tirto.id - Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), kata "usaha" berarti kegiatan dengan mengerahkan tenaga, pikiran, atau badan untuk mencapai suatu maksud. Namun, berbeda pengertiannya dengan "usaha" dalam ilmu fisika yang berkaitan dengan penggunaan gaya dan perpindahan benda. Menurut e-modul Energi yang Berusaha (Kemdikbud 2017), definisi usaha adalah perkalian antara besar gaya yang bekerja pada benda dengan perpindahan yang terjadi karena adanya gaya itu.
Oleh sebab itu, usaha dapat dirumuskan sebagai berikut:  Usaha (W) = Gaya (F) x Perpindahan (s)
Faktor yang memengaruhi usaha adalah gaya dan perpindahan. Satuan internasional (SI) untuk gaya adalah N.m atau disebut pula joule (J). Usaha merupakan besaran skalar sehingga ketika sebuah benda bekerja lebih dari satu gaya maka total usaha dari benda itu dihitung dengan menjumlahkan usaha pada masing-masing gaya. Penerapan usaha banyak ditemukan pada kehidupan sehari-hari. COntohnya adalah kejadian mendorong meja hingga berpindah tempat, maka menunjukan seseorang telah melakukan usaha pada meja itu. Demikian pula sewaktu kuda menarik kereta, maka kuda melakukan usaha pada kereta. Usaha dan energi Usaha juga bisa dipengaruhi oleh energi. Misalnya pada mobil yang bergerak, tenaganya diperoleh dari energi hasil pembakaran bahan bakarnya. Orang yang berlari juga mendapatkan energi dari makanan yang dikonsumsinya. Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Setiap benda yang memiliki energi akan cenderung melakukan usaha. Dan, bentuk energi sangat beragam seperti energi listrik, energi surya, energi minuak bumi, energi potensial, energi kinetik, dan sebagainya. Sumber energi sangat melimpah dan terbilang murah. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Pada setiap perubahan energi, tidak ada energi yang hilang sehingga sifatnya kekal. Energi pada benda dapat berwujud energi potensial, energi kinetik, dan energi mekanik. Keduanya memiliki ciri khasnya masing-masing seperti berikut: 1. Energi potensial Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (posisinya). Contoh energi ini tampak pada orang yang menarik anak panah di tali busur, kemudian menahannya. Melesatnya anak panah dapat terjadi karena usaha yang dilakukan tali busur. Contoh lain yaitu bekas cekungan kelapa yang jatu dari atas menuju permukaan tanah. Hal tersebut memperlihatkan adanya energi potensial yang dipunyai kelapa karena jatuh dari ketinggian. Energi potensial akibat perubahan panjang disebut energi pootensial elastis. Energi ini dapat dihitung dengan rumus: Ep = 1/2 k.x Ep = energi potensial k = tetapan elastisitas pegas (M/m) x = perubahan panjang benda (m) Sementara itu, usaha yang muncul dari adanya energi potensial ini dirumuskan dengan W = -ΔEp 2. Energi kinetik Energi kinetik adaah energi yang dimiliki benda karena gerakannya. Energi kinetik hanya dimiliki oleh benda bergerak atau memiliki kecepatan saja. Rumus energi kinetik adalah: Ek = 1/2 mv2 Ek = energi kinetik m = massa v2 (kuadrat) = kecepatan Jika disandingkan dengan rumus usaha dapat dituliskan W = ΔEk 3. Energi mekanik Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial pada suatu benda yang dipakai untuk melakukan usaha. Energi ini dipengaruhi gerakan, atau posisi, atau paduan keduanya. Misalnya adalah pemain badminton memukul shuttlecock (mengeluarkan energi kinetik), lalu shuttlecock melambung (mengeluarkan energi potensial), hingga akhirnya jatuh di lapangan lawan. Energi mekanik dihitung dengan rumus: EM = EP EK EM = energi mekanik EP = energi potensial EK = energi kinetik Usaha dan daya Usaha berkaitan pula dengan daya. Daya merupakan usaha yang dilakukan tidap satuan waktu. Pengertian ini sering disebut dengan laju perubahan energi. Pada waktu yang sama, jika daya yang dimiliki benda semakin besar maka usaha yang dilakukan ikut membesar. Daya dapat dihitung dengan rumus berikut: P = w/t P = daya w = usaha t = interval waktu.
Baca juga:
Baca juga
artikel terkait
HUBUNGAN USAHA ENERGI DAN DAYA
atau
tulisan menarik lainnya
Ilham Choirul Anwar
Subscribe for updates Unsubscribe from updates
Usaha adalah besarnya energi untuk merubah posisi yang diberikan gaya pada benda atau objek. Usaha yang dilakukan suatu objek didefinisikan sebagai perkalian antara jarak yang ditempuh dengan gaya yang searah dengan perpindahannya. Agar kamu mampu memahami materi Usaha dan Energi dengan baik, kamu harus memahami terlebih dahulu materi:
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: Dimana, = Usaha yang dilakukan (Joule) = Gaya yang diberikan (N) = jarak perpindahan objek (m) Agar kamu dapat memahami konsep Usaha dengan baik, perhatikan gambar lintasan Usaha dan komponennya di bawah ini.
Jika gaya yang diberikan pada objek membentuk sudut maka persamaannya menjadi: Dimana, = 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,
EnergiEnergi 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 KinetikEnergi 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: Dimana, = Energi Kinetik benda (Joule) = massa benda (kg) = kecepatan benda (m/s2) Usaha merupakan besarnya energi. Pada konteks ini, usaha merupakan perubahan energi. Hubungan usaha dengan Energi Kinetik dinotasikan dengan: Dimana, = Usaha yang dilakukan benda (Joule) = perubahan Energi Kinetik (Joule) = perubahan kecepatan (m/s2) Energi PotensialSaat 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: Dimana, = Energi Potensial benda (Joule) = kecepatan gravitasi (9,8 m/s2) = ketinggian benda (m) Hubungan usaha dengan Energi Potensial dinotasikan dengan: Dimana, = perubahan ketinggian (m) Energi MekanikEnergi 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: 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: Dimana, = Energi Mekanik benda (Joule) = energi mekanik di posisi 1 = energi mekanik di posisi 2 Contoh Soal Usaha dan EnergiKotak 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 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,
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 Kontributor: Ibadurrahman, S.T. Materi StudioBelajar.com lainnya:
|
Apa hubungan antara energi kinetik dengan energi dalam?
Pos Terkait
Copyright © 2024 apacode Inc.
