Usaha

1. Pengertian Usaha

Usaha adalah energi yang disalurkan agar bisa memindahkan atau menggerakkan benda dengan gaya tertentu. Usaha adalah besarnya gaya (F) yang bekerja pada suatu benda sehingga benda tersebut mengalami perpindahan (s).

Contoh usaha dalam kehidupan sehari – hari adalah dimana seseorang sedang melakukan usaha yaitu mendorong sebuah mobil ataupun batang kayu. Saat kita mendorong mobil tersebut kemudian mobil tersebut berpindah maka itu disebut usaha, namun jika kita mencoba untuk mendorong mobil dan mobil tersebut tidak bergerak artinya kita tidak melakukan usaha. Hal tersebut disebabkan karna mobil tidak mengalami perpindahan. Jadi, sebesar apapun gaya yang kita berikan jika tidak ada perpindahan sama saja usahanya = 0.

Gambar 1. Orang sedang Melakukan Usaha

2. Rumus Usaha

a) Besar usaha jika gaya yang bekerja searah dengan perpindahannya

Gambar 2. Gaya searah dengan perpindahannya

W = F.s

Dimana:

W = Usaha (J)

F = Gaya (N)

S = Perpindahan (m)

b) Besar usaha jika gaya yang bekerja membentuk sudut dengan arah perpindahan

Gambar 3. Gaya membentuk sudut dengan arah perpindahan

W = F cos α. s

Dimana :

W = Usaha (J)

F = Gaya (N)

S = Perpindahan (m)

α = sudut antara gaya dan perpindahan

c) Besar usaha jika arah gaya yang bekerja tegak lurus dengan perpindahan

Gambar 4. Gaya yang bekerja tegak lurus dengan perpindahan

W = F cos α.s = F cos 90ᵒ.s = 0

Dimana :

W = Usaha (J)

F = Gaya (N)

S = Perpindahan (m)

α = sudut antara gaya dan perpindahan

d) Besar usaha jika arah gaya yang bekerja berlawanan dengan arah perpindahan

Gambar 5. Gaya yang bekerja berlawanan arah dengan perpindahan

W = F cos α.s = F cos 180ᵒ.s = -F.s

Dimana :

W = Usaha (J)

F = Gaya (N)

S = Perpindahan (m)

α = sudut antara gaya dan perpindahan

e) Besar usaha jika gaya yang bekerja tidak menyebabkan perpindahan

Gambar 6. Perpindahan sama dengan 0 atau benda tetap diam

W = F.s = F.0 = 0

Dimana :

W = Usaha (J)

F = Gaya (N)

S = Perpindahan (m)

Contoh soal

Sebuah lemari dengan berat 50 kg di dorong dengan gaya 20 N. Hitung usaha yang bekerja pada lemari jika lemari berpindah sejauh 25 m!

Jawaban:
m = 50 kg
F = 20 N
S = 25 m

Ditanya : W . . . ?
W = F x S
W = 20 (25)
W = 500 J

Sebuah benda yang beratnya 10 N berada pada bidang datar. Pada benda tersebut bekerja sebuah gaya mendatar sebesar 20 N sehingga benda berpindah sejauh 50 cm. berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut?

Jawaban:
W = 10 N
F = 20 N
s = 50 cm = 0,5 m

Ditanya: W= . . .?
W = F . s
W = (20 N).(0,5 m)
= 10 Joule

Page updated

Google Sites

Report abuse