Usaha Dan Energi
-
Upload
andika-pamungkas -
Category
Documents
-
view
67 -
download
3
Transcript of Usaha Dan Energi
Usaha dan Energi
Fisika
Kesehatan Masyarakat
UNIKAL
2010
Metha Anung A.,S.Farm., Apt.
Usaha
• Beda usaha dalam kehidupan sehari-hari dan usaha dalam fisika ???
• Usaha dlm kehidupan sehari2 sgl sesuatu yg dikerjakan oleh manusia. Contoh??
• Usaha dlm fisika.– Sebagai hasil kali skalar (dot product) antara
gaya (F) dan perpindahan (s)
• Usaha dlm fisika hanya dilakukan oleh gaya yg bekerja pada benda, dan suatu gaya dikatakan melakukan usaha pada benda hanya jika gaya tsb menyebabkan benda berpindah.
• Rumus Usaha
Usaha (W) = hasil kali komponen gaya searah perpindahan (Fx) dg besar perpindahannya (Δx)
W = Fx . Δx
*jgn salah antara lambang usaha dan lambang berat !!
awal akhir
F
Δx
Gaya F searah dg perpindahan Δx :
Usaha W = F Δx
F
awal akhir
ɵ
Fx
Δx
Gaya F membentuk sudut ɵ terhadap perpindahan Δx : Usaha W = FΔx cos ɵ
• Satuan usaha = (newton) (meter)• Dalam SI satuan usaha = joule (J)
1 joule = 1 newton meter• Selain satuan SI (joule), dalam kehidupan
sehari-hari juga digunakan sistem satuan lain :– 1 erg = joule– 1 kalori = 4,2 joule
710
Contoh soal :• Riko mendorong mobilnya yg mogok dg
gaya konstan sebesar 210 N sejauh 19m. Hitunglah usaha yg dilakukan Riko pada mobil tersebut jika
a. Arah gaya searah dg perpindahan
b. Arah gaya membentuk sudut thd arah perpindahan
o60
Energi
• Sesuatu yg dibutuhkan oleh benda agar benda dapat melakukan usaha
• Kemampuan melakukan kegiatan/ kerja/ usaha
Energi Kinetik
Adalah energi yg dimiliki benda karena gerakannya (atau kecepatannya)
energi kinetik bergantung pada kelajuan (besar kecepatan) : berbanding lurus
energi kinetik bergantung pada massa benda : berbanding lurus
posisi awal posisi akhir
F vo = 0 v
Δx
Sebuah benda bermassa m yg diam pd permukaan licin (tanpa gesekan). Ketika gaya konstan F diberikan selama benda menempuh jarak Δx. Benda akan bergerak dg percepatan tetap a sampai mencapai kecepatan akhir v. usaha yg dilakukan pd benda W=F Δx seluruhnya diubah menjadi energi kinetik benda pada keadaan akhir.
EK = W atau EK = F Δx
• Energi kinetik EK dapat ditulis dg :
Energi kinetik sebanding dg massa benda dan kuadrat kecepatannya.
Jika massa 2x lipat EK 2x lipat
kecepatan 2x lipat EK 4x lipat
mvvatmvvtmaxFEK2
1)(
2
1)
2
1)((
2
2
1mvEK
Energi Potensial
• Energi karena posisinya atau karena konfigurasinya.
• Setiap benda bermassa m yg berada pada ketinggian h dari permukaan bumi mempunyai energi potensial.
• Ep = m.g.h
Daya
• Didefinisikan sebagai laju usaha yg dilakukan atau besar usaha per satuan waktu.
• Daya (P) = usaha (W) dibagi dengan selang waktu (t) saat melakukan usaha.
t
WP
waktu
usahadaya
• Karena usaha = gaya x perpindahan (W=FΔx), maka persamaan daya dapat jg dituliskan :
Karena perpindahan (Δx) dibagi selang waktu (t) sama dg kecepatan rata2 ( ), maka diperoleh :
P = F
txFt
xFP
vv
• Satuan daya adalah joule/sekon• Satuan daya dlm SI adalah watt (W)
• Dlm keseharian, daya juga dpt dinyatakan dlm daya kuda atau horse power (hp)
• 1 hp =746 W
sekon
joulewatt
1
11
Contoh soal :
1. Diperlukan gaya 1280 N untuk mempertahankan mobil bermassa 1500 kg yg sedang bergerak dg kelajuan tetap mendaki suatu jalan dg kemiringan . Jika mesin memberikan daya 50,0 hp ke roda2 penggerak, berapakah kelajuan maksimum mobil??
o00,5
2. Dua mesin jet pada pesawat boeing 767 masing2 mampu memberikan gaya dorong pada pesawat sebesar 197.000N. Jika pesawat itu terbang dg kelajuan tetap 900 km/jam, berapakah daya (satuan dalam hp) setiap mesin jet???