Daya Gaya Konservatif Uraian Materi

LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 4: USAHA, DAYA DAN ENERGI KELOMPOK KOMPETENSI B Mata Pelajaran Fisika SMA 103

6. Energi Mekanik

Pada teorema usaha energi, gaya yang bekerja pada benda yang mengubah energi kinetik adalah semua jenis gaya, baik yang konservatif maupun yang non konservatif. Kita telah memperoleh rumus umum W = ∆K. Anda dapat memisahkan kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif dan non konservatif dan menulis W sebagai berikut W = W kons + W non-kons 4.19 Tetapi, berdasarkan persamaan 4.11, W kons = - ∆U, sehingga persamaan 4.19 dapat ditulis sebagai W = ∆U + W non-kons 4.20 atau W non-kons = ∆U + ∆K = U 2 - U 1 + K 2 - K 1 = U 2 + K 2 - U 1 + K 1 4.21 Kita definisikan besaran yang namanya energi mekanik EM = U + K 4.22 sehingga kita dapat menulis persamaan 4.21 sebagai W non-kons = EM 2 - EM 1 atau W non-kons = ∆EM 4.23 Persamaan menyatakan bahwa: .

a. Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Suatu kasus menarik muncul jika pada benda hanya bekerja gaya konservatif dan tidak ada gaya non-konservatif. Dalam kondisi demikian maka W non-kons = ∆EM sehingga berdasarkan persamaan 10.23 ∆EM = 0 atau EM 1 = EM 2 4.24 Usaha yang dilakukan oleh gaya non konservatif = Perubahan energi mekanik benda Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 4: USAHA, DAYA DAN ENERGI KELOMPOK KOMPETENSI B 104 Hubungan ini adalah ungkapan dari hukum kekekalan energi mekanik.

7. Usaha oleh gaya pegas

Berdasarkah hukum Hooke, gaya yang dilakukan oleh pegas ketika pegas menyimpang sejauh x dari titik seimbang adalah: F = - k x Usaha yang dilakukan oleh pegas ketika menyimpang dari pososi seimbang x = 0 ke posisi sembarang x yang sembarang adalah: W = ∫ Fdx x Gaya pegas merupakan gaya konservatif, maka usaha yang dilakukan gaya pegas merupakan negatif selisih energi potensial pegas, yaitu: −∆U = ∫ Fdx x atau −[U x − U ] = ∫ −kx dx x atau −� � − � = � ∫ ��� = � � [� ] � = �� Dengan memilih energi potensial nol pada titik seimbang maka diperoleh energi potensial pegas pada sembarang penyimpangan adalah: � � = 1 �� Jika tidak ada gaya non-konservatif yang bekerja pada benda maka energi benda kekal. LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 4: USAHA, DAYA DAN ENERGI KELOMPOK KOMPETENSI B Mata Pelajaran Fisika SMA 105

D. Aktivitas Pembelajaran

Setelah mengkaji materi tentang Usaha, Energi dan Daya, Anda dapat mempelajari kegiatan eksperimen dan non eksperimen yang dalam modul ini disajikan petunjuknya dalam lembar kegiatan. Untuk kegiatan percobaan, Anda dapat mencobanya mulai dari persiapan alat bahan, melakukan percobaan dan membuat laporannya. Sebaiknya Anda mencatat hal-hal penting untuk keberhasilan percobaan, Ini sangat berguna bagi Anda sebagai catatan untuk mengimplementasikan di sekolah. Kegiatan 1: Menjabarkan Konsep Usaha Langkah-langkah 1. Silahkan, Anda lakukan percobaan sesuai Lembar kerja LK – 1 berikut ini. Usaha Pada Bidang Datar I. Tujuan Menyelidiki hubungan usaha pada bidang datar

II. Alat dan Bahan

1. Balok kecil 2. Balok besar 3. Penggaris 4. Dinamometer

5. Timbangan

III. Langkah Percobaan

1. Timbang massa dari balok kayu yang tersedia. 2. Rangkailah alat seperti gambar di berikut ini. 3. Buat garis A sebagai acuan awal balok mulai bergerak seperti pada gambar di atas Garis A Garis B Dinamometer Balok Kayu Ditarik