Usaha dan Energi

Pengertian Usaha dan Energi

Usaha

Terdapat dua pengertian usaha yaitu dalam bidang fisika dan dalam kehidupan sehari-hari. Untuk lebih jelasnya sobat bisa baca lebih lanjut dibawah.

Usaha dan Energi

Pengertian Usaha dalam bidang Fisika

Pengertian usaha dalam bidang fisika merupakan proses perubahan energi dan proses ini selalu dihubungkan dengan gaya (F) yang dapat menyebabkan adanya perpindahan suatu benda (S). Dengan kata lain, bahwa jika ada suatu gaya yang bekerja pada benda dan benda tersebut mengalami adanya perpindahan maka dapat dikatakan bahwa gaya tersebut melakukan usaha terhadap benda.

Pengertian Usaha dalam kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari kata"usaha" dapat diartikan sebagai suatu "upaya" untuk mencapai suatu tujuan atau target tertentu, tidak dapat dinyatakan dengan angka atau ukuran serta tidak pula dapat dinyatakan dengan rumus matematis.

Sebagai contoh: Budi ingin mendapat rangking 1 sebab ia dijanjikan akan mendapat hadiah dari ayahnya, untuk mencapainya Budi berusaha keras dengan belajar sungguh-sungguh dan berdoa kepada Tuhan.

Dari contoh diatas dapat digaris bawahi makna kata "usaha" dalam kehidupan sehari-hari.

Rumus Usaha

Pengertian usaha diatas adalah usaha oleh gaya konstan artinya arah dan nilainya konstan. Besar usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya (F) pada suatu benda sehingga mengakibatkan adanya perpindahan (S), dapat dirumuskan kembali sebagai berikut.

Besar usaha oleh gaya konstan didefinisikan sebagai hasil dari besarnya komponen gaya terhadap arah perpindahan dengan besar perpindahan yang dihasilkan.

Apabila usaha dirumuskan secara matematis sebagai.

W: Besar Usaha (Nm)

F: Gaya (N)

S: Jarak perpindahan benda (m)

Tetapi jika gaya yang melakukan usaha membentuk sudut α terhadap perpindahan(misal terhadap  garis horizontal) maka gaya tersebut dapat diuraikan ke dalam 2 komponen.

Sumbu x

Sumbu y

Energi

Energi sering disebut sebagai tenaga. Dalam kehidupan sehari-hari energi dihubungkan dengan gerak. Misal orang yang enerjik adalah orang yang selalu bergerak dan tidak pernah diam. Jadi, energi juga dihubungkan dengan kerja, maka dapat diambil kesimpulan sebagai.

Definisi Energi merupakan kemampuan untuk melakukan kerja

Dalam ilmu fisika energi dihubungkan dengan gerak, yaitu suatu kemampuan untuk melakukan kerja(mekanik). Energi di alam sangatlah kekal, berikut sifat-sifat energi.

1. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.
2. Energi dapat diubah menjadi energi lain (transformasi energi). Misal energi listrik menjadi energi mekanik. Contoh pada kipas angin
3. Energi dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain atau sistem ke sistem lain (transfer energi). Misal konduksi pada saat kita memanaskan air, panas(kalor) berpindah dari api ke panci kemudian ke air kemudian menjadi uap air.
4. Energi dapat dipindah ke sistem lain melalui gaya yang menyebabkan perpindahan, yaitu pada kerja mekanik.

Macam Energi

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah suatu energi yang hanya dimiliki oleh benda bergerak. Berarti semua benda yang bergerak mempunyai energi kinetik Ek. Secara matematis Energi Kinetik dapat ditulis sebagai.

Energi Potensial

Energi potensial dibagi menjadi dua yaitu energi potensial gravitasi dan energi potensial pegas.

Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki akibat kedudukan benda tersebut terhadap bidang acuannya. Yang dimaksud bidang acuannya disini adalah bidang yang diambil sebagai titik acuan yang memiliki energi potensial sama dengan nol (0). Contohnya pada: energi air terjun.

Energi potensial gravitasi suatu benda dengan massa m dan berada di medan gravitasi benda lain  yang bermassa M(misal diambil bumi yang bermassa M) dirumuskan sebagai.



Dengan titik acuan di tak hingga, dimana:
G: Tetapan gravitasi 6,67 x 10^-11 Nm²/kg²

M: Massa bumi
m: Massa benda
r: Jarak benda dari pusat bumi

Apabila permukaan bumi sebagai bidang potensial nol dengan ketinggian yang tidak melebihi 1000 km maka percepatan gravitasi dapat dianggap konstan dan cenderung tidak diperhitungkan. Sehingga didapat persamaan.



Dengan:

E_p : Energi potensial (joule)

m : massa benda (kg)

h : ketinggian dari permukaan bumi (m)

g : percepatan gravitasi (m/s²⁾

Energi Potensial Pegas

Energi potensial pegas adalah energi potensial karena adanya gaya tarikan atau gaya tekan terhadap suatu pegas, atau dengan kata lain, kemampuan suatu benda yang dihubungkan dengan pegas untuk berada pada suatu tempat karna panjang pegas berubah sepanjang x.

Persamaan energi potensial pegas sebagai.



Keterangan:

E_pegas : Energi potensial pegas (joule)

k : Konstanta pegas (N/m)

x : pertambahan panjang pegas (m)

Sekian materi Fisika tentang Usaha dan Energi semoga sobat tambah ilmu dengan adanya artikel ini.

Terima kasih bagi yang sudah mampir di blog ini. Jika masih ada yang kurang jelas bisa kontak admin. Dan jika informasi ini bermanfaat maka boleh dishare juga kok.