Page 35 - Modul 2 Dinamika

Oleh karena itu, apabila energi kinetik adalah satu-satunya energi yang dipindahkan oleh gaya

F yang tetap, maka usaha yang dikerjakan oleh gaya itu sama dengan hasil kali skalar (dot
product) antara gaya tersebut dengan vektor pergeseran yang dialami oleh benda.

Usaha (kerja) bersumber dari energi, artinya jika tidak ada energi maka tidak ada usaha.

2.2. Usaha oleh Gaya Gesek

Pada pembahasan ini, ditinjau suatu balok kayu bermassa m yang bergerak lurus di

atas lantai kasar dengan koefisien gesekan kinetis senilai  . Misalkan balok kayu tersebut pada
awalnya memiliki laju v0. Dikarenakan adanya gaya gesek kinetis sebesar fk = - mg, maka

balok kayu mengalami perlambatan sebesar g. Apabila balok kayu mengalami pergeseran

sejauh d, maka kelajuan balok kayu saat itu sebesar v dan memenuhi persamaan
v - v0 = - 2gd. (2.11)
2
2
Oleh karena itu, balok kayu mengalami perubahan energi kinetik sebesar
1
Ek = m(v - v0 ) = - mgd = fg•d. (2.12)
2
2
2
Dikarenakan faktor-faktor semisal , m, g dan d semuanya bernilai positif, maka Ek bernilai
negatif. Ini mengindikasikan bahwa balok kayu mengalami kehilangan energi kinetik sebesar

mgd. Pertanyaan selanjutnya adalah hilang ke manakah energi kinetik sebesar mgd? Tentu

saja energi kinetik tidak hilang begitu saja. Dalam kasus ini, kita dapat memperkirakan ke
mana perginya energi kinetik sebesar itu. Pemaparannya sebagai berikut, energi kinetik

sebesar mgd oleh gaya gesek diubah menjadi panas atau kalor, sebagian kalor itu diberikan

kembali kepada balok kayu dan sebagian yang lain diberikan kepada permukaan lantai. Kasus
ini dapat dipahami karena sisi bawah balok kayu dan permukaan lantai yang dilewati oleh

balok kayu terasa hangat. Apabila itu yang terjadi, maka berapakah usaha yang telah
dilakukan oleh gaya gesek? Faktanya bahwa kita tidak akan pernah mengetahui besarnya

usaha yang dilakukan oleh gaya gesek kecuali apabila kita mau melakukan pengukuran
mengenai besarnya kalor yang diterima oleh lantai. Dalam kasus ini, kita tentu tidak dapat

mengatakan bahwa usaha Wg yang dilakukan oleh gaya gesek kinetis sama dengan perubahan

energi kinetik balok kayu, dikarenakan tidak seluruh energi kinetik yang telah diambil dari
balok kayu oleh gaya gesek ’dibuang’ keluar dari balok kayu melainkan diubah ke dalam

30
Modul 2 DINAMIKA PARTIKEL