Soal Energi potensial

Sebuah benda bermassa 2 kg jatuh dari ketinggian 10 m.Hitung energi potensial gravitasi benda tersebut! (g=10 m/s2)

Diketahui : m = 2 kg
h = 10 m

Ditanya : Ep?
Jawab: Ep = m . g
= 2 . 10 . 10
= 200 J

Soal Energi potensial pegas

Sebuah pegas agar bertambah panjang sebesar 0.25 m membutuhkan gaya  sebesar 18 Newton. Tentukan konstanta pegas dan energi potensial pegas ! Dari rumus gaya pegas kita dapat menghitung konstanta pegas:
Diketahui : F p = – k x
k = F p /x
= 18/0.25 = 72 N/m

Energi potensial pegas:
E p = 1/2 k (x)2
= 1/2 . 72 (0.25)2
= 2.25 Joule

Soal Energi Kinetik

Sebuah balok bermassa 6 kg memiliki energi kinetik sebesar 48 J. hitunglah kecepatan balok tersebut..?

Diketahui : m = 6 kg
Ek = 48 J

Ditanya : v =……….?
Jawab : Ek = ½ mv2
48 = ½ 6 v2
v2 = 48/3
= 16
v   = (16)
= 4 m/s

Soal Energi Mekanik

Suatu partikel dengan massa 1kg didorong dari permukaan meja yang ketinggiannya2 m sehingga kecepatan partikel pada saat lepas dari meja = 2m/s Tentukanlah energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya daritanah 1 m ?

Diketahui : m = 1 kg
h 1 = 1 m
v 1= 2 m/s

Ditanya : EM 2 =………….?
Jawab : EM = EP + EK
= mgh 1 + ½ mv12
= (1 .10 . 2) + ½ 1 (2)2
= 20 + 2
= 22 J
EM 2 = EM 1
= 22

Soal Energi Kendaraan

Suatu rumah tangga desa memakai sebuah lampu petromak yang sudah dimodifikasi untuk gas bio selama 6 jam/hari.  Apabila lampu modifikasi ini menggunakan gas bio sebanyak 150 lt/jam, berapakah kebutuhan bahan baku isiannya?

Jawab:

• Gas bio sebanyak 150 lt/hari x 6 jam/hari = 900 lt/hari. Apabila dipakai faktor keamanan 80 % maka unit produksi gas bio harus mampu meproduksi: 900 + (80%)(900) = 1630 lt/hari = 1.63 m3/hari
• Bila kita gunakan nilai produksi 0.25 m3 gas bio per kg total solid (TS) kotoran sapi (setara dengan 250 lt gas bio/kg TS), maka kebutuhan TS per hari adalah : 1630/250   =  6.25 kg TS/hari,  Berat TS    =  0.18 berat kotoran basah
• Sehingga kotoran sapi yang dibutuhkan adalah : 6.25/0.18  =  36.22 kg kotoran sapi/hari  ≈  37 kg kotoran sapi/hari Dengan perbandingan canpuran 1 kg kotoran sapi : 1 kg air
• Maka bahan baku isian (bbi) yang diperlukan adalah : (2)(37) = 74 kg bbi/hari atau 74 lt bbi/hari

Daftar Pustaka

[1] Basyirun, Winarno, Karnowo, 2008, Mesin Konversi Energi, Universitas Negeri Semarang
[2] Pujanarsa, A., Nursuhud, D.,2006, Mesin Konversi Energi, Andi, Yogjakarta