ENERGI DAN USAHa Harlinda Syofyan,S.Si., M.Pd.

Presentasi berjudul: "ENERGI DAN USAHa Harlinda Syofyan,S.Si., M.Pd."— Transcript presentasi:

1 ENERGI DAN USAHa Harlinda Syofyan,S.Si., M.Pd.
Pendidikan Guru Sekolah Dasar Universitas Esa Unggul Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

2 USAHA usaha dapat diartikan sebagai segala daya upaya atau kegiatan yang dilakukan manusia untuk mencapai tujuan tertentu. Usaha juga dapat diartikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu benda yang menyebabkan benda berpindah dari kedudukan awalnya. Satuan usaha dalam SI adalah Joule ( J ). Usaha sebesar 1 joule dilakukan apabila gaya sebesar 1 newton memindahkan benda sejauh 1 meter atau1 J = 1 N m Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

3 Rumus Usaha Rumus Usaha

4 Contoh Soal Sebuah gaya 25 N bekerja pada sebuah benda dan menyebablan benda berpindah tempat sejauh 4 m. Tentukan besar usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut ! Penyelesaian : F = N s = 4 m W = F s = N x 4 m = joule Jika usaha yang dilakukan memiliki arah ke atas atau ke bawah maka terdapat pengaruh gaya gravitasi dalam usaha tersebut. Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

5 Perpaduan dua gaya yang arahnya berlawanan adalah selisih kedua gaya itu, dengan arah gaya paduan sama dengan arah gaya terbesar. Dengan demikian, jika ada dua gaya berlawanan bekerja pada sebuah benda sehingga benda itu berpindah, maka usaha yang dilakukan kedua gaya tersebut adalah: W = FR S FR = jumlah gaya-gaya yang bekerja pada benda (N) Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

6 CONTOH SOAL Sebuah mobil yang sedang diam didorong oleh Fahmi dengan gaya 25 N dan ditarik oleh Fahrul searah dengan Fahmi dengan gaya 40 N ke kanan, lalu Fajar mendorong dengan gaya 50 N ke kiri. Perpindahan yang dialami mobil dari posisi semula adalah 6 m. Tentukan besar usaha total dari ketiganya! Penyelesaian : FFahmi = 25 N FFahrul = 40 N FFajar = - 50 N FR = FFahmi + Ffahrul + FFajar + = 25 N + 40N + (- 50 N) = 15 N (Ke arah kanan) W = FR s = 15 x 6 = 90 Joule Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

7 Usaha oleh Gaya Konstan
Usaha oleh gaya konstan artinya arah dan nilainya (usaha) konstan atau tetap. Gaya yang konstan dirumuskan sebagai : W = F s Cosθ Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

8 Contoh SOAL Sebuah benda m = 4 kg ditarik dengan gaya 60 N (lihat gambar). Usaha yang dilakukan gaya tersebut untuk memindahkan benda sejauh 5 m adalah ... Jawab : W = F s W = 60 cos (60°). 5 W = (60) (1/2 ) (5) W = 150 joule

9 DAYa Daya adalah kemampuan seseorang atau suatu alat dalam melakukan usaha dalam selang waktu tertentu. Alat yang dapat melakukan usaha yang besar dalam waktu yang singkat memiliki daya yang besar. Sebaliknya daya yang kecil akan memerlukan waktu yang lebih lama untuk menghasilkan usaha yang sama. Daya adalah usaha atau perubahan energi tiap satu satuan waktu. Satuan daya dalam SI adalah Joule per sekon (J/s) atau Watt. P = W t P = daya (watt) W = usaha (J) t = waktu (s) Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

10 Karena W = Fs; dan s = vt, maka persamaan dapat diturunkan menjadi :
P = F v P = daya (watt, W) F = gaya (Newton, N) v = keepatan (m/s) Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

11 CONTOH SOAL Sebuah mobil yang mogok didorong oleh beberapa orang dengan gaya sebesar 100 N. Jika mobil tersebut berpindah sejauh 4 meter dalam 20 detik, berapakah data dari pendorong tersebut? Penyelesaian : Diketahui : F = 100 N; t = 20 s ; s = 4 m Ditanya : P ? Jawab : W = Fs = 100 N x 4 m = 400 J P = W t = 400 J/20 s = 20 J/s = 20 watt Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

12 CONTOH SOAL Sebuah benda yang ditarik dengan gaya 5 N bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Hitunglah daya benda tersebut. Penyelesaian : Diketahui : F = 5 N; v = 2 m/s Ditanya : P ? Jawab : P = F v = (5N) . (2 m /s ) = 10 N m/s = 10 watt Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

13 Latihan Sebuah benda yang diberi gaya sebesar 6 N selama 5 menit mengalami perpindahan sejauh 15 m, tentukanlah : usaha yang dilakukan benda daya benda Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

14 ENERGI Energi adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha.
Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J). Jadi hanya benda yang memiliki energi yang dapat melakukan usaha. Hukum Kekelan Energi “energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi dapat berubah bentuk”. Energi memiliki beragam bentuk diantaranya energi listrik, energi panas, energi bunyi, energi cahaya, energi kinetik, dan energi potensial. Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

15 1. ENERGI MEKANIK Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak. Berdasarkan sebabnya energi mekanik digolongkan menjadi dua jenis, energi kinetik dan energi potensial. Besarnya energi mekanik adalah penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial. Rumusnya : E m = Ek EP Rumus Energi Mekanik: Em = energi mekanik (J) Ep = energi potensial (J) Ek = energi kinetik (J)

16 Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya. Besarnya energi kinetik bergantung pada massa benda. EK = ½ mv2 EK = energi kinetik (joule), m = massa benda (kg), dan v = kecepatan benda (m/s).

17 CONTOH SOAL Sebuah mobil mainan dengan massa 2 kg melaju dengan kecepatan 6 m/s Berapakah energi kinetik yang dimiliki mobil itu? Penyelesaian : Diketahui : m = 2 kg v = 6 m/s Ditanya : EK = ? Jawab : EK = ½ mv2 = ½ . 2 kg . (6 m/s)2 = 36 kg m2/s2 = 36 J Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

18 Energi Potensial Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya. Energi potensial bergantung pada masa benda, percepatan gravitasi tempat benda berada, ketinggian (tempat) benda berada. EP = mgh EP = energi potensial (joule), w = berat benda (newton) = mg, m = massa benda (kg), g = percepatan gravitasi bumi (m/s2), dan h = tinggi benda (m).

19 Pada saat benda dijatuhkan/posisinya berada pada ketinggian maksimal, meka energi kinetik benda tersebut sama dengan nol. EM = EP Pada saat benda berada di tengah-tengah lintasan vertikal, maka besar energi potensial benda sama dengan besar energi kinetiknya EK = EP Pada saat benda tepat menyentuh permukaan tanah/sesaat sebelum dilempar, maka energi potensialnya sama dengan no. EM = EK Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

20 CONTOH SOAL Sebuah benda yang memiliki massa 500 gram dijatuhkan dari ketinggian 2 m. Tentukanlah besar energi potensial dan energi mekanik pada saat benda hendak dijatuhkan. Penyelesaian : Diketahui : m = 500 gram = 0,5 kg h = 2 m g = 10 m/s2 Ditanya : EP dan Ek Jawab : EP = mgh = 0,5 kg x 10 m/s2 x 2 m = 10 Joule EM = EP Jadi, pada saat benda hendak dihatuhkan, energi potensial = energi mekanik. Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

21 ENERGI KIMIA Energi kimia adalah energi yang dikandung suatu senyawa dalam bentuk energi ikatan antara atom-atomnya. Besarnya energi bergantung pada jenis dan jumlah pereaksi serta suhu dan tekanan. Contoh : - Penggunaan energi kimia yaitu pada aki motor. - makanan yang kita makan - bahan bakar (kayu arang, batu bara, minyak dan gas alam) Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

22 ENERGI PaNAS Energi panas disebut juga kalor merupakan energi yang dihasilkan oleh gerak internal partikel-partikel dalam suatu zat. Energi panas dapat berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

23 ENERGI LISTRIK Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh adanya arus listrik (muatan listrik yang mengalir). Energi listrik sangat dibutuhkan untuk menunjang dan mempermudah segala aktivitas kehidupan. penggunaan untuk penerangan, dan mengoperasikan alat-alat elektronik dan lat komunikasi. Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

24 ENERGI CAHAYA Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnet. Energi cahaya alami adalah energi yang berasal dari matahari. Energi cahaya adalah energi yang dimiliki oleh gerakan foton dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang cahaya mempunyai frekuensi dan panjang gelombang tertentu, dengan kecepatan yang sama. Makin besar nilai panjang gelombang maka makin kecil frekuensi dan sebaliknya. Energi cahaya dihasilkan oleh benda-benda seperti Matahari, lilin, korek api , dan kompor yang menyala. Benda yang menghasilkan energi cahaya sekaligus juga menghasilkan energi panas. Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

25 PERUBAHAN ENERGI Ketika menyetrika pakaian terjadi perubahan energi dari energi lisrtik menjadi energi panas. Ketika menjemur pakaian terjadi perubahan energi dari energi cahaya Matahari menjadi energi panas. Ketika menyalakan lampu terjadi perubahan energi dari energi lisrtik menjadi energi cahaya dan panas. Ketika berlari terjadi perubahan energi kimia dalam makanan menjadi energi kinetik. Ketika menggerakkan turbin/generator terjadi perubahan energi mekanik menjadi energi listruk. Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6 11/4/2017

26 Selamat Belajar Usaha dan Energi-FD/PGSD-UEU/HarlindaSyofyan/P-6
11/4/2017