Upload
yanisa
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 HANOUT
http://slidepdf.com/reader/full/hanout 1/7
I. Kompetensi Dasar
Menganalisis hubungan antara usaha, perubahan energi dengan hukum kekekalan
energi mekanik
II. Indikator
1. Mendeskripsikan hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan
2. Menghitung besar energi potensial (gravitasi dan pegas) dan energi kinetik
3. Menganalisis hubungan antara usaha dan energi kinetik
. Menganalisis hubungan antara usaha dengan energi potensial
!. Merumuskan bentuk hukum kekekalan energi mekanik
III. Materi
1. Konsep usaha
2. "ubungan usaha dan energi kinetik
3. "ubungan usaha dengan energi potensial
. "ukum kekekalan energi mekanik
I#. $ustaka
%upriyanto. 2&&'. isika untuk %M Kelas *I. +akarta $hibeta
8/19/2019 HANOUT
http://slidepdf.com/reader/full/hanout 2/7
8/19/2019 HANOUT
http://slidepdf.com/reader/full/hanout 3/7
1.1. Konsep -saha
-saha selalu melibatkan gaya dan perpindahan. -saha teradi ika gaya yang bekera
pada suatu benda menghasilkan perpindahan pada benda itu. -saha berkaitan dengan
suatu perubahan. pabila gaya bekera pada benda diam, benda tersebut dapat berubah
posisinya. pabila gaya bekera pada benda bergerak, benda tersebut dapat berubah
ke8epatannya. %eperti kita ketahui, gaya dapat menghasilkan perubahan. -ntuk
memindahkan massa yang lebih besar diperlukan usaha yang lebih besar. Demikian pula
untuk memindahkan benda pada arak yang lebih auh, uga diperlukan usaha yang lebih
besar.
W = F x s= ( F cosα ) s
Dengan ;< usaha (+oule< +)
< gaya ()
% < perpindahan (m)
α < sudut antara dan s (deraat atau radian)
%elain pengertian di atas ika dihubungkan dengan energi maka -saha dapat
dide9inisikan sebagai 7esarnya perubahan energi yang digunakan, sehingga selain
persamaan diatas -saha uga dapat dirumuskan
; < =/
%edangkan /nergi itu ada berma8am > ma8am. %ebagai 8ontoh energi potensial, kinetik,
dan mekanik. %ehingga -saha uga dapat dihitung dengan menggunakan perubahan
energi potensial, kinetik atau mekanik.
1.2. "ubungan -saha dengan /nergi Kinetik
/nergi gerak yang disebut energi kinetik. /nergi kinetik berbanding lurus dengan massa
benda dan berbanding lurus dengan kuadrat lau.
/K < ? mv2
8/19/2019 HANOUT
http://slidepdf.com/reader/full/hanout 4/7
"ubungan antara usaha dan energi kinetik, dimana kita dapat nyatakan usaha total yang
dilakukan pada sebuah benda sama dengan perubahan energi kinetiknya. Dan dapat
dituliskan
;tot < @/K < /K 2 : /K 1
+ika usaha total yang dilakukan pada benda adalah positi9, maka energi kinetik benda
bertambah. +ika usaha total yang dilakukan pada benda adalah negati9, maka energi
kinetik benda berkurang. +ika usaha total yang dilakukan pada benda sebesar nol, energi
kinetiknya tetap konstan.
1.3. "ubungan -saha dengan /nergi $otensial
/nergi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena
ketinggiannya terhadap suatu bidang a8uan tertentu. /nergi berpotensi melakukan usaha
dengan mengubah ketinggiannya. %emakin tinggi kedudukan suatu benda terhadap
bidang a8uan, semakin besar energi potensial gravitasi yang dimiliki.
W = F . s=m . g . h
Dengan demikian, pada ketinggian h benda memiliki energi potensial gravitasi yaitu
kemampuan untuk melakukan usaha sebesar ; < m.g.h. adi energi potensial gravitasi
dapat dirumuskan sebagai
Ep=m.g . h
Dengan /p < energi potensial gravitasi (+)
m < massa (kg)
g < per8epatan gravitasi (mAs)
h < ketinggian benda dari bidang a8uan(m)
1.. "ubungan -saha dengan /nergi Mekanik
/nergi mekanik adalah hasil penumlahan antara energi kinetik dan energi potensial.
$rinsip kekekalan energi mekanik untuk gaya:gaya konservati9 B+ika hanya gaya:gaya
konservati9 yang bekera, energi mekanik total dari sebuah sistem tidak bertambah
maupun berkurang pada proses apa pun. /nergi tersebut tetap konstan (kekal). "ukum
kekekalan energi berbunyi, B/nergi total tidak berkurang dan uga tidak bertambah pada
proses apa pun. /nergi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya dan dipindahkan
8/19/2019 HANOUT
http://slidepdf.com/reader/full/hanout 5/7
dari satu benda ke benda yang lain, tetapi umlah totalnya tetap konstan.C %ehingga
hukum kekekalan energi mekanik dapat dirumuskan
/M2 < /M1 < konstan
/K 2 /$2 < /K 1/$1
1
2 mv22 mgh2 <
1
2 mv12 mgh1
6I" %5
1. oti menarik sebuah mea dengan kemiringan 3E& terhadap arah horiFontal seperti
gambar di baGah. +ika gaya oti sebesar 1&& berhasil memindahkan mea tersebut
seauh ! meter, maka usaha yang dilakukan oti adalah...
. && +oule
7. 3&& +oule
H. 3!! +oule
D. 2!& +oule
/. !&& +oule
2. %ebuah balok bermassa kg berada di atas permukaan li8in dalam keadaan diam. +ika
balok tersebut mengalami per8epatan 2 mAs2 dalam arah horiFontal, maka usaha yang
dilakukan terhadap balok selama ! detik adalah...
. && +oule
7. 2&& +oule
H. 3'& +oule
D. 3&& +oule
/. E&& +oule
3. -saha yang diperlukan untuk memindahkan sebuah benda bermassa 1& kg melalui
bidang miring li8in dengan kemiringan !3o seperti gambar di baGah adalah
8/19/2019 HANOUT
http://slidepdf.com/reader/full/hanout 6/7
. 1&&& +
7. && +
H. '&& +
D. && +
/. 1&& +
. $erhatikan gambar dibaGahJ
%ebuah benda atuh bebas dari ketinggian 2& m. +ika per8epatan gravitasi bumi 1&
m.s:2, maka ke8epatan benda pada saat berada 1! m di atas tanah adalah....
. 2 mAs
7. ! mAs
H. 1& mAs
D. 1! mAs
/. 2& mAs
!. %ebuah balok di tahan dipun8ak bidang miring seperti gambarJ
Ketika dilepas balok melun8ur tanpa gesekan sepanang bidang miring. Ke8epatan
balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah...
. ' mAs
7. mAs
H. 1& mAsD. 12 mAs
8/19/2019 HANOUT
http://slidepdf.com/reader/full/hanout 7/7
/. 1' mAs