1. Kelompok 1 Kelas X-9
Anggota :
• Adira Naura Pramesti
• Akmal Faris Wiryasa
• Aviva Khoirunissak
• Boyque Van Allen
• Chipta Dwi Ramadian
• Devi Purnama Sari
2. *
*Dalam fisika, seseorang dikatakan melakukan usaha (kerja)
jika ia memberi gaya F pada sebuah benda sehingga benda
tersebut berpindah posisi sejauh s. Pada saat itu benda
dikatakan mendapat usaha.
a
F
a
F
s
3. *Besaran usaha atau kerja dilambangkan dengan huruf W.
Secara vektor dapat dituliskan sebagai :
W = F. s
Apabila gaya yang diberikan tidak searah dengan perpindahan benda tetapi
membentuk sudut α terhadap perpindahan, maka persamaan di atas idak
berlaku lagi. besar usaha dapat
dihitung dengan persamaan :
W = F s cos a
dengan α = sudut antara gaya dan perpindahan benda(°)
a
F
a
F
s
4. *Maka dari itu,Usaha adalah besaran skalar.Usaha hanya
mempunyai besar karena tidak mempunyai arah seperti
vektor,usaha lebih mudah diterapkan dalam pesoalan sehari-
hari.
*Contohnya:Anda mendorong gerobak ke arah horizontal dengan
gaya 60 N,hingga gerobak berpindah sejauh 50 m,Anda
melakukan usaha 60 N x 50 m=3000 N.m/J terhadap gerobak
*1 N.m.=1 Joule,dalam sistem cgs,usaha diukur dalam satuan
erg,dan 1 erg=1 dyne.cm
5. *
*1. Sebuah benda yang beratnya 10 N brada pada
bidang datar. Pada benda tersebut bekerja
sebuah gaya seebesar 20 N sehingga benda
berpindah sejauh 50 cm. Berapakah usaha
yang dilakukan oleh gaya teersebut?
Dik :W=10 N
F=20 N
s=50 cm=0,5 m
Dit : W?
Jawab: W =F.s
W =(20 N.0,5 m)=10 N.m atau 10 Joule
6. *
2. Sebuah balok bermassa 10 kg dengan gaya 50 N
sehingga berpindah sejauh 8 m. Jika ἀ=60 ° dan
gesekan antara balok dan lantai diabaikan,berapakah
usaha yang dilakukan gaya itu?
Dik=F=50 N
s=8 m
ἀ=60 °
Jawab: W = F cos ἀ s
= (50 N)(cos 60 ° )(8m)
= 50 N.1/2.8m
= 200 N.m atau 200 Joule
8. *
Energi Mekanik adalah energi yang berkaitan
dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak.
Dan dibagi dua macam :
Energi Kinetik
Energi Potensial
EM1= EM2
EK1+Ep1= Ek2+ Ep2
9. *
Sebuah benda berada dalam keadaan diam pada ketinggian 80 cm dari permukaan
tanah. Massa benda 5 kg dan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2. Tentukan
energi mekanik benda tersebut.
Diketahui: m = 5 kg
v = 0 m/s,
h = 80 cm = 0,8 m, dan
g = 10 m/s2.
Ditanyakan: EM?
Jawab: EM = EP + EK
EM = mgh + ½ mv2
EM = (5 kg)(10 m/s2)(0,8 m) + 0 = 40 joule
Jadi, energi mekanik benda yang diam akan sama dengan energi
potensialnya karena energi kinetiknya nol.
10. *
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda yang sedang
bergerak. Benda yang bermassa m dan sedang bergerak
dengan kecepatan v, memiliki energi kinetik Ek sebesar:
*Rumus:
*EK = ½ m v2
11. *
Perubahan energi kinetik benda dari EK = ½ mv1
menjadi EK = ½ mv2 merupakan besar
usaha yang dilakukan oleh resultan gaya yang
bekerja pada benda. Secara matematis,
persamaannya dapat dituliskan sebagai :
W = ½ mv2² – ½ mv1²
W = ½ m ( v2²- v1²)
W = EK2– EK1= Δ EK
12. *
1. Sebuah peluru yang massanya 20 gr bergerak
dengan keepatan 80 m/s. Tentukan energi kinetik
peluru pada saat itu?
Dik m= 20 gr, 0,002 kg
V= 80 m/s
Jawab: Energi kinetik peluru adalah :
EK = ½ mv²
EK= ½ (1 × 〖10〗^(-2)kg)(80 m/s)²=
EK = ½ x 0,01 x 6400
EK = 32 joule.
13. *
1.Sebuah benda bermassa 10 kg bergerak dengan kecepatan 20
m/s. Dengan mengabaikan gaya gesek yang ada pada benda.
Tentukan perubahan energi kinetik jika kecepatan benda
menjadi 30 m/s?
Dik m=10 kg
V1=20 m/s
V2=30 m/s
Dit ∆ Ek ?
∆ Ek = EK2-EK1
∆ Ek=1/2 m (𝑣22
-𝑣12
)
∆ Ek=1/2 (10 kg) (900-400)
∆ Ek=1/2 (10) (500)
∆ Ek= 2500 J
14. *
Ketika sebuah benda bermassa m jatuh ke bawah, berarti
padanya ada gaya sebesar mg sehingga benda berpindah
sejauh h, maka usaha yang dilakukan gaya pada benda
adalah :
W = F s
W = (mg) h
Dengan demikian pada ketinggian h, benda mempunyai
kemampuan melakukan usaha sebesar `mgh`, atau
dikatakan benda tersebut mempunyai energi potensial
gravitasi
sebesar :
Ep = m g h
15. Apabila tinggi benda mula-mula h1 usaha yang dilakukan
oleh gaya berat untuk mencapai
tempat setinggi h1 adalah sebesar:
Ww=mgh1–mgh2
Ww=mg(h1–h2)
Ww= –mg(h2–h1)
dengan Ww = usaha oleh gaya berat.
Oleh karena mgh = EP, perubahan energi potensial
gravitasinya dapat dinyatakan sebagai ΔEP sehingga
Persamaan diatas dapat dituliskan :
Ww = Δ EP
16. *
1. Seorang anak yang massanya 40 kg berada dilantai 3
sebuah gedung pada ketinggian 15 m dari atas tanah.
Hitunglah energi potensial jika sejarang anak tersebut
berada di lantai 5 dan berada 25 m dari tanah ?
Dik= m = 40 kg
h=25 m
g=10 m/s 2
Dit = EP?
EP= mgh
EP=40 kg.10 m/s 2 .25 m
EP=10.000 J
17. *
2.Mula-mula sebuah benda dengan massa 2kg berada
di permukaan tanah. Kemudian benda itu,dipindahkan
ke atas meja yang memiliki ketinggian 1,25 m dari
tanah. Berapakah perubahan energi benda tersebut?
(g=10 m/s 2 )
Dik = m=2kg
h2=1,25 m
g=10 m/s 2
Jawab= Perubahan energi potensial benda :
∆ EP= mg (h2-h1)
∆ EP= (2kg) (10 m/s 2 ) (1,25 m-0m)=25 J
Jadi perubahan energi potensial nya 25 J
18. *
1. Sebuah balok bermasa 1,5 kg di dorong keatas oleh
gaya konstan F=15 N pada bidang miring dengan g= 10
m/s 2 dan gesekan antara balok dan bidang miring=0.
Usaha total yang dilakukan pada balok adalah?
19. *
1. Dik m= 1,5 kg
F=15 N
g=10 m/s 2
Jawab :Resultan gaya
∑F = F – w sin θ
∑F = F – m g sin 30
∑F = 15 – 1,5. 10 . ½
∑F = 15 – 7,5
∑F = 7, 5 N
maka w = ∑F. s = 7,5.2 = 15 joule
20. *
2. Sebuah benda bermassa 2kg berada dalam
keadaan diam pada sebuah bidang datar yang kiri.
Kemudian pada benda tersebut sebuah gaya F = 20
N,sehingga kecepatannya menjadi 10 m/s 2
tentukanlah : a.usaha yang dilakukan oleh gaya F
b.jarak yang ditempuh
21. *
Diketahui: mula-mula benda dalam keadaan diam,
berarti v1 = 0, v2 sebesar 10 m/s, dan
massa benda m= 2 kg.
Ditanya :
a. W?
b. s?
Jawab:
a. Usaha yang dilakukan oleh gaya
W = ½ m(𝑣22-𝑣12)
W= (1/2)(2 kg)(102 - 02)
W = 100 joule.
b. Jarak yang ditempuh:
W= Fs → 100 J = (20 N)(s)
s= 100J / 20N = 5 meter
22. *
3. Sebuah mobil bermassa 2000 kg bergerak dengan
kelajuan 10 m/s pada arah mendatar.Tiba-tiba
pengemudi mengurangi mobil menjadi 5 m/s . Usaha
yang dilakukan pengemudi pada mobil adalah?
23. *
*Dik. m=2000 kg
V0=10 m/s
Vt=5 m/s
Dit: W total?
Jawab: ∆ EK
W total : ½ m (𝑉02-𝑉𝑡2)
W total:1/2.2000 kg.(52
-102
)
W total:1000 kg (25 m/s.-100m/s)
W total:1000-75
W total: -75000
W total:7500 J
Tanda negatif artinya resultan gaya yang bekerja pada mobil
berlawanan arah perpindahan mobil. Usaha negatif juga berarrti
energi kinetik mobil berkurang.
