USAHA DAN ENERGI
USAHA DAN ENERGI
Nama Kelompok:
Nama
NIM
Andri Saptianur
1409025010Ucok DzulfitroT
1409025011Elmo Dwi Prandaka
1409025012Nabilla Zahera
1409025013Reyhana Almira Rahma
1409025014Panji Dharma Rizky
1409025015Victor
1409025016Ahmad Fauzi
1409025017UNIVERSITAS MULAWARMAN
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
SAMARINDA
TAHUN AJARAN 2014/2015
USAHA DAN ENERGIUSAHA
Kata usaha dalam pengertian sehari-hari ini tidak dapat
dinyatakan dengan suatu angka atau ukuran dan tidak dapat pula
dinyatakan dengan rumus matematis. Tetapi dalam fisika usaha
merupakan definisi yang sudah pasti, mempunyai arti dan dapat
dinyatakan dengan rumus matematis. Jadi pengertian usaha menurut
bahasa sehari-hari sebagai upaya untuk mendapatkan sesuatu.
Dalam fisika, usaha merupakan proses perubahan Energi dan usaha
ini selalu dihubungkan dengan gaya (F) yang menyebabkan perpindahan
(s) suatu benda. Dengan kata lain, bila ada gaya yang menyebabkan
perpindahan suatu benda, maka dikatakan gaya tersebut melakukan
usaha terhadap benda tersebut.
Dalam kehidupan sehari-hari usaha dapat disebut juga kerja, yang
definisinya adalah pekerjaan yang memerlukan kekuatan otot. Namun
dalam pengertian fisika, kata usaha memiliki arti yang sempit.
Dikatakan melakukan usaha apabila ada gaya yang bekerja pada suatu
benda, sehingga benda tersebut mengalami perubahan posisi.
Contohnya ketika kita menendang bola yang diam sejauh x meter, maka
kita dikatakan telah melakukan usaha. Tetapi berbeda ketika kita
mendorong tembok, maka kita tidak dikatakan melakukan usaha
meskipun kita telah mendorong tembok tersebut dengan sekuat tenaga,
karena gaya yang kita lakukan, tidak menyebabkan perpindahan posisi
pada tembok tersebut.
Secara garis besar, syarat adanya usaha adalah adanya gaya yang
bekerja dan ada perpindahan yang menyertainya. Apabila dua
komponen, yaitu gaya F dan perpindahan x tersebut memiliki arah
yang sama maka usaha yang dilakukan disebut positif, sedangkan
apabila gaya berlawanan arah dengan perpindahannya, maka usaha
tersebut bernilai negatif. Dan jika gaya tegak lurus terhadap arah
perpindahan, usaha dikatakan sama dengan nol.
Jadi apabila sebuah benda diangkat, usaha gaya angkat adalah
positif, bila sebuah pegas diregangkan, usaha gaya regang adalah
positif, bila gas dimampatkan di dalam silinder, usaha gaya yang
dimampatkan itu juga positif. Sebaliknya, usaha gaya gravitasi pada
benda yang terangkat adalah negatif karena gaya gravitasi (arah ke
bawah) berlawanan dengan arah perpindahan (arah ke atas). Apabila
suatu benda meluncur di atas permukaan yang diam, usaha gaya
gesekan yang dilakukan pada benda itu adalah negatif, karena gaya
ini selalu berlawanan dengan arah perpindahan benda. Terhadap
permukaan yang yang diam itu, gaya gesekan tidak melakukan usaha,
karena permukaan ini tidak bergerak, begitupun kalau kita sampai
habis tenaga memegang sebuah benda berat dengan lengan terentang
tanpa bergerak, dikatakan tidak ada usaha dalam arti teknik karena
tiadanya gerak itu. Bahkan jika kita berjalan di atas lantai yang
mendatar selagi benda itu dipegang, tidak ada usaha, karena gaya
(vertikal) yang menahannya tidak mempunyai komponen dalam arah
gerak (horisontal). Demikian pula, usaha gaya normal yang
dikerjakan terhadap sebuah benda oleh suatu permukaan tempat benda
itu bergerak, adalah nol, sama seperti usaha gaya sentripetal yang
bekerja terhadap sebuah benda yang bergerak melingkar. (FISIKA
untuk Universitas, Sears dan Zemansky)Selain itu Usaha juga
diartikan sebagai hasil kali komponen gaya F dalam arah perpindahan
dengan perpindahannyax.Usaha sebesar W adalah suatu gaya Fyang
menyebabakan perpindahan sejauh .Perpindahan merupakan besaran
vektor. Sesuai dengan konsep perkalian titik antara dua buah
vektor, maka usaha W merupakan besaran skalar. Bila sudut yang
dibentuk oleh gaya F, dengan perpindahan x adalah (, maka besaranya
usaha dapat dituliskan sebagai:
W = (F cos () W = usaha ; F = gaya ; = perpindahan , ( = sudut
antara gaya dan perpindahan
SATUANBESARANSATUAN MKSSATUAN CGS
Usaha (W)JouleErg
Gaya (F)NewtonDyne
Perpindahan ( )MeterCm
Usaha Oleh Gaya Konstan
Besar usaha oleh gaya konstan didefinisikan sebagai hasil besar
komponen gaya pada arah perpindahan dengan besarnya perpindahan
yang dihasilkan.
W = Fs . S
W : Besar Usaha (kg . m2/s2, joule atau newton . meter)
Fs
: Besar komponen gaya pada arah perpindahan
(newton)
s : Besar perpindahan (m)
Jika gaya yang melakukan usaha membentuk sudut ( dengan
perpindahan, maka gaya tersebut dapat diuraikan ke dalam dua
komponen, yaitu
Komponen gaya yang tegak lurus perpindahan (Fy = F sin ()
Komponen gaya yang searah dengan perpindahan (Fx = F cos ()
Satuan dan Dimensi Usaha
satuan usaha = satuan gaya x satuan perpindahan
satuan usaha = kg m/s2 x m = kg m2/s2 = joule
Untuk mencari dimensinya:
dimensi usaha = dimensi gaya x dimensi perpindahan
[ W ] = [ F ] . [ s ]
= MLT-2 . L
= ML2T-2
Energi
Dalam percakapan sehari-hari, seringkali kita menggunakan kata
energi dalam definisi yang luas. Contoh yang nyata adalah ketika
seseorang berlari dengan kencang, maka kita menyebutnya orang
tersebut telah mengeluarkan energi yang besar.Dalam fisika, Energi
didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Untuk
bekerja kita memerlukan makanan, sedangkan mesin agar dapat bekerja
juga memerlukan bahan bakar. Makanan dan bahan bakar inilah yang
disebut sebagai sumber energi. Energi adalah usaha yang masih
tersimpan. Oleh karena itu, satuan energi sama dengan satuan usaha
dan energy (Joule) juga sama-sama merupakan besaran skalar.Energi
tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan yang terjadi
hanyalah transformasi/perubahan suatu bentuk energi ke bentuk
lainnya, misalnya dari energi mekanik diubah menjadi energi listrik
pada air terjun.Energi memiliki beberapa bentuk atau macam energi.
Ditinjau dari asalnya energi mempunyai bermacam-macam bentuk
seperti berikut :
Energi Kinetik
Energi Potensial
Energi KimiaEnergi KalorEnergi ListrikEnergi BunyiEnergi
NuklirEnergi RadiasiEnergi memiliki satuan yang sama dengan usaha,
yaitu Joule. Secara matematis, energi tidak memiliki rumusan secara
umum, tetapi memiliki rumusan yang spesifik
1. ENERGI KINETIK
Setiap benda yang bergerak memiliki energi. Ketapel yang ditarik
lalu dilepaskan sehingga batu yang berada di dalam ketapel meluncur
dengan kecepatan tertentu. Batu yang bergerak tersebut memiliki
energi. Jika diarahkan pada ayam tetangga maka kemungkinan besar
ayam tersebut lemas tak berdaya akibat dihajar batu. Pada contoh
ini batu melakukan kerja pada ayam .Kendaraan beroda yang bergerak
dengan laju tertentu di jalan raya juga memiliki energi kinetik.
Ketika dua buah kendaraan yang sedang bergerak saling bertabrakan,
maka bisa dipastikan kendaraan akan digiring ke bengkel untuk
diperbaiki. Kerusakan akibat tabrakan terjadi karena kedua mobil
yang pada mulanya bergerak melakukan usaha / kerja satu terhadap
lainnya. Ketika tukang bangunan memukul paku menggunakan martil,
martil yang digerakan tukang bangunan melakukan kerja pada
paku.
Setiap benda yang bergerak memberikan gaya pada benda lain dan
memindahkannya sejauh jarak tertentu. Benda yang bergerak memiliki
kemampuan untuk melakukan kerja, karenanya dapat dikatakan memiliki
energi. Energi pada benda yang bergerak disebut energi kinetik.
Kata kinetik berasal dari bahasa yunani, kinetikos, yang artinya
gerak. ketika benda bergerak, benda pasti memiliki kecepatan.
Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa energi kinetik
merupakan energi yang dimiliki benda karena gerakannya atau
kecepatannya.
Energi kinetik suatu benda adalah energi yang dipunyai benda
yang bergerak. Berarti setiap benda yang bergerak, mempunyai energi
kinetik Ek, secara matematis, energi kinetik dapat ditulis sebagai
:
Dimana
m= massa benda (kg)
v= laju benda (m/s)
Ek= energi kinetik (joule)
BESARANSATUAN MKSSATUAN CGS
Energi kinetik (Ek)jouleerg
Massa (m)Kggr
Kecepatan (v)m/detcm/det
Kecepatan yang berubah adanya gaya ini dapat disimpulkan bahwa
usaha yang dilakukan oleh benda yang mengalami suatu gaya akan
menimbulkan adanya perubahan pada energi kinetik suatu benda,
karena besarnya energi kinetik selalu dipengaruhi oleh adanya
kecepatan benda tersebut.Jadi usaha menimbulkan perubahan Energi
Kinetik. Secara matematis dapat dirumuskan:WAB = EkWAB = EkB EkAWAB
= m vB2 m vA2WAB = m ( vB2 vA2 )
Hubungan Usaha dengan Energi Kinetik
Untuk melihat hubungan antara usaha oleh sistem gaya-gaya
(Resultan gaya total) dengan energi kinetik, perhatikan contoh di
bawah ini.
Sebuah benda bermassa m berada di atas bidang datar tanpa
gesekan. Pada benda bekerja gaya F konstan sejajar bidang dan benda
dapat bergerak lurus berubah beraturan
F m v1
m v2
s
Gambar benda yang bergerak GLBB
Pada sautu saat, kecepatan benda v1 dan setelah menempuh jarak s
kecepatannya menjadi v2 turunan hubungan antara Usaha yang
dilakukan resultan gaya yang menjadi pada benda dengan perubahan
energi kinetiknya adalah sebagai berikut : Resultan gaya yang
bekerja pada benda (benda tidak mengalami gaya friksi)
(F= F
Usaha W
W = F s cos (
W = F s cos ( = m a s (1) = m (a s)
Ingat hubunganv2 2 v2 2= 2 a s
W = F s cos ( = ma s (1) = m (as) = m (v2 2 v1 2)
m v2 2 - m v12 = Ek2 - Ek2 = (Ek
Dengan kata lain, usaha yang dilakukan oleh sistem gaya-gaya
yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi kinetik
W oleh resultan gaya = perubahan energi kinetik
W
= F s cos ( = (Ek
W
= F s cos (
= m v2 2 - m v1 2
= m (v2 2 - v1 2)
W oleh resultan gaya = 0 Tidak ada perubahan energi kinetik
(kecepatan konstan)
W oleh resultan gaya > 0Usaha yang dilakukan mengakibatkan
penambahan energi kinetik
W oleh resultan gaya < 0Usaha yang dilakukan mengakibatkan
pengurangan energi kinetik
2. Energi Potensial Pegas dan Gravitasi
2.1 Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial grafitasi adalah energi yang dimiliki oleh
suatu benda karena pengaruh tempatnya (kedudukannya). Energi
potensial ini juga disebut energi diam, karena benda yang diam-pun
dapat memiliki tenaga potensial.
Sebuah benda bermassa m digantung seperti di bawah ini.
g
h
Jika tiba-tiba tali penggantungnya putus, benda akan jatuh.
Maka benda melakukan usaha, karena adanya gaya berat (w) yang
menempuh jarak h.
Besarnya Energi potensial benda sama dengan usaha yang sanggup
dilakukan gaya beratnya selama jatuh menempuh jarak h.
Ep = w . h = m . g . h
Keterangan:
Ep = Energi potensial
w = berat benda
m = massa benda
g = percepatan grafitasi
h = tinggi benda
BESARANSATUAN MKSSATUAN CGS
Energi Potensial (Ep)jouleerg
Berat benda (w)newtondyne
Massa benda (m)Kggr
Percepatan grafitasi (g)m/det2cm/det2
Tinggi benda (h)mcm
Energi potensial grafitasi tergantung dari :
percepatan grafitasi bumi
kedudukan benda
massa benda
Energi potensial gravitasi Newton
Energi potensial gravitasi Newton adalah energi potensial
gravitasi antara dua benda angkasa. Energi ini dirumuskan sebagai
berikut:
Keterangan:
Ep : energi potensial gravitasi Newton (joule)
M : massa planet (kg)
m : massa benda (kg)
r : jarak benda ke pusat planet (m)
G : tetapan gravitasi universal = 6,673 x 10-11 N.m2/kg2Dari
rumus di atas terlihat bahwa Ep bernilai negatif. Artinya, untuk
memindahkan benda dari posisi tertentu ke posisi lain yang jaraknya
lebih jauh dari pusat planet diperlukan sejumlah energi. Selain
itu, tanda negatif pada Ep juga menunjukkan bahwa suatu planet akan
tetap terikat pada medan gravitasi matahari, sehingga planet tetap
berada pada orbitnya.2.2 Energi Potensial PegasEnergi potensial
yang dimiliki benda karena elastik pegas.
Gaya pegas (F) = k . x
Ep Pegas (Ep) = k. x2
k = konstanta gaya pegas ; x = regangan
Hubungan usaha dengan Energi Potensial :
W = (Ep = Ep1 Ep2Ketika kita merentangkan sebuah pegas, misalnya
yang digunakan untuk melatih ototlengan, kita harus melakukan suatu
kerja dengan mengerahkan suatu usaha. Pada bagian terdahulu kita
pelajari bahwa usaha sama dengan luas daerah dibawah grafik gaya
(F) versus perpindahan (x). Kita akan menghitung besar usaha yang
dilakukan pada pegas dengan menghitung luas daerah yang diarsir,
yaituW = x tinggi x alas= F xDengan demikian, besarnya usaha yang
dilakukan untuk menarik pegas sejauh x dengan gaya sebesar F
adalahW = F xSesuai dengan hukum Hooke, F = k x, persamaan untuk
menghitung usaha diatas daapatdilakukan sebagaiW = k x2Seluruh
usaha yang dilakukan oleh beban (atau oleh tangan kita) ini
akhirnyadisimpan menjadi energi potensial elastik pegas, karena
dalam peristiwa ini tidak terjadi perubahan energi kinetika pegas.
Dengan demikian, sebuah pegas yang memiliki konstanta gaya k dan
terentang sejauh x dari keadaan setimbanganya memiliki energi
potensial elastik sebesar EP.EP = k x23. HUKUM KEKEKALAN ENERGI
Hukum Kekekalan Energi berbunyi: Energi tidak dapat diciptakan
atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari 1 bentuk energi ke
bentuk energi yang lain.Energi alam semesta adalah tetap, sehingga
energi yang terlibat dalam suatu proses kimia dan fisika hanya
merupakan perpindahan atau perubahan bentuk energi..Contoh
perubahan energi :1. Energi radiasi diubah menjadi energi panas.2.
Energi potensial diubah menjadi energi listrik.3. Energi kimia
menjadi energi listrik.
Hukum kekekalan Enegi Mekanik berbunyi Pada sistem yang
terisolasi (hanya bekerja gaya berat dan tidak ada gaya luar yang
bekerja) selalu berlaku energi mekanik total sistem konstan. Pada
posting tentang macam-macam bentuk energi diantaranya adalah energi
potensial dan energi kinetik.
Energi total yang dimaksud pada hukum kekekalan energi mekanik
adalah jumlah antara energi potensial dengan energi kinetik.
Rumusnya : Em = Ek + Ep Keterangan:
Em = Energi Mekanik
Ek = Energi Kinetik
Ep = Energi Potensial4. GERAK LURUS DIBAWAH GAYA SENTRAL
Gerak lurus adalah suatu kondisi dimana suatu benda berpindah
menjauhi posisi titik acuan dengan lintasan lurus. Titik acuan
adalah suatu titik untuk memulai pengukuran perubahan kedudukan
benda. Adapun lintasan adalah titik-titik yang dilalui oleh suatu
benda ketika bergerak.Suatu benda dikatakan bergerak terhadap benda
lain jika mengalami perubahan kedudukan terhadap benda lain yang
dijadikan titik acuan, sehingga benda yang diam pun sebetulnya
dapat dikatakan bergerak, tergantung titik mana yang dijadikan
acuan.
Suatu gaya yang dipengaruhi oleh adanya pengaruh dari titik
pusat disebut dengan gaya sentral. Jika besar gaya tersebut hanya
bergantung pada jarak dari pusat dan tidak tergantung pada arahnya,
disebut isotropic. Gaya sentral merupakan pengetahuan dasar yang
sangat penting dalam ilmu fisika, termasuk diantaranya antara lain
gaya gravitasi, gaya elektrostatik dan sebagainya. Gaya interaksi
antara partikel-partikel dasar yang terdapat di alam sangat besar
pengaruhnya, untuk dua partikel, salah satu partikel akan berfungsi
sebagai pusat gaya dari partikel yang lain.
Gaya sentral adalah gaya yang bekerja pada sebuah partikel yang
selalu mengarah
pada satu titk yang dinamakan pusat (asal) dari gaya. Jadi aksi
gaya sentral pada partikel yang berjarak r dari pusat gaya dapat
dinyatakan sebagai:
Jika gaya sentral adalah gaya konservatif dan diasosiakan dengan
sebuah fungsi energi
potensial V(r) sedemikian bahwa:
5. PENGERTIAN GETARAN DAN GELOMBANGGetaran adalah gerakan
bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Gelombang adalah
suatu getaran yang merambat, selama perambatannya gelombang membawa
energi. Pada gelombang, materi yang merambat memerlukan medium,
tetapi medium tidak ikut berpindah.
Bandul atau ayunan sederhana.
Jarak dari A ke B atau A ke C disebut simpangan.
Simpangan maksimum disebut amplitudo.
Periode adalah waktu yang diperlukan untuk satu getaran penuh (A
B A C A).
Frekuensi adalah banyaknya getaran setiap detik.
Rumus:
atau .Keterangan:
T = periode (dalam satuan sekon)
f = frekuensi (dalam satuan Hertz)
JENIS-JENIS GELOMBANGWalaupun terdapat banyak contoh gelombang
dalam kehidupan kita, secara umum hanya terdapat dua jenis
gelombang saja, yakni gelombang mekanik dan gelombang
elektromagnetik. Pembagian jenis gelombang ini didasarkan pada
medium perambatan gelombang.
Gelombang MekanikGelombang mekanik merupakan gelombang yang
membutuhkan medium untuk berpindah tempat. Gelombang laut,
gelombang tali atau gelombang bunyi termasuk dalam gelombang
mekanik. Kita dapat menyaksikan gulungan gelombang laut karena
gelombang menggunakan laut sebagai perantara. Kita bisa
mendengarkan musik karena gelombang bunyi merambat melalui udara
hingga sampai ke telinga kita. Tanpa udara kita tidak akan
mendengarkan bunyi. Dalam hal ini udara berperan sebagai medium
perambatan bagi gelombang bunyi.
Gelombang mekanik terdiri dari dua jenis, yakni gelombang
transversal (transverse wave) dan gelombang longitudinal
(longitudinal wave).
Gelombang TransversalSuatu gelombang dapat dikelompokkan menjadi
gelombang trasnversal jika partikel-partikel mediumnya bergetar ke
atas dan ke bawah dalam arah tegak lurus terhadap gerak gelombang.
Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali. Ketika kita
menggerakan tali naik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun
dalam arah tegak lurus dengan arah gerak gelombang. Bentuk
gelombang transversal tampak seperti gambar di bawah.
Berdasarkan gambar di atas, tampak bahwa gelombang merambat ke
kanan pada bidang horisontal, sedangkan arah getaran naik-turun
pada bidang vertikal. Garis putus-putus yang digambarkan di tengah
sepanjang arah rambat gelombang menyatakan posisi setimbang medium
(misalnya tali atau air).
Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan titik
terendah disebut lembah. Amplitudo adalah ketinggian maksimum
puncak atau kedalaman maksimum lembah, diukur dari posisi
setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada
gelombang disebut panjang gelombang (disebut lambda huruf yunani).
Panjang gelombang juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak
ke puncak atau jarak dari lembah ke lembah.
Gelombang Longitudinal
Selain gelombang transversal, terdapat juga gelombang
longitudinal. Jika pada gelombang transversal arah getaran medium
tegak lurus arah rambatan, maka pada gelombang longitudinal, arah
getaran medium sejajar dengan arah rambat gelombang. Jika dirimu
bingung dengan penjelasan ini, bayangkanlah getaran sebuah pegas.
Perhatikan gambar di bawah
Pada gambar di atas tampak bahwa arah getaran sejajar dengan
arah rambatan gelombang. Serangkaian rapatan dan regangan merambat
sepanjang pegas. Rapatan merupakan daerah di mana kumparan pegas
saling mendekat, sedangkan regangan merupakan daerah di mana
kumparan pegas saling menjahui. Jika gelombang tranversal memiliki
pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang longitudinal terdiri
dari pola rapatan dan regangan. Panjang gelombang adalah jarak
antara rapatan yang berurutan atau regangan yang berurutan. Yang
dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang sama dan
berurutan pada rapatan atau regangan (lihat contoh pada gambar di
atas).
Salah satu contoh gelombang logitudinal adalah gelombang suara
di udara. Udara sebagai medium perambatan gelombang suara, merapat
dan meregang sepanjang arah rambat gelombang udara. Berbeda dengan
gelombang air atau gelombang tali, gelombang bunyi tidak bisa kita
lihat menggunakan mata
Contoh soal :
1. Sebuah meja bermassa 10 kg mula-mula diam di atas lantai
licin, lalu didorong selama 10 sekon sehingga bergerak lurus dengan
percepatan 2 m/s2. Besar usaha yang terjadi adalahPembahasan
:Diketahui :m = 10 kg, t = 10 sekon, vo = 0, a = 2 m/s2, vt =
?Ditanya :Usaha (W) ?Jawab :Hitung kelajuan akhir (vt) :vt = vo + a
t
= 0 + (2)(10)
= 20 m/s
Usaha = perubahan energi kinetik
Perubahan energi kinetik:= m(vt2 vo2)
= (10)(400 0)
= (10)(400)
= (4000)
= 2000 Joule
Jadi W = 2000 Joule
Energi 5000 Joule digunakan untuk mengangkat benda bermassa 50
kg. Benda akan naik setinggi g = 10 m/s2Pembahasan :
Diketahui :
EP gravitasi = 5000 Joule,
m = 50 kg,
g = 10 m/s2.
Ditanya : h ?
Jawab :
EP = m g h
5000 = (50)(10)(h)
5000 = 500 h
h = 5000 / 500
h = 10 meter
Sebuah pegas diberi beban 2 kg dan digantung vertikal pada
sebuah statif. Jika pegas bertambah panjang 4 cm maka perubahan
energi potensial elastis pegas tersebut adalah g = 10 m/s2
PembahasanDiketahui:Massabeban (m) = 2 kgPercepatan gravitasi
(g) = 10 m/s2Berat beban (w) = m g = (2)(10) = 20 NewtonPertambahan
panjang pegas (x) = 4 cm = 0,04 meterDitanya: energi potensial
elastis pegas
Jawab:Rumus hukum Hooke adalah F = k x, di mana F = gaya, k =
konstanta pegas dan x = pertambahan panjang pegas.
Jika disesuaikan dengan soal ini maka rumus hukum Hooke diubah
menjadi w = k x, di mana w = gaya berat. Untuk menghitung konstanta
pegas, ubah rumus hukum Hooke menjadi k = w / x .Jadi konstanta
pegas adalah k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Newton/meter.Perubahan
energi potensial elastis pegas adalah :EP = k x2= (500)(0,04)2=
(250)(0,0016) = 0,4 Joule
Perubahan energi potensial elastis pegas juga dapat dihitung
menggunakan sebuah rumus tunggal :EP = k x2= (w / x) x2= w x= m g
xKeterangan : w = gaya berat beban, m = massa beban, x = perubahan
panjang pegas.EP = (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Joule.
4. Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel.
Tentukan:a) periode getaranb) frekuensi getaran
PembahasanData:Jumlah getaran n = 960waktu getar t = dua menit =
120 sekon
a) periode getaranT = t /nT = 120 / 960 sekonT = 0,125 sekon
b) frekuensi getaranf = n/tf = 960 / 120f = 8 Hz
5.Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika
frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang
gelombangnya!
Pembahasan
Data: = 340 m/sf = 50 Hz = ...........
Jawab : = / f = 340 / 50 = 6,8 meter
m
_1234567891.unknown
_1234567893.unknown
_1234567895.unknown
_1234567896.unknown
_1234567894.unknown
_1234567892.unknown
_1234567890.unknown