Modul show
68
KELUAR MODUL PEMBELAJARAN FISIKA MENU Gaya Hukum Newton Energi & Usaha Pesawat Sederhana Tekanan Referensi
-
Upload
rahmi-seftina -
Category
Documents
-
view
326 -
download
7
Transcript of Modul show
KELUAR
MODUL PEMBELAJARAN FISIKA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Mengidentifikasi jenis-jenis gaya danpengaruhnya pada suatu benda yang dikenaigaya
Kompetensi Dasar
Kamu dapat menjelaskan pengertian gaya,mengidentifikasi jenis-jenis gaya,penjumlahan gaya dan pengaruhnya padasuatu benda yang dikenai gaya.
Tujuan Pembelajaran
KELUAR
GAYA
A.Pengertian GayaGaya yang kita kenal dalam kehidupan sehari- harimemiliki arti yang berbeda dengan gaya dalamfisika. Dalam kehidupan sehari – hari gayadiartikan sebagai cara, misalnya gaya berbicara,gaya berpakaian, dan lain – lain.Sedangkan gaya dalam fisika didefenisikan sebagaitarikan atau dorongan yang diberikan kepada suatubenda yang menyebabkan benda diam menjadibergerak dan benda bergerak menjadi diam.Contohnya saat kamu mendorong atau menarikmeja atau saat kamu bermain basket.Gaya diartikan sebagai tarikan atau doronganterhadap sebuah benda.Jika suatu benda dikenai suatu gaya, gayatersebut dapat menyebabkan: benda diam menjadi bergerak Benda bergerak menjadi diam Arah gerak benda berubah Benda berubah bentuk
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
B.Jenis GayaGaya berdasarkan penyebabnya dikelompokanmenjadi 6 macam yaitu:Gaya ototGaya otot adalah gaya yang berasal dari kekuatanotot, seperti menarik, mengangkat, mendorong,menendang dan sebagainya. Contohnya saat sedangbermain bola kamu menggunakan gaya otot untukmenendang bola dan berlalri.Gaya pegasGaya pegas adalah gaya yang ditimbulkan darisebuah pegas karena pegas ditarik atau ditekan.Salah satu contoh gaya pegas dalam kehidupansehari-hari adalah ketapel.Gaya gesekGaya gesekan adalah gaya yang timbul karenaadanya gesekan relatif antara dua permukaanbenda. Contohnya saat kamu bermain kelerengtanpa ada yang menghentikan kelereng tersebutakan berhenti bergulir dengan sendirinya, hal inidikarenakan adanya gaya gesek yang menahanpergerakan kelereng.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
Gaya magnetGaya magnet adalah gaya yangditimbulkan oleh magnet.
Gaya listrikGaya listrik adalah gaya yangditimbulkan oleh muatan listrik.
Gaya gravitasigaya gaya gravitasi adalah gaya tarikyang diakibatkan oleh bumi. Contohnyasaat kamu melempar batu keatas, makabatu itu tetap akan jatuh kebawahkarena adanya tarikan dari gayagravitasi.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
Sedangkan berdasarkan sifatnyagaya dibedakan menjadi duayaitu:
Gaya sentuhGaya sentuh adalah tarikan ataudorongan yang terjadi karenaadanya sentuhan antara duabenda atau lebih. Contohnyagaya otot, gaya pegas dan gayagesek
Gaya tak sentuhGaya tak sentuh adalah tarikanatau dorongan yang terjaditanpa adanya sentuhan denganbenda atau ada jarak antarabenda dan penyebab geraknya.Contohnya gaya magnet,gayalistrik dan gaya gravitasi
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
C.Gaya dan Arah Gaya
Seperti gambar bila kamu mendorongsebuah meja kearah kanan maka mejatersebut akan bergerak kearah kanan, begitujuga sebaliknya jika kamu mendorong mejakesebelah kiri maka meja itu juga akanbergerak kesebelah kiri. Hal ini menandakanbahwa gaya memiliki arah tertentu. Olehkarena itu gaya merupakan besaran vektor.
Gaya disimbolkan dengan huruf F. Gayadapat diukur dengan menggunakan neracapegas atau dinamometer. . Pada prinsipnya,neraca pegas bekerjaberdasarkan perubahanpanjang pegas, karena pengaruh suatu gaya.Besarnya gayadinyatakan dengan penunjukanskala pada bagian luar neraca pegas dandinyatakandalam satuan Newton (N). SatuNewton merupakan gaya yangmemberikanpercepatan 1 m/s2 kepada massa 1kg, atau dapat dikatakan 1 N = 1 kg m/s2.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
D.Resultan GayaJumlah total gaya yang bekerja pada suatubenda disebut resultan gaya.Resultan (R) merupakan satu gaya pengantiuntuk semua gaya yang bekerja pada suatubenda. Resultan gaya ada dua yaitu :
1.Dua Buah Gaya Segaris dan SearahDua buah gaya atau lebih yang segaris
dan searah dapat diganti dengan sebuahgaya lain yang besarnya sama dengan jumlahgaya-gaya tersebut. Untuk dua gaya yangsearah, besar resultan gaya dapatdirumuskan sebagai berikut.
R = F1 + F2Keterangan:R : resultan (N)F 1 : gaya pertama (N)F 2 : gaya kedua (N)
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSebuah meja didorong oleh dua orang dengan gaya searahmasing-masing 10 N dan 15 N. Berapa besar gaya yangbekerja pada meja?
Diketahui : F1 = 10 NF2 = 15 NF1 dan F2 searah
Ditanyakan : R = ...?Jawab :
R = F2 + F1R = 15 N + 10 NR = 25 N
KELUAR
GAYA
2.Dua Buah Gaya Segaris dan Berlawanan ArahDua buah gaya yang berlawanan arah,
resultannya (R) dapat dirumuskan sebagaiberikut.
R = F1 – F2
Untuk dua buah gaya yang berlawananberlaku:o Keduanya akan saling mengurangio Arah resultan gaya, kearah gaya yang lebih
besaro Jika gaya yang diberikan sama besar maka
R=0
Dua buah gaya segaris yang sama besarnyatetapi berlawanan arah, maka resultannyasama dengan nol. Karena resultan gaya yangbekerja pada benda nol, maka benda tidakmengalami perubahan gerak. Keadaan bendaseperti ini dinamakan dalam keadaan seimbang.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohDiketahui dua buah gaya masing-masing 10 N ke arahkanan dan 15 N ke arah kiri. Hitung gaya perpaduankedua gaya tersebut dan tentukan arahnya!
Diketahui : F1= 10 NF2= 15 NF1 dan F2 berlawanan arah
Ditanyakan : R = ...?Arah = ...?
Jawab :R = F2 – F1R = 15 – 10R=5N
Arah R sama dengan arah F2 yaitu ke kiri. Jadi, besarperpaduan F1 dan F2 adalah 5 N, arahnya ke kiri.
KELUAR
GAYA
E.Gaya GesekGaya gesekan adalah gaya yang timbuk
akibat persentuhan langsung antara duapermukaan benda dengan arah berlawananterhadap kecendrungan gerak benda. Jikapermukaan benda yang bergesekan kasarmaka gaya gesek yang dihasilkan semakinbesar. Sebaliknya semakin haluspermukaan maka gaya gesek yangdihasilkan semakin kecil. Gaya gesekterbagi atas dua macam yaitu:
•Gaya gesek statisyaitu gaya gesekan antara dua bendayang akan mulai bergerak atau diam.
•Gaya gesek kinetisyaitu gaya gesekan antara dua benda ygmana salah satu bendanya ada ygbergerak.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
2. Gaya Gesekan yang Merugikan
• Gaya gesekan antara ban mobil atau motor dengan jalan mengakibatkan ban cepat tipis.
• Gaya gesekan antara piston dengan silinder dalam mesin mobil sehingga mesin cepat panas dan mengakibatkan mesin cepat aus.
• Gaya gesekan antara udara dengan badan pengendara sepeda motor yang menyebabkan gerak sepeda motor terhambat. Itulah sebabnya kitasering melihat para pembalab sepeda motor menundukan badannya untuk mengurangi gesekan dengan udara.
•Alas sandal dan sepatu menjadi tipis karena sering bergesekan dengan jalan.
1. Gaya Gesekan yang Menguntungkan
•Gaya gesek antara kaki dan permukaan lantai yang mengakibatkan kita dapat berjalan.
•Gaya gesekan parasut dengan udara menyebabkan para penerjun dapat melayang diudara dan jatuh perlahan.
•System rem pada kendaraan untuk memperlambat/ memberhentikan kendaraan.
•Gaya gesekan antara ban mobil bergerigi agar dapat mencengkram permukaan jalanan sehingga kendaraan tidak selip.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
Berat benda adalah gaya gravitasibumi yang bekerja pada bendatersebut. Berat merupakan besaranvektor dengan arah gaya menujupusat bumi. Alat mengukur beratneraca pegas atau dinamometer.Satuan berat dinyatakan dengansatuan gaya, yaitu newton(N).secara matematis berat dinyatakansebagai berikut:Berat = massa x percepatan gravitasi
w= m . g
keterangan:w= berat (N)m= massa (kg)g= gravitasi (m/s2)
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
GAYA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSebuah benda massanya 15 kg. Berapakah berat benda tersebut jika ditimbang di tempat yang percepatan gravitasinya 9,8 m/s2?
Diketahui : m = 15 kgg = 9,8 m/s2
Ditanyakan : w = ...?Jawab :
w =m×g=15 × 9,8= 147 kg m/s2 = 147 N
KELUAR
HUKUM –HUKUM NEWTON
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Menerapkan hukum newton untuk menjelaskanberbagai peristiwa dalam kehidupan sehari-hari
Kamu dapat menerapkan hukum newton untuk menjelaskan berbagai peristiwa dalam kehidupan sehari – hari.
Kompetensi Dasar
Tujuan Pembelajaran
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Sir Isaac Newton adalahorang pertama yangmerumuskan adanya gerakdan gaya gravitasi. Adatiga Hukum Newton yangsangat terkenal berkaitandengan gerak, yaituHukum I Newton, HukumII Newton, dan HukumIII Newton.
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
A. Hukum I NewtonSeperti gambar ketika kamusedang didalam bus, kemudian bustiba-tiba bergerak, maka tubuhkamu terdorong kebelakang danketika bus melaju kencang tiba-tiba direm, tubuh mu akantertarik kedepan. Hal inidisebabkan tubuh kita cenderungmempertahankan keadaannyasemula, yaitu diam.Sebuah bendayang ringan memiliki kelembamanyang lebih kecil daripada bendayang berat. Hal ini sesuai denganHukum I Newton.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
Hukum I Newton berbunyi, apabilaresultan gaya yang bekerja pada suatubenda sama dengan nol atau tidak adagaya yang bekerja pada benda, makauntuk benda yang bergerak akan terusbergerak dengan kecepatan tetap padalintasan yang lurus, dan untuk bendadiam selamanya akan terus diam.Sifat benda yang mempertahankankeadaan diam atau keadaan bergeraknyadisebut inersia atau kelembaman. Olehkarena itu, Hukum I Newton dikenaldengan sebutan hukum kelembaman.Secara matematis hukum I Newtondinyatakan sebagai berikut.∑F=0Rumus ini berlaku untuk benda diam ataubenda bergerak dengan kecepatan tetap.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
B. Hukum II NewtonHukum II Newton berkaitan
dengan resultan gaya yang tidak sama dengan nol. Misalnya, ketika kamu mendorong meja hingga bergerak. Mula-mula meja diam, karena tidak ada gaya yang bekerja. Setelah didorong atau diberi gaya, barulah meja bergerak.
Sebenarnya, selain gaya dorong yang kamu lakukan, pada meja juga terjadi gaya lain, seperti gaya gesekan dari lantai atau dari angin. Jadi, pada prinsipnya gaya yang bekerja pada meja bukanlah gaya tunggal, tetapi gabungan dari berbagai gaya yang dinamakan resultan gaya. Resultan gaya inilah yang menghasilkan percepatan benda.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
Newton merumuskan hal ini dalamhukum keduanya, yaitu percepatan yangdihasilkan oleh resultan gaya yangbekerja pada suatu benda sebandingdan searah dengan resultan gaya tapiberbanding terbalik dengan massabendanya. Secara matematis hukum IINewton dunyatakan sebagai berikut:
F= m.a
Keterangan:F= gaya yang bekerja (N)m= massa benda (kg)a= percepatan benda (m/s2)
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSebuah benda yang memiliki massa 3 kg dikenai gayasebesar 6 N. Tentukan percepatan benda tersebut!!Diketahui : F = 6 N
m = 2 kgDitanyakan : a = ... ?Jawab :
a= F/ma= 6 N / 2 kga= 2 m/s2
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
C. Hukum III NewtonNewton merumuskan hukum ketiganya, yaitu jika benda pertama mengerjakan gaya terhadap benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya terhadap benda pertama yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan. Pasangan kedua gaya ini sering dikenal dengan gaya aksi–reaksi.
Faksi = -Freaksi
Keterangan:F 1 : gaya aksiF 2 : gaya reaksiTanda negatif menunjukkan kedua gaya berlawanan.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohJika sebuah benda memiliki gaya aksi sebesar 25 N,besar gaya reaksinya adalah…Diketahui : Faksi = 25 NDitanya : Freaksi=….?Jawab :
Faksi = -Freaksi
-Freaksi = 25 NFreaksi = - 25 N
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Menjelaskan hubungan bentuk energi danperubahannya, prinsip “Usaha dan Energi”serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
Kamu dapat mendeskripsikan bentuk energidan perubahannya serta penerapannya dalamkehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar
Tujuan Pembelajaran
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
B.Pengertian EnergiEnergi adalah kemampuan untuk
melakukan usaha. Dalam SI satuanenergi dinyatakan dalam joule (J).Sedangkan dalam ilmu Biologi dankedokteran, satuan energi yang seringdigunakan adalah kalori.1 kalori=4,2 joule
Menurut hukum kekekalan energi,energi tidak dapat diciptakan ataudimusnahkan tetapi hanya dapatdiubah dari satu bentuk ke bentuklain.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
B.Bentuk-Bentuk Energi
• Energi PanasEnergi panas adalah energi yang dihasilkan darienergi kinetik partikel-partikel penyusun benda.Jika suhu benda semakin panas maka gerakanpartikel-partikel semakin cepat.
• Energi BunyiEnergi bunyi adalahenergi yang dihasilkan olehsemua benda yang bergetar. Energi bunyimengalir melalui gelombang mekanik. Semakinbesar simpangan benda semakin besar pula energibunyi yang dihasilkan. Misalnyasenar gitar yangdipetik menghasilkan bunyi.
• Energi KimiaEnergi kimia adalah energi yang berasal darireaksi senyawa-senyawa. Misalnya energi yangtersimpan dalam makanan, minuman, atau bahanbakar.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
• Energi ListrikEnergi listrik adalah energi yang berasal darimuatan listrik. Alat-alatyang dapat menghasilkanenergi listrik diantaranyaadalah baterai, aki(akumulator), dan generator.
• Energi MagnetEnergi magnet adalah energi yang dihasilkan olehmagnet
• Energi CahayaEnergi cahaya adalah energi yang dihasilkan olehadanya radiasi gelombang elektromagnetik padafrekuensi cahaya tampak. Contohnya cahaya ,cahaya dari lampu, dan sebagainya.
• Energi MekanikEnergi mekanik adalah energi yang dimiliki suatubenda terhadap kedudukannya. Energi mekanikterdiri dari energi potensial dan energi kinetik.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
C. Sumber dan Pemanfaatannya•Energi MatahariEnergi matahari dapat digunakan sebagaipemanas air dengan memasang sel suryaatau fotovoltaik.
•Energi AnginEnergi angin dimanfaatkan sebagai sumberpembangkit listrik, berupa kincir angin yangmampu mengerakan turbin
•Energi AirEnergiair dimanfaatkan sebagai sumberpembangkit listrik .
•Energi BiogasEnergi biogas adalah energi yangmemanfaatkan kotoran ternak untukmenghasilkan gas. Gas ini dapatdigunakansebagai bahan bakar kompor gasdanlampu penerangan.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
•Energi Panas BumiUap panas yang berada didalam bumi dapatdimanfaatkan sebagai pembangkit listrik.Pembangkit listrik yang memanfaatkantenaga panas bumi disebut PLTP•Energi NuklirEnergi nuklir merupakan energi yangdihasilkan dari reaksi inti atom. Contohpemanfaatan energi nuklir adalah PLTN.•Energi Minyak dan Batu BaraMinyak bumi dan batu bara merupakan hasiltambang yang dapat dimanfaatkan sebagaisumber energi. Bahan bakar minyak (BBM)merupakan sumber energi yang banyakdimanfaatkan manusia untuk peralatantransportasi, peralatan rumah tangga dansektor industri.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
D.Energi Ditinjau Dari Keberadaannya
Sumber Energi Tidak DapatDiperbaharui
Sumber energi tidak dapatdiperbaharu adalah sumber energiyang keberadaanya tidak dapatdibuat kembali. Contohnya minyakbumi dan batu bara.
Sumber Energi Dapat DiperbaharuiSumber energi yang dapatdiperbaharui adalah sumber energiyang keberadaannya dapat dibuatlagi. Contohnya gas buatan.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
E.PERUBAHAN BENTUK ENERGI
•Mengubah energi listrik menjadienergi cahaya
•Mengubah energi listrik menjadienergi gerak
•Mengubah energi listrik menjadienergi bunyi
•Mengubah energi listrik menjadienergi panas
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
•Mengubah energi mekanikmenjadi energi listrik
•Mengubah energi kimia menjadienergi cahaya
•Mengubah energi gerak menjadienergi bunyi
•Mengubah energi kimia menjadienergi panas
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
F.Energi MekanikEnergi mekanik adalah energi ditinjau dari
gerak benda. energi mekanik terdiri atas energipotensial dan energi kinetik.•Energi PotensialEnergi potensial adalah energi yang dimiliki suatubenda disebabkan oleh kedudukannya berdasarkanketinggiannya atau keadaan diam. Secaramatematis, energi potensial dirumuskan :Ep=m.g.h•Energi KinetikEnergi kinetik adalah energi yang dimiliki olehsuatu benda bergerak. Secara matematis energikinetik dirumuskan :Ek= ½ m.v²•Hukum Kekekalan Energi MekanikEnergi mekanik yang dimiliki suatu benda dapatdituliskan sebagai berikut:Em= Ep+Ekmaka hukum kekekalan energi mekanik dapatdituliskanEm1=Em2
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSebuah kelapa berada dipohon setinggi 7 m daripermukaan tanah, dan perkiraan massa buah kelapa itu 2kg. jika kecepatan gravitasinya 9,8 m/s ². Berapakahenergi potensial yang dimiliki buah kelapa tersebut?Diketahui : h=7 m
m=2 kgg=9,8 m/s ²
Ditanya : Ep=..?Jawab :
Ep=m.g.h=2 kg x 9,8 m/s ² x 7 m=137,2 J
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSebuah benda bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Jikamassa benda tersebut 2 kg, berapakah energi kinetiknya?Diketahui : v = 8 m/s
m=2 kgDitanya : Ek=..?Jawab :
Ek= ½ m.v²= ½ 2 kg x (8 m/s) ²=64 J
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSebuah genting jatuh dari atas bangunan dengan energikinetik dan energi potensialnya berturut-turut 15 J dan7 J. Berapakah energi mekanik genting tersebut?Diketahui : Ek = 15 J
Ep = 7 JDitanya : Em =..?Jawab :
Em= Ek + Ep= 15 J + 7 J=22 J
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
G.USAHA DAN DAYA
Usaha merupakan gaya dikalikan denganperpindahan yang searah dengan gaya. Jikaada perpindahan sesuatu baru dapat dikatakanmelakukan usaha. Secara matematis usahadirumuskan sebagai:W=F.sKeterangan: W= usaha
F = Gayas = jarak
Daya merupakan kecepatan seseorang untukmelakukan usaha. Secara matematis dayadinyatakan dalam persamaan:P= W/tP= [(F.s)/t)]Keterangan: W= usaha
P = Dayat = waktu
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSeekor kuda menarik gerobak dengan gaya 200N sejauh5 m. Berapakah usaha yang dilakukan kuda untuk menarikgerobak tersebut?Diketahui : F = 200 N
s = 5 mDitanya : W =..?Jawab :
W= F.s= 200 N x 5 m=1000 J
KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohJika sebuah mesin melakukan usaha sebesar 180.000 Jselama 0,5jam, berapakah besarnya daya?Diketahui : W = 180.000 J
t = 0,5 X3600 s = 1.800 sDitanya : P =..?Jawab :
P= W/t= 180.000 J / 1.800 s=100 watt
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Melakukan percobaan tentang pesawatsederhana dan penerapanya dalam kehidupansehari-hari
Kamu dapat melakukan percobaan tentangpesawat sederhana dan penerapannya dalamkehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar
Tujuan Pembelajaran
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
A. Tuas (Pengungkit)Tuas adalah suatu alat yang
digunakan untuk memindahkan ataumengangkat beban dengan gaya yanglebih kecil dari bebannya. Sistem kerjatuas terdiri atas tiga bagian, yaitubeban, titik tumpu, dan kuasa.Berdasarkan posisi bagian-bagian sistemkerjanya, maka tuas dikelompokkanmenjadi tiga, yaitu tuas jenis pertama,kedua, dan ketiga.1. Tuas Jenis Pertama
Pada tuas jenis pertama posisi titiktumpu berada diantara beban dankuasa. Dengan kata lain, beban dankuasa berada pada sisi yang berlainandari titik tumpu.Contoh penggunaantuas jenis pertama ini adalah linggisuntuk mengankat batu, tangpemotong, gunting, dan sebagainya.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
2. Tuas Jenis KeduaPada tuas jenis kedua, posisi titiktumpu berada pada salah satu ujungtuas, sedangkan beban terletakdiantara titik tumpu dan kuasa.Contoh penggunaan tuans jenis keduaini adalah pembuka tutup botol.
3. Tuas jenis ketigaPada tuas jenis ketiga posisi titiktumpu benda berada pada salahsatuujungnya, sedangkankuasa terletakantara titik tumpu dan beban.Contohnya pada saat kamu mengangkatbarbel, siku mu sebagai titik tumpu,lengan sebagaikuasa danbarbel padatelapak tangan sebagai beban.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Pada tuas berlaku hubungan sebagaiberikutF x lk = w x lb
Keterangan :w= bebanF =kuasalk = lengan kuasalb = lengan beban
Perbandingan antara beban dan kuasaatau antara lengan kuasa dan bebandisebut dengan keuntungan mekanis(KM). secara matematis KM dapatdirumuskan sebagai berikut
KM = W/F = lk / lb
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
ContohSebuah batu besardengan massa 80 kg akan dijungkit dengansebuah tuas yang panjangnya 1,5 m. jikalengan beban adalah0,5m, berapakah kuasayang diperlukan agar batu dapat terangkatdan berapakahkeuntunganmekanis tuastersebut
Diketahui: m = 80 kgl = 1,5 mlb = 0,5 mg = 9,8 m/s2
Ditanya:F …..?KM…..?
Jawab : w= m.g= 80 kg x 9,8 m/s2
= 784 N
lk= l - lb= 1,5 m – 0,5 m= 1 m
F x lk = W x lbF =(lb / lk) W
=(0,5/1) x 784 N= 392 N
KM=W/F=784/392 = 2 N
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
B. KatrolKatrol merupakan pesawat sederhanaberbentuk roda yang sekelilingnya diberitali. Berdasarkan rangkaiannya katrolterdiri dari katrol tetap,katrol bergerak,dan sistem katrol.1. Katrol Tetap
Katrol tetap adalah suatu katrol yangtidak berpindah tempatnya tetapi hanyaberputar saja. Pada Katrol Tetap TitikTumpu terletak pada sumbu katrolartinya Jarak antara Titik Beban keTitik Tumpu sama dengan jarak antarakuasa ke titik tumpu dengan demikianmaka panjang lengan beban sama denganpanjang lengan kuasa.Karena lk = lb maka w= F, sehinggadidapat keuntungan mekanisnyaKM= w/F =1
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
2. Katrol BergerakKatrol bergerak adalah katrolyang ikut bergerak bersamabeban. Pada katrol bergeraktitik tumpu terletak pada taliyang terikat pada tempattertentu sedangkan titikbeban terletak pada pusat(poros) katrol dan titik kuasaterletak pada tali yang ditarikgaya.Karena 2lk = lb maka F=(1/2)w,sehingga didapat keuntunganmekanisnyaKM= w/F =2
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
3. Sistem katrolSistem katrol adalah beberapa katrolyang disatukan dalam blok katrolsehingga dapat bergerak. Denganmenggunakan sistem katrol ini, kuasayang diperlukan untuk mengangkatbeban dapat diperkecil. Dalam sistemkatrol F= (1/n) w dimana n adalahbanyaknya katrol yang terdapat padasistem katrol. Keuntungan mekanisdari sistem katrol dapat dituliskan:
KM= w/F =n
Contoh Jika katrol menggunakan taliyang menahan beban berjumlah 6,maka keuntungan mekaniknya adalah 6kali.
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Sebuah beban dengan massa 30 kg akan diangkat denganbantuan katrol tetap. Berapakah gaya yang diperlukandan berapa keuntungan mekanisnya jika g= 10 m/s ².Diketahui : m= 30 kgDitanya : F=..?
KM =..?Jawab :
w= m.g= 30 kg x 10 m/s ²=294 N
F=w= 294 N
KM= w/F= 294/294 = 1
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Sebuah beban dengan massa 30 kg akan diangkat denganbantuan katrol bergerak. Berapakah gaya yang diperlukandan berapa keuntungan mekanisnya jika g= 10 m/s ².Diketahui : m= 30 kgDitanya : F=..?
KM =..?Jawab :
w= m.g= 30 kg x 10 m/s ²=294 N
F=w= (1/2) 294 N= 147 N
KM= w/F= 294/147 = 2
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
C. Bidang miringketempat yang lebih tinggi.
Misalnya, memindahkan kotakbarang dari atas tanah kedalamsebuah truk. Contoh bidang miringdalam kehidupan sehari-haridiantaranya sekrup, bor kayu,tangga, dan papan yang dimiringkan.
Usaha yang dilakukan kuasa Fpada bidang miring (WF) harus samadengan usaha yang dilakukan bebanpada arah vertikal (WB).dapatdirumuskan sebagai berikut.
WF = WB
F.s = w.hs/h= w/F
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
Keuntungan mekanisnya adalah sebagaiberikut.KM =w/F= s/hKeterangan : F= kuasa/ gaya (N)w = beban/ gaya berat beban (N)s = panjang bidang miring (m)h = tinggi bidang miring (m)WF= usaha dari kuasa FWB= usaha dari beban w
Salah satu aplikasi bidang miring adalahbaji. Baji adalah benda keras yangterbuat dari batu atau logam yangdibuat tebal pada salah satu ujungnyasedangkan ujung yang lain dibuat lebihtipis sehingga bagian ujung yang tipismenjadi lebih tajam. Contoh dari bajiantaralain paku, pahat, kapak, danpisau.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Sebuah drum bermassa 200kg akan dinaikkan dari tanahkeatas sebuah truk setinggi 1,2m dengan menggunakanbidang miring sepanjang 5 m. berapakah kuasa yang harus dilakukan untuk memindahkan drum tersebut? (g=10 N/kg)Diketahui: m = 200 kg
g = 10 N/kgh = 1,2 ms = 5 m
Ditanya : F=…..?Jawab:
w= m.g= 200 kg x 10 N/kg= 2000 N
F.s = w.hF = (2000 N x 1,2 m) / 5 m
= 480 N
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
D. Roda Gigi (GIR)Roda gigi (gir) termasuk pesawatsederhana yang dapat mengubahbesar gaya dan kecepatan putar.Salah satu penerapan roda gigidalam keseharian adalah roda gigipada jam mekanis. Jam mekanisterbentuk dari beberapa roda gigiyang saling menggerakkan. Setiaproda gigi memiliki jumlah gigi yangberbeda.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
TEKANAN
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Menyelidiki tekanan pada benda padat,cair,dan gas serta penerapannya dalam kehidupansehari-hari
Kamu dapat menyelidiki pada benda padat,cair, dan gas serta penerapannya dalamkehidupan sehari-hari
Kompetensi Dasar
Tujuan Pembelajaran
KELUAR
TEKANAN
A. Tekanan Pada Zat PadatTekanan pada zat padat dapat didefenisikansebagai besarnya gaya yang bekerja tegak luruspada suatu bidang permukaan tersebut. secaramatematis, tekananpada zat padatdapatdinyatakan sebagai:P=F/AKeterangan: P= tekanan
F= GayaA= Luas permukaan
Satuan tekanan berdasarkan SI ditetapkandalam Pascal (Pa).1 Pa= 1 N/m2
Satuan tekanan dalam cgs adalah1 atm= 76 cmHgTekanan pada permukaan benda ditentukan olehbesar gaya dan luas bidang tekanan tempat gayabekerja. Semakin kecil luas bidang tekannyamaka tekanannya semakin besar. Sebaliknyasemakin besarluas bidang tekannya makatekanannya semakin kecil.
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Sebuah benda dengan luas bidang tekannya 5 m ² diberigaya sebesar 75 N. Berapakah tekanan yangditimbulkan?Diketahui : A= 5 m ²
F=75 NDitanya : P=..?Jawab :
P= F/A= 75 N/5 m²=15 Pa
KELUAR
TEKANAN
Tekanan zat cair atau tekananhidrostatis adalah tekanan pada zat cair yangdisebabkan oleh berat zat cair itu sendiriyang memberikan gaya ke segala arah.Besarnya tekanan hidrostatis bergantungpada:• massa jenis zat cair (ρ)• percepatan gravitasi (g)• kedalaman zat cair (h)
Pada zat cair, semakin dalam suatutempat dalam zat cair maka tekanan padatempat itu akan semakin besar.Secara matematis, tekanan hidrostatisdinyatakan dalam persamaan:Ph = ρ.g.h
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
B.Tekanan Zat Cair
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Berapakah tekanan hidrostatik alkohol yang memilikimassa jenis 800 kg/m ³ dengan kedalaman 0,3 m danpercepatan gravitasi buminya 10 m/s ²
Diketahui : ρ= 800 kg/m ³g= 10 m/s ²h=0,3 m
Ditanya : P=..?Jawab :
P= ρ.g.h= 800 kg/m ³ x 10 m/s ² x 0,3 m=2400 Pa
KELUAR
TEKANAN
C. Bejana BerhubunganBejana berhubungan adalah dua pipa atau
lebih yang saling dihubungkan oleh sebuah pipasehingga zat cair dalam bejana tersebut mengalirdari bejana yang satu ke bejana yang lain.“Dalam bejana berhubungan yang diisi dengan satujenis zat cair, dalam keadaan setimbang, permukaanzat cair terletak dalam satu bidang datar.”
Dan untuk bejana berhubungan yang diisidengan dua zat cair yang berbeda, akan berlaku:“Dalam bejana berhubung yang diisi dengan duamacam jenis zat cair yang massa jenisnya berlainan,dalam keadaan setimbang, tinggi permukaan zat cairdiatas bidang batas yang bersamaan berbandingterbalik dengan massa jenisnya.”
secara matematis tekanan pada bejanaberhubungan dapat dituliskan sebagai berikut:
P1=P2
ρ 1.g.h1= ρ2.g.h2
ρ1.h1= ρ2.h2
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Sebuah bejana berhubungan berisi dua zat cair, yaitu airraksa denga massa jenis 13600 kg/m³ setinggi 50 cmdan air dengan massa jenis 1000 kg/m³. Berapakahtinggi air dari keadaan setimbang?Diketahui : ρ air raksa= 13600 kg/m³
h air raksa= 50 cm =0.5 mρ air = 1000 kg/m³
Ditanya : h air=..?Jawab :
ρ1.h1= ρ2.h2
13600 kg/m³ x 0,5 m= 1000 kg/m³. h airh air = 6.800/1000
= 6,8 m =68 cm
KELUAR
TEKANAN
D. Hukum PascalPrinsip pascal dikemukakan oleh BlaisePascal yang berbunyi: “Tekanan yangdiberikan pada suatu cairan dalam suaturuang tertutup akan diteruskan kesetiaptitik tanpa ada pengurangan.Secara matematis dapat ditulis sebagaiberikut :
Alat-alat yang menggunakan prinsip pascalantara lain:• Pompa hidrolik• Dongkrak hidrolik• Rem hidrolik• Alat pengangkat mobil
P1=P2
F1 / A1 = F2 / A2
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Sebuah mesin pengangkat mobil mempunyai luaspenampang kecil dan besar seluas 8 cm2 dan 20 cm2. Jika gaya tekan di penampang kecil 20 N maka gayaangkat di penampang besar adalah . . . .Diketahui : F1 = 20 N
A1 = 8 cm2
A2 = 20 cm2
Ditanya : F2 =..?Jawab :
F2 / A2 = F1 / A1
F2 = (F1 A2) / A1
= (20 N x 20 cm2)/8 cm2
=400N/8=50N
KELUAR
TEKANAN
E. Hukum ArchimedesBunyi hukum Archimedes, “ Sebuah benda yang tenggelamseluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida diangkatkeatas oleh sebuah gaya yang sama dengan berat fluidayang dipindahkan”. Secara matematis hukum Archimedesdirumuskan sebagai berikut:FA = ρ.v.hKetika suatu benda tercelup keair, beratnya bukanbenar-benar hilang. Benda terasa lebih ringan apabiladidalam air karena benda tersebut mendapatkan gayadorong keatas.Gaya keatas(FA) = berat benda sesungguhnya –
Berat benda yang hilang (berat semu)Peristiwa dalam hukum Archimedes:• Tenggelam (w > FA)• Melayang (w = FA)• Terapung (w < FA)Alat-alat yang menerapkan hukum Archimedes, antaralain kapal laut, kapal selam, galangan kapal, balon udara,dan hidrometer (alat untuk mengukur massa jenis benda).
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Kapal dengan volume 50.000 m3, terapung di atas air lautdengan massa jenis1.200 kg/m3. Jika bagian kapal yang terbenam di dalam air laut hanya setengahnya maka beratkapal di udara adalah . . . .Diketahui : v= 50.000 m3
ρ= 1.200 kg/m3
h=50 % volume kapalDitanya :w udara=..?Jawab :
W udara = F keatasW udara= ρ. 50 % volume kapal. g
= 1000 kg/m ³ x (50/100)(50000) x10= 250.000.000 N
KELUAR
TEKANAN
F. Tekanan UdaraTekanan udara terjadi karena udara memilikiberat. Semakin tinggi suatu tempat, semakin keciltekanan udaranya.Alat yang biasa digunakan untuk mengukur tekananudara disebut barometer. Tekanan udara padabarometer air raksa dibaca dalam sentimeterraksa (cmHg).Berdasarkan hasil penelitiannya, EvangelistaTorricelli menyimpulkan bahwa setiap kenaikan 10m dari permukaan laut, tekanan udara akan turunsebesar 1mmHg.Berdasarkan kesimpulan torricelli hubungan antaraketinggian tempat dan tekanan udara dirumuskansebagai berikut:h= [ (76-x)/0,1). 10 mAlat pengukur tekanan udara antara lain adalahbarometer raksa, barometer air, dan barometeraneroid (logam)
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
KELUAR
TEKANAN
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:Tekanan udara di lereng gunung dengan ketinggian 400 meter adalah . . . .Diketahui : h= 400 mDitanya : P=..?Jawab :
h=[ (76-x) / 0,1] . 10 m[ (76-x) / 0,1]= h/1076-x= (h . 0,1)/10 m76-x=(400 x0,1)/10 m76-x=4
x= 76-4x=72 cmHg
KELUAR
REFERENSI
Etsa Indra Irawan,dkk.2008.Pelajaran IPA-Fisika Bilingual Untuk SMP/MTskelas VIII.Bandung:Yarma WidyaKinkin Suartini,M.Pd.2010.Rangkuman Fisika SMP.Jakarta: Gagas MediaSugeng Yuli Irianto dan Wasis.2008. Ilmu Pengetahuan Alam Jilid 2 Untuk SMPkelas VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan NasionalMampuono,dkk.2008. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP/MTs kelasVIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan NasionalSetya Nurachmandani dan Samson Samsulhadi.2010. Ilmu Pengetahuan Alam(Terpadu) Untuk SMP dan MTs kelas VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan PendidikanNasionalSaeful Karim,dkk.2008.Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar Untukkelas VIII SMP/MTs.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan NasionalDiana Puspita dan Iip Rohima.2009. Alam sekitar IPA Terpadu Untuk SMP/MTskelas VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan NasionalHendri G,dkk.2009. IPA Untuk SMP/MTs kelas VIII.Jakarta:Pusat PerbukuanPendidikan NasionalNenden Fauziah ,dkk.2009. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP kelasVIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan Nasional
MENU
Gaya
HukumNewton
Energi & Usaha
PesawatSederhana
Tekanan
Referensi
