momentum

momentum (P) adalah massa yang bergerak sehingga P = m.v

soal usaha dan energi

1. 1. Sebuah gaya horizontal 100 N digunakan untuk mendorong sebuah peti 20kg yang berada di atas lantai kasar. Peti bergerak dengan kecepatan tetap dan berpindah sejauh 10 m. Berapakah usaha yang dilakukan gaya tersebut?
2. 2. Sebuah benda bermassa 4 kg berada pada bidang datar dan licin. Jika gaya tarik sebersar 60 N membentuk sudut 60˚ terhadap horizontal bekerja pada benda itu selama 2 sekon, tentukan usaha yang dilakukan benda tersebut !
3. 3. Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s (g=10 m/s²). Jika massa batu 0,5 kg , hitunglah energi potensial batu pada titik tertinggi yang dicapainya !
4. 4. Sebutir kelereng meluncur tanpa gesekan pada bidang seperempat lingkaran yang jari-jarinya 1 m. Jika kelereng bergerak dari keadaan diam, tentukan kecepatan kelereng di titik B (g=10 m/s²) !
5. 5. Seorang pelari mengerahkan daya rata-rata 200 W ketika menempuh jarak 100 m dalam waktu 80 s. Berapakah gaya rata-rata yang diperlukan ?
6. 6. Sebuah air terjun yang berada pada ketinggian 100 m mengalirkan 100.000 kg air setiap detiknya. Jika g=10 m/s², berapakah daya yang dimiliki air terjun itu !
7. 7. Sebuah benda bermassa 20 kg terletak di bidang miring licin dengan sudut 30˚ terhadap horizontal untuk menggeser benda 4 m ke tas, diperlukan usaha ?
8. 8. Benda bermassa 4 kg awalnya diam, lalu bergerak lurus dengan percepatan 2 m/s². Usaha terhadap benda setelah 2 detik adalah….
9. 9. Sebuah partikel massa 1 kg dijatuhkan dengan kecepatan awal 2 m/s dari ketinggian 2 m di atas tanah. Energi mekanik partikel 1 m di atas tanah adalah …..

10. Seseorang bermassa 60 kg menaiki tangga setinggi 20 m dalam waktu 1 menit. Jika g=10 m/s², daya yang dikeluarkan orang …..
11. Peti bermassa 50 kg ditarik dengan gaya tetap 250 N yang arahnya 37˚ terhadap horizontal (sin 37˚=0,6). Gaya gesek sebesar 50 N menghambat gerak peti tersebut. Peti berpindah sejauh 4 m. Hitunglah usaha total yang dilakukan pada peti !
12. Mobil pertama bermassa 2 kali mobil kedua, tapi energi kinetiknya setengah kali mobil kedua. Ketika kedua mobil menambah kelajuannya dengan 5 m/s. Energi kinetik keduanya menjadi sama. Berapa kelajuan awal kedua mobil !
13. Sebuah benda bermassa 5 kg sedang bergerak pada suatu garis lurus dengan kelajuan tetap 4 m/s. Lalu gaya 10 N dikerjakan pada benda tersebut searah dengan perpindahannya dan dihilangkan setelah benda menempuh jarak 2,5 m. Tentukan pertambahan energi kinetik akibat aksi gaya tersebut !
14. Sebuah benda dengan massa 2 kg dilempar vertikal keatas dengan kecepatan awal 30 m/s. Jika g=10 m/s², berapa besar energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 25 m !
15. Sebuah bendaditembak miring ke atas dengan sudut elevasi 30˚ dan energi kinetiknya 800 j. Jika g=10 m/s², hitung energi kinetik dan energi potensial benda saat mencapai titik tertinggi !
16. Sebuah kereta bermassa 10⁴ kg, dari keadaan diam dipercepat 0,5 m/s². Tentukan daya kereta setelah 5 detik !
17. Apa yang dimaksud dengan usaha ?
18. Apa yang disebut dengan konversi energi ?
19. Alat pelaku konversi idalah ?
20. Energi kinetik ialah ?

usaha dan energi

usaha dan energi
Jika sebuah benda menempuh jarak sejauh S akibat gaya F yang bekerja pada benda tersebut maka dikatakan gaya itu melakukan usaha, dimana arah gaya F harus sejajar dengan arah jarak tempuh S.
USAHA adalah hasil kali (dot product) antara gaya den jarak yang ditempuh.

W = F S = |F| |S| cos q q = sudut antara F dan arah gerak

Satuan usaha/energi : 1 Nm = 1 Joule = 10⁷ erg
Dimensi usaha energi: 1W] = [El = ML2T-2
Kemampuan untuk melakukan usaha menimbulkan suatu ENERGI (TENAGA).
Energi dan usaha merupakan besaran skalar.
Beberapa jenis energi di antaranya adalah:

1. ENERGI KINETIK (E_k)
   
   E_{k trans} = 1/2 m v²
   
   E_{k rot} = 1/2 I w²
   
   m = massa
   v = kecepatan
   I = momen inersia
   w = kecepatan sudut
   
   
   
2. ENERGI POTENSIAL (E_p)
   
   E_p = m g h
   
   h = tinggi benda terhadap tanah
   
   
   
3. ENERGI MEKANIK (E_M)
   
   E_M = E_k + E_p
   
   Nilai E_M selalu tetap/sama pada setiap titik di dalam lintasan suatu benda.

Pemecahan soal fisika, khususnya dalam mekanika, pada umumnya didasarkan pada HUKUM KEKEKALAN ENERGI, yaitu energi selalu tetap tetapi bentuknya bisa berubah; artinya jika ada bentuk energi yang hilang harus ada energi bentuk lain yang timbul, yang besarnya sama dengan energi yang hilang tersebut.

Ek + Ep = EM = tetap Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2