USAHA ( work ) yang dilakukan gaya F didefenisikan sebagai berikut
W = ( F cos ϴ )(s) = Fs Cos ϴ
Perhatikan bahwa ϴ adalah sudut antara vector gaya dan vector perpindahan . Usaha adalah besaran skalar. Jika F dan s searah , cos ϴ = cos 0° = 1 , dan W = Fs . tetapi jikalau F dan s berlawanan arah, maka cos ϴ = cos 180° = -1 dan W = -Fs, yakni usaha negative. Gaya seperti gesekan seringkali menghambar gerak benda , dan berlawanan arah dengan perpindahan . dalam hal demikian, gaya melakukan usaha negative.
SATUAN USAHA di dalam SI adalah newton.meter yang disebut joule ( J ). Satu joule adalah usaha yang dilakukan gaya 1 N yang memindahkan benda sejauh 1 m searah dengan gaya. Satuan lain yang kadang –kadang digunakan untuk usaha adalah erg, dimana 1 erg = 10-7 , dan foot-pon dimana 1 ft.lb = 1.355 J.
ENERGI adalah kemampuan benda tersebut melakukan usaha. Jumlah energy yang diberikan sama dengan usaha yang dilakukan . Lebih lanjut, jika suatu benda melakukan usaha, maka benda tadi akan kehilangan energy yang sama dengan usaha yang dilakukanya. Karena energy dan usaha dapat dikonversikan dalam cara ini, mereka mempunyai satuan yang sama yakni joule. Dengan demikian, energy dan juga usaha merupakan besaran skalar. Jelasnya, suatu benda yang mampu melakukan usaha tentu akan mengeluarkan energy.
ENERGI KINETIK sebuah benda adalah kemampuan benda tersebut melakukan usaha karena bergerak. Jika benda yang bermassa m mempunyai kecepatan v, maka energy kinetic transasinya adalah
EK = ½ mv2
Jika m dinyatakan dalam kg dan v dinyatakan dalam m/s maka satuan unit EK adalah joule.
ENERGI POTENSIAL GRAVITASI sebuah benda adalah kemampuan benda tersebut melakukan usaha karena kedudukanya dalam medan gravitasi. Jikalau massa m jatuh bebas sejauh h, benda itu dapat melakukan usaha sebanyak mgh. EPG benda didefenisikan terhadap sesuatu permukaan nol yang sembarang, kerap kali permukaan bumi. Jika benda berada pada h diatas permukaan nol maka energy potensial gravitasinya :
EPG = mgh
Dimana g adalah percepatan gravitasi . Perhatikan bahwa mg dalam rumus diatas adalah berat benda . Satuan EPG adalah j apabila m dinyatakan dalam kg, g , dalam m/s2 dan h dalam m.
KEKEKALAN ENERGI : energy tidak dapat diciptakan begitu saja, juga tidak dapat dimusnahkan begitu saja, energy hanya dapat berubah bentuk energy yang satu ke bentuk yang lain.
KONVERSI USAHA-ENERGI : bila gaya melakukan usaha pada suatu benda , energy benda itu akan naik karenanya . Bila benda melepaskan energy dalam bentuk apa pun, benda harus mengalami suatu kenaikan energy sama besar dalam bentuk yang lain, atau benda harus melakukan sejumlah usaha.
DAYA adalah cepatnya usaha yang dilakukan.
Daya Rata-Rata = Usaha yang dilakukan gaya / Waktu yang diperlukan untuk itu = gaya x kecepatan
Disini kecepatan harus diartikan komponen kecepatan benda dalam arah gaya yang bekerja padanya . Nyata bahwa kita juga dapat mengalikan kecepatan benda dengan komponen gaya dalam arah kecepatan. Dalam SI, satuan daya adalah watt, yakni 1 W = 1 J/s.
Satuan daya lain yang sering dipakai adalah tenaga kuda = 1 HP = 746 W
KILOWATT JAM ( KWh) adalah satuan , usaha dan kerja. Jika gaya melakukan usaha 1000 j/s maka dalam waktu 1 jam , gaya itu melakukan usaha sebanyak 1 kWh.
Belum ada tanggapan untuk "Usaha, Energi dan Daya : Ringkasan Materi"
Post a Comment