Powerpoint usaha dan energi

2. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Usaha dan energi

3. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Usaha dan energi
KOMPETENSI DASAR:
1.5 Menganalisis hubungan antara usaha, perubahan
energi dengan hukum kekekalan energi mekanik
INDIKATOR
1. Menguraikan hubungan antara usaha, gaya, dan
perpindahan
2. Menghitung besar energi potensial (gravitasi dan
pegas) dan energi kinetik
3. Menerapkan hubungan antara usaha dan energi kinetik
4. Menerapkan hubungan antara usaha dengan energi
potensial
5. Menganalisis bentuk hukum kekekalan energi mekanik
STANDAR KOMPETENSI
1. Menganalisis gejala alam dan
keteraturannya dalam cakupan mekanika
benda titik

4. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Mengapa mobil jeep ini mampu menarik
sebuah beban yang sangat berat ???
karena adanya usaha.
Apa yang dimaksud dengan usaha ?

5. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
 DEFINISI
Usaha adalah hasil kali antara gaya konstan F
dengan perpindahan s.
Keterangan :
F = gaya (N)
s = perpindahan yang dilakukan (m)
 = sudut yang dibentuk oleh gaya dan
perpindahan.(0)
 Satuan SI dari kerja: newton.meter = joule (J)
 s
F
W 
cos


6. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Satuan Dari usaha

7. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Teorema Usaha -Energi
Dan Energi Kinetik

8. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
 Kebanyakan orang mengharapkan
hasil ketika ia melakukan kerja.
 Tetapi dalam Fisika, hasil
diperoleh ketika resultan gaya
melakukan kerja pada suatu benda.
 Hasil tersebut merupakan
perubahan energi kinetik dari
benda tersebut.

9. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
ENERGI KINETIK
 Definisi
Energi kinetik dari suatu benda dengan
massa m dan laju v, diberikan oleh:
 Satuan SI dari Energi Kinetik adalah:
joule (J)
2
2
1
mv
EK 

10. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
TEOREMA USAHA-ENERGI
Ketika resultan gaya melakukan kerja W pada
suatu benda, energi kinetik dari benda tersebut
berubah dari keadaan awal EK0 ke keadaan akhir
KEf, Perbedaan antara kedua nilai ini sama dengan
kerja yang dilakukan:
2
0
2
0
2
1
2
1
mv
mv
EK
EK
W f
f 




11. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
USAHA OLEH ENERGI KINETIK

12. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
ENERGI POTENSIAL GRAVITASI
 Definisi
Energi Potensial Gravitasi (EP) adalah
energi yang dipunyai oleh benda dengan
massa m yang bergantung pada posisi
relatif terhadap permukaan bumi. Posisi
benda tersebut diukur pada ketinggian h
yang relatif terhadap suatu titik acuan:
mgh
EP 

13. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Energi Mekanik Total

14. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
 Konsep dari kerja dan teorema kerja-energi
telah memberikan kesimpulan bahwa suatu
benda dapat mempunyai dua jenis energi:
energi kinetik dan energi potensial gravitasi.
 Jumlahan dari kedua jenis energi ini dikenal
dengan energi mekanik total E, sehingga:
E = EK + EP
 Teorema kerja-energi dapat dituliskan dalam
bentuk energi mekanik total:
Wnc = Ef – E0
ENERGI MEKANIK TOTAL

15. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Kekekalan Energi Mekanik
 Jika tidak ada kerja yang dilakukan oleh
gaya non-konservatif, atau Wnc = 0, maka
Ef = E0
(½mvf
2 + mghf) = (½mv0
2 + mgh0)
 Atau energi mekanik total bernilai konstan
sepanjang lintasan antara titik awal dan
akhir, atau tidak ada perubahan dari nilai
awalnya E0.

16. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Contoh: Roller Coaster Raksasa
Satu dari yang tercepat
diantara roller coaster di
dunia adalah Magnum XL-
200 di Cedar Point Park in
Sandusky, Ohio (seperti
gambar). Kereta seakan-
akan jatuh dari ketinggian
59,4 m. Asumsikan bahwa
coaster ini memiliki
kecepatan yang mendekati
nol ketika berada di
puncak. Abaikan gesekan
dan tentukan kecepatan
kereta tepat ketika
berada di bawah.

17. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
PENYELESAIAN
 Gaya normal tegak lurus arah gerak sehingga
tidak ada kerja yang dilakukan. Gesekan
diabaikan, sehingga Wnc = 0 J.
 Gunakan hukum kekekalan energi mekanik,
sehingga:






 

 

awal
mekanik
energi
0
2
0
akhir
mekanik
energi
2
2
1
2
1
mgh
mv
mgh
mv f
f 


    m/s
1
,
34
2 0
2
0 


 h
h
g
v
v f
f

18. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
DAYA
 Definisi
Daya rata-rata adalah rata-rata perubahan
dari kerja W yang dilakukan dan diperoleh
dengan membagi W dengan waktu yang
diperlukan untuk melakukan kerja tersebut.
 Satuan SI untuk Daya adalah joule/detik =
watt (W)
P
t
W
P 

19. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Tabel Satuan dari Daya

20. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
BENTUK LAIN DARI DAYA
 Daya dapat pula didefinisikan sebagai perubahan
dari energi dibagi dengan waktu.
 Karena kerja, energi dan waktu merupakan besaran
skalar, maka daya juga merupakan besaran skalar.
 Karena W = Fs maka daya rata-rata juga dapat
dituliskan sebagai berikut:
waktu
energi
perubahan

P
v
F
P 

21. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
LATIHAN SOAL
1. Usaha yang dilakukan oleh gaya sebesar
50 N sewaktu menarik beban seperti
gambar pada sudut 45ºsejauh 10 m adalah …
(J)
a. 100
b. 150√2
c. 200 √2
d. 250 √2
e. 500

22. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
JAWABAN : BENAR
Penyelesaian : D
W = F x s cos θ
= 50 x 15 cos 450
= 250 √2
SOAL SELANJUTNYA …

23. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
JAWABAN : SALAH
Silakan coba lagi…

24. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
2. ANGKAT BEBAN
Atlet angkat berat sedang mengangkat
barbel dengan berat 710 N. Pada gambar
b ia mengangkat beban sejauh 0,65 m di
atas dadanya. Pada gambar c ia
menurunkannya dedngan jarak yang
sama. Beban dinaikkan dan diturunkan
dengan kecepatan yang sama. Besar
usaha yang dilakukan pada barbel ketika
diangkat adalah …
a. 460 J
b. - 460 J
c. 300 J
d. -350 J
e. 280 J

25. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Penyelesaian : A
 Barbel diangkat dan diturunkan dengan
kecepatan yang sama, sehingga
kondisinya adalah setimbang.
Konsekwensinya, gaya F yang
dikerjakan oleh atlet haruslah seim-
bang dengan berat dari barbel
tersebut, sehingga F = 710 N
Kerja ketika beban dinaikkan:
JAWABAN : BENAR

26. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
JAWABAN : SALAH
Silakan coba lagi…

27. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
3. Berdasarkan soal no. 2 besar usaha yang
dilakukan pada barbel ketika diangkat
adalah …
a. 460 J
b. - 460 J
c. 300 J
d. -350 J
e. 280 J

28. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
Penyelesaian : B
 Barbel diangkat dan diturunkan dengan
kecepatan yang sama, sehingga kondisinya
adalah setimbang. Konsekwensinya, gaya F
yang dikerjakan oleh atlet haruslah seim-
bang dengan berat dari barbel tersebut,
sehingga F = 710 N
Kerja ketika beban diturunkan adalah …
JAWABAN : BENAR

29. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
JAWABAN : SALAH
Silakan coba lagi…

30. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
REFERENSI
1. Ekowati, Evelyn. 2007. Fisika untuk SMA kelas
XI Program Ilmu Alam. Surakarta : Penerbit CV.
Haka MJ.
2. Kanginan, Martin. 2007. Fisika untuk SMA Kelas
XI Semester 1. Jakarta : Penerbit Erlangga
3. Kanginan, Martin. 2007. Seribu Pena untuk SMA
Kelas XI. Jakarta : Penerbit Erlangga
4. http://www.google.co.id/imglanding?q=gambar
usaha dan energi.

31. KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
PENYUSUN
Nama : Novita Pratama, s. Pd
Instansi : Sma Negeri 2 arga makmur
Website : www. Sman2arma.com
EDITOR
Nama : Nur Samsudin, S. Pd.Fis.
Email : samfispbg@yahoo.com