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

Tahukah kamu bahwa berbagai aktivitas kita merupakan bukti adanya hubungan usaha dan energi? Simak penjelasannya di artikel ini.

29 Agustus 2024 Lintang Filia

Usaha pada Bidang Miring

Sementara jika kamu menggerakkan benda di atas bidang miring, usahanya sedikit lebih kompleks karena gravitasi ikut berperan. Bidang miring membuat usaha yang kamu lakukan menjadi lebih mudah, tetapi juga tergantung pada sudut kemiringan bidang tersebut.

Misalnya, jika kamu mendorong benda seberat 10 kg ke atas sebuah bidang miring dengan sudut 30° dan panjang bidang miringnya 5 meter, usahanya akan berbeda dari bidang datar.

Usaha yang dilakukan terhadap gravitasi bisa dihitung dengan rumus yang disesuaikan:

$W = F \times d \times \cos(\theta)$

Namun, karena kamu sedang mengangkat benda melawan gravitasi, kamu juga perlu mempertimbangkan komponen gaya gravitasi yang bekerja ke bawah.

Gaya yang harus kamu lawan adalah komponen gaya gravitasi yang searah dengan bidang miring, yaitu:

$F = m \times g \times \sin(\alpha)$

di mana:

m adalah massa benda 10 kg

g adalah percepatan gravitasi 9,8 m/s²

alpha adalah sudut kemiringan 30°.

Setelah menghitung gaya ini, kamu bisa mengalikan dengan jarak sepanjang bidang miring untuk mendapatkan usaha.

Berbeda dari bidang datar, bidang miring mempermudah usaha karena panjang lintasannya lebih besar daripada ketinggian yang dicapai, sehingga gaya yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan mengangkat benda langsung secara vertikal.

Pengertian Energi

Di sisi lain, energi disebut sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Energi bisa dalam berbagai bentuk seperti energi kinetik (energi gerak), energi potensial (energi yang tersimpan), energi panas, energi kimia, dan lainnya yang akan Mamikos jelaskan di bawah ini.

Jenis-jenis Energi

1. Energi Kinetik

Energi ini adalah energi yang dimiliki oleh benda yang sedang bergerak. Semakin cepat suatu benda bergerak, semakin besar energi kinetiknya. Misalnya, bola yang dilempar memiliki energi kinetik saat bergerak di udara.

2. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda karena posisinya atau keadaan tertentu. Ada beberapa jenis energi potensial, yaitu:

Energi Potensial Gravitasi: Energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya dari permukaan tanah, misalnya air di bendungan yang berada di atas akan memiliki energi potensial.
Energi Potensial Elastis: Energi yang tersimpan dalam benda elastis yang diregangkan atau dikompresi, seperti pegas yang ditekan atau panah yang ditarik dalam busur.

Halaman: