Konsep Hubungan Usaha dan Energi

 A. Konsep Usaha

Usaha adalah perpindahan benda yang dikarenakan penerapan atau pemberian gaya. Usaha diberi simbol "W" yang diambil dari huruf pertama bahasa inggrisnya yaitu work.

Perhatikan beberapa contoh peristiwa usaha dalam kehidupan sehari-hari:

• Mendorong gerobak
• Menarik mobil mainan
• Mengangkat buku ke atas meja
• Menggelindingkan bola

Pada peristiwa-peristiwa di atas diterapkan besaran gaya sehingga benda seperti gerobak, mobil mainan, buku, bola berubah posisi. Perubahan posisi benda disebut dengan perpindahan. Apabila benda tidak berubah posisinya berarti usaha yang bekerja padanya sama denga Nol.

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan faktor yang mempengaruhi usaha:

1. Gaya (F)

2. Perpindahan (s)

Sehingga besaran Usaha dapat dinyatakan dalam bentuk rumus berikut:

W = ΣF x s

Keterangan:

W = Usaha, satuannya (Joule)

ΣF = resultan gaya, satuannya (Newton)

s = perpindahan, satuannya (meter)

SIlakan disimak video berikut!

B. Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja.

Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa “Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi energi dapat diubah dari suatu bentuk energi ke bentuk energi lain”

Contoh perubahan energi:

a. Kipas angin = energi listrk menjadi energi gerak

b. Rice cooker = energi listrik menjadi energi panas.

1. Energi potensial (Ep)

Energi potensial adalah energi yang tersimpan oleh suatu benda karena posisinya.

Ep = m.g.h

Keterangan:

Ep = energi potensial, satuannya (joule)

m = massa benda, satuannya (kg)

g = percepatan gravitasi, denan satuan m/s2

h = ketinggian benda, satuannya (m)

”Semakin tinggi suatu benda maka energi potensialnya semakin besar dan sebaliknya”

2. Energi konetik (Ek)

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya.

Ek = ½ m.v2 

Keterangan:

Ek = energi kinetik, satuannya (joule)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda, satuannya (m/s)

”Semakin cepat suatu benda maka energi kinetiknya semakin besar"

C. Hubungan Usaha dan Energi

Hubungan usaha dan energi dapat dilihat dari dua aspek:

1. Usaha dapat mengubah energi potensial benda, sehingga hubungan antara usaha dan energi potensial adalah sebagai berikut:

Usaha merupakan perubahan energi potensial, dengan RUMUS:

w = m.g.(h2 - h1)

Ketrangan

w = usaha, dengan satuan Joule

m = massa, dengan satuan Kg

g = percepatan gravitasi, denan satuan m/s2

h2 = tinggi awal benda (m)

h1 = tinggi akhir benda (m)

2. Usaha dapat mengubah energi kinetik benda, sehingga hubungan antara usaha dan energi kinetik adalah sebagai berikut:

Usaha merupakan perubahan energi kinetik, dengan RUMUS:

w = 1/2 m.(V22-V12)

Keterangan:

w = usaha, dengan satuan Joule

m = massa, dengan satuan Kg

V1 = kecepatan awal (m/s)

V2 = kecepatan akhir (m/s)

SALAM JUARA

Usaha IPA Kelas 8 "Materi, Pembahasan Soal, dan Latihan Soal Online"

 Assalammu'alaikum sobat juara,

Belajar merupakan salah satu proses menuju kesuksesan. Tidak ada kesuksesan yang dapat diraih tanpa proses pembelajaran. Dan proses pembelajaran saat pandemai Covid 19 ini merupakan pembelajaran yang menuntut kemauan untuk belajar mandiri. Banyak sumber belajar yang bisa sobat juara manfaatkan. Hal yang terpenting dijaga adalah semangat untuk terus belajar walaupun secara mandiri. 

Situs juarajamannow.blogspot.com merupakan salah satu sumber belajar yang bisa sobat juara manfaatkan. Pada situs ini kita akan belajar sambil berdiskusi. Nah, untuk kali ini kita akan belajar dan berdiskusi tentang materi IPA kelas 8 semester 1 yaitu Usaha.  

Usaha IPA Kelas 8 Semester 1

A. Konsep Usaha

Yuk sobat juara, kita perhatikan video berikut👇

Pada video di atas terdapat dua orang anak dimana satu anak mendorong benda dan anak yang lain menarik benda. Dampak dari dorongan dan tarikan kedua anak terhadap benda menyebabkan benda berpindah. Nah pada peristiwa pada video di atas terdapat konsep usaha.

Usaha adalah besarnya gaya (dorongan/tarikan) yang bekerja pada benda yang menyebabkan benda mengalami perpindahan.

Berapa pun besar gaya yang bekerja pada benda, apabila benda tidak mengalami perpindahan maka tidak ada usaha yang bekerja pada benda atau bernilai nol. Sebelum melanjutkan diskusi dan belajar tentang usaha akan lebih baik sobat juara mempelajari lagi terlebih dahulu materi konsep perpindahan pada video berikut👇

Nah, ingat jarak berbeda dengan perpindahan, dimana jarak merupakan panjang seluruh lintasan yang dilalui oleh benda. Sementara perpindahan merupakan panjang posisi awal ke posisi akhir benda. 

Pada pembahasan materi usaha, sobat juara akan menggunakan perpindahan bukan jarak.

Perhatikan peristiwa berikut👇

1. Seorang pelari mengelilingi lapanagn lari berdiameter 10 m sebanyak 10 kali putaran dengan gaya dorong badan sebesar 350 N.

2. Seorang anak membantu ibu memindahan meja lurus ke depan sejauh 30 cm dengan gaya dorong 80 N.

Pada peristiwa 1 tidak terdapat usaha atau besar suahanya NOL. 

Kenapa? karena tidak ada perubahan posisi awal dan posisi akhir pelari. Artinya perpindahannya tidak ada. Ingat satu kali putaran lari adalah dari titik star kembali ke titik star. Begitu juga halnya 10 kali putaran. 

Pada peristiwa 2 terdapat usaha.

Kenapa? karena meja berpindah sejauh 30 cm. Artinya ada perpindahan meja.

B. Persamaan Usaha 

Yuk Bahas Soal Sobat Juara

Perhatikan gambar berikut!

Jika benda di atas berpindah sejauh 5 m, maka besar usaha yang bekerja pada benda adalah ....

Jawab👇

ΣF = F1 + F2

ΣF = 65 N + 45 N

ΣF = 110 N

Δx = 5 m

sehingga

W = ΣF . Δx

W = 110 N . 5 m 

W = 550 Joule

Bagi sobat juara yang cendrung merasa lebih mudah memahami suatu materi pelajaran lewat video. Sobat juara pun bisa mempelajari materi usaha pada video berikut👇 

Demikian sobat juara pembahasan dan diskusi kita tentang materi usaha. Tetap selalu semangat ya sobat untuk belajar dan jaga selalu kesehatan. Semoga bermanfaat.

Latihan Soal Online Materi Usaha