Usaha dan Energi

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

619fwy

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

619fwy (1).png

Tentunya kita bisa mengubah persamaan di atas ke bentuk lain. Karena

 619fwy (2).png

maka

wc8xl0 (6)

dan ds/dtv, serta karena dv • v memiliki vektor yang sejajar, maka hasil produk dalam tersebut akan sudah menghasilkan nilai skalar, sehingga

619fwy (4).png

Parameter C datang dari hasil pengintegralan, yang pada dasarnya merupakan faktor koreksi. Artinya, apabila partikel tidak bergerak sama sekali, secara otomatis maka WC, 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

619fwy (6).png

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.

Next : Gaya Konservatif dan Energi Potensial

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s