Usaha

Usaha adalah suatu gaya yang dilakukan pada sebuah benda dan menyebabkan benda itu bergerak. Usaha yang dilakukan sebanding dengan besarnya gaya dan perpindahan. Dalam kehidupan sehari-hari, kita tentu membutuhkan tenaga yang cukup besar untuk melakukan kegiatan. Misalnya, mendorong meja dan lemari agar berpindah tempat. Kegiatan semacam ini disebut Usaha. Untuk lebih jelasnya, perhatikanlah uraian berikut.

 

 

Usaha

Kita telah mengetahui bahwa benda dapat bergerak karena adanya gaya. Suatu gaya yang dilakukan pada sebuah benda dan menyebabkan benda itu bergerak disebut usaha. Bahasan tentang usaha  inilah yang akan kita pelajari sekarang.

Rumus Usaha

Dalam fisika, usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan perpindahan benda. Satuan usaha dalam SI adalah Joule (J). Secara matematis, usaha dirumuskan sebagai :

W = F x s

dengan:

W = usaha (Joule, J)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)

Usaha sebesar 1 Joule dilakukan apabila gaya sebesar 1 Newton memindahkan benda sejauh 1 meter.

Satuan usaha adalah Joule atau erg. Satu Joule adalah usaha yang dilakukan oleh gaya 1 Newton untuk menimbulkan perpindahan 1 meter. Jadi, 1 J = 1 N * 1 m = 1 Nm.

Satu erg adalah usaha yang dilakukan oleh gaya 1 dyne untuk menimbulkan perpindahan 1 cm. Jadi, 1 erg = 1 dyne * 1 cm = 1 dn cm. Berapa ergkah 1 Joule itu?

Tabel Sistem Satuan Usaha

 
Tabel Sistem Satuan Usaha

Contoh Soal Materi Usaha

1. Dalam kegiatan beres-beres kelas, Ramli telah berhasil menggeser sebuah lemari sejauh 5 m dibantu dua orang temannya, Yuno dan Densi. Jika gaya yang diberikan Ramli adalah 10 N, Yunosebesar 20 N, dan Densi sebesar 15N, berapakah besar usaha yang telah mereka lakukan?

Penyelesaian:

Diketahui : s = 5 m ; F1 = 10 N ; F2 = 20 N ; F3 = 15 N.

Ditanya : W ?

Jawab:

Usaha dikerjakan oleh tiga orang, maka:

ΣF = F1 + F2 + F3 = (10 + 20 + 15) N = 45 N

sehingga W = ΣFs = 45 N ⋅ 5 m = 225 N/m = 225 J

Jadi, usaha yang dilakukan oleh Ramli, Yuno, dan Densi untuk menggeser meja adalah sebesar 225 N.

2. Ranu mendorong meja dengan gaya 90 N sehingga meja berpindah sejauh 4 m. Berapa usaha yang dilakukan Ranu?

Diketahui: F = 90 N; s = 4 m
Ditanya: W = …?
Jawab:

W = F s
= 90 N ×4 m
= 360 Nm = 360 Joule

Jadi, usaha yang dilakukan Ranu sebesar 360 Joule