Dalam wikipedia dijelaskan bahwa daya adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu. Secara teoritis, rumus untuk mendapatkan daya adalah :
P = (F.s)/t
dengan,
P = Daya (Watt)
F = Gaya (N)
s = Perpindahan
t = Waktu perpindahan
Saya akan jelaskan dalam contoh sederhana.
Ada sekarung beras dengan massa 40 kg di lantai. Beras tersebut harus dipindahkan ke atas meja setinggi 1 m. Orang dewasa mungkin bisa langsung mengangkut karung beras tersebut ke atas meja. Tapi seorang anak kecil mungkin harus memindahkan sedikit-sedikit (kira-kira 5 kg/angkut) karena kekuatannya terbatas, sehingga dibutuhkan 8 kali angkutan untuk dapat memindahkan sekarung beras ke atas meja.
Taruhlah waktu untuk memindahkan beras ke atas meja adalah 2 detik (baik bagi orang dewasa, maupun anak kecil). Maka daya yang dikeluarkan orang dewasa adalah 200 W, sedangkan daya yang dikeluarkan anak kecil 25 W. Ini menunjukkan orang dewasa mengeluarkan daya (power) lebih banyak daripada anak kecil, namun waktu kerja orang dewasa jauh lebih cepat. Mengapa anak kecil itu tidak bisa mengeluarkan daya yang sama dengan orang dewasa? Karena kemampuan dayanya (power maksimum) hanya sampai 25 W.
Contoh lainnya, saya ambil dari wikipedia berbahasa Inggris. Seorang siswa dapat menaiki tangga dengan cara berjalan atau berlari. Jika dengan cara berjalan, tenaga yang dikeluarkan sedikit, tapi butuh waktu lama. Sebaliknya, jika orang tersebut menaiki tangga dengan cara berlari, waktunya lebih singkat tapi tenaga yang dikeluarkan jauh lebih banyak.
Sekarang, bagaimanakah kaitan power dengan torsi? (dan nantinya akan berkaitan terhadap rpm)
Kita mulai masuk dalam konteks mekanika. Jika berbicara torsi dan rpm, berarti gerak yang dibahas adalah gerak melingkar. Seperti biasa, saya akan memaparkan contoh agar lebih mudah dipahami. Contoh ini saya ambil dari artikel dalam sebuah blog.
Bayangkanlah ada sebuah katrol berdiameter 2 inchi. Pada salah satu ujung tali yang melingkari katrol tersebut, digantung sekeranjang batu dengan berat 4 kg. Seseorang menarik tali di ujung satu lagi. Dengan mengabaikan gesekan tali pada katrol, kita bisa mengetahui bahwa gaya minimum yang dibutuhkan untuk menarik keranjang itu adalah 39.2 N. Kemudian, bagaimana kita mengetahui daya dari 'kerja' yang dilakukan? Disitulah peran rpm dan torsi.
Daya bisa dihitung dengan rumus teoritis P = (F.s)/t, meski dalam kasus gerak melingkar. F berarti gaya penarik katrol, s adalah selisih ketinggian benda setelah ditarik, dan t adalah waktu saat melakukan penarikan.Jika kita menelaah lebih jauh, selisih ketinggian benda setelah ditarik sama dengan jumlah keliling total seluruh putaran katrol sampai keranjang selesai ditarik. Sehingga, rumus teritis daya bisa juga ditulis menjadi P = F.r.n.2.phi, dengan F (gaya), r (jari-jari katrol), dan n (jumlah putaran persatuan waktu ;rpm). Bila diringkas, bisa juga ditulis P = Torsi.n.2.phi, karena torsi adalah F kali r
Anggaplah batu tersebut diangkat dengan 2 rpm (berarti 2 putaran katrol dengan waktu 1 menit). Berarti, daya yang dikeluarkan pada proses penarikan batu sama dengan : P = 39.2 x 0.0254 x 2 x 2 x 3.14 = 12.5 W.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar