Top Banner
24

Energi dan usaha

Jul 17, 2015

Download

Education

Ramipratama
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Energi dan usaha
Page 2: Energi dan usaha

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

Page 3: Energi dan usaha

Usaha & Energi

Energi

Page 4: Energi dan usaha

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

Page 5: Energi dan usaha

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.

Page 6: Energi dan 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)

Page 7: Energi dan usaha

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

Page 8: Energi dan usaha

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

Page 9: Energi dan usaha

Energi Potensialdilambangkan: EP

jenis:

Energi POTENSIA

L Listrik Pegas

Gravitasi

Page 10: Energi dan usaha

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

Page 11: Energi dan usaha

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

Page 12: Energi dan usaha

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

Page 13: Energi dan usaha

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

Page 14: Energi dan usaha

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

Page 15: Energi dan usaha

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?

Page 16: Energi dan usaha

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

Page 17: Energi dan usaha

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)

Page 18: Energi dan usaha

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

Page 19: Energi dan usaha

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.

Page 20: Energi dan usaha

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 :

Page 21: Energi dan usaha

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

Page 22: Energi dan usaha

Terima kasih…

Page 23: Energi dan usaha
Page 24: Energi dan usaha

Pertanyaan:

1. Amel : soal halaman 125 no.1 ?