Kekekalan Energi
Saat sebuah benda bergerak, energinya bisa berpindah bolak-balik antara gerak (energi kinetik) dan posisi (energi potensial), tetapi total energi mekaniknya tetap sama selama tidak ada gesekan atau hambatan udara yang mengambilnya. Benda yang jatuh menukar ketinggian dengan kecepatan, dan benda yang naik menukar kecepatan dengan ketinggian — jumlah totalnya tidak pernah berubah.
E = ½ · m · v² + m · g · h
- E — energi mekanik total (J): gabungan energi gerak dan posisi, tetap konstan tanpa gesekan
- m — massa (kg): seberapa banyak materi yang dimiliki benda
- v — kecepatan (m/s): seberapa cepat benda bergerak pada saat itu
- g — percepatan gravitasi (m/s²): kekuatan tarikan gravitasi, sekitar 9,8 m/s² di dekat permukaan Bumi
- h — ketinggian (m): seberapa jauh benda berada di atas suatu titik acuan
Sebuah bola bermassa 2 kg berayun melalui lintasannya pada ketinggian 5 m di atas tanah, bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Dengan g = 9,8 meter per detik kuadrat, berapa energi mekanik totalnya?
- m = 2 kg
- v = 4 m/s
- h = 5 m
- E = ½ · m · v² + m · g · h
- E = ½ · 2 kg · (4 m/s)² + 2 kg · 9.8 m/s² · 5 m
E = 114 J