Energi bersifat kekal, artinya tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tetapi dapat berubah bentuk dari satu jenis ke jenis lainnya. Contohnya, saat bola dilemparkan ke atas, energi kinetiknya perlahan berkurang seiring dengan ketinggian yang bertambah. Energi ini berubah menjadi energi potensial. Pada titik tertinggi, bola hanya memiliki energi potensial. Ketika bola jatuh kembali, energi potensial berubah kembali menjadi energi kinetik. Jika bola mencapai tanah, maka seluruh energi potensial telah berubah menjadi energi kinetik. Proses ini menunjukkan bahwa energi tidak hilang, hanya berubah bentuk, yang dikenal sebagai hukum kekekalan energi mekanik.
Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa dalam sistem tanpa gaya luar (seperti gesekan atau hambatan udara), jumlah energi mekanik suatu benda (gabungan energi potensial dan energi kinetik) akan selalu tetap. Artinya, meskipun energi potensial berubah menjadi energi kinetik atau sebaliknya, total energinya tetap sama.
Contohnya, lihat gambar di atas. Sebuah apel jatuh dari posisi A ke posisi B. Ketika apel berada di ketinggian tertentu (posisi A), ia memiliki energi potensial karena pengaruh gravitasi. Saat apel mulai jatuh dan bergerak, energi potensial berkurang, dan berubah menjadi energi kinetik. Semakin mendekati tanah, energi kinetiknya bertambah, sedangkan energi potensialnya semakin kecil. Energi totalnya tetap, selama tidak ada gaya luar yang bekerja.
Berdasarkan Perubahan Energi Potensial, Usaha dari A ke B
Usaha yang dilakukan saat benda berpindah dari titik A ke B dapat dihitung dari selisih energi potensialnya. Jika ketinggian benda berubah, maka energi potensial juga berubah. Rumus yang digunakan:
Artinya, usaha merupakan selisih antara energi potensial awal dan energi potensial akhir:
Berdasarkan Perubahan Energi Kinetik, Usaha dari A ke B
Selain dari perubahan energi potensial, usaha juga bisa dihitung dari perubahan energi kinetik. Artinya, seberapa besar perubahan kecepatan benda akan mempengaruhi besar usaha yang dilakukan saat benda bergerak dari titik A ke B. Rumusnya:
Dengan menggabungkan perubahan energi potensial dan energi kinetik, maka dapat diperoleh hubungan sebagai berikut:
Artinya, jumlah energi potensial dan energi kinetik, atau energi mekanik, akan selalu konstan:
Keterangan:
Gratis — tolong sebarkan
Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.
Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp