Energi Kinetik Langkah Kerja

114 Fisika SMAMA Kelas XI Kegiatan 4.2 Jawab: Berdasarkan hukum II Newton Anda peroleh percepatan yang dialami balok sebesar 6 2 F a m = = = 3 ms 2 dan rumus gerak lurus berubah beraturan untuk kecepatan awal v = 0 adalah: v = a t = 3 × 4 = 12 ms Energi kinetik akhir yang dimiliki balok adalah E k = 2 1 2 mv = 2 1 212 2 = 144 J Energi Kinetik A. Tujuan Anda dapat menentukan faktor-faktor yang memengaruhi energi kinetik

B. Alat dan Bahan

1. Dua buah papan rata yang permukaannya halus 2. Sebuah buku tebal 3. Dua buah bola dengan massa berbeda 4. Dua buah kotak karton rusuk kira-kira 5 cm dengan satu ujungnya terbuka 5. Sebuah mistar plastik tebal

C. Langkah Kerja

1. Letakkan kedua papan sejajar satu sama lain di lantai, dengan jarak pisah kira-kira 15 cm 2. Naikkan salah satu dari tiap papan dengan mengganjalnya dengan sebuah buku tebal, sehingga setiap papan menjadi bidang miring 3. Letakkan tiap kotak di dasar bidang miring sedemikian hingga ujung terbuka kotak dapat menangkap bola baja yang meninggalkan bidang miring 4. Buatlah tabel seperti di bawah ini F = 6 N F t = 4 s 115 Usaha dan Energi Tabel Hasil Pengamatan Keterangan Jarak Tempuh Kotak Ketika Ditabrak Bola Ringan Bola Berat Percobaan 1 Percobaan 2 Percobaan 3 Total Jarak rata-rata 5. Letakkan sebuah mistar yang merintangi kedua bidang miring di dekat puncak bidang miring, kemudian letakkan sebuah bola pada tiap bidang miring tepat di belakang mistar 6. Angkatlah mistar secara cepat untuk membebaskan kedua bola pada saat bersamaan 7. Ukur dan catatlah jarak yang ditempuh oleh kotak setelah ditabrak bola pada tabel yang telah Anda siapkan 8. Kembalikan kotak pada posisi awalnya didasar bidang miring dan ulangi langkah ke 5, 6, 7 paling sedikit tiga kali 9. Hitunglah jarak rata-rata yang ditempuh oleh kotak 10. Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan ini Hubungan energi kinetik dengan usaha dijelaskan sebagai berikut. Sebuah benda pada posisi 1 bergerak dengan kelajuan v 1 . Kemudian benda dikenai gaya luar F, sehingga benda bergerak dipercepat beraturan. Dalam selang waktu t benda berpindah sejauh x D dari posisi 1 ke posisi 2. Pada posisi 2 benda bergerak dengan kelajuan v 2 .Perhatikan Gambar 4.13 Gambar 4.13 Hubungan usaha dan energi kinetik Pada posisi 1, benda bergerak dengan kelajuan v 1 , kemudian pada benda bekerja gaya F, sehingga benda berpindah sejauh x D . Usaha yang dilakukan oleh gaya F pada benda adalah W = F x D . Usaha dan energi adalah besaran skalar yang setara, maka Anda dapat pastikan bahwa penambahan energi kinetik berasal dari usaha W = F x D . Secara matematis Anda akan dapat persamaan seperti berikut. posisi 1 posisi 2 F V 1 x