Sistem zarah ditakrifkan oleh banyak fungsi yang terdapat dalam sistem. Beberapa fungsi ini ialah daya, anjakan, kerja, tenaga, dll. Satu fungsi selalunya boleh diperoleh dari segi atau daripada fungsi lain yang ditakrifkan untuk sistem. Fungsi-fungsi tersebut berkorelasi sedemikian rupa sehingga selalunya sukar untuk membezakannya.
Kerja dan tenaga ialah dua fungsi skalar yang bergantung antara satu sama lain namun berbeza antara satu sama lain. Adalah penting untuk mengetahui perbezaan antara mereka untuk menentukan sistem dengan lengkap dan tepat.
Kerja vs Tenaga
Perbezaan antara Kerja dan Tenaga ialah kerja yang dilakukan adalah bergantung kepada anjakan dan arah objek yang diperhatikan, manakala tenaga objek tidak bergantung pada anjakan atau arah objek.
Kerja yang dilakukan pada objek ialah daya yang dikenakan ke atas objek yang menyebabkan perubahan arah dan sesaran objek. Kerja yang dilakukan pada objek boleh menjadi positif atau negatif bergantung pada hubungan antara arah daya dan arah sesaran.
Tenaga ialah keupayaan sesuatu objek untuk menjalani kerja. Mereka menghasilkan atau mencipta kerja dalam sistem dengan objek. Tenaga sesuatu objek tidak bergantung kepada arah atau sesaran objek itu. Terdapat banyak jenis tenaga seperti tenaga kimia, tenaga keupayaan, tenaga mekanikal.
Jadual Perbandingan Antara Kerja dan Tenaga
| Parameter Perbandingan | Kerja | Tenaga |
| Maknanya | Ia adalah daya yang dikenakan pada objek untuk menyebabkan perubahan arah atau menyebabkan anjakan objek. | Ia adalah keupayaan untuk menghasilkan atau mencipta kerja. Ia adalah fungsi sistem. |
| Etimologi | Ia telah digunakan sejak 1826. Ia dicipta oleh ahli matematik Perancis Gaspard-Gustave Coriolis. | Berasal daripada perkataan Greek 'Energia' dan telah digunakan sejak Aristotle memperkenalkan istilah ini pada 4BC. |
| Arah | Kerja bergantung kepada arah. Jika daya yang dikenakan adalah dalam arah yang sama dengan arah sesaran, maka kerja adalah positif dan sebaliknya. | Tenaga tidak bergantung pada arah kerana ia adalah kuantiti skalar. |
| Anjakan | Jika objek tidak mengalami sebarang anjakan, maka kerja yang dilakukan oleh objek dianggap sifar walaupun objek telah menempuh jarak tertentu tetapi kembali ke kedudukan awal. | Tenaga tidak bergantung sepenuhnya kepada nilai sesaran. Jadi walaupun sesaran adalah sifar, ia tidak perlu untuk tenaga yang digunakan untuk menjadi sifar. |
| Persamaan | Persamaan untuk nilai berangka kerja ialah, Kerja = daya x jarak. | Terdapat banyak persamaan untuk mencari tenaga kerana terdapat banyak jenis tenaga seperti tenaga elektrik, tenaga kimia, dll. |
Apa itu Kerja?
Kerja yang dilakukan ditakrifkan sebagai daya yang dikenakan pada objek untuk menyebabkan sesaran dan perubahan arah pergerakan objek. Ia pada asasnya juga digunakan untuk mengukur tenaga yang dipindahkan ke objek oleh daya luaran untuk menyebabkan perubahan dalam keadaan objek.
Kerja yang dilakukan pada objek adalah bergantung kepada arah. Jika arah daya yang dikenakan adalah sama dengan arah anjakan yang disebabkan, maka kerja yang dilakukan adalah positif. Jika arah daya yang dikenakan adalah bertentangan, maka kerja yang dilakukan adalah negatif.
Persamaan kerja yang dilakukan ialah,
kerja=daya x anjakan
Unit SI kerja yang dilakukan ialah Joules(J) tetapi seseorang juga boleh menggunakan N-m. Satu joule ditakrifkan sebagai 1 N daya luar yang dikenakan untuk menyebabkan sesaran pada 1m.
Contoh: menolak dinding. Dalam kes ini, kerja yang dilakukan adalah sifar kerana tiada anjakan. Menolak karton dari A ke B. Ada kerja yang dilakukan.
Apakah Tenaga?
Tenaga ialah kapasiti objek untuk menjalani kerja yang dilakukan untuk menghasilkan daya luar pada objek. Tenaga sistem zarah sentiasa dipelihara. Jadi, ia mengikut undang-undang pemuliharaan tenaga.
Bagi sistem zarah, tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan. Ia perlu berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Oleh itu, terdapat banyak jenis tenaga. Contoh: tenaga mekanikal, tenaga kimia dan tenaga keupayaan.
Setiap jenis tenaga digunakan untuk menentukan tenaga yang digunakan dalam jenis sistem yang berbeza. Contoh: Tenaga kimia ialah tenaga yang diperoleh daripada perubahan kimia di persekitaran. Setiap jenis tenaga mempunyai persamaan tenaga yang berbeza.
Persamaan untuk tenaga keupayaan ialah, E=mghunit SI untuk tenaga juga J dan boleh juga diwakili dalam bentuk N-m(Newton-meter).
Perbezaan Utama Antara Kerja dan Tenaga
- Kedua-dua istilah 'kerja' dan 'tenaga' mempunyai definisi yang berbeza. Kerja ditakrifkan sebagai daya yang dikenakan pada objek. Daya yang dikenakan harus menyebabkan perubahan arah atau anjakan objek, barulah kerja dilakukan. Tenaga, sebaliknya, ditakrifkan sebagai keupayaan untuk menghasilkan atau mencipta kerja pada objek. Ia adalah keupayaan objek untuk menjalani kerja.
- Asal dua perkataan itu juga berbeza. Istilah 'tenaga' diterbitkan oleh Aristotle pada 4BC. Ia dicipta daripada perkataan Yunani 'Energia' dan telah digunakan sejak istilah itu dicipta. Walaupun kerja dan tenaga adalah istilah yang rapat, derivasi kerja dilakukan kemudian. Ia pertama kali dicipta oleh ahli matematik Perancis Gaspard-Gustave Coriolis pada tahun 1826.
- Tenaga dan kerja adalah kuantiti skalar iaitu, magnitud tidak bergantung pada arah. tetapi, kerja yang dilakukan adalah bergantung kepada arah tuju. Jika daya yang dikenakan adalah dalam arah yang sama dengan arah sesaran objek, maka kerja yang dilakukan adalah positif dan sebaliknya. Di sini, magnitud kerja yang dilakukan tidak bergantung pada arah, tetapi kerja yang dilakukan. Tenaga tidak bergantung pada arah.
- Untuk kerja yang dilakukan pada objek, objek mesti mengalami sesaran. Apabila objek bergerak pada jarak tertentu dan kembali ke kedudukan asalnya, walaupun jaraknya bukan sifar, sesaran objek adalah sifar. Dalam kes ini, kerja yang dilakukan juga adalah sifar. Tenaga tidak bergantung sepenuhnya pada anjakan objek.
- Persamaan untuk mengira magnitud kerja ialah,
Kerja=daya x anjakan.
Persamaan untuk tenaga berbeza dengan jenis tenaga yang berbeza. Untuk tenaga keupayaan, persamaannya ialah E=mgh manakala, untuk tenaga kinetik, persamaannya ialah E=1/2 kv^2.
Kesimpulan
Tenaga dan kerja adalah dua fungsi berbeza yang digunakan untuk menentukan keadaan sistem zarah. Kerja ialah daya yang digunakan untuk menyebabkan anjakan manakala tenaga ialah kapasiti kerja yang dilakukan oleh objek.
