MATERI SMP IPA TENTANG USAHA, DAYA DAN ENERGI

Materi beserta latihan soal

1. USAHA & ENERGI Materi SMP IPA HOME MATERI USAHA E.KINETIK E.POTENSIAL DAYA

2. USAHA Pengertian usaha dalam Fisika adalah besarnya gaya yang diperlukan oleh sebuah benda untuk membuat benda tersebut mengalami perpindahan . HOME SOAL RUMUS NEXT

3. USAHA Defenisi Usaha secara matematis adalah hasil kali gaya dengan perpindahannya . Dalam hal ini , jika tidak ada perpindahan yang terjadi akibat gaya yang diberikan ( perpindahan = 0), maka usaha yang dihasilkan adalah nol. Hal itulah yang menegaskan bahwa usaha dalam Fisika selalu harus menghasilkan perpindahan agar dapat dikatakan melakukan usaha . HOME SOAL RUMUS NEXT

4. USAHA HOME USAHA SOAL RUMUS usaha Tidak ada usaha

5. RUMUS Rumus Usaha secara matematis dituliskan sebagai : W = F.s dimana : W = usaha (J) F = gaya (N) s = perpindahan (m) HOME USAHA SOAL Attention Please

6. SOAL Sebagai contoh , jika seorang anak mendorong kereta mainannya dengan gaya sebesar 40 Netwon hingga kereta tersebut berpindah sejauh 2 meter, maka besarnya Usaha yang dilakukan oleh anak tersebut adalah …… HOME USAHA BACK Attention Please

7. SOAL Sebagai contoh , jika seorang anak mendorong kereta mainannya dengan gaya sebesar 40 Netwon hingga kereta tersebut berpindah sejauh 2 meter, maka besarnya Usaha yang dilakukan oleh anak tersebut adalah : W = F.s W = 40.2 W = 80 J Jadi anak tersebut telah melakukan usaha sebesar 80 J untuk memindahkan kereta mainannya sejauh 2 meter HOME USAHA BACK Attention Please

8. SOAL Sebuah peluncur bermassa 2 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 72 km.jam -1 . Setelah bergerak lurus mendatar sejauh 400 m, kecepatan peluncur tersebut menjadi 144 km.jam -1  Usaha total pada peluncur adalah .... A. 20 J B. 60 J C. 1200 J D. 2000 J HOME USAHA BACK Attention Please

9. SOAL Sebuah peluncur bermassa 2 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 72 km.jam -1 . Setelah bergerak lurus mendatar sejauh 400 m, kecepatan peluncur tersebut menjadi 144 km.jam -1  Usaha total pada peluncur adalah .... A. 20 J B. 60 J C. 1200 J D. 2000 J Usaha dan energi kinetik benda: W = ΔEk = 1/2 m (v 2 2  - v 1 2 ) = 1/2 (2) (40 2  - 20 2 ) = 1600 - 400 = 1200 J (C) HOME USAHA BACK Attention Please

10. SOAL Dua buah gaya masing-masing F 1  = 10 N dan F 2  = 5 N bekerja pada sebuah benda yang terletak pada suatu permukaan lantai . Jika benda berpindah ke kanan sejauh 5 meter, tentukan usaha yang dilakukan pada benda oleh kedua gaya tersebut ! HOME USAHA BACK Attention Please

11. SOAL Dua buah gaya masing-masing F 1  = 10 N dan F 2  = 5 N bekerja pada sebuah benda yang terletak pada suatu permukaan lantai . Jika benda berpindah ke kanan sejauh 5 meter, tentukan usaha yang dilakukan pada benda oleh kedua gaya tersebut ! Pembahasan W = (F 1  + F 2 ) x S W = (10 + 5) x 5 W = 15 x 5 W = 75 joule HOME USAHA BACK Attention Please

12. SOAL Dua buah gaya masing-masing F 1  = 15 N dan F 2  = 7 N bekerja pada sebuah benda yang terletak pada suatu permukaan lantai . Jika benda berpindah ke kanan sejauh 6 meter, tentukan usaha yang dilakukan pada benda oleh kedua gaya tersebut ! HOME USAHA BACK Attention Please

13. SOAL Dua buah gaya masing-masing F 1  = 15 N dan F 2  = 7 N bekerja pada sebuah benda yang terletak pada suatu permukaan lantai . Jika benda berpindah ke kanan sejauh 6 meter, tentukan usaha yang dilakukan pada benda oleh kedua gaya tersebut ! Pembahasan W = (F 1  − F 2 ) x S W = (15 − 7) x 6 W = 8 x 6 W = 48 joule HOME USAHA BACK Attention Please

14. ENERGI KINETIK Pengertian Energi kinetik    adalah energi   gerak yang diperoleh sebagai gerakan dari obyek , partikel , atau seperangkat partikel .   Sebuah obyek yang memiliki gerak , apakah itu gerak vertikal atau horizontal, maka sebuah obyek tersebut berarti memiliki energi kinetik . HOME SOAL RUMUS Attention Please

15. ENERGI KINETIK Faktor yang mempengaruhi energi kinetik adalah semakin berat sebuah obyek tersebut dan semakin cepat pula obyek tersebut bergerak maka energi kinetik yang yang dimiliki obyek tersebut semakin besar .   HOME SOAL RUMUS Attention Please

16. ENERGI KINETIK Ada banyak bentuk energi kinetik antara lain yaitu :   getaran ( energi karena gerak getaran ), rotasi ( energi karena gerak rotasi atau berputar ), dan translasi ( energi karena gerakan perpindahan dari satu lokasi ke lokasi lain). HOME SOAL RUMUS Attention Please

17. RUMUS HOME SOAL BACK Attention Please

18. SOAL Sebuah mobil bermassa 2000 kg bergerak ke arah timur dengan kecepatan 20 m/s. Berapakah energi kinetik mobil tersebut ? HOME BACK Attention Please

19. SOAL Sebuah mobil bermassa 2000 kg bergerak ke arah timur dengan kecepatan 20 m/s. Berapakah energi kinetik mobil tersebut ? Jawab : Dik :  m  = 2000 kg;  v  = 20 m/s; Dit :  Ek  = …..? Penyelesaian : E k  = 1/2 m.v 2 E k  = 1/2 (2000.20 2 ) Ek = 1/2 (80000) Ek = 40000 J Ek = 400 kJ HOME BACK Attention Please

20. ENERGI POTENSIAL Energi potensial adalah konsep yang dapat lebih sederhana dipahami sebagai “ energi yang tersimpan .” Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam sistem fisik , biasanya sebagai akibat dari posisi benda atau energi yang tersimpan di dalam suatu benda ( materi ) karena kedudukan atau keadaan benda tersebut . HOME SOAL RUMUS NEXT

21. ENERGI POTENSIAL HOME BACK SOAL RUMUS

22. RUMUS Ep = m . g . h    dimana : m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s²) HOME E.P SOAL Attention Please

23. SOAL Sebuah Apel bermassa 0,5 kg berada pada ketinggian 10 meter dari permukaan bumi . Jika diketahui gravitasi bumi ditempat itu adalah 10 m/s 2 , berapakah energi potensial yang dimiliki apel pada ketinggian itu ? HOME BACK Attention Please

24. SOAL Sebuah Apel bermassa 0,5 kg berada pada ketinggian 10 meter dari permukaan bumi . Jika diketahui gravitasi bumi ditempat itu adalah 10 m/s 2 , berapakah energi potensial yang dimiliki apel pada ketinggian itu ? Jawab : E P  = m x g x h E P  = 0,5 x 10 x 10 E P  = 50 Joule HOME BACK Attention Please

25. DAYA Sebelumnya kita telah mempelajari konsep usaha tanpa memperhitungkan besaran waktu . Misalnya ketika mengangkat sebuah peti kayu hingga ketinggian tertentu , kita membutuhkan sejumlah usaha . Peti kayu yang kita angkat dengan sejumlah usaha tentu saja memerlukan selang waktu tertentu untuk berpindah dari kedudukan awal ke kedudukan akhir . Sekarang kita akan mempelajari pokok bahasan daya , sebuah besaran fisika yang menyatakan hubungan antara usaha dan waktu . Daya didefinisikan sebagai kecepatan melakukan usaha atau kemampuan untuk melakukan usaha tiap satuan waktu . Secara matematis dapat dibuat : HOME SOAL RUMUS NEXT

26. soal 2 buah benda dengan berat 10 kg dan 4 kg terletak di tangga ketiga dan kelima . Tinggi tiap anak tangga adalah 20 cm. Apabila diketahui gravitasi bumi di tempat tersebut adalah 10 m/s² , tentukan besarnya energi potensial kedua benda tersebut . HOME SOAL RUMUS NEXT

27. soal 2 buah benda dengan berat 10 kg dan 4 kg terletak di tangga ketiga dan kelima . Tinggi tiap anak tangga adalah 20 cm. Apabila diketahui gravitasi bumi di tempat tersebut adalah 10 m/s² , tentukan besarnya energi potensial kedua benda tersebut . Jawaban : Diketahui , mA = 10 kg hA = 20 cm x 3 = 60 cm = 0,6 m mB = 4 kg hB = 20 cm x 5 = 100 cm = 1 m g = 10 m/s² EpA = mA x g x hA = 10 x 10 x 0,6 = 60 Joule EpB = mB x g x hB = 4 x 10 x 1 = 40 Joule HOME SOAL RUMUS NEXT

28. soal Sebuah benda yang tidak diketahui massanya jatuh dari ketinggian tertentu . Saat tinggi dari atas tanah 50 m, kecepatannya adalah 20 m/s. Tentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial benda pada saat itu, gunakan percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2 HOME SOAL RUMUS NEXT

29. soal Sebuah benda yang tidak diketahui massanya jatuh dari ketinggian tertentu . Saat tinggi dari atas tanah 50 m, kecepatannya adalah 20 m/s. Tentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial benda pada saat itu, gunakan percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2 HOME SOAL RUMUS NEXT

30. DAYA HOME DAYA SOAL RUMUS Berdasarkan persamaan ini , dapat disimpulkan bahwa semakin besar laju usaha , semakin besar Daya . Sebaliknya , semakin kecil laju Usaha maka semakin kecil laju Daya . Yang dimaksudkan dengan laju usaha adalah seberapa cepat sebuah usaha dilakukan . Karena W = F . s , maka persamaan di atas dapat menjadi : NEXT

31. DAYA HOME DAYA SOAL RUMUS Daya merupakan besaran skalar , besaran yang hanya mempunyai nilai alias besar , tidak mempunyai arah . Dalam SI, satuan daya adalah joule/ sekon atau watt dimana 1 watt = 1 J/s. Untuk keperluan praktis , terutama dalam bidang teknik , satuan daya yang digunakan adalah daya kuda atau horse power (hp) atau paarde kracht ( pk ) dimana : 1 hp = 746 watt.

32. RUMUS P = daya ( J/s) W = usaha ( J) t = waktu (s dengan: P = daya ( J/s) F = gaya (N) v = kecepatan (m/s) HOME DAYA SOAL Attention Please

33. SOAL 1.Dik:  Δ w = 12.000 joule Δ t = 2 menit = 120 sekon Dit : P....? Penyelesaian : P = Δ w / Δ t = 12.000 J / 120 s = 100 watt HOME BACK Attention Please DAYA NEXT

34. SOAL 2. Seseorang bermasa 50 kg menaiki tangga yang tingginya 10 meter selama 2 menit . Jika percepatan gravitasi (g) adalah 10 m/s 2  maka daya yang dihasilkan adalah …. Pembahasan Diketahui  : Massa (m) = 50  kg Tinggi (h) = 10 meter Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s 2 Selang waktu (t) = 2 menit = 2 (60) = 120 sekon Ditanya  : daya (P) HOME BACK Attention Please DAYA NEXT

35. SOAL Jawab  : Rumus daya  : P = W / t Keterangan : P = daya , W = usaha , t = waktu Rumus usaha  : W = F s = w h = m g h Keterangan : W = usaha , F = gaya , w = gaya berat , s = perpindahan , h = ketinggian , m = massa , g = percepatan gravitasi . Ketika menaiki tangga , gaya gravitasi melakukan usaha pada orang tersebut . Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif seperti gaya gravitasi hanya bergantung perubahan ketinggian . Dengan adanya usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi menyebabkan energi potensial gravitasi orang tersebut bertambah . Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada orang tersebut adalah : W = m g h = (50)(10)(10) = 5000 Joule. Jadi daya yang dihasilkan ketika orang tersebut menaiki tangga adalah : P = W / t = 5000 / 120 = 41,7 Joule/ sekon . HOME BACK Attention Please DAYA END