Sistem Terisolasi & Sistem Tak Terisolasi ǀ Pengertian, Contoh Kasus, Cara Analisis Sistem

Gambar 1.1. Sistem, Batas Sistem, & Lingkungan
- klik gambar untuk melihat lebih baik -

SISTEM TERISOLASI

Sistem terisolasi adalah sistem yang tidak melakukan interaksi dengan lingkungan (walaupun tidak ada sistem yang benar-benar tidak berinteraksi dengan lingkungan), dimana total energi dan massa-nya adalah konstan. Dalam sistem terisolasi, energi tidak melewati batas sistem.

Contoh dari sistem terisolasi adalah sistem balok-pegas (horisontal atau vertikal), sistem bola-bumi jatuh dari ketinggian, sistem bola-bumi dilempar ke atas atau parabola, dimana semua sistem harus dalam kondisi bebas gaya gesek lantai atau gaya hambat medium (udara).

Energi dalam sistem terisolasi adalah konstan. Saat energi potensial turun maka energi kinetik akan naik, begitupula sebaliknya. Jumlah energi potensial ditambah dengan energi kinetik akan selalu konstan. Sistem yang melaju dengan kelajuan tertentu bisa saja memiliki energi kinetik, tetapi bagaimana dengan energi potensialnya?

Cara paling mudah mendeteksi sistem tersebut memiliki energi potensial adalah mengetahui titik dimana ia punya energi potensial maksimum dan minimum. Jika kita tidak bisa melakukannya sistem tersebut bisa jadi bukan sistem terisolasi. Hal unik lainnya tentang energi potensial adalah ia selalu memiliki titik acuan sistem. Contohnya sistem kelapa-bumi, kelapa memiliki energi potensial pada ketinggian tertentu terhadap permukaan bumi.

Ingat! Kuncinya adalah gaya hanya diberikan di titik awal sistem, bukan di sepanjang perpindahan sistem.

Baca sebelumnya : Usaha dengan Gaya Tidak Konstan ǀ Grafik & Penurunan Persamaan

SISTEM TAK TERISOLASI

Sistem tak terisolasi adalah sistem yang berinteraksi atau terpengaruh oleh lingkungan, dimana total energi dan massa-nya adalah tidak konstan. Dalam sistem tak terisolasi, energi melewati batas sistem.

Contoh sistem tak terisolasi adalah sama dengan sistem terisolasi tetapi yang berbeda adalah sistem tersebut dalam pengaruh gaya luar (gaya gesek, gaya hambat medium, gaya rem, gaya kontinu). Hal ini menyebabkan gerak menjadi berangsur melambat atau teredam lalu berhenti.

Sistem benda yang ditarik atau didorong sepanjang perpindahan di atas lantai licin tanpa gesekan juga termasuk sistem tak terisolasi. Walaupun tanpa pengaruh gaya gesek, sistem ini diberi gaya terus-menerus di semua titik sehingga energinya terus bertambah.

Bagaimana jika sistem tersebut disodok di atas permukaan yang licin? Apakah ini termasuk sistem terisolasi? Hal yang perlu dianalisis adalah perubahan kelajuan. Jika perubahan kelajuan tidak berubah maka energi kinetik akan konstan.

Baca sesudahnya : Usaha yang Dilakukan Pegas ǀ GayaPegas (Hooke), Usaha Pegas, Usaha Gaya Eksternal, Persamaan, dan Grafik

Kesimpulannya adalah sistem terisolasi sebenarnya tidak benar-benar ada, hanya saja sangat kecil gangguan dari faktor luar. Sistem tak terisolasi ini adalah yang paling banyak ditemukan. Contoh kasusnya dapat berupa hambatan yang diberikan pada sistem,