Usaha dan Energi SMP

3,904 views
3,556 views

Published on

MATERI PRESENTASI FISIKA UNTUK ANAK SMP KELAS VIII PADA SEMESTER GANJIL. SUDAH SAYA SUSUN DENGAN RINCI DAN DETAIL. Kunjungi saya di http://aguspurnomosite.blogspot.com

Published in: Education
0 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,904
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
256
Comments
0
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Usaha dan Energi SMP

  1. 1. USAHA & ENERGIDrs. Agus Purnomo aguspurnomosite.blogspot.com
  2. 2. Mengapa mobil jeep ini mampu menariksebuah beban yang sangat berat ??? karena adanya usaha.Apa yang dimaksud dengan usaha ?
  3. 3.  DEFINISI Usaha adalah hasil kali antara gaya konstan F dengan perpindahan s. W F .S Keterangan : F = gaya (N) s = perpindahan yang dilakukan (m) Satuan SI dari kerja: newton.meter = joule (J)
  4. 4. SATUAN DARI USAHA
  5. 5. USAHA POSITIFJika arah gaya searah dengan arah perpindahanmaka dikatakan bahwa usahanya positif.USAHA NEGATIFJika arah gaya terhadap arah perpindahanmembentuk sudut 180 atau berlawanan arah.Contoh arah gaya gesek berlawanan arahdengan arah perpindahan.
  6. 6. TEOREMA USAHA -ENERGI DAN ENERGI KINETIK
  7. 7.  Kebanyakan orang mengharapkan hasil ketika ia melakukan kerja. Tetapi dalam Fisika, hasil diperoleh ketika resultan gaya melakukan kerja pada suatu benda. Hasil tersebut merupakan perubahan energi kinetik dari benda tersebut.
  8. 8. ENERGI KINETIK Definisi Energi kinetik dari suatu benda dengan massa m dan laju v, diberikan oleh: 1 2 EK mv 2 Satuan SI dari Energi Kinetik adalah: joule (J)
  9. 9. TEOREMA USAHA-ENERGIKetika resultan gaya melakukan kerja Wpada suatu benda, energi kinetik daribenda tersebut berubah dari keadaanawal EK0 ke keadaan akhir KEf,Perbedaan antara kedua nilai ini samadengan kerja yang dilakukan: 1 2 1 2 W EK f EK0 mv f mv0 2 2
  10. 10. USAHA OLEH ENERGI KINETIK
  11. 11. USAHA OLEH ENERGI KINETIK USAHA = PERUBAHAN ENERGI Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan Fsama dengan perubahan energi kinetik(∆EK)yang dialami benda itu. W = F ∆x = ∆EK = EK2 – EK1 1 2 2 W F x m (v 2 v1 ) 2
  12. 12. ENERGI POTENSIAL GRAVITASI Definisi Energi Potensial Gravitasi (EP) adalah energi yang dipunyai oleh benda dengan massa m yang bergantung pada posisi relatif terhadap permukaan bumi. Posisi benda tersebut diukur pada ketinggian h yang relatif terhadap suatu titik acuan: EP mgh
  13. 13. ENERGI MEKANIK TOTAL
  14. 14. ENERGI MEKANIK TOTAL Konsep dari kerja dan teorema kerja-energi telah memberikan kesimpulan bahwa suatu benda dapat mempunyai dua jenis energi: energi kinetik dan energi potensial gravitasi. Jumlahan dari kedua jenis energi ini dikenal dengan energi mekanik total E, sehingga: E = EK + EP Teorema kerja-energi dapat dituliskan dalam bentuk energi mekanik total: Wnc = Ef – E0
  15. 15. KEKEKALAN ENERGI MEKANIK Jika tidak ada kerja yang dilakukan oleh gaya non-konservatif, atau Wnc = 0, maka Ef = E0 (½mvf2 + mghf) = (½mv02 + mgh0) Atau energi mekanik total bernilai konstan sepanjang lintasan antara titik awal dan akhir, atau tidak ada perubahan dari nilai awalnya E0.
  16. 16. DAYA Definisi Daya rata-rata adalah rata-rata perubahan dari kerja W yang dilakukan dan diperoleh dengan membagi W P dengan waktu yang diperlukan untuk melakukan kerja tersebut. W P t Satuan SI untuk Daya adalah joule/detik =watt (W)
  17. 17. DAYADaya adalah kemampuan untuk melakukanusaha tiap satu satuan waktu. W P = daya (watt) P F .V W = usaha (joule) t T = waktu (s)Satuan usaha :1 watt = 1 joule/s1 kW = 1000 watt1 kWh = 3,6 x 106 joule1 HP = 746 watt
  18. 18. TABEL SATUAN DARI DAYA
  19. 19. BENTUK LAIN DARI DAYA Daya dapat pula didefinisikan sebagai perubahan dari energi dibagi dengan waktu. perubahan energi P waktu Karena kerja, energi dan waktu merupakan besaran skalar, maka daya juga merupakan besaran skalar. Karena W = Fs maka daya rata-rata juga dapat dituliskan sebagai berikut: P Fv
  20. 20. PESAWAT SEDERHANA
  21. 21. PESAWAT SEDERHANAPesawat Sederhana adalah alat yang digunakanuntuk memudahkan melakukan usaha, tetapitidak ikut memperbesar nilai usaha.Mis : gunting, pacul, catut, katrol, bidang miring,dsb.Ada 3 macam pesawat sederhana yang kitapelajari :1. Tuas atau Pengungkit2. Katrol3. Bidang Miring
  22. 22. TUAS/PENGUNGKIT
  23. 23. PESAWAT SEDERHANAKarena tuas bekerja berdasarkan prinsipkesetimbangan, maka berlaku : WB . LB = F . LK mb . LB = mK . LK
  24. 24. PESAWAT SEDERHANAKeterangan :WB = berat beban (N)F = gaya kuasa (N)mb = massa beban (kg)mK = massa kuasa (kg)L = panjang tuas (m)O = titik tumpuhLB = lengan beban (m)LK = lengan kuasa (m)E = keuntungan mekanik
  25. 25. KATROL
  26. 26. KATROLMacam penggunaan katrol :1. Katrol Tunggal Tetap Tidak mempunyai keuntungan mekanik, hanya mempunyai keuntungan arah sasa.2. Katrol Tunggal Bergerak Mempunyai keuntungan mekanik 2, sehingga gaya yang diperlukan hanya setengahnya saja.3. Katrom Majemuk Terdiri dari dua atau lebih katrol, dengan keuntungan mekanik sebagai berikut : e = n -1 n = jumlah tali sejajar yang dapat ditarik dari sistem katrol majemuk
  27. 27. BIDANG MIRING
  28. 28. BIDANG MIRING
  29. 29. BIDANG MIRINGKeterangan : h = tinggi bidang miring (m) S = panjang bidang miring (m) W = berat beban (N) F = gaya kuasa yang diperlukan (N) m = massa beban (kg) e = keuntungan mekanik g = percepatan gravitasi bumi ( g= 10 m/s2 )
  30. 30. LATIHAN SOAL1. Seorang anak mendorong meja dengan gaya 50Newton, sehingga meja bergeser sejauh 4 meter. Berapabesar usaha yang telah dilakukan oleh anak tersebut?2. Untuk memindahkan sebuah benda sejauh 15cm, ternyata memerlukan usaha 750 Erg. Tentukan besargaya yang diperlukan untuk keperluan tersebut!3. Dua orang anak mendorong meja. Anak pertamamendorong ke arah timur dengan gaya 100 N, sedangkananak kedua mendorong ke arah barat dengan gaya 60 N.Bila meja berpindah sejauh 8 meter, berapakah besarusaha yang dialami oleh meja itu?
  31. 31. LATIHAN SOAL4. Sebuah benda dipengaruhi oleh dua gaya, F1 = 20N ke kanan dan F2 = 5 N ke kiri. Ternyata bendaberpindah sejauh 4 meter ke kanan. Tentukan :Usaha oleh masing-masing gayaUsaha total yang dialami oleh benda5. Sebuah pesawat mampu melakukan usaha 18 kJdalam waktu 5 menit. Tentukan daya pesawattersebut!6. Berapa energi yang dihasilkan oleh suatu mesinyang berdaya 250 Watt selama 2 jam?
  32. 32. LATIHAN SOAL7. Gaya Perpindaha Usaha Waktu Daya (N) n (J) (s) (Watt) (m) 3 1 2 40 2 100 6 720 50 10 400 500
  33. 33. LATIHAN SOAL8. Spiderman memiliki massa 66 kg mampu memanjat dindingyang tingginya 40 meter dalam waktu 3 sekon. (g = 10 m/s2).Berapakah daya spiderman tersebut?9. Berapa energi yang diserap oleh sebuah mesin AC yang berdaya2 PK selama 5 jam?10. Sebuah mesin perahu motor memiliki daya 4 kW dan gayadorong 450 N bergerak dengan kelajuan tetap. Berapakah jarakyang ditempuh perahu motor tersebut selama 16 sekon?11. Mesin sepeda sebuah motor memilki gaya dorong 400 N danbergerak dengan kelajuan 72 km/jam. Berapakah daya mesinsepeda motor itu?
  34. 34. LATIHAN SOAL12. Sebuah benda yang massanya 4 kg bergerak dengankecepatan 10 m/s. Berapakah besar energi kinetik bendatersebut?13. Seekor siput bermassa 20 gram merambat dengankelajuan tetap 5 cm/s. Berapa energi kinetik siput itu?(nyatakan dalam Erg dan mJ)14. Sebuah benda yang bergerak dengan kelajuan tetap 36km/jam mempunyai energi kinetik sebesar 2,5 kJ.Tentukan besar massa benda tersebut!
  35. 35. LATIHAN SOAL15. Berapakah besar kecepatan yang harus dimiliki olehsuatu benda bermassa 20 gram, agar energi kinetiknya16.000 Erg?16. Sebuah mobil yang massanya 1,8 ton melaju di jalanraya dengan kecepatan rata-rata 108 km/jam. Berapakahenergi kinetik mobil tersebut?17. Sebuah sepeda melaju di jalan raya dengan energikinetik 750 Joule. Jika massa sepeda berikutpengendaranya 60 kg, tentukan kelajuan sepeda tersebut!
  36. 36. LATIHAN SOAL18. Suatu benga yang massanya 2,5 kg berada padaketinggian 20 meter. Tentukan besar energi potensialnya!19. Energi potensial gravitasi sebuah benda yang terletakpada ketinggian 15 meter di atas tanah sebesar 1.050Joule. Berapakah massa benda tersebut?20. Ubay bermassa 30 kg memanjat pohon yangtingginya 10 meter, sedangkan Udin yang bermassa 15 kgberada digedung yang tingginya 8 meter. Berapakahperbandingan energi potensial Ubay dengan Udin?
  37. 37. LATIHAN SOAL21. Energi potensial gravitasi benda yangbermassa 25 gram sebesar 25.000 Erg. Tentukanketinggian benda tersebut dari permukaan tanah!22. Sebuah kelereng yang massanya 50 gramdilempar vertikal ke atas dengan energi mekaniksebesar 2 Joule. Berapakah ketinggian maksimumyang dapat dicapai oleh kelereng tersebut?
  38. 38. LATIHAN SOAL23. Sebuah tuas digunakan untuk mengangkat benda yang beratnya100 N. Bila benda ditempatkan 0,5 m dari titik tumpuh dan gayakuasanya berjarak 2,5 m dari titik tumpuh. Tentukan besar gayaminimal yang diperlukannya dan keuntungan mekaniknya!24. Sebuah pengingkit digunakan untuk memindahkan sebongkahbatu yang beratnya 1.500 N. Bila batu ditempatkan 10 cm dari titiktumpuh dan gaya kuasanya berjarak 1,0 m dari titik tumpuh.Tentukan besar gaya minimal yang diperlukannya dan keuntunganmekaniknya!25. Benda yang beratnya 500 N hendak diangkat denganmenggunakan tuas yang panjangnya 5 meter. Bila kuasa yang dapatdiberikan hanya sebesar 125 N, tentukan letak titik tumpuhnya!
  39. 39. LATIHAN SOAL26. Sebuah benda yang massanya 200 kg hendakdinaikkan ke bak truk setinggi 1,5 meter menggunakanpapan yang panjangnya 5 meter. Tentukan gaya kuasayang diperlukan serta keuntungan mekanisnya!27. Untuk menaikkan benda setinggi 3 m menggunakanbidang miring yang panjangnya 12 m. Bila gaya kuasayang diperlukan 250 N, berapakah berat benda tersebut?28. Benda yang massanya 40 kg dinaikkan setinggi 2meter menggunakan bidang miring. Ternyata gaya kuasayang diperlukan sebesar 200 N. berapakah panjangbidang miring yang digunakan?
  40. 40. LATIHAN SOAL29. Sebuah drum oli yang massanya 600 kghendak dinaikkan ke bak truk setinggi 1,0 metermenggunakan papan yang panjangnya 3 meter.Tentukan gaya kuasa yang diperlukan sertakeuntungan mekanisnya!30. Jika perbandingan antara panjang lintasandengan ketinggian pada suatu bidang miringsebesar 8 : 3, tentukan perbandingan antara gayayang diperlukan untuk menaikkan benda denganberat benda tersebut?
  41. 41. OK KAWAN.... BERANDASELAMAT BELAJARKOMPETENSI MATERI YA .... LATIHAN EVALUASIREFERENSI aguspurnomosite.blogspot.comPENYUSUN

×