(Bab 5) Usaha dan Energi

dokumen-dokumen yang mirip
Pendahuluan. dari energi: Bentuk. Energi satu ke bentuk yang lain. mekanik. kimia elektromagnet Inti. saat ini. Fokus

Fisika Umum (MA-301) Hukum Gerak. Energi Gerak Rotasi Gravitasi

Fisika Umum (MA301) Topik hari ini: Hukum Gerak Energi Momentum

Gaya merupakan besaran yang menentukan sistem gerak benda berdasarkan Hukum Newton. Beberapa fenomena sistem gerak benda jika dianalisis menggunakan

Konsep Usaha dan Energi

Tujuan Pembelajaran :

Fisika Dasar I (FI-321) Usaha dan Energi

Fisika Dasar I (FI-321)

USAHA DAN ENERGI. W = = F. s

Fisika Dasar. Kerja dan Energi. r r 22:50:19. Kerja disimbolkan dengan lambang W memiliki satuan Internasional A B

FIsika USAHA DAN ENERGI

KERJA DAN ENERGI. 4.1 Pendahuluan

USAHA DAN ENERGI. W = F.s Satuan usaha adalah joule (J), di mana: 1 joule = (1 Newton).(1 meter) atau 1 J = 1 N.m

KONSEP USAHA DAN ENERGI

11/19/2016. Pernahkah kamu mendengar kata usaha! `` Apakah artinya usaha? Apakah betul si ibu tersebut melakukan usaha?

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

USAHA dan ENERGI 1. USAHA Usaha oleh Gaya Konstan

USAHA DAN ENERGI. Usaha Daya Energi Gaya konservatif & non Kekekalan Energi

Materi dan Soal : USAHA DAN ENERGI

Kalian sudah mengetahui usaha yang dilakukan untuk memindahkan sebuah benda ke arah horisontal, tetapi bagaimanakah besarnya usaha yang dilakukan

TKS-4101: Fisika MENERAPKAN KONSEP USAHA DAN ENERGI J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Fisika Umum (MA101) Kinematika Rotasi. Dinamika Rotasi

Uraian Materi. W = F d. A. Pengertian Usaha

BAB USAHA DAN ENERGI

Jenis Gaya gaya gesek. Hukum I Newton. jenis gaya gesek. 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik.

ENERGI DAN MOMENTUM. Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika, FMIPA, IPB

BAB 4 USAHA DAN ENERGI

BAB 4 USAHA DAN ENERGI

Uji Kompetensi Semester 1

Keseimbangan Benda Tegar dan Usaha

Kumpulan soal-soal level Olimpiade Sains Nasional: solusi:

BAB VI Usaha dan Energi

BAB II KESALAHAN SISWA MENYELESAIKAN SOAL MATERI USAHA DAN ENERGI. berarti keliru, kekhilafan, sesuatu yang salah, perbuatan salah.

USAHA DAN ENERGI 1 USAHA DAN ENERGI. Usaha adalah hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan dengan perpindahannya.

Tarikan/dorongan yang bekerja pada suatu benda akibat interaksi benda tersebut dengan benda lain. benda + gaya = gerak?????

Kegiatan Belajar 7 MATERI POKOK : USAHA DAN ENERGI

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

MEKANIKA NEWTONIAN. Persamaan gerak Newton. Hukum 1 Newton. System acuan inersia (diam)

d r 5. KERJA DAN ENERGI F r r r 5.1 Kerja yang dilakukan oleh gaya konstan

KERJA DAN ENERGI. r r. kx untuk pegas yang teregang atau ditekan, di mana. du dx. F x

Jika sebuah sistem berosilasi dengan simpangan maksimum (amplitudo) A, memiliki total energi sistem yang tetap yaitu

ENERGI POTENSIAL. dapat dimunculkan dan diubah sepenuhnya menjadi tenaga kinetik. Tenaga


SP FISDAS I. acuan ) , skalar, arah ( ) searah dengan

1. Pengertian Usaha berdasarkan pengertian seharihari:

DINAS PENDIDIKAN KOTA PADANG SMA NEGERI 10 PADANG ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE (Pegas)

Momen Inersia. distribusinya. momen inersia. (karena. pengaruh. pengaruh torsi)

BAB VI USAHA DAN ENERGI

Work and Energy. (average power)

BAHAN AJAR FISIKA KELAS XI SMA SEMESTER 1 BERDASARKAN KURIKULUM 2013 USAHA DAN ENERGI. Disusun Oleh : Nama : Muhammad Rahfiqa Zainal NIM :

1. a) Kesetimbangan silinder m: sejajar bidang miring. katrol licin. T f mg sin =0, (1) tegak lurus bidang miring. N mg cos =0, (13) lantai kasar

BAHAN AJAR. Konsep Usaha

Bahan Ajar USAHA, ENERGI, DAN DAYA NURUL MUSFIRAH 15B08055 PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR PROGRAM STUDI PEDIDIKAN FISIKA

BAB III USAHA ENERGI DAN DAYA

Membahas mengenai gerak dari suatu benda dalam ruang 3 dimensi tanpa

Struktur Materi Usaha, Energi, dan Daya

Bab III Elastisitas. Sumber : Fisika SMA/MA XI

Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Suatu benda dikatakan memiliki energi jika benda tersebut dapat melakukan usaha.

Dinamika. DlNAMIKA adalah ilmu gerak yang membicarakan gaya-gaya yang berhubungan dengan gerak-gerak yang diakibatkannya.

LEMBAR PENILAIAN. Kompetensi Inti Teknik Bentuk Instrumen. Tes Uraian Portofolio. Tes Tertulis. Pedoman Observasi Sikap Spiritual

GRAVITASI B A B B A B

Laporan Praktikum Fisika

LATIHAN USAHA, ENERGI, IMPULS DAN MOMENTUM

Antiremed Kelas 11 FISIKA

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

D. 0,87 A E. l A. Bila Y merupakan simpangan vertikal dari sebuah benda yang melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitudo A, maka :

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

BAB V USAHA DAN ENERGI

BAHAN AJAR PENERAPAN HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

SOAL DAN PEMBAHASAN FINAL SESI I LIGA FISIKA PIF XIX TINGKAT SMA/MA SEDERAJAT PAKET 1

Mahasiswa memahami konsep tentang usaha energi, jenis energi, prinsi usaha dan energi serta daya

Karakteristik Gerak Harmonik Sederhana

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 FISIKA

BAB 5 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.

SOAL SELEKSI PENERIMAAN MAHASISWA BARU (BESERA PEMBAHASANNYA) TAHUN 1989

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

Pada pokok bahasan sebelumnya kita menggunakan Hukum Newton II F = ma untuk menyelesaikan persoalan gerak partikel untuk menetapkan hubungan sesaat

Contoh Soal dan Pembahasan Dinamika Rotasi, Materi Fisika kelas 2 SMA. Pembahasan. a) percepatan gerak turunnya benda m.

USAHA (KERJA) DAN ENERGI. untuk mengetahui keadaan gerak suatu benda yang menghubungkan

Doc. Name: SBMPTN2015FIS999 Version:

Usaha dan Energi. Edisi Kedua. Untuk SMA kelas XI. (Telah disesuaikan dengan KTSP)

Lampiran 1. Tabel rangkuman hasil dan analisa. 16% siswa hanya mengulang soal saja.

BAHAN AJAR. Hubungan Usaha dengan Energi Potensial

BAB 6: USAHA DAN ENERGI

Soal-Jawab Fisika Teori OSN 2013 Bandung, 4 September 2013

PENGETAHUAN (C1) SYARIFAH RAISA Reguler A Tugas Evaluasi

KARAKTERISTIK GERAK HARMONIK SEDERHANA

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2005

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini Hukum Gerak Momentum Energi Gerak Rotasi Gravitasi

Upaya Mengungkap Miskonsepsi pada Konsep Mekanika dan Termofisika

BAB V Hukum Newton. Artinya, jika resultan gaya yang bekerja pada benda nol maka benda dapat mempertahankan diri.

Jawaban Soal OSK FISIKA 2014

Teori & Soal GGB Getaran - Set 08

BAB USAHA DAN ENERGI I. SOAL PILIHAN GANDA

HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

TEST KEMAMPUAN DASAR FISIKA

Pembahasan UAS I = 2/3 m.r 2 + m.r 2 = 5/3 m.r 2 = 5/3 x 0,1 x (0,05) 2

Fisika Umum (MA-301) Gerak Linier (satu dimensi) Posisi dan Perpindahan. Percepatan Gerak Non-Linier (dua dimensi)

Materi Pendalaman 01:

Transkripsi:

(ab 5) saha dan nergi

saha Menyatakan hubungan antara gaya dan energi nergi menyatakan kemampuan melakukan usaha saha,,, yang dilakukan oleh gaya konstan pada sebuah benda didefinisikan sebagai perkalian antara komponen gaya sepanjang arah perpindahan dengan besarnya perpindahan ( F cos ) x (F cos θ) komponen dari gaya sepanjang arah perpindahan Δx adalah besar perpindahan

saha (lanjutan) Tidak memberikan informasi tentang: waktu yang diperlukan untuk terjadinya perpindahan Kecepatan atau percepatan benda Catatan: usaha adalah nol ketika: Tidak ada perpindahan/perubahan Gaya dan perpindahan saling tegak lurus, sehingga cos 90 = 0 (jika kita membawa ember secara horisontal, gaya gravitasi tidak melakukan kerja) ( F cos ) x

Satuan saha SI joule (J=N m) CGS S & K erg (erg=dyne cm) foot-pound (foot-pound=ft lb) f F d3 Nxm 3 9 Nm. a f c g f 15 Nm. 0 0 9 Nm. 6 Nm. o o Fax Fa cos30 5cos 30 4. 4N a Faxd 4.4Nx3m 13.N. m

saha (lanjutan) saha dapat bernilai positif atau negatif Positif jika gaya dan perpindahan berarah sama Negatif jika gaya dan perpindahan berlawanan arah Contoh 1 saha yang dilakukan oleh orang: ketika menaikkan kotak + Contoh ketika menurunkan kotak saha yang dilakukan oleh gaya gravitasi: ketika menaikkan kotak ketika menurunkan kotak ketika bergerak horisontal + nol ninasi 5.1

saha oleh Gaya yang erubah dan Interpretasi Grafik dari saha agi perpindahan total (x f -x i ) menjadi begian kecil perpindahan Dx ntuk setiap bagian kecil perpindahan: ( F cos ) i x i Sehingga, usaha total adalah: tot i x Yang merupakan luas total di bawah kurva F(x)! i i F x i

nergi Kinetik nergi diasosiasikan dengan gerak sebuah benda esaran skalar, satuannya sama dengan usaha Kerja berhubungan dengan energi kinetik Misalkan F adalah sebuah gaya konstan: net Fs (ma)s, sedangkan : v v Sehingga : 0 net a s, atau a s v m v 0 1 v mv v 0. 1 mv 0. esaran ini disebut energi kinetik: K 1 mv

Teorema saha-nergi Kinetik Ketika usaha dilakukan oleh gaya neto pada sebuah benda dan benda hanya mengalami perubahan laju, usaha yang dilakukan sama dengan perubahan energi kinetik benda net K f K i K Laju akan bertambah jika kerja positif Laju akan berkurang jika kerja negatif

nergi Potensial C = Fh = mgh. Kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi dari pergerakan balok dari C ke adalah nol karena arahnya harizontal. C=0Sin C=mgh+0=mgh alok juga dapat langsung bergerak dari ke secara diagonal. Dari gambar 5.5 maka d = mg sind Dari segitiga C pada gambar5.5 sehinggga diporeh mg h d h d d mgh C

mgh mgh Kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada sebuah massa yang dipindahkan dari titik ke titik bergantung pada ketinggian dinatara kedua titik tersebut.ketika benda berada pada titik serta pada ketinggian pada gambar 35.3j = 5.6 maka energi benda (v) tersebut pada kedua titik tersebut adalah: mgh 0.3kgx9.8m / s x1m 1 mx0 K 0 nergi mekanik ketika di titik = K 35.3 j 0 j 35. 3 j mgh mgx0 0 K 1 mv (35.3 J ) V 15.3 m / 0.3 m s

nergi Potensial Gravitasi nergi potensial Gravitasi adalah energi yang berkaitan dengan posisi relatif sebuah benda dalam ruang di atas permukaan bumi enda berinteraksi dengan bumi melalui gaya gravitasi ( rˆ Sebenarnya energi potensial 1 dari sistem bumi-bendabenda F G ( rˆ ) F 1 1 G m m r r 1 1 m m 1 1 1 ) nimasi 10.1

Contoh nergi Potensial Contoh nergi Potensial h R Gm m e e Re Gm m e Re s h R R m gr e e e 1 1 h R R h mgr e e e Jika ketinggian h kecil dibandingkan jari-jari bumi mgh

nergi Potensial Gravitasi Gaya Gravitasi adalah Gaya Konservatif!!! Dapat didefinisikan Fungsi nergi Potensial Gravitasi (r) ila partikel bermassa m dipindahkan dari suatu posisi awal r 1 ke suatu posisi akhir r, maka perubahan energi potensialnya adalah ) GM r m (r ) (r1 r 1r 1 GM r m Pilih (r 1 = R ) = 0 di permukaan bumi (r) maks GM R GM R m GM r m m mgr mgy R r dengan y r R dan r R ) Pilih (r 1 = ) = 0 di jauh tak hingga (r) GM r m

Laju Lepas Laju lepas adalah laju yang dibutuhkan sebuah benda untuk mencapai ruang angkasa dan tidak kembali 1 v mv esc esc GM R maks GM R ntuk bumi, v esc adalah sekitar 11. km/s Cat, v tidak bergantung massa benda m

Titik cuan untuk nergi Potensial Gravitasi Tempat dimana energi potensial gravitasi bernilai nol harus dipilih untuk setiap problem Pemilihannya bebas karena perubahan energi potensial yang merupakan kuantitas penting Pilih tempat yang tepat untuk titik acuan nol iasanya permukaan bumi Dapat tempat lain yang disarankan oleh problem

Contoh gaya non konservatif Contoh gaya non konservatif J m x s m kgx mgh g 176 6 / 9.8 3 J J J c f g 68 0 108 176 J K K f f g 68 J w K K f m m f 108 ) ( ) (

saha dan nergi Potensial Gravitasi k mgx 375m 0 m mgx 3.75 90 kgx 9.8 m / s x 3.75 3308 J m ( D) 3308J 50J 358J mgh h d d 358J 358J 9okgx9.8m / s 3.694m erarti pada titik D pusat gravitasinya telah berkurang sebesar = 3.75-3.694 = 0.0556m

7 J 7 7 nergi potensial J akan bertambah dan energi kinetika akan berkurang apabila suatu objek dipindahkan pada ketinggian yang lebih tinggi dari pusat permukaaan bumi e 7 7 e Pada gambar 5.16 merupakan plot energi potensial dari atom hidrogen dengan atom Fluor pada jarak r. Kedua atom tersebut saling bervibrasi,apabila atom hidrogen dekat dengan atom Fluor maka energi potensialnya nol sedangkan energi kinetiknya maksimum dan apabila pada simpangan terjauhnya maka akan berlaku sebaliknya

Gaya Konservatif Sebuah gaya dinamakan konservatif jika usaha yang dilakukannya pada benda yang bergerak diantara dua titik tidak bergantung pada lintasan yang dilalui benda saha hanya bergantung pada posisi akhir dan awal dari benda Gaya konservatif dapat mempunyai fungsi energi potensial yang berkaitan Catatan: Sebuah gaya dikatakan konservatif jika usaha yang dilakukan pada benda yang bergerak melalui lintasan tertutup adalah nol.

Gaya Konservatif (lanjutan) Contoh gaya konservatif: Gaya Gravitasi Gaya Pegas Gaya lektromagnetik Karena kerjanya tidak bergantung lintasan: : hanya bergantung pada titik akhir dan c P i P f awal

Gaya Non-Konservatif Sebuah gaya dikatakan nonkonservatif jika kerja yang dilakukannya pada sebuah benda bergantung pada lintasan yang dilalui oleh benda antara titik akhir dan titik awal Contoh gaya non-konservatif Gaya gesek

Contoh: Gaya Gesekan sebagai Gaya Non-konservatif Gaya gesek mentransformasikan energi kinetik benda menjadi energi yang berkaitan dengan temperatur enda menjadi lebih panas dibandingkan sebelum bergerak nergi Internal adalah bentuk energi yang digunakan yang berkaitan dengan temperatur benda

Gaya Gesek ergantung Lintasan Lintasan biru lebih pendek dari lintasan merah Kerja yang dibutuhkan lebih kecil pada lintasan biru daripada lintasan merah Gesekan bergantung pada lintasan dan merupakan gaya non-konservatif

Kekekalan nergi Mekanik Kekekalan secara umum ntuk mengatakan besaran fisika kekal adalah dengan mengatakan nilai numerik besaran tersebut konstan Dalam kekekalan energi, energi mekanik total tidak berubah (konstan) Dalam sebuah sistem yang terisolasi yang terdiri dari benda-benda yang saling berinteraksi melalui gaya konservatif, energi mekanik total sistem tidak berubah

Kekekalan nergi nergi mekanik total adalah jumlah dari energi kinetik dan energi potensial sistem K i P i f i K nergi bentuk lain dapat ditambahkan guna memodifikasi persamaan di atas f P f nimasi 5.

Gaya Non-konservatif dengan Tinjauan nergi Ketika gaya non-konservatif hadir, energi mekanik sistem tidak konstan saha total yang dilakukan oleh semua gaya konservatif dan non-konservatif pada sistem sama dengan perubahan energi kinetik sistem total saha yang dilakukan oleh semua gaya non-konservatif pada bagian dari sistem sama dengan perubahan energi mekanik sistem k nk nk nergi K

Catatan Tentang Kekekalan nergi Kita tidak dapat menciptakan atau memusnahkan energi Denga kata lain energi adalah kekal Jika energi total sebuah sistem tidak konstan, energi pasti telah berubah ke bentuk lain dengan mekanisme tertentu