Bab 3 Usaha Energi dan Pesawat Sederhana.pptx

Tgdgfh

1. Mengapa mobil jeep ini mampu menarik sebuah beban yang sangat berat ??? karena adanya usaha. Apa yang dimaksud dengan usaha ?

2. 🞭 . Keterangan : F = gaya (N) s = perpindahan yang dilakukan (m) Satuan SI dari kerja: newton.meter = joule (J) W F . S

3. SATUAN DARI USAHA

4. USAHA PO S ITIF Jika arah gaya searah dengan arah perpindahan maka dikatakan bahwa usahanya positif. USAHA NEGATIF Jika arah gaya terhadap arah perpindahan membentuk sudut 180 atau berlawanan arah. Contoh arah gaya gesek berlawanan arah dengan arah perpindahan.

5. TEOREMA USAHA -ENERGI DAN ENERGI KINETIK

6. . 🞭 .

7. ENERGI KINETIK Energi kinetik dari suatu benda dengan massa m dan laju v , diberikan oleh: E K 1 m v 2 2

8. TEOREMA USAHA-ENERGI 2 2 1 m v 2 E K 1 m v 2 W EK f f

9. USAHA OLEH ENERGI KINETIK

10. USAHA = PERUBAHAN ENERGI Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan F sama dengan perubahan energi kinetik(∆EK) yang dialami benda itu. W = F ∆x = ∆EK = EK 2 – EK 1 1 2 2 2 m ( v 2 v 1 ) W F x USAHA OLEH ENERGI KINETIK

11. ENERGI POTENSIAL GRAVITASI E P m g h

12. ENERGI MEKANIK TOTAL

13. ENERGI MEKANIK TOTAL

14. . KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

15. DAYA t W P

16. Daya adalah kemampuan untuk melakukan usaha tiap satu satuan waktu. F . V W t P P = d a y a ( w a t t) W = usaha (joule) T = waktu (s) Satuan usaha : 1 watt = 1 joule/s 1 kW = 1000 watt 1 kWh = 3,6 x 10 6 joule 1 HP = 746 w att DAYA

17. TABEL SATUAN DARI DAYA

18. BEN T UK LAIN DARI DAYA 🞭 Daya dapat pula didefinisikan sebagai perubahan dari energi dibagi dengan waktu. p e r u b a h a n e n e r g i waktu P 🞭 Karena kerja, energi dan waktu merupakan besaran skalar, maka daya juga merupakan besaran skalar. 🞭 Karena W = Fs maka daya rata-rata juga dapat dituliskan sebagai berikut: P Fv

19. PESAWAT SEDERHANA

20. PESAWAT SEDERHANA Pesawat Sederhana adalah alat yang digunakan untuk memudahkan melakukan usaha, tetapi tidak ikut memperbesar nilai usaha. Mis : gunting, pacul, catut, katrol, bidang miring, dsb. Ada 3 macam pesawat sederhana yang kita pelajari : Tuas atau Pengungkit Katrol Bidang Miring

21. TUAS/PENG U NGKIT

22. PESAWAT SEDERHANA Karena tuas bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan, maka berlaku : W B . L B = F . L K m b . L B = m K . L K

23. PESAWAT SEDERHANA Keterangan : W B = berat beban (N) F = gaya kuasa (N) m b = massa beban (kg) m K = massa kuasa (kg) L = panjang tuas (m) O = titik tumpuh L B = lengan beban (m) L K = lengan kuasa (m) E = keuntungan mekanik

24. KATROL

25. KATROL Macam penggunaan katrol : Katrol Tunggal Tetap Tidak mempunyai keuntungan mekanik, hanya mempunyai keuntungan arah sasa. Katrol Tunggal Bergerak Mempunyai keuntungan mekanik 2, sehingga gaya yang diperlukan hanya setengahnya saja. Katrom Majemuk Terdiri dari dua atau lebih katrol, dengan keuntungan mekanik sebagai berikut : e = n -1 n = jumlah tali sejajar yang dapat ditarik dari sistem katrol majemuk

26. BIDANG MIRING

27. BIDANG MIRING

28. BIDANG MIRING Keterangan : h = tinggi bidang miring (m) S = panjang bidang miring (m) W = berat beban (N) F = gaya kuasa yang diperlukan (N) m = massa beban (kg) e = keuntungan mekanik g = percepatan gravitasi bumi ( g= 10 m/s 2 )

29. L A T IHAN S O A L Seorang anak mendorong meja dengan gaya 50 Newton, sehingga meja bergeser sejauh 4 meter. Berapa besar usaha yang telah dilakukan oleh anak tersebut? Untuk memindahkan sebuah benda sejauh 15 cm, ternyata memerlukan usaha 750 Erg. Tentukan besar gaya yang diperlukan untuk keperluan tersebut! Dua o rang a nak m end o r o ng m eja. Anak perta m a mendorong ke arah timur dengan gaya 100 N, sedangkan anak kedua mendorong ke arah barat dengan gaya 60 N. Bila meja berpindah sejauh 8 meter, berapakah besar usaha yang dialami oleh meja itu?

30. L A T IHAN S O A L Sebuah benda dipengaruhi oleh dua gaya, F 1 = 20 N ke kanan dan F 2 = 5 N ke kiri. Ternyata benda berpindah sejauh 4 meter ke kanan. Tentukan : Usaha oleh masing-masing gaya Usaha total yang dialami oleh benda Sebuah pesawat mampu melakukan usaha 18 kJ dalam waktu 5 menit. Tentukan daya pesawat tersebut! Berapa energi yang dihasilkan oleh suatu mesin yang berdaya 250 Watt selama 2 jam?

31. L A T IHAN S O A L 7. Ga ya (N) P erpin d a h a n (m) U s a h a (J) W a k tu (s) Daya ( W att) 3 1 2 40 2 100 6 720 50 10 400 500

32. L A T IHAN S O A L Spiderman memiliki massa 66 kg mampu memanjat dinding yang tingginya 40 meter dalam waktu 3 sekon. (g = 10 m/s 2 ). Berapakah daya spiderman tersebut? Berapa energi yang diserap oleh sebuah mesin AC yang berdaya 2 PK selama 5 jam? Sebuah mesin perahu motor memiliki daya 4 kW dan gaya dorong 450 N bergerak dengan kelajuan tetap. Berapakah jarak yang ditempuh perahu motor tersebut selama 16 sekon? Mesin sepeda sebuah motor memilki gaya dorong 400 N dan bergerak dengan kelajuan 72 km/jam. Berapakah daya mesin sepeda motor itu?

33. L A T IHAN S O A L Sebuah benda yang massanya 4 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Berapakah besar energi kinetik benda tersebut? Seekor siput bermassa 20 gram merambat dengan kelajuan tetap 5 cm/s. Berapa energi kinetik siput itu? (nyatakan dalam Erg dan mJ) Sebuah benda yang bergerak dengan kelajuan tetap 36 km/jam mempunyai energi kinetik sebesar 2,5 kJ. Tentukan besar massa benda tersebut!

34. L A T IHAN S O A L 15. Berapakah besar kecepatan yang harus dimiliki oleh suatu benda bermassa 20 gram, agar energi kinetiknya 16.000 Erg? Sebuah mobil yang massanya 1,8 ton melaju di jalan raya dengan kecepatan rata-rata 108 km/jam. Berapakah energi kinetik mobil tersebut? Sebuah sepeda melaju di jalan raya dengan energi kinetik 750 Joule. Jika massa sepeda berikut pengendaranya 60 kg, tentukan kelajuan sepeda tersebut!

35. L A T IHAN S O A L Suatu benga yang massanya 2,5 kg berada pada ketinggian 20 meter. Tentukan besar energi potensialnya! Energi potensial gravitasi sebuah benda yang terletak pada ketinggian 15 meter di atas tanah sebesar 1.050 Joule. Berapakah massa benda tersebut? Ubay bermassa 30 kg memanjat pohon yang tingginya 10 meter, sedangkan Udin yang bermassa 15 kg berada digedung yang tingginya 8 meter. Berapakah perbandingan energi potensial Ubay dengan Udin?

36. L A T IHAN S O A L Energi potensial gravitasi benda yang bermassa 25 gram sebesar 25.000 Erg. Tentukan ketinggian benda tersebut dari permukaan tanah! Sebuah kelereng yang massanya 50 gram dilempar vertikal ke atas dengan energi mekanik sebesar 2 Joule. Berapakah ketinggian maksimum yang dapat dicapai oleh kelereng tersebut?

37. L A T IHAN S O A L Sebuah tuas digunakan untuk mengangkat benda yang beratnya 100 N. Bila benda ditempatkan 0,5 m dari titik tumpuh dan gaya kuasanya berjarak 2,5 m dari titik tumpuh. Tentukan besar gaya minimal yang diperlukannya dan keuntungan mekaniknya! Sebuah pengingkit digunakan untuk memindahkan sebongkah batu yang beratnya 1.500 N. Bila batu ditempatkan 10 cm dari titik tumpuh dan gaya kuasanya berjarak 1,0 m dari titik tumpuh. Tentukan besar gaya minimal yang diperlukannya dan keuntungan mekaniknya! Benda yang beratnya 500 N hendak diangkat dengan menggunakan tuas yang panjangnya 5 meter. Bila kuasa yang dapat diberikan hanya sebesar 125 N, tentukan letak titik tumpuhnya!

38. L A T IHAN S O A L Sebuah benda yang massanya 200 kg hendak dinaikkan ke bak truk setinggi 1,5 meter menggunakan papan yang panjangnya 5 meter. Tentukan gaya kuasa yang diperlukan serta keuntungan mekanisnya! Untuk menaikkan benda setinggi 3 m menggunakan bidang miring yang panjangnya 12 m. Bila gaya kuasa yang diperlukan 250 N, berapakah berat benda tersebut? Benda yang massanya 40 kg dinaikkan setinggi 2 meter menggunakan bidang miring. Ternyata gaya kuasa yang diperlukan sebesar 200 N. berapakah panjang bidang miring yang digunakan?

39. L A T IHAN S O A L Sebuah drum oli yang massanya 600 kg hendak dinaikkan ke bak truk setinggi 1,0 meter menggunakan papan yang panjangnya 3 meter. Tentukan gaya kuasa yang diperlukan serta keuntungan mekanisnya! Jika perbandingan antara panjang lintasan dengan ketinggian pada suatu bidang miring sebesar 8 : 3, tentukan perbandingan antara gaya yang diperlukan untuk menaikkan benda dengan berat benda tersebut?

40. B E RAN DA LATIHAN EVALUASI P E N YU S UN REFERENSI K S OM PE T E E NS I MATERI O K K A W A N .... LAM A T B EL A J AR Y A ....