Konsep Hukum Kekekalan Energi Mekanik

loading...

1)      Konsep Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Tinjau sebuah benda bermassa m berkedudukan awal (1) dengan ketinggian h1 dan berkedudukan akhir (2) dengan ketinggian h2 terhadap bidang acuan.

Gaya berat benda w = mg melakukan usaha dari posisi (1) ke posisi (2) yang sebanding dengan perubahan energi potensial gravitasi dari posisi (1) ke posisi (2):

Jika benda pada posisi (1) mempunyai kelajuan v1 dan pada posisi (2) mempunyai kelajuan v2, maka usaha yang dilakukan oleh gaya berat benda bermassa m tersebut sebanding dengan perubahan energi kinetik dari posisi (1) ke poisisi (2):

Jadi dengan menggabungkan kedua persamaan (1.8) dan (1.9), maka diperoleh:

Rumus diatas (1.10) dikenal dengan rumus kekekalan energi mekanik. Pada sistem yang teisolasi , artinya pada sistem ini hanya bekerja gaya berat tidak ada gaya luar lain yang bekerja , maka energi mekanik total yang dimiliki sistem adalah konstan.

Contoh soal:

1.      Tinjau sebuah peluru ditembakan dengan kecepatan awal 40 m/s dengan sudut elevasi 45o . tentukan ketinggian maksimum yang dicapai oleh peluru.

Penyelesaian:

2.      Tinjau sebuah benda bermassa 0,6 kg digantung dengan seuntai benang yang massanya dapat diabaikan, diayunkan hingga ketinggian 30 cm dari posisi awal O, jika percepatan gravitasi g = 9,8 m/s2. Tentukan kecepatan benda pada saat di O.

Penyelesaian:

3.      Tinjau sebuah rollercoaster mendaki ketinggian maksimum h1= 60 m diatas tanah, dan melaluinya dengan kecepatan 0,6 m/s. Rollercoaster kemudian meluncur kebawah dengan ketinggian minimum h2 = 4 m,sebelum mendaki kembali dengan ketinggian h3 , jika pada posisi ini kecepatannya masih 14 m/s. Tentukan: (a). Kecepatan rollercoaster pada posisi minimum, (b) ketinggian rollercoaster pada h3.

Penyelesaian:

loading...