Apa Itu Usaha?
Usaha dalam fisika adalah besaran yang dihasilkan saat gaya yang diberikan pada suatu benda menyebabkan perpindahan. Usaha hanya terjadi jika gaya menyebabkan perubahan posisi.
Rumus Usaha (W):
W = F × s × cos(θ)
di mana:
- W = Usaha (Joule)
- F = Gaya (Newton)
- s = Perpindahan (meter)
- θ = Sudut antara gaya dan arah perpindahan
Contoh: Jika gaya 10 N diberikan pada benda hingga berpindah sejauh 5 m searah gaya, maka usaha = 10 × 5 × cos(0) = 50 Joule.
Apa Itu Energi?
Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi dibagi menjadi beberapa jenis, termasuk:
- Energi Kinetik: Energi benda yang bergerak.
- Rumus: Ek =1/2 mv2
- Energi Potensial: Energi yang dimiliki benda karena posisi atau keadaannya.
- Rumus: Ep = mgh
- Energi Mekanik: Jumlah energi kinetik dan potensial.
- Rumus: Em = Ek + Ep
Hubungan Usaha dan Energi
Usaha dapat mengubah energi suatu benda. Misalnya, usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda menambah energi potensialnya.
Hukum Kekekalan Energi: Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah bentuknya.
Contoh Soal
Soal 1: Sebuah benda 2 kg bergerak dengan kecepatan 3 m/s. Hitung energi kinetiknya! Jawaban: Ek=1/2 mv2= 0,5 × 2 × 9 = 9 J
Soal 2: Benda 5 kg diangkat setinggi 4 m. Hitung energi potensialnya! Jawaban: Ep= mgh = 5 × 9,8 × 4 =196 J
Kesimpulan
Usaha dan energi adalah konsep penting dalam fisika yang saling berkaitan. Memahami keduanya membantu kita menganalisis gerak dan perubahan energi di sekitar kita.
