Apa Itu Energi Mekanik? Yuk, Pahami Rumus, Unsur, dan Contoh Soalnya

Ilustrasi membaca artikel tentang energi mekanik. (Credit: Unsplash.com/Windows)

Bola.com, Jakarta - Energi mekanik adalah energi yang dimiliki benda karena gerak dan posisinya. Energi mekanik merupakan gabungan dari energi kinetik dan energi potensial pada suatu benda.

Secara sederhana, suatu benda akan berpindah dari posisi awal ke posisi tujuan didasarkan oleh gerak menggunakan energi mekanik.

Sifat suatu energi mekanik nilainya selalu tetap, sementara energi potensial dan energi kinetiknya selalu berubah-ubah.

Energi mekanik sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya saat bermain ayunan, memukul bola, atau melompat.

Energi mekanik juga dapat berubah menjadi bentuk energi lain, seperti energi bunyi, energi panas, atau energi cahaya.

Rumus energi mekanik:

EM = EK + EP

Keterangan:

EM adalah energi mekanik

EK adalah energi kinetik

EP adalah energi potensial.

Berikut penjelasan lebih lanjut tentang energi mekanik, disadur dari Brilio, Senin (4/12/2023).

Berita Motion grafis deretan bintang yang pernah bermain untuk Arsenal dan Chelsea. Terbaru ada Jorginho yang pindah dari Chelsea ke Arsenal.

2 dari 3 halaman

Unsur-Unsur Energi Mekanik

Ilustrasi rumus energi mekanik. matematika — Ilustrasi rumus, energi mekanik. matematika. (Photo by Annie Spratt on Unsplash)

Energi mekanik adalah jumlah dari energi kinetik dan energi potensial pada suatu benda. Oleh karena itu, unsur penting dari energi mekanik adalah sebagai berikut:

- Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya. Energi kinetik bergantung pada massa dan kecepatan benda.

Rumus energi kinetik adalah EK = 1/2mv, di mana m adalah massa benda (kg), v adalah kecepatan benda (m/s), dan EK adalah energi kinetik (Joule).

- Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisi atau keadaannya. Energi potensial bergantung pada jenis gaya yang bekerja pada benda. Ada dua jenis energi potensial, yaitu energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis.

- Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh benda karena ketinggiannya terhadap permukaan bumi. Energi potensial gravitasi bergantung pada massa, ketinggian, dan percepatan gravitasi benda.

Rumus energi potensial gravitasi adalah EP = mgh, di mana m adalah massa benda (kg), g adalah percepatan gravitasi (9,8 m/s), h adalah ketinggian benda (m), dan EP adalah energi potensial gravitasi (Joule).

- Energi potensial elastis adalah energi yang dimiliki oleh benda karena kemampuannya untuk kembali ke bentuk semula setelah ditarik atau ditekan. Energi potensial elastis bergantung pada konstanta pegas dan perubahan panjang pegas.

Rumus energi potensial elastis adalah EP = 1/2kx, di mana k adalah konstanta pegas (N/m), x adalah perubahan panjang pegas (m), dan EP adalah energi potensial elastis (Joule).

3 dari 3 halaman

Contoh Soal Energi Mekanik

Ilustrasi soal energi mekanik, matematika. (Photo by Antoine Dautry on Unsplash)

Sebuah bola dengan massa 0,5 kg dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh bola adalah 5 meter di atas titik pelemparan. Berapakah energi mekanik bola saat berada di titik tertinggi dan saat berada di titik pelemparan?

Penyelesaian:Diketahui massa bola m = 0,5 kg, kecepatan awal bola V0 = 10 m/s, tinggi maksimum bola h = 5 m, percepatan gravitasi g = 9,8 m/s.

Rumus energi mekanik: EM = EK + EP

Ket: EK adalah energi kinetikEP adalah energi potensial

Rumus energi kinetik adalah EK = 1/2mv, di mana v adalah kecepatan benda.

Rumus energi potensial gravitasi adalah EP = mgh, di mana h adalah ketinggian benda.

Saat berada di titik tertinggi, kecepatan bola menjadi nol sehingga energi kinetiknya juga menjadi nol. Maka, energi mekanik bola saat berada di titik tertinggi hanya terdiri dari energi potensialnya saja.

EMt = EKt + EPtEMt = 0 + mghEMt = 0,5 x 9,8 x 5EMt = 24,5 J

Saat berada di titik pelemparan, ketinggian bola sama dengan nol sehingga energi potensialnya juga menjadi nol. Maka, energi mekanik bola saat berada di titik pelemparan hanya terdiri dari energi kinetiknya saja.

EMp = EKp + EPpEMp = 1/2mv + 0EMp = 1/2 x 0,5 x 10EMp = 25 J

Jadi, energi mekanik bola saat berada di titik tertinggi adalah 24,5 J dan saat berada di titik pelemparan adalah 25 J.

Disadur dari: Brilio.net (Penulis: Sri Jumiyarti Risno. Published: 18/9/2022)

Yuk, baca artikel edukasi lainnya dengan mengikuti tautan ini.