Energi Mekanik

 Mekanika artinya sesuatu yang berkaitan dengan gerak. Energi mekanika ini terdiri dari energi potensial dan kinetik.
a.    Energi potensial
    Potensial artinya mempunyai kekuatan dan kesanggupan. Dengan demikian, energi potensial adalah energi yang tersimpan pada sebuah benda yang berada pada suatu ketinggian tertentu diatas tanah.
Benda tersebut dapat menghasilkan gaya untuk melakukan suatu usaha, juga energi tempat yang diperoleh dari kedudukannya diatas tanah. Misalnya, benda A berada pada ketinggian H di atas tanah. Dengan pertolongan sebuah katrol dan tali, benda A tersebut dapat digunakan untuk benda lain (B) yang lebih ringan ke atas setinggi H.
Ketika benda A diangkat, diperlukan suatu gaya melalui tali kepada benda B yang      melakukan usaha.
Jika massa benda tersebut m, maka beratnya adalah m x g x h, sedangkan g adalah percepatan gravitasi. Bila sebuah benda pada ketinggian H kita lepaskan, benda itu akan jatuh akibat gaya tarik  bumi. Di dalam hal ini, gaya tarik bumi melakukan kerja. Jadi, benda yang berada pada ketinggian H mempunyai kemampuan untuk melakukan kerja sebesar mgh. Uraian di atas, bila dirumuskan secara matematis akan menjadi :

 W =  m  x  g  x  h


Sebuah benda mempunyai energi potensial mgh terhadap suatu tempat tertentu bila benda tersebut berada pada ketinggian H. Sebuah batu yang terletak pada karang curam mempunyai energi potensial, karena dapat menghasilkan daya untuk melakukan kerja (usaha), pegas yang direntangkan juga mempunyai energi potensial, karena dapat melakukan kerja. Bensin mempunyai energi potensial, karena mempunyai letupan uap bensin bercampur udara menggerakkan mesin.

b.       Energi kinetik
Kinetik artinya sesuatu yang berkaitan dengan gerak, sedangkan kinetika adalah      cabang pengetahuan dinamika yang berkaitan dengan pengaruh suatu gaya gerakan benda.
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena geraknya. Sebuah      benda dikatakan mempunyai energi kinetik atau tenaga gerak, bila geraknya dapat menghasilkan gaya yang dapat melakukan kerja. Misalnya, sebuah peluru yang ditembakkan dari senapan atau dua buah kereta api yang bergerak dengan cepat.
Bila gaya sebuah benda yang bergerak dapat melakukan usaha, maka benda yang bergerak itu dihambat oleh gaya reaksinya sehingga kecepatannya berkurang. Bila benda sudah berhenti, berarti tidak ada usaha yang dilakukannya. Energi kinetik dari benda yang massanya m dan bergerak dengan kecepatan v, dapat dinyatakan dengan rumus:

Energi akan bertambah bila dilakukan usaha pada benda itu dan berkurang bila benda itu melakukan usaha. Untuk dapat melakukan usaha secara terus menerus, energi yang harus ditambah karena telah dikeluarkan sewaktu benda itu mengeluarkan usaha. Benda A yang berada pada ketinggian H dari lantai dihubungkan dengan benda B melalui tali dari sebuah kontrol. Energi potensial  A = m x g x h, sedangkan B = 0. Bila A turun, energi potensialnya  berkurang, karena melakukan usaha, yaitu  mengangkat  B  ke  atas, sedangkan B akan naik.

Energi potensial B bertambah, karena dilakukan gerakan kepadanya. Ketika A sampai  dilantai, energi potensial tidak ada, dan B yang sampai pada ketinggian H mempunyai  energi potensial  m  x  g  x  h.
Bola A dan B terletak pada bidang mendatar. Mula-mula energi potensial kedua  bola terhadap bidang mendatar adalah nol, demikian pula energi kinetiknya. Kalau  A disodok dan bergerak hingga menumbuk bola B, A pada mulanya memperoleh  energi kinetik, karena dilakukan usaha kepadanya. Setelah menumbuk bola B, Kecepatan A akan berkurang. Sebaliknya, B  memperoleh kecepatan hingga memperoleh energi kinetik bergerak.
Sebuah ayunan sederhana yang sedang berayun melakukan gerakan bolak-balik ABCBA. Ketika bola berada di A dan kecepatannya nol, energi kinetiknya juga nol, sedangkan potensialnya terhadap B adalah mgh. Demikian pula bila kedudukannya di C. Bila bola berada di B, energi potensialnya nol, sedangkan kecepatannya maksimum hingga energi kinetiknya maksimum. Ketika sampai di C, energi kinetik = nol, karena berubah menjadi energi potensial. Lalu, kembali ke B, energi potensialnya lebih besar karena menjadi energi kinetik lagi, dan seterusnya.
 Jika tidak ada gesekan antara bola dengan udara dan tali dengan titik penggantung, bola tersebut  tentu akan berayun terus. Gesekan tersebut  menimbulkan kalor. Energi kinetik dan potensial bola tersebut tidak hilang, melainkan berubah sedikit demi sedikit menjadi panas. Agar dapat melakukan usaha, suatu benda harus mendapatkan tambahan energi. Oleh karena itu, agar lampu minyak tanah terus menyala, minyaknya harus ditambah. Lampu listrik  bisa tetap menyala karena energi listriknya terus mengalir. Mobil terus berjalan, bensin harus selalu penuh. Singkatnya, peristiwa apapun yang melibatkan perubahan energi dari bentuk yang satu ke lainnya  jumlah energi seluruhnya selalu tetap.