Bloomberg Technoz, Jakarta - Apa Itu Usaha dalam Fisika?
Usaha dalam fisika adalah konsep penting yang merujuk pada jumlah energi yang diberikan atau dipindahkan untuk memindahkan suatu benda. Usaha terjadi ketika gaya diterapkan pada objek dan menghasilkan perpindahan. 

Misalnya, saat seseorang mendorong meja, gaya yang diberikan menyebabkan meja tersebut bergerak sejauh jarak tertentu.

Rumus Dasar Usaha dalam Fisika
Usaha diukur dalam satuan joule (J), dengan rumus dasar:
W=F×sW = F \times sW=F×s

Keterangan Rumus:

• W: Usaha (Joule)

• F: Gaya (Newton)

• s: Perpindahan (Meter)

Catatan Penting:

1. Usaha bernilai positif jika gaya searah dengan perpindahan.

2. Usaha bernilai negatif jika gaya berlawanan arah dengan perpindahan.

3. Usaha bernilai nol jika tidak ada perpindahan meskipun gaya diterapkan.

Contoh Soal Usaha dalam Fisika

Contoh 1:
Sebuah motor didorong dengan gaya 200 N sejauh 5 meter. Berapakah usaha yang dilakukan?
Jawaban:
W=F×s=200×5=1000 JouleW = F \times s = 200 \times 5 = 1000 \, \text{Joule}W=F×s=200×5=1000Joule

Contoh 2:
Salma mengangkat ember (massa = 2 kg) dengan usaha 30 J. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², hitung tinggi pengangkatan ember!
Jawaban:
F=m×g=2×10=20 NewtonF = m \times g = 2 \times 10 = 20 \, \text{Newton}F=m×g=2×10=20Newton
s=WF=3020=1,5 meters = \frac{W}{F} = \frac{30}{20} = 1,5 \, \text{meter}s=FW​=2030​=1,5meter

Contoh 3:
Rara mendorong meja dengan gaya 150 N sejauh 15 m, sementara Nara mendorong dengan gaya 300 N sejauh 30 m. Berapa usaha masing-masing?
Jawaban:
WRara=150×15=2250 JW_{\text{Rara}} = 150 \times 15 = 2250 \, \text{J}WRara​=150×15=2250J
WNara=300×30=9000 JW_{\text{Nara}} = 300 \times 30 = 9000 \, \text{J}WNara​=300×30=9000J

Hubungan Usaha dengan Energi Potensial dan Kinetik

Energi Potensial:
Energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya. Rumusnya:
Ep=m×g×hE_p = m \times g \times hEp​=m×g×h

Contoh Soal:
Sebuah benda dengan massa 10 kg berada pada ketinggian 1,2 meter. Hitung energi potensialnya!
Jawaban:
Ep=10×10×1,2=120 JouleE_p = 10 \times 10 \times 1,2 = 120 \, \text{Joule}Ep​=10×10×1,2=120Joule

Energi Kinetik:
Energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya. Rumusnya:
Ek=12×m×v2E_k = \frac{1}{2} \times m \times v^2Ek​=21​×m×v2

Contoh Soal:
Sebuah peluru (massa = 0,02 kg) melesat dengan kecepatan 50 m/s. Berapa energi kinetiknya?
Jawaban:
Ek=12×0,02×502=25 JouleE_k = \frac{1}{2} \times 0,02 \times 50^2 = 25 \, \text{Joule}Ek​=21​×0,02×502=25Joule

Latihan Soal Lainnya

1. Bola Diam: Sebuah bola dengan massa 5 kg berada pada ketinggian 0,4 m. Berapa energi mekaniknya?
   Em=Ep+Ek=(5×10×0,4)+0=20 JouleE_m = E_p + E_k = (5 \times 10 \times 0,4) + 0 = 20 \, \text{Joule}Em​=Ep​+Ek​=(5×10×0,4)+0=20Joule

2. Gaya Mendatar: Benda dengan gaya mendatar 20 N berpindah sejauh 2 m.
   W=F×s=20×2=40 JouleW = F \times s = 20 \times 2 = 40 \, \text{Joule}W=F×s=20×2=40Joule

(seo)