Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut
Lihat Foto

KOMPAS.com/Gischa Prameswari

Ilustrasi definisi usaha dan daya dalam fisika

KOMPAS.com - Dalam istilah fisika terdapat istilah usaha dan gaya, tahukah kamu apa pengertian dari keduanya?

Untuk mengetahui pengertian dan contoh dari usaha juga daya dalam kehidupan sehari-hari, yuk kita simak penjelasannya di bawah ini!

Definisi Usaha

Usaha adalah jumlah energi yang digunakan untuk menggerakkan suatu benda. Dilansir dari OpenStax Rice University, dalam fisika usaha adalah penerapam kekuataan gaya (F) untuk memindahkan suatu benda sejauh suatu jarak (s).

Sehingga usaha dapat dirumuskan dalam persamaan:

W = F.s

Keterangan:

W = usaha (joule)F = gaya (newton)

s = jarak perpindahan (meter)

Contoh usaha adalah saat kita memindahkan benda menggunakan gaya. Misalnya mendorong troli belanjaan, mengangkat kardus, membuka pintu, membuka palang jalan, menggeser lemari, dengan menggunakan tenaga manusia maupun alat.

Baca juga: Hukum Kekekalan Energi: Pengertian, Rumus, dan Penerapannya

Gaya juga terjadi saat kita mencoba menghentikan suatu benda. Misalnya menghentikan bola yang menggelinding, ataupun Superman yang menghentikan kereta yang keluar jalur.

Sehingga usaha dapat diartikan sebagai energi yang ditransfer, inilah mengapa usaha memiliki satuan energi yaitu joule.

Dalam bahasa Inggris daya dinyatakan dalam istilah “power” yang berarti kekuatan. Dilansir dari BBC, daya adalah perpindahan energi atau kecepatan dalam melakukan suatu usaha. Daya dalam ilmu fisika adalah besar usaha yang dilakukan persatuan waktu.

Daya dalam ilmu fisika memiliki satuan watt (W) yang diambil dari nama penemunya yaitu seorang industrialis asal Skotlandia bernama James Watt.

Dilansir dari Khan Academy, satu watt sama dengan satu joule usaha yang dilakukan perdetik, sehingga daya dapat dinyatakan dalam rumus sebagai berikut:

P = W : t

Keterangan:

P = daya (watt)W = usaha (joule)

t = waktu (sekon)

Dalam persamaan tersebut dapat terlihat bahwa daya adalah seberapa cepat sebuah usaha dilakukan. Daya sering terlihat pada perangkat listrik untuk menyimbolkan besar energi yang ditransfer (usaha) atau yang dikonsumsi perdetiknya.

Baca juga: Akor: Pengertian, Fungsi, Rumus dan Simbolnya

Jika usaha adalah perpindahan besar energi dikali dengan jarak, maka didapat persamaan P=Fs/t=Fv. Sehingga daya juga dapat dinyatakan dengan perkalian gaya (F) dengan kecepatan (V) suatu benda.

Pernahkah kamu mendengar kalimat “mobil tersebut setara dengan 100 tenaga kuda”? istilah tenaga kuda tersebut mengacu pada daya.

Satu tenaga kuda atau 1 hp (horsepower) adalah daya sebesar 735,5 watt. Satu tenaga kuda berarti besar usaha yang diberikan untuk memindahkan benda seberat 75 kilogram sejauh satu meter dalam waktu satu detik.

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut
Lihat Foto

shutterstock.com

ilustrasi konsep energi dan usaha

KOMPAS.com - Hampir setiap hal di dunia ini membutuhkan energi untuk menghasilkan sesuatu. Untuk dapat memiliki kemampuan melakukan usaha, dibutuhkan energi.

Misalnya menggerakkan mobil, untuk memanaskan dan mendinginkan ruangan. Tumbuhan juga memerlukan energi dari sinar matahari untuk pertumbuhan dan proses siklus air.

Energi yang terdapat dalam makanan menghasilkan energi bagi manusia, baik untuk berjalan, olahraga, bernyanyi, bekerja, dan lain sebagainya.

Dilansir dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, energi dan kerja merupakan dua hal yang tidak dapat dipisahkan.

Artinya, jika suatu benda diberikan energi maka benda bergeser. Sehingga terjadi kerja atau kemampuan melakukan usaha.

Energi dan usaha adalah kemampuan untuk melakukan usaha itu sendiri. Sedangkan usaha didefinisikan dengan gaya kali jarak perpindahan benda yang dikenai gaya.

Baca juga: Perubahan Energi dan Contohnya

Misalnya, ketika melakukan usaha terhadap sebuah batu besar dengan cara mengangkatnya. Kita menyalurkan energi, tetapi energi tersebut tidak hilang.

Energi tidak habis, melainkan dipindahkan ke batu, sehingga batu tersebut memiliki energi dan bisa melakukan usaha.

Dari contoh tersebut disimpulkan bahwa satuan energi sama dengan satuan usaha, yaitu joule (J).

Pengertian usaha atau kerja dalam kehidupan sehari-hari diartikan sebagai suatu tindakan yang sungguh-sungguh untuk mencapai suatu hasil.

Dalam fisika, kerja atau usaha diartikan sebagai hasil perkalian antara gaya yang bekerja pada suatu benda dengan jarak perpindahan benda tersebut.

Kemampuan melakukan usaha dikatakan bekerja, apabila sebuah gaya menyebabkan benda tersebut bergerak searah dengan arah gaya tersebut.

Baca juga: Berbagai Sumber Energi

Misalnya, sebuah delman dapat bergerak karena kuda memberikan gaya. Sehingga delman dapat bergerak searah dengan arah gerak kuda.

Bersarnya kerja atau usaha yang bekerja pada benda dapat ditentukan dengan rumus:

W = F.S

Keterangan:W = kerja atau usaha (joule)F = gaya (newton

S = jarak perpindahan (meter)

Satuan energi

Satuan internasional untuk energi adalah joule. Satuan joule merupakan satuan yang diturunkan dari satuan gaya dan satuan jarak dalam sistem MKS, yaitu newton dan meter.
Dalam fisika, ada beberapa satuan yang bisa dikonversikan ke dalam satuan joule, yaitu:

  1. Hubungan joule - erg, di mana 1 joule adalah besarnya usaha yang ditimbulkan gaya sebesar 1 newton yang menyebabkan benda berpindah sejauh 1 meter.
  2. Hubungan joule-kalori, biasanya satuan kalori digunakan untuk energi panas.
  3. Hubungan joule - elektronvolt, satuan elektronvolt sering digunakan pada perhitungan energi pada kasus sinar katoda, sinar-X dan lain-lain.
  4. Hubungan joule-kWh, satuan kWh sering digunakan pada perhitungan energi listrik yang digunakan di rumah-rumah atau pabrik.

Baca juga: Hukum Kepler dalam Gerak Tata Surya

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Hai Sobat Zenius, di artikel ini gue mau membahas tentang materi usaha dan energi kelas 10. Nggak lupa juga kita bakal belajar tentang rumus beserta contoh soalnya.

Kalau ngomongin usaha dan energi elo langsung mikir apa nih? Mungkin elo mikir tentang usaha untuk selalu dapat nilai bagus, atau tentang impian membuka usaha di masa depan?

Eits, jangan lupa dong kita lagi bahas tentang materi usaha dan energi fisika kelas 10. Jadi, usaha yang dimadsud juga yang ada dalam dunia fisika dong. Tentu berbeda ya dengan usaha yang disebutkan tadi.

Terus bagaimana hubungan antara usaha dengan energi? Energi pun sebenarnya memiliki pengertian yang luas, di mana sulit untuk menjelaskan mengenai energi itu sendiri, karena energi itu memiliki hubungan erat dengan yang lain termasuk dengan usaha. 

Pelan-pelan kita pahami, dimulai dari pengertiannya dulu ya!

Pengertian dan Rumus Usaha

Dalam ilmu fisika, usaha adalah besarnya energi atau gaya yang diberikan untuk memindahkan atau menggerakkan suatu benda atau objek. Yang dimaksud dengan memindahkan di sini artinya tempat atau letaknya yang berubah setelah dilakukan usaha. 

Nah, dari penjelasan di atas bisa elo simpulkan bahwa benda yang mengalami perpindahan posisi karena diberikan gaya yang berasal dari usaha.

Oleh karena itu untuk menghitung seberapa besar usaha digunakan persamaan berikut:

Rumus Usaha

W = F.s

Di mana, F= Gaya (N); W= Usaha(Joule); dan s= Perpindahan (m).

Usaha (W) bertanda positif (+), usaha searah dengan perpindahan benda.Usaha (W) bertanda negatif (-), usaha berlawanan arah dengan perpindahan benda.

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimalin persiapanmu sekarang juga!

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Usaha pada Bidang Datar

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Meskipun pada bidang yang datar, namun gaya yang diberikan tidak selalu lurus, yang berarti dalam kondisi tertentu gaya akan membentuk sudut tertentu, seperti gambar diatas. Oleh karena itu digunakan persamaan 

Rumus Usaha pada Bidang Datar

Di mana,

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut
= sudut yang dibentuk oleh gaya

Usaha pada Bidang Miring

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Tidak hanya bidang datar, usaha pun dapat dilakukan pada bidang miring, salah satu contoh yang sering kita temui adalah pada saat melihat kurir yang memindahkan barang ke dalam truk menggunakan bantuan salah satu pesawat sederhana yaitu bidang miring. 

Rumus Usaha pada Bidang Miring

Di mana, m= massa (kg), g=gravitas (

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut
)

Supaya lebih paham dengan berbagai jenis usaha dan juga rumus usaha di atas, langsung cek contoh soalnya aja.

Contoh Soal Usaha dalam Fisika

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Materi usaha dan energi kelas 10 tentunya nggak akan lengkap tanpa paham tentang energi juga. Ya udah, kita lanjut ke pembahasan energi di bawah ini, ya!

Pembahasan yang lebih lengkap mengenai Rumus Usaha bisa kamu baca di sini: Rumus Usaha dalam Fisika Beserta Pengertian, Jenis-jenis, dan 4 Contoh Soal.

Pengertian dan Rumus Energi

Dalam ilmu fisika yang dimaksudkan dengan energi yang berhubungan dengan usaha adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Mengapa keduanya berhubungan erat? 

Jawabannya juga akan menjawab pertanyaan tentang bagaimana hubungan antara usaha dengan energi. 

Itu karena usaha merupakan perubahan energi yang terjadi pada suatu benda atau objek termasuk perubahan energi kinetik dan energi potensial. Sehingga energi merupakan komponen yang erat kaitannya dengan usaha. 

Energi Kinetik

Pada umumnya pengertian energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda atau objek yang bergerak karena adanya kecepatan, oleh karena itu digunakan persamaan

Di mana, Ek= Energi Kinetik (Joule); m= massa (kg); v= kecepatan (m/s).

Hubungannya dengan usaha

Besar usaha sama dengan perubahan energi kinetik apabila sebuah benda mengalami perubahan kelajuan. 

Pembahasan yang lebih lengkap mengenai Energi Kinetik bisa kamu baca di sini: Rumus Energi Kinetik dalam Fisika.

Energi Potensial

Sama halnya dengan suatu benda atau objek yang mungkin memiliki energi kinetik, suatu benda atau objek pun dapat memiliki energi potensial, di mana energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda atau objek dikarenakan posisi, bentuk, atau susunannya dan di dalam hubungannya dengan usaha biasa berkaitan erat dengan energi yang dimiliki karena ketinggiannya letaknya. Oleh karena ini digunakan persamaan 

Di mana, Ep=Energi Potensial (Joule);  m= massa (kg); g= gravitasi (); dan h= ketinggian benda atau objek (m)

Hubungannya dengan usaha 

Besar usaha sama dengan perubahan energi potensial suatu benda atau objek apabila sebuah benda berada pada ketinggian tertentu dan kemudian diangkat sehingga menyebabkan ketinggiannya berubah. 

Pembahasan yang lebih lengkap mengenai Energi Potensial bisa kamu baca di sini: Rumus Energi Potensial dalam Fisika.

Energi Potensial Pegas

Sesuai dengan namanya, energi potensial adalah energi yang diperlukan untuk meregangkan dan menekan pegas. Oleh karena itu digunakan persamaan berikut:

di mana , k= konstanta pegas (N/m); x= perubahan panjang pegas (m).

Energi Mekanik

Singkatnya energi mekanik dapat dikatakan jumlah atau total dari energi potensial dan energi mekanik, karena energi mekanik merupakan energi yang berkaitan dengan pergerakan. Maka digunakan persamaan berikut:

Di mana Em merupakan Energi Mekanik (dalam Joule).

Pembahasan yang lebih lengkap mengenai Energi Mekanik bisa kamu baca di sini: Rumus Energi Mekanik dalam Fisika Beserta Contoh Soal.

Daya 

Daya merupakan kecepatan melakukan kerja atau usaha atau bisa dikatakan daya merupakan jumlah energi yang dihabiskan dalam per satuan waktu (per detik).

Bisa disimpulkan, perubahan energi persatuan waktu disebut daya. Oleh karena itu persamaan yang dapat digunakan:

Oleh karena itu dapat persamaan yang digunakan 

Di mana, P= daya (Watt); W= usaha (Joule); t= waktu (detik); F= gaya (N); s= jarak (m); v= kecepatan (m/s).

Pembahasan yang lebih lengkap mengenai Rumus Daya bisa kamu baca di sini: Rumus Dimensi Daya yang Mudah Dipahami.

Contoh Soal Energi dalam Fisika

Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut
Energi yang merupakan hasil bagi usaha terhadap waktu yang digunakan disebut

Soal di atas sebenarnya termasuk contoh soal usaha dan energi kelas 10 juga, lho. Kalau dari soal jadi semakin keliatan kan hubungan antara usaha dengan jenis-jenis energi yang ada. Biar makin paham cek soal usaha dan energi di bawah ini.

Contoh Soal Usaha dan Energi

Sebuah benda dengan bentuk tabung bermassa 6kg bergerak lurus berubah beraturan dengan kecepatan awal 12 m/s dan percepatan 4 m/s. Besar usaha yang diberikan oleh benda tersebut selama bergerak 3 detik adalah….

Pembahasan:

Diketahui:m = 6kgV0 = 12 m/sa = 4 m/s

t = 3s