EDUCATION FOREVER

Juni 21, 2019

ENERGI

16.49 FISIKA, KELAS X, MATERI, MATERI PEMBELAJARAN No comments

Energi

Energi merupakan salah satu konsep paling penting dalam ilmu pengetahuan. Energi tidak dapat didefinisikan secara ringkas saja. Akan tetapi pada materi kali ini karena energi berhubungan dengan usaha, maka energi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha.

Energi Kinetik

Energi Kinetik adalah energi gerak, energi yang dimiliki benda atau objek karena geraknya. Energi kinetik berasal dari kata Yunani kinetikos yang artinya bergerak. Jadi, kamu pasti tahu kan kalau setiap benda yang bergerak maka benda tersebut memiliki energi kinetik

Rumus Energi Kinetik dinotasikan dengan:

$EK = \frac{1}{2}m \cdot v^2$

Dimana,

$EK$ = Energi Kinetik benda (Joule)

$m$ = massa benda (kg)

$v$ = kecepatan benda (m/s2)

Usaha merupakan besarnya energi. Pada konteks ini, usaha merupakan perubahan energi. Hubungan usaha dengan Energi Kinetik dinotasikan dengan:

$W = \Delta EK = \frac{1}{2} m (v_2^2 - v_1^2)$

Mau latihan soal? Yuk jawab pertanyaan di Forum StudioBelajar.com

Dimana,

$W$ = Usaha yang dilakukan benda (Joule)

$EK$ = perubahan Energi Kinetik (Joule)

$(v_2^2 - v_1^2)$ = perubahan kecepatan (m/s2)

Energi Potensial

Saat benda bergerak, dapat dikatakan benda memiliki energi kinetik. Akan tetapi, benda juga kemungkinan memiliki Energi Potensial. Energi Potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya atau bentuk maupun susunannya. Salah satu contoh energi potensial adalah energi potensial gravitasi atau selanjutnya kita sebut Energi Potensial. Energi Potensial disebabkan adanya gaya gravitasi. Suatu benda memiliki energi potensial yang besar jika massanya semakin besar dan ketinggiannya semakin tinggi.

Rumus Energi Potensial dinotasikan dengan:

$EP = mgh$

Dimana,

$EP$ = Energi Potensial benda (Joule)

$g$ = kecepatan gravitasi (9,8 m/s2)

$h$ = ketinggian benda (m)

Hubungan usaha dengan Energi Potensial dinotasikan dengan:

$W = \Delta EP = mg(h_2 - h_1)$

Dimana,

$h_2 - h_1$ = perubahan ketinggian (m)

Energi Mekanik

Energi Mekanik merupakan bentuk energi yang berkaitan dengan gerak. Nah, kedua tipe energi diatas yakni Energi Kinetik dan Energi Potensial merupakan bagian dari Energi Mekanik.

Persamaan Energi Mekanik dinotasikan dengan:

$EM = Ek + Ep$

Energi Mekanik yang dimiliki suatu benda nilainya selalu konstan/tetap pada setiap titik lintasan benda, inilah yang disebut sebagai Hukum Kekekalan Energi. Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, energi hanya dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Maka persamaan Hukum kekekalan energi dinotasikan dengan:

$\Delta = 0$

$EM_1 = EM_2 = konstan$

$Ek_1 + Ep_1 = Ek_2 + Ep_2$

Dimana,

$EM$ = Energi Mekanik benda (Joule)

$EM_1$ = energi mekanik di posisi 1

$EM_2$ = energi mekanik di posisi 2

Contoh Soal Usaha dan Energi

Kotak bermassa M dengan bagian atas terbuka bergerak sepanjang bidang datar tanpa gesekan dengan kecepatan v1. Benda dengan massa M dijatuhkan dari atas dan masuk ke dalam kotak, sementara kotak tetap bergerak dengan laju v2. Beberapa saat kemudian, benda dengan massa M dijatuhkan dari atas dan masuk ke dalam kotak dan kotak terus bergerak dengan kecepatan v3. Dari kasus ini, pernyataan yang BENAR adalah …. (Fisika Simak UI 2013)

(1) v2 = vi(2) v2 = vi(3) v3 = vi(4) v3 = v2

SOLUSI:

Dalam penyelesaian ini menggunakan prinsip hukum kekekalan energi [∆E= 0]. Karena kotak tidak mengalami perpindahan ketinggian, maka tidak ada gaya potensial yang terjadi sehingga perubahan energi yang terjadi hanya energi kinetik.

Diketahui,

m1 = M.
m2 = 5/4M.
m3 = 2M.

Kita cari semua komponen yang ditanyakan dengan menggunakan Persamaan Hukum Kekekalan Energi:

((1) BENAR dan (2) SALAH)

((4) SALAH)

((3) BENAR)

Jawaban: B

(B) Jika (1) dan (3) yang benar

USAHA DALAM FISIKA

16.34 FISIKA ASYIK, KELAS X, MATERI PEMBELAJARAN No comments

Ketika mendengar kata usaha pasti kita berpikir usaha adalah langkah atau cara yang ditempuh untuk mencapai tujuan yang kita inginkan. Tetapi dalam pengertian usaha di dalam fisika tentu saja berbeda dengan usaha dalam keseharian yang sering kita dengar. Dalam fisika usaha didefinisikan sebagai hasil kali gaya dengan perpindahan benda. Ketika gaya yang kita berikan terhadap benda menyebabkan benda berpindah maka dapat dikatakan kita melakukan usaha terhadap benda tersebut.

Contoh : seorang anak mendorong gerobak sehingga gerobak berpindah tempat, maka orang tersebut melakukan usaha kepada gerobak. Doni mendorong mobil sekuat tenaga tetapi mobil tidak berpindah tempat, maka dikatakan usaha Doni terhadap mobil sama dengan nol karena perpindahan mobil sama dengan nol.

Usaha dinotasikan dengan W yang merupakan singkatan bahasa Inggris dari Work yang berarti kerja. Satuan usaha adalah Joule yang didefinisikan sebagai besarnya energi yang dibutuhkan untuk memberi gaya sebesar satu Newton sejauh satu meter. Oleh sebab itu, 1 Joule sama dengan 1 Newton meter (N.m)

Rumus Usaha dinotasikan dengan:

$W = F \cdot x$

Dimana,

$W$ = Usaha yang dilakukan (Joule)

$F$ = Gaya yang diberikan (N)

$x$ = jarak perpindahan objek (m)

Agar kamu dapat memahami konsep Usaha dengan baik, perhatikan gambar lintasan Usaha dan komponennya di bawah ini.

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Jika gaya yang diberikan pada objek membentuk sudut maka persamaannya menjadi:

$W = F \cos \theta \cdot s$

Dimana,

$\theta$ = sudut yang dibentuk gaya terhadap perpindahan.

Nilai usaha dapat berupa positif atau negatif tergantung arah gaya terhadap perpindahannya. Jika gaya yang diberikan pada objek berlawanan arah dengan perpindahannya, maka usaha yang diberikan bernilai negatif. Jika gaya yang diberikan searah dengan perpindahan, maka objek tersebut melakukan usaha positif.

Usaha juga dapat bernilai nol (0) atau objek tidak melakukan usaha jika,

Diberikan gaya namun tidak terjadi perpindahan.
Gaya yang diberikan tegak lurus dengan perpindahan ( $\cos 90^{\circ}=0$ )

RPP GERAK LURUS KELAS X SMA KURIKULUM 2013

08.34 KURIKULUM 2013, RPP No comments

KISI - KISI UJIAN SEKOLAH BERSTANDAR NASIONAL

14.24 USBN No comments

1. Peserta didik dapat mengelompokkan besaran turunan dari 3(tiga) besaran pada setiap pilihan jawaban
2. Disajikan gambar hasil pengukuran dengan jangka sorong, peserta didik dapat menunjukkan hasil pengukuran
3. Disajikan diagram tiga vektor satu titik tangkap, peserta didik dapat menentukan resultan total ketiga vector tersebut
4. Diberikan data perjalanan dalam waktu tertentu, peserta didik dapat menentukan kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata
5. Disajikan gambar sistem hubungan roda-roda dengan jari-jari berbeda yang sedang berputar dengan laju konstan, peserta didik dapat menentukan besaran fisis pada salah satu roda
6. Peserta didik dapat menyebutkan besaran-besaran yang mempengaruhi besarnya momen inersia
7. Suatu sistem benda bidang homogen ditunjukkan seperti pada gambar. Titik berat sistem benda terhadap sumbu x
8. Disajikan narasi sebuah satelit meng orbit pada ketinggian tertentu diatas permukaan bumi, peserta didik dapat menentukan perbandingan percepatan gravitasi di permukaan Bumi dan di satelit, jika jari-jari bumi=R
9. Disajikan gambar sebuah sistem batang homogen dengan panjang dan berat tertentu yang ditahan oleh tali dengan membentuk sudut tertentu sehingga sistim berada dalam keadaaan setimbang, pada ujung batang digantungkan beban dengan berat tertentu. Peserta didik dapat menghitung besar gaya tegangan tali pada sistem tersebut.
10. Disajikan diagram perpindahan benda dengan 5 gaya dengan arah tertentu. Peserta didik dapat menunjukkan gaya yang menyebabkan usaha bernilai negatif.
11. Disajikan gambar lintasan parabola dengan diberi titik-titik tertentu. Peserta didik dapat menunjukkan titik yang memiliki energi kinetik terkecil
12. Disajikan narasi dua buah benda yang bergerak berlawanan arah siswa dapat menentukan besar kecepatan salah satu benda sebelum tumbukan jika besar kecepatan benda setelah tumbukan diketahui
13. Disajikan gambar dua buah benda yang memiliki massa tertentu, kecepatan tertentu pada satu garis lurus. Peserta didik dapat menentukan kecepatan salah satu benda setelah tumbukan.
14. Disajikan sebuah persaman tekanan gas dalam ruang tertutup Peserta didik dapat menentukan pernyataan yang benar terkait dengan persamaan tersebut
15. Disajikan data suhu, volume dan tekanan awal. Peserta didik dapat menghitung tekanan akhir jika volume dan suhunya berubah
16. perhatikan penunjukan jarum amperemeter serta batas ukur maksimum yang digunakan seperti tampak pada gambar berikut ini. Nilai kuat arus yang sedang diukur sebesar
17. Disajikan gambar bejana kaca yang di isi penuh Fluida dengan koefisien berbeda, Peserta didik dapat menghitung volume Fluida yang tumpah
18. Siswa dapat menentukan jenis gelombang Elektromagnetik dengan benar
19. Disajikan narasi seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi.
Peserta didik mampu Menghitung besaran fisis terkait dari difraksi cahaya.

20. Disajikan narasi pegas yang digantungkan beban secara vertical dengan massa dan percepatan gravitasi yang ditentukan, Peserta didik dapat menghitung besar tetapan/ konstanta pegas

21.Disajikan gambar dan beberapa pernyataan tentang faktor yang mempengaruhi GGL induksi pada sebuah sistem kumparan-magnet, peserta didik dapat mengidentifikasi pernyataan yang tepat faktor yang mempengaruhi besarnya GGL Induksi dengan tepat

22. Disajikan gambar rangkaian listrik satu loop dengan dua sumber tegangan dan tiga hambatan, peserta didik dapat menentukan daya listrik pada salah satu hambatannya

23. Disajikan gambar kawat berarus listrik dengan bentuk tertentu,peserta didik dapat menentukan besar induksi magnet dengan tepat

24. Disajikan skema percobaan efek fotolistrik. Peserta didik dapat menghitung besar energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan sebuah elektron dari permukaan logam dengan menggunakan data potensial henti dan energi cahaya yang digunakan

25. Disajikan grafik peluruhan/waktu paruh, pesrta didik dapat menentukan slah satu besaran fisis yang terkait pada grafik tersebut.

26. Pada sistem berikut diketahui massa benda A dan benda B Apabila massa katrol dan tali di abaikan (g = 10 m/s²),siswa dapat menentukan percepatan benda A dan B dan Tegangan Tali

27. Disajikan narasi dua buah benda yang mengalami tumbukan. Peserta didik dapat menentukan energy kinetic yang hilang selama tumbukan

28. Disajikan bagan proses pembentukan bayangan pada sebuah mikroskop. Peserta didik dapat menentukan perbesaran bayangan

SOAL USBN 2017

15.36 USBN No comments

EDUCATION FOREVER