• Apa itu energi mekanik?
• Jenis energi mekanik
• Contoh energi mekanik
• Energi kinetik dan potensial mekanik

Kami menjelaskan apa itu energi mekanik dan bagaimana itu dapat diklasifikasikan. Juga, contoh dan energi mekanik potensial dan kinetik.

Energi mekanik melibatkan energi kinetik, elastis, dan potensial suatu benda.

Apa itu energi mekanik?

Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial suatu benda atau sistem. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda pergerakan, karena itu tergantung pada kecepatan dan massa mereka. Energi potensial, di sisi lain, dikaitkan dengan kerja gaya yang disebut konservatif, seperti gaya elastis dan gravitasi, yang bergantung pada massa benda dan posisi serta struktur.

Itu Prinsip kekekalan energi menetapkan bahwa energi mekanik adalah kekal (tetap konstan) selama gaya yang bekerja pada tubuh atau sistem adalah konservatif, yaitu, mereka tidak membuat sistem kehilangan energi. Prinsip ini dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut:

Emec = Ec + Ep = cte

di manaec adalahEnergi kinetik dari sistem danep miliknyaenergi potensial, yang bisa gravitasi, elastis, listrik, dll.

Hubungan ini tidak berlaku jika sistem dipengaruhi oleh gaya non-konservatif. Misalnya, dalam kasus gerakan pada permukaan dengan gesekan (seperti kebanyakan permukaan), energi kinetik menghilang dalam bentuk panas. Energi mekanik suatu sistem juga dapat hilang dalam bentuk panas, misalnya dalam sistem termodinamika dimana energi mekanik dapat diubah menjadi panas.

Energi mekanik sering digunakan untuk melakukan kerja atau mengubahnya menjadi bentuk energi lain, seperti:energi hidrolik (ketika manusia memanfaatkan energi potensial jatuh air untuk melakukan kerja). Contoh lain adalah tenaga angin atauenergi air laut, yang menggunakan energi kinetik angin dan pasang surut untuk mengubahnya menjadi jenis energi lain yang bermanfaat.

Jenis energi mekanik

Energi kinetik berhubungan dengan kecepatan dan perpindahan benda.

Energi mekanik adalah jumlah dari energi berikut:

• Energi kinetik. Ini adalah energi yang dimiliki oleh benda atau sistem yang bergerak, dan yang bergantung pada kecepatan dan massa. Contoh: bola yang sedang bergerak.
• Energi potensial. Ini adalah energi yang terkait dengan posisi tubuh dalam medan gaya konservatif, seperti gravitasi, elastis, listrik, dll. Pada gilirannya, energi potensial dapat menjadi dua jenis:
  • Energi potensial gravitasi. Ini adalah energi yang disebabkan oleh aksigravitasi atas tubuh. Contoh : sebuah benda yang jatuh dari ketinggian tertentu.
  • Energi potensial elastis. Ini adalah energi yang dimiliki oleh sistem yang dideformasi oleh a memaksa. Energi tetap dalam sistem sampai gaya tidak lagi diterapkan dan dengan demikian sistem kembali ke bentuk semula, mengubah energi elastis menjadi energi kinetik. Misalnya: pegas yang diregangkan atau dikontraksi oleh gaya eksternal yang, jika tidak diterapkan, memungkinkan pegas untuk kembali ke posisi normalnya, keseimbangan.

Contoh energi mekanik

Beberapa kemungkinan contoh energi mekanik dalam berbagai bentuknya adalah sebagai berikut:

• Sebuah kereta roller coaster. Pada titik tertingginya, kereta akan mengumpulkan energi potensial gravitasi yang cukup (karena ketinggian) untuk jatuh bebas satu detik kemudian dan mengubahnya menjadi energi kinetik (karena gerakan) dan mencapai kecepatan yang luar biasa.
• Sebuah kincir angin. Energi kinetik angin memberikan dorongan ke bilah penggilingan yang berubah menjadi kerja mekanis: memutar roda gigi yang akan menggiling biji-bijian lebih rendah.
• Sebuah bandul Energi potensial gravitasiberat itu diubah menjadi energi kinetik untuk membuatnya bergerak di sepanjang jalurnya, melestarikan energi mekanik total.
• Sebuah batu loncatan. Perenang yang melompat dari papan loncat menggunakan beratnya (energi potensial gravitasi) untuk mengubah bentuk papan loncat ke bawah (energi potensial elastis) dan ini, ketika mendapatkan kembali bentuknya, mendorongnya ke atas meningkatkan ketinggiannya (potensial gravitasi lebih besar) yang bertindak sering diubah menjadi energi kinetik selama jatuh bebas ke dalam air.

Energi kinetik dan potensial mekanik

Seperti yang telah dikatakan, energi mekanik melibatkan dua energi: kinetik dan potensial.

Yang pertama dapat dihitung dengan rumus sederhanaEk = m. v2 dan unit Anda pengukuran pada sistem internasional akan menjadi Joule (J).

Sebaliknya, energi potensial adalah jumlah energi yang tersimpan dalam sistem karena konfigurasi tertentu atau posisinya sehubungan dengan medan gaya (gravitasi, elastis atau elektromagnetik). Energi ini mampu diubah menjadi bentuk energi lain, seperti kinetika itu sendiri.