Page 21 - E-MODUL Kelas X_ Usaha dan Energi_X-MIPA-2_Yana N Berutu_4173321060_Neat

C. HUBUNGAN USAHA DAN ENERGI

1. Hubungan Antara Usaha dan Energi Potensial

a. Hubungan Antara Usaha dan Energi Potensial Gravitasi

Misalnya sebuah balok bermassa m diikat pada seutas tali dan tali digulung pada
suatu katrol licin. Anggap katrol dan tali tidak bermassa. Balok mula-mula berada

pada ketingian ℎ , beberapa saat kemudian balok berada pada ketinggian ℎ . turunnya
2
1
balok disebabkan adanya gaya tarikan gravitasi.

Besarnya usaha gravitasi sama dengan gava

gravitasi (m.g) dikali dengan perpindahan

(ℎ − ℎ ). Secara matematis dapat ditulis berikut:
2
1
W= Fs
m
W= mg (ℎ − ℎ ). m
2
1
ℎ
1
2
W= 1 − ℎ
2

W=∆ Gambar 17. Hubungan Usaha

dengan energi Potensial

energi potensial gravitasi sama dengan energi potensial akhir dikurangi energi

potensial mula-mula ( ΔEp = E p akhir – E p awal). Persamaan ini menyatakan bahwa usaha
yang dilakukan oleh gaya gravitasi sama dengan minus perubahan energi potensial

gravitasi

Energi potensial gravitasi tidak hanya terjadi pada benda yang jatuh bebas atau

memiliki lintasan lurus saja, tetapi energi potensial gravitasi juga terjadi pada pada
bidang melingkar dan miring seperti pada gambar 18 dibawah ini.

(a) (b)

Gambar 18. Energi potensial gravitasi pada (a) bidang melingkar dan (b) bidang
miring 14