Materi Fisika Kelas X Kwu Usaha Dan Energi [PDF]

Citation preview

KELAS X KWU USAHA DAN ENERGI



GURU MAPEL : T.HOTLION SIHOMBING,S.SI,MM



Pengertian Usaha Usaha merupakan energi yang disalurkan sehingga berhasil menggerakkan suatu benda dengan gaya tertentu. Secara matematis, usaha bisa dinyatakan sebagai hasil perkalian skalar antara gaya dan perpindahan, sehingga dirumuskan sebagai berikut.



Keterangan: W = usaha (Joule); F = gaya (N); dan s = perpindahan (m).



Meskipun besaran skalar, usaha ternyata dibagi menjadi dua, yaitu : • usaha positif • Usaha negatif. Usaha positif adalah usaha yang searah dengan perpindahan benda,



sedangkan usaha negatif adalah usaha yang berlawanan arah dengan perpindahan benda. Usaha tidak selamanya dilakukan pada bidang datar, tetapi juga bisa pada bidang miring. Berikut ulasannya.



1. Usaha pada bidang datar



Gambar di atas menunjukkan bahwa ada suatu gaya yang dibutuhkan untuk menarik benda sampai pindah sejauh s. Jika gaya tersebut membentuk sudut θ terhadap perpindahan, perumusannya menjadi seperti berikut.



2. Usaha pada bidang miring Jika usaha yang dilakukan benda berada di atas bidang miring, kamu harus mampu menguraikan komponen gaya-gayanya, seperti gambar berikut. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.



Keterangan : m=massa benda (kg) g=percepatan gravitasi bumi (kg/ms2) s=jarak (m)



Pengertian Energi Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Kamu harus tahu bahwa energi ini sifatnya kekal. Artinya, energi tidak dapat musnah, tetapi hanya bisa berubah bentuk dari energi satu ke energi lainnya. Adapun macam-macam energi adalah sebagai berikut.



1. Energi kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Benda bergerak memiliki energi kinetik karena adanya kecepatan. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut. • • • •



Keterangan: Ek = energi kinetik (Joule); m = massa (kg); dan v = kecepatan (m/s).



2. Energi potensial Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya. Secara matematis, energi potensial dirumuskan sebagai berikut. Keterangan: Ep = energi potensial (Joule); m = massa (kg); g = percepatan gravitasi (m/s2); dan h = ketinggian benda (m).



3. Energi potensial pegas Energi potensial pegas adalah energi potensial saat pegas diregangkan atau dimampatkan. Secara matematis, energi potensial pegas dirumuskan sebagai berikut.



Keterangan: Ep = energi potensial pegas (Joule); k = konstanta pegas (N/m); dan ∆x = perubahan panjang pegas (m).



• 4. Energi mekanik • Energi mekanik adalah energi hasil penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik. Besarnya energi benda selalu tetap selama tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut. Secara matematis, energi mekanik dirumuskan sebagai berikut.



• • • •



Keterangan: Em = energi mekanik (Joule); Ep = energi potensial (Joule); dan Ek = energi kinetik (Joule).



Contoh Soal 1 Sebuah benda meluncur di atas papan kasar sejauh 7 m. Jika benda mendapatkan gesekan dengan papan sebesar 120 N, tentukan besarnya usaha yang dilakukan gaya gesek tersebut! Diketahui: fg = 120 N s=7m Ditanya: W =…? Pembahasan: Oleh karena gaya gesek berlawanan dengan perpindahan benda, maka usaha yang dilakukan bernilai negatif. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut. Jadi, besarnya usaha yang dilakukan oleh gaya gesek tersebut adalah 840 J.



2. Sebuah balok es bermassa 10 kg dipindahkan dengan cara



ditari oleh pak danu. Pak Danu menarik balok es tersebuut dengan gaya sebesar 50 N sehingga berpindah sejauh 8 meter. Jika α = 60o dan gesekan antara balok dengan lantai diabaikan, berapa usaha yang dilakukan pak Danu ? diketahui : F = 50 N ; m = 10 Kg ; s = 8 m, cos 600 = 0,5 jawaban : W = F cos α.s W = (50 N) (cos 60o )(8 m) W = (50 N) (1/2 )(8 m) W = 200 joule



3. Buah kelapa dengan massa 2,5 Kg jatuh dari pohonnya dengan ketinggian 4.5 m. jika percepatan gravitasi sebesar 9.8 m/s2 .berapa energy potensialnya ? diketahui: m = 2,5 Kg, h = 4,5 m, g = 9.8 Penyelesaian: EP = m.g.h EP = 2,5 . 9,8 . 4,5 EP = 110,25 J 4. Sebuah batu dengan massa 30 g dipasangkan pada ketapel dan dilesat kan dengan kecepatan 15 m/s. tentukan energy kinetic pada batu tersebut ?



diketahui m = 3 g =3 x 10-2 Kg v = 15 m/s Penyelesaian EK = ½.m.v2 EK = ½. 3×10-2 .152 EK = 3,375 J



SELAMAT BEKERJA !!! CATATAN : 1. PAHAMI MATERI USAHA DAN ENERGI 2. TULISKAN DI BUKU CATATAN FISIKAMU 3. FOTO DAN KIRIM KE CLASSROOM ATAU WA 082165719589 4. SOAL DAN PEMBAHASAN TATAP MUKA SETIAP HARI JUMAT 5. TETAP PATUHI PROTOKOL KESEHATAN 6. SALAM SEHAT