04 // Kompendium Rumus Interaktif // HUKUM MEKANIKA, ELEKTROMAGNETISME & RELATIVITASE_total = K + U = ½ m v² + m g h + ½ k x² = constant

Hukum Kekekalan Energi Mekanik — Energi Kinetik, Potensial & Pegas

Menyatakan bahwa dalam sistem tanpa gesekan luar, jumlah total energi gerak (kinetik K) dan energi posisi/pegas (potensial U) selalu bernilai tetap.

Ringkasan Rumus

Rumus Utama

E_total = K + U = ½ m v² + m g h + ½ k x² = constant

Bentuk Turunan

K = ½ m v² = p² / (2m) (Translational Kinetic Energy)

U_g = m g h, U_s = ½ k x² (Gravitational & Hookean Spring Potential)

v_bottom = √(v₀² + 2 g Δh) (Frictionless Descent Speed)

Variabel & Satuan

Variabel & Satuan — Conservation of Mechanical Energy — Kinetic, Potential & Spring Sheet
Symbol	Name	Unit
E_total	Total Mechanical Energy (½mv² + mgh)	J
m	Object Mass (m)	kg
v	Speed (v)	m/s
h	Elevation Height (h)	m
g	Gravitational Acceleration (g)	m/s²

Input & Parameter

mObject Mass (m)[kg]

vSpeed (v)[m/s]

hElevation Height (h)[m]

gGravitational Acceleration (g)[m/s²]

Hasil Perhitungan (Total Mechanical Energy (½mv² + mgh))

E_total =12,306.65J

Catatan & Penjelasan Rumus

By the Work-Energy Theorem, net work done on a particle equals its change in kinetic energy: W_net = ΔK.
For a conservative force F = −∇U, the work done moving from point 1 to point 2 is W_cons = −(U₂ − U₁) = −ΔU.
Equating ΔK = −ΔU gives K₁ + U₁ = K₂ + U₂ = E_total.

Contoh Soal & Pembahasan

#1: A 50 kg rollercoaster car passes a 20 m crest at v₁ = 10 m/s. Find its total mechanical energy and speed at ground level (h₂ = 0).

m = 50 kgv₁ = 10 m/sh₁ = 20 mg = 9.80665 m/s²

E = ½(50)(100) + 50(9.80665)(20) = 2,500 J + 9,806.65 J = 12,306.65 J

→ E_total = 12,306.65 J; speed at bottom v₂ = √(2E/m) = 22.19 m/s

#2: Notice that mass m cancels out when solving for v₂ at the bottom of the drop.

v₁ = 10 m/sΔh = 20 m

v₂ = √(10² + 2 × 9.80665 × 20) = √(100 + 392.266)

→ v₂ = 22.19 m/s for any mass m

Apakah alat ini membantu Anda?

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Bagaimana cara menggunakan alat Hukum Kekekalan Energi Mekanik — Energi Kinetik, Potensial & Pegas ini?+

Masukkan nilai parameter atau geser kontrol untuk menghitung dan memvisualisasikan Hukum Kekekalan Energi Mekanik — Energi Kinetik, Potensial & Pegas dengan rumus E_total = K + U = ½ m v² + m g h + ½ k x² = constant secara instan di browser Anda. Menyatakan bahwa dalam sistem tanpa gesekan luar, jumlah total energi gerak (kinetik K) dan energi posisi/pegas (potensial U) selalu bernilai tetap.

Apakah hasil dari Hukum Kekekalan Energi Mekanik — Energi Kinetik, Potensial & Pegas bisa diunduh atau dicetak?+

Ya! Alat ini mendukung ekspor grafik SVG/PNG resolusi tinggi, salin data CSV, serta cetak lembar kerja lengkap.

Bisakah saya menghapus data contoh di Hukum Kekekalan Energi Mekanik — Energi Kinetik, Potensial & Pegas dan mulai dari kosong?+

Ya. Klik tombol kosongkan di bagian atas alat untuk memulai dengan kanvas bersih, atau muat ulang data contoh kapan saja.