Prev : Hukum Newton III tentang Aksi-Reaksi
Hukum Newton II menyatakan bahwa gaya pada dasarnya merupakan perubahan besar momentum terhadap waktu. Momentum adalah hasil kali antara gaya dengan kelajuan partikel, sehingga apabila salah satu dari kedua parameter tersebut mengalami perubahan terhadap waktu, maka dapat dikatakan bahwa partikel tersebut memiliki gaya.
Sekarang, katakanlah bahwa kita ingin mendorong dua benda, yaitu benda A dan benda B. Benda B lebih inert dari benda A (inert = sulit digerakkan), sehingga apabila kita mendorong kedua benda satu per satu dengan gaya yang sama, atau dengan tenaga yang sama, maka kita nanti akan menemukan bahwa pada rentang waktu yang sama, benda B akan menempuh lintasan yang lebih pendek daripada benda A.
Oleh karena itu, untuk membedakan kedua peristiwa ini, terdapat suatu konsep lain dari gaya, yaitu usaha. Usaha W (work) merupakan parameter skalar/tak memiliki arah yang didefinisikan sebagai produk dalam dari perkalian antara gaya F terhadap jarak tempuh s, atau secara matematis yaitu
Dengan kata lain, apabila kita mendorong benda yang tidak dapat digerakkan sama sekali (misal : tembok), maka s akan menjadi nol, sehingga W = 0 walaupun F memiliki nilai.
Apabila partikel bergerak dan menempuh jarak infinitesimal (sangat kecil) sebesar ds, maka W dapat dituliskan sebagai
Tentunya kita bisa mengubah persamaan di atas ke bentuk lain. Karena
maka
dan ds/dt = v, serta karena dv • v memiliki vektor yang sejajar, maka hasil produk dalam tersebut akan sudah menghasilkan nilai skalar, sehingga
Parameter C datang dari hasil pengintegralan, yang pada dasarnya merupakan faktor koreksi. Artinya, apabila partikel tidak bergerak sama sekali, secara otomatis maka W = C, yang nilainya belum tentu nol. Karena secara definisi partikel yang tidak bergerak tidak boleh memiliki usaha, maka kita harus menggunakan definisi lain dari parameter ini. Parameter ini kita sebut sebagai energi, yang disimbolkan sebagai E. Parameter C kemudian akan kita ubah menjadi E0
Energi adalah suatu besaran yang disimpan untuk melakukan usaha. Katakanlah bahwa suatu partikel memiliki energi awal sebesar E0. Ketika partikel tidak bergerak, maka nilai E0 akan sama dengan nilai E, yaitu energi yang dimiliki saat ini. Namun, ketika partikel mulai bergerak makin cepat, nilai E secara otomatis akan bertambah. Energi yang bertambah ini umumnya disebut sebagai energi kinetik, dan kita akan membahas tentang energi kinetik ini di artikel di bagian-bagian selanjutnya.
Science and Games 