Hukum kekekalan energi mekanik – benda meluncur pada lintasan lengkung

Yang ditunjukkan

Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik Ek = ½mv² dan energi potensial gravitasi Ep = mgh. Pada lintasan tanpa gesekan hanya gaya berat yang melakukan usaha, sehingga Ek + Ep tetap: benda makin cepat saat turun, paling cepat di dasar, dengan v = √(2gh), lalu naik kembali sampai ketinggian awalnya. Jika ada gesekan, usaha melawan gaya gesek mengubah energi menjadi kalor Q, sehingga Ek + Ep + Q tetap kekal sementara energi mekanik berkurang dan setiap lintasan mencapai ketinggian yang lebih rendah.

Cara menggunakan

Mulailah dengan Koefisien gesek μ = 0, tekan Jalankan, dan amati batang Ep dan Ek bertukar energi sementara jumlahnya tetap. Ubah Massa benda dan Ketinggian awal, lalu bandingkan ketinggian yang dicapai dan kelajuan di dasar. Kemudian naikkan μ, biarkan Tampilkan grafik energi–waktu aktif, dan ikuti batang Q gesekan yang terus bertambah hingga benda berhenti. Seret benda di sepanjang lintasan untuk melepaskannya dari titik lain.

Parameter yang dapat diubah

• Massa benda 0,5–5 kg
• Ketinggian awal 1–10 m
• Koefisien gesek μ 0–0,5
• Tampilkan grafik energi–waktu

Pertanyaan untuk dijelajahi

1. Dengan μ = 0, mengapa ketinggian yang dicapai di sisi seberang tidak bergantung pada massa?
2. Jika ada gesekan, apakah Ek + Ep + Q berubah terhadap waktu? Apa yang terjadi pada Ek + Ep?
3. Di titik mana pada lintasan benda bergerak paling cepat, dan bagaimana energi menjelaskannya?