Usaha dan Energi

                                                                                    Kamis, 1 september 2016

Pengertian usaha

Dalam kehidupan sehari-hari usaha diartikan sebagai kerja yang kita lakukan untuk menghasilkan uang atau untuk tujuan tertentu. Misalnya ida bekerja agar mendapat uang. Pengertian usaha dalam fisika tentu berbeda dengan pengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari. Dalam fisika usaha diartikan sebagai hasil kali antara komponen gaya dengan perpindahan benda. Dari pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa gaya yang diberikan harus menyebabkan benda berpindah. Jika gaya yang di berikan pada benda tidak menyebabkan perpindahan benda maka usaha pada benda tersebut sama dengan nol.

Contoh :

pedagang buah mendorong peti buah yang berisi jeruk sehingga peti tersebut berpindah sejauh 100 m, maka pedagang buah melakukan usaha terhadap peti buah. Buah rambutan yang jatuh ke permukaan bumi akibat tertarik gaya gravitasi bumi, maka gaya gravitasi melakukan usaha pada buah rambutan. Riko  mendorong tembok sekuat tenaga tetapi tembok tidak berpindah, maka usaha yang dilakukan Riko terhadap tembok sama dengan nol karena tembok tidak berpindah.

Usaha yang diberikan terhadap pada benda dapat dilakukan oleh gaya yang besar dan arahnya tetap. Maupun oleh gaya yang besar dan arahnya tidak tetap. Contoh gaya yang besar dan arahnya selalu konstan adalah gaya gravitasi bumi, sedangkancontoh gaya yang besar dan arahnya tidak konstan adalah gaya pegas.

Besar usaha yang diberikan oleh gaya yang searah dengan perpindahan benda, dapat dihiting dengan persamaan:

                        W = F x s

Keterangan:

W =  usaha ( joule )

F = gaya ( Newton )

S = perpindahan ( meter )

Apabila gaya yang di berikan tidak searah dalam perpindahan benda tetapi membentuk sudut α terhadap perpindahan, maka persamaan diatas tidak berlaku. Besar usaha dapat di hitung dengan persamaaan:

W = F cos α x s

Pengertian energy

Energy adalah kemampuan melakukan usaha/kerja .

bentuk bentuk energy adalah :

- energy panas

- energy gerak

- energy potensial

- energy bunyi

- dan lain lain.

Konservasi energy

konservasi energi adalah : segala tindakan manusia dalam upayanya untuk menghemmat energy ( menggunakan energy seefektif dan seefisien mungkin )

contoh :

- Mematikan lampu saat ruangan terang di siang hari 

- Mematikan kran air jika bak mandi sudah penuh

- dan lain lain

 Hukum kekekalan Energy

Hukum Kekekalan Energy adalah : energy tidak dapat di ciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat berubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain .

Energy dapat digunakan saat mengalami perubahan bentuk :

- energy listrik menjadi panas pada setrika listrik

- energy listrik menjadi gerak pada kipas angin

- dan lain lain

Energi Mekanik

 Energy mekanik merupakan hasil penjumlahan energy potensial dan energy kinetik .

1. energy potensial 

 energy potensial adalah energy yang dimiliki benda karena kedudukannya . Contoh dari energy potensial adalah energi potensial pegas dan energy potensial gravitasi. Pembahasan secara matematis di smp dibatasi pada energy potensial gravitasi. Energy potensial gravitasi yaitu : energy yang dimiliki oleh benda karena posisinya atau kedudukannya terhadap bumi .

Rumusnya adalah : 

Ep = m . g . h

Ep = energy potensial ( joule)

m = massa (kg)

h = ketinggian (m)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

nilai percepatan gravitasi di tiap tempat berbeda , tetapi yang sering dipakai dalam soal adalah g = 10 m/s2

2. Energy Kinetik

Energy kinetik adalah energy yang dimiliki benda karena gerakanya . Rumusnya adalah 

Ek = 1/2 . m . v2 (pangkat 2)

Ek = Energi kinetik (J)

m = Massa ( kg)

v = Kecepatan (m/s)

3. Hubungan Ek, Ep dan Em

Em = Ep + Ek

4. Hukum Kekekalan Energy Mekanik 

Adalah : Energy mekanik awal sama dengan energy mekanik akhir ( selama tidak ada gaya luar yang bekerja pada system ) 

Em1 = Em2

Jika Sebuah Benda Dilempar lurus ke atas, Semakin lama energi kinetiknya berkurang sedangkan energy potensialnya bertambah tetapi energy mekaniknya di tiap titik yang dilewati tetap .