ENERGI DAN USAHA Projek IPAS kelas .pptx

1

1. ENERGI DAN USAHA

2. TUJUAN PEMBELAJARAN Peserta didik mampu menjelaskan konsep usaha dan energi Peserta didik mampu menganalisis hubungan antarausaha dan energi

3. Apa itu energi Apakah ada yang mengetahui tentang usaha dalam kehidupan sehari – hari dan usaha dalam fisika Sebutkan macam - macam bentuk energi Pertanyaan Pemantik

4. APA ITU ENERGI? Energi adalah kemampuan atau tenaga untuk melakukan kerja atau usaha . berdasarkan hukum kekekalan energi , energi tidak dapat dibuat atau dimusnakan seehingga jumlahnya tetap tetapi bentuknya yang dapat berubah-ubah . Konsep Energi

5. Jenis-jenis Energi Energi Mekanik Energi Kalor/Termal Energi Nuklir Energi Listrik Energi Bunyi Energi Kimia

6. Energi Mekaniik Energi mekanik adalah energi yang dimiliki benda karena gerak dan posisinya. Energi mekanik merupakan gabungan dari energi kinetik dan energi potensial pada suatu benda. Secara sederhana, suatu benda akan berpindah dari posisi awal ke posisi tujuan didasarkan oleh gerak menggunakan energi mekanik. Sifat suatu energi mekanik nilainya selalu tetap, sementara energi potensial dan energi kinetiknya selalu berubah-ubah. Rumus Energi Mekaniik EM = EK + EP Keterangan: EM = energi mekanik EK = energi kinetik EP = energi potensial.

7. Rumus Hukum kekekalan Energi Mekaniik EM = EK + EP = konstan Persamaan tersebut diturunkan menjadi: Energi Mekaniik

8. Rumus energi potensial Gravitasi EP = m.g.h Rumus energi potensial pada Pegas EP = ½ k. ∆X 2 Keterangan Ep : energi Potensial (J) m : massa (kg) g : percepatan gravitasi (m/s2 ) h : ketinggian (m) K : konstanta pegas (N/m) ∆X : Pertambahan Panjang (m) Energi Potensial

9. Rumus energi kinetik Keterangan Ek : energi kinetik (J) m : massa (kg) V : kecepatan (m/s)   Energi Kinetik

10. Contoh Soal Dinda bermassa 20 kg duduk di ayunan dengan ketinggian 1,5 meter dari permukaan tanah . Berapakah besar energi potensial gravitasi yang dimiliki Dinda jika percepatan gravitasi 10 m/s 2 ? Sebuah benda bermassa 5 kg memiliki energi potensial gravitasi sebesar 1000 Joule pada ketinggian tertentu . Jika gravitasi di tempat itu adalah 9,88 m/s 2 , berapakah perkiraan ketinggian benda tersebut dari permukaan bumi ? Sebuah pegas memiliki konstanta sebesar 200 Nm. Pegas kemudian direntangkan dan panjangnya berubah menjadi 20 cm. Tentukan energi potensial elastis pegas tersebut . Sebuah pegas memiliki panjang sebesar 50 cm. Apabila energi potensial yang dimilikinya sebesar 10 Joule, berapakah konstanta pegas tersebut ? Hitunglah besar enerki kinetik sebuah mobil yang bermassa 200 gram dan melaju dengan kecepatan 20 m/s.

11. Contoh Soal Sebuah mobil jip mempunyai energi kinetik sebesar 560.000 Joule. Jika mobil tersebut mempunyai massa sebesar 2.800 kg, berapakah kecepatan mobil jip tersebut ? Sebuah benda dikatakan memiliki energi kinetik sebesar 200 J karena benda tersebut bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Berapakah besar massa benda tersebut ! Dinda bermassa 20 kg duduk di ayunan dengan ketinggian 1,5 meter kemudian berayun dengan kecepatan 2 m/s. Berapa energi mekanik yang dimiliki Dinda jika percepatan gravitasi 10 m/s2 ? Sebuah bola dilempar dari ketinggian 4 meter dengan kecepatan 10 m/s. Hitunglah kecepatan bola saat jatuh di tanah ( titik B). jika g = 10m/s² dan massa bola 2 kg adalah ... Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 m/s dari atgedung ap yang tingginya 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 ms−2, maka energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah ...

12. Energi Panas Energi yang dihasilkan dari panasnya suatu benda , bentuk energi ini bisa juga disebut kalor . Perpindahan energi panas dapat terjadi melalui konduksi , konveksi dan radiasi . Contoh energi panas : setrika yang dipanaskan untuk merapikan pakaian , panci yang digunakan untuk merebus air.

13. Energi Bunyi Energi gelombang yang asalnya dari sumber bunyi atau benda yang bergetar . Energi bunyi dapat dimanfaatkan sebagai petanda keadaan alam dan mengukur kedalaman laut . Contoh energi bunyi : sirine , lonceng , klakson kendaraan .

14. Energi Listrik Energi yang dimiliki benda karena adanya arus listrik , sumber utama energi listrik adalah pembangkit tenaga listrik . Listrik dimanfaatkan untuk menyalakan segala alat elektronik dan menghidupkan lampu rumah yang tersambung dengan sumber listrik . Contoh energi listrik : Pembangkit Listrik Tenaga Air(PLTA), batu baterai .

15. Energi P otensial Listrik yaitu energi yang dimiliki oleh benda karena pengaruh muatan listrik yang tidak mengalir W = q . V Keterangan W = energi listrik ( J) q = muatan listrik (coulomb) V = tegangan / beda potensial listrik (Volt) Energi Listrik dalam rangkaian yaitu energi yang dimiliki oleh benda karena pengaruh muatan listrik yang mengalir . Jika I . R = V ( hukum Ohm) maka W = V.I.t  

16. Contoh Soal Suatu sumber tegangan membutuhkan energi listrik 30 J untuk memindahkan 1,5 C muatan listrik . Berapakah beda potensial sumber tegangan tersebut ? Pada suatu penelitian , seorang guru membuat rangkaian listrik yang terdiri dari satu lampu dan satu sumber tegangan . Setelah diukur , ternyata beda potensial rangkaian listrik tersebut adalah 4 Volt. Jika besarnya energi untuk memindahkan muatan listrik di sepanjang rangkaian adalah 12 J. Berapakah banyaknya muatan listrik yang dipindahkan tersebut ?

17. Contoh Soal Sebuah lampu mempunyai hambatan sekitar 5 ohm. Apabila lampu dialiri arus listrik sebesar 3 ampere selama 5 menit , maka berapakah energi listriknya ? Sebuah peralatan listrik memiliki tegangan sebesar 20 V dan arus listrik yang mengalir adalah sebesar 1 A. Berapakah energi listrik yang dibutuhkan dalam setiap satu menit ?

18. Energi Kimia Energi yang tersimpan dalam ikatan kimia antara atom-atom penyusun suatu zat, energi ini bisa dihasilkan dari senyawa kimia yang terdapat di dalamnya. Energi kimia dapat dilepaskan ketika ikatan kimia tersebut mengalami perubahan. Contoh energi kimia : bahan bakar fosil, bahan peledak, batubara.

19. Energi Nuklir Energi nuklir adalah energi yang dihasilkan oleh reaksi inti pemisahan atau penggabungan dari uranium dan plutonium. .

20. Manfaat Energi Bagi Kehidupan Manusia Industri dan Produksi Berbagai industri membutuhkan energi untuk menggerakkan mesin , memproses bahan mentah dan menghasilkan suatu produk . Pemanfaatan Teknologi Energi dapat digunakan untuk mendukung telekomunikasi, jaringan internet dan inovasi teknologi lainnya. Sumber Tenaga Energi merupakan kebutuhan mendasar untuk melakukan berbagai aktivitas sehari-hari . Tanpa energi , banyak aspek kehidupan yang tidak dapat terwujud . Transportasi Energi diperlukan untuk menggerakkan kendaraan bermotor dan berbagai alat transportasi .

21. Konsep Usaha

22. Konsep Usaha

23. Pertanyaan Jelaskan pengertian Usaha dalam fisika dan usaha dalam kehidupan sehari – hari Bagaimana hubungan usaha dengan energi potensia dan energi kinetik Apa yang dimaksud dengan daya ?

24. Konsep Usaha Pengertian usaha Usaha adalah besarnya energi atau gaya yang diberikan untuk memindahkan atau menggerakkan suatu benda atau objek . Yang dimaksud dengan memindahkan disini artinya tempat atau letaknya yang berubah setelah dilakukan usaha . Usaha terjadi ketika energi dipindahkan dari suatu sistem ke sistem yang lainnya .  

25. Pengertian usaha Usaha adalah besarnya energi atau gaya yang diberikan untuk memindahkan atau menggerakkan suatu benda atau objek . Yang dimaksud dengan memindahkan disini artinya tempat atau letaknya yang berubah setelah dilakukan usaha . Usaha terjadi ketika energi dipindahkan dari suatu sistem ke sistem yang lainnya .  

26. Usaha yang dipengaruhi oleh gaya yang diberikan memiliki sudut (miring).

27. Contoh Soal Sebuah lemari dengan berat 50 kg di dorong dengan gaya 20 N. Hitung usaha yang bekerja pada lemari jika lemari berpindah sejauh 25 m! B alok bermassa 10 kg ditarik dengan gaya 50 N sehingga berpindah sejauh 10 m. Jika θ = 60° dan gesekan antara balok dan lantai diabaikan , berapakah usaha yang dilakukan gaya itu ? Seorang menarik kereta kecil dengan gaya 30 N dengan sudut 45 Jika kereta bergerak sejauh 5 m, berapa usaha yang dialami kereta kecil tersebut ? S eorang anak menarik peti . Jika gaya yang di tarik 25 N membentuk sudut 30 terhadap lantai . Peti itu mampu bergeser sejauh 20 cm. Berapakah usaha yang dilakukan anak tersebut untuk memindahkan peti tersebut !

28. Penyelesaian

29. Hubungan Usaha dengan Enertgi Potensial Apabila sebuah benda berada pada ketinggian tertentu dan diangkat hingga ketinggiannya berubah , maka besar usaha yang dilakukan adalah sebesar perubahan energi potensial benda tersebut .

30. Hubungan Usaha dengan Energi Kinetik Apabila sebuah benda mengalami perubahan kelajuan maka besar usaha yang dilakukan sebesar perubahan energi kinetik yang terjadi pada benda tersebut .

31. Usaha Sebagai Output Kinerja Mesin Dalam bidang teknologi manufaktur sebuah usaha diartikan sebagai kinerja output mesin karena daya merupakan kecepatan sebuah mesin melakaukan kerja . Persamaan dari usaha dapat dituliskan sbb : Mesin mendapatkan energi yang berasala dari bahan bakar atau listrik . Energi tersebut dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut : Berdasarkan kedua persamaan tersebut , dapat dihitung efisiensi dari sebuah mesin dengan rumus sebagai berikut :  

32. Contoh Soal Andi mengangkat box bermassa 5 kg dari lantai 2 yang tingginya 3 m dari tanah ke lantai 4 yang tingginya 9 m dari tanah . Jika percepatan gravitasi sebesar 10 m/s 2 maka besar usaha yang dilakukan sebesar .... Sebuah mobil dengan massa 1.500 kg melaju dengan kecepatan 90 km/jam. Ketika mobil melaju , tiba-tiba pengemudi melihat kucing pada jarak 55 m di depan mobil. Seketika pengemudi menginjak pedal rem dan mobil berhenti tepat 5 m dari kucing . Hitung usaha yang dilakukan gaya rem untuk menghentikan laju mobil . Berapakah gaya rem yang diberikan pada mobil ? Sebuah traktor sedang digunakan untuk mengangkat benda berat 1,2 x 10 4 N, traktor tersebut memiliki tinggi 9 m dan mengangkut dalam waktu 15 s. Berapakah daya pada traktor itu ? Andri memiliki massa tubuh sebesar 60 kg dan memanjat pohon mangga dengan ketinggian 2 meter dalam waktu 10 detik . Berapa daya yang dibutuhkan Andri untuk memanjat pohon mangga ? Nilai g= 10 m/s 2

33. Contoh Soal Sebuah alat berat memiliki daya 3600 watt mampu mengangkat beban sebesar 1800 N sampai pada ketinggian 80 meter dalam waktu 20 sekon . tentukan efisiensi alat berat tersebu ? Sebuah gaya sebesar 400 N bekerja terhadap sebuahbenda sehingga benda berpindah sejauh 4 meter dalamwaktu 2 detik . Daya yang dihasilkan gaya tersebut adalah ....

34. Penyelesaian

35. Jawaban Diketahui m = 60 kg h = 5 m g = 10 m/s 2 Ditanya P = ……?   Jawaban Diketahui F = 1,2 x 10 4 N s = 9 m t = 15 s Ditanya P = ……?  

36. Penyelesaian Diketahui F = 1800 N P in = 3600 watt s = 80 m t = 20 Sekon Ditanya η = ……?