Daya merupakan Laju Energi yang dihantarkan selama melakukan usaha dalam periode waktu tertentu. Satuan SI (Satuan Internasional) untuk Daya yaitu Joule / Sekon (J/s) = Watt (W). Satuan Watt dipakai untuk penghormatan kepada seorang ilmuan penemu mesin uap yang bernama James Watt. Satuan daya lainnya yang sering dipakai yaitu Daya Kuda atau Horse Power (hp), 1 hp = 746 Watt. Daya adalah Besaran Skalar, karena Daya hanya mempunyai nilai, tidak memiliki arah.
Dengan berdasarkan persamaan fisika diatas, maka bisa disimpulkan bahwa semakin besar laju usaha, maka semakin besar pula laju daya. Sedangkan jika semakin lama waktunya maka laju daya akan semakin kecil.
Perbedaan Daya dan Usaha
·
Daya merupkan
Laju Energi yang diteruskan selama melakukan usaha dalam periode waktu
tertentu.
·
Usaha
merupakan Jumlah Energi yang diteruskan oleh gaya dalam jarak tertentu.
·
Perbedaan yang
mendasar antara Daya dan Usaha yakni daya adalah Laju energi, sementara Usaha
adalah jumlah energi yang dihantarkan atau diteruskan.
·
Perbedaan
lainnya yaitu Usaha diukur melalui Joule sementara Daya diukur melalui Watt.
Contoh Soal
1. Seseorang bermasa 50 kg menaiki tangga yang
tingginya 10 meter selama 2 menit. Jika percepatan gravitasi (g) adalah 10 m/s2 maka daya yang dihasilkan adalah….
Diketahui :
Massa (m) = 50 kg
Tinggi (h) = 10 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Selang waktu (t) = 2
menit = 2 (60) = 120 sekon
Ditanya : daya (P)
Jawab :
Rumus daya :
P = W / t
Keterangan : P = daya, W = usaha, t = waktu
Rumus usaha :
W = F s = w h = m g
h
Keterangan : W = usaha, F = gaya, w = gaya berat,
s = perpindahan, h = ketinggian, m = massa,
g = percepatan gravitasi.
Ketika menaiki tangga, gaya gravitasi
melakukan usaha pada orang tersebut. Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif
seperti gaya gravitasi hanya bergantung perubahan ketinggian. Dengan adanya
usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi menyebabkan energi potensial gravitasi
orang tersebut bertambah.
Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada
orang tersebut adalah :
W = m g h = (50)(10)(10) = 5000 Joule.
Jadi daya yang dihasilkan ketika orang tersebut menaiki tangga adalah :
P = W / t = 5000 / 120 = 41,7 Joule/sekon.
2. Seorang anak melakukan usaha sebesar 750 J untuk
memindahkan balok selama 5 menit. Berapakah daya anak tersebut?
Pembahasan
Diketahui :
Massa (m) = 60 kg
Tinggi (h) = 5 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Selang waktu (t) = 10 sekon
Ditanya : daya ?
Jawab :
Usaha : W = m g h = (60)(10)(5) = 3000 Joule
Daya : P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joule/sekon.
Efisiensi (daya guna)
tidak semua daya yang diberikan ke suatu sistem (Pmasukan) diubah
menjadi daya yang dihasilkan sistem tersebut (Pkeluaran).
Perbedaan P masukan dan P keluaran disebabkan oleh daya yang
diberikan kepada suatu sistem tidak semuanya diubah menjadi bentuk daya yang
kita butuhkan.
sebagai contoh, daya listrik yang digunakan yntuk menyalakan lampu tidak
semuanya diubah menjadi energi cahaya, ada sebagian daya listrik yang berubah
menjadi panas.
Daya yang Hilang dalam Sebuah
Mesin. Efisiensi mesin sebuah kendaraan adalah 40%. Jika mesin tersebut
menghasilkan rata-rata 50.000 Joule kerja mekanik setiap detiknya, maka daya
yang hilang dalam mesin tersebut adalah…
A. 3 x 104 W
B. 2,8 x 104 W
C. 2,5 x 104 W
D. 2 x 104 W
E. 1,5 x 104 W
Pembahasan :
Dik : η = 40%, W = 50.000 J
Dit : P hilang = … ?
Daya masukan :
⇒ Pin = W/t
⇒ Pin = 50.000/1
⇒ Pin = 50.000 W
Daya keluaran :
⇒ Pout = Pin . η
⇒ Pout = 50.000 . 40%
⇒ Pout = 20.000 W
Daya yang hilang :
⇒ P hilang = Pin –
Pout
⇒ P hilang = 50.000 – 20.000
⇒ P hilang = 30.000 W
⇒ P hilang = 3,0 x 104 W
Jawaban : A
Selesai mempelajari materi diatas, silahkan isi absen dan tugas pada link berikut:
