BAB 2USAHA DAN ENERGI

Pengertian Usaha• Usaha dalam pengertian sains

usaha (w)nadalah bila sutu benda bergerak sejauh (s) sepanjang garis lurus karena aksi suatu gaya (F) yang besarnya sejajar dengan arah gerak benda

• Gaya (F) dan perpindahan (s) merupakan besaran vektor sedangka usaha (W) merupakan besaran sekalar jika sudut yang dibentuk oleh gaya (F) danperpindahan (s) adalah Ø, usaha dapat dituliskan

W = F.s

W = Fs cos Ø

Usaha dalam sistem satuan SI

• Satuan usaha adalah joule (J)

• Satu joule didefinisikan sebagai besarnya usaha yang di lakukan sebuahgaya 1 newton yang bekerja searah dengan pepindahan bendah sejauh 1 meter dengan demikian :

• Untuk usaha yang lebih besar biasanya digunakan satuan kilo joule (kJ) dan mega joule (MJ)

1 joule = 1 newton x 1 meter

1 J = 1 Nm

1 kJ = 1000 J

1 MJ = 1000 000 J

Usaha total

• Usaha total sama dengan jumlah dari usaha yang dilakukan masingmasing gaya

• Metode lain yang dapat digunakan untuk menhitung usaha oelh beberapagaya dengan mencari resultan gaya yang bekerja, jadi usaha total menjadi

Wtolal = F1s1 + F2s2 + F3s3 + …. + Fnsn

= W1 + W2 + W3 + … + Wn

Wtotla = Ftotal . s

Pengrtian Energi• Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan suatu

perubahan

• Energi kinetik : Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena geraknyadan Energi kinetik dipengaruhi oleh massa benda dan kecepatannya

• Keterangan:

• Ek : Energi kinetik (J)

• m : massa benda (kg)

• v : kecepatan benda (m/s)

EK = ½ mv2

• Energi potensial gravitasi : Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki olehsuatu benda karena pengaruh tempatnya

Energi potensial ini juga disebut energi diam, karena benda yang diampun dapat memiliki energi potensial.

Sebuah benda bermassa m digantung seperti di bawah ini.

Dengan:Ep = Energi potensial (joule)w = berat benda (N)m = massa benda (kg)g = percepatan gravitasi (m/s2)h = tinggi benda (m)

Ep = w.h = m.g.h

Hukum kekekalan energi mekanik

• Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa energimekanik yang dimiliki oleh sebuah benda adalah kekal (tetap).

• Secara umum : energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat berubah dari stu bentuk energi menjadi bentuk energiyang lain.

Hukum kekekalan energi mekanik ini dapat ditulis.

Mgh1 + 1/2mv21 = mgh2 + 1/2mv2

2

Pengertian daya• Daya : daya didefinisika sebagai laju atau kecepatan usaha yang dilakukan, yang

ditulis dengan persamaan

• Keterangan : P = daya (W) watt

W = usaha (J) joule

t = waktu (s) secound

1 watt = 1 jaoule/sekon

P = W/t

• Untuk mesin-mesin yangdigunakan untukmenyatakan daya mesin mobil biasa digunakansatuan horsepower (hp) dengan konversi :

• Dan untuk digunakan dalam menyatakan besarnya energilistrik yaitu kilowatt-jam (kWh = kilowaatt-hour) :

1 hp = 746 w (watt)

1 kWh = (1 kW)(1 jam)

= (1000 W)(3600 s)

= 3,6 x 106 Ws = 3,6 x 106 joule

Hubungan daya dan kecepatan• Menghitung daya ketika usaha telah dikerjakan oleh sebuah gaya F sehungga benda berpindah sejauh s. misal

daya mobil yang telah bergerak sejauh s meter dengan kecepatan tetap maka kita bisa menhitung

• Karena s/t adalah kelajuanbenda, bisa dinyatakan :

• Jika gaya yang dilakukan membentuk sudut Ø terhadap bidang datar, daya (P) dapat ditulis :

P = W/t = fs/t = F(s/t)

P = F.v

P = F.v cos Ø

TERIMAKASIH