Dalam Fisika, kita mengenal rumus usaha. Usaha itu sendiri merupakan besarnya energi yang dipakai untuk merubah posisi yang diberikan oleh gaya pada benda ataupun objek. Usaha yang dikeluarkan oleh suatu objek pun didefinisikan sebagai perkalian antara jarak yang dilalui dengan gaya yang searah dengan perpindahan.
Dalam bahasa sehari-hari, anda dapat menyampaikan perjuangan sebagai suatu aktivitas yang mengerahkan tenaga, pikiran, atau tubuh guna mencapai suatu tujuan.
Rumus Usaha Dalam Fisika
Usaha dinotasikan dengan simbol karakter W, dimana merupakan kependekan bahasa Inggris dari kata Work yang mempunyai arti kerja. Satuan perjuangan yakni Joule. Satuan ini didefinisikan sebagai besarnya energi yang dibutuhkan untuk memberi gaya sebesar satu Newton dengan jarak sejauh satu meter. Maka dari itu, satu Joule sama dengan satu Newton meter (N.m). Berikut rumusnya.
Rumus Usaha
Rumus Usaha dinotasikan dengan lambang berikut :
W = F.s
W = m.a.s
Keterangan:
W = Usaha yang dilakukan (Joule)
F = Gaya yang diberikan (N)
s = Jarak perpindahan objek (m)
m = Massa (kg)
a = Percepatan (m/s2)
Contoh Soal Usaha Fisika
Berapa perjuangan yang dibutuhkan untuk memindahkan watu seberat 100 kg dengan jarak perpindahan sejauh 2 m?
Penyelesaian
Usaha = F.s
Usaha = m.a.s
W = 100 x 9,8 x 2
W = 1960 Joule
Jadi, perjuangan yang dibutuhkan yakni sebesar 1960 Joule.
Rumus Usaha Dengan Sudut
Apabila gaya yang diberikan pada suatu objek membentuk sudut, maka persamaannya yakni sebagai berikut :
W = F cos θ . s
Keterangan :
θ = besarnya sudut yang dibuat gaya sebab perpindahan.
Nilai perjuangan yang dilakukan dapat berupa aktual atau negatif. Hal ini tergantung arah gaya akan perpindahannya. Apabila gaya yang diberikan pada suatu objek berlawanan arah dengan perpindahannya, maka perjuangan yang dilakukan bernilai negatif. Sementara apabila gaya yang diberikan searah dengan perpindahan, maka objek tersebut menawarkan perjuangan positif.
Contoh Soal Usaha Dengan Sudut
Peti dengan massa 50 kg ditarik sepanjang lantai datar dan mempunyai gaya 100 N. Usaha yang dikerahkan ini membentuk sudut 37 derajat. Lantai agresif dan gaya geseknya sebesar Fges 50 N. Dengan mengetahui hal tersebut, hitunglah perjuangan yang dilakukan tiap gaya yang bekerja pada peti serta perjuangan yang dilakukan gaya total pada peti tersebut.
Penyelesaian
Dengan memakai rumus perjuangan yang ada di awal tadi, maka perjuangan dari gaya orang serta gesek dapat dihitung. Berikut caranya.
Wfo = Fo. cos θ . S
Wfo = 100 cos 37 40
Wfo = 100. 0,8 . 40
Wfo = 3.200 joule
Wges = Fges . s
Wges = 50 . 40
Wges = 2.000 joule
Gaya total yang bekerja yakni 3.200 – 2.000 = 1.200 Joule.
Rumus Usaha Bernilai Nol
Usaha juga dapat bernilai nol (0) atau objek tak melaksanakan perjuangan apabila diberikan gaya namun tak terjadi perpindahan. Selain itu, perjuangan juga bernilai nol apabila gaya yang diberikan tegak lurus dengan perpindahan.
Gaya yang diberikan kepada benda belum tentu menghasilkan usaha. Misalnya saja, apabila anda mendorong tembok, anda tak menawarkan perjuangan terhadap tembok tersebut. Anda mungkin hanya akan merasa lelah sebab telah membebaskan energi melalui otot. Tembok memang tidak akan bergerak (s = 0).
Apabila hal tersebut dimasukkan ke dalam rumus perjuangan W = F.s, maka kesannya perjuangan nol. Ada pula kasus perjuangan bernilai nol, yakni jikalau anda mengangkat watu dengan mendorongnya secara vertikal ke atas dan anda berjalan horizontal. Hal ini dikatakan usahanya bernilai nol.
Perlu diketahui, nilai θ sama dengan 90, maka apabila dimasukkan ke rumus perjuangan W = Fcos θ . s, usahanya nol. Cos 90 sama dengan 0.
Sumber https://rumusrumus.com