Usaha dan Energi

Pernahkah kamu mendorong meja, tetapi meja tersebut tidak bergerak sama sekali? Rasanya capek, tetapi ternyata secara fisika, kamu belum melakukan usaha. Sebaliknya, ketika kamu mendorong sepeda dan sepeda itu bergerak maju, maka kamu telah melakukan usaha karena gaya yang kamu berikan menghasilkan perpindahan.

Fenomena sederhana seperti mendorong benda, mengangkat tas sekolah, atau buah mangga yang jatuh dari pohon menunjukkan bahwa dalam kehidupan sehari-hari, kamu sebenarnya sering menggunakan usaha dan energi.

---

🔹 A. Konsep Dasar Usaha (Work)

1. Apa itu Usaha?

Dalam fisika, usaha terjadi ketika gaya yang diberikan pada suatu benda menyebabkan benda tersebut berpindah.
Jika kamu memberikan gaya pada benda tetapi bendanya tidak bergerak, maka usaha yang dilakukan adalah nol.

Contohnya:

Situasi	Ada gaya?	Ada perpindahan?	Usaha terjadi?
Mendorong tembok	Ya	Tidak	❌ Tidak
Mendorong meja hingga berpindah	Ya	Ya	✅ Ya

---

2. Rumus Usaha

Rumus usaha dinyatakan dengan:

$$W = F \times s$$

Dengan keterangan:

• W = usaha (Joule/J)

• F = gaya (Newton/N)

• s = perpindahan (meter/m)

---

3. Syarat Terjadinya Usaha

Usaha terjadi apabila:

✔ Ada gaya yang bekerja pada benda
✔ Benda mengalami perpindahan
✔ Arah gaya searah dengan perpindahan

Jika arah gaya berlawanan arah dengan perpindahan, usaha bisa bernilai negatif, misalnya saat kamu menahan koper yang meluncur menuruni tangga.

---

🔹 B. Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Tanpa energi, benda tidak akan bisa bergerak atau berubah.

Jenis energi yang kamu pelajari dalam bab ini:

• Energi Potensial

• Energi Kinetik

---

1. Energi Potensial (Ep)

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya atau ketinggiannya dari permukaan bumi.

Rumus energi potensial:

$$E_p = m \times g \times h$$

Keterangan:

• Ep = energi potensial (Joule/J)

• m = massa benda (kg)

• g = percepatan gravitasi (≈ 9,8 m/s² atau 10 m/s²)

• h = ketinggian benda (m)

Contoh:
Buah mangga yang menggantung di pohon memiliki energi potensial karena tingginya dari tanah.

---

2. Energi Kinetik (Ek)

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda saat bergerak.

Rumus energi kinetik:

$$E_k = \frac{1}{2} \times m \times v^2$$

Keterangan:

• Ek = energi kinetik (Joule/J)

• m = massa benda (kg)

• v = kecepatan (m/s)

Contoh:
Saat buah mangga jatuh dan semakin cepat, energi kinetiknya meningkat.

---

🔹 Hubungan Usaha dengan Energi

Ketika kamu melakukan usaha pada benda, energi benda akan berubah. Misalnya:

• Ketika kamu mengangkat tas ke atas → usaha → energi potensial bertambah.

• Ketika sepeda mulai bergerak → usaha → energi kinetik bertambah.

---

🌿 Kesimpulan

Konsep	Makna	Contoh
Usaha	Gaya menyebabkan perpindahan	Dorong meja, angkat buku
Energi Potensial	Energi karena posisi	Buku di rak, buah di pohon
Energi Kinetik	Energi karena gerak	Sepeda melaju, bola menggelinding