Page 112 - E-Modul Fisika Dasar Berbasis Masalah Menggunakan FLIP PDF Corporate Edition

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