Usaha dan Energi (Kinetik, Potensial dan Mekanik) -- Usaha adalah suatu gaya yang ada pada suatu benda sehingga benda tersebut mengalami perpindahan.
Usaha biasa dilambangkan dengan simbol "W". Contoh lebih jelasnya adalah kita mendorong suatu meja dari titik awal ke titik tertentu sehingga mengalami perubahan jarak, inilah yang dinamakan usaha. Tetapi jika kita mendorong meja tersebut dan meja tetap diam maka disini tidak ada usaha atau W = 0.
Usaha memiliki rumus gaya dikalikan dengan jarak perpindahan benda :
W = F . s
Jika berkaitan dengan Energi kinetik dan Energi potensial maka :
Sedangkan jika usaha yang berkaitan dengan sudut maka rumusnya :
W = F cos θ
W = Usaha
F = Gaya
s = Jarak
θ = Sudut
Energi Kinetik :
Energi Kinetik yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena adanya gerakan atau kecepatannya. Rumus Energi Kinetik yaitu :
Ek = Energi Kinetik
m = massa benda
v = kecepatan
Contoh Soal :
Sebuah mobil bermassa 500 kg berjalan dengan kecepatan 10 m/s lalu karena sebuah alasan supir mobil tersebut mengurangi kecepatan menjadi 5 m/s tentukan energi kinetik dan usaha mobil tersebut :
Diketahui :
m = 500 kg
v1 = 10 m/s
v2 = 5 m/s
Ek1 saat mobil memiliki kecepatan 10 m/s :
Ek2 saat mobil memiliki kecepatan 5 m/s
Usaha = Ek2 - Ek1 = 6250 - 25000 = -18750
Jadi usahanya adalah 18750 J atau 18,75 Kj
Energi Potensial :
Energi potensial yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena adanya posisi benda yang berkaitan dengan ketinggian. Rumus Energi Potensial yaitu :
Ep = Energi potensial
m = Massa benda
g = Percepatan gravitasi
h = Ketinggian benda
Contoh Soal :
Berapa energi yang dibutuhkan agar suatu benda yang memiliki massa 5 kg mencapai ketinggian 10 meter..? g = 10 m/s2
Diket :
m = 5 kg
h = 10 meter
g = 10 m/s2
Ep = m g h
= (5)(10)(10)
= 500 Joule
Energi Mekanik :
Energi mekanik yaitu jumlah energi potensial ditambah dengan energi kinetik sehingga menghasilkan rumus :
Em = Ek + Ep
Lalu jika persamaan energi mekanik maka memiliki rumus :
Itulah penjelasan singkat mengenai Usaha dan Energi (Kinetik, Potensial dan Mekanik). Semoga bermanfaat. Terima kasih telah membaca artikel ini.