Usaha, Energi, dan Daya

Post on 07-Aug-2015

74 views 1 download

Transcript of Usaha, Energi, dan Daya

Riyan Yoga Sakti (41614010034)Akhmad Suhemi (41614010033)Khalid Syaifullah (41614010036)M. Imran Rosadi (41614010078)

Usaha adalah kerja yang dilakukan ketika suatu gaya F menggerakkan benda, sehingga mengakibatkan benda berpindah sejauh s.

Jika gaya F membentuk sudut α dengan lantai dan juga mengakibatkan benda berpindah sejauh s, maka secara matematis ditulis :

W = F . s atau W = F cos α .s (Jika membentuk sudut terhadap arah perpindahan)

Ket :W(Work) = usaha (Joule)F(Force) = gaya (Newton)s(spatium) = jarak / perpindahan (meter)α(alpha) = sudut yang dibentuk antara gaya dan perpindahan (derajat)

Suatu gaya yaitu F = 10 N, arah dan besarnya tetap. Titik gaya bergeser sepanjang 10 m. Membentuk sudut 90⁰. Berapa besar usahanya ?

Jawab : W = F . Cos α . s

= 10 . Cos 90⁰ . 10= 10 . 0 . 10= 0 Joule

“Usaha dari gaya yang tegak lurus lintasan adalah NOL”“Usaha dari gaya yang arahnya nerlawanan arah gerak adalah

negatif”

ILUSTRASI GAMBAR

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha.Hukum kekekalan energi menyatakan :

“Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Jumlah energi selalu konstan,energi dapat berubah dari satu bentuk energi ke energi lainya(Konversi Energi).”

- Hukum 1 Termodinamika –

Satuan SI-nya yaitu Joule (J). Diambil dari nama ilmuwan James Prescott Joule.

Energi PotensialEnergi yang dimiliki oleh benda karena kedudukannya atau keadaan benda itu, atau dapat diartikan sebagai energi yang masih tersimpan. Energi Potensial memiliki rumus :Ep = m . g . hEp = Energi Potensial m = massag = percepatan gravitasi h = ketinggian benda

Energi potensial dapat lagi dibedakan1. Energi Potensial Gravitasiadalah energi yang dimiliki oleh benda karena tempatnya (kedudukannya). Disimbolkan dengan lambang Ep.Misal :Ketika anak panah dilesatkan oleh pemanah.Buah kelapa jatuh dari pohonnya.

Dua buah benda bermassa 20 kg dan 15 kg masing-masing menggantung pada ketinggian 20 m diatas permukaan tanah. Apabila percepatan gravitasinya 10 m/s2. Hitunglah besar Energi Potensial (Ep) benda tersebut ?

(Benda 1) Ep = m . g . h = 20 kg . 10 m/s2 . 20 m = 4000 Joule

(Benda 2) Ep = m . g . h = 15 kg . 10m/s2 . 20 m = 3000 Joule

ILUSTRASI GAMBAR

b. Energi Potensial PegasEnergi yang dimiliki benda karena keadaan tertentu,seperti diregangkan.contoh : - Karet ketapel yang diregangkan.

- Busur panah yag ditarik.- Pegas yang ditekan.

Energi potensial yang dimiliki benda elastis besarnya berbanding lurus dengan konstanta pegas (k) dan kuadrat simpangannya, dapat dinyatakan dengan persamaan :Ep = ½ k . x²k = Konstanta gaya pegas ( N/m )x = Pertambahan panjang pegas( m )Ep = Energi Potensial ( Joule )

Sebuah pegas dengan Konstanta pegas 200 N/m diberi gaya sehingga meregang sejauh 20 cm. Tentukanlah energi potensial pegas yang dialami pegas tsb ?

Jawab : Ep = ½ . k . x2

= ½ . 200 N/m . (0,2)2 m = ½ . 200 N/m . 0,04 m = ½ . 8

= 4 Joule

Energi KinetikEnergi yang dimiliki oleh benda yang bergerak.Misal, sebuah mobil yang sedang bergerak tiba-tiba menabrak benda didepannya. Akibatnya, benda terdorong oleh gaya tekan (F) mobil hingga posisinya tergeser (s).Rumus dari Energi Kinetik adalah :Ek = ½ m . v2

Ek = Energi kinetik (J)m = Massa benda (kg)v = Kecepatan benda (m/s)

Sebuah truk beserta isinya bermassa 3 ton bergerak dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Berapakah besar Energi Kinetik truk tersebut ?

Jawab : v = 72 km/jam = 20 m/sm = 3 ton = 3000 kgEk = ½ . m . v2

= ½ . 3000 kg . (20) 2

= ½ . 3000 kg . 400 = 6 . 105 Joule

Daya adalah laju energi yang dihantarkan per satuan waktu. Daya dilambangkan dengan P (Power). Satuan daya yaitu Joule/sekon ataupun watt.Daya dirumuskan sebagai berikut :P = W/t

P = Daya (watt) atau (J/s)W = Kerja Usaha (J)

t = waktu (sekon)

Satuan daya yang lain yaitu daya kuda (Horse Power). 1 HP = 746 watt.

Seorang siswa yang beratnya 500 N menaiki tangga yang memiliki ketinggian 9 meter. Siswa tersebut memerlukan waktu 30 detik untuk sampai ke atas. Tentukan daya yang dikeluarkan siswa dalam kegiatan tersebut ?

Jawab : W(usaha) = 500 . 9 = 4500 JouleP = W/t = 4500 . 30 = 135.000 watt atau 181 HP.

www.slideshare.netwww.wikipedia.org

www.indonesiacerdas.web.idwww.lintas.me

www.fisikaasyik.comBuku Fisika 1 SMK Kelas X