KERJA & ENERGI KINETIK
Moh. Dimas Prasetyo (A1F011002)
Despita Yuliantari (A1F011021)
Hasyu Margareta (A1F011023)
Denti Ardi. F.S (A1F011030)
Rizki Maneli Okumura (A1F011033)
Neko Wanda Idil. F (A1F011035)
Yulia Delesti (A1F011036)
KELOMPOK 2
KERJA & ENERGI KINETIK
KerjaJika kita memberi gaya pada suatu benda dan
benda tersebut mengalami perpindahan maka berarti kita melakukan kerja.
Makin besar gaya yang berikan maka makin besar pula kerja yang kita lakukan.
Persamaannya :
Gaya F konstan
Satuannya : Joule atau N.m
sFW
Kerja
Kerja dapat bernilai positif, negatif, dan nol.
Bila gaya arahnya sama dengan perpindahannya, maka nilainya positif (sudutnya 0-900).
Bila gaya arahnya berlawanan dengan perpindahannya, maka nilainya negatif (sudutnya 900-1800).
Bila gaya arahnya tegak lurus dengan perpindahannya, maka nilainya 0 (sudutnya 900).
Contoh 1
Sebuah traktor menarik balok kayu sejauh 20 meter. Berat balok kayu adalah sebesar 14700 N. Traktor tersebut memberikan gaya konstan sebesar 5000 N pada sudut 36,90 di atas horisontal. Terdapat gaya gesekan sebesar 3500 N yang berlawanan dengan arah gerak.
Carilah kerja yang dilakukan oleh masing-masing gaya yang bekerja pada balok kayu dan kerja total yang dilakukan oleh semua gaya!
Jawab 0WWw
kJ 80 N.m 80000
20 9,36cos5000
9,36cos
0
0sFWFF
f
w
F cos 36,90
Sudut 900
kJ 70 Nm 70000
20 180cos3500 180cos 00sfW f
kJ 10kJ 70kJ 8000
fFwtot WWWWW
Kerja oleh gaya konstan
sFW
F F
s
sFW
F
s
F
cosF
cosFsW
Kerja oleh gaya konstan, perpindahan garis lurus
Jadi, kerja merupakanbesaran … ?
Skalar
Satuan SI : newton
meter
xF
x1x 2x
F
Kerja oleh gaya konstan
Teorema Kerja-Energi
Kerja dan Energi KinetikKerja total berkaitan juga dengan laju.
Jika laju benda berubah dari V1 ke V2 dan
benda berpindah dari X1 ke X2, maka :
Jika persamaan diatas dan hukum kedua
Newton disubstitusikan, maka diperoleh :
saas
2 2
2
1
2
22
1
2
2
kinetik energi 2
1
2
1
2
1
2
2
1
2
2
mK
mmsF
Kerja dan Energi Kinetik Kesimpulannya :
Kerja yang dilakukan oleh gaya total pada partikel sama
dengan perubahan energi kinetik pertikel.
Persamaannya disebut teorema kerja-energi :
KKKWtot 12
Contoh 2Dari contoh 1, andaikan laju awalnya 2
m/s, berapakah laju akhirnya?
Jawab :kg 1500
8,9
14700
g
wmmgw
m/s 2,4
kJ 10
15002
1
2
1
J 3000215002
1
2
1
2
12
2
2
2
22
22
11
tottot WKKW
mK
mK
15
Kerja dan Energi dengan Gaya yang berubah-ubah pada Pegas
Gaya yang digunakan untuk merenggangkanpegas :
Kerja yang dilakukan :
k = konstanta pegas (N/m)
xkF
2 2
1xkW
asvv 22
1
2
2
1v 2vF
12 xxs1x 2x
Gaya menyebabkan adanyaperubahan kecepatan (percepatan)
s
vva
2
2
1
2
2
s
vvmmaF
2
2
1
2
2
2
1
2
2
2
1
2
2
2
1
2
1
2
mvmv
vvmFsW
2
2
1mvK
KKKWtotal 12
Kerja oleh gaya yang berubah
xF
x1x 2x
F
Kerja oleh gaya yang berubah:
2
1
x
x
dxFW
Teorema Kerja-Energi
untuk gerak garis lurus dengan gaya
berubah
dx
dvv
dt
dx
dx
dv
dt
dva
2
1
2
1
2
1
x
x
x
x
x
x
dxdx
dvmvdxmadxFW
2
1
2
1
2
1
2
21
v
v
v
v
x
x
mvdvmvdxdx
dvmvW
KmvmvW2
1212
221
Daya
Adalah laju waktu
dimana gaya
dilakukan
t
WPrt
dt
dW
t
WP
t 0lim
24
DayaDaya merupakan laju waktu dimana kerja
dilakukan.
Daya rata-rata :
Daya sesaat :
Daya sesaat juga dapat dinyatakan dalam :
t
WPrt
dt
dWP
FP
Top Related