PENGERTIAN USAHA
Usaha adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga benda
tersebut mengalami perpindahan. Jika gaya dilambangkan dengan F dan
perpindahan dengan s maka secara matematika Usaha dapat dituliskan
menjadi
W = F.s
dimana : W = Usaha (Joule)
F = Gaya (N)
s = Perpindahan (m)
Kata – kata usaha sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari, tapi
pengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari tidak sama persis dengan
pengertian usaha dalam fisika. Tetapi jika kita menggunakan ilmu makna
maka pengertiannya akan sama.
Usaha dalam kehidupan sehari – hari merupakan kegiatan yang dilakukan
seseorang untuk mencukupi kebutuhan hidupnya. Bila kita perhatikan
dengan seksama maka ketika orang mencari uang dia juga mengeluarkan gaya
/ energi dan untuk mendapatkan uang dia harus melakukan perpindahan /
bergerak, dari sini maka pengertian usaha dalam kehidupan dengan di
fisika hampir sama.
Selain pengertian di atas jika dihubungkan dengan energi maka Usaha
dapat didefinisikan sebagai Besarnya perubahan energi yang digunakan,
sehingga selain persamaan diatas Usaha juga dapat dirumuskan :
W = ΔE
Sedangkan Energi itu ada bermacam - macam. Sebagai contoh energi
potensial, kinetik, dan mekanik. Sehingga Usaha juga dapat dihitung
dengan menggunakan perubahan energi potensial, kinetik atau mekanik.
USAHA OLEH GAYA YANG MEMBENTUK SUDUT
Persamaan diatas (W = F.s) itu hanya berlaku jika gaya yang berkerja
segaris dan searah dengan perpindahan. Jika gaya yang bekerja membentuk
sudut terhadap perpindahan maka persamaan tersebut tidak dapat
digunakan. Akan dapat digunakan jika kita menambahkan cos θ dalam
persamaan tersebut. Dimana θ adalah besar sudut antara gaya terhadap
perpindahan.
Hasil akhir persamaannya menjadi :
W = Fcos θ.s
Perhatikan gambar di bawah ini
USAHA BERNILAI NOL (TIDAK MELAKUKAN USAHA)
Tidak semua
gaya yang sudah bekerja dikatakan melalukan usaha atau semua benda yang
berpindah telah dikenai usaha. Untuk lebih jelasnya mari kita bahas,
berikut ini peristiwa yang usahanya bernilai nol
- Gaya penyebab ada tetapi tidak ada perpindahan. F tidak sama dengan nol dan s sama dengan nol, contohnya adalah ketika kita mendorong tembok. Walaupun kita sudah mengeluarkan gaya tetapi tembok tidak berpindah maka kita dikatakan tidak melakukan usaha.
- Gaya penyebab tidak ada tetapi terjadi perpindahan. Contohnya adalah ketika kita bermain sky dan kita sedang ber GLB maka resultan gayanya sama dengan nol tetapi kita mengalami perpindahan. Kejadian ini juga tergolong usaha bernilai nol atau kita dikatakan tidak melakukan usaha.
- Gaya dan perpindahan membentuk sudut 90 derajat. Contohnya ketika kita menenteng tas dan berjalan maju, sudut yang dibentuk gaya penyebab dengan perpindahan yang dihasilkan adalah 90 derajat. Jika kita masukkan kedalam persamaan gaya yang membentuk sudut maka akan kita peroleh hasil Usaha sama dengan nol atau kita dikatakan tidak melakukan usaha.
- Jelaskan pengertian usaha yang terjadi pada benda bergerak karena gaya !
- Balok kayu yang berada diatas permukaan kasar ditarik dengan gaya F seperti
gambar dibawah, sehingga bergeser sejauh S :
Tulislah persamaan usaha yang terjadi dan lengkapi satuan dari besaran-bersaran
tersebut !
