Daya atau Laju Energi

Mendorong gerobak berisi batu

 

Jika seseorang mendorong gerobak berisi batu dari tempat mula-mula hingga di penampungan sejauh 200 meter, maka orang tesebut telah melakukan usaha atau mengeluarkan tenaga sebesar gaya dorong dikalikan jarak tempuh. Selain besarnya gaya dan jarak, ada lagi variabel yang perlu diketahui yang berkaitan untuk efektivitas usaha yang dilakukan. Variabel tersebut adalah waktu.

Jika ada dua orang mendorong gerobak berisi batu dengan besar gaya dorong dan jarak tempuh yang sama namun waktu yang diperlukan berbeda, maka kedua orang tersebut memiliki daya yang berbeda. Jika waktu yang diperlukan hanya sebentar/singkat maka daya yang dilakukan orang tersebut semakin besar. Bisa jadi untuk mempersingkat waktu, orang tersebut mendorongnya sambil berlari. Jika waktu yang diperlukan lebih lama maka daya yang dilakukan orang tersebut semakin kecil. Orang tersebut mendorong gerobak sambil berjalan santai. Apakah yang dapat kamu temukan dari peristiwa tersebut?

Daya (P) atau dikenal juga dengan laju energi adalah besar total energi yang dipergunakan dalam setiap detiknya. Secara matematika perumusannya dapat ditentukan dengan cara membagi besar usaha (W) dengan selang waktunya (t),

P = W/t

Dengan

P  =  Daya dengan satuan watt

W  =  Energi dengan satuan joule

t  =  selang waktu yang diperlukan dengan satuan sekon

 

Soal-soal Latihan:

1. Berapakah daya yang diperlukan seseorang yang beratnya 50 N untuk menaiki tangga setinggi 3 m dalam waktu 5 sekon?

Penyelesaian:

Diketahui

F = 50 N

s = 3 m

t = 5 s

Ditanyakan P = ?

Jawab

W = F.s = 50 N x 3 m = 150 J

P = W/t = 150j/5s = 30 watt

Jadi, daya yang diperlukan = 30 watt

 

2. Sebuah mesin pengeruk dengan daya 50 kW mengerjakan gaya 5000 N untuk mendorong tanah sejauh 200 meter. Berapakah waktu yang diperlukan mesin itu?

Penyelesaian:

Diketahui

P = 50.000 w

F = 5.000 N

s = 200 m

Ditanyakan t = ?

Jawab

W = F.s = 5.000 N x 200 m = 1.000.000 J

P = W/t

t = W/P = 1.000.000J/50.000w = 20 s

Jadi, waktu yang diperlukan mesin = 20 s

 

Referensi

Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VIII. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia, 2021. Penulis: Okky Fajar Tri Maryana, Dkk. ISBN: 978-602-244-383-4

Gerobak Berisi Batu cermin-dunia.github.io

Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Sekolah  Menengah Pertama / Madrasah Tsanawiyah Kelas VIII Edisi 4 / Rinie Pratiwi P - Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Baca juga:

Bab 3 Usaha, Energi, Pesawat Sederhana
01	Usaha Memindahkan Benda
02	Daya atau Laju Energi
03	Simulasi Percobaan Daya
04	Uji Usaha
05	Pengertian Energi dan Ragamnya
06	Energi Kinetik
07	Energi Potensial
08	Energi Mekanik
09	Air Sebagai Sumber Energi Terbarukan
10	Ragam Sumber Energi
11	Uji Energi
12	Manusia Membutuhkan Pesawat Sederhana
13	Penggunaan Katrol
14	Roda dan Poros
15	Pemanfaatan Bidang Miring
16	Penggunaan Pengungkit
17	Penerapan Tuas pada Sistem Gerak Manusia
18	Uji Pesawat Sederhana
19	Soal Usaha, Energi, Pesawat Sederhana
20	Membuat Kincir Air