Nama : Nurul Hidayati
Nim : 321200022
kelas : A pagi
Tugas Akhir E-learning
Usaha
A. Tujuan
1.
Mengidentifikasi pengertian usaha
2.
Mengetahui usaha oleh gaya membentuk sudut dan usaha bernilai nol
B. Gambar
Coba
perhatikan gambar berikut ini!
Berdasarkan
gambar disamping apa yang dimaksud dengan usaha?
Berdasarkan
gambar di samping, dapat diketahui bahwa benda didorong benda akan berpindah
tempat seperti gambar a dan gambar b dan ada pula yang tetap ditempatnya
seperti gambar c. Ketika kamu mendorong atau menarik suatu benda, berarti kamu
telah memberikan gaya pada benda tersebut. Oleh karena itu, usaha sangat
dipengaruhi oleh dorongan dan tarikan (gaya).
A. Pengertian usaha
Dalam
fisika Usaha diartikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga
benda itu mengalami perpindahan.
Apabila
gaya disimbolkan dengan F dan perpindahan dengan s, secara matematis usaha
dituliskan dalam persamaan berikut:
W
= F. s
Dengan:
W = usaha yang dilakukan pada benda (Nm =
joule)
F = gaya yang searah dengan perpindahan (N)
s = Perpindahan benda (m)
awal akhir
Pada gambar diatas,
kotak yang dengan garis hitam semua menunjukan tempat awal benda, sedangkan
kotak dengan garis putus-putus menunjukan tempat akhir benda, F adalah gaya
yang dilakukan pada benda yaitu kearah kanan dan s adalah perpindahan tempat
dari kotak tersebut.
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
Keterangan:
W = usaha (Nm = joule)
ΔE =
energi
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.
B.
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 = F cos θ.s
Keterangan:
W = usaha yang dilakukan (Nm = joule)
F = gaya yang bekerja pada benda (N)
s = perpindahan (m)
Perhatikan gambar di
bawah ini
Gambar diatas
menunjukkan gaya yang dilakukan pada benda membentuk sudut cos θ. Dari besaran di atas dapat dikatakan
bahwa suatu usaha yang dilakukan oleh gaya:
1. berbanding lurus
dengan besarnya gaya
2. berbanding lurus
dengan perbandingan benda
3. bergantung pada
sudut antara arah gaya dan perpindahan benda
C.
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:
a).
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.
b).
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.
c).
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.
Referensi
