Energi Mekanik, Daya, dan Efisiensi.

 Energi Mekanik, Daya dan Efisiensi

⭐ 1. Energi Mekanik (Em)

📌 Pengertian

Energi mekanik adalah total energi yang dimiliki benda karena posisi dan gerakannya.

Energi mekanik merupakan penjumlahan energi potensial dan energi kinetik.

Em = Ep + Ek

🔹 Energi Potensial (Ep)

Energi yang dipunyai benda karena ketinggian terhadap permukaan bumi.

Ep= Mgh

m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi (10 m/s² atau 9,8 m/s²)

h = ketinggian (m)

🔹 Energi Kinetik (Ek)

Energi yang dimiliki benda karena bergerak.

Ek = ½mv²

v = kecepatan (m/s)

m = Massa (kg) 

📌 Catatan Penting

Energi mekanik tetap/konstan jika tidak ada gaya luar (misal gesekan).

Saat energi potensial turun → energi kinetik naik, dan sebaliknya.

⭐ 2. Daya (P)

📌 Pengertian

Daya adalah besar energi atau usaha yang dilakukan setiap detik.

P= W/t

W = usaha (joule)

t = waktu (detik)

Atau bisa juga:

P = F x t

Jika suatu gaya menggerakkan benda dengan kecepatan tertentu.

⭐ 3. Efisiensi (η)

📌 Pengertian

Efisiensi adalah perbandingan energi keluaran (yang berguna) dengan energi masukan, dinyatakan dalam persen.

η = E keluar/E masuk x 100%

Nilai efisiensi selalu kurang dari 100% karena sebagian energi hilang (gesekan, panas, suara, dll).

📘 CONTOH SOAL + PEMBAHASAN (2 SOAL)

Soal 1 — Energi Mekanik

Sebuah benda massanya 4 kg dijatuhkan dari ketinggian 10 m.

Hitung:

a. Energi potensial awal

b. Energi kinetik saat menyentuh tanah

c. Energi mekaniknya

(g = 10 m/s²)

Penyelesaian:

a. Ep = mgh = 4 × 10 × 10 = 400 J

b. Saat menyentuh tanah → Ep = 0, sehingga seluruh energi menjadi Ek:

Ek = 400 J

c. Energi mekanik:

Em = 400 J

Soal 2 — Daya dan Efisiensi

Sebuah mesin mengangkat beban 50 kg ke ketinggian 4 m dalam 5 s.

Mesin menerima energi masukan 3000 J.

Hitung:

a. Usaha

b. Daya

c. Efisiensi

(g = 10 m/s²)

Penyelesaian:

a. W = mgh = 50 × 10 × 4 = 2000 J

b. P = W / t = 2000 / 5 = 400 W

c. η = (2000 / 3000) × 100% = 66,7%