34 |
Modul Fisika Semester 1 Kelas XI SCI_SMAN 2 Bandar Lampung Oleh: M. Kholid, M.Pd.
4. USAHA OLEH GAYA KONSERVATIF DAN NON KONSERVATIF
Ditinjau dari kekekalannya, gaya dibedakan dua macam yaitu gaya konservatif dan gaya non konservatif gaya disipatif.
Pada gaya konservatif :
- Hukum kekekalan energi berlaku Jika hanya gaya konservatif yang bekerja pada benda. - Gaya yang memindahkan benda dalam medan konservatif .
- Medan konservatif bersifat reversibel. - Contoh gaya konservatif adalah gaya gravitasi gaya berat dan gaya pegas. Jadi pada benda yang
jatuh bebas dari ketinggian tertentu, berlaku hukum kekekalan energi.
Sedang pada gaya non konservatif disipatif :
- Hukum kekekalan energi tidak berlaku Jika gaya disipatif bekerja pada benda. - Energi mekanik sebuah benda hanya kekal jika tidak ada gaya disipatif bekerja.
- Contoh gaya disipatif adalah gaya gesekan. Sebagai contoh balok turun pada bidang miring yang kasar ada gaya gesek, maka hukum kekekalan energi mekanik tidak berlaku.
Contoh Soal:
Sebuah balok bermassa 2 kg lepas dari ketingggian 3,2 m pada bidang miring kasar dengan sudut kemiringan 37
o
tan 37
o
= ¾ terhadap bidang horizontal. Jika koefisien gesekan antara bidang dan balok sebesar 0,1, hitung usaha yang diperlukan balok sampai di dasar bidang miring
Penyelesaian:
� = . � = � sin
− . � = � sin
− �� cos .
ℎ sin
� = � ℎsin − � cos
. sin
� = � ℎ − µ cot 3,2 m
37
o
µ = 0,1 f
35 |
Modul Fisika Semester 1 Kelas XI SCI_SMAN 2 Bandar Lampung Oleh: M. Kholid, M.Pd.
5. HUBUNGAN USAHA DAN ENERGI
Jika kita melakukan usaha pada suatu benda, maka artinya kita memberikan energi pada benda tersebut. Dengan demikian energi pada benda tersebut akan bertambah. Misalkan sebuah balok
ditarik dengan gaya F sehingga balok bergerak searah dengan arah gaya. Jika kecepatan balok mula- mula v
1
, dan setelah bergerak sejauh s berubah menjadi v
2.
Jika lantai licin, berapakah usaha yang dilakukan gaya pada balok ?
Dapat dihitung dengan cara berikut :
Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa : Usaha yang diterima benda = perubahan energi kinetiknya.
W = ∆ E
k
F F
s
V
1
V
2
W = F s W = m a s
Ingat: v
2 2
= v
1 2
+ as → as =
2 1
v
2 2
-
2 1
v
1 2
W = m
2 1
v
2 2
-
2 1
v
1 2
W =
2 1
m v
2 2
-
2 1
m v
1 2
–
36 |
Modul Fisika Semester 1 Kelas XI SCI_SMAN 2 Bandar Lampung Oleh: M. Kholid, M.Pd.
5. D A Y A
