FD-4-KerjaEnergi.ppt

Universitas Jenderal SoedirmanUniversitas Jenderal SoedirmanPurwokertoPurwokerto

FISIKA DASARFISIKA DASAR

Mukhtar Effendi

Pertemuan ke-5

Mukhtar Effendi Fisika DasarFisika Dasar 2


GBPPGBPP

Konsep dasar mekanika dan termodinamika Besaran dan satuanVektor Kinematika dan dinamika pertikelKerja dan EnergiGerak RotasiMekanika FluidaTermodinamikaGetaranGelombang dan OptikaKelistrikan

Resnick dan Halliday, 1983, Fisika terjemahan P Silaban dan E Sucipto, Erlangga, Jakarta.

Sutrisna, 1978, Seri FIsika dasar, Penerbit ITB, BandungSears dan Zamansky, 1981, Physics University, Addison Wesley Reading

Massachusset.



IV. Kerja dan EnergiIV. Kerja dan Energi

IV. Kerja dan Energi IV.A. Kerja dan Energi Kinetik1 Work Done by a Constant Force2 The Scalar Product of Two Vectors3 Work Done by a Varying Force4 Kinetic Energy and the Work–Kinetic Energy Theorem5 Power

IV.B. Energi Potensial dan Kekekalan Energi1 Potential Energy2 Conservative and Nonconservative Forces3 Conservation of Mechanical Energy4 Work Done by Nonconservative Forces

IV.A. Kerja dan Energi Kinetik1 Kerja yang dilakukan oleh Gaya Konstan2 Perkalian skalar atas dua vektor3 Kerja yang dilakukan oleh Gaya yang berubah-ubah4 Energi Kinetik dan Teorema Kerja-Energi Kinetik5 Daya

IV.B. Energi Potensial dan Kekekalan Energi1 Energi Potensial2 Gaya Konservatif dan Gaya Nonkonservatif3 Konservasi/Perlindungan (Kekekalan?) Energi Mekanik4 Kerja yang dilakukan oleh Gaya Nonkonservatif




Kerja W pada sebuah obyek yang disebabkan oleh gaya konstan adalah hasil perkalian komponen gaya pada arah perpindahan dan besarnya perpindahan.

IV.A.1. Kerja yang dilakukan oleh Gaya Konstan

Kerja : Transfer/Perpindahan Energi Jika Energi masuk ke dalam sistem/benda maka W bernilai positifJika ENergi keluar dari sistem/benda makia W bernilai negatif.




IV.A.2. Perkalian Skalar atas 2 vektor




A particle moving in the xy plane undergoes a displacement d = (2.0i + 3.0j) m as a constant force F = (5.0i + 2.0j) N acts on the particle. (a) Calculate the magnitude of the displacement and that of the force.

Sebuah benda bergerak dalam bidang xy mengalami perpindahan d = (2.0i + 3.0j) m karena gaya konstan F = (5.0i + 2.0j) N yang bekerja padanya. (a) Hitunglah besarnya perpindahan dan gaya tersebut.

(b) Hitunglah kerja yang dilakukan oleh gaya F.




IV.A.3. Kerja yang dilakukan oleh Gaya yg berubah




Work Done by a Spring




IV.A.4. Energi Kinetik dan Teorema Kerja-EK




IV.A.5. Daya

Daya P adalah Kerja W per waktu.

Daya rata-rata:

Daya sesaat:




IV.B.1. Energi PotensialEnergi potensial: Energi yang berhubungan sistem

Jika susunan suatu sistem berubah, maka energi potensialnya juga berubah.

Energi potensial grafitasi




Energi potensial elastik

(a) Pegas yang tidak terdeformasi terletak pada permukaan horizontal tanpa gesekan.

(b) Sebuah balok bermassa-m didorong menekan pegas sejarak x.

(c) Ketika balok dilepaskan, Energi potensial elastik yang tersimpan pada pegas ditransfer ke balok dalam bentuk Energi Kinetik.




IV.B.2. Gaya Konservatif dan Gaya Nonkonservatif

Conservative ForcesConservative forces have two important properties:1. A force is conservative if the work it does on a particle moving between any two points is independent of the path taken by the particle.2. The work done by a conservative force on a particle moving through any closed path is zero. (A closed path is one in which the beginning and end points are identical.)

Gaya KonservatifDua sifat penting gaya konservatif:1. Sebuah gaya disebut sebagai gaya konservatif jika kerja yang dilakukan terhadap sebuah partikel yang bergerak antara dua titik tidak tergantung pada lintasannya. 2. Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif yang bergerak melalui lintasan tertutup adalah nol.

Contoh gaya konservatif: gaya grafitasi, gaya pegas.




Gaya NonkonservatifSebuah gaya disebut gaya nonkonservatif jika gaya tersebut menyebabkan perubahan dalam energi mekaniknya, E, yang didefinisikan sebagai jumlahan atas energi kinetik dan energi potensial.




IV.B.3. Konservasi Energi Mekanikthe total mechanical energy of a system remains constant in any isolated system of objects that interact only through conservative forces.

Jumlah energi mekanik total sebuah sistem akan tetap konstan di dalam sistem yg tertutup yang hanya berinteraksi dengan gaya konservatif.




A ball of mass m is dropped from a height h above the ground, as shown in Figure 8.6. (a) Neglecting air resistance, determine the speed of the ball when it is at a height y above the ground.

Sebuah bola yang massa-nya m dijatuhkan dari ketingian h diatas tanah sebagaimana ditunjukkan dalam gambar. (a) Dengan mengabaikan hambatan udara, tentukan kelajuan bola pada saat ketinggiannya y diatas tanah.




(b) Determine the speed of the ball at y if at the instant of release it already has an initial speed vi at the initial altitude h.(b) Tentukan kelajuan bola di posisi y jika pada awalnya bola tersebut memiliki kelajuan awal vi (pada ketinggian h).




IV.B.4. Kerja (yang dilakukan) oleh Gaya NonKonservatif

Catt. Contoh Gaya NonKOnservatif: Gaya luar, Gaya gesek




A child of mass m rides on an irregularly curved slide of height h = 2 m as shown in Figure below. The child starts from rest at the top. (a) Determine his speed at the bottom, assuming no friction is present.

Seorang anak yang massanya m bermain luncuran yg bentuknya tak beraturan yang tingginya 2 m seperti ditunjukkan dalam gambar berikut. Anak itu mulai bergerak dari atas dalam keadaan diam. (a) tentukan kelajuannya di dasar luncuran, anggaplah tidak ada gaya gesek pada luncuran tersebut.




(b) If a force of kinetic friction acts on the child, howmuch mechanical energy does the system lose? Assume that vf = 3 m/s and m = 20 kg.

(b) Jika muncul gaya kinetik gesekan pada anak tersebut, berapakah energi mekanik yang dilepaskan oleh sistem? Angaplah bahwa vf = 3 m/s dan m= 20 kg.

FD-4-KerjaEnergi.ppt

Documents

Transcript of FD-4-KerjaEnergi.ppt