Energi Kinetik, Energi Potensial Dan Energi Mekanik

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan, dimusnahkan dan tidak dapat berubah besarnya, tetapi energi dapat berubah bentuk.

Energi Kinetik Dan Energi Potensial

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda yang bergerak karena gerakannya. Semakin besar massa suatu benda, semakin besar energi kinetiknya. Semakin cepat gerak suatu benda, semakin besar energi kinetiknya.

Energi kinetik dapat dihasilkan dari energi kimia suatu benda, seperti bahan bakar mobil. Besar energi kinetik sebuah mobil yang bergerak lebih kecil daripada besar energi kimia pada bahan bakarnya.

Hal ini dikarenakan energi kimia tidak berubah secara keseluruhan menjadi energi kinetik, melainkan sebagian dari energi kimia pada bahan bakar mobil tersebut berubah menjadi energi panas, getaran dan lain-lain.

Berdasarkan hukum kekekalan energi bahwa energi tidak dapat dimusnahkan, maka ketika energi kinetik pada sebuah mobil bergesekan dengan piston, energi kinetik tidak dikatakan hilang, melainkan berubah menjadi bentuk energi yang tidak bermanfaat. Energi-energi yang tidak dapat dimanfaatkan disebut kerugian.

Rumus Energi Kinetik :

E_k = ½ m . v²

Keterangan :

m adalah massa (kg)

v adalah kecepatan (m/s)

Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda berdasarkan kedudukannya terhadap tanah. Semakin besar massa suatu benda, semakin besar energi potensialnya. Semakin tinggi letak suatu benda, semakin besar energi potensialnya.

Energi potensial dapat berubah menjadi energi kinetik ketika suatu benda yang dalam keadaan diam pada ketinggian tertentu menjadi bergerak.

Rumus Energi Potensial :

Ep = m . g . h

Keterangan :

m adalah massa (kg)

g adalah percepatan gravitasi bumi (10 m/s²)

h adalah ketinggian (m)

Contoh :

Ketika suatu benda berada pada ketinggian tertentu, benda dikatakan memiliki energi potensial. Ketika benda tersebut terjatuh, benda dikatakan memiliki energi kinetik. Ketika benda tersebut telah mencapai tanah, energi potensial yang dimilikinya adalah nol.

Energi Mekanik

Energi mekanik adalah penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial.

Rumus Energi Mekanik :

E_m = E_k + E_p

Besar energi mekanik suatu sistem akan selalu sama, baik sebelum maupun sesudah.

E_{m sebelum} = E_{m sesudah}

E_m1 = E_m2

Maka, berlaku persamaan :

E_m1 = E_m2

E_k1 + E_p1 = E_k2 + E_p2

Contoh :

Sebuah bola bermassa 2 kg ditendang vertikal ke atas dengan kecepatan 26 m/s. Berapa tinggi bola tersebut ?

Jawab :

Percepatan gravitasi bumi (g) = 10 m/s²

E_m1 = E_m2

E_k1 + E_p1 = E_k2 + E_p2

½ m . v₁² + m . g . h₁ = ½ m . v₂² + m . g . h₂

0 + 0 = ½ m . v₂² + m . g . h₂

h₂ = ½ m . v₂²

         m . g

h₂ = ½ . 2 . 26

          2 . 10

h₂ = 26/20 = 1,3 m