Perjuangan Dan Energi: Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas perihal Usaha dan Energi. Berikut penjelasannya.

Usaha

Kalian tentu telah tidak asing dengan kata usaha. Kata usaha sering digunakan dalam berkomunikasi sehari-hari.

Misalkan, rani berupaya mempercepat laju sepedanya agar tidak terlambat hingga di sekolah, rama memperkuat tarikannya semoga talinya putus. Saat mendorong meja pun juga dibilang perjuangan.

Nah, di pembahasan kali ini kita juga akan mengupas unsur-unsur dari usaha yang dijalankan. Berikut penjelasannya.

Pengertian dan Rumus Usaha

Sebenarnya apa itu usaha?

Dalam fisika, perjuangan memiliki makna yang berlainan. Jika seseorang menunjukkan gaya konstan  (F ) pada sebuah benda sehingga menjadikan benda berpindah sejauh s,maka usaha (W) yang dilakukan gaya tersebut dinyatakan dengan :

Rumus Usaha

W = F.s

W= F cos α . s

Keterangan :

  • W = usaha yang dilakuka (joule/ J)
  • F = gaya yang melakukan pekerjaan (newton/N)
  • s = perpindahan (meter/m)
  • α = sudut yang terbentuk antara gaya dan perpindahan benda (derajat)

Nah dalam bahan usaha terdapat 2 syarat khusus perihal definisi perjuangan dalam fisika.

Pertama, gaya yang diberikan pada benda haruslah mengakibatkan benda itu berpindah sejauh jarak tertentu.

Itu artinya, ketika seseorang mendorong dinding dengan tenaga maksimal,tetapi dinding tidak berpindah kemana-mana, maka di masalah ini orang tersebut dibilang tidak melakukan usaha sebab perpindahnannya nol.

Usaha

Syarat yang kedua, adalah gaya tersebut harus mempunyai unsur arah yang paralel kepada arah perpindahan.

Rumus Usaha

Baik sahabat-sobat, selanjutnya akan dibahas penerapan usaha dalam kegiatan sehari-hari.

Contoh Soal Usaha dalam Kehidupan Sehari-hari

Sebuah balok es bermassa 10 kg dipindahkan dengan cara ditari oleh pak danu. Pak Danu menarik balok es tersebuut dengan gaya sebesar 50 N sehingga berpindah sejauh 8 meter. Jika α = 60o dan goresan antara balok dengan lantai diabaikan, berapa perjuangan yang dikerjakan pak Danu ?

Pembahasan
Contoh Soal Usaha

dikenali :

F = 50 N ; m = 10  Kg ; s = 8 m

tanggapan :

W = cos α.s

W = (50 N) (cos 60o )(8 m)

W = (50 N) (1/2 )(8 m)  

W = 200 joule   

Nah temen-temen, di pembahasan berikutnya ada bahan energy, simak dengan seksama yaa.

Baca juga Momen Inersia.

Energi

Kata energi juga tidak ajaib bagi kita. Dalam kehidupan sehari-hari tubuh kita membutuhkan energi supaya kita tidak lemas dan tampakfresh.

Sumber energi untuk badan kita ialah dari bahan makanan yang mengandung karbohidrat mirip nasi, kentang, singkong dll.

Seperti halnya dalam fisika, walaupun pembahasan energi tidak sama persis dengan energi dalam badan manusia tetapi energi dalam fisika pun juga membutuhkan beberapa bagian biar menghasilkan energi tersebut.

Berikut penjelasannya.

Pengertian Energi

Pada hakikatnya, energi tidak dapat diciptakan dan tidak mampu dimusnahkan, akan namun energi mampu diubah dari suatu bentuk energi ke bentuk energi yang lain.

Definisi dari energi sendiri ialah sebuah ukuran kemampuan sebuah benda untuk melaksanakan suatu perjuangan. Satuan untuk mengukur energi adalah joule (J).

Dalam bahan energi terdapat sebutan-sebutan yang pasti tidak abnormal bagi temen-temen. Yuk,kita diskusikan satu-satu yaa.

Energi Potensial

Energi berpeluang ialah energi yang tersimpan dalam sebuah benda akibat kedudukan atau posisi benda tersebut.

Energi berpotensi terbagi menjadi 2, ialah energi memiliki peluang gravitasi dan energi potensial lentur.

Energi potensial disebut juga energi diam karena benda yang berada dalam kondisi diam dapat memiliki energi memiliki peluang.

Persamaan energi potensial adalah

Rumus Energi Potensial

Ep = m.g.h

Energi Potensial

Keterangan:

  • ip = energy berpotensi (J)
  • m = massa benda (Kg)
  • g = percepatan gravitasi (m/s2)
  • h = ketinggian benda jatuh (m)

Oke, next yang akan kita diskusikan tentang energy kinetic. Silahkan disimak.

Energi Kinetik

Energi kinetik ialah energi yang dimiliki suatu benda alasannya benda tersebut bergerak. Jadi, setiap benda yang bergerak mempunyai energi kinetik.

Contohnya, energi kinetik dimiliki oleh sepeda yang dikayuh, pesawat yang sedang terbang, dan singa yang  sedang berlari.

Persamaan untuk energi kinetik ialah selaku berikut.

Rumus Energi Kinetik

Ek = ½.m.v2

Energi Kinetik

Keterangan:

  • EK = energy kinetic (J)
  • m = massa benda (Kg)
  • v = kecepatan benda (m/s)

Bukan tidak mungkin sebuah benda mempunyai energi kinetik dan energi memiliki peluang. Nah, untuk lebih jelasnya kita akan membicarakan wacana energi mekanik (campuran dari energi potensial dan energi kinetik)

Energi Mekanik

Energy mekanik merupakan jumlah energi berpotensi dan energi kinetik yang dimiliki oleh suatu benda, atau mampu disebut  dengan energi total.

Besarnya energi mekanik suatu benda selalu tetap. Sedangkan energi kinetik dan energi potensialnya mampu berganti-ubah.

Penulisannya secara matematis ialah selaku berikut

Rumus Energi Mekanik

 EM = EP+EK

Energi Mekanik

Perhatikan gambar diatas, ketika benda jatuh benda akan mengalami perubahan energy kinetic dan energy berpeluang gravitasi.

Saat bola berada pada ketinggian h1, energy memiliki potensi gravitasinya adalah EP1 dan energy kinetiknya EK1,dikala benda mencapai ketinggian h2, maka energy potensialnya EP2 dan energy kinetiknya EK2.

Dengan demikian, persamaan dapat dituliskan selaku berikut

W = EK = EP

EK2 – EK1 = EP1 – EP2

EP1 + EK1 = EP2 + EK2 

m.g.h1+ ½.m.v12 = m.g.h2 + ½.m.v22

Ini disebut Hukum Kekekalan Energi

Masih berkaitan dengan energi, berikutnya kita akan membahas ihwal Daya. Simak lebih lanjut temen-temen.

Daya

Daya yaitu laju perjuangan yang dilaksanakan kepada waktu. Secara matematis daya dirumuskan dengan :

Rumus Daya

P = w/t

Keterangan

  • P = daya (Watt)
  • W = perjuangan atau energy (J)
  • t = waktu (s)

daya yang dihasilkan oleh suatu mesin yang mempunyai gaya F untuk menghasilkan kecepatan v, besarnya :

P = F.v

Oke, setelah pembahasan diatas, selanjutnya kita akan membicarakan wacana teladan penerapan energy dalam kehidupan sehari-hari.

Baca juga Hukum Newton.

Contoh Soal Energi dalam kehidupan sehari-hari

1. Buah kelapa dengan massa 2,5 Kg jatuh dari pohonnya dengan ketinggian 4.5 m. bila percepatan gravitasi sebesar 9.8 m/s2 .berapa energy potensialnya ?

Pembahasan

dimengerti:

Contoh Soal Energi

m = 2,5 Kg

h = 4,5 m

g = 9.8  

Penyelesaian:

EP = m.g.h

EP = 2,5 . 9,8 . 4,5

EP = 110,25 J

2. Sebuah batu dengan massa 30 g dipasangkan pada ketapel dan dilesat kan dengan kecepatan 15 m/s. tentukan energy kinetic pada batu tersebut ?

Pembahasan
Contoh Soal Energi 2

dikenali

m = 3 g =3 x 10-2 Kg

v = 15 m/s

Penyelesaian

EK = ½.m.v2

EK = ½. 3×10-2 .152      

EK = 3,375 J

3. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu dengan kecepatan 10 m/s. pastikan massa bola tersebut, jika percepatan gravitasinya sebesar 10 m/?

Pembahasan
Contoh Soal Energi 3

diketahui

v = 10 m/s

g = 10 m/s2

Penyelesaian

EP1 + EK1 = EP2 + EK2

EP1 + 0 = 0 + EK2

m.g.h1+ 0  = 0 + ½.m.v22

m.10.h1+ 0 = 0 + ½.m.102

m.10.h1 = 50.m

h1 = 50/10 

h1 = 5 meter 

Kesimpulan

Ada dua syarat untuk mampu mengatakan sebuah gaya itu usaha atau bukan ialah:

  1. gaya yang diberikan pada benda haruslah menyebabkan benda tersebut berpindah sejauh jarak tertentu.
  2. gaya tersebut harus mempunyai komponen arah yang paralel kepada arah perpindahan.

Energi yaitu sebuah ukuran kemampuan benda tersebut untuk melakukan sebuah perjuangan. Satuan untuk mengukur energy adalah joule (J).

Baik, demikian pembahasan bahan perjuangan dan energi kali ini, biar bermanfaat bagi semua pembacanya. Aamiin. Baca juga Kesetimbangan Benda Tegar.

  Gaya Gesek: Definisi, Jenis, Rumus, Acuan Soal