Usaha dan Energi

PENGERTIAN USAHA Usaha adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga benda tersebut mengalami perpindahan.

Jika gaya dilambangkan dengan F dan perpindahan dengan s maka secara matematika Usaha dapat dituliskan menjadi W = F.s dimana : W = Usaha (Joule) F = Gaya (N) s = Perpindahan (m) Secara umum, usaha dituliskan sebagai: W =ΔE Dengan W = Work (Usaha) E  = Energi Tanda Δ adalah simbol untuk beda atau selisih. Sehingga ΔE adalah selisih energi yang ada.

Kata – kata usaha sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari, tapi pengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari tidak sama persis dengan pengertian usaha dalam fisika. Tetapi jika kita menggunakan ilmu makna maka pengertiannya akan sama. Usaha dalam kehidupan sehari – hari merupakan kegiatan yang dilakukan seseorang untuk mencukupi kebutuhan hidupnya. Bila kita perhatikan dengan seksama contoh ketika orang mencari uang dia juga mengeluarkan gaya / energi dan untuk mendapatkan uang dia harus melakukan perpindahan / bergerak, dari sini maka pengertian usaha dalam kehidupan dengan di fisika hampir sama.

Macam – macam usaha : 1. USAHA OLEH GAYA YANG MEMBENTUK SUDUT Persamaan diatas (W = F.s) itu hanya berlaku jika gaya yang berkerja segaris dan searah dengan perpindahan. Jika gaya yang bekerja membentuk sudut terhadap perpindahan maka persamaan tersebut tidak dapat digunakan. Akan dapat digunakan jika kita menambahkan cos θ dalam persamaan tersebut. Dimana θ adalah besar sudut antara gaya terhadap perpindahan. Hasil akhir persamaannya menjadi : W = Fcos θ.s Perhatikan gambar di bawah ini

USAHA BERNILAI NOL (TIDAK MELAKUKAN USAHA) Tidak semua gaya yang sudah bekerja dikatakan melalukan usaha atau semua benda yang berpindah telah dikenai usaha. Untuk lebih jelasnya mari kita bahas, berikut ini peristiwa yang usahanya bernilai nol. 1. Gaya penyebab ada tetapi tidak ada perpindahan. F tidak sama dengan nol dan s sama dengan nol, contohnya adalah ketika kita mendorong tembok. Walaupun kita sudah mengeluarkan gaya tetapi tembok tidak berpindah maka kita dikatakan tidak melakukan usaha.

2. Gaya penyebab tidak ada tetapi terjadi perpindahan. Contohnya adalah ketika kita bermain sky dan kita sedang ber GLB maka resultan gayanya sama dengan nol tetapi kita mengalami perpindahan. Kejadian ini juga tergolong usaha bernilai nol atau kita dikatakan tidak melakukan usaha. 3. Gaya dan perpindahan membentuk sudut 90 derajat. Contohnya ketika kita menenteng tas dan berjalan maju, sudut yang dibentuk gaya penyebab dengan perpindahan yang dihasilkan adalah 90 derajat. Jika kita masukkan kedalam persamaan gaya yang membentuk sudut maka akan kita peroleh hasil Usaha sama dengan nol atau kita dikatakan tidak melakukan usaha.

ENERGI Istilah energi sangat luas pengertiannya ENERGI Istilah energi sangat luas pengertiannya. Namun secara teknis energi merupakan besaran skalar yang berkaitan dengan kondisi objek. Bisa juga dikatakan energi adalah sesuatu yang dapat memengaruhi objek. Dalam fisika, jika sebuah benda dikenai gaya maka besar energi yang ada padanya akan ikut berubah. Dapat kita umpamakan seperti ini.

Contoh dalam sehari – hari : Anggap energi itu seperti jumlah uang dalam tabungan bank (makin gede makin mantep tuh ). Jika kita melakukan penarikan uang (kita sebut dengan gaya menarik uang, maksudnya gaya ini disebut menarik uang bukan menarik uang sambil bergaya) dari bank, maka jumlah tabungan kita akan berkurang . Begitu juga sebaliknya jika kita menabung maka jumlah tabungan kita akan bertambah. Seperti inilah konsep energi.

Energi sendiri dibedakan menjadi beberapa macam: 1 Energi sendiri dibedakan menjadi beberapa macam: 1. Energi Kinetik Energi ini adalah energi yang berkaitan dengan keadaan objek berupa kecepatan benda tersebut. Semakin cepat sebuah benda bergerak maka semakin besar energi yang dimilikinya. Coba aja teman-teman menepuk pipi teman-teman dengan tangan. Pertama tepuk dengan perlahan. Kemudian tepuk dengan kencang. Kemudian tepuk dengan semakin kencang dan semakin kencang

Jadi Semakin kencang kita menepuk pipi, semakin sakit Jadi Semakin kencang kita menepuk pipi, semakin sakit .dan rasa sakit itu sebenarnya diakibatkan oleh tumbukan antara tangan dengan pipi kita. Energi yang ada di tangan berpindah akibat tumbukan dan menyebabkan rasa sakit tersebut timbul. Kalau semakin pelan rasa sakit itu makin tak terasa.

Secara umum, energi kinetik dituliskan sebagai berikut Ek = (m v^2) / 2 dengan Ek = Energi Kinetik. m  = massa benda v   = velocity atau kecepatan benda

2. Energi potensial Energi potensial adalah energi yang terjadi sebagai kaitannya dengan kedudukan benda terhadap bumi. Dalam hal ini adalah ketinggian benda dari permukaan bumi. Sekarang coba jatuhkan benda. Benda dapat berupa apa saja . Coba jatuhkan dari ketinggian yang sangat rendah. Setelah itu jatuhkan dari ketinggian yang semakin tinggi dari semula. Ulangi terus. Apa yang terjadi? Ternyata semakin tinggi kedudukan benda sebelum dijatuhkan, benda akan semakin keras menghantam lantai. Karena energinya semakin besar. Sama dengan peristiwa pada energi kinetik sebelumnya.

Secara umum energi potensial dirumuskan sebagai berikut: Ep = m g h Dengan Ep= Energi Potensial m = massa g   = percepatan gravitasi bumi h   = ketinggian benda perubahan bentuk energi dari satu bentuk energi ke bentuk energilainnya.

Contoh dalam kehidupan sehari – hari : a Contoh dalam kehidupan sehari – hari : a. Energi listrik berubah menjadi energi cahaya pada lampu pijar. b. Energi listrik berubah menjadi energi panas pada setrika. c. Energi kimia menjadi energi cahaya pada lampu minyak. d. Energi kimia menjadi energi listrik pada baterai.C. Sumber-sumber energy   dan Sumber energi yang dapat diperbaharui, adalah sumber energi yang persediaannya melimpah. Contoh : bahan pangan, air, angin, surya, tenaga manusia. Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui, adalah sumber energi yang persediaannyaterbatas. Contoh : minyak bumi, batu bara, gas bumi, dll  

3. .Konservasi energi adalah penggunaan sumber energi efisien dan rasional tanpa menggangu penggunaan energi yang diperlukan. Untuk menganggulangi krisis energi, perlu mencari dan menggunakan sumber-sumber energi alternatif,seperti matahari, uap panas bumi, pasang surut,ombak, angin, biomassa.D. Hukun kekalan energy Hukum kekelan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk kebentuk energi lain. Energi mekenik  Energi mekanik adalah jumlah dari energi potensial dan energi kinetik.1. Energi potensial Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena letak dan kedudukannya. Secara sistem atis   dapat ditulis:Ep= m.g.h Ket : :Ep= Energi potensial (J) m = massa benda (kg)