Tidak ada definisi tentang apa itu energi, tetapi kita tahu bahwa keberadaannya memungkinkan kerja. Energi yang tersimpan dalam makanan, misalnya, membuat organ tubuh seseorang berfungsi dengan baik. Bahan bakar membuat kendaraan bermotor bergerak. Demikian juga, energi listrik yang dihasilkan oleh baterai menyebabkan elektron dalam kabel penghantar energi bergerak.
Ketika berbicara tentang energi, sangat penting untuk menekankan Prinsip Konservasi Energi. Prinsip ini, menurut Lavoisier, mengatakan: "Di alam tidak ada yang hilang, tidak ada yang diciptakan, semuanya berubah".
Untuk mencontohkan konversi energi secara umum, mari kita perhatikan pegas santai (gambar 1), yaitu pegas yang tidak diregangkan. Lihat:
Untuk memampatkan pegas, diperlukan energi. Jadi, sebuah gaya diterapkan pada salah satu ujungnya, sehingga berkontraksi. Kami mengatakan bahwa dengan menerapkan gaya pada pegas, pekerjaan dilakukan. Pekerjaan ini sesuai dengan energi yang ditransfer dari orang ke pegas. Gambar 2 mewakili pegas yang sudah dikompresi dan dengan kunci pada gerobak, mencegahnya terlepas.
Pegas terkompresi menyimpan energi. Energi ini, bagaimanapun, hanya dapat diwujudkan dengan melepas kunci dari gerobak. Energi yang tersimpan pada pegas disebut Energi Potensial Elastis. Potensial karena dapat memanifestasikan dirinya dan elastis karena berada dalam tubuh elastis yang cacat.
Sekarang, dengan melihat Gambar 3, kita perhatikan bahwa gerobak telah membebaskan dirinya sendiri. Ketika kunci dilepas, energi potensial yang tersimpan di pegas memanifestasikan dirinya, menyebabkan kereta bergerak. Sekali lagi kami telah menyelesaikan pekerjaan. Sekarang pekerjaan ini sesuai dengan energi yang ditransfer dari pegas ke kereta. Energi yang diperoleh gerobak disebut Energi Kinetik.
Energi kinetik: itu adalah energi yang terkait dengan gerakan tubuh.
Energi Potensial (gravitasi, elastis, listrik, dll): itu adalah energi yang dimiliki tubuh dalam kaitannya dengan posisi tertentu yang didudukinya.
Dengan tidak adanya gesekan, energi mekanik total suatu sistem adalah kekal, dengan hanya transformasi energi potensial menjadi energi kinetik dan sebaliknya. Lihat:
DANmek= DANç + DANP
Sangat penting untuk memperjelas bahwa usaha dan bentuk energi adalah besaran skalar.
kerja suatu kekuatan
Usaha adalah ukuran energi yang ditransfer ke tubuh, karena penerapan gaya sepanjang perpindahan. Dalam Fisika, usaha biasanya dilambangkan dengan W (yang berasal dari kata kerja bahasa Inggris) atau lebih umum lagi huruf Yunani tau
.Untuk menghitung kerja suatu gaya, penting untuk ditekankan bahwa itu dapat berupa:
Kerja gaya konstan yang sejajar dengan perpindahan: dihitung ketika Anda memiliki gaya yang diterapkan dalam arah yang sama dengan perpindahan. Itu dapat dihitung sebagai berikut:
Karena sudut antara gaya dan perpindahan adalah nol, maka kosinus sudut ini sama dengan 1, sehingga persamaannya setara dengan:
Dimana D adalah perpindahan yang dialami benda.
Usaha sebuah gaya konstan dan tidak sejajar dengan perpindahan:
Ketika kita memiliki penerapan gaya konstan dan tidak paralel, seperti pada skema di atas, kita menghitung pekerjaan sebagai berikut:
Dimana? itu adalah sudut yang terbentuk antara gaya dan perpindahan yang diderita oleh tubuh.
Dalam SI (Sistem Satuan Internasional) usaha diberikan dalam joule, yang dilambangkan dengan huruf (J) dan gaya diberikan dalam newton (tidak). Unit ini dinamai fisikawan Inggris James Prescott Joule. Dalam sistem CGS, satuan kerja adalah erg = dyne x sentimeter.
Oleh Marco Aurélio da Silva
Tim Sekolah Brasil