Fisika

Usaha Energi Daya: Pengertian, Rumus, Jenis

Halo Sobat Edura! pada pembahasan kali ini kita akan menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik dengan cara menganalisis hubungan antara usaha, perubahan energi, dan hukum kekekalan energi mekanik, serta menerapkan hukum kekekalan energi mekanik untuk menganalisis gerak dalam kehidupan sehari-hari. Kehidupan manusia tidak pernah lepas dari usaha dan energi. Manusia membutuhkan energi agar dapat melakukan usaha. Tahukah Sobat definisi usaha dalam Fisika? Usaha energi daya salah satunya.

USAHA

merupakan hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan dengan perpindahannya. Usaha merupakan proses perubahan energi. Usaha atau kerja yang dilambangkan dengan huruf W (work), digambarkan sebagai sesuatu yang dihasilkan oleh gaya (F) ketika gaya bekerja pada benda hingga benda bergerak dalam jarak tertentu. Hal yang paling sederhana adalah apabila gaya (F) bernilai konstan (baik besar maupun arahnya) dan benda yang dikenai gaya bergerak pada lintasan lurus dan searah dengan arah gaya tersebut.

Jika suatu gaya F menyebabkan perpindahan sejauh s, maka gaya F melakukan usaha sebesar W, yaitu :

Arah gaya F sama dengan arah perpindahan (s). Usaha : W = F . s

Komponen F searah dengan perpindahan adalah F . cos α Usaha : 

W = (F. cos α) . s = F . s . cos α

Dengan :

W = usaha (J)

F = gaya (N)

s = perpindahan (m)

α = sudut antara gaya dan perpindahan

Hasil perkalian antara besar gaya (F) dan besar perpindahan (s) di atas merupakan bentuk perkalian titik atau perkalian skalar. Satuan usaha dalam Sistem Internasional (SI) adalah newton-meter. Satuan Newton-meter juga bisa di sebut joule (1 joule = 1 N.m)

ENERGI

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mendengar istilah energi, apa yang dimaksud dengan energi? Apakah yang anda rasakan setelah mengayuh sepeda di jalan tanjakan? Mengapa demikian?. Energi apa yang tersimpan pada buah kelapa yang berada diatas pohon?. Terhadap pertanyaan-pertanyaan tersebut, secara sepintas kita sering berpikir bahwa energi adalah kekuatan.

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Besarnya energi suatu sistem sama dengan besarnya usaha yang mampu ditimbulkan oleh sistem tersebut. Oleh karena itu, suatu energi sama dengan satuan usaha dan energi juga merupakan besaran skalar.

Dalam fisika, energi dapat digolongkan menjadi beberapa macam antara lain :

Energi mekanik (energi kinetik + energi potensial), energi panas, energi listrik, energi kimia, energi nuklir, energi cahaya, energi suara dan sebagainya.

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan yang terjadi hanyalah transformasi/perubahan suatu bentuk energi ke bentuk lainnya. Misalnya dari energi mekanik diubah menjadi energi listrikpada air terjun.

Energi Kinetik

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

  Ek = ½ mv2                                     Dengan : Ek = energi kinetik (joule)

                                                                                             m = massa benda (kg)

                                                                   v  = kecepatan benda (m/s)

Usaha (W) = perubahan energi kinetik

                  W = ∆ Ek = EK2 ­– EK1

Energi Potensial

apa itu Energi Potensial? 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.

Sebuah benda bermassa m digantung seperti di bawah ini.

Jikatiba – tiba tali penggantungnya putus, benda akan jatuh. Maka benda melakukan usaha, karena adanya gaya berat (w) yang menempuh jarak h. Besarnya energi potensial benda sama dengan usaha yang sanggup dilakukan gaya beratnya selama jatuh menempuh jarak h.

Ep = m.g.h                           Dengan : Ep  = energi potensial (joule)

                                                                 m = massa benda (kg)

                                                                 g  = percepatan gravitasi (m/s2)

                                                                h  = tinggi benda (m)

Energi Potensial Pegas

Adalah energi yang dimiliki benda karena elastik pegas.

Gaya pegas  :        F = k.x

Ep pegas      :     Ep = ½ k x2         

Dengan        : F   = gaya (N)

                      Ep = energi potensial (J)

                      k   = konstanta gaya pegas (N/m)

                      x   = regangan (m)

Hubungan usaha dengan energi potensial :

W = ∆ Ep = Ep1 – Ep2

Energi Mekanik

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

      Em = Ek + Ep

HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat dirubah ke dalam bentuk energi lain. Jadi energi bersifat kekal. Energi mekanik merupakan gabungan dari energi potensial dan energi kinetik.

            Em1 = Em2                                 Dengan :

     Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2                    Em1 = energi mekanik mula – mula (J)

                                                            Em2 = energi mekanik akhir (J)

                                                            Ek1   = energi kinetik mula – mula (J)

                                                            Ek2   = energi kinetik akhir (J)

                                                            Ep1  = energi potensial mula – mula (J)

                                                            Ep= energi potensial akhir (J)

DAYA

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

    P = W/ t        P    = daya (watt)

            W   = usaha (joule)

             t     = waktu (sekon)

daya termasuk besaran skalar yang dalam SI mempubyai satuan watt atau J/s. Satuan lain adalah : 1 HP = 1DK = 746 watt.

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


Nah, sobat Edura sekian informasi tentang materi fisika Usaha Energi Daya: Pengertian, Rumus, Jenis Ternyata konsep fisika itu ada disekeliling kita kan? Nantikan informasi lainnya seputar materi fisika dari Edura.    

Belajar materi fisika lainnya disini ya.

Informasi yang kami ambil dari beberapa sumber bacaan. Untuk konsultasi mengenai pendidikan atau lebih spesifiknya tentang materi sekolah . Kamu dapat menghubungi kami lewat akun instagram kami ya. Silakan klik disini untuk menghubungi kami lewat instagram.

Jangan lupa juga untuk subscribe newsletter dan mailing list kita untuk dapatkan info update yang akan kami kirim melalui browser notification dan email kamu.

Terima Kasih

Semangat mengejar cita-citamu ya sobat Edura

Tags

Haruna Elfathin

Mahasiswa S1 Informatika UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Close