edubun
Bahasa Indonesia
English한국어EspañolPortuguêsFrançaisDeutschItalianoNederlandsРусскийBahasa Indonesia日本語
Beranda›Fisika

Energi

Usaha, energi kinetik, energi potensial, kekekalan energi, dan daya, disertai perhitungan. Di laboratorium energi, kamu dapat menjalankan kereta luncur dengan diagram batang energi dan penggeser gesekan, serta mendorong atau mengangkat beban untuk melihat usaha dan dayanya.

Progres

Tentang kursus ini

Mengerjakan ujian atau menahan tas berat terasa melelahkan, tetapi dalam fisika keduanya tidak termasuk usaha. Usaha memiliki arti yang ketat: gaya hanya melakukan usaha pada benda jika benda itu berpindah, dan hanya komponen gaya yang searah perpindahan yang diperhitungkan. Ketika usaha dilakukan, energi berpindah. Hubungan itulah yang membuat konsep ini penting.

Enam unitnya adalah Apa itu energi, Usaha: gaya dikali jarak, Energi kinetik, Energi potensial, Kekekalan energi dan kereta luncur, serta Daya: seberapa cepat usaha dilakukan. Seorang tukang kebun mendorong mesin pemotong rumput dengan gaya 75.0 N sepanjang pegangan yang membentuk sudut 35° ke bawah dari arah mendatar sejauh 25.0 m. Usahanya 75.0 × 25.0 × cos 35° = 1536 J, setara dengan 0.37 kcal energi makanan. Rumus energi kinetik memuat kuadrat. Jadi, kenaikan kecepatan dari 60 km/h ke 90 km/h berarti kecepatannya menjadi 1.5 kali, tetapi jarak pengeremannya 2.25 kali. Jika rumus dibalik, bola tenis yang bergerak 100 km/h dengan energi sekitar 22 J memberi massa 57 g, sesuai massa bola tenis sungguhan. Di laboratorium energi, kamu menjalankan kereta luncur dengan batang penunjuk energi dan penggeser gesekan, serta mendorong atau mengangkat beban untuk melihat usaha dan daya.

Saat kereta luncur menuruni bukit, energi potensial berubah menjadi energi kinetik, lalu kembali lagi saat menaiki bukit berikutnya. Rel sungguhan dan udara melakukan usaha negatif sehingga KE + PE perlahan berkurang. Namun, energinya tidak musnah: KE + PE + kalor tetap sama. Dalam unit daya, kamu memakai 1 hp = 746 W dan mengetahui bahwa lampu pijar 60 W hanya menghasilkan sekitar 5 W cahaya.

Sebelum mulai

Usaha adalah gaya kali jarak, jadi ada baiknya tahu apa itu newton dari Gaya, dan kelajuan dari Gerak. Rumusnya memuat kuadrat untuk energi kinetik dan kosinus untuk satu soal mesin pemotong rumput, dan sebagian besar jawaban memerlukan kalkulator.

Setelah selesai

Kamu akan bisa menghitung usaha dari gaya dan jarak, energi kinetik sebuah mobil, dan energi potensial yang tersimpan saat mengangkat kotak atau menekan pegas. Kamu bisa menjelaskan mengapa menggandakan kecepatan melipatempatkan energi kinetik, memprediksi kelajuan roller coaster di dasar bukit, mencari daya orang yang berlari menaiki tangga, dan mengubah pemakaian harian komputer menjadi kWh.

  1. 1Apa itu energiSatu joule mengangkat apel 100 g sekitar 1 m; mobil 1000 kg pada 90 km/jam memiliki sekitar 310 000 joule.
  2. 2Usaha: gaya dikali jarakMendorong mesin pemotong rumput sejauh 25 m dengan gaya 75 N pada sudut 35° ke bawah dari arah mendatar melakukan usaha 1540 J, kira-kira sepertiga Kalori makanan.
  3. 3Energi kinetikMobil pada kelajuan 100 km/jam memiliki energi kinetik empat kali energi kinetiknya pada 50 km/jam.
  4. 4Energi potensialMenaikkan beban jam kukuk bermassa 0.500 kg sejauh 1 m menyimpan 4.90 J, yang digunakan jam saat beban turun.
  5. 5Kekekalan energi dan kereta luncurKereta luncur yang mulai dari keadaan diam di puncak bukit 20.0 m mencapai 19.8 m/s di dasar jika gesekan dapat diabaikan, berapa pun massanya.
  6. 6Daya: seberapa cepat usaha dilakukanPerempuan bermassa 60.0 kg yang berlari menaiki tangga setinggi 3.00 m dalam 3.50 s menghasilkan daya 538 W, sedikit di bawah satu daya kuda.

Kursus terkait

  • Gerak
    Posisi, kelajuan, kecepatan, dan percepatan, lalu gerak benda yang jatuh dan melayang. Di laboratorium gerak, kamu dapat meluncurkan bola di Bumi, Bulan, atau Mars sambil melihat waktu, ketinggian, dan jangkauannya dihitung.
  • Gaya
    Dorongan, tarikan, gesekan, gravitasi, serta tiga hukum Newton yang menghubungkan gaya dengan gerak. Di laboratorium gerak, kamu dapat mengayunkan bandul di Bumi, Bulan, atau Mars dan membandingkan waktu ayunannya dengan hasil rumus.
  • Gelombang dan bunyi
    Pengertian gelombang, hubungan panjang gelombang, frekuensi, dan cepat rambat, perambatan bunyi, perpaduan gelombang, alasan senar dan pipa menghasilkan nada tertentu, serta spektrum elektromagnetik. Di laboratorium gelombang, kamu dapat melihat tali, pegas, bunyi dalam tabung, tangki riak, dan gelombang stasioner yang digambar dengan rumus yang sama seperti dalam pelajaran.
  • Cahaya
    Bayangan dan perambatan cahaya lurus, cermin, pembiasan dan pemantulan internal total, lensa dan mata, warna dan prisma, serta upaya panjang mengukur kelajuan cahaya. Di laboratorium gelombang, kamu dapat menelusuri sinar yang melewati kaca, air, dan lensa dengan hukum Snellius dan persamaan lensa tipis.
Sumber kursus ini (8)
  • OpenStax College Physics 2e (openstax.org/books/college-physics-2e): 7.1 Work: the scientific definition (W = F d cos θ, briefcase cases, 1 J = 1 N·m, 1 J lifts a 100 g apple about 1 m, lawn mower 75.0 N at 35° for 25.0 m = 1.54 × 10³ J, 1 kcal = 4186 J, under 10% of food energy goes into work)
  • 7.2 Kinetic energy and the work-energy theorem (KE = ½ m v², 30.0 kg package at 0.500 m/s = 3.75 J, 120 N push with 5.00 N friction over 0.800 m = 92.0 J net, final speed 2.53 m/s, a car at 100 km/h has four times the KE it has at 50 km/h)
  • 7.3 Gravitational potential energy (ΔPE = m g h, reference level, path independence, 0.500 kg cuckoo clock weight raised 1.00 m = 4.90 J, 60.0 kg person landing stiffly from 3.00 m, roller coaster 20.0 m hill: 19.8 m/s, and 20.4 m/s with a 5.00 m/s start, mass cancels)
  • 7.4 Conservative forces and potential energy (spring PE = ½ k x², 0.100 kg toy car, k = 250 N/m, 4.00 cm, 0.180 m rise)
  • 7.5 Nonconservative forces (friction turns mechanical energy into thermal energy)
  • 7.6 Conservation of energy (statement of the law, forms of energy, Table 7.1: 1000 kg car at 90 km/h 3.1 × 10⁵ J, tennis ball at 100 km/h 22 J, mosquito 1.3 × 10⁻⁶ J, daily food intake 1.2 × 10⁷ J, 1 gallon gasoline 1.2 × 10⁸ J, 1 g fat 3.9 × 10⁴ J; efficiency, Table 7.2: cycling and climbing 20%, swimming at the surface 2%, gasoline engine 30%, diesel 35%, coal power plant 42%, electric motor 98%, solar cell 10%)
  • 7.7 Power (P = W ÷ t, 1 W = 1 J/s, 1 hp = 746 W, 60.0 kg woman up 3.00 m stairs in 3.50 s reaching 2.00 m/s = 538 W, Table 7.3: Sun 4 × 10²⁶ W, car 8 × 10⁴ W, person at rest 100 W, heart at rest 8 W, clothes dryer 4 × 10³ W, a 60 W incandescent bulb gives 5 W of light, power plants turn 35 to 40% of fuel energy into electricity, E = P t, 0.200 kW computer 6.00 h a day for 30.0 days = 36.0 kWh, $4.32 at $0.120 per kWh)
  • g = 9.8 m/s² as in OpenStax examples (NIST standard gravity 9.80665 m/s², physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?gn).

Diperiksa: 2026-10-17