Usaha dan Energi

Usaha menyatakan hubungan antara gaya dan energi. Sedangkan Energi menyatakan kemampuan melakukan usaha.

Usaha merupakan besaran Skalar.

Usaha (W) yang dilakukan oleh gaya konstan pada sebuah benda didefinisikan sebagai perkalian antara komponen gaya (F) sepanjang arah perpindahan dengan besarnya perpindahan (S).

W  = (F cosθ )∆s

Usaha tidak memberikan informasi tentang:

• Waktu yang diperlukan untuk terjadinya perpindahan, dan
•  kecepatan atau percepatan benda.

Usaha akan bernilai nol ketika:

• Tidak ada perpindahan
• Gaya dan perpindahan saling tegak lurus, sehingga cos 90° = 0 (jika kita membawa ember secara horisontal, gaya gravitasi tidak melakukan kerja).

 Satuan Usaha

Energi kinetik

 
Kemampuan benda untuk melakukan usaha karena bergerak. Jika benda bermassa m dan berkecepatan v, maka energi kinetik translasinya:

EK = ½ mv² Joule

Teorema Usaha-Energi Kinetik

Ketika usaha dilakukan oleh gaya neto pada sebuah benda dan benda hanya mengalami perubahan laju, usaha yang dilakukan sama dengan perubahan energi kinetik benda.

• Laju akan bertambah jika kerja positif.
• Laju akan berkurang jika kerja negatif

Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial gravitasi adalah: kemampuan suatu benda melakukan usaha karena kedudukannya dalam medan gravitasi.

Jika benda m jatuh sejauh h, maka benda tersebut melakukan usaha sebesar = mgh.

Usaha dan Energi Potensial Gravitasi

 
Tinjau sebuah buku bermassa m pada ketinggian awal y1.

Kekekalan Energi

Energi mekanik total adalah jumlah dari energi kinetik dan energi potensial sistem.

Daya

• Daya didefinisikan sebagai laju transfer (aliran) energi. 
• Daya merupakan cepatnya usaha yang dilakukan.   
• Satuan daya adalah Watt dimana 1 watt = 1 J/s atau satuan lain yang biasa dipakai adalah tenaga kuda. (1 hp = 746 w).

Daya sesaat

P = Fs.V atau P = F.V 

dimana V adalah kecepatan sesaat.

source:
http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/197705012001122-LINA_AVIYANTI/5._usaha_dan_energi.pdf