Materi Fisika Energi dan contoh soalnya

 

ENERGI

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Kalian harus tahu bahwa energi ini sifatnya kekal. Artinya, energi tidak dapat musnah, tetapi hanya bisa berubah bentuk dari energi satu ke energi lainnya. Adapun macam-macam energi adalah sebagai berikut.

1.    Energi potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya. Secara matematis, energi potensial dirumuskan sebagai berikut.

EP = m. g. h 

Keterangan:

Ep = energi potensial (Joule)

m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s²) dan

h = ketinggian benda (m).

 

2.    Energi kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Benda bergerak memiliki energi kinetik karena adanya kecepatan. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

 

    EK = ½ m. V² 

Keterangan:

Ek = energi kinetik (Joule);

m = massa (kg); dan

v = kecepatan (m/s).

 

3.    Energi potensial pegas

Energi potensial pegas adalah energi potensial saat pegas diregangkan atau dimampatkan. Secara matematis, energi potensial pegas dirumuskan sebagai berikut.

 

EP = ½ k. (∆x)²

 

Keterangan:

Ep = energi potensial pegas (Joule);

k = konstanta pegas (N/m); dan

∆x = perubahan panjang pegas (m).

4. Energi mekanik

Energi mekanik adalah energi hasil penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik. Besarnya energi benda selalu tetap selama tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut. Secara matematis, energi mekanik dirumuskan sebagai berikut.

 EM = EK + EP

 

Keterangan:

Em = energi mekanik (Joule);

Ep = energi potensial (Joule); dan

Ek = energi kinetik (Joule).

 contoh soal :

1.      Seorang anak yang massanya 60 kg berada di lantai 2 sebah gedung pada ketinggian 10 m dari atas tanah. Hitung energi potensial anak jika sekarang anak tersebut berada di lantai 4 dan berada 20 m dari tanah !

Jawaban : 

Diketahui :

m= 60 kg

h= 20 m

g = 10 m/s²

ditanya: Ep . . . ?

Jawab :

Ep = m x g x h

Ep = (60)(10)(20)

Ep = 12000 joule

 

2.      Peluru yang massanya 400 gram di tembakkan sehingga peluru bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Tentukan energi kinetik peluru tersebut !

Jawaban : 

Diketahui :

m = 400 gram = 0.4 kg

v = 20 m/s

Ditanya : Ek . . . ?

Jawab :

Ek = ½ m v²

Ek = ½ (0.4)(20)²

Ek = 80 joule

 

 

3.      Apel dengan massa 400 gram jatuh dari poho pada ketinggian 10 meter. Jika besar gravitasi (g) = 10 m/s2, hitunglah energi mekanik pada apel!

Diketahui:
– massa benda : 400 gram (0,4 kg)
– gravitasi g = 10 m/s2
– ketinggian h = 10 m

Ditanyakan:
Energi mekanik (Em) apel?

Jawab:
Benda jatuh dan tidak diketahui kecepatannya, maka energi kinetik (Ek) diasumsikan bernilai nol (Ek = 0)

Em = Ep + Ek
Em = Ep + 0
Em = Ep
Em = m.g.h
Em = 0,4 kg . 10 .10
Em = 40 joule

Kesimpulan

Energi mekanik yang dimiliki oleh apel yang jatuh tersebut adalah 40 joule.

Soal Post Tes Energi :

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdvkk8xKiBY-ycfeGFETdD_brUOU-NcnrH_VbPihGzWcImSzA/viewform