Tujuan Pembelajaran:

1. Mendeskripsikan sumber energi dalam tubuh makhluk hidup

2. Menyebutkan aplikasi bentuk energi dalam kehidupan sehari-hari

3. Mendeskripsikan contoh perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari

4. Mengetahui hubungan antara energi dan usaha

5. Menentukan daya yang dihasilkan oleh suatu benda

*Energy, Work and Power

A. ENERGI

*Energi: kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha.

*Satuan energi, SI: joule (J)

*1 J = 0,24 kalori dan 1 kalori = 4,2 J

*Sumber Energi

Makanan

Energi Kimia

Energi Otot

*Bentuk-Bentuk Energi1. Energi Potensial

𝐸𝑝=𝑚×𝑔×h

Keterangan:Ep = energi potensial (J)m = massa (kg)g = percepatan gravitasi (m/s2)h = tinggi benda dari tanah (m)

*Contoh Soal*Sebuah benda massanya 5 kg berada pada ketinggian 2 m. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, maka energi potensial benda itu adalah... .

Dik: m = 5 kg h = 2 m g = 10 m/s2

Dit: Ep = ….?

Jawab:

𝐸𝑝=𝑚×𝑔×h

Ep = 100 N

*Latihan Soal

*Sebuah apel bermassa 0,5 kg jatuh

dari pohon yang ketinggiannya 2 m.

Jika percepatan gravitasi bumi 10

m/s2, tentukan energi potensial apel

tersebut!Dik: m = 0,5 kg h = 2 m g = 10 m/s2

Dit: Ep = ….?

Jawab:

𝐸𝑝=𝑚×𝑔×h

Ep = 10 J

2. Energi Kinetik

𝐸𝑘=12×𝑚×𝑣2

Keterangan:Ek = energi kinetik (J)m = massa (kg)v = kecepatan gerak benda (m/s)

Mobil mana yang mengalami kerusakan

terparah??

*Contoh Soal*Mobil Iqbal bermassa 500 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Berapakah energi kinetiknya?

Dik: m = 500 kg v = 10 m/s Dit: Ek = ….?

Jawab: 𝐸𝑘=

12×𝑚×𝑣2

Ek = 25.000 J

*Latihan Soal

*Sebuah mobil VW dan mobil truk saling bertabrakan, seperti animasi di atas. Tentukan energi kinetik masing-masing mobil!

Jawab: VW = 200.000 J dan truk = 600.000 J

3. Energi Kimia

Energi Kalor

Energi Listrik

6. Energi Bunyi

7. Energi Nuklir

*Perubahan Bentuk Energi

Energi Listrik

Energi Cahaya

*Energi Mekanik

𝐸𝑚=𝐸𝑝+𝐸𝑘Keterangan:Em = energi mekanik (J)Ek = energi kinetik (J)Ep = energi potensial (J)

*Contoh Soal*Sebuah roller coaster dengan massa total 200 kg berada pada ketinggian 1 m. Kecepatannya saat di posisi itu adalah 40 m/s, jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2. Tentukanlah energi mekaniknya!

1 meter

Jawab: Ek = 160.000 JEp = 2.000 JEm = 162.000 J

*Hukum Kekekalan Energi Energi

“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, hanya dapat diubah ke bentuk energi lain.”

*Pemanfaatan Energi dalam Kehidupan

Sehari-Hari

(a) (b)

B. USAHA

(c)

Manakah yang merupakan usaha secara fisika??

Jawab: (a) dan (c)

dengan,W = usaha yang dilakukan (joule)s = perpindahan benda (m)F = gaya yang bekerja (N)

Dalam fisika,USAHA: hasil kali komponen gaya yang searah dengan perpindahan dan besar perpindahan yang ditimbulkan.

s

W = F x s

F

USAHA BERNILAI “NOL”

USAHA BERNILAI “POSITIF”

USAHA BERNILAI “NEGATIF”

Contoh Soal:

1. Sebuah mobil menarik batu besar dengan gaya sebesar 2000 N. Akibatnya, batu besar itu bergerak sejauh 50 m. Hitunglah usaha yang dilakukan oleh mobil!

Dik: F = 2000 N s = 50 m

Dit: W = ….?

Jawab: W = F x s = 2000 x 50

= 100000 J

Contoh Soal:

F (N)

s (m)

12

06 18

Hitunglah usaha yang dilakukan gaya tersebut saat benda berpindah sejauh :a.6 mb.18 m

Jawab: a.W = ½. 6. 12 = 36 J

b. W = W1 + W2

= 36 J + (12 x 12) J

= 180 J

1.

Dua buah gaya masing-masing F1 = 10 N dan F2 = 5 N bekerja pada sebuah benda yang terletak pada suatu permukaan lantai. Jika benda berpindah ke kanan sejauh 5 meter, tentukan usaha yang dilakukan pada benda oleh kedua gaya tersebut! 

Jawab: 75 J

USAHA = PERUBAHAN ENERGI POTENSIAL

Seorang anak memindahkan sebuah buku yang jatuh dilantai ke atas meja. Massa buku adalah 300 gram dan tinggi meja dari lantai adalah 80 cm. Jika percepatan gavitasi bumi adalah 10 m/s2 tentukan usaha yang diperlukan! 

Jawab: 2,4 joule

USAHA = PERUBAHAN ENERGI KINETIK

Sebuah kereta api dengan massa 500 kg melaju dengan kecepatan 40 m/s. Kemudian kereta api itu menambah kecepatannya hingga 60 m/s. Tentukan besar usahanya!

Jawab: 500.000 J = 500 kJ

𝑃=𝑊𝑡

Keterangan:P = daya (J/s atau watt)W = usaha atau energi (J)t = waktu (sekon atau detik)

C. DAYA

*Manakah yang lebih cepat?

*Contoh Soal*Seorang petani menggunakan traktor untuk membajak sawahnya dengan gaya 100 N. Ia berhasil membajak sejauh 5 m dalam waktu 500 detik. Tentukan daya yang dilakukan petani bersama traktornya itu?

Jawab: 5 watt atau 5 J/s