MENERAPKAN

Indikator
Hukum kekekalan energi mekanik pada gerak
benda di bawah medan gaya konservatif
dirumuskan secara matematis.
Penerapan konservasi energi diuraikan secara
kuantitatif dan kualitatif.
Sebelumnya sudah dikemukakan bahwa energi di
alam ini tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat
diciptakan.
Akan tetapi, energi hanya berubah bentuk.
Jika gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda
bersifat konservatif maka total usaha yang
dilakukan sampai kembali kekedudukan semula
(satu siklus) adalah nol, atau energi yang dimiliki
benda tetap.
Sebuah benda massanya m bergerak vertikal ke
atas, pada ketinggian benda h1 kecepatannya v1,
setelah ketinggian benda mencapai h2
kecepatannya v2.
Jika gaya gesekan benda dengan udara diabaikan,
akan memenuhi hukum kekekalan energi
mekanik.
Usaha yang dilakukan pada benda sama dengan
negatif perubahan energi potensial
Usaha yang dilakukan pada benda sama dengan
perubahan energi kinetik
Dari kedua persamaan di atas, diperoleh:
atau dapat ditulis sebagai berikut:
Jumlah energi potensial dengan energi kinetik
disebut energi mekanik (Em). Oleh karena itu,
persamaan di atas dinamakan hukum kekekalan
energi mekanik (Em)
Dari rumus tersebut didapat bahwa jumlah energi
kinetik dan energi potensial suatu benda bernilai
tetap jika gaya-gaya yang bekerja pada benda
bersifat konservatif.
Sebuah benda meluncur
tanpa gesekan pada lintasan
seperti pada Gambar. Benda
tersebut dilepas pada
ketinggian h=4R, dengan
R=1 m. Berapa
kecepatannya pada titik A?
Diketahui:
Ditanya:
Jawab:
hB = 4R, Jika R=1
hA = 2R = 2
mA = mA = m
VB = 0
g = 10 m/s2
VA = …?
maka hB = 4
Indikator
Usaha, energi dan daya disintisis ke dalam
persamaan matematis.
usaha, energi dan daya dihitung ke dalam
persamaan matematis.
Dua orang anak A dan B dapat memindahkan meja
sejauh 5 m. akan tetapi dalam memindahkan meja itu
si A dapat melakukannya lebih cepat daripada si B.
Dapat dikatakan bahwa daya si A lebih besar
daripada daya si B.
Jadi, daya adalah kecepatan melakukan usaha
atau daya per satuan waktu.
Dinyatakan dengan persamaan :
dengan,
W = usaha (J)
t = waktu (s)
P = daya (J/s = watt)
Satuan lain daya yang sering dijumpai
dalam kehidupan sehari-hari adalah
hp = Horse power;
DK = daya kuda;
PK = Paarden Kracht
dengan
1 hp = 1 DK = 1 PK = 746 watt
Dari rumusan daya, dapat disimpulkan
bahwa daya, jika dikalikan satuan waktu, s,
menghasilkan satuan watt.s atau J yang
merupakan satuan energi . Dari sini muncul
satuan energi
yang dikaitkan dengan
pemakaian energi listrik sehari-hari yaitu
kwh.
1 kwh (kilo watt hour= kilo watt jam)
dengan demikian adalah sama dengan
103x 3600 watt s = 3,6 . 106 J
Sebuah mesin menghasilkan daya 2.000
watt, berapakah kerja yang dihasilkan oleh
mesin itu selama 1 jam?
Diketahu: P = 2.000 watt
t = 1 jam = 3.600 s
Ditanya : W = …?
Jawab : W = p . t
W = 2000 w . 3600 s
W = 7.200.000 w.s
W = 7.200.000 Joule