PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
RA
STANDAR KOMPETENSI :
Memahami konsep dan peranan
usaha,gaya, dan energi dalam
kehidupan sehari – hari.
KOMPETENSI DASAR :
Menjelaskan hubungan bentuk energi
dan perubahannya prinsipUsaha dan
Energi” serta penerapannya dalam
kehidupan sehari – hari.
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Coba kita cermati gambar dibawah
ini, seseorang tersebut sedang
melakukan apa?
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Jika mobil bergerak maka orang tersebut
dikatakan melakukan usaha, tetapi jika mobil
tetap diam, maka usaha yang dilalukan
bernilai nol.
Kenapa yang bergerak dikatakan usaha?
Karena dalam fisika, usaha berkaitan dengan
suatu perubahan. Seperti kita ketahui gaya
dapat menghasilkan perubahan. Apabila gaya
bekerja pada benda yang diam benda
tersebut
bisa berubah posisinya. Sedangkan bila gaya
bekerja pada benda yang bergerak, benda
tersebut bisa berubah kecepatannnya.
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
PLAY
F
s
Posisi
awal
Posisi
akhir
 Pengertian Usaha
Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya adalah
hasil kali antara komponen gaya yang
searah dengan perpindahan dengan besar
perpindahannya”.
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Jika ada sebuah benda yang diberi gaya F
dengan besar sudut α dan perpindah sejauh
s seperti pada gambar dibawah ini
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
maka usahanya adalah,
W =F . s ,
karena Fx = F. Cos α, maka
W = (F. Cos α) .s
Atau W =F.s cos α
Dimana : W= usaha
F = Gaya
s = besar perpindahan
α = besar sudut
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Bensin
Bensin merupakan sumber energi untuk motor. Ketika
bensin habis maka motor tidak akan dapat untuk
melaju lagi. Dari ilustrasi di atas dapat dikatakan
bahwa benda yang memiliki energi dapat melakukan
kerja. Dengan kata lain energi adalah kemampuan
untuk melakukan kerja (usaha).
KUIS
play
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Macam – macam energi, yaitu :
1. Energi Potensial
2. Energi Kinetik
3. Energi Mekanik
KUIS
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
ENERGI POTENSIAL
•Energy potensial
Energi potensial adalah energi yang
dimiliki oleh suatu benda karena
ketinggian
(kedudukannya) terhadap suatu
bidang tertentu.
mg
h
KUIS
ENERGI
POTENSIAL
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Gambar ilustrasi tersebut menunjukkan
sebuah benda bermassa m yang
bergerak ke bawah sepanjang sumbu y. Gaya-
gaya yang bekerja pada
benda adalah beratnya sendiri yang besarnya
w =m.g dan gaya lain
yang resultannnya sama dengan F.Kita akan
menentukan usaha yang
dilakukan oleh gaya berat benda jika benda
tersebut jatuh dari
ketinggian h1 ke h2.
ENERGI POTENSIAL
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Dengan demikian pada ketinggian h
benda memiliki energi potensial
gravitasi, yaitu
kemampuan untuk melakukan usaha
sebesar w =m.g. Jadi energi
potensial gravitasi dapat
dirumuskan:
Ep =m.g.h dengan:
Ep = energi potensial gravitasi (J)
m = massa benda (kg)
h = ketinggian benda dari bidang
acuan (m)
g = percepatan gravitasi = 10 m/s2
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
W = F.s
W = w.(h1 –h2)
W = m.g.( h1 –h2)
W = m.g.h1 – m.g h2
W = Ep = Ep1 – Ep2
Usaha = perubahan energi potensial
Apabila benda tsb ditarik ke atas oleh
gaya F dari ketinggian awal h1 sampai
mencapai
ketinggian h2, maka usaha yang dilakukan
oleh gaya F adalah:
W = Ep
W = EpEp1
W = m.g. h2 - m.g. h1
ENERGI POTENSIAL
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
W = Ep
W = Ep2 –Ep1
W = m.g. h2 - m.g. h1
Note: Energi potensial tergantung tinggi benda
dari permukaan bumi. Bila jarak benda jauh
lebih kecil dari jari-jari bumi, maka permukaan
bumi sebagai acuan pengukuran. Bila jarak
benda jauh lebih besar atau sama dengan jari-
jari bumi, make pusat bumi sebagai acuan.
ENERGI POTENSIAL
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
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 :
EK = ½ m v2
v
m
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
F F
s
V1
V2
W = F s
W = (m a) s
Ingat: v2
2 = v1
2 + 2as → as = ½ v2
2 – ½ v1
2
W = m ( ½ v2
2 – ½ v1
2 )
W = ½ m v2
2 – ½ m v1
2
W = Ek2 – Ek1
Usaha yang diterima benda = perubahan
energi kinetiknya.
W = ∆ Ek
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Energi mekanik adalah hasil penjumlahan energi
kinetik dan energi potensial yang dimiliki oleh
suatu benda
pada posisi tertentu. Persamaan energi mekanik
dapat
diturunkan sebagai berikut:
Misalkan pada suatu benda hanya bekerja gaya
gravitasi yaitu berat benda. Benda tersebut
kemudian jatuh
bebas tanpa adanya gesekan udara. Andaikan
kelajuan benda
pada ketinggian h1 adalah v1 dan kelajuan benda
pada
ketinggian h2 adalah v2.
ENERGI MEKANIK
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Berdasarkan Teorema usaha-energi bahwa
usaha total yang dikerjakan sama dengan
perubahan energi kinetik benda.
Jadi: Wtot= Ek
Wtot= Ek2 – Ek1
Karena usaha ini adalah juga usaha usaha yang
dilakukan oleh gaya gravitasi, maka:
Wtot=Ep1 – Ep2
Sehingga dapat kita tuliskan:
Ek2 – Ek1 = Ep1 – Ep2
Ek2+ Ep2 = Ek1 + Ep1
atau:
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
½ mv1
2 + mgh1 = ½ mv2
2 + mgh2
EM1 =EM2
ENERGI MEKANIK
PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Persamaan tersebut menunjukkan bahwa
energi mekanik yang dimiliki oleh suatu
benda
adalah tetap. Pernyataan ini disebut Hukum
kekekalan energi mekanik. Perlu diingat
bahwa persamaan tersebut hanya berlaku
jika gaya yang bekerja pada suatu benda
hanya
gaya gravitasiatau dengan kata lain jika tidak
ada energi yang hilang misalnya karena
gesekan udara maupun gesekan antara dua
bidang yang bersentuhan.
KUIS
ENERGI MEKANIK
Wassalamu’alaikum

Ppt usaha dan energi sma

  • 2.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI RA STANDAR KOMPETENSI : Memahamikonsep dan peranan usaha,gaya, dan energi dalam kehidupan sehari – hari. KOMPETENSI DASAR : Menjelaskan hubungan bentuk energi dan perubahannya prinsipUsaha dan Energi” serta penerapannya dalam kehidupan sehari – hari.
  • 3.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Coba kita cermatigambar dibawah ini, seseorang tersebut sedang melakukan apa?
  • 4.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Jika mobil bergerakmaka orang tersebut dikatakan melakukan usaha, tetapi jika mobil tetap diam, maka usaha yang dilalukan bernilai nol. Kenapa yang bergerak dikatakan usaha? Karena dalam fisika, usaha berkaitan dengan suatu perubahan. Seperti kita ketahui gaya dapat menghasilkan perubahan. Apabila gaya bekerja pada benda yang diam benda tersebut bisa berubah posisinya. Sedangkan bila gaya bekerja pada benda yang bergerak, benda tersebut bisa berubah kecepatannnya.
  • 5.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA PLAY F s Posisi awal Posisi akhir  Pengertian Usaha Usahayang dilakukan oleh suatu gaya adalah hasil kali antara komponen gaya yang searah dengan perpindahan dengan besar perpindahannya”.
  • 6.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Jika ada sebuahbenda yang diberi gaya F dengan besar sudut α dan perpindah sejauh s seperti pada gambar dibawah ini
  • 7.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA maka usahanya adalah, W=F . s , karena Fx = F. Cos α, maka W = (F. Cos α) .s Atau W =F.s cos α Dimana : W= usaha F = Gaya s = besar perpindahan α = besar sudut
  • 8.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Bensin Bensin merupakan sumberenergi untuk motor. Ketika bensin habis maka motor tidak akan dapat untuk melaju lagi. Dari ilustrasi di atas dapat dikatakan bahwa benda yang memiliki energi dapat melakukan kerja. Dengan kata lain energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja (usaha). KUIS
  • 9.
  • 10.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Macam – macamenergi, yaitu : 1. Energi Potensial 2. Energi Kinetik 3. Energi Mekanik KUIS
  • 11.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA ENERGI POTENSIAL •Energy potensial Energipotensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena ketinggian (kedudukannya) terhadap suatu bidang tertentu. mg h KUIS
  • 12.
  • 14.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Gambar ilustrasi tersebutmenunjukkan sebuah benda bermassa m yang bergerak ke bawah sepanjang sumbu y. Gaya- gaya yang bekerja pada benda adalah beratnya sendiri yang besarnya w =m.g dan gaya lain yang resultannnya sama dengan F.Kita akan menentukan usaha yang dilakukan oleh gaya berat benda jika benda tersebut jatuh dari ketinggian h1 ke h2. ENERGI POTENSIAL
  • 15.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Dengan demikian padaketinggian h benda memiliki energi potensial gravitasi, yaitu kemampuan untuk melakukan usaha sebesar w =m.g. Jadi energi potensial gravitasi dapat dirumuskan: Ep =m.g.h dengan: Ep = energi potensial gravitasi (J) m = massa benda (kg) h = ketinggian benda dari bidang acuan (m) g = percepatan gravitasi = 10 m/s2
  • 16.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA W = F.s W= w.(h1 –h2) W = m.g.( h1 –h2) W = m.g.h1 – m.g h2 W = Ep = Ep1 – Ep2 Usaha = perubahan energi potensial Apabila benda tsb ditarik ke atas oleh gaya F dari ketinggian awal h1 sampai mencapai ketinggian h2, maka usaha yang dilakukan oleh gaya F adalah: W = Ep W = EpEp1 W = m.g. h2 - m.g. h1 ENERGI POTENSIAL
  • 17.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA W = Ep W= Ep2 –Ep1 W = m.g. h2 - m.g. h1 Note: Energi potensial tergantung tinggi benda dari permukaan bumi. Bila jarak benda jauh lebih kecil dari jari-jari bumi, maka permukaan bumi sebagai acuan pengukuran. Bila jarak benda jauh lebih besar atau sama dengan jari- jari bumi, make pusat bumi sebagai acuan. ENERGI POTENSIAL
  • 18.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Energi kinetik adalahenergi yang dimiliki benda yang sedang bergerak. Benda yang bermassa m dan sedang bergerak dengan kecepatan v, memiliki energi kinetik Ek sebesar : EK = ½ m v2 v m
  • 19.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA F F s V1 V2 W =F s W = (m a) s Ingat: v2 2 = v1 2 + 2as → as = ½ v2 2 – ½ v1 2 W = m ( ½ v2 2 – ½ v1 2 ) W = ½ m v2 2 – ½ m v1 2 W = Ek2 – Ek1 Usaha yang diterima benda = perubahan energi kinetiknya. W = ∆ Ek
  • 20.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Hukum Kekekalan EnergiMekanik Energi mekanik adalah hasil penjumlahan energi kinetik dan energi potensial yang dimiliki oleh suatu benda pada posisi tertentu. Persamaan energi mekanik dapat diturunkan sebagai berikut: Misalkan pada suatu benda hanya bekerja gaya gravitasi yaitu berat benda. Benda tersebut kemudian jatuh bebas tanpa adanya gesekan udara. Andaikan kelajuan benda pada ketinggian h1 adalah v1 dan kelajuan benda pada ketinggian h2 adalah v2. ENERGI MEKANIK
  • 21.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Berdasarkan Teorema usaha-energibahwa usaha total yang dikerjakan sama dengan perubahan energi kinetik benda. Jadi: Wtot= Ek Wtot= Ek2 – Ek1 Karena usaha ini adalah juga usaha usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi, maka: Wtot=Ep1 – Ep2 Sehingga dapat kita tuliskan: Ek2 – Ek1 = Ep1 – Ep2 Ek2+ Ep2 = Ek1 + Ep1 atau: Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2 ½ mv1 2 + mgh1 = ½ mv2 2 + mgh2 EM1 =EM2 ENERGI MEKANIK
  • 22.
    PENDAHULUAN USAHA ENERGI EVALUASI RA Persamaan tersebut menunjukkanbahwa energi mekanik yang dimiliki oleh suatu benda adalah tetap. Pernyataan ini disebut Hukum kekekalan energi mekanik. Perlu diingat bahwa persamaan tersebut hanya berlaku jika gaya yang bekerja pada suatu benda hanya gaya gravitasiatau dengan kata lain jika tidak ada energi yang hilang misalnya karena gesekan udara maupun gesekan antara dua bidang yang bersentuhan. KUIS ENERGI MEKANIK
  • 23.