Energi

Energi

   September 24, 2023       Bagas

---

Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi dapat dikategorikan ke dalam:

• Energi kinetik
• Energi potensial
• Energi mekanik

Energi Kinetik

Setiap benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik. Apabila kita tuliskan ke dalam sistematis akan menjadi seperti di bawah ini.

Rumus energi kinetik:

-

Apabila dihubungkan dengan usaha maka:

Di mana:

Contoh soal Energi Kinetik
Soal pertama:

Sebuah mobil mengangkut beban 300kg dengan kecepatan 50m/s. Tentukan energi kinetik yang dihasilkan!

Maka:

Dik: m = 300 kg, v = 50 m/s²
Dit: E_k ?
Jwb:
E_k = 1/2 . m . v²
E_k = 1/2 . 300 . (50)²
E_k = 1/2 . 300 . 2500
E_k = 375.000 J
Jadi energi kinetik yang dihasilkan adalah 375.000 Joule.

Soal kedua:

Jika sebuah kendaraan mengeluarkan energi kinetik sebesar 10.000 J dan mengangkut beban seberat 200 kg. Tentukan kecepatan kendaraan tersebut bergerak!

Dik: E_k = 10.000 J, m = 200 kg
Dit: v?

Jwb: 
E_k = 1/2 . m . v²
10.000 = 1/2 . 200 . v²
10.000 = 100 v²
10.000 / 100 = v²
100 = v²
√100 = v
10 = v
Jadi kecepatannya adalah 10 m/s.

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi benda akibat dari posisinya maupun bentuk dan susunannya. Pada energi potensial biasanya berhubungan dengan ketinggian. Apabila kita tuliskan secara sistematis akan menjadi seperti dibawah ini.

Rumus energi potensial:

E_p = m . g . h

Di mana:

E_p = energi potensial (Joule)
m = massa benda (kg)
g = gravitasi bumi (9,8 m/s²)
h = ketinggian suatu benda (meter)

Di mana:

W = Usaha (Joule)
ΔE_p = Total Energi Potensial (Joule)
m = massa benda (kg)
g = gravitasi bumi (9,8 m/s²)
Δh = ketinggian suatu benda (meter)

Contoh soal Energi Potensial
Soal pertama:

Jika buah seberat 1kg jatuh dari pohon setinggi 5m, tentukanlah energi potensialnya!

Maka:

Dik: m = 1kg, h = 5m
Dit: E_p?
Jwb: E_p = m . g . h = 1 . 9,8 . 5 = 49 J.
Jadi energi potensial yang dihasilkan adalah 49 Joule.

Soal Kedua:

Energi potensial sebesar 98 Joule dari jatuhnya sebuah batu pada ketinggian 10m. Tentukan massa dari batu yang jatuh tersebut!

Maka:

Dik: E_p = 98 J, h = 10 m
Dit: m?

Jwb: 

E_p = m . g . h
98 = m . 9,8 . 10
98 = 98 m
98 / 98 = m 
1 = m
Jadi massa batu tersebut adalah 1 kg.

Energi Mekanik

Energi mekanik adalah gabungan dari energi kinetik dan potensial. Rumus energi mekanik: Em = Ep + Ek

Di mana:

Em = Energi mekanik
Ep = Energi potensial
Ek = Energi kinetik

Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah peralatan sederhana yang biasa kita gunakan untuk mempermudah atau membantu manusia dalam melakukan kerja atau usaha kita sehari hari.

Lalu bagaimana pesawat sederhana dapat membantu pekerjaan kita? Berikut ini penjelasannya:

• Pesawat sederhana dapat meningkatkan besar gaya angkat atau dorong pada suatu objek, contohnya tuas atau pengungkit.
• Pesawat Sederhana dapat meningkatkan jarak untuk gaya dapat bekerja, contohnya bidang miring.
• Pesawat Sederhana dapat mengubah arah gaya yang bekerja, contohnya kapak kayu.

Berikut ini adalah macam-macam pesawat sederhana:

• Katrol
• Roda
• Bidang miring
• Pengungkit

Katrol

Katrol adalah roda yang sekelilingnya diberi tali, biasa dipakai untuk mempermudah pekerjaan manusia untuk menarik beban. Katrol sendiri ada tiga macam:

• Katrol tetap
• Katrol bebas
• Katrol majemuk

Pada katrol tetap, gaya kuasa yang dikeluarkan akan bernilai sama dengan berat bebannya. Contoh dari katrol tetap adalah tiang bendera dan sumur timba.

Read More

Pesawat sederhana

Pesawat sederhana

   September 24, 2023       Bagas

---

Pesawat sederhana

Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk membantu mempermudah pekerjaan manusia. Pesawat sederhana ada 4 yaitu : katrol, roda berporos, bidang miring dan pengungkit. 

Keuntungan mekanis (KM) adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. Keuntungan mekanis dapat dirumuskan sebagai : 

Katrol ada 2 yaitu katrol tetap dan katrol bebas. Katrol tetap berfungsi mengubah arah gaya. Pada katrol tetap tunggal, gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya beban. Keuntungan mekanis katrol tetap = 1 

Contoh penggunaan katrol tetap yaitu katrol timba air yang digunakan untuk mengambil air dari sumur. 

Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda lebih kecil dari gaya beban. Contohnya katrol di pelabuhan yang digunakan untuk mengangkat peti kemas. 

Katrol bebas kedudukannya berubah dan tidak dipasang di tempat tertentu. Seperti pada gambar berikut. 

FK = gaya kuasa
FB = gaya beban 

Katrol majemuk adalah gabungan katrol tunggal dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem. Keuntungan mekanis katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban. Contohnya katrol dalam bidang industri digunakan untuk mengangkat benda berat. 

Contoh benda yang menerapkan prinsip roda berporos yaitu mobil, sepatu roda, roda sepeda, kursi roda, dan sebagainya. Roda gigi (gear) juga merupakan contoh roda berporos. Roda gigi berfungsi sebagai pusat pengatur gerak sepeda yang terhubung dengan sepeda. 

Sedangkan roda sepeda menerapkan prinsip roda berporos untuk mempercepat gaya saat melakukan perjalanan. Berikut gambar roda roda gigi pada motor yang merupakan roda berporos : 

Bidang miring adalah bidang datar yang diletakkan miring (membentuk sudut tertentu) sehingga dapat memperkecil gaya kuasa. Contohnya, tangga, sekrup, dan pisau. 

Benda pada bidang miring : 

Keuntungan mekanis bidang miring dapat dihitung menggunakan rumus : 

Karena       Sehingga,  

Keterangan :
KM = keuntungan mekanis
FB = Gaya beban 
FK = Gaya kuasa 
l = panjang bidang miring
h = tinggi bidang miring 

Pengungkit terdiri atas 3 jenis yaitu :

1). Jenis pertama : titik tumpu terletak diantara beban dan kuasa. Contohnya gunting. 

2). Jenis kedua : titik beban terletak diantara tumpu dan kuasa. Contohnya Penutup botol 

3). Jenis ketiga : titik kuasa terletak diantara beban dan tumpu. Contohnya pinset 

Untuk lebih jelasnya, lihat gambar berikut. 

Pengungkit dapat mempermudah usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya benda. Agar dapat mengetahui besar gaya yang digandakan oleh pengungkit, maka harus mengetahui keuntungan mekanis nya. 

Menghitung keuntungan mekanis pada pengungkit adalah dengan membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban. Panjang lengan kuasa adalah jarak antara titik tumpu sampai titik kuasa. Panjang lengan beban adalah jarak antara titik tumpu sampai titik beban. 

Karena syarat kesetimbangan tuas (pengungkit) adalah
FB × LB = FK × LK  dan  maka   

Keterangan :
KM = keuntungan mekanis
FB = gaya beban 
FK = gaya kuasa
LK = lengan kuasa
LB = lengan beban 

artikel ini bersumber dari: 
https://wirahadie.com/usaha-dan-pesawat-sederhana/amp/

Read More

Usaha

Usaha

   September 24, 2023       Bagas

---

Usaha

Usaha adalah upaya untuk memindahkan suatu benda/beban pada jarak tertentu. Rumus usaha adalah:

W = F . s

Di mana:

W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
s = Jarak perpindahan benda (meter)

Contoh Soal Usaha
Soal pertama:

Sebuah meja didorong oleh Budi dengan gaya 10 N dan dapat berpindah sejauh 2 meter. Tentukan besaran usaha yang dihasilkan oleh Budi!

Dik: F = 10 N, s = 2m
Dit: W?
Jwb: W = F . s = 10 . 2 = 20 J

Soal kedua:

Diperlukan sebuah usaha sebesar 100 J untuk memindahkan lemari besi sejauh 4m. Tentukan gaya yang dikeluarkan!

Dik: W = 100 J, s = 4m
Dit: F?
Jwb: F = W/s = 100 / 4 = 25 N

Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi dapat dikategorikan ke dalam:

• Energi kinetik
• Energi potensial
• Energi mekanik

Energi Kinetik

Setiap benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik. Apabila kita tuliskan ke dalam sistematis akan menjadi seperti di bawah ini.

Rumus energi kinetik:

-

Apabila dihubungkan dengan usaha maka:

Di mana:

Contoh soal Energi Kinetik
Soal pertama:

Sebuah mobil mengangkut beban 300kg dengan kecepatan 50m/s. Tentukan energi kinetik yang dihasilkan!

Maka:

Dik: m = 300 kg, v = 50 m/s²
Dit: E_k ?
Jwb:
E_k = 1/2 . m . v²
E_k = 1/2 . 300 . (50)²
E_k = 1/2 . 300 . 2500
E_k = 375.000 J
Jadi energi kinetik yang dihasilkan adalah 375.000 Joule.

Soal kedua:

Jika sebuah kendaraan mengeluarkan energi kinetik sebesar 10.000 J dan mengangkut beban seberat 200 kg. Tentukan kecepatan kendaraan tersebut bergerak!

Dik: E_k = 10.000 J, m = 200 kg
Dit: v?

Jwb: 
E_k = 1/2 . m . v²
10.000 = 1/2 . 200 . v²
10.000 = 100 v²
10.000 / 100 = v²
100 = v²
√100 = v
10 = v
Jadi kecepatannya adalah 10 m/s.

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi benda akibat dari posisinya maupun bentuk dan susunannya. Pada energi potensial biasanya berhubungan dengan ketinggian. Apabila kita tuliskan secara sistematis akan menjadi seperti dibawah ini.

Rumus energi potensial:

E_p = m . g . h

Di mana:

E_p = energi potensial (Joule)
m = massa benda (kg)
g = gravitasi bumi (9,8 m/s²)
h = ketinggian suatu benda (meter)

Di mana:

W = Usaha (Joule)
ΔE_p = Total Energi Potensial (Joule)
m = massa benda (kg)
g = gravitasi bumi (9,8 m/s²)
Δh = ketinggian suatu benda (meter)

Contoh soal Energi Potensial
Soal pertama:

Jika buah seberat 1kg jatuh dari pohon setinggi 5m, tentukanlah energi potensialnya!

Maka:

Dik: m = 1kg, h = 5m
Dit: E_p?
Jwb: E_p = m . g . h = 1 . 9,8 . 5 = 49 J.
Jadi energi potensial yang dihasilkan adalah 49 Joule.

Soal Kedua:

Energi potensial sebesar 98 Joule dari jatuhnya sebuah batu pada ketinggian 10m. Tentukan massa dari batu yang jatuh tersebut!

Maka:

Dik: E_p = 98 J, h = 10 m
Dit: m?

Jwb: 

E_p = m . g . h
98 = m . 9,8 . 10
98 = 98 m
98 / 98 = m 
1 = m
Jadi massa batu tersebut adalah 1 kg.

Energi Mekanik

Energi mekanik adalah gabungan dari energi kinetik dan potensial. Rumus energi mekanik: Em = Ep + Ek

Di mana:

Em = Energi mekanik
Ep = Energi potensial
Ek = Energi kinetik

Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah peralatan sederhana yang biasa kita gunakan untuk mempermudah atau membantu manusia dalam melakukan kerja atau usaha kita sehari hari.

Lalu bagaimana pesawat sederhana dapat membantu pekerjaan kita? Berikut ini penjelasannya:

• Pesawat sederhana dapat meningkatkan besar gaya angkat atau dorong pada suatu objek, contohnya tuas atau pengungkit.
• Pesawat Sederhana dapat meningkatkan jarak untuk gaya dapat bekerja, contohnya bidang miring.
• Pesawat Sederhana dapat mengubah arah gaya yang bekerja, contohnya kapak kayu.

Berikut ini adalah macam-macam pesawat sederhana:

• Katrol
• Roda
• Bidang miring
• Pengungkit

Katrol

Katrol adalah roda yang sekelilingnya diberi tali, biasa dipakai untuk mempermudah pekerjaan manusia untuk menarik beban. Katrol sendiri ada tiga macam:

• Katrol tetap
• Katrol bebas
• Katrol majemuk

Pada katrol tetap, gaya kuasa yang dikeluarkan akan bernilai sama dengan berat bebannya. Contoh dari katrol tetap adalah tiang bendera dan sumur timba.

Read More