Dokumen tersebut membahas tentang usaha, energi, dan daya. Ia menjelaskan konsep-konsep kunci seperti usaha, energi kinetik, energi potensial, hukum kekekalan energi, dan daya beserta rumus-rumus terkait. Tujuannya adalah agar pembaca dapat memahami konsep-konsep tersebut dan mampu mengaplikasikannya dalam menyelesaikan soal-soal mekanika.

1. USAHA, ENERGI, DAN DAYA
PENERBIT ERLANGGA

2. Tujuan Pembelajaran
Menguasai konsep usaha dan energi.
Menguasai hukum kekekalan energi dan mampu
mengaplikasikannya dalam soal-soal mekanika.
Menghitung usaha, energi, dan daya.

3. Outline
Usaha atau Kerja
Kerja dan Energi Kinetik
Kerja dan Energi Potensial
Hukum Kekekalan Energi
Daya

4. Usaha atau Kerja
Usaha adalah besar gaya yang bekerja terhadap
benda dalam setiap satuan jarak perpindahan dalam
arah garis yang lurus.

5. Usaha atau Kerja
F F
θ
F cos θ
s
Usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya didefinisikan
sebagai hasil kali komponen gaya pada arah pergeseran
dengan panjang pergeseran benda.
W ≡ ( F cosθ ) s
W = F⋅s

6. Usaha atau Kerja
N F
θ
f
mg
Usaha oleh gaya (F) : W = Fs cosθ
Usaha oleh gaya gesek (f ) : W f = − fs cos (1800 ) = −1
Usaha oleh gaya normal (N) : WN = 0
Mengapa ?
Usaha oleh gaya berat (mg) : Wmg = 0
Usaha total : W = Fs cosθ − fs

7. Usaha dan Energi Kinetik
Untuk massa tetap ::
Untuk massa tetap Untuk percepatan tetap :
W = Fx s Fx x= max x
F = ma
s = 1 (vi + v f )t
2
 v − vi  1 v − vi
= m f
 t  2 (vi + v f )t

  ax = f
t
W = 1 mv 2 − 1 mvi2
2 f 2
Energi kinetik adalah energi yang
Energi kinetik adalah energi yang
Ek ≡ mv
1
2
2
terkait dengan gerak benda.
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.

8. Usaha dan Energi Potensial

9. 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

10. 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).

11. Hukum Kekekalan Energi
E p = max
Ek = min
Ek = max
E p = min
Dimana:
Ek = 1 mv 2
2
E p = mgh
Maka HUKUM KEKEKALAN ENERGI :
Eko + E po = Ek + E p

12. Daya
Energi yang ditransfer oleh suatu sistem ∆W
Prata −rata ≡
per satuan waktu ∆t
∆W dW
P ≡ lim =
∆t dt dW ds
∆t → 0
P= = F⋅ = F⋅v
dt dt
dW = F ⋅ ds
Satuan : P = Watt (W)
1 W = 1 J/s = 1 kg ×m 2 / s 3
1 kWh = (103 W)(3.600 s) = 3,6 × 106 J

13. Terima Kasih