PHYSICS FOR FUN

Fisika merubah dunia …….

Usaha dan Energi

Usaha dan Energi

 Bentuk-bentuk energi dapat diperoleh dari hukum kedua Newton. Dengan menyatakan percepatan dalam fungsi posisi
sehingga hukum kedua Newton pada masing-masing sumbu koordinat xyz
Ketiga gaya tersebut dijumlahkan sehingga diperoleh
Persamaan diatas dapat dinyatakan dalam perkalian vektor Dengan masing-masing vektorKemudian kedua ruasnya diintegralkan

dan dengan
dan
diperoleh persamaan berikut
Ruas kiri merupakan bentuk usaha W yang dikerjakan oleh gaya F dari posisi awalnya r1 ke posisi berikutnya r2 dan ruas kanan merupakan bentuk perubahan energi karena geraknya yang disebut dengan energi kinetik (T = ½ mv2).
Sedangkan daya P diartikan sebagai laju perubahan usaha terhadap waktu
Dengan menjabarkan usaha sebagaimana dinyatakan didalam persamaan sebelumnya
diperoleh bentuk lain dari dari daya sebagai berikut
Dengan demikian, baik usaha maupun daya merupakan besaran skalar karena sifat perkalian titik (dot product) yang masing-masing secara berturut-turut berdimensi energi dan energi per waktu.

Gaya Konseravtif
Sebuah gaya tergolong dalam gaya konservatif jika merupakan bentuk dari penurunan energi potensial tiap satuan perpindahan
dengan V merupakan sebuah besaran skalar yang disebut dengan energi potensial sedangkan

merupakan operator “dell” ∇. Bentuk umum dari persamaan gaya konservatif adalah

Persamaan tersebut diatas mengimplikasikan beberapa hal, antara lain:

1). Usaha yang dikerjakan oleh gaya konservatif hanya bergantung pada posisi awal dan akhir, tidak dipengaruhi oleh bagaimana

lintasan yang ditempuh selama bergerak.

2). Nilai “curl” dari gaya konservatif bernilai nol


Untuk membuktikan Persamaan tersebut, ambilah nilai curl dari Persamaan gaya konservatif
Karena sifat operasi perkalian silang vektor  antara dua buah vektor yang searah akan menghasilkan nilai nol, maka ∇×∇ akan

bernilai nol.

3). Integral garis dari suatu lintasan tertutup bernilai nol. Dengan kata lain, tidak diperlukan usaha untuk memindahkan sebuah benda

dari dan ke posisi semula.

4). Energi total bersifat kekal

Dari Persamaan gaya konservatif diperoleh hubungan gaya dan energi potensial
dan mengintegralkan kedua ruasnya
Dengan mengkombinasikan persamaan ini dan persamaan energi kinetik, diperoleh sebuah Hukum Kekekalan Energi   Total.
Energi total atau disebut juga energi mekanik merupakan penjumlahan dari energi yang dimiliki sebuah benda karena geraknya T

dan karena posisinya V.

Impuls dan Momentum

Gaya yang bekerja pada suatu objek selama selang waktu tertentu akan menghasilkan perubahan kecepatan dari objek tersebut.
Dengan mendefinisikan ∫Fdt sebagai impuls I dan mv sebagai momentum p, diketahui bahwa impuls yang bekerja pada suatu objek akan menghasilkan perubahan momentum.
Kedua besaran tersebut merupakan kuantitas vektor dimana impuls memiliki arah yang sejajar dengan perubahan momentum.

 

Hubungan Energi Kinetik dan Momentum

Berdasarkan definisi energi kinetik dan momentum,
diperoleh bentuk hubungan energi kinetik dengan momentum

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 )

Gambar Twitter

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

Foto Facebook

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

Foto Google+

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

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: