bab 5 kerja dan energi v2
TRANSCRIPT
21/01/2014
1
BAB 5
KERJA DAN ENERGI
Anne Sirait – STKIP Surya
A. Usaha (Kerja)
B. Energi (Energi Kinetik dan Energi Potensial)
C. Hukum Kekekalan Energi Mekanik
D. Daya
Anne Sirait – STKIP Surya
A. Usaha (Kerja) - work
Segala hal yang kita lakukan (gaya) kepada benda hingga benda
mengalami perpindahan searah dengan arah gaya.
rFW ∆= .
rFW ∆= .cosθ
Anne Sirait – STKIP Surya
W = usaha (kerja) = Joule (J)
F = Gaya = Newton (N)
∆∆∆∆r = perpindahan benda = meter (m)
Ingat!
jaraksxr ===∆
21/01/2014
2
1. Lihat gambar – gambar dibawah!
Peristiwa manakah yg dapat menghasilkan usaha atau kerja?
Anne Sirait – STKIP Surya
Latihan
2. Hitunglah nilai usaha dari sistem – sistem di bawah ini!
Anne Sirait – STKIP Surya
Latihan
B. Energi (Energi Kinetik dan Energi Potensial)
- Energi adalah ukuran dari kemampuan untuk melakukan
usaha
- Satuannya Joule (erg, watt detik, kWh, eV)
- Energi dapat dirubah dari satu macam energi menjadi energi
lain
- Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
- Digolongkan menjadi energi potensial, energi kinetik, energi
panas, energi nuklir, dll
Anne Sirait – STKIP Surya
Contoh Perubahan Energi
Anne Sirait – STKIP Surya
21/01/2014
3
# Energi Kinetik
adalah energi yang dimiliki suatu benda karena benda tersebut
bergerak atau memiliki kecepatan
2.2
1vmK =
( )22
22
2
1
.2
1.
2
1
ifif
if
vvmKK
vmvmW
−=−=
−=
Anne Sirait – STKIP Surya
(m/s)kecepatan v
(kg) massa m
(Joule)kinetik energi K
=
=
=
Latihan
3. Mobil / benda manakah yang memiliki energi kinetik paling besar?
4. Berapakah usaha yang diperlukan untuk mempercepat sepeda motor dari
yang bermassa 100 kg dari 36 km/jam menjadi 72 km/jam?
5. Berapakah usaha yang dibutuhkan untuk menghentikan gerak kereta yang
bergerak dengan kecepatan 3 m/s? Massa kereta adalah 300 kg.
Anne Sirait – STKIP Surya
# Energi Potensial
adalah energi yang dimiliki suatu benda karena posisi benda
tersebut
ygmyygmU
ygmygmW
ab
ab
∆=−=∆
−=
..).(.
....
ygmU ..=
Anne Sirait – STKIP Surya
(meter) ketinggian y
)(m/s gravitasi percepatan g
(kg) massa m
(Joule) potensial energi U
2
=
=
=
=
Latihan
6. Buah kelapa bermassa 1 kg berada di atas dahan
pohon kelapa. Ketinggian pohon tersebut adalah 2,5
m. Berapakah energi potensial yang dimiliki buah
kelapa?
7. Sebuah benda bermassa 1 kg, berada di ketinggian 3
m dari bidang permukaan tertentu. Kemudian benda
itu dipindahkan sehingga memiliki ketinggian 8 m dari
permukaan yang sama. Tentukan perubahan energi
potensial benda!
8. Hitunglah perubahan energi potensial dari peristiwa
disamping!
Anne Sirait – STKIP Surya
21/01/2014
4
c. Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Energi mekanik adalah penjumlahan energi kinetik dengan energi
potensial dan jumlahnya selalu sama (kekal)
UKE m +=
ygmvmEm ...2
1 2+=
Anne Sirait – STKIP Surya
111 UKEm +=
222 UKEm +=
333 UKEm +=
321 mmm EEE ==
9. Tentukan energi – energi yang dimiliki benda pada titik titk tertentu pada
gambar di bawah!
Anne Sirait – STKIP Surya
Latihan
titik acuan
Anne Sirait – STKIP Surya
10. Selidiki apakah energi pada peristiwa dibawah bernilai kekal atau tidak!
D. Daya (P)
- usaha yang dilakukan dalam suatu selang waktu tertentu
- Satuannya adalahwatt atau Joule/s
vFt
sF
t
WP .
.
waktu
Energi=
∆
∆=
∆==
Anne Sirait – STKIP Surya
21/01/2014
5
Latihan
11. Seseorang yang massanya 50 kg menaiki tangga yang memiliki
ketinggian 4 m. Orang tersebut memerlukan waktu 6 detik untuk sampai
ke atas. Tentukan daya yang dikeluarkan oleh orang tersebut!
12. Sebuah kereta mengunakan daya sebesar 100 kW sehingga dapat
bergerak dengan kelajuan tetap 4 m/s. Tentukan besar gaya penggerak
yang dihasilkan oleh kereta tersebut!
Anne Sirait – STKIP Surya
MAULIATE