Contoh Soal Hukum Kekekalan Energi Mekanik - Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Sementara itu, energi potensial adalah energi yang berkaitan dengan ketinggian benda. Hubungan antara energi kinetik dan energi potensial benda di setiap titik akan menghasilkan energi mekanik.

Jika benda berada pada medan gravitasi yang seragam dan dianggap tidak ada gaya gesekan yang terjadi, maka jumlah energi mekanik di tempat A akan sama dengan jumlah energi mekanik di tempat B. Hal ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi mekanik. Secara matematis, hukum kekekalan energi mekanik dapat dirumuskan sebagai berikut.

$E m_{A} = E m_{B}$

Keterangan:
EmA = energi mekanik di A; dan
EmB = energi mekanik di B.

Oleh karena energi mekanik adalah penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik, maka persamaan di atas dapat dirumuskan kembali seperti berikut ini.

$E m_{A} = E m_{B}$

$E p_{A} + E k_{A} = E p_{B} + E k_{B}$

Dengan demikian persamaan hukum kekekalan energi dapat dituliskan sebagai berikut.

$m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} = m g h_{B} + \frac{1}{2} m v_{B}^{2}$

Keterangan:
m = massa benda (kg);
hA = ketinggian benda pada titik A (m);
hB = ketinggian benda pada titik B (m);
vA = kecepatan benda pada titik A (m/s);
vB = kecepatan benda pada titik B (m/s); dan
g = percepatan gravitasi (10 m/s2).

Hukum kekekalan energi mekanik dapat digunakan untuk menentukan kecepatan benda pada suatu titik jika pada titik yang lain diketahui kecepatan dan ketinggiannya. Selain itu, dapat pula digunakan untuk menentukan ketinggian benda jika kecepatan awal dan kecepatan akhir diketahui.
Untuk lebih jelasnya, perhatikanlah contoh berikut ini.

Contoh Soal

Sebuah benda bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 40 m. Berapakah energi kinetik benda pada saat akan menyentuh tanah ?
Penyelesaian
Diketahui:
m = 2 kg
h = 40 m
g = 10 m/s2
Ditanyakan: EkB ?
Jawab:

$E p_{A} + E k A = E p_{B} + E k_{B}$

$m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} = m g h_{B} + \frac{1}{2} m v_{B}^{2}$

$(20 \times 10 \times 40) + (\frac{1}{2} \times 2 \times 0) = 2 \times 10 \times 0 + E k_{B}$

$800 + 0 = 0 + E k_{B}$

$E k_{B} = 800$ J

Jadi, energi kinetik di titik B adalah 800 J.

Contoh Soal Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Pilihan Tunggal

Jika dua buah benda terletak pada medan gravitasi seragam, akan berlaku hukum ....

Pilihan Tunggal

Berikut ini merupakan pertunjukan yang memanfaatkan hukum kekekalan energi mekanik, yaitu ....

Pilihan Tunggal

Hukum kekekalan energi mekanik menjelaskan hubungan antara ....

Pilihan Tunggal

Sebuah benda bermassa 3 kg jatuh dari ketinggian 20 m. Kecepatan benda pada saat akan menyentuh tanah adalah .... (g =10 m/s2)

Pilihan Tunggal

Sebuah benda bergerak seperti gambar berikut.

Kecepatan benda di titik B adalah ....

Pilihan Tunggal

Perhatikanlah gambar berikut.

Jika benda bermassa 12 kg dan meluncur dari titik A dengan kecepatan v0 = 0, maka energi kinetik benda pada saat mencapai dasar (di titik B) adalah ... J.

Pilihan Tunggal

Perhatikanlah gambar berikut.

Jika benda meluncur dari titik A dengan kecepatan *vA = 0 , maka kecepatan benda pada saat di titik B yang tingginya 10 m adalah ....

Pilihan Tunggal

Sebuah benda bermassa 1 kg dilempar ke atas hingga mencapai ketinggian 10 m. Energi kinetik benda pada saat dilemparkan adalah ....

Pilihan Tunggal

Sebuah benda dilempar ke atas hingga mencapai ketinggian 180 m. Kecepatan awal benda pada saat dilemparkan adalah ....

S10

Pilihan Tunggal

Buah mangga jatuh dari ketinggian 5 m. Energi potensial mangga saat menyentuh tanah adalah ....

Contoh Soal Hukum Kekekalan Energi Mekanik

$E m_{A} = E m_{B}$

$E m_{A} = E m_{B}$

$E p_{A} + E k_{A} = E p_{B} + E k_{B}$

$m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} = m g h_{B} + \frac{1}{2} m v_{B}^{2}$

Contoh Soal

$E p_{A} + E k A = E p_{B} + E k_{B}$

$m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} = m g h_{B} + \frac{1}{2} m v_{B}^{2}$

$(20 \times 10 \times 40) + (\frac{1}{2} \times 2 \times 0) = 2 \times 10 \times 0 + E k_{B}$

$800 + 0 = 0 + E k_{B}$

$E k_{B} = 800$ J

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

Contoh Soal Hukum Kekekalan Energi Mekanik

EmA=EmB

EmA=EmB

EpA+EkA=EpB+EkB

mghA+12mvA2=mghB+12mvB2

Contoh Soal

EpA+EkA=EpB+EkB

mghA+12mvA2=mghB+12mvB2

(20×10×40)+(12×2×0)=2×10×0+EkB

800+0=0+EkB

EkB=800 J

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

$E m_{A} = E m_{B}$

$E m_{A} = E m_{B}$

$E p_{A} + E k_{A} = E p_{B} + E k_{B}$

$m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} = m g h_{B} + \frac{1}{2} m v_{B}^{2}$

$E p_{A} + E k A = E p_{B} + E k_{B}$

$m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} = m g h_{B} + \frac{1}{2} m v_{B}^{2}$

$(20 \times 10 \times 40) + (\frac{1}{2} \times 2 \times 0) = 2 \times 10 \times 0 + E k_{B}$

$800 + 0 = 0 + E k_{B}$

$E k_{B} = 800$ J