09/01/2013

1

ENERGI POTENSIAL DAN

HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Kompetensi

• Mampu menjelaskan dan melakukan analisa Energi Potensial dan Kekekalan Energi

09/01/2013

2

Gaya Konservatip

P

Q1

2

Gaya disebut konservatip apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain tidak bergantung pada lintasannya.

WPQ(lintasan 1) = WPQ(lintasan 2)

P

Q1

2

WPQ(lintasan 1)

P

= - WQP(lintasan 2)

WPQ(lintasan 1) + WQP(lintasan 2) = 0

Usaha total yang dilakukan oleh gaya konservatip adalah nol apabila partikelbergerak sepanjang lintasan tertutupdan kembali lagi ke posisinya semula

Contoh : Wg= - mg(yf - yi)2

212

21

fis kxkxW −=

Usaha oleh gaya gravitasi

Usaha oleh gaya pegas

Gaya Tak-Konservatip

Gaya disebut tak-konservatip apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain bergantung pada lintasannya.

A

dB

s WAB(sepanjang d) ≠ WAB(sepanjang s)

Usaha oleh gaya gesek :

fsfd −<−

∫ −=∆−== f

i

x

x fixc UUUdxFW

Untuk F konservatip :

Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatip sama dengan minus perubahan energi potensial yang terkait denga gaya tersebut.

∫−=−=∆ f

i

x

x xif dxFUUU

Energi Potensial

09/01/2013

3

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

F Gaya konservatip

KWc ∆=

Usaha oleh gaya konservatip :

UWc ∆−=

UK ∆−=∆0)( =+∆=∆+∆ UKUK Hukum kekekalan energi mekanik

ffii UKUK +=+

Ei = Ef

UKE +=

Energi mekanik suatu sistem akan selalau konstanjika gaya yang melakukan usaha padanya adalah gaya konservatip

Perambahan (pengurangan) energi kinetik suatu sistem konservatipadalah sama dengan pengurangan (penambahan) energi potensialnya

∑+=∑+ ffii UKUK Untuk sistem dengan lebih dari satu gaya konservatip

Potensial Gravitasi di Dekat Permukaan Bumi

B

A Qyf

Pyi

y

x

mg h

mgh−=

BQPBPBQ WWW +=AQPAPAQ WWW +=

mgh−=

∑∆−=n

ng ymgW mgh−=

if yyh −=

fig mgymgyW −=

Usaha oleh medan gaya gravitasi adalah konservatip

Energi Potensial Gravitasi : mgyU g ≡ Ug = 0 pada y = 0

gfig UUUW ∆−=−=

Hukum Kekekalan Energi Mekanik : ffii mgymvmgymv +=+ 2212

21