USAHA DAN ENERGI FISIKA SMA KELAS XI 1 K

(1)

SMA

KELAS XI

SEMESTER I

SMA

KELAS XI

SEMESTER I

USAHA DAN ENERGI

(2)

USAHA DAN ENERGI

BERANDA

Beranda KI/ KD Indikator

Materi Latihan

Uji Kompete

nsi Referensi Penyusun

Selesai

SMA

KELAS XI

SEMESTER I

SMA

KELAS XI

SEMESTER I

(3)

Kompetensi Inti

3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

4 Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

3.3 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi, dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak dalam kejadian sehari-hari.

4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya dan kekekalan energi

Kompetensi Inti

3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

4 Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya dan kekekalan energi

KI/ KD

(4)

• Menganalisis hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan

• Menghitung besar energi potensial dan energi kinetik

• Menganalisis hubungan antara usaha dan energi kinetik

• Menganalisis hubungan antara usaha dengan energi potensial

4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya, dan kekekalan energi.

• Merumuskan bentuk hukum kekekalan energi mekanik

• Memecahkan masalah energi mekanik dan hukum kekekalan energi mekanik.

• Menganalisis hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan

• Menghitung besar energi potensial dan energi kinetik

• Menganalisis hubungan antara usaha dan energi kinetik

• Menganalisis hubungan antara usaha dengan energi potensial

4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya, dan kekekalan energi.

• Merumuskan bentuk hukum kekekalan energi mekanik

• Memecahkan masalah energi mekanik dan hukum kekekalan energi mekanik.

INDIKATOR

(5)

Mengapa anak laki-laki ini

mampu mendorong sebuah

meja yang berat ???

Mengapa anak laki-laki ini

mampu mendorong sebuah

meja yang berat ???

MATERI

karena adanya usaha

Apa yang dimaksud dengan usaha ?

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(6)

Usaha W (J) adalah kerja yang dilakukan pada

sebuah benda dengan gaya konstan sebagai

hasil kali antara komponen gaya konstan F (N)

dengan perpindahan s (m).

Usaha W (J) adalah kerja yang dilakukan pada

sebuah benda dengan gaya konstan sebagai

hasil kali antara komponen gaya konstan F (N)

dengan perpindahan s (m).

Posisi awal Posisi

akhir

s

F

W = F

s

Posisi awal Posisi

akhir

USAHA DAN ENERGI/ FISIKA/

xi/ 1

(7)

Bentuk- bentuk Energi:

MATERI

Energi Matahari Energi Cahaya _{Energi Kalor}

Energi Listrik Energi Kimia _{Energi Bunyi}

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(8)

Di dalam Fisika, hasil usaha merupakan

perubahan energi kinetik dari benda. Dimana

energi kinetik Ek (J) merupakan energi yang

dimiliki benda bermasa m (kg) bergerak dengan

kecepatan v (m/s), sebesar

Di dalam Fisika, hasil usaha merupakan

perubahan energi kinetik dari benda. Dimana

energi kinetik Ek (J) merupakan energi yang

dimiliki benda bermasa m (kg) bergerak dengan

kecepatan v (m/s), sebesar

MATERI

Energi Kinetik

m

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

USAHA DAN ENERGI/ FISIKA/

xi/ 1

(9)

Dimana

Maka

Usaha yang diterima benda = perubahan energi kinetiknya

Dimana

Maka

Usaha yang diterima benda = perubahan energi kinetiknya

MATERI

v1 v2

s

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(10)

Energi Potensial Gravitasi Ep (J) adalah energi yang

dimiliki benda dengan massa m (kg) yang bergantung pada posisi relatif terhadap permukaan bumi. Posisi benda tersebut diukur pada ketinggian h (m) yang relatif terhadap suatu titik acuan, sebesar

sehingga

Energi Potensial Gravitasi Ep (J) adalah energi yang

dimiliki benda dengan massa m (kg) yang bergantung pada posisi relatif terhadap permukaan bumi. Posisi benda tersebut diukur pada ketinggian h (m) yang relatif terhadap suatu titik acuan, sebesar

sehingga

MATERI

Energi

Potensial

h

m g

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

USAHA DAN ENERGI/ FISIKA/

xi/ 1

(11)

Usaha = Perubahan energi

potensial

Usaha = Perubahan energi

potensial

MATERI

h1

h2

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(12)

Usaha total (J) sebagai jumlah dari usaha

yang dilakukan gaya konservatif dan usaha

gaya nonkonservatif , sebesar

Dari prinsip usaha-energi,

Gaya nonkonservatif dalam energi potensial yaitu

Sehinnga Usaha oleh gaya nonkonservatif yang

bekerja pada benda sama dengan perubahan total

energi kinetik dan energi potensial

Usaha total (J) sebagai jumlah dari usaha

yang dilakukan gaya konservatif dan usaha

gaya nonkonservatif , sebesar

Dari prinsip usaha-energi,

Gaya nonkonservatif dalam energi potensial yaitu

Sehinnga Usaha oleh gaya nonkonservatif yang

bekerja pada benda sama dengan perubahan total

energi kinetik dan energi potensial

Beranda

Konservatif Gaya Nonkonserv atif

Gravitasi Elastis Listrik

Gesekan Hambatan Udara

Tegangan tali Dorongan Tarikan

(13)

Suatu benda dapat mempunyai dua jenis energi:

energi kinetik dan energi potensial gravitasi

yang disebut Energi Mekanik, sebesar

E = Ek + Ep

Suatu benda dapat mempunyai dua jenis energi:

energi kinetik dan energi potensial gravitasi

yang disebut Energi Mekanik, sebesar

E = Ek + Ep

MATERI

Energi

Mekanik

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(14)

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Jika tidak ada gaya nonkonservatif pada sistem, maka

Kita ketahui, bahwa

Sehingga kita dapatkan,

Hukum kekekalan energi mekanik bekerja Jika hanya

gaya konservatif yang bekerja benda, Energi

mekanik total sebuah sistem tidak bertambah/

berkurang/ energi mekanik konstan.

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Jika tidak ada gaya nonkonservatif pada sistem, maka

Kita ketahui, bahwa

Sehingga kita dapatkan,

Hukum kekekalan energi mekanik bekerja Jika hanya

gaya konservatif yang bekerja benda, Energi

mekanik total sebuah sistem tidak bertambah/

berkurang/ energi mekanik konstan.

MATERI

1

2

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(15)

Usaha yang dilakukan oleh gaya

sebesar 50 N sewaktu menarik

beban seperti gambar pada sudut

45° sejauh 10 m adalah … (J)

Usaha yang dilakukan oleh gaya

sebesar 50 N sewaktu menarik

beban seperti gambar pada sudut

45° sejauh 10 m adalah … (J)

LATIHAN SOAL

a. 100 b. 150√2 c. 200 √2 d. 250 √2 e. 500

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(16)

Jawaban BENAR

Penyelesaian : D

W = F x s cos θ

W = 50 x 15 cos 45

0

W

= 250 √2 J

Jawaban BENAR

Penyelesaian : D

W = F x s cos θ

W = 50 x 15 cos 45

0

W

= 250 √2 J

PEMBAHASAN

LATIHAN SOAL

PEMBAHASAN

LATIHAN SOAL

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(17)

Bagaimana penyelesaian

permasalahan berikut

berdasarkan hukum kekekalan

energi kinetik, bila sebuah bola

yang dijatuhkan dari

ketinggian h dibawah pengaruh

gravitasi (abaikan hambatan udara)?

Bagaimana penyelesaian

permasalahan berikut

berdasarkan hukum kekekalan

energi kinetik, bila sebuah bola

yang dijatuhkan dari

ketinggian h dibawah pengaruh

gravitasi (abaikan hambatan udara)?

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

LATIHAN SOAL

USAHA DAN ENERGI/ FISIKA/

xi/ 1

(18)

Beranda

PEMBAHASAN

LATIHAN SOAL

PEMBAHASAN

LATIHAN SOAL

h Batu yang semula diam dan hanya

memiliki energi potensial. Setelah dijatuhkan, energi potensialnya berkurang dan energi kinetiknya bertambah, untuk mengimbangi sehingga jumlah keduanya konstan. Pada setiap titik lintasan,

Dimana v (m/s) merupakan laju pada setiap titik dan h (m) adalah ketinggian batu diatas tanah.

Jika ditentukan no 1 merupakan titik awal dan 2 posisi akhir, maka

Persis sebelum batu mengenai tanah, semua energi potensial akan berubah menjadi energi kinetik. Sehingga

didapatkan

USAHA DAN ENERGI/ FISIKA/

xi/ 1

h

Ep

seluruh nya

seluruhny_a Setengah Ep,

(19)

1. Mengapa mendorong dinding yang

bergerak bisa melelahkan walaupun

tidak ada usaha yang dilakukan?

2. Buah mangga yang massanya 2 kg

jatuh dari pohonnya. Apabila tinggi

pohon 100 m. Dengan mengabaikan

gaya gesekkan udara, hitung usaha

yang dilakukan oleh gaya berat saat

buah mangga berada pada

ketinggian 20 m!

1. Mengapa mendorong dinding yang

bergerak bisa melelahkan walaupun

tidak ada usaha yang dilakukan?

2. Buah mangga yang massanya 2 kg

jatuh dari pohonnya. Apabila tinggi

pohon 100 m. Dengan mengabaikan

gaya gesekkan udara, hitung usaha

yang dilakukan oleh gaya berat saat

buah mangga berada pada

ketinggian 20 m!

UJI KOMPETENSI

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(20)

3. Balok bermassa 2 kg berada

di atas permukaan yang licin

dipercepat dari kondisi diam

hingga bergerak dengan

percepatan 2 m/s

2

. Tentukan

usaha yang dilakukan

terhadap balok selama 5

sekon!

3. Balok bermassa 2 kg berada

di atas permukaan yang licin

dipercepat dari kondisi diam

hingga bergerak dengan

percepatan 2 m/s

2

. Tentukan

usaha yang dilakukan

terhadap balok selama 5

sekon!

UJI KOMPETENSI

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(21)

4. Seberapa tinggi sebuah benda

harus diangkat untuk mendapatkan

sejumlah energi potensial yang

sama dengan energi kinetik yang

dimilikinya ketika bergerak dengan

kelajuan 20m/S?

5. Sebutkan 3 contoh penerapan

usaha dan energi dalam kehidupan

sehari-hari serta jelaskan sesuai

materi!

4. Seberapa tinggi sebuah benda

harus diangkat untuk mendapatkan

sejumlah energi potensial yang

sama dengan energi kinetik yang

dimilikinya ketika bergerak dengan

kelajuan 20m/S?

5. Sebutkan 3 contoh penerapan

usaha dan energi dalam kehidupan

sehari-hari serta jelaskan sesuai

materi!

UJI KOMPETENSI

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(22)

Tippler. 1991.

Fisika untuk

Sains dan Teknik Jilid 1

(terjemahan).

Jakarta:

Erlangga

Giancoli, Douglas C.2001

.

Fisika Edisi Kelima Jilid 1

(terjemahan)

.

Jakarta:Erlangga

Tippler. 1991.

Fisika untuk

Sains dan Teknik Jilid 1

(terjemahan).

Jakarta:

Erlangga

Giancoli, Douglas C.2001

.

Fisika Edisi Kelima Jilid 1

(terjemahan)

.

Jakarta:Erlangga

REFERENSI

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(23)

1. Leni Novia P S (13330049)

2. Kiki Savitri A (13330064)

3. Ibtihal Imanda (13330067)

4. Siska Ervianto (13330065)

5. Muhammad Bambang J

(13330075)

Pendidikan Fisika

UNIVERSITAS PGRI SEMARANG

1. Leni Novia P S (13330049)

2. Kiki Savitri A (13330064)

3. Ibtihal Imanda (13330067)

4. Siska Ervianto (13330065)

5. Muhammad Bambang J

(13330075)

Pendidikan Fisika

UNIVERSITAS PGRI SEMARANG

PENYUSUN

Materi Latihan

Uji Kompete

Selesai

(24)