E-BOOK USAHA DAN ENERGI

MODUL

Program Keahlian
Teknik otomotif dan Rekayasa

FISIKA

Abi Aziz Wahyu Zakaria, S.Pd.

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

USAHA DAN
ENERGI

KOMPETENSI DASAR

3.4 Menganalisis hubungan usaha, energi, daya dan efisiensi
4.4 Menyajikan ide atau gagasan tentang dampak keterbatasan

sumber energi bagi kehidupan dan upaya penanggulangan
dengan energi terbarukan

.

Sumber: https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/usaha-dan-energi-fisika-kelas-11/

Kita membutuhkan energi untuk melakukan usaha atau kerja. Usaha adalah segala
kegiatan untuk mencapai tujuan. Pada saat kita mendorong benda dengan suatu
gaya tertentu, maka tujuan kita dapat tercapai yaitu benda dapat bergerak dan
berpindah posisi.

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 1|Page

PETA KONSEP

DINAMIKA

USAHA ENERGI DAYA
ENERGI MEKANIK
Didasarkan ENERGI KINETIK
pada faktor

GAYA PERPINDAHAN Kecepatan

ENERGI POTENSIAL

Disebabkan Disebabkan
oleh gaya oleh gaya
gravitasi
pegas

ENERGI POTENSIAL ENERGI POTENSIAL
GRAVITASI PEGAS

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 2|Page

Motivasi Belajar

Usaha dapat disebut sebagai kerja, yaitu merupakan segala kegiatan
yang dilakukan untuk mencapai tujuan. Energi atau tenaga adalah
kemampuan dalam melakukan kerja. Bagaimanakah usaha dan energi
yang sebenarnya itu? Apa saja bentuk usaha dan energi dalam
kehidupan sehari-hari? Untuk memahaminya, maka pelajarilah materi
bab ini dengan saksama

KATA – KATA KUNCI

usaha, energi, teorema usaha energi, hukum kekekalan energi, sistem
konservatif, daya

k.com/ima Pada bab ini akan kita bahas tentang
boys- usaha, hal-hal yang dapat membangkitkan
-with- usaha, dan usaha yang berkaitan dengan
perubahan energi. Usaha yang dilakukan sama
dengan perubahan energi kinetik. Di samping
energi kinetik terdapat energi potensial. Energi
kinetik dan energi potensial membentuk energi
mekanik. Energi mekanik akan kekal pada
sistem yang konservatif, kita mengenalnya
sebagai hukum kekekalan energi mekanik.
Dengan menggunakan hukum kekekalan
mekanik ini kita dapat menganalisis gerak
dalam kehidupan sehari-hari

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 3|Page

A. USAHA

Perhatikan video pada link atau scan QR code berikut:

https://www.youtube.com/watch?v=RQXBUXlWMBU

Apa yang dapat dipahami dari video tersebut?

Keingintahuan Apakah usaha itu?
Kita sering mendengar istilah usaha,
Rudi mengangkat batu Misalnya:
1. Nisa melakukan usaha yang besar agar
dengan Gaya 5
lulus ujian.
Newton. Apabila 2. Usaha yang dilakukan Danu untuk

benda yang dikerjakan mendorong meja 6 Joule,
Ternyata pengertian usaha dalam Fisika
tidak mengalami berbeda dengan usaha yang digunakan
dalam kehidupan sehari-hari. Usaha
perpindahan, apakah dapat ditimbulkan oleh gaya yang
konstan, dan juga gaya yang tidak
Rudi sudah dikatakan konstan.

melakukan usaha?

Gambar 1.1 Gaya F 1. Usaha oleh Gaya Konstan
mengakibatkan pergeseran Toni mendorong sebuah balok, dia
sejauh s
mengerahkan gaya konstan sebesar F
Sumber: E-book Dwi Satya Newton, ternyata balok bergeser sejauh s
Palupi dkk meter searah dengan F. Kita bisa
menghitung besarnya usaha W adalah
(Tipler).

….(1)

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI Apabila pergeseran tidak searah
dengan arah ⃗ maka yang akan kita
gunakan adalah komponen gaya pada arah

4|Page

pergeseran. Masih ingatkah kalian tentang
perkalian antara dua buah vektor? Gaya
adalah besaran vektor dan pergeseran
juga besaran vektor, akan tetapi usaha
adalah besaran skalar. Usaha adalah
perkalian saklar antara vektor ⃗ dengan
vector pergeseran. Usaha akan maksimal
bila ⃗ memiliki arah yang sama dengan
pergeseran s‾, usaha akan nol (0) bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan
pergeseran. Sebagai contoh pada kasus Toni mendorong balok, karena
pergeseran searah dengan ⃗ maka besarnya usaha adalah besar ⃗ dikalikan
besar pergeseran s atau W = ⃗ . s‾

Gaya ⃗ mengakibatkan pergeseran sejauh S. Besar gaya ⃗ akan mengalami
perpindahan sebesar Fx = F cos θ, maka besarnya usaha adalah:

…. (2)

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter, dalam SI
1 Newton meter = 1 joule. Satuan usaha umumnya adalah joule. Usaha bernilai
(+) jika ⃗ searah s‾ dan bernilai (-) jika ⃗ berlawanan arah dengan s‾

Kegiatan 1.1 Diskusi Kelompok

Diskusikan bersama kelompok Anda pertanyaan di bawah ini!
Dari uraian tentang usaha pada persamaan 1 diperoleh persamaan W = F . S
dan pada persamaan 2 diperoleh persamaan W = F . S . cos θ. Dari kedua persamaan
tersebut dapat didefinisikan pengertian usaha!
1. Dari kesimpulan tentang usaha poin ke 2 di atas, nyatakan persamaan usaha

dalam perkalian vektor antara vektor gaya dan vektor perpindahan
2. Usaha merupakan suatu besaran skalar. Beri penjelasan!
3. Bagaimana usaha yang dilakukan oleh suatu gaya pada sebuah benda yang arah

gayanya berlawanan dengan arah gerak benda?
4. Nyatakan persamaan usaha yang dilakukan oleh beberapa gaya yang bekerja pada

sebuah benda selama perpindahan benda!

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 5|Page

Contoh Soal 1.1

1. Suatu gaya 10 N bekerja pada sebuah benda yang bermassa 5 kg yang terletak
pada bidang datar selama 10 sekon. Jika benda mula-mula diam dan arah gaya
searah dengan perpindahan benda, maka tentukan:
a. jarak yang ditempuh benda selama 10 sekon.
b. usaha yang dilakukan oleh gaya pada benda selama 10 sekon!

Penyelesaian:

Diketahui: F = 10 N ; m = 5 kg ; t = 10 sekon ; Vo = 0

Ditanya: a) S b) W

Jawab:

a) a = = 10 = 2 m/s b) W = F . s
W = 10 . 100
5

s = V0.t + ½ a t2

s = 0.10 + ½ . 2 . (10)2 W = 1000 joule

s = 100 m

2. Gambar di samping melukiskan sebuah benda yang
terletak pada bidang datar bekerja dua gaya dengan besar
dan arah seperti terlihat pada gambar. Jika akibat kedua
gaya tersebut benda berpindah ke kanan sejauh 0,5 m,
berapakah usaha yang dilakukan oleh kedua gaya pada
benda selama perpindahannya?

Penyelesaian:

Diketahui: F1 = 4N; θ1 = 0○ (arah F1 searah perpindahan benda)

F2 = 2N; θ2 = 120○
S = 0,5 m

Ditanya: W

Jawab:

W = W1 + W2

W = F1 . S . cos θ1 + F2 . S . cos θ2

W = 4 . 0,5 . cos 0○ + 2 . 0,5. cos 120○

W = 2 – 0,5 = 1,5 N.m

Sumber: www.gambaranimasi.org

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 6|Page

Kegiatan 1.2 Diskusi Kelompok

Bentuklah kelompok belajar yang terdiri atas 4-5 siswa (usahakan yang berasal dari
daerah yang berbeda). Setelah kalian mempelajari usaha oleh gaya konstan, mestinya
kalian berpikir untuk menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya kalian
akan mengangkat beban 500 N ke atas gedung yang tingginya 8 meter. Coba buatlah
rancangan alat yang memudahkan untuk mengangkat beban ke atas gedung. Uraikan
komponen-komponen gayanya bila alat tersebut bekerja!

B. ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi. Energi
merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi tidak dapat
dimusnahkan, tetapi diubah menjadi wujud yang lain. Apabila ada beberapa
sistem kemudian sebuah system pertama memberikan usaha pada sistem
kedua, energi akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua.

Gambar 1.2 Anak belajar bergerak Sebagai contoh perhatikan dambar di
dengan aktif samping!

Sumber: Seorang anak mendorong mobil mainan
https://importer.co.id/mainan- hingga mobil bergerak. Anak itu melakukan
mobil-anak usaha pada mobil, sebagian usaha digunakan
untuk bergerak atau menjadi tenaga gerak,
sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan
pada lantai, sebagian menjadi tenaga termal
(panas) karena gesekan antara roda mobil dan
lantai. Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam
tubuh berkurang karena digunakan untuk
mendorong mobil. Energi berpindah dari tenaga
kimia menjadi tenaga gerak dan tenaga termal
gesekan. Energi total sebuah sistem dan
lingkungannya tidak akan berubah, tetapi hanya
terjadi perubahan bentuk energi saja. Kita akan
mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena
gerakannya,dan juga energi potensial yaitu

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 7|Page

tenaga karena konfigurasinya. Kita juga akan mempelajari hukum kekekalan
tenaga, serta bagaimana energi potensial berubah menjadi energi kinetik dan
sebaliknya

1. ENERGI KINETIK

Perhatikan video pada link atau scan QR code berikut:

https://www.youtube.com/watch?v=cZM8UKH_uyo

Apa yang dapat dipahami dari video tersebut?

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang
konstan. Benda tadi akan mendapat percepatan sebesar F/m yang konstan
dengan arah sama dengan arah gaya. Pada gerak dengan percepatan
konstan maka percepatan rata- ratanya sama dengan percepatan sesaatnya.
Bila arah gaya kita misalkan pada arah x dan saat t = 0 posisinya adalah 0
(x = 0) dan selama t detik kecepatannya berubah dari vo menjadi v, maka
percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

…. (3)
dan

…. (4)

Usaha yang dilakukan adalah:
W = F.x = m.a.x
= m ( − 0 ) ( + 0 ) t

2

…. (5)

…. (6)

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 8|Page

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai
tenaga kinetik benda, seringkali diberi simbol K. K0 =1/2 .m .v2adalah tenaga
kinetik awal dan K = ½.m.v2 adalah tenaga kinetik akhir.

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu, bisa
2 atau 3 gaya bekerja pada benda yang sama. Usaha total yang dilakukan
adalah usaha karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan
gaya atau gaya netto yang bekerja pada benda. Persamaan (5) berlaku
dengan F adalah gaya total. Dengan demikian dari persamaan (5) di atas
bisa kita katakan bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya netto yang bekerja
pada benda sama dengan perubahan energi kinetik benda tersebut. Satuan
energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu Joule.
Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah.
Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetic benda.
Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda. Hal
ini sering disebut sebagai teorema usaha dan energi.

Teorema Usaha Energi
Usaha yang dilakukan oleh gaya total pada partikel, selalu sama dengan perubahan
tenaga kinetik partikel

Contoh Soal 1.2

1. Sebuah gaya konstan bekerja pada benda yang bermassa 1 kg yang mulamula diam,
sehingga setelah 2 sekon kecepatannya menjadi 4 m/s. Berapakah usaha yang
dilakukan oleh gaya tersebut selama 2 sekon itu?

Penyelesaian:

Diketahui: m = 1 kg ; vo = 0 ; t = 2 sekon ; vt = 4 m/s

Ditanya: W

Jawab :

W = ½ . m . vt2 – ½ . m . v02

W = ½ . 1 . 42 – ½ . 1 . 02

W = 8 Joule

Sumber: www.gambaranimasi.org

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 9|Page

Contoh Soal 1.2

2. Sebuah mobil yang bermassa 2 ton, mula-mula bergerak dengan kecepatan 72
km/jam. Kemudian mobil direm dengan gaya konstan. Setelah menempuh jarak 150
m kecepatan mobil menjadi 36 km/jam, hitunglah:
a. usaha yang dilakukan oleh gaya pengereman selama mobil direm
b. besar gaya pengereman!

Penyelesaian:

Diketahui: m = 2 ton = 2000 kg vo = 72 km/jam = 20 m/s

S = 150 m vt = 36 km/jam = 10 m/s

Ditanya: a) W b) F

Jawab:

a) W = ½ . m . vt2 – ½ . m . v02 b) W = F . s
W = ½ . m (vt2 - v02) - 300.000 = F . 150
W = ½ . 2000 (100 – 400) F = - 2.000 N
W = - 300.000 Joule

Tanda (-) berarti arah gaya pengereman berlawanan dengan arah gerak
mobil.

Kegiatan 1.3 Diskusi Kelompok

Diskusikan bersama kelompok Anda pertanyaan berikut.
1. Dari uraian di atas, adakah hubungan antara usaha yang dilakukan oleh
gaya-gaya konstan yang bekerja pada suatu benda dengan energi kinetik
benda selama benda bergerak karena pengaruh gaya tersebut?
2. Tentukan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya energi kinetik!
3. Sebanding dengan apa sajakah besar energi kinetik?
4. Buatlah soal, yang mempunyai nilai energi kinetik = 10 joule!

2. ENERGI POTENSIAL

A. Energi Potensial Gravitasi
Perhatikan video pada link atau scan QR code berikut:

https://www.youtube.com/watch?v=sXFeNLjTa8k

Apa yang dapat dipahami dari video tersebut? 10 | P a g e
MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi.
Kita akan membahasnya pada contoh berikut ini.

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya

dengan ketinggian h meter. Bagaimana perubahan energi potensialnya

dan perubahan energi kinetiknya? Berapa energi kinetik apel saat sampai

di permukaan tanah?

Pada contoh ini sistem adalah antara apel

dan bumi, gaya yang bekerja dalam sistem adalah

gaya gravitasi bumi. Energi kinetik mula-mula

adalah 0 karena apel masih tergantung di pohon.

Apel mencapai permukaan tanah dengan

kecepatan sebut saja , maka energi kinetiknya saat

di tanah adalah K, dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah. Energi

potensial berubah sesuai dengan perubahan

energi kinetiknya. Apabila perubahan energi

kinetiknya membesar maka perubahan energi

potensialnya mengecil. Dengan demikian energi

Gambar 1.3 Ilustrasi Energi potensial saat apel masih di pohon lebih besar dari
energi potensial apel ketika sudah sampai di
Potensial yang terjadi pada buah tanah. Apabila percepatan gravitasi tidak berubah

apel yang terjatuh

Sumber: E-book Dwi Satya Palupi

dkk

besarnya untuk ketinggian yang kecil, maka gaya gravitasi yang dikerjakan
bumi kepada apel sebesar F=-mg. Arah gaya ke bawah atau menuju
permukaan tanah. Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah:

W = ⃗ . s‾
W=m.g.h

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu
ke bawah.
Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h. Usaha yang dilakukan
gaya gravitasi positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel
yaitu ke bawah.

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 11 | P a g e

Perubahan tenaga potensial apel ΔU = Up - Uh Tenaga potensial di
permukaan tanah bisa dianggap 0,

ΔU = - W
Up - Uh = - W = - m . g . h

Up = energi potensial di permukaan tanah
maka tenaga potensial saat apel berjarak h adalah:

…. (7)
Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda
yang berada pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan
ketinggiannya.
Perubahan tenaga kinetiknya sehingga ΔK = - ΔU = m . g . h
Sehingga Kp – K = m . g . h
Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah.
Karena energi kinetik mula-mula adalah nol maka energi kinetik saat
sampai di permukaan tanah adalah

K=m.g.h
½ . m . v2 = m . g . h

v2 = 2 . g . h
v = √2 . . ℎ
B. Energi Potensial Pegas
Perhatikan video pada link atau scan QR code berikut:

https://www.youtube.com/watch?v=IfOafQP22lw

Apa yang dapat dipahami dari video tersebut?

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas
sebesar k. Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m
diletakkan di lantai yang licin. Massa pegas jauh lebih kecil
daripada massa balok. Balok ditarik sehingga panjangnya

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 12 | P a g e

bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan

konstan. Bagaimana usahanya?

Gaya yang dikerahkan pegas di

samping besarnya F = kx, arahnya

ke kiri, gaya dari luar besarnya

Fluar= kx arahnya ke kanan. Gaya

Gambar 1.4 Pegas ditarik oleh gaya luar total antara gaya pegas dan gaya
sehingga pegas meregang luar bernilai nol, dan balok
bergerak dengan kecepatan
Sumber: E-book Dwi Satya Palupi dkk konstan.

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang
pegas dengan balok bergerak dengan kecepatan konstan adalah
sama dengan gaya pegas tetapi arahnya berlawanan. Balok yang
bergerak dengan kecepatan konstan maka total gayanya nol,
sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan
gaya pegas

∑F = 0
Fpegas + Fluar = 0

Fpegas = -Fluar
Fpegas = -kx

…. (8)

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi
perubahan konfigurasi. Energi yang berkaitan dengan posisi atau
konfigurasi disebut energi potensial. Usaha dari luar pada sistem balok
pegas di atas tidak menghasilkan perubahan energi kinetik tetapi
disimpan sebagai tenaga potensial. Berapa energi potensial akibat gaya
luar yang kita keluarkan? Setiap balok yang bergerak posisinya akan
berubah dan energi potensialnya juga berubah. Besarnya perubahan
energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar yaitu
½ kx2. Bila energi potensial kita sebut U, maka kita dapat menuliskan

ΔU = Wluar = ½ kx2

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 13 | P a g e

U(x) – U(0) = ½ kx2
Saat balok di x =0,kita anggap tenaga potensialnya 0,maka energi
potensial pada sistem pegas massa

…. (9)

Contoh Soal 1.3

1. Sebuah benda yang bermassa 1,5 kg dijatuhkan bebas dari ketinggian 6 m dari
atas tanah. Berapakah energi kinetik benda pada saat benda mencapai ketinggian
2 m dari tanah? (g = 10 m/s2)
Penyelesaian:
Diketahui: m = 1,5 kg ; h1 = 6 m ; h2 = 2 m ; g = 10 m/s2 ; V1 = 0
Ditanya: Ek2
Jawab:
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
0 + m . g . h1 = Ek2 + m . g . h2
90 = Ek2 + 30
Ek2 = 60 joule

2. Sebuah kelereng dilepaskan di titik A pada bidang miring, sehingga kelereng
menggelinding ke bawah. Berapakah kecepatan kelereng di titik B? (g = 10 m/s2)
Penyelesaian:
Diketahui: h1 = 5 m ; h2 = 1 m ; V1 = 0 ;
Ditanya: V2

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 14 | P a g e

Kegiatan 1.4 Diskusi Kelompok

1. Mobil bergerak menempuh jarak seperti
gambar di samping ini!
Bila massa mobil adalah 2 ton, tentukan
energi potensial mobil tersebut berada di
titik B dan C (gunakan titik A sebagai acuan
(hA = 0))

3. HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK Gambar 1.5 Sebuah benda
meluncur menuruni tebing
Energi mekanik yang dimiliki suatu benda cekung
terdiri atas energi kinetik dan energi potensial. Sumber: Buku fisika SMK;
Kedua energi ini dapat berubah satu sama lain.
Apabila energi kinetik benda bertambah, energi Sudirman
potensial benda akan berkurang, karena sebagian
energi potensial benda tersebut berubah menjadi 15 | P a g e
energi kinetik. Sebagai contoh, kita umpamakan
sebuah benda diluncurkan dari atas tebing yang
berbentuk cekung tanpa gesekan, seperti kita lihat
pada Gambar 1.5.

Ketika benda berada di puncak tebing, energi
kinetiknya adalah nol karena benda berada pada
keadaan diam dan energi potensial benda EP = mgh.
Setelah benda dilepas dan meluncur menuruni
tebing, maka secara berangsur energi potensial
benda berubah menjadi energi kinetik, hingga
mencapai titik maksimumnya sebesar EK = ˆ2

2

Berdasarkan hukum kekekalan energi, besar
energi mekanik benda ketika berada di puncak
tebing adalah sama dengan energi mekanik benda
ketika berada pada titik minimum (terendah).

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI

Sehingga kecepatan benda tepat saat melintasi titik …. (10)
dasar tebing adalah sebagai berikut.

EMA = EMB
EK + EPA = EK + EPB
0 + mgh = ½ mv² + 0

v = √2gh

Contoh Soal 1.4

1. Sebuah benda yang bermassa 1,5 kg dijatuhkan bebas dari ketinggian 6 m dari
atas tanah. Berapakah energi kinetik benda pada saat benda mencapai ketinggian
2 m dari tanah? (g = 10 m/s2)
Penyelesaian:
Diketahui: m = 1,5 kg ; h1 = 6 m ; h2 = 2 m ; g = 10 m/s2 ; V1 = 0
Ditanya: Ek2
Jawab:
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
0 + m . g . h1 = Ek2 + m . g . h2
90 = Ek2 + 30
Ek2 = 60 joule

2. Sebuah kelereng dilepaskan di titik A pada bidang miring,
sehingga kelereng menggelinding ke bawah. Berapakah
kecepatan kelereng di titik B? (g = 10 m/s2)

Penyelesaian:

Diketahui: h1 = 5 m ; h2 = 1 m ; V1 = 0 ;

Ditanya: V2

Jawab:

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 16 | P a g e

Kegiatan 1.5 Diskusi Kelompok

Diskusikan bersama kelompok Anda pertanyaan di bawah ini!

1. Pada sebuah diesel tertulis 250 pk. Apakah arti tulisan tersebut?

2. Sebuah traktor dalam waktu 30 menit dapat melakukan usaha sebesar

134,28 Kj. Jika traktor tersebut direklamekan mempunyai daya 200 pk

dengan efisiensi 80%, bagaimana dengan reklame tersebut? Jika tidak

benar berapakah efisiensi traktor yang sebenarnya?

3. Apakah arti tanda negatif pada persamaan: Ep = − . ′


4. Bagaimana hubungan jarak benda terhadap energi potensial yang

dimilikinya?

5. Diketahui benda bermassa m berada pada jarak h dari permukaan bumi

dimana nilai h jauh lebih kecil dari jari-jari bumi (r < R). Tunjukkan

bahwa energi potensial yang dimiliki dapat dinyatakan:

Ep = m . g . h Ep = energi potensial
m = massa benda

g = percepatan gravitasi bumi

h = jarak benda ke permukaan bumi

C. DAYA

Daya adalah laju perubahan usaha dari satu system ke sistem yang lain.
Perhatikan gaya F bekerja pada sebuah artikel sehingga partikel bergerak
dengan kecepatan sesaat v, selama selang waktu dt partikel bergeser sejauh
ds. Besar pergeseran adalah ds = vdt. Usaha yang dikerjakan gaya F pada
partikel adalah:

…. (11)

Laju usaha atau kecepatan perubahan usaha adalah:

…. (12)

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 17 | P a g e

Satuan daya adalah J/detik sering dinamakan satu Watt.
1 J/s = 1 Watt

Kita tidak bisa menyamakan daya dengan usaha atau energi. Daya
menunjukkan kemampuan suatu alat merubah energi. Bila kalian memiliki
lampu 5 Watt, artinya lampu mengubah 5 Joule tenaga listrik tiap detiknya
menjadi tenaga panas dan cahaya. Satuan energi sering menggunakan
satuan daya seperti watt-jam.

1 Watt-jam = 1W.3600 detik = 3600 Joule.
Satuan daya yang sering digunakan adalah 1 daya kuda atau
horsepower.

1 hp = 550ft lb/s = 746 W

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 18 | P a g e

DAFTAR PUSTAKA

Widodo, T. 2009. Fisika untuk SMA dan MA kelas XI. Cv Mefi Caraka. Jakarta
diakses pada link: https://docplayer.info/57742070-Tri-widodo-untuk-
sma-ma.html pada 13 September 2022 Pukul 13.55 WIB

Palupi, D. S. 2009. Fisika : untuk SMA dan MA Kelas XI. CV Sabahat. Jakarta
Diakses pada link:
https://www.academia.edu/36371391/Fisika_Kelas_11_Dwi_Satya_Palupi_
Suharyanto_Karyono pada 13 September 2022 pukul 10.02 WIB

MODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI 19 | P a g e

K P RAJ A UTAM
M
S A

BIOGRAFI PENULIS

Abi Aziz Wahyu Zakaria, Lahir di Srimenanti, 05 Januari
1995. Anak ke enam dari enam bersaudara. Riwayat
Pendidikan Penulis yaitu SD Negeri Srimenanti, SMP
Negeri 1 Bandar Sribhawono, SMA Negeri 1 Bandar
Sribhawono dan menyelesaikan Program s1 Pendidikan
Fisika Universitas Lampung pada tahun 2017. Penulis
adalah seorang guru Fisika di salah satu sekolah yang ada
di Lampung Timur yaitu SMKS Praja Utama Sri Bhawono.
Pada Tahun 2022 Penulis Mengikuti Pendidikan Profesi
Guru (PPG) Dalam Jabatan yang dilaksanakan di
Universitas Pendidikan Ganesha..

UNIVERSITASMODUL FISIKA: USAHA DAN ENERGI PENDIDIKAN GANES1 |HP aAg e