usaha dan energi smp revisi.pptx
TRANSCRIPT
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
1/42
USAHA & ENERGI
Drs. Agus Purnomo
aguspurnomosite.blogspot.com
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
2/42
USAHA dan ENERGI
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
3/42
Mengapa mobil jeep ini mampu menariksebuah beban yang sangat berat ???
karena adanya usaha.
Apa yang dimaksud dengan usaha ?
USAHA dan ENERGI
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
4/42
DEFINISIUsaha adalah hasil kali antara gaya konstan F denganperpindahan s.
eterangan !F " gaya #N$
s " perpindahan yang dilakukan #m$Satuan SI dari kerja! ne%ton.meter " joule #&$
S F W .=
USAHA
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
5/42
SATUAN DARI USAHA
USAHA
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
6/42
USAHA POSITIF
Jika arah gaya searah dengan arah perpindahan
maka dikatakan bahwa usahanya positif.
USAHA NEGATIF
Jika arah gaya terhadap arahperpindahan membentuk sudut 1!° atau ber"a#anan arah$
%&nt&h arah gaya gesek ber"a#ananarah dengan arah perpindahan$
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
7/42
'E()EMA USA*A +ENE),I
DAN ENE),I INE'I
USAHA dan ENERGI
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
8/42
ebanyakan orang mengharapkanhasil ketika ia melakukan kerja. 'etapi dalam Fisika- hasil diperoleh
ketika resultan gaya melakukankerja pada suatu benda. *asil tersebut merupakan
perubahan energi kinetik dari bendatersebut.
USAHA dan ENERGI
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
9/42
ENERGI 'INETI'
DeinisiEnergi kinetik dari suatu benda dengan massa m dan laju / - diberikan oleh!
Satuan SI dari Energi inetik adalah!
joule #&$
!mv EK =
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
10/42
TEOREMA USAHA-ENERGI
etika resultan gaya melakukan kerja 0pada suatu benda- energi kinetik daribenda tersebut berubah dari keadaan
a%al E1 ke keadaan akhir E-2erbedaan antara kedua nilai ini samadengan kerja yang dilakukan!
"
"
!
!mvmv EK EK W f f −=−=
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
11/42
USAHA OLEH ENERGI KINETIK
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
12/42
USAHA = PERUBAHANENERGI
Usaha yang di#akukan o#eh gaya konstan F
sama dengan perubahan energi kinetik$%&'(yang dia#ami benda itu.
) * F %+ * %&' * &' , &' !
($
! !
vvm x F W −=∆=
USAHA OLEH ENERGI KINETIK
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
13/42
ENERGI POTENSIAL GRAVITASI
DeinisiEnergi 2otensial ,ra/itasi #E2 $ adalah energi yang dipunyai oleh benda dengan massa m yangbergantung pada posisi relati terhadappermukaan bumi. 2osisi benda tersebut diukurpada ketinggian h yang relati terhadap suatutitik a3uan!
mgh EP =
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
14/42
ENERGI MEKANIK TOTAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
15/42
onsep dari kerja dan teorema kerja+energitelah memberikan kesimpulan bah%a suatubenda dapat mempunyai dua jenis energi! energi
kinetik dan energi potensial gra/itasi. ¨ahan dari kedua jenis energi ini dikenal
dengan energi mekanik total E - sehingga!
E " E 4 E2 'eorema kerja+energi dapat dituliskan dalambentuk energi mekanik total!
0n3 " E 5 E1
ENERGI MEKANIK TOTAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
16/42
&ika tidak ada kerja yang dilakukan olehgaya non+konser/ati- atau 0 n3 " 1- maka
E " E1
#6m/7 4 mgh$ " #6m/17 4 mgh1$
Atau energi mekanik total bernilaikonstan sepanjang lintasan antara titika%al dan akhir- atau tidak ada perubahandari nilai a%alnya E 1 .
KEKEKALAN ENERGI MEKANIK
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
17/42
DAYA
DeinisiDaya rata+rata adalah rata+rata perubahan dari kerja0 yang dilakukan dan diperoleh dengan membagi 0dengan %aktu yang diperlukan untuk melakukan kerja
tersebut.
Satuan SI untuk Daya adalah joule8detik "%att #0$
P
t
W P =
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
18/42
-aya ada#ah kemampuan untuk me#akukan
usaha tiap satu satuan waktu.
V F .
t
) P ==
P = daya !att"
# = usa$a %oule"
& = !a'tu s"
Satuan usa$a (
) !att = ) %oule*s
) '# = )+++ !att
) '#$ = ,- / )+ %oule
) HP = 01 !att
DAYA
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
19/42
TABEL SATUAN DARI DAYA
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
20/42
BENTUK 9AIN DA)I DA:A Daya dapat pula dideinisikan sebagai perubahan dari
energi dibagi dengan %aktu.
arena kerja- energi dan %aktu merupakan besaranskalar- maka daya juga merupakan besaran skalar.
arena 0 " Fs maka daya rata+rata juga dapat
dituliskan sebagai berikut!
waktu
energi perubahan= P
v F P =
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
21/42
PESAWAT SEDERHANA
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
22/42
PESAWAT SEDERHANA
Pesawat Sederhana ada"ah a"at yang
digunakan untuk memudahkan me"akukanusaha( tetapi tidak ikut memperbesar ni"aiusaha$
)is * gunting( pa+u"( +atut( katr&"( bidangmiring( dsb$
Ada , macam pesa!at seder$ana yang 'ita
pela%ari (
). &uas atau Pengung'it
2. 3atrol
,. Bidang 4iring
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
23/42
TUAS/PENGUNGKIT
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
24/42
PESAWAT SEDERHANA
'arena tuas bekera berdasarkan prinsip
kesetimbangan/ maka ber#aku 0
W B . L B = F . L K mb . L B = m K . L K
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
25/42
PESAWAT SEDERHANA
Keterangan :
W B = berat beban (N)
F = gaya kuasa (N)
mb = massa beban (kg)m K = massa kuasa (kg)
L = panjang tuas (m)
O = titik tumpuh L B = lengan beban (m)
L K = lengan kuasa (m)
E = keuntun an mekanik
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
26/42
KATROL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
27/42
KATROL
4acam penggunaan 'atrol (!. 'atro# Tungga# Tetap
Tidak mempunyai keuntungan mekanik/ hanya mempunyai
keuntungan arah sasa.
. 'atro# Tungga# 1ergerak
2empunyai keuntungan mekanik / sehingga gaya yang
diper#ukan hanya setengahnya saa.
3. 'atrom 2aemuk
Terdiri dari dua atau #ebih katro#/ dengan keuntungan mekanik
sebagai berikut 0
e = n 5)n * um#ah ta#i seaar yang dapat ditarik dari sistem katro#
maemuk
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
28/42
BIDANG MIRING
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
29/42
BIDANG MIRING
B D G G
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
30/42
BIDANG MIRING
Keterangan :
h = tinggi biang miring (m)
S ! panjang biang miring (m)W ! berat beban (N)
F ! gaya kuasa yang iperlukan (N)
m ! massa beban (kg)e ! keuntungan mekanik
g ! per"epatan gravitasi bumi ( g! #$ m%s& )
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
31/42
LATIHAN SOAL
!. Seorang anak mendorong mea dengan gaya 4"
5ewton/ sehingga mea bergeser seauh 6 meter. 1erapa besar usaha yang te#ah di#akukan o#eh anak tersebut7
. Untuk memindahkan sebuah benda seauh !4 8m/
ternyata memer#ukan usaha 94" &rg. Tentukan besar gayayang diper#ukan untuk keper#uan tersebut:
3. -ua orang anak mendorong mea. Anak pertama
mendorong ke arah timur dengan gaya !"" 5/ sedangkan
anak kedua mendorong ke arah barat dengan gaya ;" 5.
1i#a mea berpindah seauh < meter/ berapakah besar
usaha yang dia#ami o#eh mea itu7
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
32/42
LATIHAN SOAL
6. Sebuah benda dipengaruhi o#eh dua gaya/ F! * "
5 ke kanan dan F * 4 5 ke kiri. Ternyata benda
berpindah seauh 6 meter ke kanan. Tentukan 0
Usaha o#eh masing=masing gaya
Usaha tota# yang dia#ami o#eh benda
4. Sebuah pesawat mampu me#akukan usaha !< kJ
da#am waktu 4 menit. Tentukan daya pesawat
tersebut:
;. 1erapa energi yang dihasi#kan o#eh suatu mesin
yang berdaya 4" )att se#ama am7
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
33/42
LATIHAN SOAL
9.
Gay a
(N)
Perpindahan(m)
Usaha(J)
Waktu(s)
Daya(Watt)
3 1 2
40 2 100
6 20 !0
10 400 !00
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
34/42
LATIHAN SOAL
s
(.1erapakah daya spiderman tersebut7
?. 1erapa energi yang diserap o#eh sebuah mesin A@ yang berdaya
& PK se#ama 4 am7
!". Sebuah mesin perahu motor memi#iki daya 6 k) dan gaya
dorong 64" 5 bergerak dengan ke#auan tetap. 1erapakah arak
yang ditempuh perahu motor tersebut se#ama !; sekon7
!!. 2esin sepeda sebuah motor memi#ki gaya dorong 6"" 5 dan
bergerak dengan ke#auan 9 km>am. 1erapakah daya mesin
sepeda motor itu7
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
35/42
LATIHAN SOAL
!. Sebuah benda yang massanya 6 kg bergerak dengan
ke8epatan !" m>s. 1erapakah besar energi kinetik bendatersebut7
!3. Seekor siput bermassa " gram merambat dengan
ke#auan tetap 4 8m>s. 1erapa energi kinetik siput itu7$nyatakan da#am &rg dan mJ(
!6. Sebuah benda yang bergerak dengan ke#auan tetap 3;
km>am mempunyai energi kinetik sebesar /4 kJ.
Tentukan besar massa benda tersebut:
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
36/42
LATIHAN SOAL
!4. 1erapakah besar ke8epatan yang harus dimi#iki o#eh
suatu benda bermassa " gram/ agar energi kinetiknya!;.""" &rg7
!;. Sebuah mobi# yang massanya !/< ton me#au di a#an
raya dengan ke8epatan rata=rata !"< km>am. 1erapakahenergi kinetik mobi# tersebut7
!9. Sebuah sepeda me#au di a#an raya dengan energi
kinetik 94" Jou#e. Jika massa sepeda berikut
pengendaranya ;" kg/ tentukan ke#auan sepeda tersebut:
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
37/42
LATIHAN SOAL
!
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
38/42
LATIHAN SOAL
!. &nergi potensia# graitasi benda yang
bermassa 4 gram sebesar 4.""" &rg. Tentukanketinggian benda tersebut dari permukaan tanah:
. Sebuah ke#ereng yang massanya 4" gramdi#empar ertika# ke atas dengan energi mekanik
sebesar Jou#e. 1erapakah ketinggian maksimum
yang dapat di8apai o#eh ke#ereng tersebut7
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
39/42
LATIHAN SOAL
3. Sebuah tuas digunakan untuk mengangkat benda yang
beratnya !"" 5. 1i#a benda ditempatkan "/4 m dari titik tumpuhdan gaya kuasanya berarak /4 m dari titik tumpuh. Tentukan
besar gaya minima# yang diper#ukannya dan keuntungan
mekaniknya:
6. Sebuah pengingkit digunakan untuk memindahkan sebongkah
batu yang beratnya !.4"" 5. 1i#a batu ditempatkan !" 8m dari titik
tumpuh dan gaya kuasanya berarak !/" m dari titik tumpuh.
Tentukan besar gaya minima# yang diper#ukannya dan keuntungan
mekaniknya:
4. 1enda yang beratnya 4"" 5 hendak diangkat dengan
menggunakan tuas yang panangnya 4 meter. 1i#a kuasa yang dapat
diberikan hanya sebesar !4 5/ tentukan #etak titik tumpuhnya:
LATIHAN SOAL
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
40/42
LATIHAN SOAL
;. Sebuah benda yang massanya "" kg hendak
dinaikkan ke bak truk setinggi !/4 meter menggunakan papan yang panangnya 4 meter. Tentukan gaya kuasa
yang diper#ukan serta keuntungan mekanisnya:
9. Untuk menaikkan benda setinggi 3 m menggunakan bidang miring yang panangnya ! m. 1i#a gaya kuasa
yang diper#ukan 4" 5/ berapakah berat benda tersebut7
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
41/42
LATIHAN SOAL
?. Sebuah drum o#i yang massanya ;"" kg
hendak dinaikkan ke bak truk setinggi !/" metermenggunakan papan yang panangnya 3 meter.
Tentukan gaya kuasa yang diper#ukan serta
keuntungan mekanisnya:
3". Jika perbandingan antara panang #intasan
dengan ketinggian pada suatu bidang miring
sebesar < 0 3/ tentukan perbandingan antara gaya
yang diper#ukan untuk menaikkan benda dengan
berat benda tersebut7
-
8/19/2019 Usaha dan Energi SMP Revisi.pptx
42/42
KOMPETENSI
BERANDA
MATERI
LATIHAN
EVALUASI
PENYUSUN
REFERENSI
O" "A#AN....SELA$AT
%ELA&AR 'A ....agus(urnomos)*+.,-ogs(o*.om