ENERGI DAN PERUBAHANNYA A PENGERTIAN ENERGI Energi adalah

ENERGI DAN PERUBAHANNYA A. PENGERTIAN ENERGI Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Kegiatan sehari-hari yang memerlukan energi.

B. Bentuk-Bentuk Energi 1. 2. 3. 4. 5. 6. Energi Energi Dll. Kimia Listrik Panas Cahaya Mekanik 5. Energi Mekanik ?

C. Perubahan Energi HUKUM KEKEKALAN ENERGI : ” Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain”. Contoh perubahan energi antara lain sbb: a. Energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika listrik, kompor listrik, dan solder listrik. b. Energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu. c. Energi listrik menjadi energi kimia, misalnya pada penyetruman (pengisian) aki. d. Energi cahaya menjadi energi kimia, misalnya fotosintesis.

4. Energi Mekanik Mengapa buah mangga itu dapat jatuh dari pohonnya? Energi mekanik merupakan penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik. Em = Ep + Ek dengan: Em = energi mekanik (J) Ep = energi potensial (J) Ek = energi kinetik (J)

a. Energi Potensial 1. 2. Energi potensial gravitasi dimiliki oleh benda yang berada pada ketinggian atau posisi tertentu dari permukaan bumi Energi potensial pegas muncul akibat adanya perbedaan kedudukan dari titik kesetimbangannya. Titik kesetimbangan adalah titik keadaan awal sebelum benda ditarik. Secara matematis , energi potensial grafitasi dituliskan sbb : Ep = mgh dengan: Ep = energi potensial (J) m = massa benda (kg) g = konstanta gravitasi (m/s 2) h = ketinggian (m)

b. Energi Kinetik Mengapa peluru yang keluar dari sebuah senapan sangat berbahaya jika mengenai manusia, padahal massa peluru hanya beberapa gram? Meskipun massanya kecil, peluru yang keluar dari senapan memiliki energi yang sangat besar. Hal ini disebabkan peluru tersebut mempunyai kelajuan yang sangat besar. Jika massa peluru tersebut diperbesar dengan gaya yang sama, energinya akan semakin besar pula. Energi apakah yang dimiliki peluru yang keluar dari senapan? Energi tersebut dinamakan energi kinetik. Jadi energi kinetik dapat didefinisikan sebagai energi yang dimiliki sebuah benda karena kelajuannya. Pada kasus peluru yang keluar dari senapan dapat disimpulkan bahwa besar energi kinetik bergantung pada massa benda dan kecepatannya.

Energi kinetik dirumuskan sebagai berikut : Dengan, Ek = energi kinetik (J) m = massa (kg) v = kecepatan (m/s) SOAL : Sebuah kelereng yang massanya 10 g mula-mula diam, kemudian bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Berapakah energi kinetik yang dimiliki kelereng yang sedang bergerak?

Hukum Kekekalan Energi

E. Usaha

Rumus/persamaan untuk usaha dituliskan sebagai berikut : W=F. s dengan: W = usaha (J) F = gaya (N) s = perpindahan (m)

Contoh Soal 1. Rizki mendorong meja dengan gaya 100 N sehingga meja bergeser sejauh 2 m. Hitung usaha yang dilakukan Rizki. 2. Seorang pria mendorong peti besi dengan gaya 600 N. Peti tersebut bergeser sejauh 2 m. Hitunglah usaha yang dilakukan pria tersebut ! 3. Sebuah benda yang massanya 2 kg diangkat vertikal sampai ketinggian 1 m. Apabila percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s 2, hitunglah besarnya usaha untuk memindahkan benda tersebut.

F. Hubungan antara Usaha dan Energi Usaha yang dilakukan pada sebuah benda yang bergerak horisontal menyebabkan perubahan energi kinetik. Dengan demikian, besarnya usaha sama dengan perubahan energi kinetik benda. Secara matematis ditulis sebagai berikut. W = Δ Ek W = Ek 2 – Ek 1 dengan: W = usaha (J) Ek = perubahan energi kinetik (J) Ek 2 = energi kinetik akhir (J) Ek 1 = energi kinetik awal (J) Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi bumi (benda yang bergerak vertikal) sama dengan perubahan energi potensial gravitasi. Secara matematis ditulis sbb : W = Δ Ep W = Ep 2 – Ep 1 W = m g (h 2 – h 1) (10– 9) dengan: W = usaha (J) ΔEp = perubahan energi potensial (J) Ep 1 = energi potensial awal (J) Ep 2 = energi potensial akhir (J)

G. Pesawat Sederhana 1. TUAS lk lb F W W x lb = F x lk dengan: W = beban (N) F = kuasa (N) KM = keuntungan mekanis lk = lengan kuasa (m) lb = lengan beban (m)

Soal-soal 1. Sebuah batu seberat 700 N akan dipindahkan dengan tuas yang panjangnya 2 m. Untuk membuat sistem pengungkit, digunakan sebuah batu sebagai tumpuan. Jika jarak titik tumpu terhadap beban 0, 5 m, hitunglah : a. gaya yang diperlukan untuk menggerakkan batu! b. Keuntungan mekanis pengungkit tersebut ! 2. Sebuah batu besar seberat 1. 000 N akan digulingkan menggunakan tuas sepanjang 5 m, lengan bebannya 2 meter. Hitunglah : a. gaya yang diperlukan untuk menggerakkan batu! b. Keuntungan mekanis pengungkit tersebut !

2. Katrol

3. Bidang Miring Keuntungan mekanis bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan. Keuntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang (s) dan tinggi bidang miring (h)

Alat-alat dalam kehidupan sehari-hari yang menggunakan prinsip bidang miring, misalnya : a. Baji b. Sekrup

SOAL-SOAL : 1. Seorang mendorong sebuah peti seberat 600 N. Pria ini menggunakan sebuah papan dengan panjang 4 m yang digunakan sebagai bidang miring. Jika jarak permukaan tanah dan bak truk 2 m, hitunglah keuntungan mekanis penggunaan bidang miring ini! 2. Sebuah peti harus dinaikkan ke atas truk. Agar lebih ringan, digunakan bidang miring yang licin dan panjangnya 4 m. Jika tinggi truk 1 m dan berat peti 600 N, hitunglah: a. gaya yang diperlukan untuk mengangkat peti tersebut, b. keuntungan mekanis bidangmiring tersebut. 3. Seorang pria akan memindahkan sebuah peti seberat 800 N dari tanah ke dalam truk. Ketinggian bak truk dari tanah adalah 1, 5 m. Jika pria tersebut menggunakan sebuah papan dengan panjang 6 m untuk membuat bidang miring, hitunglah: a. usaha yang dilakukan pria ini jika ia mengangkat secara langsung tanpa menggunakan bidang miring! b. keuntungan mekanik jika ia menggunakan bidang miring untuk memindahkan peti tersebut!

Tekanan

A. Pengertian Tekanan Jika ayam dan itik berjalan di jalan yang berlumpur, ternyata kedua bekas kaki unggas tersebut memiliki kedalaman yang berbeda. Bekas kaki apakah yang lebih dalam?

B. Tekanan pada Zat Padat Besarnya tekanan pada zat padatberbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda dan berbanding terbalik dengan luas bidang sentuh gaya Satuan tekanan dalam Sistem Internasional (SI) adalah N/m 2. Satuan ini juga disebut pascal (Pa). 1 Pa = 1 N/m 2

SOAL-SOAL :

C. Tekanan pada Zat Cair ( Hidrostatis ) Mengapa, ketika kamu mencoba untuk menyelam ke dasar kolam, semakin dalam kamu menyelam maka kamu akan merasa gaya yang menekan ke tubuhmu semakin besar ? Bagaimana cara menyelidiki tekanan di dalam zat cair? Dari hasil percobaan pada kegiatan disimpulkan bahwa semakin dalam posisi zat yang diam maka semakin besar tekanannya berarti tekanan hidrostatis sebanding dengan kedalaman (h). P~h Bagaimanakah tekanan hidrostatis pada kedalaman tertentu untuk jenis zat cair berbeda? Apakah sama?

Besarnya tekanan pada zat cair berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman di dalam zat cair. Pada umumnya, tekanan pada kedalaman yang sama dalam zat cair yang serba sama adalah sama.

Pada dunia teknik bendungan, para arsitek membuat suatu bendungan dengan memperhitungkan tekanan hidrostatis. Hal ini ditunjukkan dengan semakin menebalnya dinding bendungan ke arah dasar permukaan air, seperti terlihat pada gambar, mengapa demikian?