Usaha dan energi

Menerapkan konsep usaha ,daya dan energi

Konsep usaha sebagai hasil kali gaya dan perpindahan.

Dalam fisika usaha memiliki pengertian yang berbeda dengan pengertian dalam kehidupan kita sehari - hari.

Dalam kehidupan sehari – hari,usaha diartikan sebagai segala sesuatu yang dikerjakan manusia.

Sedangkan dalam fisika, usaha didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berpindah.

1. Usaha oleh Gaya yang Searah dengan Perpindahannya

Pada Gambar terlihat seseorang sedang menarik kotak dengan gaya konstan F yang menyebabkan kotak berpindah sejauh s.

denganF =

s =

W =

gaya

(N) perpindahan(m)

(N.m = joule)usaha

Secara matematis, usaha yang dilakukan orang tersebut adalah :

W = F.S

Contoh soal :

Sebuah benda dengan massa 10 kg berada diatas lantai yang licin. Benda ditarik oleh sebuah mobil derek dengan gaya sebesar F= 25 N, sehingga benda bergeser sejauh 4m. Berapakah besarnya usaha yang dilakukan gaya F pada benda?

Diketahui: m = 10 kgF = 25 N

Ditanya:

Jawab:

s = 4m

W = …?

W = F . s= 25 N . 4 m= 100 N.m 100 JouleW =

2. Usaha oleh Gaya yang Membentuk Sudut terhadap Perpindahan

Pada Gambar, terlihat seseorang sedang menarik koper dengan membentuk sudut θ terhadap arah horizontal.

DISUSUN OLEH: SOGOL S.PD ……………………………………….

F = s =

W =

gaya

(N) perpindahan(m)

(N.m = joule)usaha

Secara matematis, usaha yang dilakukan orang tersebut adalah :

θ = sudut antara gaya dengan perpindahan

W = F cos . S

θ

Latihan1. Seorang anak menarik mobil mainan

menggunakan tali dengan gaya sebesar 20 N. Tali tersebut membentuk sudut 60o terhadap permukaan tanah dan besar gaya gesekan tanah dengan roda mobil mainan adalah 2 N. Jika mobil mainan berpindah sejauh 10 meter, berapakah usaha total?

2. Untuk menarik sebuah koper beserta isinya seperti pada Gambar diperlukan gaya sebesar 22 N. Berapakah sudut yang harus diberikan agar balok bergeser sejauh 3 m jika usaha yang diberikan oleh gaya itu sebesar 33 joule?