Dokumen tersebut membahas tentang usaha dan energi. Terdapat penjelasan mengenai konsep-konsep seperti usaha, energi kinetik, energi potensial gravitasi, dan hukum kekekalan energi mekanik beserta contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

1. USAHA DAN ENERGI

2. Kompetensi Inti
3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan
humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan
peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan
pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan
bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
4 Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
Kompetensi Dasar
3.3 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi,
dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak
dalam kejadian sehari-hari.
4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan
konsep gaya dan kekekalan energi
KI/ KD
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

3. 3.3 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan
energi, dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan
permasalahan gerak dalam kejadian sehari-hari.
• Menganalisis hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan
• Menghitung besar energi potensial dan energi kinetik
• Menganalisis hubungan antara usaha dan energi kinetik
• Menganalisis hubungan antara usaha dengan energi potensial
4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait
dengan konsep gaya, dan kekekalan energi.
• Merumuskan bentuk hukum kekekalan energi mekanik
• Memecahkan masalah energi mekanik dan hukum kekekalan energi
mekanik.
INDIKATOR
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

4. Mengapa anak laki-laki ini mampu
mendorong sebuah meja yang berat
???
MATERI
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

5. Seseorang yang mendorong mobil yang sedang mogok, namun
mobilnya tetap tidak bergerak

6. Tujuan Pembalajaran:
1. Siswa Mampu menjelaskan konsep Usaha
2. Siswa mampu menghitung usaha yang dialami benda
3. Siswa mampu menganalisis hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan

7. Usaha W (J) adalah kerja yang dilakukan pada sebuah benda
dengan gaya konstan sebagai hasil kali antara komponen gaya
konstan F (N) dengan perpindahan s (m).
Posisi awal
Posisi akhir
s
F
MATERI
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai
W = F . S
KET:
w = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
s = Perpindahan (meter)
Syarat : F (gaya) harus sejajar dengan
arah perpindahan (s)

8. Gaya yang tidak sejajar dengan
Perpindahan benda
Fx = F cos 𝜃
Jadi
Rumus
Usaha
apa ya??
W = F Cos 𝜃 . S

9. Consol:
1. Sebuah mobil mainan ditarik seorang anak dengan gaya sebesar 20 N membentuk sudut
30° terhadap bidang datar. Jika mobil mainan bergerak sejauh 20 m, berapakah usaha yang
dilakukan anak tersebut adalah….
a. 100 3 J b. 200 3 J c. 300 3 J d. 400 3 J e. 500 3 J
2. Sebuah benda yang didorong 2 orang anak yang berada pada bidang datar. Jika gaya kedua
anak tersebut sebesar 200 N dan 100 N sehingga benda berpindah sejauh 5 m. maka
usaha yang dilakukan oleh kedua gaya tersebut adalah….
a. 1500 J b. 150 J c. 500 J d. 1000 J e. 5000 J
3. Perhatikan grafik dinawak ini, usaha yang dilakukan benda sesuai dengan grafik adalah….
a. 20 J
b. 22 J
c. 24 J
d. 36 J
e. 30 J

10. Bentuk- bentuk Energi:
MATERI
Energi Matahari Energi Cahaya Energi Kalor
Energi Listrik Energi Bunyi
Energi Kimia
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai
ENERGI

11. Energi kinetik merupakan kemampuan yang dimiliki benda
untuk bergerak.
MATERI
Energi Kinetik (Ek)
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai
Ket:
Ek: energi kinetic (Joule)
m : massa (kg)
v: kecepatan (m/s)
Kenapa
Mobilnya dapat
bergerak?

12. Dimana
Maka
Usaha yang diterima benda = perubahan energi kinetiknya
MATERI
v1
v2
s
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai
Hubungan usaha dengan Energi Kinetik

13. Consol :
1. Besar usaha untuk menggerakkan mobil yang bermassa 2 ton dari keadaan diam
hingga bergerak dengan kecepatan 72 km/jam jika jalan licin adalah….
a. 1,25 x 104J
b. 2,5 x 104
J
c. 4 x 105
J
d. 6,25 x 105
J
e. 6 x 104
J
2. Benda dengan massa 10 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s pada bidang datar.
Oleh karena pengaruh gaya, kecepatanya berubah menjadi 7 m/s. besar usaha selama
bergerak adalah…..
a. 450 J
b. 375 J
c. 325 J
d. 250 J
e. 225 J
3. Sebuah mobil bermassa 1.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s dalam arah
horizontal. Tiba-tiba pengemudi menurangi kecepatan mobil menjadi 10 m/s. usaha
yang dilakukan pengemudi selama proses tersebut adalah….
a. 15 x 104
J c. 45 x 104
J e. 75 x 104
J
b. 30 x 104J d. 60 x 104J

14. Energi Potensial Gravitasi Ep (J) adalah energi yang dimiliki benda
untuk berpindah posisi. Posisi benda tersebut diukur pada
ketinggian h (m) yang relatif terhadap suatu titik acuan.
MATERI
Energi Potensial
h
m
g
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai Titik acuan
Ket:
Ep: energi potensial (Joule)
m : massa (kg)
g: percepatan gravitasi
(m/s2)
h: ketinggian (m)

15. Hubungan W dengan Ep
Usaha = Perubahan energi potensial
MATERI
h1
h2
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

17. Energi Potensial Pegas
Ep pegas =
1
2
k∆𝑥2
Dimana F = k ∆𝑥
Maka : Ep pegas = F ∆𝒙
Keterangan :
Ep pegas: energi potesial pegas ( Joule)
F : gaya pegas (N)
K : konstanta pegas (N/m)
∆𝑥: perubahan Panjang pegas (m)

19. Suatu benda dapat mempunyai dua jenis energi: energi kinetik
dan energi potensial gravitasi yang disebut Energi Mekanik,
sebesar
E = Ek + Ep
MATERI
Energi Mekanik
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

20. Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Jika tidak ada gaya nonkonservatif pada sistem, maka
Kita ketahui, bahwa
Sehingga kita dapatkan,
Hukum kekekalan energi mekanik bekerja Jika hanya gaya
konservatif yang bekerja benda, Energi mekanik total sebuah
sistem tidak bertambah/ berkurang/ energi mekanik konstan.
MATERI
1
2
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

21. Consol:

22. Usaha yang dilakukan oleh gaya sebesar
50 N sewaktu menarik beban seperti
gambar pada sudut 45° sejauh 10 m
adalah … (J)
LATIHAN SOAL
a. 100
b. 150√2
c. 200 √2
d. 250 √2
e. 500
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

23. Jawaban BENAR
Penyelesaian : D
W = F x s cos θ
W = 50 x 15 cos 450
W = 250 √2 J
PEMBAHASAN
LATIHAN SOAL
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

24. Bagaimana penyelesaian
permasalahan berikut
berdasarkan hukum kekekalan
energi kinetik, bila sebuah bola
yang dijatuhkan dari
ketinggian h dibawah pengaruh
gravitasi (abaikan hambatan udara)?
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai
LATIHAN SOAL
h

25. Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai
PEMBAHASAN
LATIHAN SOAL
h
Batu yang semula diam dan hanya memiliki
energi potensial. Setelah dijatuhkan, energi
potensialnya berkurang dan energi kinetiknya
bertambah, untuk mengimbangi sehingga jumlah
keduanya konstan.
Pada setiap titik lintasan,
Dimana v (m/s) merupakan laju pada setiap titik
dan h (m) adalah ketinggian batu diatas tanah.
Jika ditentukan no 1 merupakan titik awal dan 2
posisi akhir, maka
Persis sebelum batu mengenai tanah, semua
energi potensial akan berubah menjadi energi
kinetik. Sehingga didapatkan
h
y1=h
y2=0

26. 1. Mengapa mendorong dinding yang
bergerak bisa melelahkan walaupun tidak
ada usaha yang dilakukan?
2. Buah mangga yang massanya 2 kg jatuh
dari pohonnya. Apabila tinggi pohon 100
m. Dengan mengabaikan gaya gesekkan
udara, hitung usaha yang dilakukan oleh
gaya berat saat buah mangga berada
pada ketinggian 20 m!
UJI KOMPETENSI
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

27. 3. Balok bermassa 2 kg berada di atas
permukaan yang licin dipercepat dari
kondisi diam hingga bergerak dengan
percepatan 2 m/s2. Tentukan usaha
yang dilakukan terhadap balok
selama 5 sekon!
UJI KOMPETENSI
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

28. 4. Seberapa tinggi sebuah benda harus
diangkat untuk mendapatkan
sejumlah energi potensial yang sama
dengan energi kinetik yang
dimilikinya ketika bergerak dengan
kelajuan 20m/S?
5. Sebutkan 3 contoh penerapan usaha
dan energi dalam kehidupan sehari-
hari serta jelaskan sesuai materi!
UJI KOMPETENSI
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

29. Tippler. 1991. Fisika untuk Sains
dan Teknik Jilid 1 (terjemahan).
Jakarta: Erlangga
Giancoli, Douglas C.2001. Fisika
Edisi Kelima Jilid 1 (terjemahan).
Jakarta:Erlangga
REFERENSI
Beranda
KI/ KD
Indikator
Materi
Latihan
Uji
Kompetensi
Referensi
Penyusun
Selesai

30. TERIMA KASIH
SEMOGA BERMANFAAT
SELESAI