Usaha Dan Energi

1. USAHA, ENERGI DAN DAYA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2016
USAHA
ENERGI
DEMONSTRASI
DAYA
Kelompok 8
Dosen : Drs. H.Asrizal.M.Si
Liza Resnita
Vera Yunita Nasution
Zainul AdhaLATIHAN

3. Mengapa mobil jeep ini sanggup menarik benda yang sangat berat?
Semua kegiatan yang ditunjukan gambar adalah USAHA.
Apa itu Usaha?

4. Pengertian Usaha
Usaha didefinisikan sebagai
hasil perkalian antara
perpindahan titik tangkapnya
dengan komponen gaya pada
arah perpindahan.
F cos 
F sin 
F
s
Besarnya usaha
W = (F cos ) . s
Contoh dari konsep usaha
Keterangan :
W= usaha (J)
F = gaya (N)
s = perpindahan yang dilakukan (m)
 = sudut yang dibentuk oleh gaya dan
perpindahan.(0)

5. W = (F cos ) . s
Please, Listen Joule
Unit History
Carefully!

6. Gambar 1. wanita menarik koper

7. Diketahui: F = 22 N
θ = 60o
s = 3 m
Ditanya: W = …?
W =
Jawab: W = F s cos θ
= 22 N . 3 m . Cos 60o
= 66 . 0,5 N.m
33 N.m = 33 Joule

8. Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan
usaha
Suatu benda dikatakan memiliki energi jika benda tersebut
dapat melakukan usaha.
ENERGI

9. Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki
benda karena gerakannya.
Energi kinetik suatu benda besarnya berbanding lurus
dengan massa benda dan kuadrat kecepatannya.
Secara matematika ditulis sebagai berikut:
dengan,
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
Ek = Energi kinetik (joule)
2
..
2
1
vmEk 
Gambar 2. kincir angin

10. Berdasarkan Hukum II Newton, diketahui
bahwa percepatan berbanding lurus dengan
gaya dan berbanding terbalik dengan massa.
Maka usaha yang dilakukan pada benda adalah
jika
dengan,
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
m = massa benda (kg)
maka
a = percepatan benda (m/s2)
W = F . s F= m.a W = m . a . s

11. Jika gaya F bekerja pada benda, benda
tersebut akan bergerak berubah beraturan
(GLBB), sehingga berlaku
atau
dengan,
V0 = kecepatan awal benda (m/s)
Vt = kecepatan akhir benda (m/s)
a = percepatan benda (m/s2)
s = perpindahan (m)
Vt
2= V0
2 + 2as s= Vt
2 -V0
2 / 2as

12. Sehingga persamaan usaha pada benda menjadi
Dengan demikian, didapat hubungan usaha dan energi
kinetik, yaitu







 

a
VV
maW t
2
2
0
2
2
0
2
2
1
2
1
mVmVW t 
0kkt EEW 

13. Contoh Soal
• Seekor burung mempunyai massa 2 kg,
terbang dengan kecepatan 5 m/s.
Berapakah energi kinetiknya?
Ek = ½ mv2
= ½ • 2kg • (5m/s)2
= ½ • 2kg • 25 m2/s2
= 25 joules

14. Gambar 3. animasi energi potensial

15. Energi potensial gravitasi adalah energi yang
dimiliki oleh suatu benda karena pengaruh tempat
kedudukannya (ketinggian).
Energi Potensial Gravitasi
dengan,
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = tinggi benda (m)
Ep = energi potensial gravitasi (Joule)
hhgmEp ..
Gambar 4. animasi
energi potensial
grafitasi

16. Energi Potensial Pegas
Energi potensial yang dimiliki pegas atau benda elastis
besarnya berbanding lurus dengan konstanta pegas k dan
kuadrat simpangannya.
Secara matematis dapat dinyatakan
dengan persamaan berikut
dengan,
k = konstanta pegas (N/m)
Δx = simpangan (m)
Ep = energi potensial pegas (Joule)
2
..
2
1
xkEp 
Let’s See
Animation
Video

17. ENERGI MEKANIK DAN
DAYA
Let’s Watch This Video!

18. Demonstrasi Alat Sederhana
Energi Potensial
Let’s See This Video Carefully!

19. Latihan
Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak pada
permukaan licin dengan kecepatan awal 2 m/s
dan dikerjakan usaha sebesar 21 Joule.
Kecepatan akhir benda tersebut adalah ...
A. 3 m/s C. 5 m/s E. 7 m/sD. 6 m/sB. 4 m/s
Pilihlah salah satu jawaban yang benar!

20. MAAF,COBA
LAGI!

22. Seorang pekerja mendorong benda dengan
gaya mendatar 150 N dan benda berpindah
sejauh 5 meter, maka usaha yang dilakukannya
sebesar ….
A. 30 J
C. 155 J E. 750 J
D. 450 J
B. 145 J

23. MAAF,COBA
LAGI!

25. Untuk menggeser sebuah lemari dengan massa
10 kg diperlukan usaha sebesar 400 J. Jika g =
10 m/s2, besarnya perpindahan lemari adalah
….
A. 2 m
C. 6 m E. 10 m
D. 8 m
B. 4 m

26. MAAF,COBA
LAGI!

28. Sebuah gaya F menarik balok dengan arah α
(tan α = ) terhadap bidang horizontal. Untuk
menggeser balok sepanjang bidang horizontal
sejauh 50 meter, usaha yang dilakukan gaya
tersebut 750 joule. Besar gaya F adalah ….
A. 15 N C. 16,25
N E. 18 N
D. 17,25
N
B. 15,75
N

29. MAAF,COBA
LAGI!

31. Sebuah balok dikaitkan pada ujung sebuah
pegas. Ujung pegas lainnya dikaitkan ke langit-
langit. Kemudian balok ditarik dengan gaya F
sehingga memiliki energi potensial U. Jika balok
tersebut ditarik dengan gaya 2F, maka energi
potensial balok menjadi ….
A. ¼ U C. U E. 4 UD. 2 UB. ½ U

32. MAAF,COBA
LAGI!

34. Ekowati, Evelyn. 2007. Fisika untuk SMA kelas XI
Program Ilmu Alam. Surakarta : Penerbit CV. Haka
MJ.
Kanginan, Martin. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XI
Semester 1. Jakarta : Penerbit Erlangga
Kanginan, Martin. 2007. Seribu Pena untuk SMA
Kelas XI. Jakarta : Penerbit Erlangga