Energi Kinetik dan Usaha Kinetic energy of a moving object, Work done by a force, Power

Energi Kinetik Amati gerak manik-manik di samping. Energi kinetik didefinisikan sebagai: Jika energi di pindahkan dari F ke benda, maka usaha positif yang diberikan ke benda menyebabkan benda bergerak dipercepat (W>0). Jika energi di pindahkan benda ke luar, maka usaha negatif yang dilakukan benda selama bergerak akan menyebabkan geraknya diperlambat (W<0).

Finding an Expression of Work Bagaimana hubungan antara usaha yang dilakukan untuk menggerakkan sebuah benda dengan perubahan energi kinetik yang terjadi ? Tinjau gerak manik-manik berikut: m Arah F menentukan pergerakan benda. Arah gerak benda menentukan besarnya perpindahan benda. Perpindahan benda mengindikasikan Usaha yang dilakukan:

Gunakan Hk Newton II arah sb.x Gunakan persamaan Kinematika Nyatakan persamaan kinematika dalam bentuk Energi Kinetik Dapatkan bentuk: Disebut sebagai Teorema Usaha-Energi Kinetik Mari kita lihat beberapa contoh penghitungan usaha oleh beberapa macam gaya.

Usaha oleh Gaya Gravitasi B

Usaha oleh sebuah fungsi Gaya Sebuah gaya terdefinisi berbentuk sebuah fungsi bergantung pada variabel posisi x. Usaha oleh F(x) akan dihitung dari posisi xi hingga xf . Matematically, we need to calculate the area under the curve. Numerically, just find the area of an element, ΔWj=Fj,avg Δx Jika Δx→ 0 (N→∞), maka:

Usaha oleh Gaya Pegas Pada abad ke-17, Robert Hooke mendefinisika besarnya Gaya oleh pegas adalah Usaha yang dilakukan oleh gaya pegas saat direntangkan sejauh L adalah

O x y z A B path

Power Jika kita menghitung besarnya usaha yang dilakukan dalam hitungan waktu pengamatan tertentu, maka kita telah menghitung besarnya DAYA (Power) : Daya sesaat pada t tertentu : v

Contoh Sebuah massa m dihubungkan dengan sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas k. Posisi setimbang adalah saat x=0. Tinjau dua lintasan yang mendeskripsikan perpindahan benda dari titik x=L menuju titik x=0. Lintasan 1: benda berpindah langsung dari x=L ke x=0 (Gambar b). Lintasan 2: benda berpindah dari x=L menuju x=a (a<0) lalu bergerak menuju x=b (b>L) dan berakhir di x=0 (Gambar c). Tentukan besarnya usaha yang diberikan pada benda oleh pegas menurut lintasan 1 dan 2.

Solusi

advanched