a2 usaha dan energi arvin

Arvin Widiawan

XI IPA semester 1

Sekolah Indonesia Bangkok

2010

USAHAGaya yang bekerja pada suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berpindah.

ENERGIKemampuan untuk melakukan usaha.

Bab ini akan mempelajari beberapa hal, antara lain :

3. Usaha4. Energi5. Energi potensial gravitasi6. Energi Potensial Elastik7. Hubungan antara usaha dengan energi potensial8. Hukum kekekalan energi mekanik9. Daya

W = F . s

m mFs

W = Work / usaha (Joule)F = Force / gaya (Newton)

s = displacement / perpindahan (meter)

Saya mendorong sebuah kardus yang massanya 5 kg dengan gaya sebesar 400 N sehingga berpindah sejauh 5 meter. Berapa usaha yang saya lakukan ?

W = F s = 400 N (5 m) = 2 kJ

Jadi : usaha yang saya berikan pada kardus itu sebesar 2000 Joule

W = F . s . Cos θ

m ms

W = Work / usaha (Joule)F = Force / gaya (Newton)

s = displacement / perpindahan (meter)Θ = sudut antara gaya dengan perpindahan

θ

F cos θ

F

CONTOH SOAL Seseorang sedang menuju kamar hotelnya sambil menarik

sebuah koper dengan gaya 150 N dalam rangka liburan. Kopernya membentuk sudut 60° terhadap lantai. Saat di bandara, petugas menimbang koper itu dan hasilnya yang muncul adalah 8 kg. Jarak lift dan kamar hotelnya adalah 3 meter. Berapa usaha yang dilakukan orang itu ?

W = F s cos θ = 300 N (3 m) cos 60°

= 300 N (3 m) ½= 450 J

Jadi : usaha yang yang dilakukan orang itu adalah sebesar 450 Joule

Energi dibedakan menjadi 3, antara lain :

4. Energi kinetik5. Energi potensial gravitasi6. Energi potensial elastik

Ek = ½ mv²

Jangan lupa satuannya :

JOULE

Di mana :Ek = energi kinetik (J)m = massa benda (kg)v = kecepatan benda (m/s)

Sebuah bola voli dilemparkan dengan kecepatan 10 m/s. Jika massa bola voli itu 600 gram, berapa energi kinetiknya ?

m = 600 gr = 0,6 kg v = 10 m/s

Ek = ½ mv² = ½ (0,6 kg) (10 m/s)²

• = 30 m²/s² = 30 Joule

ENERGI POTENSIALGRAVITASI

m

h

GROUND / TANAH

Ep = m . g . h

Di mana :Ep = energi potensial gravitasi (J)m = massa benda (kg)g = percepatan gravitasi bumi (m/s²)h = tinggi dari permukaan bumi (m)

CONTOH SOAL sebuah bola pejal massanya 2kg dijatuhkan dari

ketinggian 20 m, dengan g= 10 m/s². Berapa energi potensial bola itu ketika menyentuh tanah ?

Ep = m . g . h = 2 kg (10 m/s²) 20 m = 400 Joule

Jadi : energi potensial bola itu sebesar 400 Joule

ENERGI POTENSIAL ELASTIK

Ep = ½ k . x²Di mana :Ep = energi potensial elastik (Joule)k = konstanta (N/m)x = perubahan panjang pegas (m)

CONTOH SOAL Suatu pegas mempunyai konstanta sebesar 100 N/m,

ketika simpangannya 5 cm, besar energi potensial yang dimiliki pegas tersebut adalah……

k = 100 N/m x = 5 cm = 0.05 m

Ep = ½ k . x² = ½ (100 N/m) (0.05 m)² = (50 N/m) (0.0025 m²) = 0.125 Joule

W = – (Ep2 – Ep1 )

Besar daya yang dihasilkan suatu benda tergantung pada kebalikan dari

selisih energi potensial yang dimiliki benda tersebut

Em = Ep + Ek

Em = m . g . h + ½ mv²

Em = Energi mekanikEp = Energi potensial

Ek = Energi kinetik

P = W / t

P = daya (Watt)W = usaha (Joule)

t = waktu (sekon)

DAYA POWER

Berapa daya keluaran mesin dari sebuah mobil bermassa 1500 kg jika mobil mampu melaju dari 21,6 km/jam ke 108 km/jam dalam waktu 16 sekon.

21.6 km/jam = 6 m/s 108 km/jam = 30 m/s P = W / t

= m ( v22-v1

2 ) / 2t = 1500 kg (30m/s - 6m/s) 2 / 2(16)

= 1500 . 62 (52-12) / 32= 1500 . 36 (24) / 32= 40.5 kW

FISIKA BILINGUAL 2; Sunardi; YRAMA WIDYA

KHOP KHUN KHRAP

TERIMA KASIH SUDAH

MELUANGKAN WAKTUNYA

_ .a r v in w id ia w a n @y a h o o c.o u k