Usaha, Energi, dan Daya

13
Riyan Yoga Sakti (41614010034) Akhmad Suhemi (41614010033) Khalid Syaifullah (41614010036) M. Imran Rosadi

Transcript of Usaha, Energi, dan Daya

Page 1: Usaha, Energi, dan Daya

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

Page 2: Usaha, Energi, dan Daya

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)

Page 3: Usaha, Energi, dan Daya

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

Page 4: Usaha, Energi, dan Daya

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.

Page 5: Usaha, Energi, dan Daya

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.

Page 6: Usaha, Energi, dan Daya

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

Page 7: Usaha, Energi, dan Daya

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 )

Page 8: Usaha, Energi, dan Daya

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

Page 9: Usaha, Energi, dan Daya

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)

Page 10: Usaha, Energi, dan Daya

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

Page 11: Usaha, Energi, dan Daya

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.

Page 12: Usaha, Energi, dan Daya

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.

Page 13: Usaha, Energi, dan Daya

www.slideshare.netwww.wikipedia.org

www.indonesiacerdas.web.idwww.lintas.me

www.fisikaasyik.comBuku Fisika 1 SMK Kelas X