Usaha Energi dan Daya 1. Pengertian Usaha
Dalam kehidupan sehari-hari usaha selalu dikaikan dengan aktvitas atau kegiatan yang dilakukan manusia. Misalnya : Anto berusaha keras untuk mendapat nilai 100.
Dalam fisika usaha dikaitkan dengan gaya yangdiberikan pada benda sehingga menyebabkan perpindahan benda. Misalnya andi mendorong buku sehingga buku berpindah tempat. Persamaan untuk mencari usaha :
W = F x s W = usaha (j) F = gaya (N)
S = perpindahan (m)
Jika gaya yang diberikan tidak searah dengan perpindahan maka digunakan persamaan :
W = F cos α x s
α adalah sudut yang dibentuk oleh gaya dengan perpindahan.
Jika ada grafik hubungan antara gaya (F) dan perpindahan (s), maka besar usaha sama dengan luas dibawah grafik.
Usaha akan bernilai nol jika benda yang diberikan usaha tdak berpindah. Misalnya Andi mendorong kereta api tetapi kereta api tidak berpindah maka usaha yang dilakuka Andi terhadap kereta sama dengan nol.
* Gaya tidak melakukan usaha jika : 1. benda tidak berpindah (s = 0 )
2. benda bergerak menempuh suatu luasan tertutup, yaitu berawal dan berakhir pada satu titik yang sama ( s = 0 )
3. gaya tegak lurus dengan perpindahan.
Besar usaha yang dilakukan dalam apa saja adalah sama dengan energi yang dipindahkan dari satu benda ke benda lainnya.
Usaha positif, jika usaha yang dilakukan searah dengan perpindahan. Usaha negatif, jika usaha yang dilakukan berlawanan arah dengan perpindahan.
Usaha oleh sekelompok gaya yang bekerja pada suatu benda adalah sama dengan jumlah aljabar dari tiap-tiap gaya tersebut
2. Pengertian Energi
Ada berbagai macam jenis energi : 1. Energi kimia
Energi kimia adalah energi yang tersimpan di dalam makanan atau di dalam bahan kimia. misalnya : nasi, bensin, solar menyimpan energi kimia.
2. Energi listrik
Energi listrik adalah energi yang dihasilkan oleh muatan listrik yang mengalir. Energi listrik merupakan energi yang paling di butuhkan pada saat ini.
3.
Energi bunyi
Energi bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getran udarabdi
sekitarsumber bunyi. Energi bunyi inilah yang menyebabkan bunyi dapat terdengar oleh telinga kita.
4. Energi angin
Energi angin adalah energi yang dimiliki oleh udara yang mengalir. Pada zaman dahulu energi angin banyak dimanfaatkan untuk berlayar. Pada saat sekarang energi angin banyak dimanfaatkan untuk memutar kincir angin, untuk
olahraga terjun payung, untuk menerbangkan layang-layang. 5. Energi kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dihasilkan oleh benda-benda bergerak. Benda yang diam atau tidak bergerak tidak memiliki energi kinetik. Contohnya kincir angin yang berputar, perahu yang berlayar, kereta api yang berjalan. Energi kinetik dirumuskan
Ek = ½ m v2 Keterangan :
Ek = energi kinetik benda (j) m= massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s2) 6. Energi potensial
Energi potensial dibedakan menjadi 2 yaitu a. energi potensial gravitasi
Energi potensial gravitasi merupakan energi yang dimilki benda karena posisi atau ketinggian benda dari prmukaan bumi. Energi potensial gravitasi
dirumuskan : Ep = m g h Keterangan :
Ep = energi poensial gravitasi (j) m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi bumi(m/s2)
h = ketinggian benda dari permukaan bumi (m) b. energi potensial pegas
energi potensial pegas adalah energi yang dimiliki benda karena sifat elastis bahan tersebut. Energi pitensial pegas dirumuskan :
Ep = ½ k Δx2 Keterangan :
K = konstanta pegas (N/m) Δx = perubahan panjang pegas
7. Energi mekanik
Energi Kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya. Energi kinetik tergantung pada massa dan kelajuan benda.
Keterangan :
EK = Energi Kinetik (Joule( j ) m = massa benda ( kg ) v = kecepatan benda (m/s)
Energi Potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena posisinya. Misal energi potensial gravitasi, energi kimia, energi listrik, energi nuklir. Secara umum energi
g = gaya gravitasi (m/s) h = ketinggian ( m )
Hukum kekekalan energi = “ energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi hanya dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya.
Sumber Energi dibagi 2 :
1. Sumber yang dapat diperbaharui
Misal : air, listrik, gelombang laut, panas bumi
1. Sumber yang tak dapat diperbaharui
Misal : minyak, gas, batubara
Konventer energi adalah perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Misalnya dari energi kinetik menjadi energi kalor. Energi listrik menjadi energi kalor ( setrika ), energi listrik menjadi energi gerak dll.
Energi biomassa adalah energi yang berasal dari tumbuh-tumbuhan dan binatang khususnya tumbuh-tumbuhan yang mudah tumbuh ( misal tebu, padi dll sumber makanan kita )
Efek rumah kaca adalah efek penyerapan pancaran panas dari permukaan bumi menuju ke atmosfir oleh gas rumah kaca ( misalnya karbon dioksida ).
Hujan asam adalah hujan yang mengandung asam (misal asam sulfurdioksida )
3. Pengertian Daya
Dalam fisika daya di definisikan sebagai banyaknya energi yang digunakan tiap satu satuan waktu. Daya diumuskan :
P = w/t Keterangan : P = daya (watt) W = energi (j) t = waktu (S)
Besarnya daya sebanding dengan energi dan berbanding terbalik dengan waktu.
Keterangan :
P = Daya (Joule/ detik ( j/s ) = watt ) W = Usaha ( Joule )
t = waktu ( detik (dt) = second (s))
