Dokumen tersebut membahas tentang usaha, energi, dan hukum kekekalan energi mekanik. Usaha didefinisikan sebagai perkalian antara gaya dan perpindahan jarak. Ada tiga jenis energi yang dibahas yaitu energi potensial, kinetik, dan mekanik. Energi mekanik merupakan penjumlahan energi potensial dan kinetik. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa total energi mekanik tetap sama walaupun berpindah ant

2. I. USAHA
Sebuah benda dikatakan melakukan usaha jika ada gaya yang dilakukan pada
benda tersebut atau benda tersebut memberikan gaya yang menyebabkan benda
tersebut berubah posisinya.Berikut ini gambar untuk menjelaskan usaha yang
dilakukan terhadap benda yang arahnya horizontal.

3. Usaha (W) yang dilakukan suatu objek didefinisikan sebagai
perkalian antara jarak (S) yang ditempuh dengan gaya (F) yang
searah dengan perpindahannya. Rumus Usaha dinotasikan
dengan:
ket. W = usaha yang dilakukan ( J )
F = gaya yang bekerja ( N )
s = perpindahan ( m )
W = F . s

4. Jika gaya yang diberikan pada objek membentuk sudut maka persamaannya
menjadi:
ket. α = sudut yang dibentuk gaya terhadap perpindahan.
W = F . s cos α

6. II. ENERGI
Energi suatu benda adalah suatu ukuran kesanggupan benda tersebut untuk
melakukan suatu usaha. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat
dimusnahkan tetapi energi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi
yang lain.
Berikut contoh beberapa energi yang akan dibahas:
- Energi Potensial
- Energi Kinetik
- Energi Mekanik

7. a) Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda
karena pengaruh tempat atau kedudukan benda tersebut. Jika
sebuah benda bergerak atau berubah posisinya maka benda
tersebut mengalami perubahan energi potensial yang secara
matematis dirumuskan dengan:
ket. EP = Energi Potensial ( J )
m = massa ( kg )
g = kecepatan gravitasi ( 9,8 m/s2 )
h = ketinggian benda ( m )
EP = m . g . h

8. b) Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena pengaruh
gerakannya. Jadi setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Energi
kinetik benda yang bergerak adalah energi benda yang dimiliki oleh benda karena
geraknya (kecepatannya) yang secara matematis dirumuskan dengan:
ket. EK = Energi Kinetik ( J )
m = massa ( kg )
v = kecepatan benda ( m/s )
EK = ½ m . v2

9. c) Energi Mekanik
Dalam proses melakukan usaha, benda yang melakukan
usaha itu memindahkan energi yang dimilikinya ke benda lain.
Energi yang dimiliki benda agar benda itu dapat melakukan usaha
dinamakan energi mekanik. Energi mekanik terdiri atas energi
potensial dan energi kinetik. Secara matematis dirumuskan
dengan:
ket. EM = Energi Mekanik ( J )
EP = Energi Potensial ( J )
EK = Energi Kinetik ( J )
EM = EP + EK

10. Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat
diubah dari satu bentuk energi menjadi bentuk energi yang lain. Pernyataan
tersebut dikenal dengan Hukum Kekekalan Energi. Yang secara matematis
dirumuskan dengan:
ΔEMA = ΔEMB
EPA + EKA = EPB + EKB
(mgh)A + (½mv2)A = (mgh)B + (½mv2)B

11. Contoh Soal
1. Sebuah bola besi massanya 0,2 kg dilempar vertikal keatas.
Energi potensial benda pada ketinggian maksimum adalah 40 J.
Bila g = 10 m/s², maka hitunglah ketinggian maksimum yang
dicapai bola tersebut!
dik : EP = 40 Joule jwb : EP = m . g . h
m = 0,2 kg 40 = (0,2) (10) h
g = 10 m/s² h = 40/2
h = 20 meter
dit : hmaks ?

12. 2. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam kemudian bergerak lurus dengan
percepatan 3 m/s². Hitunglah energi kinetiknya!
dik : m = 4 kg jwb : EK = ½ m.v2
a = 3 m/s² EK = ½ 4.32
EK = 18 Joule
dit : EK = ?

13. 3. Sebuah benda dengan massa 1 kg digantung dengan benang
(massa benang diabaikan) dan diayunkan hingga ketinggian 20
cm dari posisi A (lihat gambar dibawah). Bila g = 10 m/s², maka
hitunglah kecepatan benda saat di posisi A!
dik : m = 1 kg
hA = 0
vB = 0
hB = 20 cm = 0,2 m

14. dit : kecepatan saat A (vA) ?
jwb : [dengan menggunakan Hukum Kekekalan Energi Mekanik]