Page 111 - E-Modul FLIP BOOK

Contoh 5.10

Sebuah benda yang memiliki massa 0,5 kg meluncur turun dari bidang miring yang kasar
dengan laju awal nol. Ketinggian bidang miring dari dasar adalah 3 m. Saat di dasar, laju benda

adalah 6m/s. Berapa usaha yang dilakukan oleh (a) gaya gravitasi dan (b) gaya gesekan?

Jawab :

(a) Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi sama dengan negatif perubahan energi potensial
Energi potensial awal U  mgh  5 , 0  10 3  15 J
1 1
Energi potensial akhir U  mgh  5 , 0  10 0  0 J
2 2
Perubahan energi potensial benda U  U  U  0  15   15 J

2 1
Usaha yang dilakukan gaya gravitasi W    U   ( 15 )  15 J
g

(b) Menentukan usaha oleh gaya gesek (non konservatif)
Energi kinetik awal benda : K1 = 0

Energi kinetik akhir benda : K2 = (1/2)mv = / 1 ( ) 2  5 , 0  6 2 J 9
2
Energi mekanik awal : EM1 = U1 + K1 = 15 + 0 = 15 J
Energi mekanik awal : EM2 = U2 + K2 = 0 + 9 = 9 J


Perubahan energy mekanik : EM = EM2 - EM1 = 9 – 15 = -6 J

Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan (gaya non konservatif) adalah Wges= EM = -6

G. Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Suatu kasus menarik muncul jika pada benda hanya bekerja gaya konservatifdan tidak ada
gaya non konservatif. Dalam kondisi demikian maka Wnon-kons = 0 sehingga berdasarkan

persamaan (5.23) EM = 0 atau

EM1 – EM2 (Pers.5.25)

Persamaan diatas merupakan bunyi dari hukum kekekalan energi mekanik. Jadi, jika
tidak ada gaya non-konservatif yang bekerja pada benda maka energi mekanik benda kekal

Contoh 5.11

Sebuah batu yang massanya 120 gram dilemparkan ke atas dengan laju awal 8 m/s. Dengan
menggunakan hukuk kekekalan energi mekanik: (a) tentukan laju batu saat ketinggiannya 3 meter
dan (b) ketinggian maksimum yang dicaiap batu.

Jawab :

104