Danang Febriyandra Hey Spongebob, aku tidak bisa mendengarmu! Disini gelap...

Rumus Usaha Fisika: Contoh Soal, Penyelesaian dan Jawaban

3 min read

rumus usaha

Setiap harinya, tentu kita sering memindahkan sebuah objek atau benda dari satu tempat ke tempat lainnya. Dalam ilmu fisika, ini disebut dengan istilah usaha. Sederhananya, usaha adalah besarnya energi yang kita berikan melalui sebuah gaya untuk menggerakkan suatu benda dari tempatnya semula. Gaya yang dimaksud disini bisa berupa tarikan ataupun dorongan.

Contohnya ketika kita mendorong sebuah mobil yang mogok untuk memindahkannya ke suatu tempat. Artinya, kita akan memberikan energi kepada mobil tersebut melalui gaya (sebuah dorongan) sehingga ia bisa berpindah tempat. Lalu kenapa saat kita berusaha untuk mendorong suatu objek yang berat namun ia tetap tidak bergerak sedikitpun?. Rumus usaha fisika smp dan sma yang masuk dalam materi pelajaran fisika.

Hal ini karena gaya yang kita berikan kepada objek tersebut (misal batu yang besar) tidak menghasilkan usaha. Gaya yang diberikan kepadanya tidak cukup kuat untuk membuatnya berpindah tempat. Jadi bisa disimpulkan bahwa usaha dihasilkan oleh gaya pada suatu objek yang menyebabkannya berpindah tempat.

 

Jenis-Jenis Usaha

Dari gaya yang diberikan kepada suatu objek bisa menghasilkan 3 jenis usaha yaitu positif, negatif dan nol. Apa perbedaan antara ketiganya?

 

1. Usaha Positif

usaha positif

Adalah bentuk gaya yang diberikan searah dengan perpindahan dari sebuah objek. Contoh ketika kita menarik sebuah meja ke arah kiri, maka tentu ia akan bergerak ke arah kiri.

 

2. Usaha Negatif

usaha negatif

Adalah bentuk gaya yang diberikan berlawanan arah dengan perpindahan objek. Contohnya ketika kita berusaha untuk menarik gerobak ketika menuruni tanjakan agar ia tidak berjalan terlalu cepat. Gaya yang diberikan berupa tarikan tidak searah dengan perpindahan dari gerobak tersebut.

 

3. Usaha Bernilai Nol

usaha bernilai nol

Sebuah kondisi dimana gaya yang kita berikan tidak menghasilkan usaha. Sehingga benda tersebut tidak berpindah dari posisinya semula. Contoh ketika kita mendorong benda yang sangat berat maka ia tidak akan bergerak sekuat apapun kita mendorongnya.

 

Baca Juga : Rumus Persen.

 

Rumus Usaha Dalam Fisika

Karena kita berbicara tentang ilmu fisika, tentu segala sesuatunya dapat dihitung. Apabila tahu tentang rumus yang dibutuhkan, akan sangat mudah untuk mengetahui seberapa besar usaha ataupun gaya yang diperlukan untuk memindahkan sebuah objek. Berikut ini adalah rumus usaha dalam fisika :

 

W = F.s

F = W/s

s = W/F

 

W : Usaha/Work (Joule)

F : Gaya/Force (Newton)

s : Perpindahan Jarak (Meter)

 

Sehingga dari rumus diatas bisa disimpulkan bahwa usaha sama dengan gaya dikali perpindahan jarak objek.

 

Contoh Soal Rumus Usaha Bernilai Positif

Budi mendorong sebuah meja dengan gaya sebesar 100 Newton sehingga berpindah sejah 5 meter. Berapakah usaha yang dilakukan oleh Budi?

 

Diketahui :

F : 100 N

s : 5 Meter

 

Ditanya :

W : ?

 

Jawaban :

W = F x s

W = 100 x 5

W = 500

 

Jadi usaha yang dilakukan oleh Budi adalah sebesar 500 Joule.

 

Rumus Usaha Dengan Sudut

Rumus W = F x s hanya berlaku untuk gaya yang bekerja searah dengan perpindahan objek. Apabila kita memberikan gaya yang tak sejajar dengan gerak objek sehingga membentuk sudut tertentu, maka rumusnya akan sedikit berbeda. Cara menghitungnya akan menggunakan rumus berikut ini :

 

W = F cos θ x s

 

W : Usaha (Joule)

θ : Besar sudut antara gaya dan gerak perpindahan

s : Besar perpindahan (Meter)

 

Contoh Soal Usaha Dengan Sudut

Sebuah batu ditarik dengan gaya sebera 100 Newton dengan sudut kemiringan sebsar 37 derajat. Berapa usaha yang diperlukan untuk menarik bat tersebut hingga sejauh 40 meter?

 

Diketahui :

F : 100 N

θ : 37 Derajat

s : 40 Meter

 

Ditanya :

W : ?

 

Jawaban :

W = F cos θ x s

W = 100 cos(37) x 40

W = 100 x 0,8 x 40

W = 3.200 Joule

 

Jadi untuk memindahkan batu tersebut sejauh 40 meter akan membutuhkan usaha sebesar 3.200 Joule.

 

Demikian penjelasan tentang rumus usaha fisika. Ternyata apabila kita pelajari dengan sungguh-sungguh hal tersebut tidak terlalu sulitkan? Silahkan lakukan latihan dengan mengerjakan soal-soal lainnya agar kalian menjadi lebih terbiasa dengan rumus tersebut. Apabila ada kritik, saran atau pertanyaan bisa tulis di kolom komentar.


Danang Febriyandra Hey Spongebob, aku tidak bisa mendengarmu! Disini gelap...
DarkLight