Page 22 - Flip PDF Huda

10
10
Hubungan Usaha dan Energi Kinetik

C. Hubungan usaha dan energi kinetik
Mari kita bayangkan, sistem dengan benda tunggal, misalnya balok
dengan massa bergerak sepanjang bidang horizontal ke arah kanan oleh
sebuah gaya netto ∑ yang juga ke arah kanan. Kita telah mengetahui hukum
II Newton bahwa balok bergerak dengan kecepatan. Jika balok bergerak

sepanjang suatu perpindahan ∆ = ∆ ̂ = ( − ) ̂, usaha yang dilakukan oleh

gaya netto ∑ adalah:
∑ = ∫ ∑

Kita gunakan hukum II Newton untuk membuat subtitusi besar gaya netto
∑ = kemudian melakukan manipulasi aturan rantai pada integralnya.

∑ = ∫ = ∫ = ∫ = ∫

1 1
2
∑ = 2 −
2 2
∑ = −
2
1
∑ = ∆ ........................................................................... 1.5

Bahwa usaha total yang dilakukan pada sebuah benda sama dengan
perubahan energi kinetiknya, hal ini berlaku saat perubahan yang terjadi
adalah pada kelajuannya. Apabila usaha total yang dilakukan pada benda
bernilai positif, maka energi kinetik akan bertambah. Sebaliknya, jika usaha
total yang dilakukan pada suatu benda bernilai negatif, maka energi kinetik
berkurang.
D. Hubungan usaha dan energi potensial
Semakin tinggi suatu benda dari atas tanah, semakin besar pula

energi potensial gravitasi yang dimilikinya.
= (ℎ − ℎ )
2
1
= − = ∆ ......................................................... 1.6
1
2
Dengan demikian, usaha yang dilakukan oleh gaya eksternal untuk
menggerakan massa m dari titik 1 ke titik 2 sama dengan perubahan energi
potensial benda antara titik 1 dan titik 2. Kita dapat menuliskan ∆ dalam
hubungannya dengan usaha yang dilakukan gravitasi itu sendiri.