USAHA DAN ENERGI

USAHA DAN ENERGI

KELAS XI

Tujuan Pembelajaran

• Menjelaskan pengertian usaha dan energi

• Menjelaskan hubungan usaha dan energi

• Memahami macam-macam energi

• Menjelaskan pengertian daya

Usaha Dan Energi (Kelas XI)

Pengertian Usaha

Usaha merupakan energi yang disalurkan sehingga berhasil menggerakkan suatu benda dengan gaya tertentu. Secara matematis, usaha bisa dinyatakan sebagai hasil perkalian skalar antara gaya dan perpindahan, sehingga dirumuskan sebagai berikut.

W = F.s

Keterangan:

W = usaha (Joule);

F = gaya (N); dan

s = perpindahan (m).

Usaha pada bidang datar

Gambar di samping menunjukkan bahwa ada suatu gaya yang dibutuhkan untuk menarik benda sampai pindah sejauh s.

Jika gaya tersebut membentuk sudut θ terhadap perpindahan, perumusannya menjadi seperti berikut.

W = F s cos θ

Usaha pada bidang miring

Jika usaha yang dilakukan benda berada di atas bidang miring, Quipperian harus mampu menguraikan komponen gaya-gayanya, seperti gambar di samping.

Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

W = m g s sin θ

Multiple Choice

Rumus usaha yang umum diketahui adalah...

• W = 1/2 mv^2

• W = F s

• W = Mg $\Delta$ h

• W = F s sin $\theta$

Multiple Choice

Sebuah balok ditarik gaya F = 120 N yang membentuk sudut 37^o terhadap arah horizontal sehingga balok bergeser sejauh 10 m seperti pada gambar, tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya F pada balok?

• 720 Joule

• 960 Joule

• 690 Joule

• 120 Joule

Pengertian Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. kalian harus tahu bahwa energi ini sifatnya kekal. Artinya, energi tidak dapat musnah, tetapi hanya bisa berubah bentuk dari energi satu ke energi lainnya.

Macam-macam energi

• Energi Kinetik

• Energi Potensial

• Energi Mekanika

• Energi potensial pegas

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Benda bergerak memiliki energi kinetik karena adanya kecepatan. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.
 $Ek\ =\ \frac{1}{2}\ m\ v^2$  

Keterangan:
Ek = energi kinetik (Joule);
m = massa (kg); dan
v = kecepatan (m/s)

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya. Secara matematis, energi potensial dirumuskan sebagai berikut.
 $Ep\ =\ m\ g\ h$  
Keterangan:
Ep = energi potensial (Joule);
m = massa (kg);
g = percepatan gravitasi (m/s2); dan
h = ketinggian benda (m).

Energi Mekanika

Energi mekanik adalah energi hasil penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik. Besarnya energi benda selalu tetap selama tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut. Secara matematis, energi mekanik dirumuskan sebagai berikut.
 $Em\ =\ Ek\ +\ Ep$  

Keterangan:
Em = energi mekanik (Joule);
Ep = energi potensial (Joule); dan
Ek = energi kinetik (Joule).

Energi potensial pegas

Energi potensial pegas adalah energi potensial saat pegas diregangkan atau dimampatkan. Secara matematis, energi potensial pegas dirumuskan sebagai berikut.

Ep = 1/2 k $\left(\Delta x\right)^2$  

Multiple Choice

Sebutkan macam-macam energi?

• Eq, Ep dan Em

• Ek, En dan Em

• El, Er dan Em

• Ek, Ep, dan Em

Multiple Choice

Sebuah mobil bermassa 5.000 kg sedang bergerak dengan kelajuan 72 km/jam mendekati lampu merah.

Tentukan besar gaya pengereman yang harus dilakukan agar mobil berhenti di lampu merah yang saat itu berjarak 100 meter dari mobil! (72 km/jam = 20 m/s)

• 10.000 N

• 1.000 N

• 5.000 N

• 72.000 N

Multiple Choice

Benda seberat 10 N berada pada bidang miring yang licin dengan sudut kemiringan 30°. Bila benda meluncur sejauh 1 m, maka usaha yang dilakukan gaya berat adalah….

• 5 J

• $5\sqrt{3}$ J

• 10 J

• $10\sqrt{3}$ J

Hubungan usaha dan energi

Usaha merupakan perubahan energi yang terjadi pada suatu benda, baik perubahan energi kinetik maupun energi potensial. Secara matematis, hubungan antara usaha dan energi dirumuskan sebagai berikut.

 $W\ =\ m\ g\ \Delta h\ W\ =\ \frac{1}{2}\ m\ \Delta v^2$  

Open Ended

Jelaskan apa yang dimaksud dengan usaha dan energi?

Terima kasih

By. Syarifa Nuraeni Alay Idrus