3. Hubungan Usaha dengan Energi

3.1. Usaha dengan energi potensial

Apabila dalam sistem hanya berlaku energi potensial gravitasi saja maka teori usaha-energi dapat ditentukan dengan persamaan:

W = △ Ep

W = m . g . h₂ – m . g . h₁ …………………………………………(3-1)

3.2. Usaha dengan energi kinetik

Apabila dalam sistem hanya berlaku energi kinetik saja maka teori usaha-energi dapat ditentukan sebagai berikut :

Untuk melihat hubungan antara usaha oleh sistem gaya-gaya (Resultan gaya total) dengan energi kinetik, perhatikan contoh di bawah ini.

Sebuah benda bermassa m berada di atas bidang datar tanpa gesekan. Pada benda bekerja gaya F konstan sejajar bidang dan benda dapat bergerak lurus berubah beraturan

Gambar benda yang bergerak GLBB

Pada suatu saat, kecepatan benda v₁ dan setelah menempuh jarak s kecepatannya menjadi v₂ turunan hubungan antara Usaha yang dilakukan resultan gaya yang menjadi pada benda dengan perubahan energi kinetiknya adalah sebagai berikut : Resultan gaya yang bekerja pada benda (benda tidak mengalami gaya friksi)

total F= F

Usaha W

W = F s cos a

W = F s cos a = m a s (1) = m (a s)

Ingat hubungan           v₂ ² – v₂ ²= 2 a s

Dengan kata lain, usaha yang dilakukan oleh sistem gaya-gaya yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi kinetik

Jika

W _{oleh resultan gaya} = 0       Tidak ada perubahan energi kinetik

         (kecepatan konstan)

W _{oleh resultan gaya} > 0        Usaha yang dilakukan mengakibatkan penambahan energi kinetik

W _{oleh resultan gaya} < 0        Usaha yang dilakukan mengakibatkan pengurangan energi kinetik