CBR Pendalaman Konsep Fisika Ruth Ramayani Pasaribu (4193121044) [PDF]

Citation preview

CRITICAL BOOK REPORT “Usaha, Energi dan Daya” (Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Pendalaman Konsep Fisika) Dosen Pengampu : Deo Demonta Panggabean, M.Pd



Disusun oleh : Nama



: RUTH RAMAYANI PASARIBU



NIM



: 4193121044



Kelas



: FISIKA DIK A 2019



Prodi



: PENDIDIKAN FISIKA



PROGRAM STUDI (S1) PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2021



KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, karena limpahnya Kasih sayang serta petunjuk Nya, akhirnya dapat menyelesaikan Makalah CBR ini. Critical Book Review mata kuliah Pendalaman Konsep Fisika ini, dan saya bisa tepat waktu mengerjakannya sesuai dengan jadwal dan waktu yang sudah ditentukan tanpa ada kendala yang berarti apapun. Terselesaikannya makalah CBR ini tidak terlepas dari adanya bantuan dari berbagai pihak untuk itu, saya mengucapkan terima kasih yang sebanyak-banyaknya kepada dosen pengampu mata kuliah ini yaitu bapak Deo Demonta Panggabean, M.Pd yang sudah banyak memberikan bimbingan atas tugas ini. Sehingga saya termotivasi dalam menyelesaikan makalah ini. Makalah ini juga tidak terlepas dari bantuan,dorongan,dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,tak lupa mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak tersebut. Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan,karena itu saya mengharapkan adanya kritik dan saran dari semua pihak,demi kesempurnaan makalah ini. Besar harapan semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca.



Medan, September 2021



Ruth Ramayani Pasaribu 4193121044



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ................................................................................................................. i DAFTAR ISI............................................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................................1 1.1 LATAR BELAKANG ...................................................................................................1 1.2 TUJUAN ........................................................................................................................1 1.3 MANFAAT ....................................................................................................................1 1.4 IDENTITAS BUKU PERTAMA .................................................................................2 BAB II RINGKASAN BUKU ....................................................................................................3 2.1 Buku Utama ...................................................................................................................3 2.2 Buku Kedua .................................................................................................................11 BAB III KEBENARAN ...........................................................................................................17 3.1 PEMBAHASAN ..........................................................................................................17 3.2 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BUKU ..........................................................18 BAB IV PENUTUP ...................................................................................................................20 4.1 KESIMPULAN ...........................................................................................................20 4.2 SARAN .........................................................................................................................20 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................21



ii



BAB I PENDAHULUAN 1.1



LATAR BELAKANG Critical Book Report adalah hasil kritik/bandingan tentang suatu topik materi yang pada umumnya di perkuliahan terhadap buku yang berbeda. Melakukan Critical Book Review pada suatu buku dengan membandingkannya dengan buku lain sangat penting untuk dilakukan, dari kegiatan inilah kita dapat mengetahui kelebihan dan kekurangan suatu buku. Dari mengkritik inilah kita jadi mendapatkan informasi yang kompeten dengan cara menggabungkan informasi dari buku yang lain. Dengan kata lain, melalui Critical Book Report kita dapat menguji pikiran pengarang atau penulis berdasarkan sudut pandang kita melaui pengetahuan & pengalaman yang kita miliki. Maksud dari pemberian tugas kuliah Critical Book Report ini adalah untuk mengembangkan budaya membaca, berpikir secara sistematis & kritis, dan juga dapat mengekspresikan pendapat kita. Kerangka Kualifikasi Nasional Indonesia, yang disingkat KKNI, adalah kerangka penjenjangan kualifikasi kompetensi yang dapat menyandingkan, menyetarakan, dan mengintegrasikan antara bidang pendidikan dan bidang pelatihan kerja serta pengalaman kerja dalam rangka pemberian pengakuan kompetensi kerja sesuai dengan struktur pekerjaan di berbagai sektor.



1.2



TUJUAN 1. 2. 3. 4.



1.3



Untuk menyelesaikan tugas dari mata kuliah Pendalaman Konsep Fisika. Untuk menguatkan pemahaman mengenai kelebihan dan kekurangan buku yang dikritisi. Untuk mengetahui serta menguatkan pemahaman materi tentang Usaha, Energi, dan Daya. Untuk membandingkan isi buku pertama, isi buku kedua, dan isi buku ketiga.



MANFAAT 1.



Untuk menambah wawasan penyusun tentang bagaimana cara mengkritik buku



2.



Pemenuhan salah satu tugas mata kuliah Pendalaman Konsep Fisika



3.



Sebagai referensi tentang Critical Book Report bagi para pembacanya



1



1.4



IDENTITAS BUKU PERTAMA A.



BUKU I



1.



Judul Buku



: FISIKA



2.



Penulis



: Irma Safitri



3.



Penerbit



: Tim Masmedia Buana Pustaka



4.



Edisi



: Ke-2



5.



Tahun Terbit



: 2014



6.



Kota Terbit



: Sidoarjo



7.



ISBN



: 978– 602 – 232 – 276-4



B.



BUKU II



1.



Buku



: FISIKA



2.



Penulis



: Marthen Kanginan



3.



Penerbit



: Erlangga



4.



Edisi



: Revisi



5.



Tahun Terbit



: 2016



6.



Kota Terbit



: Semarang



7.



ISBN



: 978–602-298-8199 2



BAB II RINGKASAN BUKU 2.1



Buku Utama Dalam kehidupan sehari-hari kita pasti sering mendengar atau menggunakan kata "usaha"



dan "energi". Agar dapat melakukan suatu usaha diperlukan energi. Walaupun kita telah mengeluarkan energi, dapat saja dikatakan kita tidak melakukan usaha, sebab pengertian usaha di dalam Fisika berbeda dengan pengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari. Benarkah suatu hari nanti energi yang digunakan untuk melakukan usaha tersebut akan habis? Agar dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, mari kita pelajari materi bab ini yang akan menjelaskan tentang usaha, energi, dan daya dalam Fisika. A. Usaha Usaha dalam kehidupan sehari-hari berbeda dengan usaha dalam ilmu fisika. Dalam kehidupan sehari-hari usaha merupakan kegiatan yang dilakukan untuk mencapai tujuan. Sedangkan dalam ilmu fisika, usaha berkaitan dengan perubahan. Pada bab ini akan dijelaskan mengenai usaha dalam ilmu fisika. 1. Pengertian Usaha Secara fisis, pengertian usaha adalah transfer energi melalui gaya sehingga benda berpindah. Perhatikan Gambar 3.1 berikut ini :



Apabila gaya F bekerja pada suatu benda sehingga benda berpindah sejauh s, gaya F tersebut dikatakan melakukan usaha sebesar W. Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan



3



didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan perpindahannya. Usaha merupakan besaran skalar, secara matematis dituliskan sebagai berikut. W=F.s Keterangan : W= Usaha (joule), F= Gaya (N), s=Perpindahan (m) Apabila gaya yang bekerja pada bendamembentuk sudut a terhadap perpindahan benda,besarnya usaha dihitung menggunakan persamaanberikut. W = F.s cosα Vektor gaya F dapat diuraikan menjadi dua komponen gayayang saling tegak lurus, yaitu komponen F cos α yang searah dengan arah perpindahan benda dan F sin α yang tegak lurus dengan arah perpindahan. Ada beberapa keadaan istimewa yang dihasilkan yaitu sebagai berikut. a. Perpindahan benda α = 0 Perpindahan benda dengan sudut α =



menyatakan bahwa arah gaya searah dengan



perpindahan, sehingga diperoleh persamaan berikut. W = F.s cosα W= F.s b. Perpindahan benda α Perpindahan benda dengan sudut α =



menyatakan bahwa arah gaya F tegak lurus



dengan arah perpindahan, sehingga diperoleh: W=F.s cos W=F.s.0 W=0 W = 0 tidak ada usaha yang dilakukan oleh gaya. Dengan kata lain, arah gaya yang tegak lurus dengan arah perpindahan benda,tidak melakukan usaha.



4



c Perpindahan benda α = Keadaan ini menyatakan bahwa arah gaya berlawanan denganarah perpindahan, sehingga diperoleh persamaan berikut. W=F.s cos W=F.s(-1) W= -F.s Usaha W berharga negatif menunjukkan tidak ada gaya yang bekerja pada benda untuk melakukan usaha. Dengan kata lain,benda tidak mengeluarkan energi, tetapi menerima energi. Demikian juga pada sebuah benda yangdilempar ke atas. Selama benda bergerak ke atas dan berpindah sejauh h, benda memiliki gaya berat w yang arahnya kebawah, atau berharga negatif. Contoh lain, seorang pengendara sepeda motor dengan tiba - tiba mengerem motornya. d. Perpindahan benda s=0 Arah gaya yang tegak lurus dengan arah perpindahanbenda tidak menghasilkan usaha. Sebagai contoh, seorang anaksedang berdiri sambil menggendong tas. Tas tersebut memiliki gaya berat sebesar w dengan arah ke bawah. Contoh Soal 3.1 Sebuah gaya tetap sebesar 25 N membentuk sudut 37° terhadap bidang datar yang bekerja pada sebuah benda yang massanya 4 kg. Berapa usaha yang dilakukan gaya ituterhadap benda selama 4 detik? Penyelesaian : Percepatan gerak benda sebesar : -F cos α = m.a α=



=



(



)



= 5m/s



Perpindahan yang ditempuh benda : s=



( )( ) 5



Besarnya usaha yang dilakukan oleh gaya terhadap benda adalah: W=F.s cos α =(25)(40)(0,8)=800 J Jadi, usaha yang dilakukan sebesar 800 J. 2. Hubungan Gaya dengan Perpindahan Pehatikan gambar berikut ini.



Pada balok bekerja gaya luar F dan gaya gesek f. Gaya gesek berlawanan arah dengan gaya penarik yang bekerja pada balok sehingga usaha yang dilakukan pada balok adalah sebagai berikut.Usaha oleh gaya F: W = Fs ; Usaha oleh gaya gesek (f):W=-f.s (



Usaha total pada balok :



)



Arah gaya gesek / berlawanan dengan arah gaya penarikF sehingga gaya gesek / bertanda negatif. Jadi, usaha akanberharga positif jika arah gaya searah dengan arah perpindahandan akan berharga negatif jika arah gaya berlawanan denganarah perpindahan benda.



Besarnya usaha total pada sebuah balok pada bidang datar kasarsehingga balok berpindah sejauh s oleh gaya F membentuk sudut terhadap bidang horizontal akan memenuhi persamaan: (



)



3. Menentukan Usaha dari Grafik Gaya Terhadap Perpindahan Usaha yang dilakukan oleh gaya F terhadap sebuah benda hingga berpindah sejauh s dapat ditunjukkan dalam sebuah grafik seperti pada Gambar 3.9. 6



Luas daerah yang di antara garis sumbu sdan garis gaya F sama dengan usaha positif yang dilakukan oleh gaya terhadap perpindahan s. Berdasarkan grafik F-s dapat disimpulkan bahwa usaha yang dilakukan gaya sama dengan luasdaerah yang dibatasi oleh garis F-s. B. Energi 1. Pengertian Energi Saat kita berlari berarti kita melakukan usaha dan perpindahan.Untuk melakukan usaha kita memerlukan energi. Energi dalam tubuhkita yang berasal dari makanan diubah menjadi energi untuk bergerak.Lama-kelamaan energi di dalam tubuh kita akan habis, sehingga kitamerasakan kelelahan dan lemas.Saat mulai berlari, tenaga kita masih penuh sehingga kita tidakmerasa kelelahan saat berlari. Akan tetapi jika kita berlari terus-menerus, lama-kelamaan kita akan merasa kelelahan. Berdasarkan contoh di atas dapat kita simpulkan bahwaenergi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Setiap aktivitas yang kita lakukan semua memerlukan energi. 2. Energi Kinetik Apa yang terjadi ketika kita menendang bola diam? Bola tersebut pasti akan bergerak. Energi yang dimiliki bola ini disebut juga energi kinetik. Banyak sekali peristiwa energi kinetik ini, misalnya kereta yang sedang bergerak di atas rel, mobil bus kota mengangkut penumpang sedang bergerak di jalan raya, danlain sebagainya. Jadi, energi yang dimiliki benda dengan massa m yang sedang bergerak dengan kecepatan v dapat disebut energi kinetik.



7



Sebuah balok bermassa m dalam keadaan diam. Jika ada gaya F yang bekerja pada balok ini, balok akan berpindah sejauh s. Usaha yang dilakukan balok memenuhi persamaan W=F.s Jika seluruh usaha diberikan untuk dirubah menjadi energy kinetic



Jika balok semula dalam keadaan diam



akan berlaku persamaan



=0, kecepatan balokpada saat menempuh jarak s



menjadi v sesuai dengan persamaan:



Jarak yang ditempuh balok : a. x=0+ (



)



(



)



disubtitusikan ke dalam persamaan s= (



(



)(



)



) diperoleh :



( )



Dengan persamaan matematisnya sebagai berikut :



Contoh Soal : Sebuah balok bermassa 0,8 kg bergerak dengan kecepatan 9 m/s. Tentukanlah energy kinetik balok tersebut. Jawab: Dik : m=0,8kg; v=9m/s;



(



)( )



Jadi, energi kinetik balok tersebut adalah 32,4 J 3. Energi Potensial 8



Pada prinsipnya setiap benda yang memiliki ketinggian terhadap permukaan bumi akanmemiliki energi potensial. Bentuk energi potensial selain terdapat pada benda yang mempunyai ketinggian tertentu di atas permukaan bumi, juga terdapat pada benda yang berbentuk karet atau pegas yang diregangkan. Pegas atau karet yang tidak diregangkan tidak memiliki energi potensial.Energi potensial baru dimiliki pegas atau karet saat pegas itu diregangkan atau dirapatkan ataupun saat karet itu diregangkan. Energi potensial yang dimiliki pegas disebut energi potensial pegas danenergi potensial yang dimiliki oleh karet disebut energi potensial elastis.Energi potensial lainnya yang sangat penting adalah energi potensial gravitasi, yaitu energi potensial yang berhubungan dengan gaya Tarik bumi. Contoh pemanfaatan energi potensial adalah energi listrik yang bersumber dari Pusat ListrikTenaga Air (PLTA). a. Energi potensial gravitasi dalam medan gravitasi. Energi tidak dapat diciptakan dan tidakdapat dimusnahkan, tetapi dapat berubah bentuk dari suatu bentuk menjadi bentuk yanglain. Demikian juga energi potensial gravitasiyang sering kita temukan dalam kehidupan sehari-hari.Sebuah pensil yang terletak di atas meja memiliki energi potensial gravitasi yang besarnya sebanding dengan massa dan tempat kedudukan pensil terhadap lantai. Ketika pensil kita sentuh dan di biarkan jatuh kelantai, pensil itu telah melakukan usaha. Besar energi potensial gravitasi yang dimiliki benda-benda pada contoh di atas bergantung pada kedudukan bendaitu terhadap acuan tertentu. Jadi, usaha yang dilakukan untukmengangkat benda setinggi h besarnya adalah: Benda yang berada pada ketinggian h dari titik acuan mempunyai energi potensial untuk melakukan usaha sebesarmg h. Jadi, benda memiliki energi potensial gravitasi yang besarnya : W= F.h ; W=m.g.h Benda yang berada pada ketinggian h dari titik acuan mempunyai energy potensial untuk melakukan usaha sebesar m.g.h. Jadi, benda memiliki energi potensial gravitasi yang besarnya : 1) Hubungan antara energi potensial dan usaha. Sebuah bola tenis bermassa m berada pada ketinggian hingga mencapai ketinggian



ditarik ke atas dengan gaya tetap F



terhadap titik acuan (lantai), besarnya usaha yang dilakukan



adalah : 9



W=



=



(



)



-



Pada Gambar 3.14 (b) tampak sebuah tenis bermassa m pada ketinggian



. Kemudian,



bergerak vertikal ke bawah karena pengaruh percepatan gravitasi sehingga mencapai ketinggian



terhadap titik acuan (lantai). Usaha yang dilakukan adalah :



(



)



Berdasarkan peristiwa di atas dapat disimpulkan bahwa usaha yang dilakukan gaya berat benda sama dengan pengurangan energi potensialnya.



b. Energi Pegas



Pegas dalam keadaan teregang memiliki sejumlah energi. Energi yang diberikan untuk meregangkan pegas berubah menjadi energi potensial pegas. Besarnya energi yang diberikan untuk meregangkan pegas sama dengan energi yang tersimpan pada pegas,yaitu energi potensial pegas. Untuk menentukan besar usaha yang diberikan untuk menarik atau meregangkan sebuah pegas dapat dihitung menggunakan Hukum Hooke berikut. F = k dengan k adalah konstanta pegas.



10



2.2



Buku Kedua Dalam bab ini Anda akan diperkenalkan dengan konsep usaha yangmenghubungkan



konsep gaya dan energi. Dilanjutkan dengan ousaha-energi yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah gerak yangmelibatkan gaya konservatif maupun gaya tak konservatif. Jika pada bendi yangbergerak hanya bekerja gaya-gaya konservatif, kita dapat menyelesaikannya denganmenggunakan



hukum



kekekalan



energi



mekanik.



Hukum



kekekalan



energi



mekanmemberikan alternatif pengganti hukum-hukum Newton dalam menyelesaikan masalahmasalah gerak, seperti gerak roller coasterFoto di atas menunjukkan aplikasi kekekalan energi mekanik, yang dimulaidari konversi energi kimia tubuh adet yang berlari menjadi energi kinetik Unakmengetahui konversi energi kinetik ke energi mekanik lainnya, ayo pelajar bab inidengan antusias. Di SMP Anda telah mempelajari tentang konsep usaha, energi,dan daya. Dalam subbab ini, pembahasan ketiga konsep diperluassampai ke masalah kuantitatif yang lebih rumit. Mari kita awalidengan membahas konsep usaha. 1.Usaha a. Perbedaan Usaha dalam Fisika dan dalam Keseharian. Di SMP Anda telah mengetahui bahwa ada beda pengertianusaha dalam fisika dan usaha dalam keseharian. Dalam keseharian usaha diartikan sebagai segala sesuatu yang dikerjakan oleh manusia. Contoh : antara Iwan berusaha keras mempelajari materi logika matematika yang akan diujikan minggu depan. Hilda berusaha sekuat tenaga mendorong mobil temannya yang mogok, tetapi mobil tidak bergerak.Apakah pengertian usaha dalam fisika sama seperti keduacontoh keseharian ini? Sebagai suatu besaran fisika, "usaha” dalam fisika memiliki pengertian yang khas. Usaha dalam fisika hanya dilakukan oleh gaya yang bekerja pada benda dan suatu gaya dikatakan melakukan usaha pada benda hanya jika gaya tersebut menyebabkan benda berpindah. Contoh: Hilda mengerahkan gaya ototnya untuk mendorong mobil temannya, tetapi mobil tidak bergerak. Di sini dikatakan tidak melakukan usaha pada mobil karena gaya otot Hilda tidak menyebabkan mobil berpindah.gayaotot HildaAtlet pada Gambar 9.1 mengerahkan gaya ototnya untukmengangkat barbel dari lantai ke atas kepalanya, kemudianmenahan barbel tersebut 11



sejenak di atasgaya otot atlet dikatakan melakukan usaha ketika mengangkatbarbel dari lantai ke atas kepalanya karena gaya otor atletkepalanya. Di sinimemindahkan posisi barbel dari lantai ke atasusaha juga dilakukan oleh gaya otot atlet ketika ia menahanbarbel sejenak di atas kepalanya? b. Rumus Usaha. Di SMP Anda telah mengetahui bahwa usaha berhubungan dengan gaya dan perpindahan. Usaha (diberi lambang W, dari bahasa Inggris “work”) didefinisikan sebagai hasil kali komponena searah perpindahan dengan besar perpindahannya. Gaya Secara matematis, definisi tersebut ditulis dengan rumus berikut: (Bedakan antara lambang huruf besar W yang menyatakan usaha, dan lambang huruf kecil w yang menyatakan gaya berat benda).



Untuk gaya (F) searah dengan perpindahan (



)



sehingga usaha (W) dapat



dinyatakan sebagai berikut. Untuk gaya (F) membentuk sudut



terhadapt perpindahan



, persamaannya



sebagai berikut. Dengan 0



adalah sudut terkecil antara F dan



Dalam SI, satuan usaha adalah



joule (J), satuan gaya ada newton, dan satuan perpindahan adalah meter sehingga sesuai satuan usaha adalah sebagai berikut. 1 Joule = 1 newton meter Berdasarkan hubungan tersebut, dapatkah Anda mendefinisikan Joule ? Satu Joule merupakan usaha yang kecil. Misalnya, usaha untuk melempar bola adalah 20 J. Oleh karena itu, satuan yang lebih sering digunakan adalah kelipatan sepuluhnya (1 kJ = 1.000 J; 1 MJ= 1.000.000 J). Dalam keseharian, sering juga dijumpai satuan erg dan kalori. 12



Usaha sebagai perkalian dot Dalam matematika, dikenal dua operasi perkalian vektor, yaitu perkalian dot yang disebut juga perkalian skalar karena hasilnya merupakan besaran skalar dan perkalian cross (silang) yang disebut juga perkalian vektor karena hasilnya merupakan besaran vektor. Perkalian dot antara dua vektor A dan B didefinisikan sebagai berikut. A Dengan



adalah sudut terkecil antara vektor A dan vektor B.Suatu vektor dapat dinyatakan



dalam vektor satuan i dan j telah Anda kenal dalam bab 3. Jika dibandingkan perkalian pada dot dan rumus usaha



.S=



Misalnya diketahui vector gaya F= (8i+6j)N dan vector perpindahan s=10i. maka usaha W yang dikerjakan gaya F adalah sebagai berikut : W = F.s = (8i+6j).(10i) = 80 J Usaha Sebagai Integral Ada dua kasus yang menecikan pemakaian integral ummukmenghing usaha yang dilakukan oleh gaya. Kasus pertama adalahusala alch gaya yang berubah terhadap posisinya, seperti padagaya pegas. Kasias kedua adalah usaha oleh gaya tetap yang bekerjapads lintasan lengkung (arah linnasan selalu berubah). Mari kitabahas dabuhi usaka yang dilakukan oleh gaya F tetap sepanjanggerak



ihelerigkungnya.Telah



dibahas



dalain



Persaunan



(9-4)



bulwa



usaha



yangdilakukan oleh gaya dapat dihitung dari luas di buwah kurva F_{\alpha} Daliui masmatika arti dari luas di bawah kunya sama denganmenghiening integral fungsi F terhadap x.Usaha Tentang pemahaman dasar integral dibahas pada lampiran.



c. Menghitung Usaha dari Grafik F-x Misalnya pada suatu benda bekerja gaya konstan F sehinggamenyebabkan benda berpindah searah gaya F dari posisi awal ke posisi akhir yang dilakukan gaya konstan tersebut dapat kita hitung dengan Persamaan (9-lb). 13



Jika kita gambarkan grafik gaya F terhadap posisi benda (x) kita peroleh grafik seperti pada Gambar 9.4. Mari kita hitung luas raster di bawah grafik F-x dengan batas x = x=



sampai dengan



(lihat Gambar 9.4).



Luas raster = Luas persegi panjang = Panjang x lebar =



(



)



Tampak bahwa usaha yang dihitung dari persamaan samadengan usaha yang dihitung dari luas raster di bawah grafik F-x. Apakah pernyataan tersebut juga berlaku jika gaya F tidak konstan.melainkan berubah terhadap posisi seperti ditunjukkan pada Gambar 9.5? Ternyata pernyataan tersebut juga berlaku sehinggadapat kita generalisasi sebagai berikut. Untuk grafik F-x (gaya terhadap posisi) diketahui atau dapat digambarkan, usaha yang dilakukan oleh gaya F untuk berpindah dari posisi awal x = dengan luas raster di bawah grafik F-x dengan batas x =



ke posisi akhir x =



sampai dengan x =



sama



secara singkat



adalah sebagai berikut. Usaha = Luas raster di bawah grafik F-x. d. Usaha oleh Berbagai Gaya Dalam kehidupan nyata, hampir tidak pernah kita temukan kasus,gayayaitu pada suatu benda hanya bekerja sebuah gaya tunggal. Misalnya,ketika Anda menarik sebuah balok 14



sepanjang lantai. Selaintarik Anda, pada balok juga bekerja gaya-gaya lain, seperti gaya gesekan antara balok dan lantai, gaya hambatan angin, dan gaya normal. Bagaimanakah kita menghitung usaha oleh berbagai gaya ini? Telah Anda ketahui bahwa usaha termasuk besaran skalar. Besaran skalar dijumlahkan dengan cara aljabar biasa. Usaha total oleh berbagai gaya yang bekerja pada suatu benda diperoleh dengan cara menjumlahkan secara aljabar biasa. Misalnya usaha yang dilakukan oleh gaya adalah



adalah



oleh gaya



adalah



oleh gaya



, dan seterusnya sehingga usaha totalnya adalah sebagai berikut.



2. Teorema usaha-energi licin. Saat Anda mendorong sebuah peti di atas lantai datar yhanya gaya dorong Anda yang melakukan usaha pada peti danternyata kelajuan peti bertambah. Jika kelajuan peti bertambah,yangartinya energi kinetik peti juga bertambah. Tentu saja pertambahanenergi kinetik peti berasal dari usaha yang dilakukan oleh gayadorong Anda. Contoh kualitatif tersebut dengan jelas menunjukkanbahwa pertambahan energi kinetik melalui usaha merupakansalih energi. Teorema Usaha Energi Usaha yang bendadilakukan olehgaya resultanyang bekerja pada suatua dengan perubahan energi kinetik yang dialami bendatersebut, yaitu energi kinetik akhir dikurang energi kinetik awal. Jika usaha negatif, yaitu benda melakukan usaha energi kinetik benda berkurang sejumlah Wres. Gaya dorong yangsearah perpindahan menghasilkan usaha positif sehingga energikinetik benda akan bertambah sebesar usaha yang dilakukan oleh gaya dorong. Sebaliknya, gaya pengereman yang berlawanan arah dengan perpindahan menghasilkan usaha negatif sehingga energi kinetik benda berkurang sebesar usaha yang dilakukan oleh gaya pengereman ini. Misalnya suatu benda bermassa m bergerak lurus dengan kecepatan pada suatu jalan mendatar dengan koefisien gesekan. Berapa jarak yang ditempuh benda sampai ia berhenti? Kitaakan menyelesaikan masalah ini dengan menggunakan teorema usaha-energi (kinetik). Pertama, kita gambar dahulu diagram bebas benda m yang terdiri atas gaya berat mg, gaya normal N,dan gaya gesekan f. 15



3. Daya. Pengertian, Rumus, dan Satuan Daya Di SMP, Anda telah mengenal konsep daya. Seperti halnya pada kecepatan dan percepatan, daya. Daya merupakan Laju Energi yang dihantarkan selama melakukan usaha dalam periode waktu tertentu. Satuan SI (Satuan Internasional) untuk Daya yaitu Joule / Sekon (J/s) = Watt (W). Satuan Watt dipakai untuk penghormatan kepada seorang ilmuan penemu mesin uap yang bernama James Watt. Satuan daya lainnya yang sering dipakai yaitu Daya Kuda atau Horse Power (hp), 1 hp = 746 Watt. Daya adalah Besaran Skalar, karena Daya hanya mempunyai nilai, tidak memiliki arah. Rumus dan Satuan Daya Dalam Fisika, Daya disimbolkan dengan Persamaan Berikut : P=W/t Dari Persamaan diatas maka kita juga bisa mengubah rumus daya menjadi : P = (F.s) / t P=F.v Hasil tersebut didapatkan karena Rumus Usaha (W) = Gaya (F) dikali Jarak (s) dibagi Waktu (t). Dan Rumus Kecepata (v) = jarak (s) dibagi waktu. Contoh Soal. Seorang anak melakukan usaha sebesar 750 J untuk memindahkan balok selama 5 menit. Berapakah daya anak tersebut? Penyelesaian: W = 750 J; t = 5 menit = 5 × 60 s = 300 s P = W/t = 750/300 = 2,5 watt Jadi, daya yang dipunyai oleh anak tersebut yaitu sebesar 2,5 watt.



16



BAB III KEBENARAN 3.1



PEMBAHASAN Berdasarkan ringkasan buku pertama membahas mengenai materi Usaha, dan Energi yang



mencakup bagiannya ialah pengertian dari usaha dalam keadaan istimewa yang dihasilkan yatitu terdiri dari perpindahan benda



perpindahan benda s = 0, Hubungan



gaya dengan perpindahan, Menentukan usaha dari grafik gaya terhadap perpindahan. Serta dalam materi energi mencakup : pengertian energi, pembagian dari energi terdiri dari : energi kinetik, Energi potensial yang dibagi dua yaitu energi potensia gravitasi dalam medan gravitasi, dan energi pegas. Penjelasan yang lengkap pada buku ini membuat pembaca mampu memahami materi Usaha dan energi dengan jelas dengan penegrtian, rumus dan contoh soal yang ada menambahkan pemahaman lebih pada pembaca buku ini. Buku ini dilengkapi contoh-contoh penerapan sehari-hari dalam bentuk gambar yang membuat siswa mudah memahaminya, penulisan yang rapi dan teratur memudahkan pembaca untuk membaca materinya, dilengkapi contoh soal dan pembahasan yang jelas, dalam buku juga dipaparkan info link untuk dibaca siswa menambah referensi bacaan dan dapat juga memudahkan guru menyiapkan materi di kelas. Pada buku II dijelaskan perbedaan usaha dalam Fisika dan dalam keseharian, Rumus dari Usaha, pembagian usaha sebagai perkalian dot, usaha sebagai integral, serta menghitung usaha dari Grafik F-x. Usaha oleh berbagai gaya. Selanjutnya teorema usaha-energi licin dijelaskan teorema usaha energi. Dan yang terakhir penjelasan tentang pengetian daya, rumus dan satuan daya, serta contoh soal yang dilengkapi pembahasan yang membuat pembaca lebih memahami materi yang telah dijelaskan didalam buku. Penjelasan buku ini dilengkapi contoh soal dengan pembahasan yang sangat jelas, ada juga kegiatan di buku yang mengajak siswa untuk melakukan diskusi dengan tujuan yang lengkap tertulis pada buku ini, kuis yang menguatkan pemahaman pembaca. Sebelum penjelasan materi penulis juga menampilkan Rumor Fisika yang membuat siswa terhindar dari miskonsepsi tentang penjelasan dalam buku ini.



17



3.2 a. NO



KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BUKU Kelebihan Buku Buku Pertama



Buku Kedua



Dilihat dari aspek tampilan buku (face value), 1



buku yang direview berwarna.



Dilihat dari aspek tampilan buku (face value), buku yang direview memiliki tampilan sampul lebih bagus dan menarik untuk dibaca.



Dari aspek isi buku, sangat detail Materi Dari aspek isi buku, penjelasan yang dijelaskan yang disampaikan oleh penulis dalam materi sangat jelas dengan memaparkan penurunan rumus yang dipaparkan dengan ringkas juga sangat yang sangat jelas. Dan dalam buku ini juga 2



terperinci dan lengkap tentang persamaan Usaha dilengkapi dengan Soal dan pembahasan yang dapat dan Energi. Pembaca pasti lebih cepat dapat melatih pemahaman pembaca saat membaca materi memahami materi yang disampaikan.



dalam buku ini.



Dari aspek layout dan tata letak, buku



Dari aspek layout dan tata letak, buku ini ditulis



ini ditulis dengan font yang mudah dibaca dengan font dan tata letak buku ini sangat rapi serta 3



dan tata letak buku yang rapi. Sehingga tersusun secara signifikan sehingga memudahkan pembaca dapat membaca dengan baik dan



pembaca untuk membaca dan memahaminya.



memudahkan untuk memahami materinya. Dari aspek tata bahasa dalam buku ini Aspek tata bahasa, Buku ini disajikan dengan memaparkan materi dengan bahasa yang mudah bahasanya 4



dimengerti oleh pembaca.



sangat



bagus



dan sangatlah



mudah



dimengerti tanpa harus menggunakan alat pembantu terjemahan seperti google translate.



Buku ini memberikan pendukung penyajian Buku ini memberikan pendukung penyajian berupa 5



berupa penjelasan singkat seperti bentuk rumus penjelasan singkat seperti bentuk rumus – rumus yang – rumus yang disertai dengan penjelasannya.



disertai dengan penjelasannya



18



b.



Kekurangan Buku



NO



Buku Pertama



Buku Kedua



Dalam buku memuat beberapa tulisan 1



menjadi



kurang



jelas



dikarenakan



Buku ini masih memiliki sedikit gambar dari



ada penjelasan



materi.



Yang



seharusnya



mampu



beberapa halaman yang menampilkan cover membuat pembaca lebih cepat memahami materi pada halamannya.



tersebut.



Beberapa penjelasannya dalam buku ini Buku ini kurang memaparkan gambar pada menggunakan bahasa yang baku. Untuk penjelasan materi. Yang seharusnya pembaca akan 2



beberapa



siswa



akan



sedikit



kesulitan leih mudah memahami materi dengan gambar yang



memahami materi yang dibawakan pada buku diterapkan mengenai ini tentang materi “Usaha dan Energi”



materi



yang dijelaskan.



Seperti buku 1 yang memaparkan banyak gambar.



19



BAB IV PENUTUP 4.1



KESIMPULAN Usaha terjadi hanya jika ada gaya yang dikerjakan terhadap sebuah benda dan pada waktu



yang sama benda itu berpindah sedemikian rupa sehingga gaya tersebut mempunyai komponen di sepanjang garis gerak titik tangkapnya.Usaha yang dilakukan pada sebuah benda oleh gaya tetap F (baik besar maupun arahnya) didefinisikan sebagai hasil kali besar perpindahan s, dengan komponen gaya yang sejajar dengan perpindahan itu. Dalam bentuk persamaan : W = F. s. Energi didefinisikan sebagaikemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Dalam kaitannya dengan energi, daya diartikan sebagai kemampuan untuk mengubah suatu bentuk energi menjadi suatu bentuk energi lain dan sering disebut dengan laju perubahan energi. Hubungan usaha dan energy : Usaha yang dilakukan pada sebuah benda yang bergerak horisontal menyebabkan perubahan energi kinetik. Dengan demikian, besarnya usaha sama dengan perubahan energi kinetik benda. Secara matematis ditulis sebagai berikut. Bunyi hukum kekekalan energi “Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”.



4.2



SARAN Dari ringkasan dan kritikan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan, kedua buku



cocok dijadikan referensi bagi mahasiswa karena pembahasannya mencakup keseluruhan. Dari kesekian banyak kelebihan diatas, telah juga diuraikan kelemahan dari buku ini, harapan kedepan buku ini terus diperbaiki sesuai dengan anggapan atau kebutuhan pembaca pada khususnya. Buku ini sangat banyak manfaatnya terutama bagi kelangsungan kehidupan kita masing- msaing calon pendidik, maka diharapkan kedepan buku ini tetap terupdate denga revisi-revisi yang lebih membangun dan mendetail lagi sesuai dengan materi yang telah dipaparkan dalam makalah ini.



20



DAFTAR PUSTAKA Irma Safitri. (2014). Fisika. Sidoarjo : Tim Masmedia Buana Pustaka Marthen Kanginan. (2016). Fisika. Semarang : Penerbit Erlangga



21