Pembahasan materi, contoh soal, dan latihan tentang USAHA

Usaha adalah transfer energi melalui gaya sehingga benda dapat berpindah. Maksudnya ketika kita mendorong atau menarik sebuah benda sihingga benda akan perpindah posisi itu disebut dengan melakukan usaha. Ilustrasinya yaitu ketika kita mendorong dengan gaya yang sama pada meja dan tembok. Ternyata meja yang berpindah sedangkan tembok tidak berpindah. Dari kejadian tersebut yang melakukan usaha ketika kita mendorong meja karena meja berpindah posisinya sedangkat tembok tetap pada posisi awal oleh karena itu ketika kita mendorong tembok tidak termasuk melakukan usaha. Secara matematis Usaha dirumuskan;

W= F . s  cos @

 Keterangan :

 W   : Usaha (J)

 F    : Gaya (N)

 s    : perpindahan (m)

 @(alfa)   : Sudut

Contoh:

Faiz mendorong sebuah lemari dengan gaya 100 N arah sejajar dengan arah geraknya sehingga meja tersebut berpindah sejauh 5 meter. Berapakah usaha yang dilakukan faiz sehingga meja tersebut berpindah?

Kita analasis dulu apa saja yang diketahui dari soal, setelah itu kita tentukan yang ditanyakan dan kita tentukan rumus yang kita akan pakai.

Diketahui :

F  = 100 N

@ = 0

s  = 5

Ditanya    :

 W=??

Dijawab   :

W=F.s cos @

   = 100. 5 cos 0

   = 500.1

   =500 J

Latihan:

1. Amir mendorong sebuah meja dengan usaha 200 J, jika meja tersebut berpindah sejauh 5 meter berapkah besar massa meja ersebut?

2. Ita mengambil buku yang massanya 1 kg dari lantai untuk dipindahkan ke meja, jika usaha untuk memindahkan buku tersebut adalah 8 joule. Berapakah ketinggian meja tersebut?

3. Pak Budi mendorong mobilnya yang mogok dengan gaya 2000 N sehingga berpindah sejauh 5 meter. Maka berapakah Usaha yang dikeluarkan pak Budi?

Pembahasan

1. Diketahui :

    W  = 200 J
    s  = 5
    Ditanya    :
    F=??
    Dijawab   :
    W=F.s
     F= W/s
     F= 200/5
     F= 40 N
Jadi gaya yang diperlukan untuk medorong meja tersebut adalah 40 N

2. Diketahui :
    W  = 8 J 
    m  = 1 kg
    g   = 10 m/s2
    Ditanya    :
    h=??
    Dijawab   :
    W=F.s
    W= m.g h
    h = W/m.g
    h = 8/1. 10
    h = 8/10
    h = 0,8 m
Jadi ketinggian lantai ke meja adalah 0,8 m

3. Diketahui :
F  = 2.000 N
s  = 5 m
Ditanya    :
 W=??
Dijawab   :
W=F.s
W= 2.000 . 5
W= 10.000 J

Jadi Usaha yang di keluarkan untuk mendorng mobil adalah 10.000 Joule