Bermain ayunan bagi anak-anak merupakan hal yang sangat menyenangkan. Sensasi berayun dan mendapat angin segar ketika bergerak menjadi daya tarik tersendiri bagi permainan ini. Tapi tahukah kamu gerakan pada ayunan tersebut menerapkan ilmu fisika yaitu konsep hukum kekekalan energi mekanik?
Kekekalan artinya tidak berubah. Jadi, hukum kekekalan energi merupakan hukum yang menyatakan bahwa energi itu kekal dan tidak dapat berubah (besarnya) sepanjang waktu, memiliki nilai yang sama baik sebelum sesuatu terjadi maupun sesudahnya. Sedangkan energi mekanik merupakan jumlah total energi kinetik dan energi potensial suatu benda.
Oleh karena itu, kekekalan energi mengatur bahwa setiap total energi pada sistem yaitu energi mekanik harus selalu sama, maka energi mekanik sistem memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang gerak benda. Jika hanya gaya gravitasi yang bekerja pada benda, maka energi mekanik total benda tetap. Pernyataan tersebut dapat ditulis dalam bentuk persamaan energi mekanik sebagai berikut :
EM = EK + EP = tetap
Atau dapat dijabarkan dengan persamaan
Epa + Eka = Epb + Ekb
(Baca juga: Penerapan Hukum Kekekalan Momentum dalam Kehidupan Sehari-hari)
Karena kekekalan energi merupakan sebuah hukum, maka bagaimanapun caranya persamaan di sebelah kiri harus selalu sama dengan persamaan di sebelah kanan. Selain permainan ayunan, ada beberapa contoh lainnya dalam kehidupan sehari-hari yang menerapkan konsep hukum ini, diantaranya permainan roller coaster, gerakan pada anak panah, dan lain sebagainya.
Untuk memahami hukum kekekalan energi mekanik maka akan dijelaskan dengan contoh soal berikut ini!
Contoh soal :
Sebuah peluru ditembakkan dari tanah dengan kecepatan awal 20 m/s dengan membentuk sudut elevasi 300. Jika percepatan gravitasinya 10 m/s2 maka tinggi maksimum yang dicapai peluru adalah …..
Pembahasan :
Ketika peluru mencapai tinggi maksimum, maka kecepatan peluru adalah …
