Rumus Usaha Dalam Fisika Beserta Contoh Soal dan Penyelesaiannya
Table of content:
Dalam Fisika, kita mengenal rumus usaha. Usaha itu sendiri adalah jumlah energi yang digunakan untuk mengubah posisi yang diberikan oleh gaya pada benda atau benda. Usaha yang dikeluarkan oleh suatu benda didefinisikan sebagai perkalian jarak yang ditempuh oleh gaya dalam arah yang sama dengan perpindahan.
Dalam bahasa sehari-hari, usaha bisa dikatakan sebagai kegiatan yang mengerahkan tenaga, pikiran, atau tubuh untuk mencapai suatu tujuan.
Rumus Kerja dalam Fisika
Bisnis dilambangkan dengan simbol W yang merupakan singkatan dari kata bahasa Inggris Work yang berarti bekerja. Satuan usaha adalah Joule. Satuan ini didefinisikan sebagai jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengerahkan gaya satu Newton pada jarak satu meter. Oleh karena itu, satu Joule sama dengan satu Newton meter (Nm). Berikut rumusnya.
Formula Bisnis
Rumus Bisnis dilambangkan dengan simbol berikut:
W = Fs
W = mr
Informasi:
W = Usaha yang dilakukan (Joule)
F = Gaya yang diberikan (N)
s = jarak perpindahan benda (m)
m = Massa (kg)
a = Percepatan (m/s2)
Contoh Soal Bisnis Fisika
Berapa usaha yang diperlukan untuk memindahkan batu bermassa 100 kg sejauh 2 m?
Penyelesaian
Kerja = Fs
Bisnis = mr
W = 100 x 9,8 x 2
W = 1960 Joule
Jadi, usaha yang diperlukan adalah 1960 Joule.
Baca Juga:
Rumus Kerja Dengan Sudut
Jika gaya yang bekerja pada suatu benda membentuk sudut, maka persamaannya adalah sebagai berikut:
W = F cos θ . s
Informasi :
θ = sudut yang dibentuk oleh gaya akibat perpindahan.
Nilai usaha yang dilakukan bisa positif atau negatif. Ini tergantung pada arah gaya perpindahan. Jika gaya yang dikerjakan pada suatu benda berlawanan arah dengan perpindahannya, maka usaha yang dilakukan adalah negatif. Sementara itu, jika gaya yang diberikan searah dengan perpindahan, maka benda memberikan kerja positif.
Contoh Soal Kerja Dengan Sudut
Sebuah peti bermassa 50 kg ditarik sepanjang lantai datar dan memiliki gaya 100 N. Usaha yang diberikan membuat sudut 37 derajat. Lantainya kasar dan gaya geseknya Fges 50 N. Dengan mengetahui hal ini, hitung kerja yang dilakukan oleh masing-masing gaya yang bekerja pada peti dan usaha yang dilakukan oleh gaya total pada peti.
Penyelesaian
Dengan menggunakan rumus usaha yang ada di awal, usaha dari gaya orang dan gesekan dapat dihitung. Begini caranya.
Wfo = Untuk. cos θ . S
Wfo = 100 cos 37 40
Wfo = 100. 0,8 . 40
Wfo = 3200 joule
Wges = Fges . s
Wges = 50 . 40
Wges = 2000 joule
Total gaya yang bekerja adalah 3.200 – 2.000 = 1200 Joule.
Formula Upaya Nilai Nol
Usaha juga bisa bernilai nol (0) atau benda tidak melakukan usaha jika diberi gaya tetapi tidak terjadi perpindahan. Selain itu, usaha juga nol jika gaya yang diterapkan tegak lurus terhadap perpindahan.
Gaya diberikan kepada objek belum tentu menghasilkan bisnis. Misalnya, jika Anda mendorong ke dinding, Anda tidak melakukan pekerjaan apa pun di dinding. Anda mungkin hanya merasa lelah karena telah melepaskan energi melalui otot. Dinding memang tidak akan bergerak (s = 0).
Jika ini termasuk dalam rumus usaha W = Fs, maka hasilnya adalah usaha nol. Ada juga kasus tanpa usaha, yaitu jika Anda mengangkat batu dengan mendorongnya ke atas secara vertikal dan Anda berjalan secara horizontal. Ini dikatakan bernilai nol usaha.
Baca Juga:
Perlu dicatat bahwa nilai θ sama dengan 90, jadi jika dimasukkan ke dalam rumus kerja W = Fcos θ . s, usahanya nol. Cos 90 sama dengan 0.
Artikel Terkait
