PPT Usaha dan Energi usaha dan energi

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Usaha dan energi

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

STANDAR KOMPETENSI
1. Menganalisis gejala alam dan
keteraturannya dalam cakupan
mekanika benda titik
KOMPETENSI DASAR:

1.5 Menganalisis hubungan antara usaha,
perubahan energi dengan hukum kekekalan
energi mekanik

INDIKATOR
1. Menguraikan hubungan antara usaha, gaya, dan
perpindahan
2. Menghitung besar energi potensial (gravitasi dan
pegas) dan energi kinetik
3. Menerapkan hubungan antara usaha dan energi
kinetik
4. Menerapkan hubungan antara usaha dengan
energi potensial
5. Menganalisis bentuk hukum kekekalan energi
mekanik

Usaha dan energi

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI

Mengapa mobil jeep ini mampu
menarik sebuah beban yang sangat
berat ???

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

karena adanya usaha.

Apa yang dimaksud dengan
usaha ?


BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

DEFINISI
Usaha adalah hasil kali antara gaya konstan
F dengan perpindahan s.

W  F cos  s
Keterangan :
F = gaya (N)
s = perpindahan yang dilakukan (m)
 = sudut yang dibentuk oleh gaya dan
perpindahan.(0)
 Satuan SI dari kerja: newton.meter = joule
(J)

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI

REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Satuan Dari usaha

Teorema Usaha -Energi
Dan Energi Kinetik
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI

PENYUSUN
PENYUSUN

Kebanyakan orang mengharapkan
hasil ketika ia melakukan kerja.
 Tetapi dalam Fisika, hasil diperoleh
ketika resultan gaya melakukan
kerja pada suatu benda.
 Hasil tersebut merupakan
perubahan energi kinetik dari
benda tersebut.


BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN

LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

ENERGI KINETIK
BERANDA
BERANDA



Definisi
Energi kinetik dari suatu benda
dengan massa m dan laju v,
diberikan oleh:
1 2
EK  mv

2



Satuan SI dari Energi Kinetik adalah:
joule (J)

KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

TEOREMA USAHA-ENERGI
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Ketika resultan gaya melakukan kerja W pada
suatu benda, energi kinetik dari benda
tersebut berubah dari keadaan awal EK0 ke
keadaan akhir KEf, Perbedaan antara kedua

nilai ini sama dengan kerja yang dilakukan:

1 2 1 2
W EK f  EK0  mv f  mv0
2
2

USAHA OLEH ENERGI KINETIK
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

ENERGI POTENSIAL GRAVITASI
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN



Definisi
Energi Potensial Gravitasi (EP)
adalah energi yang dipunyai oleh
benda dengan massa m yang
bergantung pada posisi relatif
terhadap permukaan bumi. Posisi
benda tersebut diukur pada
ketinggian h yang relatif terhadap
suatu titik acuan:

EP mgh

Energi Mekanik Total
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

ENERGI MEKANIK TOTAL

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI



LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN



Konsep dari kerja dan teorema kerja-energi
telah memberikan kesimpulan bahwa suatu
benda dapat mempunyai dua jenis energi:
energi kinetik dan energi potensial gravitasi.
Jumlahan dari kedua jenis energi ini dikenal
dengan energi mekanik total E, sehingga:
E = EK + EP
Teorema kerja-energi dapat dituliskan dalam
bentuk energi mekanik total:
Wnc = Ef – E0

BERANDA
BERANDA

Kekekalan Energi
Mekanik
 Jika tidak ada kerja yang dilakukan oleh
gaya non-konservatif, atau Wnc = 0,
maka
Ef = E0
(½mvf2 + mghf) = (½mv02 + mgh0)

KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN



Atau energi mekanik total bernilai
konstan sepanjang lintasan antara titik
awal dan akhir, atau tidak ada
perubahan dari nilai awalnya E0.

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Contoh: Roller Coaster
Raksasa
Satu dari yang tercepat
diantara roller coaster di
dunia adalah Magnum XL200 di Cedar Point Park in
Sandusky, Ohio (seperti
gambar). Kereta seakanakan jatuh dari ketinggian
59,4 m. Asumsikan
bahwa coaster ini
memiliki kecepatan yang
mendekati nol ketika
berada di puncak.
Abaikan gesekan dan
tentukan kecepatan
kereta tepat ketika
berada di bawah.

PENYELESAIAN
BERANDA
BERANDA



KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN



Gaya normal tegak lurus arah gerak
sehingga tidak ada kerja yang dilakukan.
Gesekan diabaikan, sehingga Wnc = 0 J.
Gunakan hukum kekekalan energi
mekanik, sehingga:

1 2
1 2
mv f  mgh f  mv0  mgh0
2     
2    
energi mekanik akhir

 

energi mekanik awal

v f  v02  2 g  h f  h0  34,1 m/s

DAYA
BERANDA
BERANDA



Definisi
Daya rata-rata
adalah rata-rata
perubahan dari kerja W yang dilakukan dan
P dengan membagi W dengan
diperoleh
waktu yang diperlukan untuk melakukan
kerja tersebut.

KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI

W
P
t

LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Satuan SI untuk Daya adalah joule/detik =
watt (W)


Tabel Satuan dari Daya
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

BENTUK LAIN DARI DAYA
BERANDA
BERANDA



KOMPETENSI
KOMPETENSI

perubahan energi
P
waktu

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN



EVALUASI
EVALUASI


REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Daya dapat pula didefinisikan sebagai
perubahan dari energi dibagi dengan waktu.

Karena kerja, energi dan waktu merupakan
besaran skalar, maka daya juga merupakan
besaran skalar.
Karena W = Fs maka daya rata-rata juga dapat
dituliskan sebagai berikut:

P F v

LATIHAN SOAL
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI

1. Usaha yang dilakukan oleh gaya sebesar 50
N sewaktu menarik beban seperti gambar
pada sudut 45ºsejauh 10 m adalah … (J)

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

a.
b.
c.
d.
e.

100
150√2
200 √2
250 √2
500

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI

JAWABAN :

BENAR

Penyelesaian : D
W = F x s cos θ
= 50 x 15 cos 450
= 250 √2

REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

SOAL SELANJUTNYA …

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI

JAWABAN :

SALAH

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Silakan coba lagi…

2. ANGKAT BEBAN
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI

Atlet angkat berat sedang mengangkat barbel dengan
berat 710 N. Pada gambar b ia mengangkat beban
sejauh 0,65 m di atas dadanya. Pada gambar c ia
menurunkannya dedngan jarak yang sama. Beban
dinaikkan dan diturunkan dengan kecepatan yang
sama. Besar usaha yang dilakukan pada barbel ketika
diangkat adalah …

LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

a.
b.
c.
d.
e.

460 J
- 460 J
300 J
-350 J
280 J

JAWABAN :
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

BENAR

Penyelesaian : A

Barbel diangkat dan diturunkan
dengan kecepatan yang sama,
sehingga kondisinya adalah
setimbang. Konsekwensinya, gaya F
yang dikerjakan oleh atlet haruslah
seim-bang dengan berat dari barbel
tersebut, sehingga F = 710 N
Kerja ketika beban dinaikkan:

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI

JAWABAN :

SALAH

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Silakan coba lagi…

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

3. Berdasarkan soal no. 2 besar usaha
yang dilakukan pada barbel ketika
diangkat adalah …
a.
b.
c.
d.
e.

460 J
- 460 J
300 J
-350 J
280 J

JAWABAN :
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

BENAR

Penyelesaian : B

Barbel diangkat dan diturunkan dengan
kecepatan yang sama, sehingga
kondisinya adalah setimbang.
Konsekwensinya, gaya F yang
dikerjakan oleh atlet haruslah seimbang dengan berat dari barbel tersebut,
sehingga F = 710 N
Kerja ketika beban diturunkan adalah …

BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI

JAWABAN :

SALAH

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

Silakan coba lagi…

REFERENSI
BERANDA
BERANDA

1.

Ekowati, Evelyn. 2007. Fisika untuk SMA
kelas XI Program Ilmu Alam. Surakarta :
Penerbit CV. Haka MJ.

2.

Kanginan, Martin. 2007. Fisika untuk SMA
Kelas XI Semester 1. Jakarta : Penerbit
Erlangga

3.

Kanginan, Martin. 2007. Seribu Pena untuk
SMA Kelas XI. Jakarta : Penerbit Erlangga

4.

http://www.google.co.id/imglanding?
q=gambar usaha dan energi.

KOMPETENSI
KOMPETENSI
MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

PENYUSUN
BERANDA
BERANDA
KOMPETENSI
KOMPETENSI

Nama
Instansi
Website

: Novita Pratama, s. Pd
: Sma Negeri 2 arga makmur
: www. Sman2arma.com

MATERI
MATERI
LATIHAN
LATIHAN
EVALUASI
EVALUASI
REFERENSI
REFERENSI
PENYUSUN
PENYUSUN

EDITOR
Nama
Email

: Nur Samsudin, S. Pd.Fis.
: samfispbg@yahoo.com