Rumus Usaha Dalam Fisika Beserta Contoh Soalnya – Gaya dan usaha memiliki hubungan yang sangat erat dalam pelajaran fisika. Ada banyak faktor yang mempengaruhi terjadinya usaha sehingga dapat dihitung menggunakan rumus. Menariknya, kita akan diajarkan rumus usaha fisika ketika duduk di bangku SMA.
Walaupun terkesan kompleks tapi sebenarnya menghafal rumus usaha sangatlah mudah. Hanya saja sejumlah siswa terlebih dulu minder dan berasumsi bahwa materi itu sangatlah sulit. Padahal sedikit banyak contoh soal usaha dalam fisika pasti akan muncul ketika ulangan maupun event asesmen sumatif.
Pengertian usaha dalam Fisika ialah besarnya gaya yang diperlukan suatu benda untuk berpindah atau berubah posisi. Maka dari itu usaha yang diberikan dapat dipengaruhi oleh gaya, usaha negatif, dan usaha yang nilainya nol. Bagaimana rumus usaha dalam Fisika itu? Bagaimana cara menyelesaikan contoh soal usaha dalam Fisika?
Rumus Usaha Dalam Fisika Beserta Contoh Soalnya
Karena dipengaruhi oleh barbagai faktor akhirnya membuat kita harus menghafal rumus usaha yang berbeda beda. Meski demikian, kalian tetap bisa menemukan kumpulan rumus hitung itu di buku pedoman fisika.
Selain dari buku, guru pun pasti akan menyampaikan penjelasan yang berkaitan dengan usaha dan gaya secara total. Untuk mendukung tercapainya tujuan pembelajaran maka tak ada salahnya jika kita belajar lagi dengan mencari tambahan referensi dari internet.
Pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang rumus usaha dalam Fisika yang dipengaruhi oleh gaya, negatif dan nilainya nol. Selain itu saya juga menyertakan contoh soal usaha dalam Fisika tersebut agar anda lebih paham dengan materi ini. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak di bawah ini.
Baca juga : Cara Membuat Magnet Dengan Induksi, Digosok dan Elektromagnetik Lengkap
Agar penjelasan mengenai rumus usaha dalam Fisika bisa diterima dengan lancar. Maka saya akan bagi menjadi beberapa sub menu yaitu rumus tentang usaha yang dipengaruhi oleh gaya, rumus usaha negatif dan rumus usaha nol. Setiap sub menu akan saya sajikan dengan contoh soalnya juga.
Rumus Usaha Yang Dipengaruhi Gaya
Untuk tentang rumus usaha dalam Fisika yang dipengaruhi oleh gaya dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu gaya yang sejajar dan searah dengan perpindahan benda maupun gaya yang membentuk sudut dengan perpindahan benda saat gaya tersebut diberikan.
Rumus Usaha Jika Gaya Sejajar dan Searah
Seperti yang telah saya bahas di atas bahwa usaha dalam Fisika mempengaruhi gerak benda karena berkaitan dengan gaya yang dilakukan. Dengan begitu dapat dikatakan bahwa usaha bernilai positif.
Rumus usaha dalam Fisika ini cukup mengalikan gaya yang dilakukan dengan perpindahan bendanya. Jika disederhanakan akan menjadu rumus dibawah ini :
W = F x s
Keterangan :
W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
s = perpindahan/jarak benda (meter)
Berdasarkan rumus Fisika diatas dapat disimpulkan bahwa besar usaha 1 Joule sebanding dengan gaya yang dilakukan 1 Newton hingga menghasilkan perpindahan benda sejauh 1 meter. Adapula usaha yang dipengaruhi oleh massa, percepatan dan jarak benda. Maka dari itu untuk menghitung besar usaha yang dilakukan memerlukan rumus dibawah ini :
W = m x a x s
Keterangan :
W = Usaha (Joule)
m = Massa Benda (kg)
a = Percepatan Benda (m/s)
s = Perpindahan/jarak Benda (meter)
Contoh Soal
Seorang siswa menggeser meja sejauh 3 meter. Jika gaya yang digunakan ialah 5 Newton. Berapakah besar usaha yang dilakukan oleh siswa tersebut?
Baca juga : Rumus Massa Jenis (Densitas) Beserta Satuan dan Contoh Soalnya
Pembahasan.
Diketahui : s = 3 m; F = 5 N
Ditanyakan : W = ?
Jawab :
W = F x s
W = 5 x 3
W = 15 Joule
Jadi besar usaha yang dilakukan oleh siswa tersebut ialah 15 Joule.
Rumus Usaha Jika Gaya Membentuk Sudut
Selanjutnya saya akan membahas tentang rumus usaha dalam Fisika jika gaya membentuk sudut ketika diberikan kepada benda agar dapat berpindah. Berikut rumusnya :
W = F cos x s
Keterangan :
W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
cos = besar sudut perpindahan
s = Perpindahan/jarak Benda (meter)
Contoh Soal
Sebuah lemari besar ditarik menggunakan gaya 120 Newton. Jika gaya tersebut membentuk sudut 60 derajat hingga berpindah sejauh 20 meter. Berapakah besar usaha yang dilakukan untuk menggeser lemari besar tersebut?
Pembahasan.
Diketahui : F = 120 N; cos = 60 derajat; s = 20 m
Ditanyakan : W = ?
Jawab :
W = F x cos x s
W = 120 x cos 60 x 20
W = 120 x 0,5 x 20
W= 1.200 Joule
Jadi usaha yang dilakukan untuk menggeser lemari besar dengan sudut 60 derajat ialah 1.200 Joule.
Rumus Usaha Negatif
Adapula rumus usaha dalam Fisika yang nilainya negatif artinya usaha yang diberikan kepada benda memiliki besar gaya yang berlawanan dengan arah perpindahan bendanya. Apabila disederhanakan akan menjadi rumus dibawah ini :
W = -F x s
Keterangan :
W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
s = Perpindahan/jarak Benda (meter)
Baca juga : Bunyi dan Rumus Hukum Hooke Beserta Contoh Soal
Contoh Soal Usaha Dalam Fisika
Adi mendorong kursi ke arah samping kanan dengan gaya 180 N sejauh 2 meter. Apabila kursi dan lantai memiliki gaya gesek 2 N. Hitunglah besar usaha yang dilakukan dengan gaya gesek tersebut?
Pembahasan.
Diketahui : F = 180 N; s = 2 m; Fg = 2 N
Ditanyakan : W = ?
Jawab :
W = -F x s
W = -2 x 2
W = -4 Joule
Jadi besar usaha yang dilakukan dengan gaya gesek tersebut ialah -4 Joule.
Hasil penghitungan rumus usaha diatas bernilai negatif karena bendanya memiliki arah dan perpindahan yang berlawanan. Maka dari itu, gaya gesek yang diberikan bernilai negatif.
Rumus Usaha Nol Dalam Fisika
Rumus usaha dalam Fisika ini tidak membuat benda berpindah ke posisi lain walaupun diberikan gaya yang cukup besar. Maka dari itu dapat disederhanakan menjadi rumus usaha nol sebagai berikut :
Gaya Tegak Lurus dan Berpindah
W = F x s cos 90
W = F x s x 0
W = 0
Benda Tidak Melakukan Perpindahan
W = F x s
W = F x 0
W = 0
Contoh Soal
Ani mendorong lemari dengan gaya 300 N. Jika lemari tersebut tidak mengalami perpindahan, maka berapakah besar usaha yang dilakukan Ani?
Pembahasan.
Diketahui : F = 300 N; s = 0
Ditanyakan : W = ?
Jawab :
W = F x s
W = 300 x 0
W = 0
Jadi besar usaha yang Ani berikan ialah 0 karena lemari tidak mengalami perpindahan.
Sekian penjelasan mengenai rumus fisika tentang usaha dan kumpulan contoh soal fisika usaha yang dapat saya sampaikan. Rumus usaha ini berkaitan dengan gaya, usaha yang bernilai negatif dan usaha yang bernilai nol. Semoga artikel ini dapat menambah ilmu anda.
Apabila masih menjumpai kesulitan menghafal rumus usaha dalam fisika maka jangan sungkan bertanya lewat kolom komentar.
