Page 17 - KD 3.7 Usaha dan Energi

Modul _Fisika _Kelas X KD 3.9

Mari kita lakukan analisis pada gerak getaran seperti
ilustrasi gambar.

Di titik keseimbangan (y = 0), kecepatannya maksimal,
yaitu =  , energi kinetik dan energi potensial dpaat kita
.
hitung sebagai berikut.

1
1
1
2
2 2
= = ( ) = 
2
.

2
2
2
Karena =  (konstanta pegas), maka:
2
1
=
2

2
1
2
Energi potensial pegas adalah = = 0

2
1
1
Energi mekanik getaran adalah = + = + 0 =
2
2

2
2
Bagaimana energi mekanik di titik terjauh dengan = 0 dan =
1
Energi kinetik = = 0
2

2
1
1
2
Energi potensial = =
2

2 2
1
1
2
2
Energi mekanik getaran adalah = + = 0 + =

2
2

Jadi jelas terlihat bahwa jumlah energi mekanik pada gerak getaran selalu tetap.

2. Penerapan Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Mari kita gunakan hukum kekekalan energi mekanik pada
bola kasti (m = 80 gram) yang dilempar dengan tangan ke
atas dari ketinggian 1,0 m dengan kecepatan awal 5 m/s.
Gerakan bola kasiti diilustrasikan dengan gambar. Berapa
ketinggian bola kasti di titik tertinggi? Berapa kecepatan
bola kasti saat menyentuh tanah?

Kita identifikasi data yang ada, yaitu:
Ketinggian awal (h1) = 1,0 m
Ketinggian di titik tertingga (h2) = h
Ketinggian saat di tanah (h3) = 0
Kecepatan awal (v1) = 5 m/s
Kecepatan di titik tertinggi (v2) = 0
Kecepatan tiba di lantai (v3) = v

Selanjutnya kita gunakan hukum kekekalan energi
mekanik untuk menjawab soal itu.
Di titik tertinggi
1 + 1 = 2 +
2
1 1
2
2
. + ℎ = . + ℎ
2 1 1 2 2 2
1 1
2
0,08. 5 + 0,6.10.1 = 0,6. (0) + 0,6.10. ℎ
2 2
0,04.25 + 6 = 0 + 6ℎ
1 + 6 7
ℎ = = = 1,167
6 6
Tiba di lantai
1 + 1 = 3 +
3
@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN 24