5 Contoh Energi Mekanik dalam Kehidupan Sehari-hari dan Pengertiannya
5 Contoh Energi Mekanik dalam Kehidupan Sehari-hari dan Pengertiannya – Terdapat berbagai jenis energi yang berkaitan erat dengan kehidupan sehari-hari manusia dalam ilmu sains.
Salah satunya saja seperti energi mekanik. Tentunya ada banyak contoh energi mekanik yang mudah kamu temukan di kehidupan sehari-hari.
Untuk penjelasan selengkapnya bisa kamu temukan dalam artikel ini.
Berikut Pengertian Hingga Contoh Energi Mekanik dalam Kehidupan Sehari-hari
Daftar Isi
Daftar Isi
Meskipun tampak mudah ditemukan di lingkungan sekitar, sayangnya tak banyak orang yang menyadari kehadiran energi mekanik ini.
Bahkan banyak yang mengira jika hal tersebut merupakan kegiatan biasa dan tidak berkaitan dengan energi mekanik.
Jika dijelaskan secara sederhana, energi mekanik merupakan jumlah energi kinetik dan energi potensial pada suatu benda.
Bentuk energi ini tidak dapat dimusnahkan dan hanya bisa diubah menjadi energi lainnya.
Energi mekanik ini sering dimiliki oleh benda bergerak atau benda yang memiliki ketinggian tertentu di atas permukaan bumi.
Semakin cepat gerak suatu benda serta semakin tinggi posisinya, maka energi mekanik yang dimilikinya akan semakin besar.
Apa
yang dimaksud dengan Energi?
Dalam ilmu Fisika, energi merupakan satuan kapasitas untuk melakukan pekerjaan atau usaha.
Ada beberapa macam bentuk energi, kimia, nuklir, kinetik, termal, dan berbagai bentuk energi lainnya.
Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi bisa diubah bentuknya, namun tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Satuan pengukur dalam Sistem Satuan Internasional (SI) energi adalah joule, yakni energi yang dipindahkan ke suatu benda dengan cara memindahkannya sejauh satu meter melawan gaya satu newton.
Perlu
kamu ketahui bahwa semua bentuk energi berhubungan dengan gerak. Contohnya,
setiap benda memiliki energi kinetik saat bergerak.
Perangkat
yang dikencangkan seperti busur atau pegas, meskipun dalam keadaan diam, mempunyai
potensi untuk menciptakan gerakan.
Nah,
peristiwa tersebut juga mengandung energi potensial karena konfigurasinya. Sama
juga dengan energi nuklir yang merupakan energi potensial karena dihasilkan
dari konfigurasi partikel subatom dalam inti atom.
Bentuk energi yang umum tak terkecuali energi kinetik dari benda yang bergerak, energi potensial yang disimpan oleh posisi benda dalam medan gaya gravitasi, energi kimia yang dilepaskan ketika bahan bakar terbakar, energi radiasi yang dibawa oleh cahaya, energi elastis yang disimpan dengan meregangkan benda padat, serta listrik atau magnet, dan energi panas karena suhu suatu benda.
Massa
dan energi sangat erat hubungannya. Karena kesetaraan massa dan energi, maka
setiap benda yang mempunyai massa ketika diam disebut massa diam.
Massa diam juga mempunyai jumlah energi yang setara dan dikenal sebagai energi diam.
Serta, energi tambahan apa pun dalam bentuk apa pun yang diperoleh benda di atas energi diam itu akan meningkatkan massa total objek sama seperti meningkatkan energi totalnya.
Misalnya,
saat kamu selesai memanaskan suatu benda, peningkatan energi pada prinsipnya
bisa diukur sebagai peningkatan kecil massa, dengan skala yang cukup sensitif.
Seperti
yang sudah dibahas sebelumnya, organisme hidup juga membutuhkan energi untuk bisa
tetap hidup, seperti energi yang manusia dapatkan dari makanan dan oksigen.
Peradaban
manusia membutuhkan energi untuk berfungsi, di mana energi didapat dari sumber
energi seperti bahan bakar fosil, bahan bakar nuklir, atau energi terbarukan.
Proses iklim dan ekosistem bumi juga didorong oleh energi radiasi yang diterima oleh Bumi dari matahari dan energi panas bumi yang terkandung di dalam bumi.
Apa
itu Energi Mekanik?
Sebelum
kita lanjut membahas contoh energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari, terlebih
dahulu akan dibahas mengenai pengertiannya dulu nih, biar kamu semakin mengerti.
Kalo
menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), energi mekanik diartikan sebagai
kekuatan yang mampu menggerakkan atau memindahkan bagian-bagian rangkaian
peralatan.
Dengan
kata lain, energi mekanik atau yang juga dikenal dengan nama energi gerak ini
adalah energi yang digunakan suatu benda bergerak berdasarkan posisi dan
geraknya.
Energi mekanik terjadi saat sebuah gaya bekerja pada suatu objek, dan objek tersebut menggunakan energi yang ditransfer sebagai gerakan.
Jika suatu benda bergerak, maka benda tersebut akan menggunakan energi mekanik.
Rumus
dan Contoh Soal Energi Mekanik
Kini
saatnya beralih pada rumus energi mekanik. Nah, rumus energi mekanik ini
merupakan jumlah dari energi potensial dan energi kinetik yang akan berjumlah
konstan atau tetap.
Misalnya, sebuah bola dilempar tegak lurus ke atas. Awalnya kecepatan bola memiliki energi kinetik besar.
Namun ketika bola naik, kecepatannya berkurang (energi kinetik berkurang) tetapi ketinggiannya terus bertambah yang berarti energi potensial juga bertambah.
Saat
sampai di puncak, benda akan berhenti sejenak di mana berarti energi kinetik
nol dan energi potensial pada titik maksimal.
Namun,
ketika turun kecepatan bola akan kembali membesar (energi kinetik besar) tetapi
ketinggian berkurang (energi potensial berkurang).
Dan saat bola mencapai tanah, kecepatannya akan kembali seperti di awal dan ketinggian paling kecil.
Selama bola menempuh lintasan tersebut, terdapat energi potensial dan energi kinetik yang berperan namun jumlahnya selalu tetap.
Untuk
itu, berikut adalah rumus energi mekanik:
E
= Ep + Ek = tetap
Keterangan:
E = energi mekanik (J)
Ep = Energi potensial (J)
Ek = Energi kinetik (J)
Contoh
Soal Energi Mekanik
Berikut
contoh soal dari rumus energi mekanik dikutip dari buku IPA TERPADU: – Jilid 2B
oleh Mikrajuddi, Dkk dan bahan ajar Kemendikbud:
1.
Andi berdiri di atas meja setinggi 0.75 m. Andi meletakkan sebuah tas seberat
0,25 kg di atas kepalanya. Jika tinggi Andi 165 cm, berapakah energi potensial
gravitasi yang dimiliki tas terhadap meja?
Jawab:
Energi potensial tas terhadap meja
Ep = m x g x h
Ep = 0,25 x 10 x 1,65
Ep = 4,125 Nm
Ep = 4,125 Joule
2.
Adik Budi bermassa 50 kg menumpang pada kendaraan bak terbuka. Kendaraan tersebut
melaju dengan kecepatan 108 km/jam. Berapakah energi kinetik yang dimiliki anak
itu?
Jawab:
Ek = 1/2 x m x v2
Ek = 1/2 x 50 x (108.000/3600)2
Ek = 22.500 Joule
Ek = 22,5 kJ
3.
Buah anggur dengan massa 300 gram jatuh dari pohon pada ketinggian 10 meter. Apabila
besar gravitasi (g) = 10 m/s2, hitunglah energi mekanik pada apel!
Diketahui:
massa benda : 300 gram (0,3 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 + 0
Em = m x g xh + 0
Em = 0,3 kg x 10 x 10
Em = 30 joule
Kesimpulan:
Energi mekanik yang dimiliki oleh apel yang jatuh tersebut adalah 30 joule.
4.
Sebuah batu bata bermassa 1 kg jatuh dari gedung. Ketika jatuh ke tanah,
kecepatan batu bata tersebut adalah 20 m/s. Berapakah tinggi gedung tempat batu
bata terjatuh jika nilai g = 10 m/s2?
Diketahui:
massa m = 1 kg
kecepatan v = 20 m/s
gravitasi g = 10 m/s2
Ditanyakan:
Ketinggian gedung (h)
Jawab:
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
m1 x g xh1 + 1/2 x m1 x v12 = m1 x g x h2 + 1/2 x m1 x v22
Keterangan:
Ep = maksimum
Ek1 = 0 (karena buku belum bergerak)
Ep2 = 0 (karena buku sudah berada di tanah dan tidak memiliki ketinggian)
Ek2 = maksimum
Penghitungan:
m1 x g x h1 + 0 = 0 + 1/2 m1.v22
1 x 10 x h = 1/2 x 1 x 202
10 x h = 200
h = 200/10
h = 20 meter
Kesimpulan:
Jadi, ketinggian gedung tempat batu bata terjatuh adalah setinggi 20 meter.
Contoh
Energi Mekanik dalam Kehidupan Sehari-hari
Berikut
ini merupakan berbagai contoh energi mekanik dalam kehidupan kita sehari-hari yang
perlu kamu ketahui.
1.
Kincir Angin
Contoh
yang pertama adalah kincir angin. Diketahui, kincir angin adalah struktur yang
digunakan untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik yang kemudian akan
disuplai ke rumah-rumah.
Akan
tetapi, sebenarnya kincir angin bekerja dengan menggunakan prinsip energi
mekanik. Di mana udara yang bergerak mempunyai sejumlah energi dalam bentuk
kinetik.
Nantinya, energi tersebutlah yang akan memberi udara kemampuan untuk melakukan pekerjaan pada bilah kipas.
2.
Kendaraan Bermotor
Contohnya energi mekanik berikutnya ada pada kendaraan bermotor, tepatnya pada bagian penggerak kendaraan.
Misalnya, gerakan mengayun pada sepeda yang dapat membuat sepeda tersebut bergerak lebih cepat.
Sama
juga halnya pada kendaraan bermotor, seperti motor dan mobil. Di mana hasil
dari pembakaran bahan bakar pada kendaraan tersebut akan menghasilkan energi
gerak.
3.
Bola Bowling
Bola bowling juga menjadi contoh dari energi mekanik berikutnya yang perlu diketahui.
Jenis permainan olahraga ini terdiri dari sejumlah energi dalam bentuk kinetik saat mulai menggelinding ke arah target.
Karena adanya energi ini, maka bola mempunyai kemampuan untuk bekerja pada pin.
Saat bola bowling mengenai pin target, maka bola bowling tersebut akan menerapkan gaya dan menggesernya hingga menyebabkan perpindahan.
4. Bermain Gitar
Contoh
energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari berikutnya adalah saat seseorang
bermain gitar. Tentunya gitar tidak akan berbunyi apabila tidak kita petik.
Nah,
proses memetik gitar ini akan menghasilkan gaya pegas yang membuat senar
bergerak dan bergesekan dengan udara sehingga bisa menghasilkan bunyi.
5.
Permainan Ayunan
Ayunan yang biasanya dimainkan oleh anak-anak juga merupakan contoh dari energi mekanik.
Nah, proses mendorong ayunan ini bisa memberikan gaya dorong pada ayunan. Sederhananya, gaya dorong ini juga termasuk ke dalam energi mekanik.
Nah, itulah berbagai contoh energi mekanik dalam kehidupan kita sehari-hari.
Seperti yang kita ketahui, energi mekanik terjadi saat sebuah gaya bekerja pada suatu objek, dan objek tersebut menggunakan energi yang ditransfer sebagai gerakan.
Apabila kamu ingin mencari informasi lengkap seputar materi mata pelajaran lainnya, kamu bisa kunjungi situs blog Mamikos dan temukan informasinya di sana.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: