USAHA, ENERGI DAN DAYA

1. Usaha

Usaha adalah banyaknya gaya yang dilakukan.

W = F cos Ө . s

Keterangan :

W = usaha

F = gaya

Ө = sudut gaya

s = jarak perpindahan

2. Energi

Energi adalah kemampuan benda tersebut melakukan usaha.

ª Energi kinetik

Kemampuan benda melakukan usaha karena bergerak.

Ek = 1/2 m v²

Keterangan :

Ek = energi kinetik

m = massa (kg)

v = kecepatan (m/s)

ª Energi potensial

Kemampuan benda melakukan usaha karena kedudukan dan gravitasi.

Ep = m g h

Keterangan :

Ep = energi potensial

m = massa (kg)

g = gravitasi (m/s²)

h = ketinggian (m)

Hukum kekekalan energi :

a. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan

b. Energi hanya dapat berubah bentuk dari bentuk satu ke bentuk lain.

3. Daya

Daya adalah kecepatan usaha yang dilakukan.

Daya = W/t = usaha/waktu = gaya x keccepatan

1 watt = 1 joule/detik

1 Hp = 746 watt

1 kwh = 3,6 . 10⁶ J = 3,6 MJ

Contoh soal.

1. Hitunglah usaha yang dilakukan agar pompa dapat memompakan 600 liter minyak ke dalam tangki setinggi 20 meter. Dimana 1 cc minyak mempunyai massa 0,82 gram. 1 L = 1000 cm³.

2. Mesin dengan daya 0,25 Hp dipakai untuk mengangkat beban dengan kecepatan 5 cm/detik yang tetap. Berapa beban yang dapat diangkatnya?

Penyelesaian.

1. 1 cm³ = 1 cc = 1 mL

600 L = 600 x 1000 cc

= 600000 cc

Massa = 0,82 x 600000

= 492000 g

= 492 kg

F = m . g

= 492 . 9,8

= 4821,6 N

W = F . s

= 4821,6 . 20

= 96432 Nm

2. 0,25 Hp = 186,5 watt

Kec. = 5 cm/detik

= 0,05 m/s

Daya = gaya x kecepatan

= F . v

186,5 = F . 0,05

F = 3730 N

F = m . g

3730 = m . 9,8

m = 380,612 kg