Balaibahasajateng, Contoh Soal Energi Mekanik beserta Pengertian dan pembahasannya – Energi mekanik dalam matematika merupakan total dari seluruh energi yang dimiliki oleh benda. Total tersebut diperoleh dari hasil penjumlahan antara energi kinetik dan juga energi potensial. Sehingga energi mekanik bisa saja dikaitkan dengan benda yang memiliki gerak dan juga memiliki posisi. Seperti perubahan posisi dan juga perubahan gerak.
Contoh soal energi mekanik sangat banyak dan beragam tipe. Berikut adalah penjelasan tentang energi mekanik.
Pengertian Energi Mekanik
Anda pasti mengetahui bahwa energi itu kekal. Dalam artian tidak ada yang sanggup untuk menciptakan dan tidak pula ada yang sanggup untuk memusnahkannya. Hal tersebut juga merupakan bunyi dari teori kekekalan energi. Energi mekanik juga sama, memiliki besaran yang sama mulai dari awal hingga akhir.
Contoh dari Energi Mekanik
Agar lebih mengetahui terkait dengan penggunaan energi mekanik. Mulai dari penerapannya hingga perhitungannya terhadap gerak dan posisi pada benda. Berikut adalah contoh soal energi mekanik.
Contoh Soal 1
Terdapat suatu buah semangka yang jatuh dari ketinggian. Semangka tersebut memiliki massa sebesar 300 gram. Pada saat jatuh buah semangka berada dalam ketinggian 10 meter. Jika ternyata besarnya gravitasi adalah 10 m/s2. Dari informasi tersebut berapa jumlah energi mekanik yang ada pada semangka.
Baca juga: Metode data Mining
Jawaban dan Pembahasan
Diketahui : massa Semangka = 300 gram atau apabila dalam kilogram, maka 0.3 kg
Gravitasi (g) = 10 m/s2
Ketinggian (h) = 10 m
Ditanya : energi mekanik
Jawab :
Anda tahu bahwa energi mekanik merupakan total dari energi potensial dengan energi kinetik. Karena pada saat semangka jatuh, tidak terdapat keterangan terkait dengan alasan sehingga benda tersebut jatuh, maka dapat diketahui bahwa nilai dari energi kinetik sama dengan 0 (Ek = 0).
Karena energi kinetik sama dengan nol, maka energi mekanik dalam kasus ini sama dengan energi potensial. Energi potensial merupakan hasil dari massa kali gravitasi kali ketinggian. Sehingga,
Em = m . g . h
Em = 0.3 . 10 .10
Em = 30 joule
Jadi, energi mekanik yang dihasilkan pada saat bola semangka jatuh adalah 30 joule.
Contoh Soal 2
Apabila terdapat suatu buah labu dengan massa 100 gram. Buah labu tersebut mengalami pelemparan dengan arah ke atas secara vertikal. Kemudian setelah diperhatikan, ternyata tepat pada ketinggian 10 meter dari permukaan tanah ternyata memiliki kecepatan sebesar 4 m/s. apabila diketahui ternyata besarnya gravitasi adalah 10 m/s2. Maka berapa besar energi mekanik dari buah labu tersebut.
Jawab dan Pembahasan
Diketahui : massa labu = 100 gram maka apabila dalam bentuk kilogram menjadi 0.1 kg.
Ketinggian (h) = 10 meter
Kecepatan (v) = 4 m/s
Gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanya : besar energi mekanik
Jawab :
Karena energi mekanik merupakan hasil dari penjumlahan energi potensial dan energi kinetik, maka bisa mencari terlebih dahulu besar energi potensial dan energi kinetik.
Energi potensial (Ep) merupakan hasil kali dari massa, gravitasi dan ketinggian. Sedangkan energi kinetik merupakan hasil kali dari massa dengan kecepatan kuadrat kemudian dibagi dua. Berikut merupakan pembahasannya.
Ep = m . g. h
Ep = 0.1 . 10 .10
Ep = 10
Kemudian untuk energi kinetik,
Ek = ½ m . v2
Ek = ½ 0.1 . 42
Ek = 0.8
Maka besar energi mekanik adalah 10 + 0.8 menjadi 10.8 joule.
Baca juga: Materi dan Contoh Soal Aturan Cosinus pada Trigonometri Segitiga
Contoh Soal 3
Terdapat suatu koran dengan ketebalan tertentu dan memiliki massa senilai 1 kg. kemudian koran tersebut dijatuhkan dari atas gedung. Pada saat koran tersebut jatuh, memiliki kecepatan sebesar 20 m/s. berapakah ketinggian yang dimiliki oleh gedung apabila diketahui nilai gravitasi sebesar 10 m/s2.
Jawab dan Pembahasan
Diketahui : massa dari koran = 1 kg
Kecepatan jatuh (v) = 20 m/s
Gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanyakan : ketinggian gedung (h)
Jawab :
Berdasarkan hukum kekekalan energi, maka energi mekanik awal memiliki nilai yang sama dengan energi mekanik akhir. Dengan demikian Anda dapat menggunakan cara berikut ini untuk memulai perhitungan.
Em 1 = Em 2 (teori energi mekanik)
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
Dari rumus tersebut akan diperoleh h = 20 meter
Energi mekanik merupakan salah satu energi yang selalu mengiringi pergerakan benda yang jatuh dalam ketinggian tertentu. Pembahasan energi mekanik selalu meliputi energi yang berkaitan dengan pergerakan benda.
Baca juga: Materi Trigonometri Kelas 11 yang harus kamu ketahui
Jika energi potensial lebih berkaitan dengan ketinggian benda yang jatuh, maka energi kinetik lebih berkaitan dengan tingkat kecepatan yang dialami oleh benda. Jadi, setelah mengetahui contoh soal energi mekanik, Anda bisa mencoba cara tersebut untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan energi mekanik.
