Rumus Usaha

Di dlm mata pelajaran Fisika, maka kita akan menjumpai sub materi rumus usaha. Dalam bahasa sehari – hari, perjuangan pula kerap diartikan selaku suatu kegiatan yg mengerahkan anggapan, tenaga, hingga badan untuk meraih suatu tujuan.

Berikut isu selengkapnya terkait rumus perjuangan.

Pengertian Usaha

Secara biasa , perjuangan adalah suatu aksi atau tindakan pada sebuah maupun guna dapat mengubah kondisi suatu sistem.

Topik terkait usaha ini menjadi suatu sebuah hal yg sungguh umum serta sungguh sering dilakukan di dlm kehidupan sehari – hari.

Sebagai misalnya pada ketika kita memindahkan ember berisi air, maka dengan-cara tak sadar kita telah melaksanakan suatu usaha agar bejana itu mampu berpindah tempat dr kawasan awal.

Rumus Usaha

Secara matematis, usaha didefinisikan selaku perkalian antara gaya yg bekerja terhadap benda & berapa jarak benda tersebut berpindah.

W = F . Δ s

W = m.a.s

Apabila kalian sudah mempelajari ihwal integral, perpindahan jarak akibat gaya yg bekerja merupakan grafik yg berubah dengan-cara kontinu. Sehingga, persamaan rumus perjuangan mampu dituliskan

Keterangan :

• W = usaha (joule).
• F = gaya (N).
• Δs = selisih jarak (m).
• m = Massa (kg)
• a = Percepatan (m/s2)

Seperti yg sudah kita pahami, gaya & pula jarak memiliki besaran berbentukvektor. Usaha ialah suatu hasil perkalian dot antara gaya serta jarak, sehingga kita butuh untuk mengalikan komponen vektor yg arahnya searah.

Agar lebih terperinci, amati gambar berikut ini:

Dilihat dr gambar di atas, orang itu sedang menawan seutas tali yg diikatkan pada suatu kotak dgn gaya F & dapat membentuk sebesar sudut θ. Kotak itu kemudian bergeser sejauh s.

Mengingat kalau usaha yakni suatu perkalian dot, maka gaya yg dapat dikalikan bareng jaraknya merupakan gaya terhadap sumbu x.

Oleh alasannya adalah itu, jikalau gaya yg diberikan terhadap sebuah objek membentuk sudut, maka persamaannya menjadi sebagai berikut:

W = F cos θ . s

Keterangan:

• θ = merupakan sudut antara tali pada bidang kotak.

Secara biasa , perjuangan yg kerap kali disebutkan cuma berupa nilai mutlaknya saja. Namun perjuangan pula bisa mempunyai nilai positif & negatif bahkan nilainya nol.

Usaha bisa disebut negatif apabila benda maupun sistem itu melakukan usaha pada pemberi gaya / dengan-cara mudahnya pada ketika gaya serta perpindahannya berlawanan dgn arah.

Sementara pada dikala gaya serat perpindahannya searah, maka bisnisnya akan memiliki nilai positif. Tetapi pada ketika benda itu tak mengalami pergantian kondisi, maka bisnisnya akan memiliki nilai nol.

Contoh usaha yg bernilai nol yaitu:

• Mendorong tembok.
• Mengangkat kerikil dgn mendorongnya dengan-cara vertikal ke atas tetapi kalian berlangsung horizontal.

Perlu kalian ketahui, nilai θ sama dgn 90, maka jika dimasukkan ke dlm rumus usaha W = F cos θ . s, usahanya nol. Cos 90 sama dgn 0.

Energi

Sebelum kita membahas lebih lanjut terkait perjuangan, maka kalian mesti mengetahui apalagi dahulu terkait pasangan dr usaha yg berupa energi.

Usaha & energi yaitu suatu kesatuan yg tak bisa dipisahkan. Hal tersebut disebabkan usaha menjadi suatu bentuk dr suatu energi.

Secara lazim, energi adalah suatu kemampuan guna melaksanakan usaha.

Contohnya perkara pada saat kalian memindahkan suatu baskom, maka kalian akan membutuhkan energi semoga bejana itu bisa dipindahkan.

Energi pula bisa dikategorikan ke dlm 3 jenis yg berlawanan, yaitu energi berpotensi energi kinetik, & energi mekanik, berikut penjelasannya.

1. Energi Potensial

Secara biasa , energi berpotensi atau EP yaitu suatu energi yg ada pada suatu benda pada dikala benda tersebut tak dlm keadaan bergerak / membisu.

Sebagai contoh pada ketika kalian mengangkat suatu ember yg berisi air ke atas.

Pada saat baskom itu sudah diangkat ke atas, maka guna menjaga ember itu agar tak jatuh, tangan kalian akan terasa berat.

Hal tersebut disebabkan baskom itu mempunyai energi memiliki peluang walaupun baskom itu tak bergerak.

Pada umumnya, energi memiliki peluang ini dikarenakan imbas dr adanya gaya gravitasi. Di dlm perkara sebelumnya, ember akan terasa berat pada ketika diangkat / berada di atas.

Hal itu disebabkan EP dipengaruhi dgn posisi dr benda itu sendiri. Semakin tinggi si benda, maka makin besar pula energi potensialnya.

Tak hanya itu saja, energi potensial pula dapat dipengaruhi dgn massa serta percepatan gravitasinya.

Maka dr itu, besar atau persamaan energi potensial bisa dirumuskan menjadi:

Ep = m . g . h

Keterangan:

• Ep = energi memiliki potensi (joule).
• m = massa (kg).
• g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2).
• h = ketinggian benda (m).

Tak hanya itu saja, jikalau suatu usaha cuma dipengaruhi dgn energi berpotensi, maka besarnya perjuangan itu akan diputuskan dgn selisih antara energi berpeluang sesudah ser& sebelum benda itu berpindah.

Sehingga:

W = ΔEp

W = m . g . (h2 – h1)

Keterangan:

• h2 = ketinggian benda simpulan (m).
• h1 = ketinggian benda awal (m).

2. Energi Kinetik

Berbeda dgn energi berpotensi, jikalau ada suatu energi pada suatu benda pada ketika bergerak, maka hal tersebut disebut sebagai energi kinetik.

Seluruh benda yg bergerak pastinya mempunyai energi kinetik. Besar dr energi kinetik akan seimbang kepada kecepatan & massa dr bendanya.

Secara matematis, besar atau persamaan energi kinetik bisa kita tulis seperti berikut ini:

Ek = 1/2 m.v²

Keterangan:

• Ek = energi kinetik (joule).
• m = massa (kg).
• v = kecepatan (m/s).

Jika suatu benda hanya dipengaruhi dgn energi kinetik, maka usaha yg dilaksanakan oleh si benda itu busa dihitung dr selisih energi kinetiknya.

Sehingga:

W = ΔEk

W = 1/2.m.( v2 – v1)2

Keterangan:

• v2 = kecepatan simpulan (m/s).
• v1 = kecepatan permulaan (m/s).

3. Energi Mekanik

Ada suatu keadaan yg mana suatu benda mempunyai dua jenis energi yakni energi berpeluang sekaligus energi kinetik. Kondisi itulah yg disebut sebagai energi mekanik.

Secara umum, energi mekanik adalah campuran dr dua jenis energi (kinetik & berpeluang) yg bekerja pada suatu benda.

Secara matematis, besar atau persamaan energi mekanik bisa kita tulis mirip berikut ini:

Em = Ep + Ek

Keterangan:

• Em = energi mekanik (joule).
• Ep = energi berpeluang.
• Ek = energi kinetik.

Berdasarkan pada aturan kekekalan energi, suatu energi tak bisa dimusnahkan & pula diciptakan.

Hal tersebut sungguh berhubungan akrab pada energi mekanik, yg mana kalau energi itu dapat semuanya dikonversikan dr energi potensial menjadi energi kinetik maupun sebaliknya. Maka menyebabkan total energi mekaniknya akan senantiasa sama dimanapun posisinya.

Em1 = Em2

Keterangan:

• Em1 = energi mekanik awal (joule).
• Em2 = energi mekanik akhir (joule).

Pada gambar di atas, pada saat benda jatuh maka benda akan mengalami pergantian energi kinetik & energi memiliki peluang gravitasi.

Ketika si bola ada di ketinggian h₁, energi memiliki peluang gravitasinya berupa EP₁ serta energi kinetiknya adalah EK_1, di saat benda meraih ketinggian h₂, maka energi potensialnya ialah EP₂ serta energi kinetiknya yaitu EK₂.

Dengan begitu, persamaan bisa 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 selaku Hukum Kekekalan Energi.

Selain beberapa energi di atas, dikenal pula dgn daya, berikut penjelasannya:

4. Daya

Daya merupakan suatu laju perjuangan yg dilakukan pada suatu waktu.

Secara matematis, besar atau persamaan daya bisa kita tulis mirip berikut ini:

P = w/t

Keterangan:

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

Daya yg dihasilkan terhadap suatu mesin yg mempunyai gaya F guna menciptakan kecepatan v, besarnya adalah:

P = F.v

Contoh Soal

Agar kalian lebih gampang untuk memahami uraian di atas, berikut kami sajikan beberapa pola soal rumus usaha & energi beserta penjelasannya dengan-cara lengkap, antara lain: