Usaha Dan Energi

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. Ari mendorong tembok sekuat tenaga tetapi tembok tidak berpindah, maka usaha yang dilakukan ari 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 vbesar dan arahnya tidak konstan
adalah gaya pegas.

Besar

usaha yang diberikan oleh gaya yang searah dengan perpindahan benda, dapat dihitung dengan persamaan :
W = F x s
Dimana :
W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
S = Perpindahan (meter)

Apabila gaya yang diberikan tidak searah dengan perpindahan benda tetapi membentuk sudut α terhadap perpindahan, maka persamaan di atas idak berlaku lagi. besar usaha dapat dihitung dengan persamaan :
W = F cos α x s

Pengertian Energi
Dalam kehidupan sehari-hari energi sering diartikan sebagai tenaga. Tetapi dalam fisika energi diarikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kemapuan untuk melakukan kerja. Benda dikatakan memiliki energi jika benda tersebut mempunyai kemampuan untuk melakukan usaha.

Adapun bunyi hukum kekekalan energi “energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan”, tetapi dapat berubah daribentuk yang satu ke bentuk yang lain". Dalam materi usaha dan energi kelas XI hanya akan dibahas energi kinetik dan energi potensial.

a. Energi kinetik
Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda bergerak. Besar energi kinetik benda dirumuskan :
Ek = ½ m v2
Dimana :
Ek = energi kinetik (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
jika benda diam maka energi kinetik benda sama dengan nol (v = 0)

b. Energi potensial
Energi potensial disebut juga energi potensial gravitasi.
Merupakan enegi yang dimiliki benda karena posisi /ketinggian ibenda terhadap permukaan bumi. Besar energi otensial gravitasi dirumuskan :
Ep = m.g.h
Dimana :
Ep = energi potensial gravitasi (J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
h = ketinggian (m)
jika benda berada di permukaan bumi maka energi potensial gravitasi bumi sama dengan nol (ketinggian benda = 0)