HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK Nama Kelompok

:

Kelas

:

Anggota Kelompok

:

Mata Pelajaran

: Fisika

Semester/ tahun Ajaran

:

Alokasi Waktu

: 50 menit

A. Petunjuk Belajar 1. Baca buku-buku Fisika kelas XI SMA semester 1 dan buku lain yang relevan dan berkaitan dengan materi Hukum Kekekalan Energi Mekanik untuk memperkuat konsep dan pemahaman Anda. 2. Diskusikan dengan teman sekelompok tentang soal-soal yang ada pada LKS. 3. Jawab pertanyaan-pertanyaan dalam LKS dengan benar. 4. Tanyakan pada guru pembimbing jika ada hal-hal yang kurang jelas B. Kompetensi Dasar Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik untuk menganalisis gerak dalam kehidupan sehari-hari C. Tujuan Pembelajaran Setelah melakukan diskusi kelompok, siswa mampu 1. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak jatuh bebas dalam kehidupan sehari-hari. 2. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada bidang miring dalam kehidupan sehari-hari.

D. Materi

Hukum kekekalan energi mekanik : Jika pada suatu sistem hanya bekerja gaya – gaya dalam yang bersifat konservatif (tidak bekerja gaya luar dan gaya dalam tak konservatif), energi mekanik sistem pada posisi apa saja selalu teap (kekal). Artinya, energi mekanik sistem pada posisi akhir sama dengan energi mekanik sistem pada posisi awal.

E. Informasi Pendukung Dalam keseharian, ananda sering melihat buah jatuh bebas dari pohonnya, ketika buah jatuh dari pohon ke tanah terjadi perubahan energi dari bentuk energi potensial menjadi energi kinetik Apel jatuh dari pohonnya Referensi : Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA kelas XI. Jakarta : Erlangga Kamajaya. 2004. Fisika untuk SMA kelas XI Semester 1. Bandung : Grafindo F. Paparan isi Materi Jika tidak terdapat gaya non-konservatif (misalnya gaya gesekan) dalam suatu system, maka energi mekanik system selalu konstan. Energi mekanik terdiri dari energi potensial potensial dan energi kinetik. Dengan demikian, kekekalan energi mekanik dapat kita tuliskan sebagai : Em  Ek  Ep  konstan Secara umum, hukum kekekalan energi mekanik dapat dituliskan sebagai berikut : Ek1  Ep1  Ek2  Ep2 Dengan : Ep1 = Energi potensial awal (Joule) Ek1 = Energi kinetik awal (Joule) Ep2 = Energi potensial akhir (Joule) Ek2 = Energi kinetik akhir (Joule)

Dengan demikian energi mekanik sebuah benda pada kedudukan (awal) sama dengan energi mekaniknya pada kedudukan (akhir). Perlu di ingat kembali bahwa : 1 dan Ek  mv 2 Ep  mgh 2 Contoh Soal : Sebuah bola bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 50 m. apabila g = 10 m/s2, pada saat benda tersebut mencapai ketinggian 20 meter dari permukaan tanah, tentukanlah : a. Energi kinetiknya b. Usaha oleh gaya berat selama perpindahan dari ketinggian 50 m ke ketinggian 20 m itu. Jawab : a. Energi kinetik dikedudukan 2 (20 meter) 1 Ek1  Ep1  Ek2  Ep2 2 mv2  mgh1  mgh2 2 1 1 2 2 mgh1  mv1  mgh2  mv2 Ek2  mg (h1  h2 ) 2 2 mgh1  0  mgh2 

1 2 mv2 2

Ek2  2.10.(50  20) Ek2  600 Joule

b. Usaha oleh gaya berat W  Ep  ( Ep2  Ep1 )  (mgh2  mgh1 )  (mg (h2  h1 )  (2.10.(20  50)  (600)  600 Joule

G. Diskusi Hukum Kekekalan Energi Mekanik Pada Bidang Miring 1. Bidang miring licin

Dari gambar di atas berlaku hukum kekekalan energi mekanik Dimana Em  C Em1  Em2 Ep1  Ek1  Ep2  Ek 2 mgh1 

1 2 1 mv1  mgh2  mv22 2 2

Jika Balok meluncur dari keadaan diam (v1 = 0) dan meluncur sampai ke dasar (h = 0)

Maka

v2 

2. Bidang miring kasar

Bagaimana penerapan hukum kekekalan energy mekanik pada bidang miring kasar? Dapatkan berapa nilai kecepatan balok di titik bawah.

H. Latihan 1. Seorang peloncat indah dengan berat 640 N meloncat dari sebuah papan menara yang memliki ketinggian 10,0 m dari permukaan air. Jika peloncat mendorong papan luncur sehingga ia meninggalkan papan dengan kelajuan 2,00 m/s, tentukanlah kelajuan peloncat itu saat : a. Berada pada ketinggian 5meter diatas permukaan air b. Menyentuh permukaan air Jawab :

2. Perhatikan gambar di bawah ini : Mula – mula batu bermassa 2 kg diam pada kedudukan A, pada ketinggian 20 m diatas tanah. Tentukanlah : a. Energi mekanik pada posisi A b. Energi mekanik pada posisi B c. Energi mekanik pada posisi C jawab :

I. Kesimpulan

J. Tugas Rumah

1. Buah Kelapa dengan massa 1 kg tergantung di atas pohon dan memiliki energi tersimpan sebesar 50 Joule.buah kelapa itu berada pada ketinggian … (g = 10 m/s 2) Jawab :

2. Harfan ingin mempercepat motor yang dikendarainya dari kecepatan 40 km/ jam menjadi 60 km/ jam. Usaha yang dikeluarkan motor untuk melakukan hal tersebut sebesar … (massa motor = 100 kg). Jawab :

3. Perhatikan gambar di bawah ini, mobil mula-mula diam, kemudian meluncur sehingga sampai di B dengan kecepatan 7 m/s. Berapakah ketinggian A jika jalan ini di anggap licin?

Jawab :

4. Sebuah balok kayu dilepaskan dari puncak bidang miring dengan ketinggian 1,25 m. sudut kemiringan bidang terhadap horizontal adalah 45o. jika g = 10 m/s2. Tentukanlah kecepatan balok saat tiba di ujung bawah bidang miring kasar dengan koefisien gesekan kinetis antara bidang miring dan balok 0,2 ! Jawab :

5. Perhatikan gambar di bawah, terlihat sebuah mobil meluncur dari keadaan diam setinggi hA, ketika sampai di titik B kecepatan mobil menjadi 50 m/s. berapakah selisih ketinggian A dengan B?

Jawab :

Selamat Belajar Semoga Sukses Tanggal

.

Paraf guru

Silvia Albusta, S.Pd

Nilai