HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Disusun oleh:

Deni Suryanda (1206103020071)Riva Widyastuty (1206103020010)

1. Standar Kompetensi: Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret

2. Kompetensi Dasar: Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari

3. Indikator : Siswa dapat merumuskan hubungan medan konservatif dengan hukum kekekalan energi mekanik.Siswa dapat menjelaskan konsep hukum kekekalan energi dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.Siswa dapat menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan hukum kekekalan energi mekanik.

Gaya Konservatif

P

Q1

2

WPQ(lintasan 1) = WPQ(lintasan 2)

Q1

2

P

WPQ(lintasan 1) = - WQP(lintasan 2)

WPQ(lintasan 1) + WQP(lintasan 2) = 0

Gaya disebut konservatif apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain tidak bergantung pada lintasannya. Contohnya gaya grafitasi, gaya berat, gaya pegas.

Usaha total yang dilakukan oleh gaya konservatip adalah nol apabila partikel bergerak sepanjang lintasan tertutup dan kembali lagi ke posisinya semula.

Gaya Tak-Konservatif

A

d B

s

WAB(sepanjang d) WAB(sepanjang s)

Usaha oleh gaya gesek :fsfd

Gaya disebut tak-konservatif apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain bergantung pada lintasannya. Contohnya gaya gesekan

k2p2k1p1 EEEE 2211 kpkp EEEE 222

211 mv

2

1mghmv

2

1mgh

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Jika hanya gaya-gaya konserfatif yang bekerja, energi mekanik total dari sebuah sistem tidak bertambah maupun berkurang pada proses apapun. Energi tersebut tetap konstan (kekal).

Perubahan Energi danKekekalan Energi

HUKUM KEKEKALAN ENERGI : ”Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan atau dengan kata lain energi total tidak berkurang dan juga tidak bertambah pada proses apapun, tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain dan dipindahkan dari satu benda ke benda yang lain, tetapi jumlah totalnya tetap konstan”.

Contohnya antara lain sbb:Energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika dan kompor listrik. Energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.Energi listrik menjadi energi kimia, misalnya pada penyetruman (pengisian) aki.Energi cahaya menjadi energi kimia, misalnya fotosintesis.Orang yang sedang mendorong kereta belanja merupakan perwujudan dari energi yang dipindahkan dari orang (berasal dari energi kimia makanan) ke kereta belanja.

Aplikasi Hukum Kekekalan Energi

Benda yang jatuh

Gerak Peluru

Roller Coaster

Ayunan atau Pendulum

Gaya Pegas

Usaha yang dilakukan oleh gaya pegas hanya ditentukan oleh posisi awal dan posisi akhir.

Sebuah benda berada dalam keadaan diam pada ketinggian 80 cm dari permukaan tanah. Massa benda 5 kg dan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2. Tentukan energi mekanik benda tersebut.JawabDiketahui: v = 0 m/s, h = 80 cm = 0,8 m, dan g = 10 m/s2.EM = EP + EK = mgh + ½ mv2

= (5 kg)(10 m/s2)(0,8 m) + 0 = 40 jouleJadi, energi mekanik benda yang diam akan sama dengan energi potensialnya karena energi kinetiknya nol.

Contoh Soal

Latihan Soal

1. Bola bermassa 0,25 kg ditekan pada pegas dengan gaya F seperti gambar. Ketika gaya F dihilangkan, bola dilontarkan ke atas setinggi h meter. Jika energi untuk melontarkan bola besarnya 1,0 joule, maka tinggi h adalah....

A. 50 cmB. 40 cmC. 35 cmD. 25 cmE. 15 cm

Jawaban : B

Perubahan Energi kinetik menjadi energipotensial gravitasi EK = EPEK = mgh1 J = (0,25 kg) (10 m/s2) hh = 0,4 mh = 40 cm

2. Sebuah benda jatuh bebas dari posisi A seperti gambar. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik benda ketika sampai di B adalah…..

A.3 : 2B. 3 : 1C. 2 : 1D. 2 : 3E. 1 : 3

Jawaban : E

Hukum kekekalan Energi Mekanik :EPA + EKA = EPB + EKB = mghKarena EPB = mg(1/4)h maka EKB haruslah bernilai mg(3/4)h sehingga:EPB : EKB

= ¼ : ¾ = 1 : 3

3. Sebuah benda yang massanya 500 gram terletak di atas sebuah bangunan yang tingginya 3 m. Tentukan energi potensial benda tersebut jika (g = 10 m/s2):

a. Jatuh di atas permukaan tanah

b. Jatuh diatas kepala orang yang tingginya 1,5 m

Jawaban:

Diketahui :m = 500 gram = 0,5 kgh = 3 mg = 10 m/s2

Dit : Ep = … ? a. jika h = 3 m b. jika h = 3 – 1,5 m = 1,5 m

Penyelesaian :a. Ep = m . g. h = 0,5 . 10 . 3

= 15 jouleb. Ep = m . g. h = 0,5 . 10 . 1,5

= 7,5 joule

Daftar Pustakahttp://www.slcc.edu/schools/hum_sci/physics/tutor/2210/potential_energyhttp://www.theory.caltech.edu/people/patricia/gravtop.html http://theory.uwinnipeg.ca/physics/work/node8.htmlhttp://www.physicsclassroom.com/Class/vectors/U3L2a.htmlhttp://www.cord.edu/dept/physics/p128/lecture99_17.htmlhttp://www.britannica.com/coasters/ride.html. http://www.physicsclassroom.com/mmedia/circmot/rcd.htmlhttp://www.sciencejoywagon.com/physicszone/lesson/otherpub/wfendt/pendulum.htm. http://www.physicsclassroom.com/mmedia/energy/pe.html

SEKIAN&

TERIMA KASIH