Pengertian Daya Dalam Fisika, Rumus, Macam, dan Contohnya

Diposting pada

Pengertian Daya

Dalam arti fisika, daya adalah tingkat melakukan usaha. Ini adalah jumlah energi yang dikonsumsi per satuan waktu Unit daya adalah joule per detik (J / s), yang dikenal sebagai watt (untuk menghormati James Watt, pengembang mesin uap abad kedelapan belas). Sebagai contoh, kecepatan di mana bola lampu mengubah energi listrik menjadi panas dan cahaya diukur dalam watt (W) – semakin banyak watt, semakin banyak daya, atau setara dengan semakin banyak energi listrik yang digunakan per unit waktu.

Contoh lain misalnya daya output dari motor listrik adalah produk dari torsi yang dihasilkan oleh motor dan kecepatan sudut poros outputnya. Daya yang dikeluarkan untuk menggerakkan kendaraan adalah produk dari gaya traksi roda dan kecepatan kendaraan.

Daya Dalam Fisika

Daya, dalam sains dan teknik, merujuk pada tingkat waktu melakukan usaha atau memberikan energi, yang dapat dinyatakan sebagai jumlah usaha yang dilakukan (W), atau energi yang ditransfer, dibagi dengan interval waktu t — atau W / t.

Daya diukur dalam energi (joule) dibagi dengan waktu. Unit SI daya adalah Watt (W) atau Joule per sekon (J / s). Daya termasuk besaran skalar, karena tidak memiliki arah.

Horsepower atau tenaga kuda sering digunakan untuk menggambarkan daya yang dihasilkan oleh mesin. Horsepower adalah unit daya dalam sistem pengukuran Inggris. Ini adalah kekuatan yang dibutuhkan untuk mengangkat 550 pound dengan satu kaki dalam satu detik dan sekitar 746 watt.

Watt sering terlihat dalam kaitannya dengan bola lampu. Dalam peringkat daya ini, ini adalah tingkat di mana bohlam mengubah energi listrik menjadi cahaya dan panas. Bola lampu dengan watt lebih tinggi akan menggunakan lebih banyak listrik per unit waktu.

Misalnya, jika kita mengetahui kekuatan suatu sistem, Anda dapat menemukan jumlah usaha yang akan dihasilkan, seperti W = Pt. Jika bola lampu memiliki peringkat daya 50 watt, itu akan menghasilkan 50 joule per detik. Dalam satu jam (3600 detik) itu akan menghasilkan 180.000 joule.

Pengertian Daya Dalam Fisika

Dalam fisika, daya adalah tingkat usaha atau mentransfer energi, yaitu jumlah energi yang ditransfer atau dikonversi per unit waktu. Sebagai konsep fisik, daya membutuhkan perubahan dalam sistem fisik dan waktu tertentu di mana perubahan terjadi. Ini berbeda dari konsep usaha yang diukur hanya dalam hal perubahan neto dalam keadaan sistem fisik.

Pengertian Daya Dalam Fisika Menurut Para Ahli

Adapun definisi daya dalam fisika menurut para ahli, antara lain:

The Physics Hypertextboox

Daya adalah tingkat di mana usaha dilakukan atau tingkat di mana energi ditransfer dari satu tempat ke tempat lain atau diubah dari satu jenis ke yang lain.

Thought

Daya adalah tingkat di mana usaha  dilakukan atau energi ditransfer dalam satuan waktu. Daya meningkat jika usaha dilakukan lebih cepat atau energi ditransfer dalam waktu yang lebih singkat.

Khan Academy

Daya dalam fisika memiliki makna yang sangat spesifik, yaitu ukuran tingkat di mana usaha dilakukan (atau sama halnya, di mana energi ditransfer).

Kemampuan untuk mengukur daya secara akurat adalah salah satu kemampuan utama yang memungkinkan para insinyur awal mengembangkan mesin uap yang menggerakkan revolusi industri. Ini terus menjadi penting untuk memahami bagaimana cara terbaik memanfaatkan sumber daya energi yang mendorong dunia modern.

Rumus Daya Dalam Fisika

Rumus atau persamaan daya dalam manfaat fisika secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

P = W / t

Berdasarkan persamaan diatas, maka kita juga dapat mengubah rumus daya menjadi :

P = (F.s) / t

P = F . v

Persamaan tersebut dapat dituliskan demikian karena rumus Usaha (W) = Gaya (F) dikali Jarak (s) dibagi Waktu (t). Serta rumus Kecepata (v) = jarak (s) dibagi waktu (t).

Keterangan

  • P          : Daya (J/s atau Watt )
  • W        : Usaha (Joule atau ditulis J)
  • t           : Waktu (sekon atau ditulis s)
  • F          : Gaya (Newton atau ditulis N)
  • S          : Jarak (Meter atau ditulis m)
  • V         : Kecepatan (Meter / Sekon atau ditulis m/s)

Berdasarkan rumus di atas, bisa disimpulkan bahwa semakin besar laju usaha, maka semakin besar pula laju daya, sebaliknya jika semakin lama waktu yang dibutuhkan maka laju daya akan semakin kecil.

Macam Daya Dalam Fisika

Dalam banyak situasi di mana sumber daya energi digunakan, tingkat penggunaan bervariasi dari waktu ke waktu. Penggunaan listrik di rumah adalah salah satu contohnya. Kita melihat penggunaan minimal pada siang hari, tapi penggunaan mencapai puncak pada malam hari ketika kita membutuhkan penerangan dan penghangat ruang.

Berkaitan dengan hal tersebut, setidaknya ada tiga cara di mana daya dinyatakan secara relevan di sini, yaitu:

  1. Daya Sesaat

Daya sesaat adalah kekuatan yang diukur pada saat tertentu dalam waktu tertentu. Jika kita mempertimbangkan persamaan untuk daya, P = ΔE / Δt, maka ini adalah pengukuran yang kita dapatkan saat Δt sangat kecil. Jika kita cukup beruntung memiliki plot kekuatan vs waktu, kekuatan sesaat hanyalah nilai yang akan kita baca dari plot pada waktu tertentu.

  1. Daya Rata-Rata

Daya rata-rata adalah daya yang diukur dalam jangka waktu yang lama, yaitu, ketika Δt dalam persamaan untuk daya sangat besar. Salah satu cara untuk menghitung ini adalah dengan menemukan area di bawah kurva daya vs waktu (yang memberikan total usaha yang dilakukan) dan membaginya dengan total waktu.

Ini biasanya paling baik dilakukan dengan kalkulus, tetapi sering kali mungkin untuk memperkirakannya secara akurat hanya dengan menggunakan geometri.

  1. Daya Puncak

Daya puncak adalah nilai maksimum yang dimiliki daya sesaat dalam sistem tertentu selama jangka waktu yang lama. Mesin mobil dan sistem stereo adalah contoh dari sistem yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan daya puncak yang jauh lebih tinggi dari daya rata-ratanya.

Namun, biasanya hanya mungkin untuk mempertahankan kekuatan ini untuk waktu yang singkat jika kerusakan harus dihindari. Namun demikian, dalam aplikasi ini daya puncak yang tinggi mungkin lebih penting bagi pengalaman berkendara atau mendengarkan daripada daya rata-rata yang tinggi

Contoh Daya Dalam Fisika

Contoh-contoh daya hanya dibatasi oleh imajinasi, karena ada banyak jenis seperti bentuk usaha dan energi. Sinar matahari yang mencapai permukaan bumi membawa daya maksimum sekitar 1,3 kilowatt per meter persegi (kW / m2).

Sebagian kecil dari ini dipertahankan oleh Bumi untuk jangka panjang. Tingkat konsumsi bahan bakar fosil kita jauh lebih besar daripada tingkat penyimpanannya, sehingga tidak dapat dihindari bahwa mereka akan habis.

Daya menyiratkan bahwa energi ditransfer, mungkin berubah bentuk. Tidak pernah mungkin untuk mengubah satu bentuk sepenuhnya menjadi yang lain tanpa kehilangan sebagian sebagai energi termal.

Misalnya, bohlam pijar 60-W hanya mengubah daya listrik 5 W menjadi cahaya, dengan 55 W menghilang ke energi termal. Selain itu, pembangkit listrik khas mengkonversi hanya 35 hingga 40 persen bahan bakarnya menjadi listrik.

Sisanya menjadi sejumlah besar energi panas yang harus didispersikan sebagai perpindahan panas, secepat yang diciptakan. Pembangkit listrik tenaga batu bara dapat menghasilkan 1.000 megawatt; 1 megawatt (MW) berkekuatan 106 W. Tetapi pembangkit listrik mengkonsumsi energi kimia pada tingkat sekitar 2.500 MW, menciptakan perpindahan panas ke lingkungan pada tingkat 1.500 MW.

Sejumlah besar tenaga listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga batu bara seperti yang ada di Cina ini, tetapi jumlah tenaga yang lebih besar digunakan untuk transfer panas ke lingkungan. Menara pendingin besar yang ada di negara tersebut diperlukan untuk mentransfer panas secepat yang dihasilkan.

Perpindahan panas tidak hanya terjadi pada pembangkit batubara tetapi merupakan konsekuensi yang tidak terhindarkan dari menghasilkan tenaga listrik dari bahan bakar apa pun — nuklir, batubara, minyak, gas alam, atau sejenisnya.

Usaha, Energi, dan Daya pada Manusia

Tubuh kita sendiri, seperti semua organisme hidup, adalah mesin konversi energi. Konservasi energi menyiratkan bahwa energi kimia yang disimpan dalam makanan diubah menjadi energi kerja, termal, atau disimpan sebagai energi kimia dalam jaringan lemak, seperti ditunjukkan pada.

Energi yang dikonsumsi manusia diubah menjadi usaha, energi termal, dan lemak yang disimpan. Sejauh ini, fraksi terbesar adalah energi termal, meskipun fraksi bervariasi tergantung pada jenis aktivitas fisik.

Fraksi yang masuk ke setiap bentuk tergantung pada seberapa banyak kita makan dan pada tingkat aktivitas fisik kita. Jika kita makan lebih dari yang dibutuhkan untuk melakukan pekerjaan dan tetap hangat, sisanya akan menjadi lemak tubuh.

Demikianlah uraian atas penjelasan yang bisa kami tuliskan kepada segenep pembaca terkait dengan pengertian daya dalam fisika, rumus, macam, dan contohnya. Semoga melalui bahasan ini bisa memberikan referensi kepada semua pembaca. Trimakasih,

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *