بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّØْÙ…َÙ†ِ اارَّØِيم
Di dalam kehidupan sehari-hari, mungkin Anda sering mendengar kata usaha. Pengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari adalah mengerahkan kemampuan yang dimilikinya untuk mencapai tujuan atau kerja yang dilakukan orang atau mesin. Apapun hasil kerja itu, berhasil atau tidak, asalkan orang atau mesin itu melakukan sesuatu, dikatakan orang atau mesin tersebut melakukan usaha.
Pengertian usaha dalam fisika didefinisikan sebagai perkalian antara besar gaya yang menyebabkan benda berpindah dengan besar perpindahan benda yang searah dengan arah gaya tersebut. Perhatikan gambar berikut:
 |
| Usaha yang dilakukan gaya F menyebabkan benda berpindah sejauh s |
Ahmad menarik balok dengan suatu gaya konstan F dan menyebabkan balok berpindah sejauh sdan tidak searah dengan arah gaya F. Komponen gaya F yang segaris dengan perpindahan adalah F cos α , dengan α merupakan sudut apit antara arah gaya dan bidang horizontal. Berdasarkan definisi usaha tersebut diperoleh persamaan sebagai berikut:
Keterangan:
W: usaha (J)
F : gaya yang beraksi pada benda (N)
s : jarak pergeseran (m)
Pada kehidupan nyata, jarang dijumpai adanya gaya tunggal yang bekerja pada benda. Misalnya, saat Anda berjalan. Gaya-gaya yang bekerja pada saat Anda berjalan adalah gaya berat, gaya normal, dan gaya gesekan. Bagaimanakah cara menentukan usaha yang dilakukan oleh berbagai gaya?
Usaha total yang dilakukan oleh beberapa gaya yang bekerja serentak dapat dihitung sebagai hasil kali resultan komponen gaya yang segaris dengan perpindahan dan besarnya perpindahan.
Usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya dapat dilukiskan secara grafis, yaitu dengan menarik garis komponen gaya sebagai fungsi perpindahannya.
Perhatikanlah gambar!
 |
| Grafik F terhadap s |
Luas daerah diarsir di bawah grafik F – s menyatakan usaha yang dilakukan oleh gaya sebesar F untuk perpindahan benda sejauh s. Sehingga untuk menghitung usaha yang dilakukan oleh suatu gaya, Anda cukup menghitung luas daerah di bawah grafik gaya terhadap perpindahan. Hal ini berlaku untuk segala jenis grafik gaya. Jadi W = luas kurva di bawah grafik F - s.
Contoh Soal dan Pembahasan
1. Sebuah gaya sebesar 15 N horizontal dikerjakan pada sebuah balok sehingga balok bergeser 5 m. Berapakah usaha yang dikerjakan gaya pada balok?
Pembahasan :
Diketahui : F = 15 N ; s =5 m
Ditanya: W
Jawab :
Usaha yang dikerjakan pada balok.
W= Fs = 15.5 = 75 J
2. Sebuah benda mengalami dua gaya. Gaya pertama sebesar 30 N membentuk sudut 37° dengan sumbu X positif. Jika benda berpindah sejauh 3 m pada arah sumbu X positif. Hitunglah besarnya usaha yang dilakukan gaya tersebut!
Pembahasan:
Diketahui : F = 30 N ; α = 37° ; s = 3 m
Ditanyakan : W= ...?
Jawab :
W= F.s cos α
= 30 · 3 · 0,8
= 72 J
Untuk Contoh Soal dan Pembahasan lainya bisa kunjungi: Soal dan Pembahasan Usaha
Sumber: BSE Fisika Aip S, Setya Nur, Dwi Satya
