Bagaimana Hubungan Usaha dan Energi? Ini Penjelasan, Pengertian, dan Contohnya

Bagaimana Hubungan Usaha dan Energi? Ini Penjelasan, Pengertian, dan Contohnya – Usaha dan energi adalah dua kesinambungan yang akan kamu pelajari pada materi Fisika.

Kedua konsep ini saling terkait erat dalam menjelaskan bagaimana benda bergerak dan mengalami perubahan.

Melalui pemahaman mengenai hubungan usaha dan energi, kamu akan mendapat gambaran lebih jelas tentang berbagai fenomena yang terjadi di sekitar kita. Yuk, Mamikos ajak kamu untuk membahas hubungan antara usaha dan energi.

Pengertian Usaha

Usaha dalam fisika didefinisikan sebagai gaya yang menyebabkan perpindahan. Ketika sebuah gaya diterapkan pada suatu benda dan benda tersebut bergerak dalam arah gaya, berarti terdapat usaha dilakukan pada benda tersebut.

Misalnya, ketika kamu mendorong meja dari satu sudut ruangan ke sudut lain, kamu melakukan usaha karena gaya doronganmu menyebabkan meja bergerak.

Secara matematis, usaha (W) bisa dihitung dengan rumus:

di mana:

F adalah gaya yang diterapkan (dalam newton),

d  adalah jarak perpindahan (dalam meter),

 adalah sudut antara arah gaya dan arah perpindahan.

Jika arah gaya searah dengan perpindahan, usaha akan bernilai positif. Sebaliknya, jika gaya berlawanan arah dengan perpindahan, usaha bernilai negatif.

Jenis-jenis Usaha

Nah, usaha yang terjadi bisa pada bentuk bidang datar maupun bidang miring, lho. Usaha pada bidang datar dan bidang miring bisa dipahami dengan melihat bagaimana gaya dan perpindahan bekerja dalam kedua situasi tersebut.

Usaha pada Bidang Datar

Ketika kamu mendorong suatu benda di atas permukaan yang datar, usaha yang kamu lakukan tergantung pada gaya yang diterapkan dan sejauh mana benda itu bergerak.

Misalnya, jika kamu mendorong sebuah kotak di lantai sejauh 5 meter dengan gaya 10 newton searah dengan arah gerakan kotak, maka usaha yang kamu lakukan dapat dihitung dengan rumus sederhana:

di mana:

F  adalah gaya yang kamu terapkan (10 newton),

d  adalah jarak perpindahan (5 meter).

Jadi, W = 10 x 5 = 50 joule.

Pada bidang datar, jika tidak ada gaya yang bekerja selain gaya dorongmu – misalnya, gaya gesekan diabaikan –  maka semua gaya yang kamu berikan akan diubah menjadi usaha yang mendorong benda.