Bab 4 Usaha dan Energi Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Indikator 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. 1.6 Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik untuk menganalisis gerak dalam kehidupan sehari-hari. Indikator Menjelaskan dan memformulasikan usaha, energi, dan daya. Mendeskripsikan hubungan antara usaha dan energi. Mendeskripsikan dan memformulasikan hukum kekekalan energi mekanik. Menggunakan konsep usaha dan energi dalam pemecahan masalah fisika. Mengakui kebesaran Tuhan melalui fenomena kekekalan energi. Close Next

Hukum Kekekalan Energi Daftar Materi Pokok Usaha (Halaman 161 – 174) Hukum Kekekalan Energi (Halaman 191 – 197) Energi (Halaman 174 – 191) Daya (Halaman 198 – 201) Back Next

A. Usaha Apakah anak pada gambar di samping melakukan usaha? Ya, jika mobil berpindah. Tidak, jika mobil tidak berpindah. Usaha didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya searah perpindahan (F) dengan besar perpindahan yang dihasilkannya (s). Back Next

Untuk F yang bekerja pada benda membentuk sudut terhadap perpindahan s, maka: q F cosq s Home Back Next

Grafik Gaya-Perpindahan Menentukan usaha dari grafik gaya-perpindahan Usaha Negatif Usaha negatif adalah usaha yang dilakukan oleh gaya yang arahnya berlawanan dengan arah perpindahan benda. Contoh-contoh usaha negatif : Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan. Usaha yang dilakukan oleh gaya berat ketika benda bergerak ke atas. Home Back Next

Usaha oleh Beberapa Gaya Jika gaya yang bekerja pada sebuah benda lebih dari satu, maka usaha oleh gaya-gaya tersebut adalah sama dengan jumlah aljabar usaha oleh masing-masing gaya. Home Back Next

B. Energi Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Satuan energi dalam SI adalah sama dengan satuan usaha, yaitu joule. 1 joule = 1 Nm = kg m2/s2 Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya (kecepatannya). Home Back Next

Teorema Usaha-Energi Kinetik Jika DEk bernilai positif, maka usaha sebesar Wres pada benda meningkatkan energi kinetik benda. Jika DEk bernilai negatif, maka benda melakukan usaha, sehingga mengalami penurunan energi kinetik. Home Back Next

Gaya konservatif hanya merupakan fungsi posisi. Gaya konservatif memiliki sifat bahwa usaha yang dilakukan untuk membawa suatu benda di bawah pengaruh gaya ini tidak bergantung pada jalan (lintasan) yang ditempuh melainkan hanya bergantung pada posisi awal dan posisi akhir benda. Contoh gaya konservatif adalah gaya gravitasi, gaya pegas, dan gaya gravitasi Newton. Gaya konservatif hanya merupakan fungsi posisi. Jika usaha yang dilakukan untuk membawa suatu benda di bawah pengaruh suatu gaya bergantung pada jalan yang ditempuh, maka gaya tersebut adalah gaya tak konservatif. Contoh gaya tak konservatif adalah gaya gesekan, gaya hambatan udara, dan gaya dorong. Home Back Next

Energi Potensial Energi potensial adalah energi yang berhubungan dengan posisi relatif antara dua partikel atau lebih yang saling berinteraksi. Energi potensial didefinisikan sebagai usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif. Tanda negatif pada persamaan di atas menyatakan bahwa usaha positif oleh gaya konservatif akan menurunkan energi potensial sistem. Home Back Next

Energi Potensial Gravitasi Energi potensial merupakan fungsi posisi. Berikut ini beberapa persamaan yang menyatakan energi potensial. Energi Potensial Gravitasi Energi Potensial Pegas Home Back Next

Energi Potensial Gravitasi Newton Home Back Next

C. Hukum Kekekalan Energi Hukum kekekalan energi mekanik berbunyi: “Jika pada suatu sistem hanya bekerja gaya-gaya dalam yang bersifat konservatif, maka energi mekanik sistem tersebut selalu tetap”. Home Back Next

Jika pada sistem bekerja gaya-gaya tak konservatif, maka hukum kekekalan energi mekanik dimodifikasi menjadi teorema usaha-energi mekanik. Teorema usaha-energi mekanik: usaha yang dilakukan oleh gaya-gaya tak konservatif pada sistem adalah sama dengan perubahan energi mekanik total sistem.

D. Daya Daya didefinisikan sebagai laju untuk melakukan usaha atau usaha tiap satuan waktu. Home Back Next

Efisiensi daya didefinisikan sebagai perbandingan daya keluaran dengan daya masukan. Home Back Next