A. Energi dan Perubahannya

Matahari sebagai sumber energi dapat menghasilkan energi panas, energi panas dapat mengeringkan baju, menjemur padi dan lain-lain.

Energi dapat menyebabkan perubahan wujud suatu benda karena energi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Energi sering disebut juga tenaga. Dalam mekanika hanya ada 2 bentuk energi saja yaitu energi potensial dan energi kinetik, energi potensial dan energi kinetik tergolongenergi mekanik. Masih banyak jenis energi lainnya misalnya, energi panas, energi listrik, bunyi, kimia dan sebagainya.

B. Energi Mekanik

Energi mekanik terdiri dari energi kinetik (energi gerak) dan energi potensial yang disebabkan oleh faktor kedudukan

1. Energi Kinetik

Energi kinetik di definisikan sebagai energi yang di miliki oleh sebuah benda karena gerakannya.

• Energi kinetik sebanding dengan m

• Energi kinetik sebanding dengan v2

atau

EK = energi kinetik

m = massa (kg) 1 Joule = 107 erg

v = kecepatan (m/s)

contoh soal :

sebuah mobil massanya 200 kg, berjalan dengan kecepatan 10 m/s2. tentukan energi kinetiknya!

Diket m = 200 kg

v = 10 m/s2

Ditanya : EK . . . ?

Jawab : EK = →

= 10.000 Joule

2. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki uatu benda karena kedudukannya. Energi potensial dibedakan menjadi 2 yaitu energi potensial pegas dan energi potensial gravitasi.

a. Energi potensial pegas

Energi potensial pegas adalah ketika saat anak panah ditarik (sebelum dilepas) dikatakan busur anak panak atau karet menyimpan suatu energi disebut energi potensial pegas.

Rumus Energi Potensial

EP = m.g.h

EP = Energi Potensial

m = massa (kg)

g = gravitasi (m/kg) = (m/s2)

h = ketinggian (m)

Contoh soal

Sebuah benda massa 5 kg, berada pada ketinggian 20 m. Jika gravitasi 9,8 m/kg tentukan energi potensial!

Diket : m = 5 kg

g = 9,8 m/kg

h = 20 m

Ditanya : EP . . . ?

Jawab : EP = m.g.h

= 5.9,8 .20

= 980 Joule

3. Energi Mekanik

Energi Mekanik adalah jumlah energi potensial dan energi kinetik atau energi total yang dimiliki suatu benda

Rumus :

EM = Ep + EK atau EM = m.g.h +

C. Hubungan Usaha dan Energi

Contohnya, seseorang yang sedang membawa barang dengan kereta dorong dan seekor kuda sedang menarik bajak. Semua usaha yang dilakukan memerlukan energi. Dalam ilmu fisika didefinisikan sebagai perkalian gaya (F) dengan jarak perpindahan (S) dan dirumuskan sebagai :

W = F . S

Jika sebuah benda memperoleh gaya sebesar F dan mengalami perpindahan sejauh S, dan jika :

1. Gaya searah ( usaha positif)

Arah gaya searah dengan arah perpindahan, maka usaha yang dilakukan adalah bernilai positif

2. Gaya berlawanan arah (usaha negatif)

Arah gaya berlawanan dengan perpindahan benda, maka usaha yang dilakukan adalah bernilai negatif

3. Usaha = Nol

Tidak mengalami perpindahan benda, S = 0, maka usaha yang dilakukan adalah nol, sehingga persamaan W = F . S dapat ditulis

W = 0

Misalnya, orang mendorong tembok dan tembok tersebut tetap tegar

Contoh soal

Sebuah gaya sebesar 20 Newton, bekerja pada sebuah benda sehingga benda mengalami perpindahan 5 m. Berapakah usaha yang dilakukan!

Diket : F = 20 N

S = 5 m

Ditanya : W . . . ?

Jawab W = F . S

= 20 . 5

= 100 Joule

D. Hubungan Usaha dan Energi Kinetik

Apabila gaya F bekerja pada suatu benda yang bermassa m selama t dan berpindah sejauh St, maka usaha yang di lakukan oleh gaya F adalah :

F . St =

Usaha yang dilakukan oleh seorang yang sedang mengangkat batu bermassa m dari ketinggian h0 ke h1 dapat dituliskan dengan persamaan :

W0-1 = mg (h1 - h0)

E. Daya

• Daya adalah kecepatan dalam melakukan usaha dan besarnya usaha yang di lakukan tiap 1 sekon

P =

P = Daya ( J/s ) = watt

W = usaha ( J )

t = waktu ( s )

• Satuan Daya

- ( J/s ) watt

- Kilo watt

- Mega watt

- Hp ( horse power )

- PK

Belinda/viii