Senin, 28 September 2009

Hasil Diskusi Kelompok tentang Energi Kinetik

Video Energi Kinetik1


Nama Kelompok :
Kelas XI IA3
1. Dewi Andini Saputri (09)

2. M. Hawik Alwillyan (20)

3. Rafila Raka Anjari (23)

4. Ribka Gisella Gartika (25)

5. Selvia Novian Alfionita (30)

6. Wisnu Aryo Warsanto (34)

Energi Kinetik
Pengertian
Energi kinetic adalah energy yang dimiliki benda karena geraknya (kecepatannya). Anak panah yang lepas dari busurnya memiliki energy kinetic sehingga anak panah dapat melakukan usaha, yaitu menancap pada target.
Nama energy kinetic diperkenalkan pertama kali oleh Lord Keluin, fisikawan Inggris. Kata “kinetic” berasal dari bahasa yunani yang berarti “gerak”.

Untuk menurunkan persamaan energi kinetik, bayangkanlah sebuah benda bermassa m sedang bergerak pada lintasan lurus dengan laju awal vo.
Agar benda dipercepat beraturan sampai bergerak dengan laju v maka pada benda tersebut harus diberikan gaya total yang konstan dan searah dengan arah gerak benda sejauh s. Untuk itu dilakukan usaha alias kerja pada benda tersebut sebesar W = F s. Besar gaya F = m a.

Karena benda memiliki laju awal vo, laju akhir vt dan bergerak sejauh s, maka untuk menghitung nilai percepatan a, kita menggunakan persamaan vt2 = vo2 + 2as.

Kita subtitusikan nilai percepatan a ke dalam persamaan gaya F = m a, untuk menentukan besar usaha :
Persamaan ini menjelaskan usaha total yang dikerjakan pada benda. Karena W = EK maka kita dapat menyimpulkan bahwa besar energi kinetik translasi pada benda tersebut adalah :
W = EK = ½ mv2

Rumus Energi Kinetik




Hubungan Energi Dengan Massa dan Kecepatan
Energi kinetik (EK) sebanding dengan massa benda m dan kecepatannya (v2) . Jika massa dilipatgandakan, energi kinetik meningkat 2 kali lipat karena hanya dikalikan dengan 2 kalinya. Akan tetapi, jika kecepatan dilipatgandakan, energi kinetik meningkat 4 kali lipat karena dikuadratkan kecepatannya.
Soal – Soal Energi Kinetik
A. Soal dari LKS

1. Sebuah benda jatuh dari tempat yang tingginya 80 m. Jika energy potensialnya mula – mula sebesar 4000 joule dan g = 10 m/s2 , maka hitunglah :
a. Massa benda tersebut
b. Waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah
c. Kecepatan benda ketika membentur tanah
d. Energi kinetic benda tepat sebelum sampai tanah
Jawaban:
a. Ep = m . g . h c. v1 = v0 + g . t
4000 = m . 10 . 80 = 0 + 10 . 4
m = 5 kg = 40 m/s

b. h = ½ g . t2 d. Ek = ½ m . v12
80 = ½ . 10 .t2 = ½ . 5 . 402
t = 4s = 4000 joule

2. Sebuah benda mempunyai massa 0,4 kg dilemparkan vertikal ke atas dan kembali lagi ke pelempar dalam waktu 6 sekon. Apabila percepatan gravitasi 10 m/s2. Energi kinetik setelah bergerak selama 4 sekon adalah……
Diket : m = 0,4 kg V0 = 0
t2 = 6 sekon
g = 10 m/s2
Ditanya : Ek saat t = 4s
Jawab : Vt = V0 + q . t Ek = ½ m v t2
= 0 + 10 . 4 = ½ . 0,4 . 402
= 40 m/s2 = 0,2 . 1600
= 320 J

3. Berapakah perbandingan energi kinetik dua orang yang massanya memiliki perbandingan 2 :1 dan sedang bergerak dengan perbandingan kecepatan 1: 3 ……?
Diket : m = 2 : 1 m1 = 2 m2 = 1
V = 1 : 3 v1 = 1 v2 = 3
Ditanya : Perbandingan Ek ….?
Jawab : Ek1 : Ek2
½ m . v2 : ½ m . v2
½ . 2 . 12 : ½ . 1 . 32
1 : 4 ½
2 : 9

B. Buatan sendiri

1. Sebuah bola sepak bermassa 150 gram ditendang oleh Ronaldo dan bola tersebut bergerak lurus menuju gawang dengan laju 30 m/s. Hitunglah :
a) energi kinetik bola tersebut
b) berapa usaha yang dilakukan Ronaldo pada bola untuk mencapai laju ini, jika bola mulai bergerak dari keadaan diam ?
Jawaban :
a) Energi Kinetik bola
EK= ½ mv2 = ½ (0,15 kg) (30 m/s2)2 = 67,5 Joule
b) Usaha total
W = EK2 – EK1
EK2 = 67,5 Joule
EK1 = ½ mv2 = ½ m (0) = 0 — laju awal bola (vo) = 0
Dengan demikian, usaha total :
W = 67,5 Joule – 0 = 67,5 Joule

2. Sebuah mobil bermassa 1000 kg bergerak lurus dengan kecepatan 80 km/jam. Berapakah Energi Kinetik mobil tersebut ?
Jawaban:
Diketahui : m = 1000kg
V = 80 km/ jam = 22,222 m/s
Ditanya : Ek = ……… joule?
Jawab : Ek = ½ . m .v2
= ½ . 1000 . 22,2222
= ½ . 1000 . 493,81
= 246.908,642 joule

3. Sebuah mobil yang massanya 1000 kg bergerak dengan kecepatan 15 m/s. Berapa energi kinetik yang dimiliki mobil tersebut ?

jawaban :
Diketahui : m = 1000 kg
v = 15 m/s
Ditanyakan : Ek = ……… ?
Jawab :
Ek = ½ m.v2
Ek = ½ 1000 kg.(15 m/s)2
Ek = ½ 1000 kg.225 m2/s2
Ek = 112500 kg m2/s2
Jadi energi kinetik yang dimiliki oleh mobil tersebut adalah 112500 joule.

4. Sebuah gaya sebesar 6 N bekerja pada sebuah balok bermassa 2kg secara horizontal selama 4s. Hitunglah energy kinetic akhir yang di miliki balok.
Jawab :





Dari hukum II Newton
α = F/m =6 N / 2kg = 3m/s2
Dari rumus GLBB untuk kecepatan
V = α . t = (3m/s2) (4s) = 12 m/s
Energi kinetic akhir yang dimiliki balok
Ek = ½ m v2
= ½. 2 . 122
= 144 joule

5. Jika suatu benda mempunyai Energi kinetic sebesar 2.312 joule yang bergerak dengan kecepatan 17 m/s, Berapakah massa benda yang dimiliki oleh benda tersebut ?
Jawaban :
Diketahui : Ek = 2.312 joule
v = 17 m/s
Ditanya : m = …….. kg
Jawab : Ek = ½ . m . v2
2.312 = ½ . m . 172
2.312 = ½ . m . 289
2.312 / 289 = ½ m
8 = ½ m
16 = m

6. Berapa usaha yang diperlukan untuk mempercepat gerak sepeda motor bermassa 200 kg dari 5 m/s sampai 20 m/s ?
jawaban :
Pertanyaan soal di atas adalah berapa usaha total yang diperlukan untuk mempercepat gerak motor.
W = EK2 – EK1
Sekarang kita hitung terlebih dahulu EK1 dan EK2
EK1 = ½ mv12 = ½ (200 kg) (5 m/s)2 = 2500 J
EK2 = ½ mv22 = ½ (200 kg) (20 m/s)2 = 40.000 J
Energi total :
W = 40.000 J – 2.500 J
W = 37.500 J

0 Komentar:

Posting Komentar

Berlangganan Posting Komentar [Atom]

<< Beranda