1

Setelah mempelajari bagian ini mahasiswa mampu :• menghitung kerja pada berbagai proses mekanis• menerapkan teorema kerja – energi pada berbagai kasus• menerapkan hukum kekekalan energi• menghitung daya sistem yang melakukan kerja

ENERGI ENERGI MEKANIMEKANIKK

E. KINETIKE. KINETIK

Bergerak

E.E. POTENSIALPOTENSIAL

Posisi

EPEP GravitasiGravitasi EP EP ElastisElastis

2

EK = ½ m v 2

Joule

kg

m/s

EP = m g h EP' = ½ k x2

Joulekg

m/s2

m Joule m

Konstanta pegas N/m

KERJAKERJAKERJAKERJA

GAYAGAYA bekerja pada benda

3

benda PINDAHPINDAH

K E R J A K E R J A

BENDA BERENERGI DAPAT MELAKUKAN KERJA

Kerja yang dilakukan gaya F untuk memindahkan

benda sejauh D S :

4

q

D S

WF = F (Ds) cos q

q sudut ( F, lintasan )

Joule = N. m

F

TEOREMA KERJA TEOREMA KERJA -- ENERGIENERGI

A

B

5

EA + WF - |Wf | = EB

Kerja gaya gesek ( “hilang”sebagai panas )

Kerja gaya luar

KEKEKALAN ENERGIKEKEKALAN ENERGI

EA + WF - |Wf | = EB

Kalau F = 0 dan f = 0,

6

EA = EBKK ee kk ee kk aa ll aa n n

EE nn ee rr gg ii

EK EP EP'

7

8

DD A Y AA Y A

• ENERGI YANG DIBERIKAN PER SATUAN WAKTU

• KERJA YANG DILAKUKAN PER SATUAN WAKTU

• SATUAN : JOULE/SEKON = WATT

vFt

WP .

1. Sebuah lemari bermassa 300 kg akan didorong sejauh 5 moleh orang dengan gaya F yang sejajar bidang miring(sudut kemiringan 37), lihat gambar. Koefisien gesekankinetik adalah 0,40. Agar benda tidak memiliki percepatan,hitung:a. gaya dorong yang diberikan oleh orang tersebut !b. kerja yang dilakukan oleh orang tersebut !c. kerja yang dilakukan oleh gaya gesekan !

SOAL-SOAL

9

5 m

2. Berapa kerja minimum yang dibutuhkan untuk mendorongmobil bermassa 1 ton sejauh 300 m ke atas bidang miringdengan sudut kemiringan 37°, jika:a. gesekan diabaikan?b. ada koefisien gesekan kinetik sebesar 0,25?

3. Bila diketahui produksi panas pada aktivitas jalan kakibesarnya 3,8 kkal/mnt maka berapa besar energi yang

SOAL-SOAL

10

dibutuhkan oleh pejalan kaki yang kecepatannya 4 km/jamuntuk menempuh jarak 24 km? Misalkan 1 gram makananmempunyai energi 5 kkal maka dibutuhkan berapa grammakanan untuk aktivitas tersebut?

SOAL-SOAL4. Jantung manusia merupakan sebuah pompa yang sangat

kuat dan andal. Setiap hari jantung memompa 7500 literdarah. Anggap kerja yang dilakukan oleh jantung samadengan kerja yang dibutuhkan untuk menaikkan sejumlahdarah setinggi 160 cm. Densitas darah adalah 1,05.103 kg/m3.

a. Berapakah kerja yang dilakukan oleh jantung setiap hari?

b. Berapakah daya keluaran jantung dalam watt dan hp? (1hp = 746 watt)hp = 746 watt)

5. Seorang pemain bola melakukan pemanasan dengan berlarimenaiki tangga stadion dalam waktu 10 menit. Panjangtangga itu 125 m dengan kemiringan 53°. Jika massa pemainbola itu 90 kg, berapakah daya rata-rata yang harusdikeluarkannya? Nyatakan dalam watt dan hp! Abaikangesekan dan hambatan udara. Ingat: 1 hp = 746 W ; sin 53° =0,8 ; cos 53° = 0,6!

11