Jawaban:

Teorema usaha-energi adalah salah satu konsep fundamental dalam fisika yang menghubungkan usaha yang dilakukan pada suatu benda dengan perubahan energinya. Teorema ini menyatakan bahwa usaha total yang dilakukan pada sebuah benda adalah sama dengan perubahan energi kinetik dan energi potensial yang dialami benda tersebut.

Secara matematis, teorema usaha-energi dapat dirumuskan sebagai berikut:

W_total = ΔK + ΔU

di mana:

W_total adalah usaha total yang dilakukan pada benda oleh gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut.

ΔK adalah perubahan energi kinetik benda.

ΔU adalah perubahan energi potensial benda.

Secara intuitif, teorema ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

Usaha yang dilakukan pada suatu benda menyebabkan energi benda berubah, yaitu energi kinetik (energi gerak) atau energi potensial (energi posisi). Jika benda tidak mengalami perubahan energi kinetik atau potensial, maka usaha yang dilakukan pada benda adalah nol. Sebaliknya, jika benda mengalami perubahan energi kinetik atau potensial, maka usaha yang dilakukan pada benda tidak dapat nol.

Dalam hal ini, jika suatu benda dipercepat, maka terdapat perubahan energi kinetik, sehingga terdapat usaha yang dilakukan pada benda untuk menghasilkan perubahan energi tersebut. Begitu juga jika benda diangkat ke suatu ketinggian, maka terdapat perubahan energi potensial, dan terdapat usaha yang dilakukan pada benda untuk menghasilkan perubahan energi tersebut.

Dengan demikian, teorema usaha-energi dapat digunakan untuk menghitung usaha yang dilakukan pada suatu benda dan perubahan energinya. Jika diketahui besarnya usaha yang dilakukan pada benda, serta besarnya energi kinetik dan potensial awal dan akhir dari benda, maka dapat dihitung perubahan energi kinetik dan potensial yang dialami oleh benda.

Teorema usaha-energi sangat penting dalam fisika karena dapat digunakan untuk memahami dan memprediksi perilaku berbagai sistem fisika yang kompleks. Misalnya, teorema ini dapat digunakan untuk menghitung kecepatan akhir suatu benda yang dilemparkan, atau untuk memprediksi ketinggian maksimum yang dapat dicapai oleh suatu benda yang dilemparkan vertikal ke atas.