Hubungan Antara Usaha dan Energi Kinetik

Pengantar

• Energi kinetik ada ketika benda bergerak (contoh: motor, mobil, manusia).

Definisi Usaha

• Usaha berhubungan dengan perubahan kecepatan.
• Energi kinetik identik dengan perubahan kecepatan.

Hubungan Usaha dan Energi Kinetik

• Ketika ada perubahan kecepatan, terdapat usaha yang sebanding dengan perubahan energi kinetik.
• Rumus usaha:
  [ W = \Delta E_k ]
  • ( \Delta E_k = \frac{1}{2}mv_f^2 - \frac{1}{2}mv_i^2 )
  • Di mana:
    • ( W ): Usaha (Joule)
    • ( m ): Massa (kg)
    • ( v_f ): Kecepatan akhir (m/s)
    • ( v_i ): Kecepatan awal (m/s)

Contoh Soal

• Soal: Sebuah benda bermassa 8 kg mula-mula diam, kemudian bergerak lurus dengan kecepatan 60 m/s.
• Diketahui:
  • Massa (m) = 8 kg
  • Kecepatan awal (v_i) = 0 m/s
  • Kecepatan akhir (v_f) = 60 m/s

Langkah Penyelesaian

1. Tentukan perubahan energi kinetik:
   [ W = \Delta E_k = \frac{1}{2} m v_f^2 - \frac{1}{2} m v_i^2 ]
2. Masukkan nilai ke dalam rumus:
   • Usaha (W):
     [ W = \frac{1}{2} \times 8 \times (60^2) - \frac{1}{2} \times 8 \times (0^2) ]
   • Hitung:
   • ( 60^2 = 3600 )
   • Jadi:
     [ W = 4 \times 3600 = 14400 ] Joule.

Kesimpulan

• Usaha yang dilakukan benda adalah 14400 Joule.
• Contoh ini menunjukkan hubungan yang jelas antara usaha dan energi kinetik melalui perubahan kecepatan.