U S A H A
Usaha adalah hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan
dengan perpindahannya.
Jika suatu gaya F menyebabkan perpindahan sejauh , maka gaya F melakukan usaha sebesar W, yaitu
W = F cos a .
F
F cos a
W = usaha ; F =
gaya ; = perpindahan , a = sudut antara gaya dan perpindahan
SATUAN
BESARAN
|
SATUAN MKS
|
SATUAN CGS
|
Usaha (W)
|
joule
|
erg
|
Gaya (F)
|
newton
|
dyne
|
Perpindahan ()
|
meter
|
cm
|
1 joule = 107 erg
Catatan : Usaha (work) disimbolkan dengan huruf besar W
Berat (weight) disimbolkan dengan
huruf kecil w
Jika ada beberapa gaya yang bekerja pada sebuah benda, maka
usaha total yang dilakukan terhadap benda tersebut sebesar :
Jumlah usaha yang dilakukan tiap gaya, atau
Usaha yang dilakukan oleh gaya resultan.
D A Y A
Daya (P) adalah usaha yang dilakukan tiap satuan waktu.
P =
P = daya ; W = usaha
; t = waktu
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
KONSEP ENERGI
Suatu system dikatakan mempunyai energi/tenaga, jika system
tersebut mempunyai kemampuan untuk melakukan
usaha. Besarnya energi suatu system sama dengan besarnya usaha yang mampu
ditimbulkan oleh system tersebut. Oleh karena itu, satuan energi sama dengan
satuan usaha dan energi juga merupakan besaran scalar.
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 listrik pada air
terjun.
ENERGI KINETIK.
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh setiap benda
yang bergerak. Energi kinetik suatu benda besarnya berbanding lurus dengan
massa benda dan kuadrat kecepatannya.
Ek = ½ m
v2
Ek = Energi kinetik ;
m = massa benda ; v = kecepatan benda
SATUAN
BESARAN
|
SATUAN MKS
|
SATUAN CGS
|
Energi kinetik (Ek)
|
joule
|
erg
|
Massa (m)
|
Kg
|
gr
|
Kecepatan (v)
|
m/det
|
cm/det
|
Usaha = perubahan energi kinetik.
W = DEk
= Ek2 – Ek1
ENERGI POTENSIAL GRAFITASI
Energi potensial grafitasi 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.
g
h
Jika tiba-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 = w . h = m .
g . h
Ep = Energi potensial
, w = berat benda , m = massa benda ; g = percepatan grafitasi ; h = tinggi benda
SATUAN
BESARAN
|
SATUAN MKS
|
SATUAN CGS
|
Energi Potensial (Ep)
|
joule
|
erg
|
Berat benda (w)
|
newton
|
dyne
|
Massa benda (m)
|
Kg
|
gr
|
Percepatan grafitasi (g)
|
m/det2
|
cm/det2
|
Tinggi benda (h)
|
m
|
cm
|
Energi potensial grafitasi tergantung dari :
percepatan grafitasi bumi
kedudukan benda
massa benda
ENERGI POTENSIAL PEGAS.
Energi potensial yang dimiliki benda karena elastik pegas.
Gaya pegas (F) = k . x
Ep Pegas (Ep) = ½ k. x2
k = konstanta gaya
pegas ; x = regangan
Hubungan usaha dengan Energi Potensial :
W = DEp =
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.
Jadi energi itu adalah KEKAL.
Em1 = Em2
Ek1 + Ep1
= Ek2 + Ep2
0 komentar:
Posting Komentar