instagram

Hubungan Usaha dan Energi

Kerja yang dilakukan pada sistem dengan gaya konstan adalah produk dari komponen gaya dalam arah gerak kali jarak. Untuk gerak satu arah dalam satu dimensi, hal ini dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai W = Fdcosθ, di mana W adalah kerja, F adalah besarnya gaya pada sistem, d adalah besarnya perpindahan dari sistem, dan θ adalah sudut antara vektor gaya F dan vektor perpindahan d.

Ambil contoh ini bekerja dalam tindakan dari: (A) Usaha yang dilakukan oleh gaya F pada mesin pemotong rumput ini adalah Fdcosθ. Perhatikan bahwa Fcosθ adalah komponen gaya pada arah gerakan. (B) Orang memegang tas kerja tidak melakukan pekerjaan pada hari itu, karena tidak ada gerakan.

Tidak ada energi yang ditransfer ke atau dari tas tersebut. (C) Orang bergerak koper horizontal pada kecepatan konstan tidak melakukan kerja di atasnya, dan transfer tidak ada energi untuk itu. (D) Pekerjaan dilakukan pada tas dengan membawanya naik tangga dengan kecepatan konstan, karena ada tentu komponen gaya F arah gerak.

Energi ditransfer ke tas dan bisa, pada gilirannya, dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan. (E) Ketika koper diturunkan, energi ditransfer dari tas dan ke generator listrik. Di sini kerja yang dilakukan pada tas dengan generator negatif, menghilangkan energi dari tas, karena F dan d dalam arah yang berlawanan.

Hubungan usaha dan energi

Hubungan usaha dan energi

Dalam fisika, gaya dikatakan melakukan pekerjaan ketika bertindak pada tubuh sehingga ada perpindahan dari titik aplikasi, betapapun kecilnya, dalam arah gaya. Dengan demikian kekuatan tidak bekerja ketika ada gerakan di bawah aksi gaya. Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan besarnya F pada titik yang bergerak jarak d dalam arah gaya adalah produk:

W = Fd

Sebagai contoh, jika gaya 10 newton (F = 10 N) bertindak bersama saat itu perjalanan dua meter (d = 2 m), maka ia melakukan kerja W = (10 N) (2 m) = 20 N m = 20 J. ini adalah sekitar usaha yang dilakukan mengangkat berat 1 kg dari tanah ke atas kepala seseorang melawan gaya gravitasi. Perhatikan bahwa pekerjaan dua kali lipat baik dengan mengangkat dua kali berat dalam jarak yang sama atau dengan mengangkat berat yang sama dua kali jarak.

Usaha berkaitan erat dengan energi. Konservasi energi menyatakan bahwa perubahan total energi internal dari suatu sistem sama dengan panas yang ditambahkan minus pekerjaan yang dilakukan oleh sistem (lihat hukum pertama termodinamika, dan):

δE = δQ-δW

Juga, dari hukum kedua Newton untuk tubuh yang kaku, dapat ditunjukkan bahwa usaha  pada sebuah benda sama dengan perubahan energi kinetik dari objek yang:

W = ΔEK

Usaha yang dihasilkan oleh fungsi potensial dikenal sebagai energi potensial . Oleh karena itu usaha pada sebuah benda bergerak dalam medan gaya konservatif sama dengan minus perubahan energi potensial dari objek:

W = -ΔEP

Hal ini menunjukkan bahwa usaha  adalah energi yang berkaitan dengan aksi gaya, dan sehingga memiliki dimensi fisik dan unit energi.

 

 

 

 

Related Posts
0 Comments

Leave Your Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

*