ENERGI POTENSIAL DAN

HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Kuliah Fisika Dasar IPertemuan ke 9

Gaya Konservatip

P

Q1

2

Gaya disebut konservatip apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain tidak bergantung pada lintasannya.

WPQ(lintasan 1) = WPQ(lintasan 2)

P

Q1

2

WPQ(lintasan 1)

P

= - WQP(lintasan 2)

WPQ(lintasan 1) + WQP(lintasan 2) = 0

Usaha total yang dilakukan oleh gaya konservatip adalah nol apabila partikelbergerak sepanjang lintasan tertutupdan kembali lagi ke posisinya semula

Contoh : Wg= - mg(yf - yi)2

212

21

fis kxkxW

Usaha oleh gaya gravitasi

Usaha oleh gaya pegas

Gaya Tak-Konservatip

Gaya disebut tak-konservatip apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain bergantung pada lintasannya.

A

dB

s WAB(sepanjang d) WAB(sepanjang s)

Usaha oleh gaya gesek :

fsfd

f

i

x

x fixc UUUdxFW

Untuk F konservatip :

Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatip sama dengan minus perubahan energi potensial yang terkait denga gaya tersebut.

f

i

x

x xif dxFUUU

Energi Potensial

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

F Gaya konservatip

KWc

Usaha oleh gaya konservatip :

UWc

UK

0)( UKUK Hukum kekekalan energi mekanik

ffii UKUK

Ei = Ef

UKE

Energi mekanik suatu sistem akan selalau konstanjika gaya yang melakukan usaha padanya adalah gaya konservatip

Perambahan (pengurangan) energi kinetik suatu sistem konservatipadalah sama dengan pengurangan (penambahan) energi potensialnya

ffii UKUK Untuk sistem dengan lebih dari satu gaya konservatip

Potensial Gravitasi di Dekat Permukaan Bumi

B

A Qyf

Pyi

y

x

mg h

mgh

BQPBPBQ WWW AQPAPAQ WWW

mgh

n

ng ymgW mgh

if yyh

fig mgymgyW

Usaha oleh medan gaya gravitasi adalah konservatip

Energi Potensial Gravitasi : mgyU g Ug = 0 pada y = 0

gfig UUUW

Hukum Kekekalan Energi Mekanik : ffii mgymvmgymv 2212

21