Memahami Hukum Kekekalan Energi Dengan Mudah Melalui Contoh Soal dan Pembahasan

Bunyi Hukum Kekekalan Energi

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk energi lain.

Untuk membuktikan pernyataan tersebut, kita bisa lihat pada cara kerja Setrika. Setrika merupakan salah satu alat listrik yang dapat menghasilkan panas. Energi panasa tersebut merupakan hasil dari Energi Listrik. Besarnya energi yang keluar (panas) sama dengan besarnya energi yang masuk (energi listrik).

Rumus Hukum Kekekalan Energi

Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa besar energi mekanik pada benda yang bergerak selalu tetap. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut.

Em1 = Em2  

Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2

Keterangan:
Em1, Em2 : energi mekanik awal dan energi mekanik akhir (J).
Ek1, Ek2 : energi kinetik awal dan energi kinetik akhir (J).
Ep1, Ep2 : energi potensial awal dan energi potensial akhir (J).

Pada kenyataannya, simpangan ayunan akan berkurang dan lambat laun akan berhenti. Hal ini karena pada ayunan terjadi gaya gesekan.

Contoh Soal 

Sebuah mangga bermassa 0,5 kg jatuh dari pohon dengan ketinggian 5 m di atas tanah. (g = 10 m/s2).
a. Berapa energi potensial dan energi kinetik mula-mula?
b. Berapa energi potensial dan energi kinetik pada saat tingginya 4,8 m? Berapa kecepatan mangga saat itu?
 

Pembahasan
Diketahui:
m = 0,5 kg
h = 5 m
g = 10 m/s2

Ditanya:
a. Ep dan Ek mula-mula = …?
b. Ep dan Ek saat h1 = 4 = …? v1 = …?

Jawab:
a. Ep = m g h
         = 0,5 kg x 10 m/s x 5 m  = 25 joule
    Ek = 0

b. Ep1 = m g h1
            = 0,5 kg x 10 m/s x 4 m
            = 20 joule

Ep1+Ek1 = Ep+Ek
20 J  + Ek1= 25 + 0
          Ek1 = 25 – 20
                  = 5 joule

Ek1 = 1/2 m(V₁)²
5 J  = 1/2 0,5 (V₁)²

(V₁)² =  (5 / 0,5) x 2

(V₁)² = 100

  V₁ = 10

Baca Juga :

Contoh Soal Energi Kinetik dan Pembahasannya

Energi Potensial Beserta Contoh Soal dan Pembahasan