Usaha
Kata usaha dalam kehidupan sehari-hari adalah berbagai aktivitas yang dilakukan manusia. Tetapi, dalam fisika usaha didefinisikan sebagai hasil kali gaya dengan perpindahan benda. Ketika gaya yang diberikan terhadap benda menyebabkan benda berpindah maka dapat dikatakan melakukan usaha terhadap benda tersebut. Perhatikan gambar berikut ini. Seorang sedang menarik koper. Seorang itu dikatakan melakukan usaha, karena memindahkan posisi koper dari satu tempat ke tempat lainnya.
Usaha dapat diartikan sebagai besarnya energi untuk merubah posisi yang diberikan gaya pada suatu benda atau objek. Usaha yang dilakukan suatu objek didefinisikan sebagai perkalian antara jarak yang ditempuh dengan gaya yang searah dengan perpindahannya. Dalam fisika usaha memiliki definisi yang lebih khusus. Jika sebuah gaya konstan F diberikan pada suatu benda sehingga menyebabkan benda berpindah sejauh s, maka usaha W yang dilakukan gaya tersebut dinyatakan dengan :
Keterangan :
W = usaha (joule)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
Satuan usaha adalah Joule yang didefinisikan sebagai besarnya energi yang dibutuhkan untuk memberi gaya sebesar satu Newton sejauh satu meter. Oleh sebab itu, 1 Joule sama dengan 1 Newton meter (N.m).
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 :
Nilai usaha dapat berupa positif atau negatif tergantung arah gaya terhadap perpindahannya. Jika gaya yang diberikan pada objek berlawanan arah dengan perpindahannya, maka usaha yang diberikan bernilai negatif. Jika gaya yang diberikan searah dengan perpindahan, maka objek tersebut melakukan usaha positif.
Usaha juga dapat bernilai nol (0) atau objek tidak melakukan usaha jika,
- Diberikan gaya namun tidak terjadi perpindahan
- Gaya yang diberikan tegak lurus dengan perpindahan
USAHA PADA BIDANG MIRING
Jika usaha yang dilakukan benda berada di atas bidang miring, harus mampu menguraikan komponen gaya-gayanya seperti gambar berikut :
Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut:
LATIHAN SOAL USAHA
1. Objek bermassa dikenai gaya sebesar 90 N dan mengakibatkan objek mengalami perpindahan sebesar 5 meter. Jika gaya dan perpindahan membentuk sudut 60∘ maka besar usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut adalah sebesar…
JAWABAN :
F = 90 N
s = 5 m
= 60
W ?
2. Darto mendorong sebuah meja dengan gaya 80 N dan meja berpindah sejauh 3 meter. Berapakah usaha dilakukan Darto ?
JAWABAN :
F = 80 N
s = 3 m
W ?
3. Perhatikan gambar dibawah!
Sebuah benda dketuhui dengan massa 4 kg berada pada bidang datar. Pada benda di atas ditarik oleh gaya 50N yang membentuk sudut 60˚ terhadap suatu bidang horizontal (perhatikan gambar di atas). Apabila benda tersebut bergerak pindah berjarak 4 m Jadi berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya itu !
JAWABAN :
m = 4 kg
F = 50 N
s = 4 m
= 60
W ?
Belum Ada Komentar