Usaha dan Energi

BAB 1 FISIKA

Usaha dan Energi

1. Usaha (W)

Usaha adalah hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan dengan perpindahannya.

                Dirumuskan : W = F . S cos θ

Keterangan :

W            = Usaha yang dilakukan pada benda (Nm = joule)

F             = Gaya yang bekerja

S             = Perpindahan benda (m)

θ             = Sudut antara gaya F dan perpindahan

2.  Energi

A.      Energi Kinetik (E_k)

Energi kinetik adaah energi yang dimiliki oleh setiap benda yang bergerak. Energi kinetik suatu benda besarnya berbanding lurus dengan massa berbanding lurus dengan massa benda dan kuadrat kecepatannya.

E_k = 1/2 mv²

Hubungan usaha dan energi kinetik :

W = 1/2 E_k

W = 1/2 m(v₂² – v₁²⁾
Keterangan :

                  m         = massa benda (kg)

      v          = kecepatan benda (m/s)

B.      Energi Potensial (Ep)

Energi Potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena pengaruh tempatnya (kedudukannya). Energi potensial ini juga disebut energi diam, karena benda yang diam pun dapat memiliki tenaga potensial.

E_p = m . g . h

Hubungan usaha dan energi potensial

W = 1/2 E_p

W = m . g . (1/2 h)

                  Keterangan :

                   m           = massa benda

                   g            = percepatan gravitasi (m/s²)

                   h            = tinggi benda (m)

C.      Energi Mekanik (E_m = E_k + E_p)

Energi mekanik (Em) adalah jumlah antara energi kinetik dan energi potensial suatu benda.

E_m = E_k + E_p

D.      Kekekaan Energi Mekanik (E_m = E_p + E_k)

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.

Jadi energi itu adalah KEKAL.

E M₁ = E M₂

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

mgh₁ + 1/2 mv₁² = mgh₂ + 1/2 mv₂²

           3.  Daya (p)

Daya (p) adalah usaha yang dilakukan tiap satuan waktu.

Daya merupakan usaha persatuan waktu atau laju perubahan energi.

P = w/t = F . s /t  = F . v

Daya termasuk besaran scalar yang dalam satuan MKS mempunyai satuan watt atau J/s.

Satuan lain adalah: 1 HP = 1 DK =  1 PK = 746 watt

HP = Horse Power; DK = Daya Kuda; PK = Paarden Kracht

1 Kwh adalah satuan energi besarnya = 3,6 . 10⁶ watt.detik = 3,6 . 10⁶ joule.