Energi, Usaha, dan Daya

Pengertian

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Sedangkan, usaha adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda untuk melakukan perpindahan (gaya dikali perpindahan). Pengertian energi dan usaha di atas adalah pengertian secara fisika, sedangkan dalam kehidupan sehari-hari agak sedikit berbeda. Misalnya : Bedu mempunyai usaha pembuatan batu bata dan Amir mempunyai usaha toko manisan. Atau sering kita dengar kata-kata orang tua bahwa kita harus ber-usaha keras untuk mengejar cita-cita. Tetapi sebenarnya bukan pengertian itu yag kita mau bahas pada artikel energi dan usaha ini, melainkan pengertian energi dan usaha secara fisika. 

Jenis-jenis Energi dalam Fisika

Dari beberapa artikel fisika yang saya baca umumnya energi dibedakan menjadi 3 (tiga) yaitu :

1. Energi Potensial

Yaitu energi yang dimiliki oleh benda karena kedudukannya, contohnya : pegas. Energi ini sifatnya tersembunyi dan akan keluar jika dilakukan sesuatu kepadanya. Coba anda tarik sebuah pegas dengan kencang-kencang, maka pegas tersebut akan bergerak berulang-ulang atau melepaskan energi secara berulang-ulang. Padahal kita hanya menariknya satu kali saja. Contoh energi potensial pada pegas ini disebut juga energi potensial elastis.

2. Energi Kinetik

Yaitu energi yang dimilki oleh suatu benda karena gerakannya. Jadi bisa dikatakan energi kinetik ini adalah energi yang berhubungan dengan gerakan, misalnya : percobaan menjatuhkan beberapa benda dengan berat yang sama pada tanah yang berlumpur. Diperoleh kesimpulan bahwa kuadrat kecepatan akan berbanding lurus dengan kedalaman tanah tersebut.

3. Energi Mekanik

Yaitu energi yang diperoleh dari hasil penjumlahan energi potensial dengan energi kinetik.

\

Rumus-rumus Fisika Energi dan Usaha

I. Rumus pada Energi
1. Rumus pada energi Potensial
Ep = m. g. h
Ket :
Ep = Energi potensial gravitasi (Joule)
m = Massa benda (Kg) 
g = Percepatan gravitasi (N/kg) atau (m/s kuadrat)
h = Ketinggian benda (meter)

Rumus lain energi potensial :
Ep = Em - Ek

2. Rumus pada Energi Kinetik 
Ek = 
Ket :
Ek = Energi kinetik
v = kecepatan (m/s)
m = massa benda (kg)

Rumus lain energi kinetik :
Ek = Em - Ep

3. Rumus Energi Mekanik
Em = Ep + Ek
Ket:
Em = Energi Mekanik

II. Rumus Usaha
W = F.s
atau
W = F. s cos θ 
Ket :
W = Usaha (Joule atau Kg m/s)
F = Gaya (Newton)
s = Jarak perpindahan benda
θ = Sudut antara arah gaya dengan arah perpindahan


III. Rumus Hubungan Energi dan Usaha
W = ΔEp = m. g. (h2 - h1)
atau
W = ΔEk = 
     
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
Keterangan :
W = Usaha
Ep1 = Energi potensial awal
Ek1 = Energi kinetik awal
Ep2 = Energi potensial akhir
Ek2 = Energi kinetik akhir


IV. Rumus Hubungan, Energi, Usaha dan Daya

P =ΔE / Δt

atau
P = W / Δt 
atau
P = F. s / Δt 
atau
P = F. v  
Keterangan :
P = Daya (Watt atau J/s)
ΔE = Perubahan energi (J)

Δt = Perubahan waktu (s)
W = Usaha (J)
F = Gaya (N)
s = Jarak (m)


Contoh Soal Energi dan Usaha 

1. Terdapat Benda beratnya w Newton (g = 9,8 m/s²) mula-mula dalam keadaan diam. Gaya besarnya 10 newton bekerja pada benda selama 10 detik. Jika gaya telah melakukan usaha sebesar 3000 joule, berapa w dan berapa besarnya daya dalam watt dan HP.

2. Benda yang massanya 4 kg sedang bergerak. Hitunglah besar usaha untuk : 

a. Menaikkan kecepatan benda dari 3 m/s menjadi 6 m/s. 

b. Menghentikan gerak benda yang kecepatannya 10 m/s  (g = 9,8 m/s²)

3.Kapan Energi Potensial pegas akan sama dengan 0 ?

4. Untuk Menggeser sebuah balok pada bidang datar Yakub mengeluarkan usaha 20 joule, Hitunglah gaya dorong Yakub jika balok tersebut bergeser sejauh 50 Cm ?

5. Jika Yakub membawa ransel seberat 20 Kg kemudian mendaki bukit dengan ketinggian 20 meter, jika Yakub bergerak dengan kecepatan tetap, Hitunglah usaha yagn harus dilakukan Yakub ?

Video Edukasi Tentang Energi dan Usaha


copy from........ http://smartinyourhand.blogspot.com