Dokumen tersebut merangkum konsep-konsep dasar tentang usaha, energi, daya, dan efisiensi energi. Termasuk pengertian usaha dan energi, bentuk-bentuk energi seperti kinetik, potensial, dan elektromagnetik, hukum-hukum dasar seperti hukum kekekalan energi mekanik, serta rumus-rumus terkait seperti rumus usaha, energi kinetik, energi potensial, dan efisiensi.

3. Usaha & Energi
Energi

4. A. Pengertian Usaha
Usaha 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

6. Energi
Energi : sesuatu yang dibutuhkan benda agar dapat melakukan usaha
Bentuk energi :
energi mekanik
energi kalor
energi kimia
potensial
kinetik
energi elektromagnetik
energi nuklir
listrik
magnet
cahaya
Energi berubah bentuk (konversi energi)
Satuan energi adalah joule (J) atau (kg m2 s-2)

7. Energi Kinetik
dilambangkan: EK
adalah: energi yang dimiki benda karena geraknya
dirumuskan:
1 2
K 2 E  mv
Teorema Usaha - Energi
Usaha oleh perubahan Energi Kinetik
adalah : usaha yang bekerja pada suatu benda sama dengan
perubahan energi kinetik yang dialami benda
dirumuskan:
K W  E
1 2 2
2 2 1 W  m(v  v )
2 1 2
2 2 1 mv  mv

8. 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 kg
v0 = 0 m/s
vt = 2 m/s
1 2 1 2
2 2 2 1 W  mv  mv
1 2 2
2 2 1 W  m(v  v )
1 2 2
2 W  50(2  0 )
W 100 joule
25(4) 

9. Energi Potensial
dilambangkan: EP
jenis:
Gravitasi
Energi
POTENSIAL
Listrik Pegas

10. Energi Potensial
dilambangkan: EP
adalah: energi yang dimiki benda karena keadaan atau posisinya
EP  mgh
dirumuskan:
Teorema Usaha - Energi
Usaha oleh perubahan Energi Potensial
adalah : usaha yang bekerja pada suatu
benda sama dengan perubahan energi
potensial yang dialami benda
dirumuskan:
P W  E
W W   mgh mg(h  mgh
h )
2 2 1 1

11. 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:
F  wsin300
5m
Besar usahanya:
W  F.x
0 W  wsin30 .x
1
2 W  (8)(10)( )(10)
W  400 joule
note: Gaya berat menggunakan huruf w agar tidak ambigu
dengan usaha yg juga menggunakan huruf W

12. 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
Besar usahanya:
W  mgh
W  (8)(10)(5)
W  400 joule

13. Gaya konservatif
Usaha 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 berat
w mg 
gaya gravitasi Newton
mm
1 2
2
F G
r

gaya pegas
F  k.x
P E  mgh
1 2
P
mm
E G
r

1 2
P 2 E  kx

14. 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.
M1 M 2 E  E
P1 K1 P2 K 2 E  E  E  E
1 2 1 2
1 2 1 2 2 2 mgh  mv  mgh  mv
Jika ada gaya pegas maka ada energi potensial pegas, maka:
1 2 1 2 1 2 1 2
1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 mgh  mv  kx  mgh  mv  kx

15. Daya dan Efisiensi Energi
DAYA
Saat 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?

16. 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

17. 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)

18. EFISI
ENSI
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 ).

19. 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.

20. 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 :

21. 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

24. Pertanyaan:
1. Amel : soal halaman 125 no.1 ?