Uaha

1. Pengertian Usaha
Di pelajaran fisika usaha erat
kaitannya dengan gaya yang
mengakibatkan benda dapat
bergerak atau berpindah.

2. Saat suatu benda atau sistem
melakukan usaha terhadap benda
lainnya, maka usaha yang
dilakukannya, tentu mengerahkan
sejumlah gaya untuk dapat
menggerakkan atau memindahkan
benda yang dikenai usaha itu.

3. Misalnya, saat Anda mendorong
meja maka Anda tentu akan
mengeluarkan gaya dorong agar
meja dapat berpindah.

4. Ketika Anda melemparkan
kerikil ke dalam sungai atau
danau maka Anda akan
mengerahkan gaya dorong agar
kerikil dapat terlempar ke
sungai atau danau.

5. Definisi usaha yang dilakukan
oleh gaya tetap (besar gaya
maupun arahnya tetap):
Hasil kali komponen gaya tetap
yang searah perpindahan benda
dengan besar perpindahan
benda tersebut.

6. Secara matematis besarnya usaha
dirumuskan:
W = F.cos α.s
W = F.s.cos α
Dimana:
W = usaha bersatuan joule (J)
F = komponen gaya yang searah
perpindahan bersatuan newton (N)
s = perpindahan bersatuan meter (m)
α = besar sudut antara F dan s

7. Dari rumus usaha tersebut dapat
disimpulkan bahwa usaha yang
dilakukan oleh sebuah gaya:
1. Berbanding lurus dengan
besarnya gaya.
2. Berbanding lurus dengan
besarnya perpindahan benda.
3. Tergantung besar sudut antara
arah gaya dan perpindahan benda.

8. Contoh soal:
1. Seorang anak menarik mobil
mainan dengan tali yang
membentuk sudut 37o terhadap
lantai. Jika gaya tarik anak pada
tali 30 N, dan mobil mainan
berpindah sejauh 5 m, berapa
usaha yang dilakukan anak itu?

9. Penyelesaian:
Diketahui: α = 37o
F = 30 N
s = 5 m
Ditanyakan: W = . . ?
W = F.s.cos α
W = 30 x 5 x cos 37o
W = 150 x 0,8
W = 120 J
Jadi usaha yang dilakukan anak itu
adalah 120 J

10. 2. Sebuah benda melakukan
usaha sebesar 10 Joule
berpindah dalam arah
horizontal sejauh 100 cm.
Berapakah gaya yang dilakukan
oleh usaha pada benda
tersebut?

11. Penyelesaian:
Diketahui: α = 0o
W = 10 J
s = 100 cm = 1 m
Ditanyakan: F = . . ?
W = F.s.cos α
10 = F x 1 x cos 0o
10 = F x 1 x 1
F = 10 N
Jadi gaya yang dilakukan oleh usaha
benda adalah 10 N

12. 3. Seorang anak menarik sebuah
kereta dengan usaha sebesar 160
J dan gaya tetap 40 N. Arah gaya
membentuk sudut 37o terhadap
bidang horizontal, kereta
bergerak sejauh s meter
sepanjang bidang. Berapa
perpindahan kereta yang
dilakukan anak itu?

13. Penyelesaian:
Diketahui: F = 40 N
α = 37o
W = 160 J
Ditanyakan: s = . . ?
W = F.s.cos α
160 = 40 x s x cos 37o
160 = s x 40 x 0,8
160 = 32 s
160
s = ——
32
s = 5 m