TUGAS FISIKA KELAS X TKR (22 OKTOBER 2018)

Pada tugas sebelumnya, kalian sudah Bapak minta untuk mempelajari tentang Gaya & Hukum Newton. Pada tugas kali ini, kita akan maju ke bab berikutnya yaitu Usaha & Energi. Tugas kali kalian bapak minta kalian untuk menyalin materi pada artikel ini secara komplit. Silahkan kalian tulis dalam buku catatan dan akan bapak nilai setelah selesai PPG. Ini sebagai tugas kedua.

=======================================================================

MATERI FISIKA

BAB USAHA & ENERGI

A. USAHA (W)
Apakah yang dimaksud dengan usaha? Secara fisika, usaha adalah kemampuan untuk memindahkan benda atau energi yang kita keluarkan untuk memberikan gaya pada suatu benda sehingga benda dapat mengalami perpindahan. Secara matematis dapat dirumuskan:

keterangan: W = usaha (joule), F = gaya (Newton) dan s = perpindahan (meter)

Nilai usaha dapat berbeda-beda bergantung pada arah gaya dengan perpindahannya. Secara umum nilai usaha dapat dibedakan menjadi tiga yaitu:
1. Usaha Positif
     Apabila arah gaya dengan arah perpindahan yang terjadi sama. Contoh: Ando mendorong meja   
     sehingga meja berpindah sejauh 5 m.

2. Usaha Negatif
    Apabila arah gaya dengan arah perpindahan saling berlawanan. Usaha negatif biasanya dihasilkan
    oleh gaya-gaya yang berlawanan arah dengan gerak benda misalnya usaha karena adanya gaya
    gesekan. Usaha negatif ini akan mengurangi usaha total yang dialami benda,

3. Usaha Nol
    Dapat pula diartikan sebagai tidak melakukan usaha. Usaha nol terjadi apabila:
    a. Benda yang diberikan gaya tidak mengalami perpindahan
        contoh; mendorong tembok, tetapi tembok tidak bisa berpindah
    b. Arah gaya yang diberikan saling tegak lurus dengan arah perpindahan yang terjadi.
        contoh: Kalian memanggul karung, dikatakan kalian tidak melakukan usaha.

B. ENERGI
     Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Ada banyak jenis energi dalam kehidupan sehari-hari. Akan tetapi untuk kali ini, kita hanya akan mempelajari tentang energi mekanik saya yaitu energi potensial dan energi kinetik.
1.  Energi Potensial Gravitasi (EPg)
     Energi potensial gravitasi adalah energi yang ditinjau berdasarkan kedudukannya atau ketinggian dari suatu acuan (misalkan tanah).

Secara matematis dapat dirumuskan:

2.  Energi Potensial Pegas (EPp)
     Energi yang dihasilkan dari suatu benda eleastis (misalkan pegas) yang mengalami perubahan panjang.

secara matematis dapat dirumuskan:

3.  Energi Kinetik (EK)
     Energi kinetik adalah energi yang ditinjau dari gerak benda (kecepatan benda). Semakin besar kecepatan gerak suatu benda maka semakin besar energi kinetiknya. Secara matematis dapat dirumuskan:

C. HUBUNGAN USAHA DENGAN ENERGI
    Usaha merupakan besar perubahan energi yang dialami suatu benda. Sehingga apabila sebuah benda mengalami perubahan kecepatan atau perubahan ketinggian maka pada benda tersebut pasti diberikan usaha.
1. Usaha adalah perubahan energi kinetik
 

Dari gambar diatas, pada saat posisi awal, benda bermassa M bergerak dengan kecepatan V1 kemudian diberikan gaya sehingga berpindah sejauh S. Akibatnya benda pada posisi akhir memilki kecepatan V2. Besar usaha yang diberikan pada benda secara matematis dapat dirumuskan:

2. Usaha adalah perubahan energi potensial

Dari gambar diatas, saat benda di posisi atas, benda akan memiliki krtinggian h2 kemudian bergerak jatuh hingga di posisi kedua yang memiliki ketinggian h2. Maka secara matematis, besar usaha yang dilakukan pada benda tersebut dapat dirumuskan:

D. DAYA
     Daya merupakan besar usaha atau energi yang dikeluarkan/dihasilkan setiap detiknya. Secara matematis dapat dirumuskan:

Setelah kalian mencatat, cobalah kerjakan beberapa permasalahan berikut:

1. Apakah yang dimaksud dengan teorema usaha dan energi?

2. Apakah yang dimaksud dengan hukum kekekalan energi?

3. Pada sebuah benda yang bergerak jatuh bebas, analisislah nilai-nilai energi (EP dan EK) pada masing-masing titik (titik A, B dan C).

4. Apakah yang dimaksud dengan efisiensi terkait dengan daya dan energi?