 5 m/s
g = 10 m/s²