Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx

8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx

1/42

USAHA & ENERGI

Drs. Agus Purnomo

aguspurnomosite.blogspot.com


2/42

USAHA dan ENERGI


3/42

Mengapa mobil jeep ini mampu menariksebuah beban yang sangat berat ???

karena adanya usaha.

Apa yang dimaksud dengan usaha ?

USAHA dan ENERGI


4/42

DEFINISIUsaha adalah hasil kali antara gaya konstan F denganperpindahan s.

eterangan !F " gaya #N$

s " perpindahan yang dilakukan #m$Satuan SI dari kerja! ne%ton.meter " joule #&$

S F W .=

USAHA


5/42

SATUAN DARI USAHA

USAHA


6/42

USAHA POSITIF

Jika arah gaya searah dengan arah perpindahan

maka dikatakan bahwa usahanya positif.

USAHA NEGATIF

Jika arah gaya terhadap arahperpindahan membentuk sudut 1!° atau ber"a#anan arah$

%&nt&h arah gaya gesek ber"a#ananarah dengan arah perpindahan$


7/42

'E()EMA USA*A +ENE),I

DAN ENE),I INE'I

USAHA dan ENERGI


8/42

ebanyakan orang mengharapkanhasil ketika ia melakukan kerja. 'etapi dalam Fisika- hasil diperoleh

ketika resultan gaya melakukankerja pada suatu benda. *asil tersebut merupakan

perubahan energi kinetik dari bendatersebut.

USAHA dan ENERGI


9/42

ENERGI 'INETI'

DeinisiEnergi kinetik dari suatu benda dengan massa m dan laju / - diberikan oleh!

Satuan SI dari Energi inetik adalah!

joule #&$

!mv EK =


10/42

TEOREMA USAHA-ENERGI

etika resultan gaya melakukan kerja 0pada suatu benda- energi kinetik daribenda tersebut berubah dari keadaan

a%al E1 ke keadaan akhir E-2erbedaan antara kedua nilai ini samadengan kerja yang dilakukan!

"

"

!

!mvmv EK EK W f f −=−=


11/42

USAHA OLEH ENERGI KINETIK


12/42

USAHA = PERUBAHANENERGI

Usaha yang di#akukan o#eh gaya konstan F

sama dengan perubahan energi kinetik$%&'(yang dia#ami benda itu.

) * F %+ * %&' * &' , &' !

($

! !

vvm x F W −=∆=

USAHA OLEH ENERGI KINETIK


13/42

ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

DeinisiEnergi 2otensial ,ra/itasi #E2 $ adalah energi yang dipunyai oleh benda dengan massa m yangbergantung pada posisi relati terhadappermukaan bumi. 2osisi benda tersebut diukurpada ketinggian h yang relati terhadap suatutitik a3uan!

mgh EP =


14/42

ENERGI MEKANIK TOTAL


15/42

onsep dari kerja dan teorema kerja+energitelah memberikan kesimpulan bah%a suatubenda dapat mempunyai dua jenis energi! energi

kinetik dan energi potensial gra/itasi. &umlahan dari kedua jenis energi ini dikenal

dengan energi mekanik total E - sehingga!

E " E 4 E2 'eorema kerja+energi dapat dituliskan dalambentuk energi mekanik total!

0n3 " E 5 E1

ENERGI MEKANIK TOTAL


16/42

&ika tidak ada kerja yang dilakukan olehgaya non+konser/ati- atau 0 n3 " 1- maka

E " E1

#6m/7 4 mgh$ " #6m/17 4 mgh1$

Atau energi mekanik total bernilaikonstan sepanjang lintasan antara titika%al dan akhir- atau tidak ada perubahandari nilai a%alnya E 1 .

KEKEKALAN ENERGI MEKANIK


17/42

DAYA

DeinisiDaya rata+rata adalah rata+rata perubahan dari kerja0 yang dilakukan dan diperoleh dengan membagi 0dengan %aktu yang diperlukan untuk melakukan kerja

tersebut.

Satuan SI untuk Daya adalah joule8detik "%att #0$

P

t

W P =


18/42

-aya ada#ah kemampuan untuk me#akukan

usaha tiap satu satuan waktu.

V F .

t

) P ==

P = daya !att"

# = usa$a %oule"

& = !a'tu s"

Satuan usa$a (

) !att = ) %oule*s

) '# = )+++ !att

) '#$ = ,- / )+ %oule

) HP = 01 !att

DAYA


19/42

TABEL SATUAN DARI DAYA


20/42

BENTUK 9AIN DA)I DA:A Daya dapat pula dideinisikan sebagai perubahan dari

energi dibagi dengan %aktu.

arena kerja- energi dan %aktu merupakan besaranskalar- maka daya juga merupakan besaran skalar.

arena 0 " Fs maka daya rata+rata juga dapat

dituliskan sebagai berikut!

waktu

energi perubahan= P

v F P =


21/42

PESAWAT SEDERHANA


22/42

PESAWAT SEDERHANA

Pesawat Sederhana ada"ah a"at yang

digunakan untuk memudahkan me"akukanusaha( tetapi tidak ikut memperbesar ni"aiusaha$

)is * gunting( pa+u"( +atut( katr&"( bidangmiring( dsb$

Ada , macam pesa!at seder$ana yang 'ita

pela%ari (

). &uas atau Pengung'it

2. 3atrol

,. Bidang 4iring


23/42

TUAS/PENGUNGKIT


24/42

PESAWAT SEDERHANA

'arena tuas bekera berdasarkan prinsip

kesetimbangan/ maka ber#aku 0

W B . L B = F . L K mb . L B = m K . L K


25/42

PESAWAT SEDERHANA

Keterangan :

W B = berat beban (N)

F = gaya kuasa (N)

mb = massa beban (kg)m K = massa kuasa (kg)

L = panjang tuas (m)

O = titik tumpuh L B = lengan beban (m)

L K = lengan kuasa (m)

E = keuntun an mekanik


26/42

KATROL


27/42

KATROL

4acam penggunaan 'atrol (!. 'atro# Tungga# Tetap

Tidak mempunyai keuntungan mekanik/ hanya mempunyai

keuntungan arah sasa.

. 'atro# Tungga# 1ergerak

2empunyai keuntungan mekanik / sehingga gaya yang

diper#ukan hanya setengahnya saa.

3. 'atrom 2aemuk

Terdiri dari dua atau #ebih katro#/ dengan keuntungan mekanik

sebagai berikut 0

e = n 5)n * um#ah ta#i seaar yang dapat ditarik dari sistem katro#

maemuk


28/42

BIDANG MIRING


29/42

BIDANG MIRING

B D G G


30/42

BIDANG MIRING

Keterangan :

h = tinggi biang miring (m)

S ! panjang biang miring (m)W ! berat beban (N)

F ! gaya kuasa yang iperlukan (N)

m ! massa beban (kg)e ! keuntungan mekanik

g ! per"epatan gravitasi bumi ( g! #$ m%s& )

LATIHAN SOAL


31/42

LATIHAN SOAL

!. Seorang anak mendorong mea dengan gaya 4"

5ewton/ sehingga mea bergeser seauh 6 meter. 1erapa besar usaha yang te#ah di#akukan o#eh anak tersebut7

. Untuk memindahkan sebuah benda seauh !4 8m/

ternyata memer#ukan usaha 94" &rg. Tentukan besar gayayang diper#ukan untuk keper#uan tersebut:

3. -ua orang anak mendorong mea. Anak pertama

mendorong ke arah timur dengan gaya !"" 5/ sedangkan

anak kedua mendorong ke arah barat dengan gaya ;" 5.

1i#a mea berpindah seauh < meter/ berapakah besar

usaha yang dia#ami o#eh mea itu7

LATIHAN SOAL


32/42

LATIHAN SOAL

6. Sebuah benda dipengaruhi o#eh dua gaya/ F! * "

5 ke kanan dan F * 4 5 ke kiri. Ternyata benda

berpindah seauh 6 meter ke kanan. Tentukan 0

Usaha o#eh masing=masing gaya

Usaha tota# yang dia#ami o#eh benda

4. Sebuah pesawat mampu me#akukan usaha !< kJ

da#am waktu 4 menit. Tentukan daya pesawat

tersebut:

;. 1erapa energi yang dihasi#kan o#eh suatu mesin

yang berdaya 4" )att se#ama am7

LATIHAN SOAL


33/42

LATIHAN SOAL

9.

Gay a

(N)

Perpindahan(m)

Usaha(J)

Waktu(s)

Daya(Watt)

3 1 2

40 2 100

6 20 !0

10 400 !00

LATIHAN SOAL


34/42

LATIHAN SOAL

s

(.1erapakah daya spiderman tersebut7

?. 1erapa energi yang diserap o#eh sebuah mesin A@ yang berdaya

& PK se#ama 4 am7

!". Sebuah mesin perahu motor memi#iki daya 6 k) dan gaya

dorong 64" 5 bergerak dengan ke#auan tetap. 1erapakah arak

yang ditempuh perahu motor tersebut se#ama !; sekon7

!!. 2esin sepeda sebuah motor memi#ki gaya dorong 6"" 5 dan

bergerak dengan ke#auan 9 km>am. 1erapakah daya mesin

sepeda motor itu7

LATIHAN SOAL


35/42

LATIHAN SOAL

!. Sebuah benda yang massanya 6 kg bergerak dengan

ke8epatan !" m>s. 1erapakah besar energi kinetik bendatersebut7

!3. Seekor siput bermassa " gram merambat dengan

ke#auan tetap 4 8m>s. 1erapa energi kinetik siput itu7$nyatakan da#am &rg dan mJ(

!6. Sebuah benda yang bergerak dengan ke#auan tetap 3;

km>am mempunyai energi kinetik sebesar /4 kJ.

Tentukan besar massa benda tersebut:

LATIHAN SOAL


36/42

LATIHAN SOAL

!4. 1erapakah besar ke8epatan yang harus dimi#iki o#eh

suatu benda bermassa " gram/ agar energi kinetiknya!;.""" &rg7

!;. Sebuah mobi# yang massanya !/< ton me#au di a#an

raya dengan ke8epatan rata=rata !"< km>am. 1erapakahenergi kinetik mobi# tersebut7

!9. Sebuah sepeda me#au di a#an raya dengan energi

kinetik 94" Jou#e. Jika massa sepeda berikut

pengendaranya ;" kg/ tentukan ke#auan sepeda tersebut:

LATIHAN SOAL


37/42

LATIHAN SOAL

!


38/42

LATIHAN SOAL

!. &nergi potensia# graitasi benda yang

bermassa 4 gram sebesar 4.""" &rg. Tentukanketinggian benda tersebut dari permukaan tanah:

. Sebuah ke#ereng yang massanya 4" gramdi#empar ertika# ke atas dengan energi mekanik

sebesar Jou#e. 1erapakah ketinggian maksimum

yang dapat di8apai o#eh ke#ereng tersebut7

LATIHAN SOAL


39/42

LATIHAN SOAL

3. Sebuah tuas digunakan untuk mengangkat benda yang

beratnya !"" 5. 1i#a benda ditempatkan "/4 m dari titik tumpuhdan gaya kuasanya berarak /4 m dari titik tumpuh. Tentukan

besar gaya minima# yang diper#ukannya dan keuntungan

mekaniknya:

6. Sebuah pengingkit digunakan untuk memindahkan sebongkah

batu yang beratnya !.4"" 5. 1i#a batu ditempatkan !" 8m dari titik

tumpuh dan gaya kuasanya berarak !/" m dari titik tumpuh.

Tentukan besar gaya minima# yang diper#ukannya dan keuntungan

mekaniknya:

4. 1enda yang beratnya 4"" 5 hendak diangkat dengan

menggunakan tuas yang panangnya 4 meter. 1i#a kuasa yang dapat

diberikan hanya sebesar !4 5/ tentukan #etak titik tumpuhnya:

LATIHAN SOAL


40/42

LATIHAN SOAL

;. Sebuah benda yang massanya "" kg hendak

dinaikkan ke bak truk setinggi !/4 meter menggunakan papan yang panangnya 4 meter. Tentukan gaya kuasa

yang diper#ukan serta keuntungan mekanisnya:

9. Untuk menaikkan benda setinggi 3 m menggunakan bidang miring yang panangnya ! m. 1i#a gaya kuasa

yang diper#ukan 4" 5/ berapakah berat benda tersebut7


41/42

LATIHAN SOAL

?. Sebuah drum o#i yang massanya ;"" kg

hendak dinaikkan ke bak truk setinggi !/" metermenggunakan papan yang panangnya 3 meter.

Tentukan gaya kuasa yang diper#ukan serta

keuntungan mekanisnya:

3". Jika perbandingan antara panang #intasan

dengan ketinggian pada suatu bidang miring

sebesar < 0 3/ tentukan perbandingan antara gaya

yang diper#ukan untuk menaikkan benda dengan

berat benda tersebut7


42/42

KOMPETENSI

BERANDA

MATERI

LATIHAN

EVALUASI

PENYUSUN

REFERENSI

O" "A#AN....SELA$AT

%ELA&AR 'A ....agus(urnomos)*+.,-ogs(o*.om

Documents

Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx