Ayu yuliyaningsih(08)Dimas malassih wibowo
subianto(14)Dini nurazhanil(15)
Krisda ari esia tiana(19)Muhammad Amin ya robbal
alamin(24)Rafhelya sofa(28)
Rahmi pratama saputri(29)Riyad abdullah amy(31)
Rohmad dwi marwati(32)
KELOM
P
OK 5
Usaha & Energi
Energi
A. Pengertian UsahaUsaha didefinisikan sebagai hasil perkalian antara perpindahan titik tangkapnya dengan komponen gaya pada arah perpindahan.
F cos
F sin F
s
Besarnya usaha W = (F cos ) . s
Usaha yang dilakukan:Berbanding lurus dengan besarnya gaya;Berbanding lurus dengan perpindahan benda;Bergantung pada sudut antara arah gaya dan
perpindahan bendaHubungan arah gaya dan perpindahan:
Jika = 0, arah gaya berimpit dengan arah perpindahan, W = F . SJika = 90, arah gaya tegak lurus dengan arah perpindahan, cos 90 = 0, dikatakan gaya tidak melakukan usahaJika s = 0, berarti gaya tidak menyebabkan benda berpindah, maka usaha yang dilakukan nol. Misal anda mendorong tembok, tembok tidak bergerak maka dalam hal ini anda tidak melakukan usaha.
EnergiEnergi : sesuatu yang dibutuhkan benda agar dapat melakukan usaha
Bentuk energi :
energi mekanik
energi kalor
energi elektromagnetik
energi kimia
energi nuklir
listrik
magnetcahaya
potensial
kinetik
Energi berubah bentuk (konversi energi)Satuan energi adalah joule (J) atau (kg m2 s-2)
Energi Kinetikdilambangkan: EKadalah: energi yang dimiki benda karena geraknyadirumuskan: 21
2KE mv
Teorema Usaha - Energi
adalah : usaha yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan energi kinetik yang dialami benda
dirumuskan:KW E
2 21 12 12 2W mv mv
Usaha oleh perubahan Energi Kinetik
2 212 12 ( )W m v v
contoh:Berapa usaha yang diperlukan oleh seorang pelari jarak pendek bermassa 50 kg untuk mempercepat larinya dari keadaan diam sampai 2 m/s?
m = 50 kgv0 = 0 m/svt = 2 m/s
2 21 12 12 2W mv mv
2 212 12 ( )W m v v
2 212 50(2 0 )W
25(4)100 jouleW
Energi Potensialdilambangkan: EP
jenis:
Energi POTENSIA
L Listrik Pegas
Gravitasi
Energi Potensialdilambangkan: EPadalah: energi yang dimiki benda karena keadaan atau posisinya
PE mghdirumuskan:
Teorema Usaha - Energi
adalah : usaha yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan energi potensial yang dialami benda
dirumuskan:
PW E2 1W mgh mgh
Usaha oleh perubahan Energi Potensial
2 1( )W mg h h
contoh:Dua balok A dan B masing-masing bermassa sama 8 kg. Berapakah usaha pada A jika didorong melalui bidang miring sampai puncak?
300
Gaya minimum mendorong kepuncak:0sin 30F w
5m
10m
Besar usahanya:.W F x
0sin 30 .W w x12(8)(10)( )(10)W
400 jouleW
note: Gaya berat menggunakan huruf w agar tidak ambigu dengan usaha yg juga menggunakan huruf W
contoh:Dua balok A dan B masing-masing bermassa sama 8 kg. Berapakah usaha pada A jika didorong melalui bidang miring sampai puncak?
300
Gaya minimum mengankat kepuncak:F mg
5m
10m
Besar usahanya:W mgh
(8)(10)(5)W 400 jouleW
Gaya konservatifUsaha oleh gaya konservatif tidak bergantung pada proses atau jalan yang ditempuh.
Dari contoh soal pada slide sebelumnya dapat terlihat baik dengan cara mendorong atau langsung mengangkat usaha yang diperlukan sama, sehingga gaya gravitasi termasuk gaya konservatif.
Beberapa gaya konservatif
gaya beratw mg
gaya gravitasi Newton1 2
2
mmF G
r
gaya pegas.F k x
PE mgh
1 2P
mmE G
r
212PE kx
Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Hukum kekekalan energi: Energi tidak dapat diciptakan atau dimusahkan melainkan hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yg lain.
Hukum kekekalan energi mekanik: energi mekanik sistem pada posisi akhir sama dengan energi mekanik sistem pada posisi awal.
1 2M ME E
1 1 2 2P K P KE E E E 2 21 1
1 1 2 22 2mgh mv mgh mv
Jika ada gaya pegas maka ada energi potensial pegas, maka:2 2 2 21 1 1 1
1 1 1 2 2 22 2 2 2mgh mv kx mgh mv kx
Daya dan Efisiensi EnergiDAYASaat kita membeli bola lampu, pada kardus kemasan bola lampu tersebut selalu tercantum angka-angka dalam satuan watt. Misalnya 5 watt, 10 watt, dan sebagainya.
Menyatakan besaran apakah
watt itu?
Watt merupakan satuan untuk menyatakan daya.Daya adalah kemampuan untuk mengubah suatu bentuk energi menjadi bentuk energi lain.
Sebagai contoh, sebuah lampu 100 watt berefisiensi 100 %. Artinya tiap detik lampu tersebut akan mengubah 100 joule energi listrik yang memasuki lampu menjadi 100 joule energi cahaya.
Sumber energi listrik
Jadi, semakin besar daya suatu alat, semakin besar pula kemampuan alat tersebut mengubah suatu bentuk energi menjadi bentuk energi lain. Jika energi yang masuk ke suatu alat seluruhnya dapat diubah menjadi energi bentuk lain maka efisiensi alat tersebut adalah 100%. Besarnya daya dirumuskan sebagai berikut :
Δt = selang waktu (sekon) P = .......... (1) Ket. P = Daya (watt)
ΔW = selang Usaha (joule)
Alat atau mesin tidak mungkin mengubah seluruh energi yang diterimanya menjadi energi yang bermanfaat, tetapi ada sebagian energi yang dibuang. Proses ini merupakan sifat alami sehinnga dikemukakan konsep efisiensi ( daya guna ). Energi yang terima oleh alat pengubah energi disebut masukan ( input ) dan energi yang diubah ke bentuk yang bermanfaat disebut keluar (output ).
EFISIENSI
Dalam kehidupan sehari-hari sukar ditemukan kondisi ideal. Oleh karena itu, dikenal adanya konsep efisiensi. Konsep efisiensi adalah suatu perbandingan antara energi atau daya yang dihasilkan dibandingkan dengan usaha atau daya masukan. Efisiensi dirumuskan sebagai berikut.
Namun, untuk mengubah semua energi menjadi energi listrik sebesar 100% sangat sulit dilakukan. Jika hanya ɳ % air yang diubah menjadi energi listrik, maka besarnya daya listrik yang dihasilkan sebesar :
Energi pada Gerak Harmonik Sederhana• Energi mekanik gerak
harmonik sederhana
• Jika simpangan y1 kecepatan benda adalah v1 dan simpangan y2 kecepatan benda adalah v2 maka :
• Dengan demikian energi mekaniknya adalah :
1=
2
Terima kasih…
Pertanyaan:
1. Amel : soal halaman 125 no.1 ?