Halo teman-teman, selamat datang kembali di Gia Akademi Youtube Channel. Semoga teman-teman tetap sehat dan terus semangat ya. Pernahkah teman-teman mendorong mobil yang sedang mogok? Walaupun kita sudah melakukan berbagai macam gaya Agar mobil dapat bergerak dan berpindah tempat Namun terkadang mobil masih tetap diam Dalam ilmu fisika, fenomena tersebut dianggap tidak melakukan usaha kok bisa gitu ya? padahal udah lelah berjuang lho nah biar pertanyaan ini terjawab terus tonton video ini sampai selesai ya Di video kali ini, kita akan membahas usaha dan energi.
Kita mulai dari usaha. Taukah teman-teman apa itu usaha? Dalam ilmu fisika, Usaha diartikan sebagai gaya yang menyebabkan perpindahan pada suatu benda. Nah, itulah yang menyebabkan kita disebut tidak melakukan usaha pada kejadian di awal video ini, karena mobil tidak berpindah jadi sebesar apapun gaya yang kita berikan jika tidak ada perpindahan sama aja kita enggak berusaha atau usahanya sama dengan nol sekarang teman-teman jadi paham ya dan intensi dari usaha adalah ML pangkat 2t pangkat min 2 selanjutnya kita akan membahas cara menentukan besar usaha pada beberapa kasus. Yang pertama, kita akan menentukan usaha jika gaya yang bekerja searah dengan perpindahan.
Misalnya, saat kita mendorong troli di minimarket, gaya yang dilakukan oleh tangan kita sejajar dan searah dengan perpindahan troli. Untuk peristiwa ini, usaha atau W sama dengan F kali S. Dengan W adalah usaha satuannya J F gaya gaya yang bekerja pada benda dalam Newton dan S perpindahan yang dialami benda yang satuannya meter kasus kedua jika gaya yang bekerja membentuk sudut dengan arah perpindahan contohnya saat kita memindahkan tumpukan buku dengan bak mobil-mobilan yang ada di lantai gaya yang dilakukan oleh tangan saat menarik bak mobil-mobilan akan membentuk sudut terhadap lantai Maka, usaha atau W sama dengan F cos alfa kali S Dengan alfa adalah sudut antara arah gaya dan arah perpindahan Berikutnya, arah gaya yang bekerja tegak lurus dengan perpindahan.
Misalnya, seorang porter mengangkat barang dari lantai dan memindahkannya ke suatu tempat secara horizontal. Maka, gaya yang dilakukan adalah berikut. akan tegak lurus dengan arah perpindahan.
Pada kasus ini, besar usaha atau W sama dengan F cos alfa kali S. Karena antara gaya dan arah perpindahan membentuk sudut 90 derjat dan cos 90 itu 0, maka W sama dengan 0. Lalu bagaimana jika arah gaya yang bekerja berlawanan dengan arah perpindahan? Contohnya saat kita menggunakan treadmill. Gaya yang dilakukan telapak kaki kita bergesekan dengan lintasan treadmill. Untuk kasus ini, kita masih menggunakan rumus yang sama, yaitu W sama dengan F cos alfa dikali S.
Alfa besarnya 180 derajat. Cos 180 itu min 1, sehingga W sama dengan min F dikali S, atau usaha akan bernilai negatif. Kemudian, besarnya usaha jika kaya yang bekerja tidak menyebabkan perpindahan, seperti saat kita mencoba mendorong tebing yang berdiri kokoh, dan tebing tidak berpindah. Ingat ya, tadi kita udah berpindah. Sudah bahas, meskipun gaya yang kita berikan besar, namun jika gaya tersebut tidak menyebabkan perpindahan, maka kita dikatakan tidak berusaha atau W sama dengan 0. Yang terakhir, menentukan usaha berdasarkan grafik F delta X.
Penyelesaiannya sederhana saja teman-teman. Kita cukup menghitung luas daerah di bawah grafik. Nah, itulah beberapa contohnya. Cara menentukan besarnya usaha Bisa dimengerti ya teman-teman Pembahasan kita selanjutnya adalah energi Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Jadi, usaha dan energi saling berhubungan ya Kita bisa melakukan usaha jika ada energi Dimensi energi adalah M L2 T-2 Energi ada beberapa bentuk, tapi di video kali ini kita akan membahas energi potensial, energi kinetik, dan gabungan keduanya atau energi mekanik. Kita bahas dari energi potensial.
Energi potensial adalah energi yang timbul karena kedudukan atau posisi benda terhadap titik acuan. Misalnya, posisi pengendara sepeda saat menanjak bukit, atau kedudukan buah kelapa di pohonnya. Energi potensial terbagi dua Yang pertama, energi potensial gravitasi Yaitu, energi potensial yang timbul karena adanya gaya gravitasi Energi potensial gravitasi dituliskan dalam persamaan EP sama dengan M kali G kali H dengan EP adalah energi potensial satuannya Joule, M masa dalam kilogram G percepatan kekuatan gravitasi dalam meter per sekon kuadrat dan h ketinggian benda dalam satuan meter yang kedua energi potensial pegas energi potensial pegas adalah energi potensial yang tersimpan akibat perubahan bentuk pegas baik karena ditarik atau didorong energi potensial pegas dihitung dengan rumus ep sama dengan setengah f Delta X sama dengan setengah k k kali Delta x kuadrat ep adalah energi potensial satuannya Joule F gaya yang menarik atau mendorong pegas dalam satuan Newton K konstanta pegas dalam Newton per meter dan Delta x yang satuannya meter selanjutnya energi kinetik atau energi yang dimiliki suatu benda karena gerakannya semakin cepat benda bergerak semakin besar energi kinetik yang dimiliki benda dan sebaliknya energi kinetik dihitung dengan rumus EK sama dengan setengah mv kuadrat EK adalah energi kinetik satuannya Joule, m, masa dalam kilogram dan v, kecepatan satuannya meter persekon Yang ketiga, energi mekanik. Energi mekanik adalah energi yang dimiliki benda karena sifat geraknya. Energi mekanik adalah energi kinetik ditambah energi potensial, sama dengan setengah mV.
V kuadrat tambah M kali G kali H jadi teman-teman udah tahu ya Apa itu usaha dan energi dalam fisika Nah sekarang Mari kita bahas hubungan usaha usaha dan energi yang pertama hubungan usaha dengan energi kinetik usaha sama dengan perubahan energi kinetik W sama dengan Delta Eka sama dengan ek2 kurang ek1 Eka sama dengan setengah mv kuadrat jadi W sama dengan setengah m dikali v2 kuadrat kurang v1 kuadrat Yang kedua, hubungan usaha dan energi potensial. Usaha sama dengan perubahan energi potensial. WAB sama dengan delta EP sama dengan EPA kurang EPB.
WAB sama dengan M kali G kali HA kurang HB. Dengan WAB adalah usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan benda dari A ke B. Terakhir, kita bahas tentang hukum kekekalan energi mekanik. Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, jumlah energi potensial dan energi kinetik pada setiap titik adalah konstan. EM1 sama dengan EM2.
EM1 sama dengan EK1 tambah EP1 dan EM2 adalah EK2 tambah EP2. Setengah MV1 kuadrat tambah EM2. M kali G kali H1 sama dengan setengah MV2 kuadrat tambah M kali G kali H2. Kita perlu ingat, jika benda dilepas dengan kecepatan awal, artinya V0 sama dengan 0. Jika benda mencapai titik tertinggi, VT sama dengan 0. Dan jika benda jatuh di permukaan tanah, H sama dengan 0. Nah, agar teman-teman bisa mengetahui, teman semakin paham Mari kita selesaikan contoh soal berikut soal pertama seperti kejadian di awal video tadi soal ini meminta kita menentukan besarnya usaha yang diberikan orang tersebut jika tidak berpindah Ya, jawabannya 0 Karena usaha adalah gaya yang bekerja pada benda sehingga benda tersebut mengalami perpindahan Jika benda tidak berpindah maka usahanya sama dengan 0 Jadi jawabannya soal nomor 1 adalah A Soal nomor 2 Diketahui, balok dengan masa 10 kg ditarik oleh gaya 25 N dan membentuk sudut 37 derjat dengan arah horizontal Balok tersebut mengalami perpindahan sejauh 2 meter Pertanyaannya Berapakah usaha oleh gaya tersebut? Untuk menjawab soal ini kita ingat lagi rumus untuk menentukan besar usaha jika gaya membentuk sudut terhadap arah perpindahan benda, yaitu W sama dengan F cos alfa kali S, W sama dengan 25 N cos 37 derjat kali 2 meter.
Cos 37 derjat adalah 0,8, sehingga diperoleh usaha 40 J. Jawabannya B. Soal ketiga, diketahui grafik gaya terhadap perpindahan benda. Yang ditanya, berapakah besar usaha jika benda berpindah sejauh 7 meter?
Besar usaha sama sama dengan luas daerah di bawah grafik yaitu luas trapezium luas trapezium sama dengan jumlah sisi sejajar kali tinggi berdua jumlah sisi sejajarnya 7 tambah 4 11 kali tinggi 20 m bagi dua jadi usahanya 110 Joule jawabannya a Soal selanjutnya, diketahui benda masanya 1 kg dilemparkan ke atas, kecepatan awal 40 ms. Yang ditanya, berapakah energi kinetik benda pada saat mencapai 1 kg? Ketika kita mencapai ketinggian 20 meter dari tanah Untuk menjawab soal ini Kita gunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik EM1 sama dengan EM2 EK1 tambah EP1 Dan kita menjawab soal ini Ketika kita mencapai ketinggian 20 meter dari tanah Kita gunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik sama dengan EK2 tambah EP2 Kita jabarkan persamaannya menjadi Setengah MV1 kuadrat tambah M kali G kali H1 sama dengan EK2 tambah M kali G kali H2 Benda dilempar dari bawah Artinya H1 sama dengan 0 Karena H sama dengan 0 maka EP1 juga sama dengan 0 EK2 sama dengan besarnya EK2 Eka 1 kurang ep2 800 kurang 200 sama dengan 600 Joule jadi jawabannya adalah D soal terakhir kita diminta menentukan pernyataan yang benar pernyataan pertama di permukaan tanah energi kinetik minimum kedua di permukaan tanah energi potensial maksimum Ketiga, di titik tertinggi energi genetik maksimum Keempat, di titik tertinggi energi potensial maksimum Untuk menjawabnya kita lihat ilustrasi berikut Jika benda mencapai titik tertinggi VT sama dengan 0 sehingga energi kinetiknya minimum sebaliknya H maksimum dan energi potensialnya juga maksimum jika benda jatuh di permukaan tanah VT maksimum artinya energi kinetik maksimum dan H sama dengan 0 sehingga energi potensial juga minimum jadi pernyataan yang benar hanya pernyataan yang keempat dan Jawabannya D Oke teman-teman, jadi di video kali ini kita udah belajar persamaan usaha Yaitu hasil kali gaya dengan perpindahan Hubungan usaha dengan energi kinetik yaitu usaha sama dengan perubahan energi kinetik Setengah M dikali V2 kuadrat kurang V1 kuadrat Dan hubungan usaha dengan energi energi potensial yaitu usaha sama dengan perubahan energi potensial M kali G kali H1 dikurang H2 sekarang teman-teman bisa lebih paham ya Nah, sampai di sini dulu pembahasan kita tentang usaha dan energi. Jangan lupa tonton terus video-video terbaru di channel kita ya.
Sampai jumpa di video berikutnya.