Definisi Kerja atau Usaha : KERJA DAN ENERGI Definisi Kerja atau Usaha : Energi Potensial Gravitasi: Kerja yang diperlukan untuk membawa benda dari suatu posisi ke posisi lain Diperlukan gaya F sebesar mg untuk membawa benda dengan kecepatan konstan (percepatan = 0) : y1 = 0 F mg y2 = h h

Energi Kinetik Energi yang diperlukan untuk mengubah kecepatan benda dari kecepatan awal v1 ke kecepatan akhir v2 v1 = 0 v2 = v F

Energi Potensial Pegas Energi yang diperlukan untuk menggerakkan pegas sejauh jarak tertentu (mengubah panjang pegas dari x1 menjadi x2 Diperlukan gaya F untuk melawan gaya balik Fb x1 = 0 x2 = x F x Fb Fb = - k x  F = k x k = konstanta pegas

HUKUM KEKEKALAN KERJA DAN ENERGI Energi akhir benda E2 sama dengan jumlah energi mula-mula E2 dan kerja yang terjadi Bila benda melakukan kerja, maka kerjanya negatip Bila kerja dilakukan terhadap benda, maka kerjanya positip E1 = Energi mula-mula E2 Energi akhir W12 Kerja 1  2

Contoh Soal 3.1 Seorang mahasiswa menjatuhkan sebuah buku bermassa 2 kg dari ketinggian 10 m. Buku tersebut ditangkap oleh temannya yang berada di tanah. Berapa kecepatannya pada saat ditangkap pada ketinggian 1,5 m ? Jawab :

Contoh Soal 3. 2 Sebuah balok bermassa 2,5 kg yang sedang bergerak di atas lantai kasar menumbuk pegas dengan konstanta pegas 320 N/m. Akibatnya balok tersebut berhenti setelah menekan pegas sejauh 7,5 cm. Bila koefisien gesekan antara balok dan lantai kasar adalah 0,25 berapa kecepatan balok pada saat mulai menekan pegas ? Jawab :

Contoh Soal 3.3 Tarzan yang beratnya 688 N berayun pada sebuah akar pohon sepanjang 18 m dari suatu puncak bukit. Ia bermaksud menjemput Jane yang berada dibukit lain yang 3,2 m lebih rendah. Bila tegangan maksimum yang mampu ditahan oleh akar pohon adalah 850 N, apakah akan terjadi kecelakaan (akar pohon putus) ? Jawab : Kekekalan Energi : Dinamika gerak melingkar : Karena T< 850 N  tidak terjadi kecelakaan

Contoh Soal 3.4 Seorang anak yang bermassa 30 kg bermain papan luncur yang panjangnya 5 meter dan membentuk sudut 20o terhadap horisontal. Koefisien gesekan pada papan luncur adalah 0,1. Anak tersebut mulai turun dengan kecepatan awal sebesar 0,8 m/s. Hitung kecepatannya pada saat tiba di tanah. L = 5 =20o = 0,1 m = 30 f V2 = ? V1= 0,8 h1 = L sin  h2 = 0

Jawab : L = 5 =20o = 0,1 m = 30 f V2 = ? V1= 0,8 h1 = L sin  h2 = 0

Contoh Soal 3.5 Sebuah balok berada di atas suatu bidang miring yang panjangnya 2 m dan membentuk sudut 30o terhadap horisontal. Mula-mula balok tersebut dipegang tetap kemudian dilepaskan sehingga ia turun ke bawah. Bila ternyata kecepatannya adalah 2 m/s pada saat tiba di tanah, tentukan koefisien gesekan antara balok dan bidang miring V2 = 2 L = 2 =30o f N mg mg cos 30o mg sin 30o h v1 =0  = ? h1 = 0

Jawab : 2 m/s 2 m 30o f N mg mg cos 30o mg sin 30o h V1 =0  = ?

Contoh Soal 3.6 Sebuah balok bermassa 3,2 kg yang tadinya diam di atas suatu bidang miring dilepaskan ke bawah dimana terdapat sebuah pegas dengan konstanta pegas sebesar 431 N/m. Bidang miring membentuk sudut 30o terhadap horisontal dan mempunyai koefisien gesekan sebesar 0,1. Bila pegas tertekan sejauh 21 cm, tentukan jarak mula-mula antara balok dan pegas. k d 30o f mg d + x h1 mg cos30o N x V1 = 0  = 0,1 h2 = 0 V2 = 0

Jawab V1 = 0 d h2 = 0 V2 = 0 L = d + x k  = 0,1 30o f mg h1 mg cos30o N x V1 = 0  = 0,1 h2 = 0 V2 = 0

Contoh Soal 3.7 Dua orang anak sedang bermain dengan senapan kelereng. Bobby menekan pegas dengan kelereng sejauh 1,1 cm yang kemudian dilepaskan. Akibatnya kelereng mempunyai kecepatan awal ketika jatuh ke lantai. Tetapi sayang kelereng tersebut tidak mengenai sasaran karena jatuh lebih dekat 22 cm dari sasaran yang berjarak 2,2 m dari tepi meja. Bila massa kelereng adalah 100 gram dan tinggi meja adalah 80 cm, berapa jauh Rhoda harus menekan pegas agar kelereng jatuh tepat pada sasaran ? Jawab : Kinematika gerak parabola (Bobby):

Hukum Kekekalan Energi (Bobby): Kinematika gerak parabola (Rhoda): Hukum Kekekalan Energi (Rhoda):

Contoh Soal 3.8 Dua balok dihubungkan dengan tali seperti terlihat pada gambar. Kedua balok ini dilepas dari keadaan diam. Setelah bergerak sejauh L, tunjukkan kecepatannya adalah : Jawab : Kekekalan Energi dan Kerja :