Kerja dan Energi Kinetik dan Potensial Tim Fisika TPB 2016

Minggu ini Kita akan membahas konsep energi Energi merupakan salah satu konsep yang paling penting di Fisika dan juga di bidang lain. Konsep energi juga dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang mungkin sulit diselesaikan menggunakan persamaan Newton

Energi Ada di seluruh alam semesta ini Setiap proses di alam melibatkan energi dan transfer atau transformasi energi Mempunyai berbagai bentuk: Kinetik, Panas, Kimia, Nuklir, Elektromagnetik, Gelombang, Gravitasi

Kerja Pertimbangkan sebuah gaya bekerja pada sebuah benda. Seberapa efektif gaya tersebut memindahkan benda? Tergantung tidak hanya besar gaya, tetapi juga arahnya!

Jadi besar kerja Fx W = Fx Dr Perhatikan gaya F bekarja pada benda/balok. Gaya F menyebabkan benda berpindah ke arah x. kita bagi menjadi komponen Fx (sejajar/searah dengan arah perpindahan) dan Fy(tegak lurus). Komponen gaya yang mana melakukan kerja? Fx (Searah!) Besar kerja yang dilakukan oleh Fx bergantung juga pada besar perpindahan! Jadi besar kerja Fx W = Fx Dr

Definisi Kerja Kerja yang dilakukan pada benda/sistem, untuk gaya yang konstan F adalah: Satuan :

Perlu diingat Konsep kerja ini berbeda dengan apa yang biasa kita lakukan, contohnya pada saat kita memikul sebuah benda selama beberapa menit Tidak melakukan Kerja, Karena

Jika F tidak konstan Fx=Fcos(q)

Kerja = Luas dibawah kurva Fx vs x

Contoh: Berapa kerja yang dilakukan oleh gaya Fx?

Daya Energi per satuan waktu yang ditransfer disebut daya (atau power). Daya rata-rata kerja dilakukan pada interval waktu:

Jika ada F bekerja, ada perubahan kecepatan vi menjadi vf

Ingat !

Energi Kinetik Definisi Energi Kinetik: Kerja yang dilakukan pada benda/sistem hanya mengubah laju benda atau energi kinetik (K). Kerja = perubahan energi kinetik

Teorema Kerja–Energi Kinetik mengindikasikan bahwa Laju benda akan dipercepat jika kerja netnya positif Laju benda diperlambat jika kerja netnya negatif Perlu diingat: Teorema kerja–energi kinetik menggunakan Laju, bukan kecepatan. Teorema ini menghubungkan kerja dengan perubahan laju sebuah benda. Bukan perubahan kecepatan. Gerak melingkar, laju konstan, kecepatan berubah-ubah. Gaya sentripetal tidak melakukan kerja, karena perpindahan tegak lurus dengan gaya. sudut = 90o

Kekekalan Energi T - Transfer Salah satu hal utama dalam menggunakan metode energi adalah energi tidak dapat dimusnahkan dan diciptakan. Energi selalu “conserve” (tetap/kekal). Jika energi sistem berubah berarti ada energi yang ditransfer keluar atau kedalam batas sistem. T - Transfer

Kerja yang dilakukan Gaya Gesek kinetik vi vf Kf Ki fk fk

Energi Potensial Gravitasi Eksperimen sederhana mengangkat sebuah buku perlahan-lahan Vi =0 dan Vf = 0: energi kinetik K = 0 Kita melakukan kerja! Tetapi tidak ada perubahan energi kinetik Energi tersimpan dalam bentuk lain yaitu energi potensial gravitasi

Energi Potensial Gravitasi (Ug) Fapp Definisi Energi Potensial gravitasi

Sistem terisolasi, contoh sistem buku-bumi Kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi:

Ingat! ini hanya berlaku untuk gaya konservatif

Konservasi energi mekanis Menunjukkan bahwa tidak ada perubahan energi total pada sistem. Atau energi tidak ada yang ditransfer Definisi Energi Mekanis:

Konsep konservasi energi mekanis Ini menyatakan bahwa energi total (kinetik + potensial), bagian awal/inisial dan final haruslah sama

Kerja dilakukan oleh Pegas Gaya pegas Ingat: k - konstanta pegas x - perpindahan dari titik tanpa regangan

Kerja pada pegas dari posisi 0 ke –x Pegas ditekan sejauh x Ingat! Kerja W = Luas dibawah kurva F-x

Energi Potensial Pegas Definisi Energi Potensial Pegas

Ciri-ciri Gaya Konservatif Kerja yang dilakukan gaya konservatif tidak tergantung pada lintasan. Kerja pada lintasan tertutup adalah nol.

Kerja dilakukan oleh gaya gesek Karena gaya gesek selalu berlawanan denga arah perpindahan, maka ATAU

Contoh Penggunaan Kekalan Energi Mekanik

Berapakah W? dari 0m sampai 12m

W? dari 0-10m

Contoh soal 1

Contoh soal 2