Usaha dan Energi

-
Usaha dan Energi

 Usaha

 Kita pasti sering mendengar kata usaha. Dalam kehidupan sehari-hari kata ini bisa digunakan dalam berbagai hal. Tentunya kita juga sudah bisa membayangkan apa itu usaha.Dalam fisika, usaha didefinisikan sebagai perkalian antara gaya dengan perpindahan. Satuan untuk usaha adalah Joule=Newton.meter


W=F.s

Nomor 1
Seseorang mendorong sebuah meja dengan gaya 10 Newton dan bergerak mengelilingi sebuah stadion. Jika ia mengelilingi stadion tersebut 1 putaran penuh, berapakah usaha yang telah ia lakukan?

Jawab: usaha yang dia lakukan adalah perkalian antara gaya yang ia berikan dengan perpindahan meja tersebut, yaitu (10 Newton X 0 meter= 0 Newton.meter = 0 joule)

Nomor 2
Sebuah benda diberi gaya 12 N sehingga ia berpindah sejauh 50 meter.
Berapakah usaha yang diperlukan?

Pembahasan:

Energi

 Dalam pembahasan ini, kita hanya akan membahas energi kinetik suatu benda dan Energi potensial gravitasi suatu benda yang berada pada titik yang dekat dengan permukaan bumi.

Energi Kinetik

 Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak.
Ek= Energi Kinetik (joule)
m=massa(kilogram)
V=kecepatan (meter/detik)

Nomor 1
Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 5 meter/detik. Berapakah Energi kinetik benda tersebut?

Jawaban= 25 joule

Nomor 2
Sebuah truk bermassa total 3000 kg bergerak dengan kecepatan 10 meter/detik. Berapakah energi kinetiknya?

Jawaban= 150000 joule

Energi Potensial Gravitasi pada Benda yang Dekat dengan Permukaan Bumi 
Energi Potensial Gravitasi pada Benda yang Dekat dengan permukaan bumi adalah energi yang dimiliki suatu benda karena posisinya terhadap permukaan bumi. Semakin tinggi dari permukaan bumi, maka akan semakin besar energi potensialnya.

Ep=Energi potensial( joule)
m= massa benda (kilogram)
h=ketinggian dari permukaan bumi(meter)
g=percepatan gravitasi bumi (meter/detik/detik)


Nomor 1
Buah kelapa bermassa 1 kg berada pada pohon. Buah kelapa memiliki ketinggian 10 meter dari tanah. Jika percepatan gravitasi adalah 10 m/detik/det. Maka berapakah energi potensial yang dimiliki oleh buah kelapa?

Pembahasan:
Energi Potensial Pegas 
Energi potensial pegas adalah energi yang tersimpan pada sebuah pegas yang tertekan atau teregang. Pada pegas, ketika ia diberi gaya, maka ia akan teregang. Besarnya regangan pegas berbanding lurus dengan gaya yang diberikan. Misalnya, pegas diberi gaya F Newton, lalu ia tertekan x meter. Lalu gayanya ditambah menjadi 4F Newton. Berapakah regangan pegas sekarang? Jawabannya adalah 4.x meter.

Setiap pegas memiliki sifat yang berbeda-beda. Ada yang teregang 1 meter ketika ia diberi gaya 10 Newton,  ada yang teregang 1 meter ketika ia diberi gaya 5000 Newton. Sifat pegas yang berbeda-beda tersebut bergantung pada konstanta pegas. Konstanta pegas menyatakan besarnya gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan pegas sejauh beberapa 1 satuan panjang(K=F/x). Satuan internasional untuk konstanta pegas adalah Newton/meter.


Eppegas= Energi potensial pegas
K= konstanta pegas
X= besar regangan pegas

Energi Mekanik

 Energi mekanik adalah energi total yang dimiliki oleh suatu benda
Em=Ek+Ep
Energi bersifat kekal, yang artinya energi tidak dapat dihilangkan ataupun diciptakan. Yang ada hanyalah berubah ke bentuk lain. Maka dari itu kita sering mendengar hukum kekekalan energi mekanik

Untuk lebih jelasnya, Anda bisa mengerjakan soal soal berikut Soal soal usaha dan energi

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Soal soal Impuls dan Momentum

-
Gambar
Soal Soal Impuls dan Momentum Berikut ini adalah soal soal tentang Impuls dan Momentum dengan pembahasannya. Nomor 1 Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Jika benda tersebut diberi Impuls sebesar 10 N.s seperti pada gambar, berapakah kecepatannya sekarang? A. 3 m/s B. 4 m/s C. 5 m/s D. 6 m/s E. 7 m/s Jawab: m=5 kg Vo=2 m/s I=10 N.s Momentum awal (po) po=m.Vo=5.2=10 kg.m/s Momentum akhir (p) p=po+I p=10+10 p=20 m.V=20 5.V=20 V=20/5=4 m/s Jawaban=B. 4 m/s Nomor 2 Bola bermassa 1 kg bergerak ke kanan dengan kelajuan 10 m/s, lalu membentur tembok dan terpantul dengan kelajuan 10 m/s ke arah kiri. Berapakah Impuls yang diberikan tembok pada tersebut? A. 0 B. 10 N.s C. 20 N.s D. 5 N.s E. 15 N.s Jawab: Dalam mengerjakan soal ini, kita perlu memperhatikan arah gerak benda untuk menentukan nilai dari kecepatan benda. m=1 kg Vo=10 m/s V= -10 m/s (bernilai negatif karena arah geraknya ke kiri) Momentum awal (po) po=m.Vo=1.10=...
Baca selengkapnya

Soal Soal Gaya

-
Gambar
Soal soal Dinamika Gerak  Kali ini kita akan membahas beberapa soal tentang gaya. Nomor 1 Sebuah benda bermassa 5 kg ditarik dengan gaya 30 Newton pada lantai licin seperti pada gambar. Berapakah percepatan benda tersebut? Jawab: Nomor 2 Sebuah benda bermassa 4 kg diberi gaya F1 sebesar 50 N ke kanan dan diberi gaya F2 sebesar 30 N ke kiri. Berapakah percepatan benda tersebut? Jawab: Nomor 3 Sebuah benda bermassa 5 kg diam di atas permukaan lantai. Jika percepatan gravitasinya adalah 10 m/ s 2 , berapakah gaya normal dari lantai yang diterima oleh benda tersebut? A. 5 Newton B. 50 Newton C. 10 Newton D. 0 Newton E. 100 Newton Jawab: Gaya normal adalah gaya reaksi yang diberikan oleh lantai kepada benda tersebut. Karena benda tersebut diam, maka total gaya yang bekerja padanya adalah 0. Untuk mengetahui nilai dari gaya normal, kita perlu perhatikan gaya yang bekerja pada arah vertikal. Sigma Fy=0 N-m.g=0 N=m.g N=5.10 N...
Baca selengkapnya

Soal-soal Gerak Parabola

-
Gambar
Soal-soal Gerak Parabola Kali ini kita akan membahas beberapa soal tentang gerak Parabola. Nomor 1 Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut 37° terhadap Sumbu X (sudut elevasi). Jika kecepatan awal peluru tersebut adalah 100 m/s, maka berapakah kecepatan awal peluru dalam arah horizontal dan Vertikal (Vx dan Voy)? A. 60 m/s dan 70 m/s B. 125 m/s dan 120 m/s C. 80 m/s dan 60 m/s D. 60 m/s dan 80 m/s E. 70 m/s dan 60 m/s Jawab: Vo=100 m/s Sudut elevasi= 37° Dengan menggunakan penguraian vektor kita akan dapatkan Vx=Vo.cos 37°      =100.(4/5)      =80 m/s Voy=Vo.sin 37°      =100.(3/5)      =60 m/s Jawaban = C. 80 m/s dan 60 m/s Nomor 2 Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 53°. Jika kecepatan awal peluru adalah 50 m/s, berapakah waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi peluru? (g=10 m/s/s) A. 1 detik B. 2 detik C. 3 detik D. 4 detik E. 5 detik Jawab: Vo=50 m/s Sudut elevasi=5...
Baca selengkapnya