http://www.informasi-pendidikan.com/

Jumat, 26 Desember 2014

Hubungan Usaha dan Energi

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat benda yang jatuh dari ketinggian tertentu. Namun pernahkah kita berpikir  bagaimana energi yang dimilki oleh benda yang sedang bergerak jatuh kebawah.

Ketika belajar usaha dan energi kita tahu bahwa benda yang berada pada ketinggian tertentu memiliki energi potensial dan benda yang bergerak memiliki energi kinetik.  Sehingga benda yang jatuh memiliki energi mekanik (energi potensial dan energi kinetik).  Lalu bagaimana dengan energi  ? apakah energi potensial maupun energi kinetik benda selalu tetap atau mengalami perubahan ?untuk memahaminya perhatikan uraian berikut.

Misalnya ketika sebuah benda jatuh dari atas meja. Sebelum benda jatuh dan masih diam di atas meja benda hanya memilki energi potensial dan tidak memiliki energi kinetik. Ketika benda mulai jatuh ke bawah benda memiiki energi poetensial dan energi kinetik. Semakin mendekati permukaan bumi energi potensial benda semakin berkurang karena ketinggian benda semakin berkurang sedangkan energi kinetiknya semakin besar karena semkin mendekati permukaan bumi kecepatan benda semakin besar. Ketika menyentuh permukaan bumi energi potensial benda sama dengan nol dan energi kinetiknya bernilai maksimum. Pada kasus tersebut jumlah enegi mekaninya selalu tetap, yang berubah hanya jumlah energi kinetik dan energi potensialnya.

Bagaimana jika ada gaya konservatif yang bekerja pada benda ? apakah usaha benda tersebut konstan atau berubah ? Jika tidak ada gaya konservatif  yang bekerja pada benda maka energi mekanik benda sebelum dan sesudah benda tersebut melakukan usaha besarnya konstan.
W = 0, maka Em1 = Em2
Em1 adalah  energi mekanik benda sebelum benda melakukan usaha dan Em2 adalah energi mekanik benda setelah  benda melakukan usaha.

Sedangkan jika ada  gaya konservatif yang bekerja pada benda maka energi mekanik benda sebelum melakukan usaha berbeda dengan energi mekanik benda setelah melakukan usaha. Gaya konservatif dapat berupa gaya gesek mupun gaya pegas.
W = Δem
F. s = Em2 – Em1

Usaha yang dilakukan oleh benda dapat menyebabkan perubahan energi kinetik benda tersebut. Misalnya sebuah  meja yang mula-mula diam di atas lantai di dorong sehingga meja bergerak. Usaha yang dialami benda sama dengan perubahan energi kinetik benda terebut.
W = Δek
persamaan tersebut digunakan jika tidak ada gaya konsrvatif yang bekerja pada benda. Jika ada gaya konservatif  seperti  gaya  gesekkan  antara  kaki  meja  dan  lantai, digunakan
F- fgesekan = Ek2 – Ek1

Ketika  sebuah benda jatuh dari ketinggian tertentu  maka usaha yan dilakukan benda dapat menyebabkan pada terdapat perubahan energi potensial pada benda tersebut.
W = Δep
Semakin mendekati permukaan bumi energi potensial benda semakin kecil, begitupun sebaliknya semakin tinggi kedudukan benda dari permukaan bumi maka energi potensial benda juga semakin besar.
Rating: 4.5