Disusun Oleh :Kelompok 2

Gerakan Melalui Udara &Energi yang Dikonsumsi dalam

Aktivitas Fisik

DAFTAR ANGGOTA KELOMPOK 3 :

1. Saufa Pantra Fillah (18312241019)2. Reni Tri Sundari (18312244031)3. Anetta Mutiara Azari (18312244019)

Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan AlamFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Yogyakarta

Energi yang Dikonsumsi dalam Aktivitas Fisik

Gerakan Melalui Udara

3.7 3.8

TOPIK BAHASAN

Ketika sebuah benda bergerak di udara, molekul udara harus didorong kembali. Gaya reaksi yang dihasilkan mendorong kembali benda dan memperlambatnya geraknya — inilah sumber gesekan fluida di udara.Sifat Gesekan udara :- Semakin besar kecepatan terhadap udara, semakin besar

gaya resistifnya.- Gaya resistif meningkat dengan kecepatan dan luas

permukaan yang searah dengan gerakan.

3.7 GERAKAN MELALUI UDARA

Dimana :V = kecepatan benda terhadap udara (m/s)A = luas daerah yang menghadap arah gerak (m ) C = konstanta (C = 0.88 kg/m )

Gaya Hambatan Udara

3 2

Persamaan 3.21

Ada dua gaya yang bekerja pada benda jatuh karena hambatan udara :

1. Gaya gravitasi ke bawah (W)2. Gaya ke atas hambatan udara

Berdasarkan hukum Newton ke 2, persamaan gerak pada udara adalah:

Persamaan 3.22

- Saat benda mulai jatuh, kecepatannya nol dan satu-satunya gaya yang bekerja di atasnya ada beban; tetapi seiring bertambahnya kecepatan benda, gaya hambatan udara bertambah, dan gaya percepatan total pada benda berkurang.

- Jika tubuh jatuh dari ketinggian yang cukup tinggi, kecepatannya mencapai besaran tertentu karena hambatan udara sama dengan beratnya. Lewati titik ini, tubuh tidak lagi dipercepat dan terus turun dengan kecepatan konstan, disebut kecepatan terminal . Pada kecepatan terminal, gaya gravitasi ke bawah dihilangkan oleh gaya ke atas hambatan udara, dan percepatan total benda adalah nol.

atau

Persamaan 3.23

Kecepatan terminal

Dimana :

vt = kecepatan benda terhadap udara (m/s)

A = luas daerah yang menghadap arah gerak (m )

C = konstanta (C = 0.88 kg/m )

W = Gaya berat (N)

3

2

Persamaan 3.24Persamaan 3.21

Contoh Soal :

Berapa kecepatan terminal seseorang yang jatuh dengan massa 70 kg, dan luas efektif jatuhnya adalah 0,2 m ?

Diketahui : m = 70 kg A = 0,2 m

Ditanya : vt?Jawab :

2

2 2 3

Kecepatan terminal benda berukuran berbeda yang memiliki massa jenis dan bentuk ssama, sebanding dengan akar kuadrat dari ukuran linier benda tersebut. Hal ini dapat kita lihat dari pernyataan berikut.

“Berat suatu benda sebanding dengan volume, yang perputaran benda tersebut sebanding dengan pangkat tiga dari dimensi linier L benda tersebut,”

W = Gaya berat (N)

L = Dimensi Panjang

Luas tersebut sebanding dengan L^2. Oleh karena itu, dari Persamaan. 3.24, kecepatan terminal sebanding dengan √L seperti yang ditunjukkan di sini:

Persamaan 3.24

Hasil ini memiliki implikasi menarik pada kemampuan hewan untuk bertahan hidup saat jatuh. Dengan latihan yang benar, seseorang dapat melompat dari ketinggian sekitar 10 m tanpa mengalami cedera serius. Dari ketinggian ini, seseorang menyentuh tanah dengan kecepatan

Mari kita asumsikan bahwa dengan kecepatan inilah hewan mana pun dapat menyentuh tanah tanpa cedera. Pada kecepatan ini, gaya hambatan udara pada hewan seukuran manusia dapat diabaikan dibandingkan dengan beratnya. Tetapi seekor hewan kecil sangat diperlambat oleh gesekan udara pada kecepatan ini. Kecepatan 8,6 m / detik adalah kecepatan terminal serangga 1-cm Makhluk sekecil itu bisa jatuh dari ketinggian berapa pun tanpa cedera.

Gesekan udara memiliki efek penting pada kecepatan tetesan hujan dan hujan es. Tanpa gesekan udara, batu hujan es berdiameter 1 cm, misalnya yang jatuh dari ketinggian 1000 m akan menghantam bumi dengan kecepatan sekitar 140 m / detik. Pada kecepatan seperti itu, hujan es pasti akan melukai siapa pun yang ditimpa batu itu. Karena itu, gesekan udara memperlambat hailstone ke kecepatan terminal yang aman sekitar 8,3 m / detik

3.8 Energi yang Dikonsumsi

dalam Aktivitas Fisik

ENERGI PANAS

Dihamburkan sebagai

HewanBekerja dengan otot

MakananDimakan oleh hewan Energi Kimia

Mendapatkan

Dikonsumsi 1/5

Tergantung jenis pekerjaan dan otot

yang terlibat

dengan efisiensi ≤20%

Laju Metabolisme = energi yang dikonsumsi / waktu aktivitas

Konversi Energi Makanan Hewan untuk Kerja Otot

W = F. sUsaha = Weight (berat) × Height of jump (tinggi lompatan)

= 70 kg x 9,8 m/s2 x 0,6 m =411,6 J

Cara menghitungJumlah energi yang dikonsumsi oleh orang seberat 70 kg yang melompat 60 cm selama 10 menit dengan kecepatan satu lompatan per detik.

411.,6 x 600 lompatan = 246.960 J = 24,7 x 10 J

Total kerja otot selama 10 menit melompat adalah4

24,7 x 10 x 5 = 1,23 x 10 J= 294 x 10 kal = 294 kkal

Jika kita menganggap efisiensi otot 20%, maka saat melompat, tubuh mengonsumsi energi sebanyak :

Nilai ini sama dengan kandungan energi dalam 2 buah donat.

4 6

3

Hitunglah jumlah energi yang dikonsumsi oleh orang dengan massa 70 kg untuk melompat naik 40 cm selama 2 menit dengan kecepatan satu lompatan per detik (g = 9,8 m/s ).

W = F. sUsaha = Weight (berat) × Height of jump (tinggi

lompatan)

= 70 kg × 9,8 m/s × 0,4 m = 274,4 J

2

2

Hitunglah jumlah energi yang dikonsumsi oleh orang dengan massa 70 kg untuk melompat naik 40 cm selama 2 menit dengan kecepatan satu lompatan per detik (g = 9,8 m/s )

Total usaha/kerja otot selama 2 menit lompat adalah:Total usaha = W x jumlah lompatan

274,4 Joule × 120 jumps = 32928 Joule

Jika kita mengasumsikan efisiensi otot 20%, maka dalam tindakan melompat tubuh mengkonsumsi:

32928 Joule × 5 = 164640 J

2

Despite being red, Mars is actually a cold place

MARS

MERCURYMercury is the closest planet to the Sun

A.H. Cromer menghitung tingkat metabolisme ketika berlari. Pada perhitungan, dapat diasumsikan bahwa kebanyakan usaha saat berlari

ada saat otot kaki menggerakkan setiap kaki pada kecepatan v, dan berhenti pada 0 velocity ketika salah satu kaki diam dan satu kakinya

berakselerasi. Kegiatan akselerasi kaki tersebut dengan massa m dapat dihitung ½ mv^2.

Adapun jumlah total usaha yang dilakukan pada setiap langkah adalah mv^2.

Seperti pada soal 3-9. typically, a70-kg person (leg mass 10 kg) running at 3 m/sec (9-min. mile) with a

muscleefficiency of 20%, and step length of 1 m, expends 1350 J/sec 1160 kcal/h.Thisisin good agreement with measurements. The energy

requiredto overcomeair resistance in running is calculated in Exercise 3-10.

A.H. Cromer menghitung tingkat metabolisme ketika berlari. Pada perhitungan, dapat diasumsikan bahwa kebanyakan usaha saat berlari

ada saat otot kaki menggerakkan setiap kaki pada kecepatan v, dan berhenti pada 0 velocity ketika salah satu kaki diam dan satu kakinya

berakselerasi. Kegiatan akselerasi kaki tersebut dengan massa m dapat dihitung ½ mv^2.

Adapun jumlah total usaha yang dilakukan pada setiap langkah adalah mv^2.

Seperti pada soal 3-9. typically, a70-kg person (leg mass 10 kg) running at 3 m/sec (9-min. mile) with a

muscleefficiency of 20%, and step length of 1 m, expends 1350 J/sec 1160 kcal/h.Thisisin good agreement with measurements. The energy

requiredto overcomeair resistance in running is calculated in Exercise 3-10.

A.H. Cromer menghitung tingkat metabolisme ketika berlari. Pada perhitungan, dapat diasumsikan bahwa kebanyakan usaha saat berlari

ada saat otot kaki menggerakkan setiap kaki pada kecepatan v, dan berhenti pada 0 velocity ketika salah satu kaki diam dan satu kakinya

berakselerasi. Kegiatan akselerasi kaki tersebut dengan massa m dapat dihitung ½ mv^2.

Adapun jumlah total usaha yang dilakukan pada setiap langkah adalah mv^2.

Seperti pada soal 3-9. typically, a70-kg person (leg mass 10 kg) running at 3 m/sec (9-min. mile) with a

muscleefficiency of 20%, and step length of 1 m, expends 1350 J/sec 1160 kcal/h.Thisisin good agreement with measurements. The energy

requiredto overcomeair resistance in running is calculated in Exercise 3-10.

A.H. Cromer menghitung tingkat metabolisme ketika berlari. Pada perhitungan, dapat diasumsikan bahwa kebanyakan usaha saat berlari

ada saat otot kaki menggerakkan setiap kaki pada kecepatan v, dan berhenti pada 0 velocity ketika salah satu kaki diam dan satu kakinya

berakselerasi. Kegiatan akselerasi kaki tersebut dengan massa m dapat dihitung ½ mv^2.

Adapun jumlah total usaha yang dilakukan pada setiap langkah adalah mv^2.

Seperti pada soal 3-9. typically, a70-kg person (leg mass 10 kg) running at 3 m/sec (9-min. mile) with a

muscleefficiency of 20%, and step length of 1 m, expends 1350 J/sec 1160 kcal/h.Thisisin good agreement with measurements. The energy

requiredto overcomeair resistance in running is calculated in Exercise 3-10.

A.H. Cromer menghitung tingkat metabolisme ketika berlari. Pada perhitungan, dapat diasumsikan bahwa kebanyakan usaha saat berlari ada saat otot kaki menggerakkan setiap kaki pada kecepatan yang dilambangkan “v”, dan berhenti pada kecepatan dimana suatu benda bergerak dalam satu arah = 0, ketika salah satu kaki diam dan satu kakinya berakselerasi. Kegiatan akselerasi kaki tersebut dengan massa “m” dapat dihitung dengan

½ m.v2

Sehubungan dengan konsumsi energi selama aktivitas fisik, perlu diperhatikan juga hubungan antara kerja dan usaha otot. Kerja didefinisikan sebagai hasil kali

gaya dan jarak tempat gaya bekerja.

Ketika seseorang mendorong dinding yang kokoh,kekuatan ototnya tidak mengubah dinding tersebut karena dinding tidak bergerak. Namun terbukti

bahwa kegiatan itu tetap menggunakan energi yang cukup besar. Semua energi dikeluarkan dari dalam tubuh untuk menjaga keseimbangan otot dalam

ketegangan yang diperlukan untuk mendorong.

CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo, including icons by Flaticon, and infographics & images by Freepik

THANKS