Tugas Momentum dan Impuls

 Tugas Momentum dan impuls 

Materi Impuls dan Momentum

 Materi Impuls dan Momentum

Materi Fisika Semester 2 Usaha dan Energi

 USAHA DAN ENERGI

usaha terjadi bila ada perpindahan

Usaha dalam Fisika didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya yang searah perpindahan dengan besar perpindahan yang dihasilkan.  Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Usaha ditulis dalam rumus

              W = F.s cos θ

Keterangan 

W = usaha, 

F= gaya, 

s = perpindahan, 

dan θ= sudut antara gaya (F) dengan perpindahan( s)

Pada gambar di atas nampak seorang anak mendorong peti dengan garis kerja gaya tidak searah dengna perpindahan. Tapi gaya yang melakukan gaya adalah komponen yang searah dengan perpindahan yaitu komponen gaya yang horizontal yaitu F cos θ.

 

Bila gaya yang dipakai anak mendorong ternyata lemari es tidak bergerak maka tidak ada usaha yang dilakukan atau dikatakan w = 0 jika perpindahan (s)= 0. Demikian pula gaya yang tegak lurus perpindahan contohnya Fsin θ seperti gambar diatas tidak melakukan usaha hal ini sesuai dengan persamaan w = F s cos 900 sedangkan cos 900 adalah sama dengan nol.

 

Satuan usaha

Dalam satuan Internasional satuan gaya adalah Newton(N) dan satuan perpindahan adalah meter, maka satuan usaha merupakan hasil perkalian antara satuan gaya dengan satuan perpindahan yaitu Newton meter atau Joule. 

Joule adalah satuan untuk Energi jadi usaha dan energi mempunyai kesetaraan. Karena usaha adalah sebagai perubahan energi 1 Joule = 1Nm= 1 kg m2/s2. Sedangkan satuan usaha dalam cgs adalah dyne centimeter yang disingkat dyncm atau erg. Satu joule (1J) didefinisikan sebagai besar usaha yang dilakukan pada benda oleh gaya 1 N untuk memindahkan benda sejauh 1 m.

Usaha yang dilakukan oleh beberapa gaya merupakan jumlah aljabar dari usaha masing-masing gaya pada benda tersebut.

Usaha termasuk besaran skalar usaha adalah hasil perkalian titik atau disebut juga perkalian skalar dari vektor gaya F dengan vektor perpindahan yang menghasilkan skalar. Jadi usaha tidak memiliki arah seperti gaya.

 

Energi  adalah kemampuan untuk melakukan usaha, jadi semua benda dapat melakukan usaha jika benda itu mempunyai energi. Dengan kata lain timbulnya usaha karena ada proses perubahan energi. Sebagai contoh seorang anak punya energi untuk mendorong lemari es, jadi gaya dorong anak melakukan usaha untuk memindahkan lemari.  Contoh kedua mobil punya energi yang berasal dari mesin untuk  jadi gaya dorong mesin melakukan usaha untuk memindahkan mobil.

 

MACAM-MACAM BENTUK ENERGI

Energi memiliki berbagai bentuk selain yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari yang biasa sudah jadi kebutuhan publik yaitu bahan bakar yang asalnya dari fosil baik itu BBM (bahan bakar Minyak ) atau Batu bara.  Sebelum ditemukannya bahwa materi bisa menjadi energi dalam Fisika modern bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Energi hanya bisa berubah bentuk dari bentuk satu ke bentuk lain kali ini blogger akan membahas beberapa Bentuk energi alternatif selain fosil. atau macam macam bentuk energi

 

Macam-macam bentuk energi tersebut terbiasa kita gunakan atau kita pakai dam kehidupan sehari-hari baik dalam teknologi modern atau teknologi sederhana. Maksudnya dari bentuk energi tersebut bisa juga kita manfaatkan untuk kebutuhan sehari-hari. Inilah  sepuluh Bentuk energi alternatif selain fosil :

1. Energi Kinetik, adalah energi yang dimiliki oleh setiap benda yang bergerak seperti sepeda, mobil motor energi ini bisa digunakan untuk menggerakkan turbin yang memutar generator sehingga disimpan dalam sel akumulator.

2. Energi listrik, bentuk energi ini adalah bentuk dari energi yang paling praktis digunakan karena mudah dalam transfer atau perpindahan. Hampir semua sisi kehidupan membutuhkan energi listrik. Teknologi elektronik, Komputer alat rumah tangga, telekomunikasi semua membutuhkan listrik.   Sekarang untuk keperluan memasak pun sudah mulai beralih dari energi fosil, dan gas alam ke energi listrik.  

3. Energi potensial, adalah energi yang tersimpan karena posisi sebuah benda atau energi yang dimiliki karena kedudukan sebuah benda contoh misalnya air yang tersimpan di sebuah bendungan memiliki energi potensial yang sangat besar sehingga bisa dimanfaatkan untuk memutar turbin yang akan menggerakkan generator untuk transfer energi dari potensial ke bentuk energi Listrik. Contoh lain energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh sebuah pegas yang ditarik atau diregangkan, contoh lain adalah energi potensial yang dimiliki oleh busur panah yang sedang ditarik bisa meluncurkan mata panah yang sangat cepat.

4. Energi cahaya, Matahari sebagai sumber energi dengan panas yang dipancarkan secara radiasi sampai ke bumi adalah sumber energi untuk kehidupan yang dipakai oleh tanaman berchlororofil untuk mengubah zat hara tanah menjadi sumber makanan. Pada akhirnya menjadi sumber makanan pula buat hewan dan Manusia. Dengan teknologi cahaya sebagai bentuk energi sekarang sudah bisa dimanfaatkan untuk diubah menjadi energi listrik, dengan alat yang dinamakan solar cel.

5. Energi angin, angin sebagai sumber energi di manfaatkan untuk memutar turbin,  turbin yang ditempatkan di daerah-daerah yang hembusan angin  stabil. Negara yang banyak memanfaatkan energi angin untuk diubah menjadi energi listrik adalah Belanda.

6. Energi Gelombang, energi ini dimanfaatkan di dunia pariwisata untuk berselancar tetapi harus dipilih karakteristik gelombang besar yang tidak mudah pecah misalnya Hawai, Tasmania, Bali, Nias serta Batu Karas. Sekarang Energi gelombang laut digunakan untuk memutar turbin dalam sebuah pembangkit listrik.

7. Energi Nuklir, adalah salah satu energi alternatif penghasil panas dalam sebuah reaktor yang menghasilkan tenaga listrik jutaan Volt. Kebutuhan akan energi listrik yang sangat besar,  maka menuntut negara-negara Industri besar untuk menggunakan teknologi nuklir seperti Amerika, Jepang dan Prancis.

8. Energi Nabati, energi yang berasal dari makhluk hidup atau tanaman ini sudah dikenal sejak ribuan tahun yang lalu namun baru sekarang di buat dengan teknologi misalnya minyak jarak untuk pengganti solar, atau minyak sawit sebagai campuran solar. Sekarang minyak jelantah dari limbah rumah makan sudah bisa sebagai bahan bakar bus. Contoh bus Trans Pakuan di kota Bogor. Negara yang sudah banyak memanfaatkan bahan bakar nabati terbesar adalah Brazil.  Kabarnya 40 % kebutuhan energi Nasional dipenuhi oleh minyak nabati. Barazil sebagai penghasil kapas terbesar kedua setelah China memanfaatkan minyak biji kapas yang diambil minyaknya untuk bahan bakar.

9. Gas methan dari kotoran dan sampah, gas ini berasal dari kotoran hewan yang difermentasi sehingga menghasilkan gas methan yang berfungsi sama dengan gas elpiji sebagai bahan bakar untuk memasak. Teknologi ini sudah biasa dipakai  serta dianjurkan karena ramah lingkungan di daerah peternakan sapi dengan kotoran sapi sebagai bahan baku utamanya.

10. Tenaga panas bumi, tenaga panas bumi  yang berasal dari aktivitas vulkanologi sekarang dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik, sangat bagus karena tanpa polusi atau ramah lingkungan. Negara yang banyak memanfatka teknologi ini adalah Newzealand dan Indonesia juga sebagai negara dengan gunung berapi yang banyak sekarang sudah memanfaatkan energi ini misalnya di Gunung Salak, Kamojang Kab Bandung, Gn Darajat kabupaten Garut

 

Daya dan Efisiensi

 

Pada posting terdahulu kalian sudaha membaca tentang usaha dan energi. Jadi segala sesuatu memerlukan sesuatu memerlukan energi untuk melakukan usaha.  Kali ini blogger akan posting tentang daya dan efisiensi. Bahwa pada penerapan ilmu gerak pada mesin  menunjukan bahwa ada mesin yang bertenaga besar juga bertenaga kecil, ada mesin yang berbahan bakar boros ada juga yang irit. maka dengan mempelajarai Daya dan Efisiensi kalian akan sedikit punya gambaran.

 

Daya

Dalam pengertian usaha yaitu gaya kali perpindahan tidak diperhitungkan tentang waktu yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut. Akan tetapi cepat atau lambatnya suatu usaha itu perlu diketahui. Kecepatan atau kelajuan suatu usaha yang dilakukan dinamakan denhan daya(power) disngkat P. Secara matematis dituliskan sebagai berikut

Keterangan:

• P=daya(watt)

• W=usaha yang dilakukan(joule)

• t=selang waktu untuk melakukan usaha(sekon)

Satuan daya dalam SI adalah Watt(disingkat W). Satu wat didefinisikan besar daya yang dapat menimbulkan  usaha 1 joule tiap sekon (1 J/s).   Satu wat untuk daya terlalu kecil sehingga daya sering diukur dalam kilowatt (kW) hurup k kecil sedangkan W besar karena W menunjukan nama orang. 1 kW= 1000 W.

Satuan untuk daya mesin sering dinyatakan dalam hp(horse power atau daya kuda). Satu hp setara dengan 746 W. Dalam perhitungan teknik kadang-kadang dibulatkan menjadi 750 W.

 

Efisiensi

Alat atau mesin pengubah energi tidak mungkin mengubah seluruh energi yang diterimanya menjadi energi yang diharapkan. Sebagian energi akan diubah menjadi energi yang tidak diharapkan. 

 

Proses tersebut merupakan  sifat alami sehingga dikemukakan konsep efisiensi (daya guna). Jika energi yang diterima oleh alat pengubah energi  disebut masukkan (input) dan energi yang diubah ke bentuk yang diharapkan disebut keluaran(output). Efisiensi didefinisikan sebagai hasil bagi keluaran dan masukan dikali seratus persen dan secara matematis ditulis dengan persamaan sebagai berikut.

Contoh misalnya mesin mobil berfungsi mengubah energi dari bentuk minyak menjadi energi kinetik(gerak) maka tidak semua energi minyak menjadi energi gerak sebagian lagi akan berubah menjadi energi panas. Contoh kedua adalah: sebuah bohlam adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya tetapi ada sebagian energi yang menjadi panas.