Energi suatu benda karena kedudukannya dinamakan energi potensial. Bila energi potensial dilambangkan dengan Ep, maka persamaan matematisnya adalah sebagai berikut.
29.10.13
Sekilas Tentang Usaha Dan Energi
A. Usaha
Usaha dalam fisika didefinisikan sebagai perkalian antara besarnya gaya
yang menyebabkan benda berpindah dengan besarnya perpindahan benda yang
searah dengan arah gaya tersebut. Secara
matematis dapat ditulis sebagai berikut.
W = F x s
Keterangan :
W= Usaha (J)
F = Gaya yang beraksi pada benda (N)
s= jarak pergeseran (m)
B. Energi
Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi
tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan melainkan hanya dapat diubah
bentuknya. Perubahan energi terjadi ketika usaha sedang dilakukan.
Misalnya, ketika Anda melakukan usaha dengan mendorong meja hingga meja
tersebut bergeser. Pada saat proses usaha sedang berlangsung, sebagian
energi kimia yang tersimpan dalam tubuh Anda diubah menjadi energi
mekanik. Di sini Anda berfungsi sebagai pengubah energi (konverter
energi).
1. Energi Kinetik
Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda karena
geraknya. Secara umum energi kinetik suatu benda yang memiliki massa m
dan bergerak dengan kecepatan v dirumuskan oleh persamaan berikut.
2. Energi Potensial
Energi suatu benda karena kedudukannya dinamakan energi potensial. Bila energi potensial dilambangkan dengan Ep, maka persamaan matematisnya adalah sebagai berikut.
C. Hubungan Usaha dan Energi
Misalnya sebuah balok yang mempunyai massa m bergerak dengan
kecepatan awal vo. Karena pengaruh gaya F, maka balok setelah t detik
kecepatannya menjadi vt dan berpindah sejauh s.
Perhatikan Gambar 5.4! Apabila gaya yang diberikan kepada balok besarnya
tetap, maka persamaan yang berlaku adalah sebagai berikut.
Usaha yang dilakukan oleh gaya F adalah
Persamaan di atas merupakan hubungan antara usaha dengan energi kinetik.
Hubungan tersebut secara fisis dikatakan bahwa usaha yang dilakukan
oleh gaya sama dengan perubahan energi kinetik benda.
Bagaimana hubungan usaha dan Energi Potensial?
Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.
D.Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Energi mekanik didefinisikan sebagai penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial.
Misalkan terdapat suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian ha diatas
tanah. Pada ketinggian tersebut benda memiliki Epa = mgha terhadap
tanah dan Eka= 0. Kemudian dalam selang waktu t benda jatuh sejauh hb
(jarak benda dari tanah ha – hb). Persamaan energi mekaniknya menjadi
seperti berikut.
karena itu
Persamaan di atas membuktikan bahwa energi mekanik yang dimiliki oleh
suatu benda adalah kekal (tetap). Pernyataan ini disebut hukum kekekalan
energi mekanik. Hukum kekekalan energi mekanik dapat dirumuskan sebagai
berikut.
Perlu digaris bawahi bahwa hukum kekekalan energi mekanik berlaku hanya
jika tidak ada energi yang hilang akibat adanya gaya konservatif.
Misalnya akibat gesekan udara maupun gesekan antara dua bidang yang
bersentuhan. Gaya konservatif adalah gaya yang tidak bergantung pada
lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir.
Editor : Ahmad Zaman huri