Kelas 8 – Ilmu Pengetahuan Alam

a. anak-anak bermain
ayunan
A
Refleksi Diri
B
b. bagan ayunan
Gambar 15.8 Pada
Sistem ini Berlaku Hukum
Kekekalan Mekanik
Sumber Gambar: www.
jameswatkins.co.nz
Contoh Soal 15.3
C
Penjepit Kertas yang Merapikan
Siapkan sebuah penjepit kertas dan beberapa lembar kertas HVS. Susun lembaranlembaran
kertas HVS itu dengan baik. Dengan tangan kananmu, tekan penjepit kertas dan
jepit salah satu sisi kertas-kertas yang sudah tersusun itu. Pada saat ditekan, adakah energi
potensial pada penjepit kertas tersebut? Dapatkah kamu membuktikannya?
Soal
Sebuah mangga bermassa 1,2 kg jatuh dari pohon dengan ketinggian 5 m di atas tanah.
(g = 10 m/s 2 ).
a. Berapa energi potensial dan energi kinetik mula-mula?
b. Berapa energi potensial dan energi kinetik pada saat tingginya 4,8 m? Berapa kecepatan
mangga saat itu?
c. Berapa kecepatan saat menyentuh tanah?
220 Cerdas Belajar IPA untuk SMP/MTs Kelas VIII
4. Hukum kekekalan energi
Pernahkah kamu melihat anak yang sedang bermain ayunan?
Mengapa dengan sekali dorong, anak dapat berayun berulang kali?
Anak yang sedang bermain ayunan, energi mekaniknya selalu tetap.
Itu artinya jumlah energi kinetik dan energi potensialnya selalu tetap.
Jika energi kinetiknya membesar maka energi potensialnya mengecil,
begitu juga sebaliknya.
Ketika ayunan berada pada simpangan terjauh (posisi A dan
C), energi potensial anak maksimum, sedangkan energi kinetik anak
sama dengan nol. Pada saat berada pada posisi paling bawah (posisi
B), energi potensialnya paling kecil, sedangkan energi kinetiknya
maksimum. Tahukah kamu apa sebabnya? Hal ini akan terjadi
secara berulang jika tidak terjadi gaya gesekan. Jadi, energi mekanik
selalu tetap, meskipun energi kinetik dan energi potensial anak
selalu berubah. Konsep ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi
mekanik. Kapan berlakunya hukum kekekalan energi mekanik?
Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa besar
energi mekanik pada benda yang bergerak selalu tetap. Secara
matematis dirumuskan sebagai berikut.
EM1 EM2
E E E E
k1 p1 k2 p2
Keterangan:
E M1 , E M2 : energi mekanik awal dan energi mekanik akhir (J).
Ek 1 , Ek 2 : energi kinetik awal dan energi kinetik akhir (J).
Ep 1 , Ep 2 : energi potensial awal dan energi potensial akhir (J).
Pada kenyataannya, simpangan ayunan akan berkurang dan lambat
laun akan berhenti. Hal ini karena pada ayunan terjadi gaya gesekan.