Usaha

 Usaha adalah energi yang disalurkan supaya berhasil menggerakkan atau menggeser benda dengan gaya tertentu. Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Artiklel ini akan membahas lebih lanjut tentang pengertian usaha, pengertian energi, hubungan energi dan usaha, daya, juga contoh soal.

Pengertian Usaha

Usaha merupakan energi yang disalurkan sehingga berhasil menggerakkan suatu benda dengan gaya tertentu. Secara matematis, usaha bisa dinyatakan sebagai hasil perkalian skalar antara gaya dan perpindahan, sehingga dirumuskan sebagai berikut.

 

Keterangan:

W = usaha (Joule);

F = gaya (N); dan

s = perpindahan (m).

Meskipun besaran skalar, usaha ternyata dibagi menjadi dua, yaitu usaha positif dan negatif. Usaha positif adalah usaha yang searah dengan perpindahan benda, sedangkan usaha negatif adalah usaha yang berlawanan arah dengan perpindahan benda. Usaha tidak selamanya dilakukan pada bidang datar, tetapi juga bisa pada bidang miring. Berikut ulasannya.

1. Usaha pada bidang datar

Gambar di atas menunjukkan bahwa ada suatu gaya yang dibutuhkan untuk menarik benda sampai pindah sejauh s. Jika gaya tersebut membentuk sudut θ terhadap perpindahan, perumusannya menjadi seperti berikut.

2. Usaha pada bidang miring

Jika usaha yang dilakukan benda berada di atas bidang miring, Quipperian harus mampu menguraikan komponen gaya-gayanya, seperti gambar berikut.

Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Contoh Soal 1

Sebuah benda meluncur di atas papan kasar sejauh 7 m. Jika benda mendapatkan gesekan dengan papan sebesar 120 N, tentukan besarnya usaha yang dilakukan gaya gesek tersebut!

Diketahui:

f_g = 120 N

s = 7 m

Ditanya: W =…?

Pembahasan:

Oleh karena gaya gesek berlawanan dengan perpindahan benda, maka usaha yang dilakukan bernilai negatif. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Jadi, besarnya usaha yang dilakukan oleh gaya gesek tersebut adalah 840 J.

SOAL

1. Andi mendorong sebuah meja dengan gaya 200 N dan meja tidak berpindah sedikitpun. Berapakah Usaha yang sudah dilakukan Andi?

2. Surya menarik gerobak dengan gaya 150 N dan gerobak bergeser sejauh 2 meter. Berapakah usaha yang dilakukan Surya?

Tuliskan jawaban kalian pada kolom komentar sertakan nama dan kelas