Menghitung Usaha pada Akuarium: Penerapan Konsep Energi Potensial
Soal di atas membahas konsep usaha dalam fisika, khususnya terkait energi potensial gravitasi. Usaha didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu benda dikalikan dengan perpindahan benda searah dengan gaya tersebut. Dalam kasus ini, gaya yang bekerja adalah gaya gravitasi (berat akuarium), dan perpindahannya adalah perubahan ketinggian akuarium. Pertama, kita perlu menghitung berat akuarium. Berat (W) = massa (m) x percepatan gravitasi (g). Berat akuarium adalah 4 kg x 10 m/s² = 40 N. Selanjutnya, kita hitung perubahan ketinggian. Akuarium dipindahkan dari ketinggian 120 cm (1.2 m) ke ketinggian 370 cm (3.7 m). Perubahan ketinggian (Δh) adalah 3.7 m - 1.2 m = 2.5 m. Usaha (U) yang dilakukan dapat dihitung dengan rumus U = W x Δh. Jadi, usaha yang dilakukan pada akuarium adalah 40 N x 2.5 m = 100 J (Joule). Kesimpulannya, usaha yang dilakukan untuk memindahkan akuarium tersebut adalah 100 Joule. Ini menunjukkan bahwa semakin besar massa benda dan semakin besar perubahan ketinggian, maka semakin besar pula usaha yang dibutuhkan untuk memindahkannya. Konsep ini penting untuk dipahami dalam berbagai aplikasi, mulai dari mengangkat beban hingga mempelajari pergerakan benda-benda di alam. Memahami konsep usaha dan energi potensial membantu kita mengerti bagaimana energi berubah bentuk dan dipindahkan dalam sistem fisika.