USAHA DAN ENERGI FISIKA DASAR POLITEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
Download
Report
Transcript USAHA DAN ENERGI FISIKA DASAR POLITEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
USAHA DAN ENERGI
FISIKA DASAR
POLITEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
USAHA
Suatu benda
mengalami
perpindahan dari
posisi 1 ke posisi 2
2
W F .dl
1
dl dx.iˆ dy. ˆj
CONTOH SOAL
F y iˆ 2 x ˆj
Suatu benda mengalami
perpindahan dari posisi
A ke posisi B.
Tentukan usaha yang
dilakukan jika
lintasannya:
a) ACB
b) ADB
c) AB (y = 2x)
d) AB (y = x2)
PEMBAHASAN
W F .dl
Fx iˆ Fy ˆj . dx iˆ dy ˆj
Fx dx Fy dy
y.dx 2 x.dy
PEMBAHASAN
a) Untuk lintasan ACB
C
B
A
C
W y dx 2 x dy y dx 2 x dy
2
4
0
0
0 .dx 2 x .0 y .0 2(2). dy
4
4.dy
0
4y
4
0
16 J
PEMBAHASAN
b) Untuk lintasan ADB
D
B
A
D
W y dx 2 x dy y dx 2 x dy
2
4
0
0
y .0 2(0) .dy 4 .dx 2 x. 0
2
4.dx
0
4x
2
0
8J
PEMBAHASAN
c) Untuk lintasan AB (y = 2x)
y 2x
dy 2.dx
B
W
y dx 2 x dy
A
2
2 x .dx 2 x .2.dx
0
2
6 x.dx
0
3x
2
2
0
12 J
PEMBAHASAN
d) Untuk lintasan AB (y = x2)
y x2
dy 2 x.dx
B
W
y dx 2 x dy
A
x
2
2
.dx 2 x .2 x.dx
0
2
2
5
x
.dx
0
5 3 2
x
3
0
40
J
3
KESIMPULAN
a)
b)
c)
d)
Untuk
Untuk
Untuk
Untuk
lintasan
lintasan
lintasan
lintasan
ACB
ADB
AB (y = 2x)
AB (y = x2)
W
W
W
W
=
=
=
=
Nilai usaha bergantung pada
lintasan yang dilalui
16 J
8J
12 J
40/3 J
ENERGI MEKANIK
Energi Mekanik
Energi Kinetik
Energi Potensial
Berhubungan
dengan gerak
benda
Berhubungan
dengan
konfigurasi benda
ENERGI KINETIK
Suatu benda mengalami perubahan
kecepatan sehingga terjadi perpindahan dari
posisi 1 ke posisi 2
B
W
F .dl
A
dv
.dl
m.
dt
A
B
B
B
A
A
B
m.
A
m.v.dv m. v.dv
1
B
.m.v 2 A
2
1
2
2
W .m. v B v A
2
Energi Kinetik
dl
.dv
dt
ENERGI POTENSIAL
Energi potensial muncul jika ada gaya yang
mengakibatkan perubahan ketinggian
B
W
F .dl
A
m.g. ˆj .dl
h
0
h
m.g.dl
0
m.g .l
h
0
Energi Potensial
W m.g .h
ˆj
HUKUM KEKEKALAN
ENERGI MEKANIK
EM akhir EM awal Wluar Wgesekan
Keterangan :
EMawal
Energi Mekanik Awal
(Ekinetik + Epotensial)
EMakhir
Energi Mekanik Akhir
(Ekinetik + Epotensial)
Wluar
Usaha luar (dorongan atau tarikan)
Wgesekan
Usaha akibat gesekan
CONTOH SOAL
Suatu benda seberat 2 kg meluncur dari A ke B
dengan kecepatan awal 5 m/s. Koefisien gesekan
permukaan bernilai 0,4. Tentukan kecepatan
benda ketika sampai di B!
PEMBAHASAN
k = 0,4
vA = 5 m/s
s = 10 m
= 37 cos = 0,8
hA = 6 m
m = 2 kg
EMakhir = EMawal + Wluar – Wgesekan
Wluar = Fluar x s
Fluar = m.g.sin
Wgesekan = Fgesekan x s
Fgesekan = k .m.g.cos
TERIMA KASIH