FISIKA 11

Gambar 3.18 Benda melakukan
gerak vertikal ke atas
106
h
B
A
Fisika Kelas XI
E P2 = energi potensial pada kedudukan akhir (J)
Faktor E P + E K dari persamaan tersebut didefinisikan sebagai energi
mekanik total sistem (EM). Sehingga, Hukum Kekekalan Energi tersebut
disebut sebagai Hukum Kekekalan Energi Mekanik, yang dirumuskan,
E M1 = E M2
dengan,
E M = E P + E K
Jadi, energi mekanik benda pada setiap posisi nilainya akan selalu
konstan.
Hukum Kekekalan Energi Mekanik yang menyatakan bahwa pada
sistem yang terisolasi (tidak ada gaya luar yang bekerja), energi mekanik
total sistem adalah konstan.
Dengan menggunakan Hukum Kekekalan Energi Mekanik ini,
kita dapat menjelaskan beberapa persoalan gerak benda dengan mudah.
Untuk mengetahui penerapan Hukum Kekekalan Energi Mekanik, simaklah
uraian selanjutnya.
1. Hukum Kekekalan Energi pada Gerak Vertikal
Penerapan Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada gerak vertikal
telah kita singgung sedikit di depan. Gerak vertikal dapat kita bagi menjadi
dua yaitu gerak ke atas dan gerak vertikal ke bawah.
a. Gerak Vertikal ke Atas
Perhatikan Gambar 3.18, misalkan pada kedudukan A benda dilemparkan
ke atas dengan kecepatan v 0 . Setelah beberapa saat, benda akan
mencapai ketinggian maksimum (h maks ) di B. Pada saat benda baru bergerak
(posisi A) energi kinetik mencapai nilai maksimum, sedangkan energi
potensial benda sama dengan nol, jika tangan sebagai acuan. Sementara
itu, pada saat benda mencapai titik tertinggi (posisi B), energi potensial
mencapai maksimum, sedangkan energi kinetiknya sama dengan nol.
Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi Mekanik, pada gerak vertikal
ke atas berlaku persamaan:
EKA + EPA = EKB + EPB 1 2
mv0 + 0 = 0 + mghmaks
2
Sehingga 1 2
mv tinggi 0 0 maksimum yang dapat dicapai benda adalah:
0 + = + mghmaks
2
Keterangan:
2
v0
h =
hmaks = tinggi maksimum (m)
maks
2g
v0 = kelajuan awal benda (m/s)
1 2 1 g = percepatan gravitasi (m/s 2
mv0 + 0 = mv + mgh
2 2
2 2
v = v − 2gh
2 )
0