Hukum kekekalan energi adalah hukum pertama yang ada di bidang ilmu thermodinamika. Hukum kekekalan energi terjadi pada suatu sistem yang terisolasi dimana hanya ada gaya berat, dan tidak ada terjadi gaya gesek atau hambatan. Adanya gaya gesek atau hambatan yang timbul akan menyebabkan perubahan sebagian energi mekanik yang dimiliki menjadi energi panas. Hukum kekekalan energi berbunyi “Energi yang ada bisa dirubah dari suatu bentuk menjadi bentuk lainnya tetapi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan”, yang dikemukakan oleh James Prescott Joule.
Suatu benda ketika berada dalam proses untuk melakukan suatu usaha, benda tersebut akan memindahkan energi yang dimilikinya kepada benda lain, sehingga benda lain mampu melakukan usaha, inilah yang disebut Energi mekanik. Energi mekanik merupakan jumlah total energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki oleh suatu benda. Energi mekanik yang dimiliki suatu benda selalu tetap, sedangkan energi kinetik dan energi potensialnya selalu berubah-ubah.
Dapat dituliskan persamaan umum untuk energi mekanik sekaligus hukum kekekalan energi, yaitu :
EM = EP + EK, dengan Ep = m.g.h dan Ek = ½ m.v2
EM = m.g.h + ½ m.v2
Benda yang jatuh bebas mengalami perubahan energi kinetik dan energi potensial. Dimana ketika bola dilepaskan dari suatu ketinggian ‘h1’ dari permukaan tanah, benda tersebut memiliki kecepatan awal, ‘v1’. Dan setelah benda mencapai ketinggian tertentu, ‘h2’, kecepatan yang dimiliki benda tersebut juga otomatis akan berubah, ‘v2’, , dan memiliki energi potensial ‘Ep2’ dan energi kinetik ‘Ek2’W = ΔEK = ΔEPEK2 – EK1 = EP1 – EP2
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
mgh1 + ½ mv12 = mgh2 + ½ mv22
Penerapan Hukum kekekalan energi ada pada benda yang jatuh bebas pada permukaan bumi. Ketika sebuah benda diam, energi mekanik yang dimilikinya Em = 0. Ketika benda tersebut diberi kecepatan awal dan bergerak, nilai energi kinetik yang dimilikinya bernilai maksimum dan energi potensial bernilai minimum yang disebabkan adanya jarak yang kecil. Semakin sebuah benda bergerak keatas, kecepatan benda tersebut akan berkurang sehingga nilai Ek akan semakin kecil dan nilai Ep semakin besar karena kedudukan benda semakin jauh dari permukaan tanah.
Ketika benda tersebut mencapai titik tertingginya, Ep yang dimilikinya bernilai maksimum karena jarak menuju permukaan tanah yang besar, sedangkan Ek yang dimiliki bernilai minimum. Dan ketika benda kembali menyentuh permukaan tanah, nilai energi potensialnya semakin berkurang dan nilai energi kinetiknya semakin besar. Energi kinetik benda tersebut akan mencapai nilai maksimum ketika benda tersebut telah benar-benar menyentuh tanah. Jumlah energi selama benda tersebut bergerak adalah tetap, dan ketika terjadi pergerakan keatas, terjadi perubahan besaran energi kinetik menjadi energi potensial. Dan ketika benda bergerak menuju bawah, akan terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik.
Pengertian penduduk | Olahraga basket
Title : Hukum Kekekalan Energi
Description : Hukum kekekalan energi adalah hukum pertama yang ada di bidang ilmu thermodinamika. Hukum kekekalan energi terjadi pada suatu sistem yang ...
