USAHA DAN ENERGI, KELAS VIII, SEMESTER 2

5.3 Menjelaskan hubungan bentuk energi dan perubahannya, prinsip usaha dan energi, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

1. Bentuk energi dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari
• Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha.
• Suatu benda dikatakan mempunyai energi jika benda itu menghasilkan suatu gaya yang dapat melakukan kerja.
• Contoh: Air mempunyai energi karena air yang mengalir dapat menghanyutkan semua benda yang dilaluinya.
2. Energi dan perubahannya dalam kehidupan sehari-hari
• Konversi energi adalah perubahan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk lain.
• Contoh-contoh perubahan energi, yaitu:
• energi listrik - energi gerak = kipas angin
• energi listrik - energi bunyi = radio
• energi listrik - energi cahaya = lampu
• energi kimia - energi gerak = orang berolahraga
• energi kimia - energi panas = kompor
• energi kimia - energi listrik - energi cahaya = batu baterai untuk menyalakan lampu
• Alat-alat untuk merubah energi, yaitu:
• generator/dinamo: merubah energi gerak menjadi energi listrik
• akumulator: merubah energi kimia menjadi energi listrik
• senter: merubah energi kimia menjadi energi cahaya
• sel surya: merubah energi matahari menjadi energi listrik
• mesin uap: merubah energi panas menjadi energi kinetik
3. Energi kinetik dan energi potensial
• Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya. 
• Rumus: Ek = ½ mv²
  Keterangan: Ek = energi kinetik (J), m = massa (Kg), v = kecepatan (m/s)
  Contoh: Sebuah mobil bermassa 2000 kg melaju dengan kecepatan 10 m/s. Berapakah besar energi kinetiknya? 
  Jawab: Ek = ½ mv² = ½ (2000 kg) (10 m/s²)² = 100.000 J
• Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena letaknya.
• Rumus: Ep = m.g.h
  Keterangan: Ep = energi potensial (J), m = massa (Kg), g = gravitasi (m/s²), h = tinggi benda (m)
  Contoh: Benda bermassa 5 kg berada pada ketinggian 10 m di atas tanah. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah energi potensialnya?
  Jawab: Ep = m.g.h = (5 kg) (10 m/s²) (10 m) = 500 J
• Energi mekanik adalah gabungan dari energi kinetik dan energi potensial serta nilainya selalu konstan. Bila energi kinetik bertambah maka energi potensial berkurang.
• Rumus: Em = Ek + Ep
  Keterangan: Em = energi mekanik (J), Ek = energi kinetik (J), Ep = energi potensial (J)
4. Hukum kekekalan energi
• Hukum kekekalan energi, "energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan tetapi dapat diubah ke dalam bentuk energi lain".
• Contoh: energi listrik diubah menjadi energi cahaya dan energi panas, jumlah energi mula-mula sama dengan jumlah energi setelah terjadi perubahan energi.
5. Kaitan antara energi dan usaha
• Usaha adalah perkalian antara gaya dan perpindahan.
• W = F x s
  Keterangan: W = usaha (J), F = gaya (N), s = perpindahan (m)
  Contoh: Citata mendorong meja dengan gaya sebesar 200 N. Jika meja berpindah sejauh 10 m, maka usaha yang dilakukannya adalah ….
  Jawab: W = F x s = (200 N) (10 m) = 2000 J
6. Penerapan daya dalam kehidupan sehari-hari
• Daya adalah usaha yang dilakukan benda setiap sekon
• Rumus: P = W/t
  Keterangan: P = daya (watt), W = usaha (J), t = waktu (s)
  Contoh: Seorang anak bermassa 45 kg berpindah ke tempat yang tingginya 20 m selama 1 menit. Berapakah daya anak tersebut?
  

  Jawab: P = W/t = m.g.h/t = (45 kg) (10 m/s²) (20 m)/(60 s) = 9000/60 = 150 W

5.4 Melakukan percobaan tentang pesawat sederhana dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

1. Pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari
• Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk mempermudah usaha.
• Contoh pesawat sederhana, yaitu:
• Tuas
• Katrol
• Bidang miring
• Roda bergandar
2. Memecahkan masalah yang berhubungan dengan pesawat sederhana
• Keuntungan mekanik tuas
• Rumus: KM = W/F = L_F/L_W
  Keterangan: KM = keuntungan mekanik, W = beban (N), F = kuasa (N), L_F = lengan kuasa (m), L_W = lengan beban (m).
• Keuntungan mekanik katrol
• Katrol tetap
  Rumus: KM = 1
• Katrol bergerak
  Rumus: KM = W/F = 2
• Sistem katrol
  Rumus: KM = W/F = 3
• Keuntungan mekanik bidang miring
• Rumus: KM = W/F = s/h
  Keterangan: KM = keuntungan mekanik, W = beban (N), F = kuasa (N), s = panjang (m), h = tinggi (m).
• Keuntungan mekanik roda bergandar
• Rumus: KM = R/r
  Keterangan: KM = keuntungan mekanik, R = jari-jari roda, r = jari-jari gandar

Share this post