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