(Bahan Membuat Makalah bagian pemformatan)
USAHA, ENERGI DAN DAYA
A. Usaha
Banyak kita jumpai gejala alam atau penerapan dalam kehidupan sehari terkait dengan usaha , antara lain:
- Peristiwa mendorong meja berpindah tempat, maka kita melakukan usaha terhadap meja tersebut.
- Peristiwa kuda menarik kereta/pedati, maka kuda tersebut melakukan usaha terhadap kereta/pedati.
Dalam kehidupan sehari-hari, Misalnya saudara memindahkan almari dengan
cara mendorong dari satu tempat ketempat lain bergerak ke kanan.
Jika diamati, maka ada gaya F yang dilakukan oleh seseorang dalam mendorong almari ke kanan dan ada perpindahan almari dari kiri ke kanan.
Dalam fisika, Sebuah benda berpindah tempat sejauh s karena pengaruh gaya F yang searah dengan perpindahannya, usaha W yang dilakukan oleh gaya sama dengan hasil kali antara gaya dan perpindahannya.
Secara matematis adapat dituliskan
W = F . s.
Gaya yang diberikan oleh atlit tersebut pada barbel menyebabkan barbel dapat dapat
berpindah dari bawah ke atas. Adanya gaya yang diberikan atlit pada barbel
maka barbel perpindan dari bawah ke atas, maka menunjukkan adanya usaha
yang diberikan oleh atlit tersebut.
Jika gaya yang bekerja membuat sudut a terhadap perpindahannya maka usaha yang dilakukan adalah hasil kali komponen gaya yang searah dengan perpindahan (F.cos a) dikalikan dengan perpindahannya (s).
Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
W = F cos a . s
W = usaha dalam satuan joule
F = gaya dalam satuan newton
s = perpindahan dalam satuan meter
a = sudut antara gaya dan sumbu horisontal
ENERGI
1. Energi dan Perubahannya
Energi dapat menyebabkan perubahan pada benda atau lingkungan.
Perubahan energi yang dimaksud dapat terjadi dengan berbagai cara.
Matahari sebagai sumber energi utama memberikan banyak manfaat dalam
berbagai perubahan energi. Matahari menghasilkan energi radiasi yang dapat
diubah menjadi berbagai bentuk energi lainnya yang tentu saja sangat berguna
bagi kehidupan. Reaksi nuklir yang terjadi di matahari menghasilkan energi
termal (kalor). Oleh karena itu suhu matahari tetap tinggi meskipun radiasi
dipancarkan terus menerus ke ruang angkasa.
Suatu sistem dikatakan mempunyai energi, jika sistem tersebut mempunyai
kemampuan untuk melakukan usaha. Besarnya energi suatu sistem sama
dengan besarnya usaha yang mampu ditimbulkan oleh sistem tersebut. Oleh
karena itu, satuan energi sama dengan satuan usaha dan energi juga
merupakan besaran skalar (prinsip usaha-energi: usaha adalah transfer energi
yang dilakukan oleh gaya-gaya yang bekerja pada benda). Dalam Fisika energi
dihubungkan dengan gerak, yaitu kemapuan untuk melakukan kerja mekanik.
Energi dialam adalah besaran yang kekal, dengan sifat-sifat sebagai berikut:
• Transformasi energi: energi dapat diubah menjadi energi bentuk lain,
tidak dapat hilang misal energi pembakaran berubah menjadi energi
penggerak mesin.
•Transfer energi : energi dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain
atau dari sistem ke sistem lain, misal kita memasak air, energi dari api
pindah ke air menjadi energi panas, energi panas atau kalor dipindah lagi
keuap menjadi energi uap
• Kerja: energi dapat dipindah ke sistem lain melalui gaya yang
menyebabkan pergeseran, yaitu kerja mekanik.
• Energi tidak dapat dibentuk dari nol dan tidak dapat dimusnahkan.
2. Energi Kinetik
Ketika saudara mendorong atau menarik meja, maka energi yang ada pada
tubuh saudara sebagian diberikan ke meja sehingga meja dapat bergerak dan
sebagian lagi menjadi panas karena gesekan antara lantai dan kaki meja.
Prinsip yang paling utama adalah bahwa energi adalah kekal, energi dapat
dipindahkan atau diubah dalam bentuk energi lain.
3. Energi Mekanik
Energi mekanis adalah hasil jumlah dari energi potensial dan energi kinetis
yang hadir di dalam komponen-komponen sistem mekanis.
Hukum kekekalan energi mekanik dirumuskan dengan
EmA = EmB
Hal ini berarti bahwa jumlah energi mekanik benda yang dipengaruhi oleh gaya
gravitasi adalah tetap. Energi mekanik didefinisikan sebagai penjumlahan
antara energi kinetik dan energi potensial.
Sebuah benda yang dilempar ke atas akan memiliki energi potensial dan
energi kinetik. Energi potensial dimiliki karena ketinggiannya, sedangkan
energi kinetik karena geraknya. Makin tinggi benda tersebut terlempar ke atas,
makin besar energi potensialnya. Namun, makin kecil energi kinetiknya.
Pada ketinggian maksimal, benda mempunyai energi potensial tertinggi dan energi
kinetik terendah.
