Usaha dan Energi

​Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering melakukan aktivitas seperti mendorong meja, mengangkat tas, atau mengayuh sepeda. Aktivitas tersebut berkaitan erat dengan konsep usaha dan energi dalam fisika.

By ALIFIA TASYA KAMILA

Melalui materi ini, peserta didik diharapkan mampu memahami hubungan antara gaya, usaha, dan energi serta penerapannya dalam berbagai peristiwa nyata.

Usaha dalam fisika terjadi ketika suatu gaya bekerja pada benda dan menyebabkan benda tersebut mengalami perpindahan. Jika tidak terjadi perpindahan, maka secara fisika tidak ada usaha.

Usaha dirumuskan sebagai:

W = F × s
Keterangan:

• W = usaha (joule, J)

• F = gaya (newton, N)

• s = perpindahan (meter, m)

Contoh Usaha

• Mendorong meja hingga bergeser.

• Mengangkat buku dari lantai ke meja.

• Energi adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha. Energi dapat berubah bentuk, tetapi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan.

• Macam-macam energi : energi kinetik, energi potensial, dan energi mekanik.

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya.

Rumus:

Ek = ½ m × v²

Keterangan:

• m = massa (kg)

• v = kecepatan (m/s)

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisi atau kedudukannya.

Rumus energi potensial gravitasi:

Ep = m × g × h

Keterangan:

• g = percepatan gravitasi (≈ 9,8 m/s²)

• h = ketinggian (m)

Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial.

Rumus:

Em = Ek + Ep
Keterangan:

• Ek = Energi kinetik (Joule)

• Ep = Energi potensial (Joule)

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Pada sistem tertutup, energi mekanik bersifat tetap.

Hubungan Usaha dan Energi

Usaha yang dilakukan pada sebuah benda akan mengakibatkan perubahan energi kinetik benda tersebut.

W = ΔEk

Artinya, usaha sama dengan perubahan energi kinetik.