Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

Kelompok 9

USAHA, ENERGI, DAN GRAVITASI

Usaha

?

Usaha

Usaha adalah jumlah energi yang digunakan untuk menggerakan suatu benda, didalam fisika usaha adalah penerapan suatu gaya (F) untuk menggerakan benda sejauh jarak tertentu (S)

Rumus

Usaha = 0

F

Usaha = 0

Hal ini dapat terjadi ketika :

  • Tidak ada perpindahan
  • Gaya dan perpindahan saling tegak lurus sehingga Cos 90 = 0

Fg = mg

S

Besaran Skalar

Satuan Usaha

SI

J = N m

Joule

Besaran skalar usaha

CGS

erg = dyne cm

ERG

Foot - Pound

Foot - Pound = Ft lb

USA & UK

Usaha (+) & (-)

Usaha (+) & Usaha (-)

Usaha dapat bernilai positif atau negatif

  • Positif jika gaya dan perpindahan berarah sama
  • Negatif jika gaya dan perpindahan berarah berlawanan

F

Contoh :

Contoh

Usaha yang dilakukan manusia :

  • Ketika menaikan kotak (+)
  • Ketika menurunkan kotak (-)

Usaha yang dilakukan gravitasi :

  • Ketika menaikan kotak (-)
  • Ketika menurunkan kotak (+)
  • Ketika bergerak horizontal (0)

S

Fg = mg

Usaha dengan gaya yg berubah

Untuk sebagian kecil perpindahan :

Usaha dgn gaya yg berubah

Usaha Total :

Contoh Soal

Seorang anak menarik benda bermassa 2Kg dengan Gaya 80 N dengan sepotong tali dan membentuk sudut 60 seperti gambar di bawah ini, berapa usaha yang dilakukan anak tersebut untuk memindahkan benda sejauh 5 meter

Contoh Soal

W = (F.Cos 0)S

W = (80.Cos 60) . 5

W = (80 . 1/2) . 5

W = 200 Newton

Energi Kinetik

Kata kinetik berasal dari bahasa Yunani yaitu kinetikos yang artinya bergerak. Maka dari itu, semua benda yang bergerak, sudah pasti memiliki energi kinetik. Energi kinetik disebut juga dengan energi gerak. Energi kinetik dipengaruhi oleh massa dan kecepatan suatu benda saat bergerak.

Energi Kinetik

  • Energi diasosiasikan dengan gerak sebuah benda
  • Besaran skalar, satuannya sama dengan usaha

Konsep Energi Kinetik

Teorema Usaha - Energi Kinetik

Konsep dan Rumus

Ketika usaha dilakukan oleh gaya neto pada sebuah benda dan benda hanya mengalami perubahan laju, usaha yang dilakukan sama dengan perubahan energi kinetik benda

  • Laju akan bertambah jika kerja positif
  • Laju akan berkurang jika kerja negatif

Ilustrasi

Penerapan dan Ilustrasi

Gambar.1

Gambar.2

Dua buah benda A dan B yang massa masing-masing m, jatuh bebas dari ketinggian h meter dan 2h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, maka benda B akan menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar...

Soal dan Diskusi

Energi Potensial

  • Energi Potensial posisi sebuah benda pada suatu sistem
  • Besarnya energi potensial ditentukan oleh konfigurasi sistem
  • Sistem kumpulan objek atau benda yang saling berinterkasi

Energi Potensial

Energi Potensial Gravitasi

Energi Potensial Gravitasi

  • Energi Potensial Gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh suatu objek di lokasi tertentu di atas permukaan bumi.

  • Energi Potensial Gravitasi hanya bergantung pada ketinggian vertikal benda di atas permukaan bumi

  • Satuan dari Energi Potensial Gravitasi adalah Joule

Pengertian

Usaha dan Energi Potensial gravitasi

  • Tinjau sebuah buku dengan ketinggian yb
  • Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi

  • Besaran ini disebut sebagai energi potensial

EP = mgy atau EP = mgh

  • Titik acuan tempat dimana energi potensial gravitasi sistem bernilai nol untuk setiap problem

  • Pemilihan titik acuan bebas karena perubahan energi potensial yang merupakan kuantitas penting

  • Biasanya menggunakan acuan permukaan bumi, tetapi bisa diganti dengan acuan lain yang ssuai dengan problem

Titik Acuan

Sebuah kelapa yang masih menggantung dipohon bermassa 2,5 kg. Jika pohon kelapa memiliki ketinggian 9 meter. Berapa energi potensial buah kelapa tersebut jika diketahui gaya gravitasi g = 10 m/s2

Jawaban

Contoh Soal 1

Diketahui :

m = 2,5 kg, h = 9 m, g = 10 m/s2

Ep = m g h

Ep = 2,5 kg x 10 m/s2 x 9 m

Ep = 225 joule.

Jadi, Energi potensial pada kelapa tersebut sebesar 225 Joule.

Suatu bola basket memiliki massa 3 kg terletak diatas lemari. Jika boneka tersebut memiliki energi potensial sebesar 105 joule di atas lemari. Berapakah ketinggian lemari tersebut? (g = 10 m/s2)

Jawaban

Contoh Soal 2

Diketahui :

Ep = 105 J, g = 10 m/s2, m = 3 kg

Ditanya ketinggian benda?

Ep = m g h

h = Ep : (m x g)

h = 105 : (3 kg x 10 m/s2)

h = 105 : 30

h = 3,5 meter

Energi Potensial Pegas

Energi Potensial Elastis atau pegas energi yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas

Energi Potensial Pegas

  • Setiap pegas yang akan memenuhi hukum Hooke

  • Usaha yang dilakukan

Usaha dan Energi potensial Pegas

Benda bermassa m dilontarkan dengan pegas mendatar dari atas sebuah meja licin seperti gambar berikut.

Konstanta pegas k dan pegas dimampatkan sebesar d. Kecepatan balok saat terlontar dari pegas adalah… .

Contoh soal

Jawaban

Karena lintasan balok licin maka, semua energi potensial pegas berubah menjadi energi kinetik balok. Secara matematis dituliskan sebagai:

Energi Potensial Listrik

  • Potensial listrik dapat terjadi jika sebuah partikel bermuatan dalam suatu medan listrik
  • Energi potensial listrik dirumuskan dengan

Energi Potensial Listrik

Dua muatan disusun seperti pada gambar di bawah ini. Muatan di A adalah +9 μC dan muatan di B adalah -4 μC. Konstanta Coulomb (k) = 9 x 109 Nm2C−2, 1 μC = 10−6 C. Berapa perubahan energi potensial listrik muatan B jika bergerak ke muatan A ?

Jawaban

Contoh soal

Muatan B bergerak ke muatan A sehingga energi potensial listriknya berkurang 32,4 Joule.

Hal ini menyerupai benda bermassa yang bergerak ke bawah mendekati bumi sehingga ketinggian dan energi potensial gravitasinya berkurang.

ENERGI MEKANIK

Energi Mekanik

Energi mekanik, secara sederhana, dapat diartikan sebagai jumlah antara energi potensial dan energi kinetik pada suatu benda.

Konsep Energi Mekanik

KONSEP

DAN

RUMUS

Secara definisi,

Energi Mekanik adalah penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik, maka rumus energi mekanik adalah gabungan antara rumus energi potensial dengan rumus energi kinetik.

Mesin Bola Penghancur

Contoh

Penerapan

Suatu bola dengan massa 0,6 kg didorong dari permukaan meja yang tingginya 4 meter dari tanah. Jika kecepatan bola pada saat lepas dari bibir meja 20 m/s, maka EM bola pada saat ketinggian 2 meter dari tanah adalah?

CONTOH SOAL

Jawaban:

EM = EK + EP

EM = 1/2mv2 + mg(h2 – h1)

EM = 1/2.0,6.400 + 0,6.10.(4-2)

EM = 120 + 12

EM = 132 Joule

Diketahui :

m= 0,6 kg

h = 4 m

v = 20 m/s

Ditanya:

EM saat h = 2 m?

Definisi

Gaya Konservatif, Non Konservatif, dan Daya

  • Gaya Konservatif : usaha yang dilakukannya pada benda yang bergerak diantara dua titik tidak bergantung pada lintasan yang dilalui benda
  • Gaya Non Konservatif : kerja yang dilakukan pada sebuah benda bergantung pada lintasan yang dilalui oleh benda antara titik akhir dan titik awal
  • Daya : laju transfer (aliran) energi

Gaya Konservatif

Contoh Gaya Konservatif

Gaya Gravitasi

Gaya Pegas

Gaya Elektromagnetik

Gaya Non Konservatif

Konsep dan Pembahasan

Rumus utama usaha oleh gaya non konservatif adalah sebagai berikut :

Wnk = gaya non konservatif

Ketika berlaku lebih dari satu gaya non konservatif :

Usaha Ketika Berlaku Konservatif dan Gaya Non Konservatif Secara Bersamaan

Konsep Gaya Non-Konservatif

Contoh Soal

Sebuah balok es berada pada puncak bidang miring yang memiliki ketinggian 5 meter dengan memiliki sudut landai 30 derajat. Balok es tersebut mulanya diam dan kemudian meluncur menuruni bidang miring. Koefisien gesek kinetik diketahui adalah 0,3. Tentukan kecepatan balok es pada akhir bidang miring.

Gaya konservatif : Gaya berat (mg)

Gaya non konservatif : Gaya gesek (fk) dan Gaya Normal (N)

Daya

Rumus dan Penerapan

Perubahan energi persatuan waktu disebut daya. Oleh karena itu persamaan yang dapat digunakan:

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi