Sahabat Yosiefisika tentunya pernah dimintai tolong oleh orang tua atau saudaranya untuk menggeser almari pakaian di rumah, apakah dalam hal ini kalian dapat dikatakan telah melakukan usaha? Dan jika almari tidak bergeser, apakah tetap kita telah melakukan usaha? Untuk lebih memahami tentang usaha dan daya, mari kita pelajari materi berikut ini.
Definisi Usaha
Usaha dalam fisika didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya yang bekerja pada suatu benda dengan perpindahan benda tersebut sepanjang garis kerja gaya. Sederhananya, usaha adalah tindakan yang dilakukan untuk memindahkan atau mengubah keadaan suatu benda.
Rumus Usaha:
W = F × s
- W = Usaha (Joule)
- F = Gaya (Newton)
- s = Perpindahan (meter)
Contoh Soal 1 :
Sebuah benda didorong dengan gaya 20 N sejauh 5 meter. Hitunglah usaha yang dilakukan!
Diketahui:
F = 20 N
s = 5 m
Ditanya:
W = ...?
Jawab:
W = F × s
W = 20 N × 5 m
W = 100 Joule
Jadi, usaha yang dilakukan adalah 100 Joule.
Contoh Soal 2 :
Andi menarik sebuah gerobak dengan gaya 50 N. Jika gerobak berpindah sejauh 3 meter, berapakah usaha yang dilakukan Andi?
Diketahui:
F = 50 N
s = 3 m
Ditanya:
W = ...?
Jawab:
W = F × s
W = 50 N × 3 m
W = 150 Joule
Jadi, usaha yang dilakukan Andi adalah 150 Joule.
Definisi Daya
Daya adalah laju melakukan usaha atau besarnya usaha yang dilakukan persatuan waktu. Daya menunjukkan seberapa cepat suatu pekerjaan dilakukan.
Rumus Daya:
P = W / t
- P = Daya (Watt)
- W = Usaha (Joule)
- t = Waktu (sekon)
Contoh Soal 1 :
Sebuah mesin melakukan usaha sebesar 600 Joule dalam waktu 2 detik. Hitunglah daya mesin tersebut!
Diketahui:
W = 600 Joule
t = 2 sekon
Ditanya:
P = ...?
Jawab:
P = W / t
P = 600 Joule / 2 sekon
P = 300 Watt
Jadi, daya mesin tersebut adalah 300 Watt.
Contoh Soal 2 :
Sebuah lampu memiliki daya 60 Watt. Berapa besar usaha yang dilakukan lampu dalam waktu 1 menit?
Diketahui:
P = 60 Watt
t = 1 menit = 60 sekon
Ditanya:
W = ...?
Jawab:
P = W / t
W = P × t
W = 60 Watt × 60 sekon
W = 3600 Joule
Jadi, usaha yang dilakukan lampu dalam waktu 1 menit adalah 3600 Joule.
Usaha dan daya merupakan konsep penting dalam fisika yang berkaitan dengan gaya, perpindahan, dan waktu. Memahami konsep ini akan membantu kita menganalisis berbagai peristiwa di sekitar kita, seperti mengangkat benda, mendorong almari, mendorong mobil, atau menyalakan lampu.