Makalah Dinamika Partikel: Januari 2018

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Dinamika merupakan salah satu bagian dari cabang fisika.Apakah yang terjadi jika benda dikenai gaya? Pertanyaan ini merupakan pertanyaan yang pernah kita dengar pada pembahasan fisika sejak kita kelas VII. Bila benda dikenai gaya maka benda akan berubah bentuk, benda akan bergerak hingga benda akan berubah arah geraknya. Jawaban ini selintas sangat mudah bagi kita yang sudah duduk di kelas X.

Dinamika partikel adalah cabang dari mekanika yang mempelajari penyebab dari gerak, yaitu gaya. Gaya adalah sebuah dorongan atau penahanan yang diberikan oleh seseorang pada sebuah benda, sehingga benda itu dapat bergerak, baik bergerak konstan maupun tidak konstan atau diam.

1.2 Rumasan Masalah

1) Apa maksud dengan sifat kelembaman dan hukum kelembaman?

2) Sebutkan dan jelaskan hukum gerak newton?

3) Jelaskan teori energy?

1.3 Tujuan Penulisan

1) Agar siswa dapat mempelajari dan memahami bahwa dinamika partikel sering terjadi di kehidupan manusia.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Dinamika Partikel

2.1.1 Sifat kelembaman & Hukum kelembaman (hukum pertama Newton)

Ketika berada dalam mobil yang sedang melaju, kita akan terdorong ke depan jika mobil tiba-tiba direm dan terdorong ke belakang jika mobil tiba-tiba dipercepat. Hal itu terjadi karena tubuh kita ingin mempertahankan keadaan sebelumnya. Setiap benda mempunyai sifat ingin mempertahankan keadaannya. Artinya, benda yang diam cenderung untuk tetap diam dan benda yang bergerak cenderung untuk tetap bergerak. Sifat seperti ini disebut sifat kelembaman atau inersia benda. Tahukah kita arti kelembaman? Kelembaman artinya kelambanan atau kemalasan. Maksudnya, keadaan benda lamban atau malas berubah dari keadaan sebelumnya.

Hukum pertama newton menyatakan bahwa sebuah benda dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan akan tetap diam atau akan terus bergerak dengan kecepatan konstan kecuali ada gaya eksternal yang bekerja pada benda itu. Kecenderungan ini digambarkan dengan mengatakan bahwa benda mempunyai kelembaman. Sehubungan dengan itu, Hukum pertama Newton seringkali dinamakan hukum kelembaman. Sebelum Galileo, pada umumnya dipikirkan bahwa gaya, seperti dorongan atau tarikan, diperlukan untuk mempertahankan benda agar terus bergerak dengan kecepatan konstan. Dalam pengalaman sehari-hari, jika sebuah buku didorong di atas sebuah meja kemudian dibiarkan, buku akan meluncur untuk beberapa saat kemudian berhenti. Galileo, dan kemudian Newton, mengakui bahwa dalam keadaan semacam itu buku itu tidak bebas dari gaya eksternal karena ada gaya gesekan. Jika kita memperluas permukaan meja, buku meluncur lebih jauh, dan berkurangnya kecepatan dalam suatu waktu tertentu lebih kecil. Jika kita topang buku itu pada bantalan udara yang tipis (hal ini mungkin pada meja udara), buku akan meluncur untuk waktu dan jarak yang jauh dengan hampir tanpa perubahan nyata dalam kecepatannya.

Galileo mempelajari gerakan dengan melakukan eksperimen dimana ia menggelindingkan bola naik dan turun bidang-bidang miring. Ia menemukan, misalnya, bahwa jika sebuah bola digelindingkan menuruni bidang miring, kelajuannya bertambah dengan jumlah yang sama dalam selang waktu yang sama. Contoh lain, sebuah balok yang berada dalam keadan diam, jika dibiarkan begitu saja (tidak diberi pengaruh luar) maka balok tersebut akan tetap diam. Balok dapat mengalami perubahan keadaan geraknya jika kepada balok tersebut bekerja suatu pengaruh luar yang disebut dengan gaya. Pada dasarnya setiap benda memiliki sifat inert (lembam), artinya bila tidak ada gangguan dari luar benda cenderung mempertahankan keadaan geraknya. Newton mengartikan keadaan gerak ini sebagai kecepatan benda. Bila resultan pengaruh dari luar sama dengan nol, maka kecepatan benda tetap dan benda bergerak lurus beraturan atau diam jika awalnya memang diam. Dengan demikian pernyataan Aristoteles bahwa gaya diperlukan untuk mempertahankan gerak tidaklah tepat. Benda bisa saja tetap bergerak lurus beraturan meskipun tidak ada gaya yang bekerja padanya. Karena kecepatan adalah besaran relatif, artinya kecepatan bergantung kepada kerangka acuan yang dipakai, maka pernyataan bahwa kecepatan benda tidak berubah juga bergantung kepada kerangka acuan. Hukum pertama Newton dirumuskan sebagai berikut: ”Dalam kerangka inersial, setiap benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali jika ia terpaksa mengubah keadaan tersebut oleh gaya-gaya dari lingkungan tempat benda berada”.

Sebuah kerangka acuan dimana hukum pertama Newton berlaku dinamakan kerangka acuan inersial. Tiap kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan konstan relatif terhadap suatu kerangka acuan inersial adalah juga kerangka acuan inersial. Suatu kerangka acuan yang terikat pada permukaan bumi sebenarnya bukan kerangka acuan inersial karena percepatan kecil permukaan bumi (relatif terhadap pusat bumi) yang disebabkan rotasi bumi, dan karena percepatan sentripetal yang kecil dari dari bumi itu sendiri sehubungan dengan peredarannya mengelilingi matahari. Namun, percepatan-percepatan ini berorde 0,01 m/s²atau kurang, sehingga dalam pendekatan yang baik, kerangka acuan yang terikat pada permukaan bumi adalah kerangka acuan inersial.

2.1.2 Hukum Newton tentang gerak

Hukum tentang gerak dan penyebabnya sudah mulai dikaji sejak zaman Aristoteles (384-322 SM). Aristoteles menganggap bahwa suatu gaya, baik berupa tarikan maupun dorongan diperlukan untuk menjaga suatu benda bergerak. Pada generasi berikutnya lahir ilmuan seperti Copernikus, brahe, dan kepler yang banyak menawarkan model analisis gerak benda-benda langit. Galileo bahkan telah memperkenalkan suatu besaran yang ia namai sebagai kuantitas gerak. Besar inilah yang kini dikenal sebagai momentum. Pada tahun meninggalnya Galileo lahirlah Issac Newton yang kemudian menjadi orang pertama yang berhasil memberikan penjelasan secara mendasar tentang hukum-hukum gerak melalui ketiga hukumnya yang terkenal. Hukum newton, meskipun tampak sangat sempurna, namun masih didapati bahwa hukum-hukum tersebut tidak berlaku universal, namun masih membutuhkan modifikasi untuk benda pada kecepatan sangat tinggi (mendekati kecepatan cahaya) dan untuk benda dengan ukuran yang sangat kecil (atom). Hukum gerak Newton ada 3 yaitu:

a. Hukum Gerak pertama Newton

Aristoteles (384-322 SM) percaya bahwa diperlukan sebuah gaya untuk menjaga agar sebuah benda tetap bergerak sepanjang bidang horizontal. Ia mengemukakan alasan bahwa untuk membuat sebuah buku bergerak melintasi meja, kita harus memberikan gaya pada buku tersebut secara kontinu. Menurut Aristoteles, keadaan alami sebuah benda adalah diam, dan dianggap perlu adanya gaya untuk menjaga agar benda tetap bergerak. Lebih jauh lagi. Aristoteles mengemukakan, makin besar gaya pada benda, makin besar pula lajunya. Kira-kira 2000 tahun kemudian, Galileo mempertanyakan pandangan-pandangan Aristoteles ini dan menemukan kesimpulan yang sangat berbeda. Galileo mempertahankan bahwa sama alaminya bagi sebuah benda untuk bergerak dalam keadaan diam. Pemikiran Galileo yang jenius untuk membayangkan dunia yang ideal seperti itu dalam hal ini, dunia dimana tidak ada gesekan dan untuk melihat bahwa hal ini bisa menghasilkan pandangan yang lebih berguna mengenai dunia nyata. Idealisasi inilah yang kemudian membuatnya sampai pada kesimpulan hebatnya bahwa jika tidak ada gaya yang diberikan kepada benda yang bergerak, benda itu akan terus bergerak dengan laju konstan dengan lintasan yang lurus. Sebuah benda melambat hanya jika ada gaya yang diberikan gesekan kepadanya. Dengan demikian, Galileo menganggap gesekan sebagai gaya yang sama dengan dorongan atau tarikan biasa.

Perbedaan antara sudut pandang Aristoteles dan Galileo tidak berarti salah satu salah atau betul. Pandangan Aristoteles tidak sepenuhnya salah, karena pengalaman kita sehari-hari menunjukkan bahwa benda yang bergerak cenderung berhenti jika tidak didorong terus menerus. Perbedaan sebenarnya terletak pada kenyataan bahwa pandangan Aristoteles mengenai “keadaan alami” sebuah benda pada intinya merupakan pernyataan final tidak mungkin ada perkembangan selanjutnya. Dipihak lain, analisis Galileo dapat diperluas dan menjelaskan lebih banyak fenomena, dan memberikan teori kuantitaf yang memungkinkan ramalan-ramalan yang dapat dibuktikan. Dengan melakukan lompatan kreatif dalam membayangkan situasi tidak ada gesekan yang secara eksperimental tidak dapat dilakukan, dan dengan menganggap gesekan sebagai gaya, Galileo bisa mencapai kesimpulan bahwa sebuah benda akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan jika tidak ada gaya yang bekerja untuk merubah.

Berdasarkan penemuan ini, Isaac Newton membangun teori geraknya yang terkenal. Analisis Newton tentang gerak dirangkum dalam “tiga hukum gerak”-nya yang terkenal. Dalam karya besarnya, principia (diterbitkan tahun 1687), Newton menyatakan terima kasihnya kepada Galileo. Pada kenyataannya, hukum gerak Newton pertama sangat dekat dengan kesimpulan Galileo. Hukum tersebut menyatakan bahwa:

“ Setiap benda tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus, kecuali jika diberi gaya total yang tidak nol ” Kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan diam atau gerak tetapnya pada garis lurus disebut inersia. Dengan demikian hukum Newton pertama sering disebut hukum inersia.

Hukum I Newton menyatakan: “Bila benda tidak menderita gaya luar maka benda itu tetap dalam keadaan stasioner ”. Benda disebut dalam keadaan stasioner bila benda itu dalam keadaan diam atau melakukan gerak lurus beraturan (GLB). Kata tetap berarti bila tanpa gaya luar yang bekerja padanya maka benda tetap diam atau GLB. Artinya, setiap benda cenderung mempertahankan keadaannya alias malas berubah atau bersifat lembam (inersia). Jadi Hukum 1 Newton bermakna pula bahwa setiap benda selalu memiliki sifat lembam karena cenderung mempertahankan keadaannya. Contoh dari keberlakuan hukum ini adalah benda-benda angkasa yang melayang karena tidak berinteraksi dengan benda apapun disekitarnya sehingga keadaan gerak dari benda itu selalu stasioner. Buku yang selalu diam di atas meja bila tidak ada seseorang yang memindahkannya juga merupakan contoh berlakunya Hukum 1 Newton. Bila seorang penumpang bus terlempar ke depan karena bus direm mendadak, ada yang menyebut bahwa penumpang itu terlempar ke depan karena dorongan gaya hantu (the devil force). Namun sebenarnya hal itu termasuk contoh berlakunya Hukum 1 Newton, sebab ketika tanpa gaya luar, penumpang itu cenderung mempertahankan keadaannya, yaitu melakukan GLB, terbukti dia terlempar ke depan. Jika menderita N buah gaya, masing-masing F_i (i=1,2,3,…N), maka Hukum I Newton secara matematis dapat dinyatakan:

(dalam Trikuntoro: 70)

b. Gaya, massa, dan Hukum kedua Newton

Hukum pertama dan kedua Newton dapat dianggap sebagai definisi gaya. Gaya adalah suatu pengaruh pada sebuah benda yang menyebabkan benda mengubah kecepatannya, artinya dipercepat. Arah gaya adalah arah percepatan yang disebabkannya jika gaya itu adalah satu-satunya gaya bekerja pada benda tersebut. Besarnya gaya adalah hasil kali massa benda dan besarnya percepatan yang dihasilkan gaya. Definisi gaya ini sesuai dengan konsep intuitif kita tentang gaya sebagai suatu dorongan atau tarikan seperti yang dilakukan otot kita. Secara eksperimen telah ,ditemukan bahwa jika dua atau lebih gaya bekerja pada benda yang sama, percepatan benda adalah sama seperti jika benda dikenai gaya tunggal yang sama dengan penjumlahan vektor gaya-gaya itu sendiri. Artinya, gaya-gaya dijumlahkan sebagai vektor-vektor.

Massa adalah sifat intrinsik sebuah benda yang mengukur resistensinya terhadap percepatan. Rasio dua massa dapat didefinisikan sebagai berikut. Jika gaya F dikerjakan pada benda bermassa m₁, dan menghasilkan percepatan a_1,maka:

₁ ₁

Jika gaya yang sama dikerjakan pada benda kedua yang massanya m₂, dan menghasilkan percepatan a₂, maka

₂ ₂

Dengan menggabungkan persamaan-persamaan ini, kita dapatkan:

₁ ₁ ₂ ₂

Atau

(dalam Tipler : 91)

Jadi rasio massa dua benda didefinisikan dengan menerapkan gaya yang sama pada masing-masing benda dan membandingkan percepatannya. Definsi ini sesuai dengan konsep intuitif kita tentang massa.

Sebagai contoh, jika sebuah benda lebih besar dibanding benda lainnya sesuai dengan penggunaan istilah sehari-hari, kita akan mendapatkan bahwa sebuah gaya menghasilkan percepatan yang lebih kecil pada benda yang lebih masif. Secara eksperimen, kita dapatkan bahwa rasio percepatan a₁/a₂ yang dihasilkan oleh gaya yang sama yang bekerja pada dua benda tidak bergantung pada jenis gaya yang digunakan, artinya tidak peduli apakah gaya tersebut disebabkan pegas, gaya tarik gravitasi, gaya tarik atau gaya tolak listrik atau magnet, dan seterusnya. Kita juga mendapatkan bahwa jika massa m₂ ternyata dua kali massa m₁ lewat perbandingan langsung dan jika massa ketiga m₃ didapatkan 4 kali massa m₁, maka m₃ akan menjadi dua kali massa m₂ jika kedua massa itu dibandingkan secara langsung. Karena itu kita dapat membentuk suatu skala massa dengan memilih satu benda tertentu sebagai standar dan menetapkannya sebagai massa 1 satuan. Benda standar internasional adalah sebuah silinder campuran platinum yang disimpan di internasional Bureau of Weights and Measures di Sevres, Perancis. Massa benda standar itu adalah 1 kilogram, yaitu satuan SI untuk massa.benda standar dapat digunakan untuk menghasilkan standar kedua dengan pembandingan langsung, dan massa tiap benda lain kemudian dapat dicari dengan membandingkan percepatan yang terjadi padanya oleh gaya tertentu dengan percepatan yang dihasilkan pada standar kedua itu. Massa sebuah benda merupakan sifat intrinsik benda yang tidak bergantung pada lokasi benda. Artinya, massa sebuah benda tetap sama apakah benda itu di bumi, di bulan, atau di angkasa luar.

Gaya yang diperlukan untuk menghasilkan percepatan 1 m/s²pada benda standar didefinisikan sebagai 1 Newton (N). dengan cara sama, gaya yang menghasilkan percepatan 2 m/s² pada benda standar itu didefinisikan sebagai 2 N.

Hukum Newton II menyatakan hubungan antara gaya dan perubahan keadaan gerak secara kuantitatif. Newton menyebutkan bahwa kecepatan perubahan kuantitas gerak suatu partikel sama dengan resultan gaya yang bekerja pada partikel tersebut. Dalam bahasa kita sekarang kuantitas gerak yang dimaksudkan oleh Newton diartikan sebagai momentum p yang didefinisikan sebagai berikut p = mv dengan m adalah massa partikel dan v adalah kecepatannya. Dalam mekanika klasik pada umumnya massa partikel adalah tetap, hukum II Newton dituliskan sbb:

Atau

(dalam )

c. Hukum ketiga Newton

Hukum III Newton juga sering disebut hukum aksi reaksi. Untuk memahami hukum aksi reaksi kita perhatikan gambar berikut :

Seekor katak sedang berdiri di atas papan beroda. Si katak memegangi tali yang dihubungkan dengan sebuah tiang yang kukuh. Jika si katak menarik tali dengan gaya F (arah ke kanan), si katak akan bergerak ke kiri. Hal itu berarti pasti ada gaya yang arahnya ke kiri (F1). Jika gaya F disebut gaya aksi, gaya F1 disebut gaya reaksi. Gaya F dan F1 disebut pasangan gaya aksi reaksi. Keadaan seperti itu dikenal dengan hukum III Newton. Secara lengkap, Newton menyatakan bahwa jika benda pertama mengerjakan gaya aksi pada benda kedua, benda kedua memberikan gaya reaksi pada benda pertama yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan.

Pada gambar di atas, gaya tarik F diteruskan oleh tali sampai ke tiang. Setelah mengenai tiang, gaya F berubah menjadi gaya F2. Secara umum, besar gaya F tidak sama dengan F2. Jadi, gaya F1 dan F2 bukanlah pasangan gaya aksi reaksi. Karena ditarik tali dengan gaya F2, tiang memberi reaksi dengan gaya F3. Dalam hal ini, gaya F2 dan F3 merupakan pasangan gaya aksi reaksi.

a) Pasangan gaya aksi dan reaksi bekerja pada dua benda yang berlainan, pasangan yang bekerja pada satu benda bukan merupakan pasangan gaya aksi dan reaksi.

b) Besar gaya aksi sama dengan gaya reaksi, tetapi arahnya berlawanan. Perlu diperhatikan bahwa pasangan gaya aksi dan reaksi selalu muncul secara bersamaan. Jadi, keduanya dapat saling dipertukarkan, tergantung darimana kita memandangnya. Namun, dalam soal-soal fisika biasanya disebutkan bahwa yang kita lakukan disebut gaya aksi. Peristiwa sehari-hari yang menunjukkan adanya gaya aksi-reaksi adalah sebagai berikut:

Ø Jika tangan kita menghantam dinding, kita tentu merasa kesakitan. Makin keras kita menghantam, rasa sakitnya semakin bertambah. Hal ini terjadi karena dinding memberikan reaksi terhadap aksi yang kita lakukan.

Ø Agar dapat melompat tinggi, seorang pemain basket harus menjejakkan kakinya ke tanah kuat-kuat. Hal itu berarti ia memberi gaya aksi pada tanah. Karena diberi gaya aksi, tanah memberikan gaya reaksi. Gaya reaksi dari tanah itulah yang menyebabkan pemain basket itu terangkat (meloncat). Demikian pula yang terjadi pada orang yang berjalan. Pada saat berjalan, ia menekan tanah ke belakang. Dengan kata lain, ia memberi gaya aksi pada tanah. Akibatnya, tanah memberi gaya reaksi kepada orang itu. gaya reaksi inilah yang mendorong orang ke depan (berjalan maju).

Hukum III Newton, menyatakan: “sistem terisolasi yang melibatkan 2 benda, maka gaya aksi (F_aksi) oleh benda 1 sama besar dan berlawanan arah dengan gaya reaksi (F_reaksi) oleh benda 2”.

Secara matematika, Hukum III Newton dinyatakan oleh kaitan:

(dalam Tri kuntoro : 72)

Cirinya, pasangan gaya itu saling berinteraksi (saling panah) dan pusat massa dari kedua benda itu diam.

Keberlakuan Hukum III Newton dapat diuraikan dari hukum kekekalan momentum linear. Ditinjau sistem terisolasi (sistem yang tidak menderita gaya luar) yang terdiri dari 2 buah massa masing-masing m₁ dan m₂. Berhubung tidak ada gaya luar yang mempengaruhi sistem itu maka gaya yang diderita oleh m₁hanya diakibatkan oleh m_2,dansebaliknya. Itu berarti terdapat interaksi timbal-balik antara m₁dengan m₂. Mengingat sistem dalam keadaan terisolasi bermomentum linear sistem itu tetap (P_total=tetap), berarti perubahan momentum linearnya (ΔP_total) adalah nol. Itu merupakan pernyataan dari hukum kekekalan momentum linear. ΔP_totaldisumbang oleh perubahan momentum linear pada m₁(= ΔP₁)dan pada m₂(= ΔP₂). Selanjutnya dapat ditulis ΔP_total= ΔP₁+ ΔP₂= 0. Berikutnya, kaitan antara perubahan momentum m₁dengan m₂dapat ditulis:

(dalam Tri Kuncoro : 73)

Jika persamaan diatas dibagi dengan selang waktunya (Δt), bentuknya menjadi:

Ketika selang waktu itu mendekati nol, maka , dan , di mana bentuk (= F₁₂) tidak lain adalah gaya yang diderita m₁karena berinteraksi dengan m₂, sedangkan (= F₂₁) merupakan gaya diderita m₂karena berinteraksi dengan m₁, yang selanjutnya dipenuhi kaitan:

(dalam Tri kuntoro : 74)

Lambang F₁₂merupakan gaya diderita m₁yang disebut gaya aksi, sedangkan F₂₁disebut gaya reaksi.

Contoh peristiwa yang mengacu Hukum III Newton adalah seseorang mendorong dinding dan dinding tetap berdiri kokoh. Pada peristiwa ini yang merupakan sistem terisolasi adalah orang dan dinding, sedangkan pemberi gaya aksi (oleh orang) dan gaya reaksi (oleh dinding) yang tetap kokoh berdiri. Semakin besar gaya aksi diberikan oleh orang menyebabkan semakin besar pula gaya reaksi oleh dinding. Gaya reaksi ( oleh dinding) selalu berlawanan arah dengan gaya aksi (oleh orang). Pusat massa dua benda (orang dan dinding) itu diam sehingga pada peristiwa itu keduanya diam. Namun bila dinding yang didorong itu runtuh maka Hukum III Newton tidak berlaku lagi dan yang berlaku sekarang adalah Hukum II Newton. Keberlakuan Hukum II Newton disebabkan pada peristiwa ini gaya yang diberikan pada dinding sebanding dengan percepatan dinding yang runtuh.

Ciri khusus dari keberlakuan Hukum III Newton adalah adanya pasangan gaya aksi reaksi serta pusat massa dari dua benda yang berinteraksi itu diam. Contoh kasus ini buku diatas meja menampilkan gaya berat buku ( W ) dan gaya angkat oleh meja terhadap buku (disebut gaya normal N). antara W dengan N bukanlah pasangan gaya aksi reaksi. Gaya berat pada buku bekerja di pusat massa buku, sedangkan gaya normal berasal dari permukaan meja. Pada kasus ini yang merupakan gaya aksi reaksi adalah antara W dengan gaya gravitasi bumi (Fg). Fg bekerja di titik pusat massa bumi. Sementara W dengan Fg merupakan pasangan gaya aksi dengan gaya reaksi dan sesuai dengan Hukum III Newton. Jadi sesuai dengan Hukum III Nerwton dapat dinyatakan bentuk pasangan gaya: buku menarik bumi dan bumi menarik buku. Interaksi positron (bermuatan listrik positif) dengan electron (bermuatan listrik negative)juga sesuai dengan Hukum III Newton. Pada peristiwa itu positron dan electron berinteraksi oleh gaya coulomb. Keduanya bergerak saling mendekat namun pusat massa kedua partikel itu diam.

2.1.3 Teori Energi

Energi adalah ukuran dari perubahan yang diberikan pada suatu sistem. Energi dapat dipindahkan secara mekanis ke suatu benda ketika suatu gaya melakukan usaha pada benda tersebut. Jumlah energi yang diberikan pada suatu benda melalui suatu gaya pada suatu jarak setara dengan usaha yang dilakukan. Lebih lanjut, ketika suatu benda melakukan usaha, benda tersebut melepaskan energi sebesar usaha yang dilakukan. Karena perubahan dapat dipengaruhi oleh banyak cara yang berbeda, terdapat banyak variasi bentuk dan energi. Semua energi, termasuk usaha, memiliki satuan yang sama, yaitu joule. Energi adalah besaran skalar. Benda yang dapat melakukan usaha memiliki energi. Energi bersifat penting karena dua hal. Pertama, energi merupakan besaran yang kekal. Kedua, energi merupakan konsep yang tidak hanya berguna dalam mempelajari gerak, tetapi juga pada semua bidang fisika dan ilmu lainnya.