USAHA, ENERGI, DAN DAYA

USAHA, ENERGI, DAN DAYA
NUR EKO SUCAHYONO
Tujuan Pembelajaran
 Menguasai konsep usaha dan energi.
 Menguasai hukum kekekalan energi dan mampu
mengaplikasikannya dalam soal-soal mekanika.
 Menghitung usaha, energi, dan daya.
Outline
 Usaha atau Kerja
 Kerja dan Energi Kinetik
 Kerja dan Energi Potensial
 Hukum Kekekalan Energi
 Daya
Usaha atau Kerja
 Usaha adalah besar gaya yang bekerja terhadap
benda dalam setiap satuan jarak perpindahan dalam
arah garis yang lurus.
Usaha atau Kerja
F
F
q
F cos q
s
Usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya didefinisikan
sebagai hasil kali komponen gaya pada arah pergeseran
dengan panjang pergeseran benda.
W  ( F cosq ) s
W  F s
Usaha atau Kerja
F
N
q
f
mg
Usaha oleh gaya (F)
:
W  Fs cosq
Usaha oleh gaya gesek (f )
:
W f   fs
cos (1800 )  1
Usaha oleh gaya normal (N) :
WN  0
Usaha oleh gaya berat (mg) :
Wmg  0
Usaha total
W  Fs cosq  fs
:
Mengapa ?
Usaha dan Energi Kinetik
Untuk massa tetap :
Fx = max
W  Fx s
Untuk percepatan tetap :
 v f  vi  1
 2 (vi  v f )t
 m
 t 
s  12 (vi  v f )t
v f  vi
ax 
t
W  12 mv 2f  12 mvi2
Ek  12 mv
2
Energi kinetik adalah energi yang
terkait dengan gerak benda.
Teorema Usaha-Energi Kinetik
W  Ek  Eko  Ek
Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya untuk menggeser benda
adalah sama dengan perubahan energi kinetik benda tersebut.
Usaha dan Energi Potensial
Usaha dan Energi Potensial
Berdasarkan konsep perhitungan Usaha :
h2
W   F dx   mg dx  mgh2  mgh1
h1
Diketahui :
E p  mgh
Hubungan antara Usaha dan Energi Potensial :
W  E p 2  E p1
Hukum Kekekalan Energi
 Hukum Kekekalan Energi:
Besar energi mekanik benda ketika berada di
puncak tebing adalah sama dengan energi
mekanik benda ketika berada pada titik
minimum (terendah).
Hukum Kekekalan Energi
E p  max
Ek  min
Ek  max
E p  min
Dimana:
Ek 
1
2
mv 2
E p  mgh
Maka HUKUM KEKEKALAN ENERGI :
Eko  E po  Ek  E p
Daya
Energi yang ditransfer oleh suatu sistem
per satuan waktu
P  lim
t 0
W dW

t
dt
dW  F  ds
Satuan :
P
Pratarata
dW
ds
 F
 Fv
dt
dt
P = Watt (W)
1 W = 1 J/s  1 kg  m2 / s3
1 kWh  (103 W)(3.600 s)  3,6  106J
W

t
Terima Kasih