Minggu, 23 Oktober 2011

BAB 7
USAHA, ENERGI, DAN PESAWAT SEDERHANA
A. Usaha
Beberapa contoh yang termasuk pada usaha:
a. Orang mendorong gerobak hingga gerobaknya pindah.
b. Seorang siswa mendorong mejanya hingga bergeser ke samping.
c. Mobil bergerak sejauh 200 meter, dan sebagainya.
Contoh yang tidak termasuk pada usaha:
a. Orang mendorong dinding sehingga dindingnya tetap.
b. Orang menggeser lemari sehingga lemarinya tidak berubah.
c. Seorang siswi mendorong rak buku sehingga raknya itu tidak bergeser sedikitpun, dan sebagainya.
Dikatakan ada usaha apabila suatu gaya menggerakkan suatu benda sejauh jarak perpindahan itu. Usaha adalah gaya kali jarak perpindahan. Maka rumusnya:
Usaha = F x s
Joule = N x m
1 joule = 1 Nm atau
Usaha = resultan x s
W = F x s = R x s
1 Joule adalah usaha yang dilakukan apabila gaya sebesar 1 N dapat memindahkan suatu benda sejauh 1 m searah dengan gayanya.
Contoh soal:
Seseorang mendorong gerobak dengan gaya 30 N, gerobak itu berpindah sejauh 20 m. Berapakah usaha yang dilakukan orang itu?
Dik: F = 30 N
S = 20 m
Dit: W = ?
Jawab: W = F x s
= 30 N x 20 m
= 600 J
Usaha yang dilakukan oleh beberapa gaya yang searah dengan perpindahan adalah jumlah gaya kali perpindahannya.
Maka rumusnya: W = F x s
W = (F1 + F2) x s
Karena F-nya lebih dari satu, maka jumlahkan F1 dan F2.
Usaha pada beberapa gaya dapat dikerjakan dengan cara mencari resultan terlebih dahulu.
R = F1 + F2
R = F1 - F2
W = R . s
Contoh soal:
Ada dua orang sedang mendorong mobil yang mogok. Dadan mengeluarkan gaya 40 N dan Yudi mengeluarkan gaya 30 N. Setelah didorong mobil itu bergerak 5 m. Berapakah usaha yang dilakukan oleh Dadan dan Yudi itu?
Dik: Gaya Dadan (F1) = 40 N
Gaya Yudi (F2) = 30 N
S = 5 m
Dit: W = ?
Jawab: W = F x s
= (F1 + F2) x s
= (40 N + 30 N) x 5 m
= 70 N x 5 m
= 350 J
Usaha yang dilakukan oleh beberapa gaya yang berlawanan arah dengan perpindahan adalah selisih gaya kali perpindahannya. Maka rumusnya:
W = F x s
Karena F-nya lebih dari satu dan berlawanan arah, maka cari selisih gaya itu, maka rumusnya: W = (F1 - F2) x s
Contoh soal:
Arman mendorong mobil dengan mengeluarkan gaya 60 N kea rah depan. Sedangkan Budiman mengeluarkan gaya 70 N kea rah belakang, akhirnya mobil itu berpindah sejauh 4 m ke belakang, tentukan:
a. Usaha yang dilakukan oleh Arman?
b. Usaha yang dilakukan oleh Budiman ? dan
c. Usaha yang dilakukan kedua orang itu?
Dik: gaya Arman (F1) = - 60 N
Gaya Budiman (F2) = 70 N
S = 4 m
Dit: a. W1?
b. W2?
c. Wtot?
jawab:
a. Karena gaya pada Arman berlawanan dengan arah perpindahan sehingga gayanya bernilai negative (-), maka:
W1 = F1 x s
= - 60 N x 4 m = -240 Nm = -240 J
b. W2 = F2 x s = 70 N x 4 m = 280 Nm = 280 J
c. Wtot = W1 + W2 = -240 J + 280 J = 40 J
B. Peasawat Sederhana
Pesawat sederhana adalah suatu alat yang digunakan untuk mempermudah melakukan usaha. Pesawat sederhana terdiri dari:
a. Tuas atau pengungkit
b. Katrol
c. Bidang miring

0 komentar:

Poskan Komentar