Page 98 - FISIKA SMA KELAS XI

D. Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Sebuah benda yang dilempar ke atas akan memiliki energi potensial
dan energi kinetik. Energi potensial dimiliki karena ketinggiannya,
sedangkan energi kinetik karena geraknya. Makin tinggi benda tersebut
terlempar ke atas, makin besar energi potensialnya. Namun, makin kecil
energi kinetiknya. Pada ketinggian maksimal, benda mempunyai energi
potensial tertinggi dan energi kinetik terendah.
Saat benda jatuh, makin berkurang ketinggiannya makin kecil energi
potensialnya, sedangkan energi kinetiknya makin besar. Ketika benda
mencapai titik terendah, energi potensialnya terkecil dan energi
kinetiknya terbesar. Mengapa demikian?
Perhatikan Gambar 5.6! Ketika sebuah
bola berada pada ketinggian h, maka energi
potensial di titik A adalah E = m · g · h,
pA
1
sedangkan energi kinetiknya E = 2 mv .
2
kA
Karena v = 0, maka E = 0. Jumlah antara
k A
energi potensial di titik A dan energi kinetik
di titik A sama dengan energi mekanik.
Besarnya energi mekanik adalah:
Gambar 5.6 Bola yang
E = E + E jatuh dari ketinggian h.
mA pA kA
= mgh + 0
= mgh
Misalnya, dalam waktu t sekon bola jatuh sejauh h (titik B), sehingga
1
jarak bola dari tanah adalah h – h . Energi potensial bola di titik B adalah
1
E = mg(h – h ). Dari titik A ke titik B ternyata energi potensialnya
1
pB
berkurang sebesar m g h . Sedangkan, energi kinetik saat bola di B adalah
1
sebagai berikut. Saat bola jatuh setinggi h , bola bergerak berubah
1
beraturan dengan kecepatan awal nol.
1
h = vt ⋅+ g t ⋅ 2 (v = 0)
0
1 2 o
1 2h 1
g t
h = ⋅⋅ 2 ⇒ t =
1 2 g
Kecepatan benda tersebut adalah:
v = v + g · t (v = 0)
o
o
2h 1
v = gt = g g

89