Pembuktian Rumus Fisika Energi Dan Usaha

Pembuktian bahwa usaha setara dengan energi kinetik, melalui persamaan:

(A – B)  = Perubahan Energi Kinetiknya

* ENERGI *

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi energinya tetap kekal.

Secara umum energy dapat dibedakan dalam berbagai bentuk yaitu energy potensial, energy kinetic, energy kalor, energy cahaya, energy nuklir dan energy murni. Energi potensial adalah energy yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya. Energi potensial ini meliputi energy potensial gravitasi, energy potensial elastis, energy potensial kimia, energy potensial nuklir, dan energy potensial listrik.

Energi potensial gravitasi dimiliki oleh benda yang berada pada ketinggian tertentu dari permukaan tanah, sebagai contoh, air danau dipegunungan atau air didalam waduk yang tinggi. Jika air tersebut diberi kesempatan untuk jatuh (terjun), maka air tersebut dapat memutar turbin. Sedangkan energy potensial elastic dimiliki oleh suatu benda karena dalam keadaan diregangkan atau dimampatkan, sebagai contoh, busur panah yang berada dalam keadaan diregangkan apabila dilepaskan akan mampu melemparkan anak panah.

Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial ini berpotensi untuk melakukan usaha dengan cara mengubah ketinggian. Semakin tinggi kedudukan suatu benda dari bidang acuan, semakinbesar pula energy potensial gravitasinya. Usaha untuk mengangkat benda setinggi h adalah

W = Fs = mgh

Dengan demikian, pada ketinggian h benda mamiliki energy potensial gravitasi, yaitu kemampuan untuk melakukan usaha sebesar W = mgh. Jadi, energy potensial gravitasi dapat dirumuskan sebagai

EP = mgh

Dengan :

EP = energy potensial gravitasi (Joule)

m  = massa benda (kg)

g   = percepatan gravitasi (m/s2)

h   = ketinggian benda dari bidang acuan (m)

Energi Kinetik

Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya pada benda terkait dengan perpindahan benda, yaitu perubahan posisi benda. Usaha ini akan memberikan tambahan energy pada suatu benda yang disebut energy kinetic, yaitu energy yang dimiliki oleh suatu benda karena geraknya. Untuk menghitung besar energy kinetic dengan menggabungkan rumus usaha W = Fs, rumus GLBB untuk kecepatan awal V2 = 2as, dan hukum II Newton F = ma.

W = Fs = (ma)(V2/2a) = 1/2 mv²

Usaha sebesar W =  mv² ini merupakan usaha yang diperlukan untuk menghasilkan perubahan kelajuan benda, yang berarti sama dengan bessarnya energy kinetic yang dimiliki benda pada saat kelajuannya sama dengan v. Dengan demikian, energy kinetic dapat dirumuskan sebagai

EK = 1/2 mv²

Dengan :

EK = energy kinetic (joule)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s)

Kekekalan Energi

Bunyi hukum kekekalan energy, “ Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk energy lain”.

Ebensin Ekimia Egerak

Emekanik = EK +EP

Emekanik = konstan (kekal), selama tidak ada gaya dari luar.

*USAHA*

Dalam fisika, usaha berkaitan dengan suatu perubahan. Seperti kita ketahui, gaya dapat menghasilkan perubahan. Apabila gaya bekerja pada benda yang diam , benda tersebut bisa berubah posisinya. Sedangkan bila gaya bekerja pada benda yang bergerak, benda tersebut bisa berubah kecepatannya.

Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya adalah hasil kali antara komponen gaya yang segaris dengan perpindahan dengan besarnya perpindahan. Usaha juga bisa didefinisikan sebagai suatu besaran scalar yang di akibatkan oleh gaya yang bekerja sepanjang lintasan.

Misalkan suatu gaya konstan F yang bekerja pada suatu benda menyebabkan benda berpindah sejauh s dan tidak searah dengan arah gaya F, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Komponen gaya yang segaris dengan perpindahan adalah Fx = F cos α.

W = Fx . s = (F cos α) . s = Fs cos α

dengan :

W = Usaha (joule = J)

F  = gaya (N)

s  = perpindahan (m)

α  = sudut antara F dan s (derajat atau radian)

HUBUNGAN USAHA DAN ENERGI

Usaha dan Energi Kinetik

Usaha yang dilakukan suatu gaya dapat mengubah energy kinetik benda.

W = ∆EK = ½ mv²akhir – ½ mv²awal

Catatan : Benda bergerak pada bidang datar atau ketinggian benda tetap.

Pembuktian rumus di atas:

Jika gaya F selalu tetap, maka percepatan a akan tetap juga, sehingga untuk a yang tetap

W1–>2 = ∫1² F(s) . ds

= ∫1² m dv/dt . ds

= ∫1² mdv . ds/dt

= ∫1² mv . dv

= ∫1² mvdv

= ½ mv2 |12 –> menggunakan perhitungan integral

= ½ mv2akhir – ½ mv2awal

GERAK HARMONIK

Gerak harmonic adalah gerak periodic yang memiliki persamaan gerak sebagi fungsi waktu berbentuk sinusoidal. Gerak harmonic sederhana didefinisikan sebagai gerak harmonic yangdipengaruhi oleh gaya yang arahnya selalu menuju ke titik seimbang dan besarnya sebanding dengan simpangannya.

Periode dan Frekuensi

Periode menyatakan waktu yang diperlukan untuk melakukan satu siklus gerak harmonic, sedangkan frekuensi menyatakan jumlah siklus gerak harmonic yang terjadi tiap satuan waktu.

∑F = ma

ky = mw2y

k = mw2

mengingat bahwa w = 2π/T, maka

k = m (2π/T)2

T = 2π √m/k

Karena f = 1/T, maka diperoleh :

F = 1/2π √k/m

Dari persamaan di atas menyatakan bahwa periode dan frekuensi gerak harmonic pada pegas hanya bergantung pada massa benda dan konstanta gaya pegas.

Hasil turunannya:

Pada persamaan di atas, F = gaya resultan yang bekerja pada benda, seperti Hukum Newton II, F = mdv/dt persamaan di atas menunjukan bahwa usaha gaya resultan (dari lingkungan pada benda) sama dengan perubahan Energi kinektik benda.

Tentang U- Wie

Inilah Aku Apa Adanya... Semua Orang Mempunyai Penilaian Yang Berbeda Tentang Diriku.. Namun Hanya Aku Dan Allah-Lah Yang Tahu... Semua Orang Tidak Luput Akan Dosa,,,Tidak Ada Yang Sempurna Dan Kekal Selain ALLAH .SWT
Galeri | Pos ini dipublikasikan di Uncategorized. Tandai permalink.

20 Balasan ke Pembuktian Rumus Fisika Energi Dan Usaha

  1. DaVe16 berkata:

    hahahaha
    rumus naon atuh???

  2. Ade Indra berkata:

    huhuyy….
    lumayan lah…
    hehehe……

  3. Ari Rukmana berkata:

    Eum…baguslah…

  4. bayoe.urie berkata:

    good job
    i like it!!
    ^.^™ .

  5. dheotz berkata:

    nice info.. d tunggu postingan selanjutnya.

  6. Adila Ziyarahmi berkata:

    Lebih dikomplitin lagi ya……

  7. Adila Ziyarahmi berkata:

    Baguslah…
    dikomplitin lagi ya..

  8. dede zay berkata:

    Materinya bagus,,tpi akan lebih bagus jika dikomplitin lagi dengan contoh soalnya..
    Okok..

  9. Bawa berkata:

    naha ngepost tte meni sararua materina ?

  10. Annisa Nur Utami berkata:

    tambahin postingan yang lain donk…

  11. Abdul Aziz berkata:

    komplit tuh penjelasannya

  12. atik jumiati berkata:

    aduuuuuhhhh dewiiii di tunggu postingan selanjutnya yaaaa

  13. DiLLa berkata:

    Waduh..pembuktian rumus Fisika ini teh??
    Heum…No Comment Akh..
    Keren Pokoknya mah..
    hehee…

  14. Dea berkata:

    wah…bukitiin trus ya rumusnya,,hee

  15. Agung berkata:

    Good Job!!

  16. Afif berkata:

    Ditunggu Postingan yg lainnya yaaa!!

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s