Elastisitas Dan Modulus Young

Bila suatu pegas diberikan beban (w) maka pegas akan bertambah panjang (x) :

maka berlaku hubungan :

Keterangan :
F = gaya pegas (N)
k = konstanta pegas (N/m)
x = pertambahan panjang pegas (m)

Tanda negatif mengatakan bahwa gaya yang bekerja pada pegas justru berlawanan dengan  gaya yang kita berikan (misal : kalau pegas kita tarik ke bawah maka menimbulkan gaya pegas ke atas)  dan bila hanya ditanya nilainya saja maka tanda negatif tersebut boleh tidak dicantumkan. Bila pertambahan panjang pegas disebabkan oleh beban (w) yang digantungkan pada salah satu ujungnya, maka berlaku hubungan :

Gaya (F) = Berat Beban (w)

Sedangkan beban tersebut sanggup dicari dengan rumus :

Keterangan :
w = berat beban (N)
m = massa beban (kg)
g = percepatan grafitasi (m/s²)

besarnya percepatan grafitasi biasanya = 10 m/s² atau 9,8 m/s². Biasanya dalam soal sudah dicantumkan dan seandainya belum maka biasanya percepatan grafitasi yang digunakan yang 10 m/s².

Besar energi potensial pegas sanggup dihitung dengan rumus :


atau





Hubungan antara gaya dan pertambahan panjang sanggup digambarkan dalam grafik sebagai berikut :

Susunan Pegas

 a. Susunan Seri
besar konstanta gabungannya :

sehabis mendapat nilai 1/ks jangan lupa dibalik untuk mendapat nilai ks.
kalau nilai k1 = k2 = k3 = .... maka :

n = banyaknya pegas

b. Susunan Paralel
besar konstanta gabungannya :

kalau nilai k1 = k2 = k3 = .... maka :

n = banyaknya pegas

Bila susunan pegas terdiri dari adonan susunan seri dan paralel maka harus ditentukan dahulu belahan yang digabung terlebih dahulu. kalau diibaratkan fatwa sungai maka belahan cabang yang terumitlah yang digabung terlebih dahulu, gres lalu hasil adonan tersebut digabung dengan belahan yang lain....intinya penggabungan secara seri dan paralel memiliki rumus yang berbeda sehingga mustahil dikerjakan bersama-sama, di dalam rangkaian paralel sanggup jadi ada belahan yang harus diseri terlebih dahulu dan sebaliknya dalam rangkaian seri sanggup jadi ada belahan yang harus diparalel terlebih dahulu, mirip pola di bawah ini :

Modulus Young/Elastis

jika ada benda yang bersifat lentur dengan panjang tertentu lalu ditarik dengan gaya tertentu yang mengakibatkan pertambahan panjang benda tersebut maka berlaku hubungan :

pengambaran di atas  diasumsikan luas penampangnya berbentuk lingkaran.... dan besarnya tegangan (T) dan regangan dari insiden tersebut sanggup dicari dengan rumus :

Tegangan (T) :

F = gaya (N)


Regangan (e) :

dan nilai modulus young/elastinya = tegangan (T) dibagi regangannya (e) :

Periode dan Frekuensi pada Pegas

Periode ( T ) :

Frekuensi ( f ) :

Keterangan :
k  = konstanta pegas
m = massa beban pada pegas ( kg )

Sumber http://mediabelajaronline.blogspot.com

Usaha Dan Energi

Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya pada suatu benda yaitu hasil kali gaya tersebut dengan perpindajan titik dimana gaya itu bekerja.

Keterangan :

W = Usaha (J)

F  = gaya (N)

s   = jarak/perpindahan (m)

  = Ehemm..... dengan kata lain klo digambarkan antara perjuangan dan perpindahannya harus sejajar....

= Klo gaya yang kita kerjakan membentuk sudut tertentu terhadap perpindahannya??

= kita uraikan saja gaya tersebut menurut sudut yang terbentuk.....

dan gaya yang kita gunakan yaitu hasil peruraian yang sejajar dengan arah perpindahannya... 

sebagai teladan gambar di samping, yakni sebuah balok yang bergerak sejajar bidang horizontal (mendatar) lantaran dikenai suatu gaya yang membentuk sudut tertentu terhadap bidang datar (θ). maka gaya yang kita gunakan yaitu hasil peruraian gaya tersebut yang sejajar dengan bidang datar.....

→ jikalau benda diberi gaya (F) tetepi tidak bergerak (s = 0) maka usahanya = 0
→ jikalau benda diberi gaya (F) yang tegaklurus dengan arah perpindahannya maka usahanya= 0
→ jikalau benda diberi gaya (F) dan arah perpindahannya berlawanan dengan arah gayanya maka        usahanya bernilai negatif ( W = - F.s )

Segala bentuk gaya, gaya grafitasi (berat benda), gaya gesek, gaya pegas, gaya listrik, gaya coloumb dll, yang menyebabkan suatu benda berpindah daerah berarti memiliki usaha.


Energi Potensial Grafitasi

Keterangan :
Ep   = energi potensial (J)
m     = massa benda (kg)
h      = ketinggian (m)
∆Ep = perubahan energi potensial (J)

Energi Kinetik

Keterangan :
Ek   = energi kinetik (J)
v      = kecepatan benda (m/v)
∆Ek = perubahan energi kinetik (J)

= Ingat2.... untuk mencari perjuangan lantaran perubahan energi kinetik pada penggalan perubahan kecepatan harus dikuadratkan terlebih dahulu gres diselisihkan..... jangan terbalik diselisihkan gres dikuadratkan.


Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Pada suatu sistem yang hanya dipengaruhi gaya berat (F = m.g) dan tidak ada gaya lainnya yang bekerja. maka berlaku "Hukum Kekekalan Energi Mekanik". Besarnya energi mekanik total sistem pada semua posisi/kedudukan benda bernilai tetap.

Energi mekanik merupakan campuran energi potensial benda (Ep) dan Energi kinetiknya (Ek).

Em = Ep + Ek

Em1 = Em2

• Pada ketinggian maksimum (hmaks) kecepatannya = 0 m/s maka energi kinetiknya juga = 0 J. berlaku hubungan :

• Pada ketika benda akan menyentuh tanah maka ketinggiannya = 0 m maka energi potensialnya juga = 0 J. berlaku hubungan :

 maka kecepatan benda ketika menyentuh tanah sanggup dihitung dengan :

Contoh :

Pada ketika ketinggian benda = setengah ketinggian mula2 berapakah besar kecepatan benda ?

ingat... ketika ketinggian mula2 benda belum bergerak sehingga energi kinetiknya = 0

m.g.h1 + ½.mv1² = m.g.h2 + ½.mv2²

m.g.h + 0 = m.g.½h +  ½.mv2²

m.g.h - ½.m.g.h  =  ½.mv2²

½.mv2² = ½.m.g.h

Daya dan Efisiensi 

Daya
Daya yaitu besarnya perjuangan atau energi tiap satuan waktu.

keterangan :
P    = daya (W)
W  = perjuangan (J)
E    = energi (J)
t     = waktu (s)
s     = jarak/perpindahan (m)
v    = s/t = kecepatan (m/s)


Efisiensi (daya guna)

tidak semua daya yang diberikan ke suatu sistem (Pmasukan) diubah menjadi daya yang dihasilkan sistem tersebut (Pkeluaran).

Perbedaan Pmasukan dan Pkeluaran disebabkan oleh daya yang diberikan kepada suatu sistem tidak semuanya diubah menjadi bentuk daya yang kita butuhkan. 

sebagai contoh, daya listrik yang dipakai yntuk menyalakan lampu tidak semuanya diubah menjadi energi cahaya, ada sebagian daya listrik yang bermetamorfosis panas.

besarnya efisiensi biasanya dinyatakan dalam persen :

dalam pengerjaan soal bentuk persen ini harus diubah terlebih dahulu menjadi dalam bentuk pecahan atau desimal


Contoh Perubahan Energi

a. Energi Potensial menjadi Energi Kinetik

Jika kita menjatuhkan benda dari ketinggian tertentu maka akan terjadi perubahan energi potensial pada titik tertinggi menjadi energi kinetik seluruhnya pada titik terndah (saat benda hampir menyentuh permukaan tanah)  maka terdapat hubungan :
 maka kecepatan benda ketika menyentuh tanah sanggup dihitung dengan :

b. Energi Potensial Berubah Menjadi Energi Kalor

Benda jatuh dari ketinggian tertentu, ketika menumbuk tanah sebagian energi potensialnya akan bermetamorfosis kalor.

Keterangan :
∆T = perubahan suhu ( ⁰K )
c    = kalor jenis
g    = percepatan gravitasi ( m/v² )

c. Energi Potensial Menjadi Energi Listrik

Air terjun ada yang dimanfaatkan menjadi sumber energi listrik. Proses ini memakai alat yang disebut generator. Generator merubah sebagian energi potensial jeram menjadi energi listrik.

Keterangan :
P   = daya listrik ( W )
V  = tegangan atau beda potensial ( V )
I    = arus listrik ( A )
t    = waktu ( s )

  = Oke... selamat belajar....

Sumber http://mediabelajaronline.blogspot.com