KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN

ENERGI PERTEMUAN 4

HARLINDA SYOFYAN, S.Si., M.Pd

PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN

•

Mahasiswa mampu mendeskripsikan pengertian

Usaha, Energi, Bentuk-bentuk energi, Perubahan

Bentuk Energi, Hukum kekekalan Energi, dan

USAHA

 Usaha dapat diartikan sebagai segala daya upaya atau kegiatan yang dilakukan manusia untuk mencapai tujuan tertentu.

 Usaha juga dapat diartikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu benda yang menyebabkan benda berpindah dari kedudukan awalnya.

 Satuan usaha dalam SI adalah Joule ( J ).

 Usaha sebesar 1 joule dilakukan apabila gaya sebesar 1 newton memindahkan benda sejauh 1 meter atau1 J = 1 N m

RUMUS USAHA

 “Besar usaha oleh gaya konstan didefinisikan sebagai hasil besar komponen gaya pada arah perpindahan dengan besarnya

perpindahan yang dihasilkan.”

 Apabila usaha tersebut dirumuskan secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:

W =

F

_s

s

W : besar Usaha (kg . m2/s2, joule atau newton . meter)

Fs : besar komponen gaya pada arah perpindahan (newton)

CONTOH SOAL

Sebuah gaya 25 N bekerja pada sebuah benda dan menyebablan benda berpindah tempat sejauh 4 m.

Tentukan besar usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut ! •_{Penyelesaian :}

F = 25 N s = 4 m W = F s

 Perpaduan dua gaya yang arahnya berlawanan adalah selisih kedua gaya itu, dengan arah gaya paduan sama dengan arah gaya

terbesar.

 Dengan demikian, jika ada dua gaya berlawanan bekerja pada sebuah benda sehingga benda itu berpindah, maka usaha yang dilakukan kedua gaya tersebut adalah:

W = F

R

S

CONTOH SOAL

• Sebuah mobil yang sedang diam didorong oleh Fahmi dengan gaya 25 N dan ditarik oleh Fahrul searah dengan Fahmi dengan gaya 40 N ke kanan, lalu Fajar mendorong dengan gaya 50 N ke kiri. Perpindahan yang dialami mobil dari posisi semula adalah 6 m. Tentukan besar usaha total dari ketiganya!

• Penyelesaian :

FFahmi = 25 N

FFahrul = 40 N

FFajar = - 50 N

FR = FFahmi + Ffahrul + FFajar +

= 25 N + 40N + (- 50 N)

= 15 N (Ke arah kanan)

USAHA DAN GAYA KONSTAN

CONTOH SOAL

Sebuah benda m = 4 kg ditarik dengan gaya 60 N

(lihat gambar). Usaha yang dilakukan gaya tersebut

untuk memindahkan benda sejauh 5 m adalah ...

Jawab :

W = F s

DAYA

 Daya adalah kemampuan seseorang atau suatu alat dalam melakukan usaha dalam selang waktu tertentu.

 Alat yang dapat melakukan usaha yang besar dalam waktu yang singkat memiliki daya yang besar. Sebaliknya daya yang kecil akan memerlukan waktu yang lebih lama untuk menghasilkan usaha yang sama.

 Daya adalah usaha atau perubahan energi tiap satu satuan waktu.

 Satuan daya dalam SI adalah Joule per sekon (J/s) atau Watt.



P = W

t

P = daya (watt) W = usaha (J)

DAYA (2)

•

Karena W = Fs; dan s = vt, maka persamaan

dapat diturunkan menjadi :

P = F v

CONTOH SOAL



Sebuah mobil yang mogok didorong oleh beberapa

orang dengan gaya sebesar 100 N. Jika mobil

tersebut berpindah sejauh 4 meter dalam 20 detik,

berapakah data dari pendorong tersebut?



Penyelesaian :

Diketahui : F = 100 N; t = 20 s ; s = 4 m

Ditanya : P ?

Jawab : W = Fs = 100 N x 4 m = 400 J

P = W

t

CONTOH SOAL (2)



Sebuah benda yang ditarik dengan gaya 5 N

bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Hitunglah

daya benda tersebut.



Penyelesaian :

Diketahui : F = 5 N; v = 2 m/s

Ditanya : P ?

LATIHAN

Sebuah benda yang diberi gaya sebesar 6 N

selama 5 menit mengalami perpindahan sejauh 15

m, tentukanlah :

ENERGI

 Energi adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha.

 Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J).

 Jadi hanya benda yang memiliki energi yang dapat melakukan usaha.

 Hukum Kekekalan Energi “energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi dapat berubah bentuk”.

1. ENERGI KIMIA



Energi kimia adalah energi yang tersimpan

dalam bahan kimia.



Energi kimia terdapat dalam berbagai bahan

kimia, seperti baterai, aki, makanan, dan bahan

bakar.



Sebagian bahan kimia tersebut bisa digunakan

ENERGI PANAS



Energi panas adalah energi yang dimiliki oleh benda

yang panas.



Benda yang terbakar menghasilkan panas. Panas

disebut juga kalor.



Panas merupakan salah satu bentuk energi. Lilin yang

menyala dapat memutar kertas spiral yang

bergantung di atasnya.



Hal tersebut membuktikan bahwa lilin yang sedang

menyala memiliki energi panas.



Energi panas dapat berpindah melalui tiga cara, yaitu

a. konduksi,

2. ENERGI BUNYI

 Energi bunyi adalah energi yang ditimbulkan oleh benda yang mengeluarkan bunyi.

 Bunyi dihasilkan dari getaran.

 Bunyi kuat dihasilkan dari getaran yang kuat.

 Contoh bunyi yang kuat adalah halilintar, petasan dan bom.

 Bunyi yang kuat menghasilkan energi yang besar.

3. ENERGI POTENSIAL

 Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda. Ketapel yang teregang mempunyai energi potensial.

 Energi tersebut sewaktu-waktu dapat dilepaskan.

 Contoh benda yang memiliki energi potensial selain ketapel adalah per yang teregang, busur anak panah yang teregang, dan lain-lain.

 Energi potensial yang ada pada per disebut sebagai energi potensial pegas.

 Energi potensial gravitasi timbul karena adanya gravitasi.

3. ENERGI POTENSIAL (2)



Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena

posisinya.



Energi potensial bergantung pada masa benda, percepatan

gravitasi tempat benda berada, ketinggian (tempat) benda

berada.

•

E

P

= mgh

• E

P

= energi potensial (joule),

• w = berat benda (newton) = mg,

• m = massa benda (kg),

4. ENERGI LISTRIK

 Energi listrik adalah energi yang tersimpan dalam benda yang bermuatan listrik.

 Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi alain seperti energi gerak, energi cahaya, energi panas, atau energi bunyi.

 Energi yang dihasilkan oleh arus listrik mampu menjalankan motor listrik.

5. ENERGI KINETIK



Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena

geraknya atau kelajuannya.



Besarnya energi kinetik bergantung pada massa benda.

•

E

K

= ½ mv

2

• EK = energi kinetik (joule),

5. ENERGI KINETIK (2)



Makin besar massa benda dan makin cepat gerak benda,

energi kinetiknya makin besar.



Contoh :



Benda yang bergerak lurus beraturan,



Benda bergerak lurus berubah beraturan



Bergerak melingkar

6. ENERGI CAHAYA

 Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnet.

 Energi cahaya alami adalah energi yang berasal dari matahari.

 Energi cahaya adalah energi yang dimiliki oleh gerakan foton dalam bentuk gelombang elektromagnetik.

 Gelombang cahaya mempunyai frekuensi dan panjang gelombang tertentu, dengan kecepatan yang sama.

 Makin besar nilai panjang gelombang maka makin kecil frekuensi dan sebaliknya.

 Energi cahaya dihasilkan oleh benda-benda seperti Matahari, lilin, korek api , dan kompor yang menyala.

 _{Benda yang menghasilkan energi cahaya}

i

menghasilkan energi

7. ENERGI NUKLIR



Energi nuklir terjadi karena danya reaksi fsi

atau fusi dalam atom atau unsur radioaktif

sperti uranium.



Energi nuklir bisa dimanfaatkan untuk sumber

8. ENERGI OTOT



Energi otot merupakan energi yang dihasilkan oleh otot

tubuh.



Energi tubuh dibentuk dari makanan, air, dan oksigen.

9. ENERGI BIOGAS



Energi biogas adalah energi yang memanfaatkan gas

metana dari kotoran ternak seperti sapi, kerbau, dan

kambing.



Gas metana dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar gas,

misalnya untuk penerangan di daerah yang belum

PERUBAHAN ENERGI

 Ketika menyetrika pakaian terjadi perubahan energi dari energi lisrtik menjadi energi panas.

 Ketika menjemur pakaian terjadi perubahan energi dari energi cahaya Matahari menjadi energi panas.

 Ketika menyalakan lampu terjadi perubahan energi dari energi lisrtik menjadi energi cahaya dan panas.

 Ketika berlari terjadi perubahan energi kimia dalam makanan menjadi energi kinetik.

PERUBAHAN ENERGI (2)

1. Energi Listrik – Energi Panas

Contoh perubahan dari energi listrik menuju energi panas,

contohnya adalah penggunaan oven, kompor listrik, setrika

hingga microwave.

2. Energi Listrik – energi Kimia

Perubahan dari energi listrik menuju energi kimia contohnya

adalah charger batu baterai, pengisian aki atau accumulator.

3. Energi Listrik – Energi Gerak

Contoh perubahan energi listrik menjadi sebuah

PERUBAHAN ENERGI (3)

4. Energi Gerak – Energi Panas

Perubahan energi gerak menjadi sebuah energi panas,

contohnya adalah ketika sepeda motor dipakai perjalanan jauh

akan menjadi panas.

5. Energi Cahaya – Energi Listrik

Perubahan sebuah energi cahaya ke dalam energi listrik

adalah contohnya teknologi panel surya.

6. Energi Listrik – Energi Panas

PERUBAHAN ENERGI (4)

7. Energi Gerak – Energi Bunyi

Energi gerak yang diubah menjadi energi bunyi,

bisa kita contohkan dari menabuh gendang atau

bertepuk tangan yang akan menghasilkan suara.

8

.

 Energi Kimia – Energi Panas

HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi

tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk energi lain.

•_{Rumus Hukum Kekekalan Energi}

•_{Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa besar}

energi mekanik pada benda yang bergerak selalu tetap. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut.

•_{Em1 = Em2}  

•_{Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2} •_Keterangan:

Em1, Em2 : energi mekanik awal dan energi mekanik akhir (J). Ek1, Ek2 : energi kinetik awal dan energi kinetik akhir (J).

PENGHEMATAN ENERGI



Minyak, batu bara, dan gas alam merupakan

bahan tambang yang tidak dapat diperbaharui.



Bahan-bahan tersebut merupakan sumber

energi.



Semakin sering digunakan maka bahan-bahan

tambang tersebut akan semakin cepat habis.



Apa yang harus dilakukan di rumah untuk

ENERGI ALTERNATIF



Salah satu cara untuk menghindari habisnya

sumber energi, yaitu mencari sumber energi

pengganti.



Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk

menemukan sumber energi pengganti tersebut.



Di antaranya, bahan bakar sintetis, energi

UJI KOMPETENSI

1. Tuliskan jenis-jenis energi

2. Tuliskan Rumus Daya, Usaha dan Energi Potensial! 3. Perhatikan gambar dibawah ini!

Sebuah balok dengan massa M berada pada bidang datar, balok tersebut ditarik oleh gaya sebesar 30 N ke kanan. Jika balok

berpindah sejauh 50 cm maka hitunglah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut!

5. Perhatikan gambar dibawah!

Sebuah benda dengan massa 4 kg berada pada

bidang datar. Benda tersebut ditarik oleh gaya 50

N yang membentuk sudut 60˚ terhadap bidang

horizontal (perhatikan gambar). Jika benda

berpindah sejauh 4 m maka hitunglah usaha yang

dilakukan oleh gaya tersebut!

Contoh 2

Perhatikan gambar dibawah!

Sebuah benda dengan massa 4 kg berada pada bidang datar. Benda tersebut ditarik oleh gaya 50 N yang membentuk sudut 60˚ terhadap bidang horizontal (perhatikan gambar). Jika benda berpindah sejauh 4 m maka hitunglah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut!