ppt usaha dan energi
Post on 24-Oct-2015
588 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Standart KompetisiMenganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
Kompetensi dasar1. Menganalisis hubungan antara usaha,
perubahan energi dengan hukum kekekalan energi mekanik
2. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik untuk menganalisis gerak dalam kehidupan sehari-hari
untuk mendeksripsikan hubungan antara usaha, gaya,
dan perpindahan untuk menghitung besar energi potensial (gravitasi dan
pegas) dan energi kinetik untuk menganalisis hubungan antara usaha dan energi
kinetik untuk menganalisis hubungan antara usaha dengan
energi potensial untuk merumuskan bentuk hukum kekekalan energi
mekanik untuk menerapkan hukum kekekalan energi mekanik
pada gerak misalnya gerak jatuh bebas, gerak parabola dan gerak harmonik sederhana
untuk menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak dalam bidang miring
Tujuan
Pengertian usaha dalam fisika sangat berbeda dengan definisi usaha dalam istilah sehari-hari
Dalam istilah sehari-hari, sebuah pekerjaan yang ternyata tidak menghasilkan pendapatan, masih tetap sebuah usaha. Kita mengenal ungkapan “namanya juga usaha” atau “kita sudah berusaha, tapi apa daya…”
Usaha dalam fisika tidak sama dengan istilah usaha tersebut
DEFENISI USAHA
F F
F cos qq
s
Usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya didefinisikansebagai hasil kali komponen gaya pada arah pergeserandengan panjang pergeseran benda.
sFW )cos( sFW
USAHA OLEH GAYA KONSTAN
Fx
xDx
Fx
x
Fx
Luas =DA=FxDx
DW = FxDx
f
i
x
xx xFW
xi xf
xi xf
Usaha
f
i
x
x xdxFW
f
i
x
xx
xxFW lim
0
USAHA OLEH GAYA YANG BERUBAH (LEBIH UMUM)
Energi merupakan konsep yang sangat penting dalam dunia sains.
Pengertian energi sangat luas sehingga ada yang sulit untuk didefinisikan seperti energi metabolisme, energi nuklir, energi kristal dsb
Secara sederhana energi dapat didefinisikan yaitu kemampuan untuk melakukan kerja
DEFINISI ENERGI
Dalam gerak dikenal beberapa jenis energi, energi total dari sebuah benda yang berhubungan dengan gerak disebut energi mekanik (EM)
Energi mekanik terdiri dari beberapa sumber energi:◦Energi Kinetik (EK), energi karena gerak benda
◦Energi Potensial Gravitasi (EP), karena ketinggian
◦Energi Potensial Pegas, karena pegas
JENIS-JENIS JENERGI DALAM GERAK
f
i
x
x xnet dxFW )( f
i
x
xdxma
dt
dva
dt
dx
dx
dvdx
dvv
f
i
x
xdx
dx
dvmv f
i
x
xdvmv
2212
21
if mvmv
USAHA DAN ENERGI KINETIK
sFW x Untuk massa tetap :Fx = max tvvs fi )(2
1
t
vva ifx
Untuk percepatan tetap :
tvvt
vvm fi
if )(21
2212
21
if mvmvW
EK mv 212
Energi kinetik adalah energi yang terkait dengan gerak benda.
W EK EK EK 2 1
Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya untuk menggeser bendaadalah sama dengan perubahan energi kinetik benda tersebut.
Satuan :
SI m)(Nmeter newton joule (J)
cgs cm)(dyne centimeterdyne erg1 J = 107 erg
Usaha energi kinetik Dapat disimpulkan bahwa:
USAHA DAN ENERGI POT. GRAVITASI Jika kita menjatuhkan
sebuah benda dari posisi 1 ke 2 sejauh h:
W Fdh
mgdh
mg dh
mgh mgh
W EP EP
2
12
12
1
1 2
1 2
F=mg h
2
1 Maka menurut definisi usaha:
W EP EP EP 1 2
Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya untuk menggeser bendaadalah sama dengan perubahan energi potensial benda tersebut.
Satuan :
SI m)(Nmeter newton joule (J)
cgs cm)(dyne centimeterdyne erg1 J = 107 erg
Usaha dan energi pot.gravitasi Dapat disimpulkan bahwa:
HUKUM KONSERVASI ENERGI MEKANIK
Dari dua hubungan usaha dan energi di atas:
W mv mv 2 22 1
1 12 2
W mgh mgh 1 2
• Dengan demikian diperoleh hukum konservasi energi mekanik (EM):
mv mv mgh mgh
mv mgh mv mgh
EK EP EK EP
EM EM
2 22 1 1 2
2 21 1 2 2
1 1 2 2
1 2
1 12 21 12 2
sF ddW
DAYA
Energi yang ditransfer oleh suatu sistem per satuan waktu
t
WP ratarata
dt
dW
t
WP
t
lim0
dt
d
dt
dWP
sF vF
Satuan : watt (W)
1 W = 1 J/s 32 /mkg 1 s
s) 3600)(W(10 kWh 1 3 J10 3.6 6
Contoh Kasus:
Balok 2 kg meluncur pada bidang miring dari titik A tanpa kece-patan awal menuju titik B. Jika bidang miring 37o licin dan jarak AB adalah 5 m, tentukan :
Usaha yang dilakukan gaya gravitasi dari A ke B Kecepatan balok di BA
B
37omg
N
mgsin37
x
hA
Usaha yang dilakukan gaya gravitasi adalah
JABmg 60)5)(6,0)(10)(2()(37sin
Contoh 1
Pada balok hanya bekerja gaya gravitasi yang termasuk gayaKonservatif sehingga untuk persoalan di atas berlaku HukumKekal Energi
AABB mghmvmghmv 2212
21
,)10(200)2( 221
AB hv mABhA 337sin)(
smvB /60
Usaha 20 joule dilakukan oleh gaya pada balok sehingga bergeser sejauh 2,5√2 m.
Jika gaya yang bekerja membentuk sudut 45 dengan bidang datar.Tentukan gaya tersebut. Berapa kerja yang diperlukan untuk
mempercepat sebuah mobil dengan massa 100 kg dari 20 m/s sampai 30 m/s.
Sebuah gaya atau F=2x+4 bekerja pada partikel – partikel,Jika partikel berpindah dari titik 1 ke 2,hitung usaha yg dilakukan oleh gaya tersebut.
Latihan
top related