Apa Itu Energi Mekanik dalam Fisika? Ini Pengertian, Rumus, dan Contoh Soalnya!

AKURAT.CO Kamu pasti pernah bertanya-tanya tentang apa itu energi mekanik dalam fisika dan mencari tahu rumus energi mekanik yang sering digunakan.

Energi mekanik hadir di sekitar kita, mulai dari ketika kamu memutar kenop pintu, mengayuh sepeda santai, hingga memukul paku dengan palu. Yuk, simak penjelasan lengkapnya di bawah ini!

Dikutip dari Zenius.net, berikut penjelasan lengkap mengenai pengertian energi mekanik dan rumusnya.

Pengertian Energi Mekanik

Baca Juga: Rumus Volume Kubus, Balok, Tabung Terlengkap dan Mudah Dipahami! Ada Contoh Soal hingga Cara Menghitungnya

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), energi mekanik adalah kekuatan yang mampu menggerakkan atau memindahkan bagian-bagian rangkaian peralatan.

Dengan kata lain, energi mekanik juga dikenal sebagai energi gerak adalah jumlah energi yang dimiliki sebuah benda karena posisinya dan geraknya.

Energi mekanik muncul ketika gaya bekerja pada suatu objek, lalu energi yang ditransfer tersebut berubah menjadi gerakan.

Jadi, ketika suatu benda bergerak atau memiliki potensi untuk bergerak, benda itu menggunakan energi mekanik.

Lebih lanjut, energi mekanik berhubungan erat dengan dua jenis energi lainnya:

- Energi Potensial (EP): Energi yang dimiliki benda karena posisinya, misalnya ketinggian di atas permukaan tanah.

- Energi Kinetik (EK): Energi yang dimiliki benda karena kecepatan atau geraknya.

Baca Juga: Rumus Keliling Lingkaran, Diameter, dan Luas Lingkaran: Inilah Cara Menghitung yang Akurat Terbaru

Secara sederhana, energi mekanik merupakan penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik pada suatu benda.

Rumus Energi Mekanik

Misalnya kamu ditanya: "Jelaskan mengenai energi mekanik dan tuliskan persamaan rumusnya!" Caranya mudah, cukup uraikan rumus energi potensial dan rumus energi kinetik hingga membentuk persamaan matematis untuk menghitung energi mekanik sebagai berikut:

Keterangan:

• EM: Energi Mekanik (Joule)

• EP: Energi Potensial (Joule)

• EK: Energi Kinetik (Joule)

Rincian rumus komponen energi:

- Energi Potensial:

: massa benda (kg)

: percepatan gravitasi (9,8 m/s²)

: ketinggian (m)

Baca Juga: Inilah Rumus Volume Balok dalam Matematika secara Akurat Lengkap dengan Contoh dan Cara Menghitung

- Energi Kinetik:

: kecepatan benda (m/s)

Maka, rumus lengkap energi mekanik:

Em = Ep + Ek
Em = (m . g . h) + ( 1/2 . m . v²)

Contoh-Contoh Soal

Berikut beberapa contoh soal energi mekanik yang bisa kamu coba:

Soal 1

Suatu bola bermassa 0,5 kg berada pada ketinggian 2 m di atas tanah dan dilempar mendatar dengan kecepatan 10 m/s. Hitung energi mekanik bola pada titik tersebut!

Penyelesaian:

1. Hitung energi potensial:

2. Hitung energi kinetik:

3. Energi mekanik:

Jadi, energi mekanik bola adalah 34,8 Joule.

Soal 2

Besar energi mekanik sebuah benda saat jatuh bebas adalah 200 J. Jika energi potensialnya saat mencapai ketinggian tertentu adalah 80 J, berapakah energi kinetiknya?

Baca Juga: Tips Bijak Habiskan THR Pakai Rumus 10-20-60-10 dari Commonwealth

Penyelesaian:

Jadi, energi kinetik benda tersebut adalah 120 Joule.

Soal 3

Sebuah benda bermassa 0,2 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Hitung energi mekanik benda saat mencapai titik tertinggi!

Penyelesaian:

1. Ketinggian maksimum (hmax):

2. Pada titik tertinggi, kecepatan , sehingga:

3. Energi mekanik:

Jadi, energi mekanik benda di titik tertinggi adalah 40 Joule.

Sekarang kamu sudah memahami apa itu energi mekanik dalam fisika, mulai dari pengertian hingga rumus energi mekanik yang perlu diingat.

Cobalah kerjakan soal-soal lain untuk mengasah kemampuanmu dan pastikan kamu selalu memeriksa setiap langkah perhitungan dengan teliti!