Hukum Kekekalan Energi Mekanik, Daya, dan Efisiensi

 

Hukum Kekekalan Energi Mekanik, Daya, dan Efisiensi

Oleh: Dinda Fitri Namora Lubis/XF/2025


1. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah jumlah dari energi kinetik dan energi potensial yang dimiliki oleh suatu benda. Energi mekanik berkaitan dengan gerak dan kedudukan suatu benda. Selama tidak ada gaya luar seperti gesekan, energi mekanik bersifat tetap (konstan).

Rumus Energi Mekanik:

Energi Mekanik

EM = EK + EP


• Contoh Soal 

Sebuah bola bermassa 2 kg berada pada ketinggian 5 meter dari tanah. Berapakah energi mekaniknya jika bola belum bergerak?

Diketahui:

m = 2 kg

h = 5 m

v = 0 (karena belum bergerak → EK = 0)

g = 10 m/s²

Hitung EP:

EP = m × g × h = 2 × 10 × 5 = 100 J

Hitung EM:

EM = EK + EP = 0 + 100 = 100 J

Jawaban:

Energi mekanik bola = 100 Joule


2. Daya

Daya adalah besar energi atau usaha yang dilakukan tiap satuan waktu. Dengan kata lain, daya menunjukkan seberapa cepat energi digunakan atau usaha dilakukan. Satuan daya adalah Watt (W).

Rumus Daya:

P = W / t

W = usaha/energi (Joule)

t = waktu (detik)

Rumus Daya jika usaha berupa gaya × jarak

P = F × s / t

Rumus Daya jika diketahui gaya dan kecepatan

P = F × v


• Contoh Soal

Sebuah motor melakukan usaha 600 Joule dalam waktu 3 detik. Berapa daya motor tersebut?

Diketahui:

W = 600 J

t = 3 s

Hitung:

P = W / t = 600 / 3 = 200 W

Jawaban:

Daya motor = 200 Watt


3. Efisiensi

Efisiensi adalah perbandingan antara energi atau usaha keluaran dengan energi atau usaha masukan, dinyatakan dalam persen (%). Efisiensi menunjukkan seberapa baik suatu mesin atau alat bekerja.

Rumus Efisiensi:

Efisiensi = (energi keluaran / energi masukan) × 100%

atau

Efisiensi = (usaha keluaran / usaha masukan) × 100%

atau

Efisiensi = (gaya keluaran / gaya masukan) × 100%


• Contoh Soal 

Seseorang memberi usaha masukan 300 J dan menghasilkan usaha keluaran 240 J.

Hitung efisiensinya.

Jawab:

Efisiensi = (240 / 300) × 100%

Efisiensi = 0,8 × 100%

Efisiensi = 80%

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Ulangan Harian Fisika

Gambar
Dinda X-F 1. Carilah ayat Al-Qur’an atau Hadits yang dapat menjadi inspirasi dalam mempelajari Fisika, khususnya tentang pengukuran. Jelaskan maknanya! Jawab: Surah Al-An‘ām (6): 152 اَلَّذِيْنَ هُوٓا فِيْ صَلَاتِهِمْ خَاشِعُوْنَ  وَأَوْفُوا الْكَيْلَ وَالْمِيزَانَ بِالْقِسْطِ ۖ لَا نُكَلِّفُ نَفْسًا إِلَّا وُسْعَهَا ۖ وَإِذَا قُلْتُمْ فَاعْدِلُوا وَلَوْ كَانَ ذَا قُرْبَى ۖ وَبِعَهْدِ اللَّهِ أَوْفُوا ۚ ذَٰلِكُمْ وَصَّاكُم بِهِ لَعَلَّكُمْ تَذَكَّرُونَ Terjemahan: "Dan sempurnakanlah takaran dan timbangan dengan adil. Kami tidak memikulkan beban kepada seseorang melainkan sekadar kesanggupannya. Dan apabila kamu berkata, maka berlaku adillah, sekalipun terhadap kerabatmu. Dan penuhilah janji Allah. Demikianlah Dia memerintahkan kepadamu agar kamu selalu ingat." •Makna Ayat dalam Konteks Fisika (Pengukuran): Ayat ini menegaskan bahwa: 1. Ketepatan dan keadilan dalam pengukuran adalah bentuk kejujuran ilmiah dan moral. 2. Pengukuran yang adil dan akurat mencerminkan sikap tangg...
Baca selengkapnya

Energi

 Dinda X-F  ENERGI  Pengertian Energi Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Dalam fisika, energi dapat diartikan sebagai kemampuan suatu benda untuk melakukan perubahan, baik perubahan posisi, bentuk, maupun suhu. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.  •Ayat Al-Qur’an yang Membahas tentang Energi  Surah An-Nur ayat 35  اللَّهُ نُورُ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضِ ۚ "Allah adalah cahaya (energi/nur) bagi langit dan bumi." — (QS. An-Nur: 35) 🔹 Maknanya: Ayat ini menggambarkan bahwa segala sumber cahaya dan energi berasal dari Allah. Dalam konteks sains, cahaya matahari yang menjadi sumber energi bagi kehidupan juga merupakan bagian dari “nur” atau cahaya yang Allah ciptakan. 1. Pengertian Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya. Artinya, setiap benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik. Semakin cepat benda bergerak, semakin ...
Baca selengkapnya

Ulangan harian Bab 2

Gambar
 Ulangan Harian Fisika Bab 2 Oleh: Dinda Fitri Namora Lubis/XF/2025 Soal no 2 Seorang pengendara sepeda listrik menuruni sebuah bukit kecil. Massa total pengendara dan sepeda adalah m = 7,2 × 10¹ kg. Pengendara mulai dari keadaan diam pada ketinggian h = 3,5 × 10⁰ m. Setelah meluncur hingga dasar bukit, kecepatan sepeda yang diukur sensor adalah v = 8,0 × 10⁰ m/s. Gunakan percepatan gravitasi g = 1,0 × 10¹ m/s². Tentukan: a) Hitung energi potensial gravitasi (Ep) di puncak bukit dalam notasi ilmiah. b) Hitung energi kinetik (Ek) di dasar bukit dalam notasi ilmiah. c) Hitung energi mekanik (Em) di puncak dan di dasar bukit. d) Apakah energi mekanik tetap? Jika tidak, berapa besar energi yang hilang? Tulis semua jawaban dalam notasi ilmiah. Jawaban: Soal no 7 Sebuah mesin pompa air digunakan untuk mengangkat air dari sumur ke tandon setinggi 5 meter. Dalam waktu 20 detik, pompa tersebut berhasil memindahkan 40 kg air. Daya listrik yang masuk ke mesin adalah 300 Watt. Gunakan percepat...
Baca selengkapnya