Usaha dan Energi: Pengertian, Rumus, Contoh Soal
Table of content:
Pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang Usaha dan Energi. Berikut penjelasannya.
Bisnis
Anda tentu sudah tidak asing lagi dengan kata bisnis. Kata usaha sering digunakan dalam komunikasi sehari-hari.
Misalnya, Rani berusaha mempercepat sepedanya agar tidak terlambat ke sekolah, Rama menguatkan tarikannya hingga tali putus. Saat mendorong meja juga dikatakan usaha.
Nah, pada pembahasan kali ini kita juga akan mengkaji komponen-komponen bisnis yang dijalankan. Berikut penjelasannya.
Baca Juga:
Definisi dan Rumus Bisnis
Sebenarnya, apa itu bisnis?
Dalam fisika, kerja memiliki arti yang berbeda. Jika seseorang menerapkan gaya konstan (F ) pada suatu benda yang menyebabkan benda tersebut bergerak jauh S,Jadi bisnis (W) yang dilakukan oleh gaya dinyatakan dengan:
Formula Bisnis
W = Fs
Baca Juga:
W=Fcos α . S
Informasi :
- W = kerja yang dilakukan (joule / J)
- F = gaya kerja (newton/N)
- S = perpindahan (meter/m)
- α = sudut yang terbentuk antara gaya dan perpindahan benda (derajat)
Nah dalam materi bisnis ada 2 syarat khusus mengenai definisi usaha dalam fisika.
Pertama, gaya yang diberikan pada suatu benda harus menyebabkan benda tersebut bergerak dengan jarak tertentu.
Baca Juga:
Artinya, bila seseorang mendorong tembok dengan usaha maksimal, tetapi tembok tersebut tidak bergerak kemana-mana, maka dalam hal ini orang tersebut dikatakan tidak melakukan usaha karena perpindahannya nol.
Syarat kedua adalah gaya harus mempunyai komponen arah yang sejajar dengan arah perpindahan.
Baiklah teman-teman selanjutnya kita akan membahas penerapan bisnis dalam kegiatan kita sehari-hari.
Contoh Masalah Bisnis dalam Kehidupan Sehari-hari
Sebuah balok es bermassa 10 kg digerakkan oleh sebungkus danu. Pak Danu menarik balok es dengan gaya 50 N sehingga bergerak sejauh 8 meter. Jika α = 60Hai dan gesekan antara balok dan lantai diabaikan, berapa usaha yang dilakukan Pak Danu?
Baca Juga:
Diskusi
dikenal :
F = 50 N ; M = 10 kg; S = 8 m
menjawab :
Baca Juga:
W = cos α.s
W = (50N)(cos 60Hai )(8m)
W = (50 N) (1/2 )(8 m)
W = 200 joule
Baca Juga:
Nah teman-teman pada pembahasan selanjutnya akan ada materi energi, simak baik-baik.
Baca juga Momen inersia.
Energi
Kata energi juga sudah tidak asing lagi bagi kita. Dalam kehidupan sehari-hari tubuh kita membutuhkan energi agar tidak lemas dan terlihat segar.
Sumber energi bagi tubuh kita adalah dari makanan yang mengandung karbohidrat seperti nasi, kentang, singkong dll.
Baca Juga:
Seperti halnya dalam fisika, meskipun pembahasan energi tidak persis sama dengan energi pada tubuh manusia, namun energi dalam fisika juga memerlukan beberapa komponen untuk menghasilkan energi tersebut.
Berikut penjelasannya.
Definisi Energi
Pada hakikatnya energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya.
Pengertian energi sendiri adalah ukuran kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha. Satuan untuk mengukur energi adalah joule (J).
Baca Juga:
Di materi energi ada nama-nama yang pasti sudah tidak asing lagi bagi sobat. Yuk, kita bahas satu per satu.
Energi potensial
Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda karena kedudukan atau posisi benda tersebut.
Energi potensial terbagi menjadi 2 yaitu energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis.
Baca Juga:
Energi potensial disebut juga energi istirahat karena benda yang diam dapat memiliki energi potensial.
Persamaan energi potensialnya adalah
Rumus Energi Potensial
Ep = mgh
Baca Juga:
Informasi:
- ip = energi potensial (J)
- M = massa benda (Kg)
- G = percepatan gravitasi (m/s2)
- H = tinggi benda jatuh (m)
Oke selanjutnya kita akan membahas tentang energi kinetik. Tolong dengarkan.
Energi kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena bergerak. Jadi, setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik.
Baca Juga:
Misalnya, energi kinetik dimiliki oleh sepeda yang sedang dikayuh, pesawat yang sedang terbang, dan singa yang sedang berlari.
Persamaan untuk energi kinetik adalah sebagai berikut.
Rumus Energi Kinetik
Ek = ½.mv2
Baca Juga:
Informasi:
- EK = energi kinetik (J)
- M = massa benda (Kg)
- ay = kecepatan benda (m/s)
Bukan tidak mungkin suatu benda memiliki energi kinetik dan energi potensial. Nah, untuk lebih jelasnya kita akan membahas tentang energi mekanik (gabungan energi potensial dan energi kinetik)
Energi Mekanik
Energi mekanik adalah jumlah energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki oleh suatu benda, atau bisa juga disebut energi total.
Baca Juga:
Besarnya energi mekanik suatu benda selalu konstan. Sedangkan energi kinetik dan energi potensial dapat berubah.
Secara matematis dituliskan sebagai berikut
Rumus Energi Mekanik
EM = EP+EK
Baca Juga:
Perhatikan gambar di atas, pada saat benda jatuh benda tersebut akan mengalami perubahan energi kinetik dan energi potensial gravitasi.
Saat bola berada di ketinggian H1energi potensial gravitasinya adalah EP1 dan energi kinetiknya EK1,saat benda mencapai ketinggian H2maka energi potensial EP2 dan energi kinetiknya EK2.
Dengan demikian, persamaannya dapat ditulis sebagai berikut
W = ∆EK = ∆EP
Baca Juga:
EK2 – EK1 = EP1 – EP2
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
mgh1+ ½.mv12 = mgh2 + ½.M.v22
Ini disebut Hukum Kekekalan Energi
Baca Juga:
Masih berkaitan dengan energi, selanjutnya kita akan membahas Power. Baca lebih lanjut, teman-teman.
Kekuatan
Daya adalah laju kerja yang dilakukan dari waktu ke waktu. Secara matematis daya dirumuskan dengan:
Formula Daya
Baca Juga:
P = w/t
Informasi
- P = daya (Watt)
- W = kerja atau energi (J)
- T = waktu (s)
daya yang dihasilkan oleh mesin yang memiliki gaya F untuk menghasilkan kecepatan aybesarnya:
P = Fv
Baca Juga:
Oke, setelah pembahasan diatas, selanjutnya kita akan membahas contoh penerapan energi dalam kehidupan sehari-hari.
Baca juga hukum Newton.
Contoh Soal Energi dalam kehidupan sehari-hari
1. Sebuah kelapa bermassa 2,5 kg jatuh dari pohon pada ketinggian 4,5 m. jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2 berapakah energi potensialnya?
Diskusi
Baca Juga:
dikenal:
m = 2,5 Kg
h = 4,5 m
g = 9,8
Baca Juga:
Penyelesaian:
EP = mgh
EP = 2,5 . 9,8 . 4,5
EP = 110,25 J
Baca Juga:
2. Sebuah batu bermassa 30 g diikatkan pada ketapel dan diluncurkan dengan kecepatan 15 m/s. tentukan energi kinetik batu tersebut?
Diskusi
dikenal
m = 3 g = 3 x 10-2 kg
Baca Juga:
v = 15m/s
Penyelesaian
EK = ½.mv2
EK = ½. 3×10-2 .152
Baca Juga:
EK = 3,375 J
3. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu dengan kecepatan 10 m/s. tentukan massa bola jika percepatan gravitasi 10 m/?
Diskusi
dikenal
Baca Juga:
v = 10m/s
g = 10m/s2
Penyelesaian
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
Baca Juga:
EP1 +0 = 0+ EK2
mgh1+0 = 0+ ½. mv22
M. 10.h1+0 = 0+ ½ m.102
M.10.H1 = 50.M
Baca Juga:
H1 = 50/10
H1 = 5 meter
Kesimpulan
Ada dua syarat untuk dapat mengatakan suatu gaya adalah usaha atau bukan, yaitu:
- Gaya yang diberikan pada suatu benda harus menyebabkan benda tersebut bergerak dengan jarak tertentu.
- gaya harus memiliki komponen arah yang sejajar dengan arah perpindahan.
Energi adalah ukuran kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha. Satuan untuk mengukur energi adalah joule (J).
Baca Juga:
Baiklah itulah pembahasan mengenai bisnis dan energi kali ini, semoga bermanfaat bagi pembaca sekalian. Amin. Baca juga Kesetimbangan Benda Kaku.
rumuspintar.com
Artikel Terkait
