√ Perjuangan Dan Energi (Materi, Soal Dan Pembahasan)
Konten [Tampil]
Assalamu'alaikum Wr. Wb. Selamat tiba di blog . Senang sekali rasanya kali ini sanggup kami bagikan materi Fisika penggalan Usaha dan Energi beserta teladan soal dan pembahasannya.
1. USAHA
Pengertian Usaha
Usaha adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga benda tersebut mengalami perpindahan.
Rumus Usaha
Rumus Usaha
Dalam fisika, perjuangan didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan perpindahan benda. Satuan perjuangan dalam SI ialah Joule (J). Secara matematis, perjuangan dirumuskan sebagai :
W = Fs
dengan:
W = perjuangan (Joule, J)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
Usaha sebesar 1 Joule dilakukan apabila gaya sebesar 1 Newton memindahkan benda sejauh 1 meter.
Satuan usaha adalah Joule atau erg. Satu Joule ialah perjuangan yang dilakukan oleh gaya 1 Newton untuk menjadikan perpindahan 1 meter. Jadi, 1 J = 1 N * 1 m = 1 Nm.
Satu erg ialah perjuangan yang dilakukan oleh gaya 1 dyne untuk menjadikan perpindahan 1 cm. Jadi, 1 erg = 1 dyne * 1 cm = 1 dn cm. Berapa ergkah 1 Joule itu?
Tabel Sistem Satuan Usaha
usaha yang dilakukan oleh Dito, Budi, dan Arto untuk menggeser meja ialah sebesar 225 N.
2. Handoko mendorong meja dengan gaya 90 N sehingga meja berpindah sejauh 4 m. Berapa perjuangan yang dilakukan Handoko?
Diketahui: F = 90 N; s = 4 m
Ditanya: W = …?
Jawab:
Ditanya: W = …?
Jawab:
W = F s
= 90 N ×4 m
= 360 Nm = 360 Joule
= 90 N ×4 m
= 360 Nm = 360 Joule
Jadi, usaha yang dilakukan Handoko sebesar 360 Joule.
2. ENERGI
Rangkuman Materi :
1. Energi ialah kemampuan untuk melaksanakan usaha
2. Bentuk energi dalam kehidupan sehari-hari : energi kimia, energi listrik, energpanas, energi bunyi, energi nuklir.
3. Perubahan energi misal,
a. Energi listrik menjadi energi panas pada setrika listrik, kompor listrik, solder listrik
b. Energi listrik menjadi energi cahaya sperti pada lampu listrik
c. Energi listrik menjadi energi kimia pada penyetruman aki
d. Energi cahaya menjadi energi kimia misal pada fotosintesis
4. Hukum kekekalan energi ialah energi tidak sanggup diciptakan dan tidak sanggup dimusnahkan, melainkan hanya sanggup diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain.
5. Energi mekanik ialah energi yang dimiliki suatu benda yang berkaitan dengan gerak dengan rumus
6. Energi potensial ialah energi yang disebabkan oleh posisis benda dan energi kinetik ialah energi yang dimilki suatu benda lantaran kelajuannya
7. Rumus energi potensial Ep = m. g.h
8. Rumus energi kinetik Ek = ½ m.v²
9. Hukum kekekalan energi mekanik : jumlah energi potensial gravitasi dan energi kinetik suatu benda ialah tetap
Rumus E M = Ep + Ek = tetap
10. Usaha ialah perkalian antara gaya yang bekerja dengan besarnya perpindahan
11. Menghitung perjuangan oleh beberapa gaya dengan rumus W = F s
12. Daya ialah besarnya perjuangan atau perubahan energi yang terjadi tiap satuan waktu
13. Menentukan besarnya daya yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari dengan memakai rumus P = W/t
Contoh soal dan pembahasan
Soal No. 1
Sebuah sepeda yang massanya 40 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan besar energi kinetik sepeda tersebut!
Pembahasan
Energi kinetik suatu benda :
Ek = 1/2 m v2
Ek = 1/2 x 40 x 102
Ek = 2000 joule
Soal No. 2
Sebuah sepeda yang massanya 40 kg bergerak dengan mengeluarkan energi kinetik sebesar 720 Joule. Tentukan Kecepatan sepeda tersebut!
Pembahasan
Ek = 1/2 m v2
720 = 1/2 x 40 x v2
720 = 20 x v2
720 / 20 = v2
36 = v2
v = √36 = 6 m/s
Soal No. 3
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 8 m/s sampai mempunyai energi kinetik sebesar 128 joule. Tentukan besarnya massa benda tersebut!
Pembahasan
Ek = 1/2 m v2
128 = 1/2 x m x 82
128 = 1/2 x m x 64
128 = 32 x m
m = 128 /32 = 4 kg
Soal No. 4
Buah pepaya bermassa 0,5 kg tergatung pada tangkainya yang berada pada ketinggian 2 m dari atas tanah. Jika percepatan gravitasi bumi ialah 10 m/s2 tentukan besar energi potensial yang dimiliki oleh buah pepaya tadi!
Pembahasan
Energi potensial gravitasi
Ep = m x g x h
Ep = 0,5 x 10 x 2
Ep = 10 joule
Soal No. 5
Sebuah benda berada pada ketinggian 5 m dari atas tanah. Jika energi potensial benda tersebut ialah 2500 joule dan percepatan gravitasi bumi ialah 10 m/s2, tentukan massa benda tersebut!
Pembahasan
Ep = m x g x h
2500 = m x 10 x 5
2500 = 50 m
m = 2500 / 50
m = 50 kg
Soal No. 6
Seekor burung sedang melayang terbang pada ketinggian 10 m di atas tanah dengan kecepatan konstan sebesar 10 m/s. Jika massa burung ialah 2 kg, tentukan:
a) Energi kinetik burung
b) Energi potensial burung
c) Energi mekanik burung
Pembahasan
a) Ek = 1/2 mv2
Ek = 1/2 x 2 x 102
Ek = 100 joule
b) Ep = m g h
Ep = 2 x 10 x 10
Ep = 200 joule
c) EM = Ep + Ek
EM = 200 + 100
EM = 300 joule
Soal No. 7
Sebuah benda mempunyai energi kinetik sebesar 5000 Joule. Jika kecepatan benda tersebut dijadikan setengah dari kecepatan benda mula-mula, tentukan energi kinetiknya sekarang!
Pembahasan
Dari rumus energi kinetik
Ek = 1/2 m v2
Ek2 : Ek1 = 1/2 m v22 : 1/2 m v12
Ek2 : Ek1 = v22 : v12
Ek2 = (v2 / v1)2 x Ek1
Misal kecepatan mula-mula ialah v, sehingga kecepatan kini ialah 0,5 v
Ek2 = (0,5 v / v)2 x 5000 joule
Ek2 = 1/4 x 5000 joule
Ek2 = 1250 joule
Soal No. 8
Benda pertama mempunyai massa m dan kecepatan v. Benda kedua mempunyai massa 3 kali benda pertama dan kecepatan 2 kali benda pertama. Tentukan perbandingan energi kinetik yang dimiliki oleh benda kedua dan benda pertama!
Pembahasan
Misal
m1 = 1
m2 = 3
v1 = 1
v2= 2
Buat perbandingan:
Ek2/Ek1 = m2/m1 x (v2/v1)2
Masukkan angka kita tadi:
Ek2/Ek1 = 3/1 x (2/1)2 = 3 x 4 = 12
Sehingga
Ek2 : Ek1 = 12 : 1
Soal No. 9
Sebuah benda yang tidak diketahui massanya jatuh dari ketinggian tertentu. Saat tinggi dari atas tanah 50 m, kecepatannya ialah 20 m/s.
Tentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial benda pada ketika itu, gunakan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2
Pembahasan
Data
v = 20 m/s
h = 50 m
Ek : Ep =........
Soal No. 10
Buah kelapa dengan massa 2 kg berada pada tangkainya setinggi 5 meter di atas tanah sedangkan buah nangka bermassa 3 kg berada pada 4 meter di atas tanah.
Tentukan perbandingan energi potensial yang dimiliki keduanya.
Pembahasan
Perbandingan energi potensialnya ialah 5 : 6
Demikian materi Fisika penggalan Usaha dan Energi (Pengertian, rumus dan teladan soal beserta pembahasannya). Semoga bermanfaat..
Sumber http://artikelmateri.blogspot.com