Dokumen tersebut membahas tentang konsep usaha, energi potensial, energi kinetik, dan hukum kekekalan energi mekanik. Dokumen tersebut menjelaskan rumus-rumus untuk menghitung usaha, energi potensial, dan energi kinetik serta memberikan contoh penerapannya.

2. 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.

3. PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Coba kita cermati gambar dibawah
ini, seseorang tersebut sedang
melakukan apa?

4. 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.

5. 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”.

6. 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

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 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

9. play

10. PENDAHULUAN
USAHA
ENERGI
EVALUASI
RA
Macam – macam energi, yaitu :
1. Energi Potensial
2. Energi Kinetik
3. Energi Mekanik
KUIS

11. 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

12. ENERGI
POTENSIAL

14. 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

15. 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

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 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

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 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

21. 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

22. 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

23. Wassalamu’alaikum