DORONGLAH DORONGL AH TEMBOK TEMBOK SEKUAT SEKUAT TENAGAMU! TENAGAMU! DORONGLAH DORONGL AH MEJA SEKUAT SEKUAT TENAGAMU! APA YANG TERJADI PADA TEMBOK DAN MEJA?
DISKUSIKAN BERSAMA TEMAN SEKELOMPOKMU! KEGIAT KEGIATAN MANA M ANA YANG TERMASUK USAHA? BERIKAN ALASANYA
USAHA DAN ENERGI Berada KD Usa%a +,#,% Kasus LKS Usa%a Eer" LKS Eer" SMA N * TENJO Laras%a#"
Bersepeda merupaka ke"a#a $a me$e%a#ka& Peda' sepeda $a d"ka$u% memer'uka kekua#a& Kekua#a ""'a% $a d"se(u# eer"& Na%! eer") usa%a da da$a aka k"#a (a%as da'am Ba( ""&
Selamat belajar!
K,mpe#es" Dasar Meaa'"s"s %u(ua a#ara usa%a) peru(a%a eer" dea %ukum kekeka'a eer" meka"k 1.5 Meerapka %ukum kekeka'a eer" meka"k u#uk meaa'"s"s erak da'am ke%"dupa se%ar"-%ar" TUJUAN PEMBELAJARAN 1.5
• Medeskr"ps"ka Medeskr"ps"ka %u(ua a#ara usa%a) a$a) da perp"da%a& • Me%"#u (esar eer" p,#es"a' .ra/"#as" da peas0 da eer" k"e#"k& • Meaa'"s"s %u(ua a#ara usa%a da eer" k"e#"k& • Meaa'"s"s %u(ua a#ara usa%a dea eer" p,#es"a'&
USAHA (W) USAHA (W)merupakan besaran yang dihasilkan karena adanya gaya (F)dan perpindahan (s)benda
Secara matematis:
W= F. s. cs
!eterangan: W= usaha ("ule) F= gaya (#) S= perpindahan benda (m) sudut antara gaya dan perpindahan
$enda dikatakan telah mengalami usaha apabila telah ter"adi perpindahan (s) %aya yang digunakan adalah yang arahnya sama dengan arah perpindahan benda.
CONTOH KASUS A. Usaha benda dengan Gaya searah perpindahan A
2 3 *4 N
$
W = F . s
W = F . cos . s
W = 20 joule
S3 5m
W = 20 . cos . 2 Se(ua% Ba',k $a (erada d" p,s"s" A W = 20 . . 2 d"#ar"k meda#ar dea a$a *4 N se%"a (ereser 5 m da (erada d" C. Usaha tanpa perpindahan benda p,s"s" B& Maka usa%a $a d"a'am" ,'e% ada'a%6 Re:a med,r, #em(,k Ga$a(a',k .20 suda% seara% dea dea a$a 5; N) aka #e#ap" perp"da%a perp"da%a .s0 se%"a dapa# #em(,k #"dak (eresar d"%"#u6 sed"k"#pu& Berapaka usa%a 73 2&s 3 *4& 5 3 54 Nm B. Usaha dengan arah gaya menyimpang $a d"'akuka ,'e% Re:a? • 73 2 < S) -= da'am kasus "" #"dak #er9ad" peru(a%a p,s"s" E(" mear"k m,("'-m,("'a$a dea se%"a s3 4 a$a 54N da mem(e#uk sudu# • 73 5; < 4 3 4 9,u'e 844#er%adap #aa%& J"ka m,("' • Kes"mpu'a 6 apa("'a #"dak (erp"da% se9au% 5m) (erapaka% #er9ad" perp"da%a p,s"s" usa%a $a d"a'am" m,("'-m,("'a? maka d"ka#aka (a%>a (eda W = F . cos . s
. Usaha yang dila"an #leh banya gaya(eda d"kea" Ke#"ka se(ua% (a$ak a$a da (erp"da% #empa#) maka usa%a #,#a' $a d"per,'e% ada'a% %as"' ka'" a#ara resu'#a a$a dea perp"da%a& +,#,% kasus6 2a%ru' med,r, me9a ke ara% kaa dea a$a 84 N) dar" ara% (er'a>aa Sa%ru' med,r, me9a dea a$a *4 N se%"a me9a (ereser se9au% 84 m& Berapa (esar usa%a$a da kemaa ara%$a?
Pada am(ar #erdapa# dua a$a 6 $%& ' %( N )arena arahnya e iri* $1es"ltan Ga$a anan* 2& +( N )arah 1es"ltan Ga$a e $a d"a'am" (eda ada'a% ) $r& $% $2 $r & '%(+( & 2( N e arah Ternyata meja me ja bergeser seja"h +( anan ,m & (-+ m- maa besar Usaha )* yang diberian epada benda adalah/ & $r . s & 2(. (-+ & 0 j#"le e arah anan
2*3 *4 N
2*3 84 N
3atihan S#al *& R":a' mear"k mear"k m,("'-m,("'a$a m,("'-m,("'a$a meuaka meuaka #a'" $a mem(e#uk sudu# @;4 #er%adap #aa% dea a$a *4 N& Apa("'a m,("' d"#ar" se9au% 8m& Berapaka% usa%a $a $ a #e'a% d"'akuka ,'e% r":a' 5& Te#uka (esar usa%a $a #e'a% d"'akuka d"'akuka ,'e% resu'#a resu'#a a$a pada mas"-mas" am(ar NO A
USAHA )j#"le*
2*3 *4 N
2*3 *4 N
Beda (ererak kesamp" se9au% 8 m
B
2*3*4 N
2*3 54 N
Beda (ererak ke samp" se9au% @ m
2*3 *4 N
C
2*3 54
Beda (ererak ke samp" se9au% ; N m
Arah
ENERGI • 5nergi merupaka kemampua (eda u#uk me'a'uka usa%a • Da'am ke%"dupa se%ar"-%ar" k"#a ser" ka'" me9umpa" (er(aa" maam eer seper#") eer" k"m"a) eer" '"s#r"k) eer" uk'"r) eer" erak d'' • Da'am meka"ka erak) eer" d"(edaka me9ad" dua 9e"s $a"#u6 ENERGI KINETIK ENERGI MEKANIK ENERGI POTENSIAL
ENERGI KINETIK A. 5nergi 5nergi ineti ineti )5 * . Eer"
k"e#"k merupaka eer" $a d"m"'"k" ,'e% (eda $a (ererak& . Beda $a (ererak (erar#" mem"'"k" keepa#a ./0 se%"a (eda d"am dapa# d"ka#aka #"dak Persamaa ma#ema#"s dar" mem"'"k" eer" k"e#"k eer" k"e#" .Ek0 ada'a%
+,#,%6 R":a' 'ar" dea keepa#a 5 ms) 9"ka d"a (ermassa (ermassa ;4 k (erapaka% (erapaka% eer" erak $a #e'a% d"ke'uarka ,'e%$a?
Pe$e'esa"a6 D"ke#6 /3 5ms m 3 ;4 k D"#a$a6 Ek ? Ja>a(6 3 5& 55 3 @ 9,u'e
HUBUNGAN ANTA1A USAHA AN 5N51G6/ U#uk me'akua usa%a) se(ua% (eda mem(u#u%ka eer" $a"#u dea meru(a%$a& Jad" usaha merupakan bentuk perubahan energi& energi & a. USAHA AN 5N51G6
K6N5T6K
Ke#eraa6 Ek3 eer" k"e#"k $a d"ke'uarka (eda .9,u'e0 m3 massa (eda .k0 /43 keepa#a a>a' (eda .ms0 /# 3 keepa#a ak%"r (eda .ms0
+,#,%6 R":a' 'ar" dea keepa#a 5 ms) karea seda mee9ar a>ar r"9a' meam(a% keepa#a$a me9ad" ; ms& Berapaka% usa%a $a d"'akuka ,'e% r":a' 9"ka d"a (ermassa ;4 k? Pe$e'esa"a D"ke#6 /4 35ms /# 3 ;ms m3 ;4 k D"#a$a6 7 Ja>a(6 0 @03 5;& 5*3;5; 9,u'e
ENERGI POTENSIAL GRACITASI
Eer" p,#es"a' ra/"#as" merupaka eer" $a d"m"'"k" (eda dea me"9au ke#""a$a dar" permuakaa permuakaa (um"& Besara $a mempearu%" E p ada'a% massa (eda .m0) ke#""a (eda .%0) da perepa#a ra/"#as" (um" .3 ) ms 50 Beda $a (erada #epa# d" a#as permukaa permukaa #aa% mem"'"k" E p3 4 9,u'e
Pe$e'esa"a6 D"ke#6 %3 ;m m3 5 k 3 *4 ms5 D"#a$a6 Ep3 Ja>a( Ep3 m& & %
Seara ma#ema#"s dapa# d"#u'"ska 6
5p & +,#,%6 Bua% ke'apa (erada d" p,%,$a dea $a (erada pada ke#""a ; m dar" permukaa #aa%& J"ka
35 *4 ; 3 *44 9,u'e & &
2 KG
%3 ;m
B& HUBUNGAN USAHA DAN ENERGI POTENSIAL Usa%a merupaka peru(a%a ,#,%6 BENDA
Eer" p,#es"a' (eda& Peru(a%a eer" p,#es"a' karea ada$a peru(a%a #"" (eda& W=∆Ep W=Ep0-Ept
Bua% ke'apa (erada d" p,%,$a dea $a (erada pada ke#""a ; m dar" permukaa #aa%& J"ka massa$a ada'a% 5 k) 9"ka ke'apa #erse(u# 9a#u% d" a#as e#e dea ke#""a 8 m ) W=m.g.h0-m.g.ht (erapaka% usa%a $a d"'akuka W=m.g (h0ke'apa ke'apa #erse(u#? h ) Ke#eraa6 t D"ke#6 D"#a$a6 7 Ep 3 eer" p,#es"a' (eda .9,u'e0% 3 ; 4 m3 massa (eda .k0 M3 5k 3 perepa#a ra/"#as" (um" .) H#3 8m ms50 Ja>a(6 %43 ke#""a (eda a>a' .m0% #3 W=m.g (h -h ) 0 t ke#""a (eda ak%"r .m0 = 2. 10. (53) = 20. 2= 40 joue