Pengertian Usaha dan Energi

Diposting pada
Rate this post

Pengertian Usaha

Usaha adalah besarnya energi yang diperlukan untuk mengubah suatu posisi yang diberikan oleh gaya pada benda atau objek. Usaha yang dilakukan oleh suatu objek tersebut didefinisikan sebagai perkalian antara jarak yang ditempuh dengan gaya yang searah dengan perpindahan benda.

Usaha dilambangkan dengan W, yang merupakan singkatan dari kata bahasa Inggris Work yang artinya bekerja dan memiliki satuan Joule. Satuan Joule diartikan sebagai besarnya energi yang dibutuhkan untuk memberi gaya sebesar satu Newton sejauh 1 meter. Maka, 1 Joule sama dengan 1 Newton meter (N.m).

Usaha dirumuskan dengan:

W = F . x

Dengan: W = usaha yang dilakukan oleh benda (Joule)

F = gaya yang diberikan benda (N)

x = jarak perpindahan benda atau objek (m)

Untuk memahami konsep usaha, Anda dapat memperhatikan gambar lintasan Usaha dan komponennya berikut ini.

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Jika gaya yang diberikan pada benda membentuk suatu sudut, maka rumus usaha menjadi:

Dengan:

 = Sudut yang dibentuk oleh gaya terhadap perpindahan benda.

 Usaha dapat memiliki nilai positif dan negatif tergantung pada arah gaya terhadap perpindahan benda. Jika gaya yang diberikan pada benda berlawanan arahd engan perpindahan benda, maka nilai usaha yang diberikan adalah negatif. Sedangkan jika gaya yang diberikan oleh benda searah dengan perpindahan benda, maka usaha yang diberikan bernilai positif.

Usaha yang diberikan juga dapat bernilai nol (0) atau benda tidak melakukan usaha jika:

  • Diberikan gaya namun benda tidak berpindah.
  • Diberikan gaya yang tegak lurus dengan perpindahan ()

Pengertian Energi

Energi adalah salah satu konsep yang paling penting dalam ilmu fisika. Pada materi ini, energi berhubungan dengan usaha, maka energi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha.

READ  Besaran, Satuan, dan Dimensi dalam Ilmu Pengukuran Fisika

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi gerak yang dimiliki oleh suatu benda karena geraknya. Kinetik berasal dari kata Yunani ‘Kinetikos’ yang memiliki arti ‘bergerak’. Jadi, setiap benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik.

Energi kinetik dirumuskan dengan:

Dengan:

EK = Energi kinetik benda (joule)

m = Massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s2)

Usaha merupakan besarnya energi sehingga usaha juga merupakan perubahan energi. Hubungan antara usaha dengan energi kinetik dirumuskan dengan:

Dengan:

W = usaha yang dilakukan oleh benda (Joule)

EK = Perubahan energi kinetik (Joule)

  = Perubahan kecepatan (m/s2)

Energi potensial

Ketika benda bergerak, maka benda tersebut memiliki energi kinetik. Benda juga mungkin memiliki energi potensial. Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisi, bentuk ataupun sususnan benda. Energi potensial disebabkan karena adanya gaya gravitasi. Sebuah benda memiliki energi potensial yang besar jika massanya semakin besar dan semakin tinggi ketinggiannya.

Energi potensial dirumuskan dengan:

EP = mgh

Dengan: EP =  energi potensial benda (Joule)

g = kecepatan gravitasi (9,8 m/s2)

h = ketinggian benda (m)

Hubungan usaha dengan energi potensial dirumuskan dengan:

Dengan: h2 – h1 = perubahan ketinggian (m).

Demikian ulasan tentang usaha dan energi. Semoga bermanfaat.