Usaha: Pengertian dan Rumus Usaha

Materi usaha dlm pembahasan kali ini uraiannya mencakup pengertian & rumus perjuangan dlm fisika. Kehidupan manusia tak pernah lepas dr yg namanya usaha. Dalam kehidupan sehari-hari, perjuangan senantiasa dikaitkan dgn melaksanakan perjuangan pekerjaan. Seorang petinju yg berusaha menjatuhkan lawannya akan berlatih keras. Makin keras berlatih, petinju itu akan mempunyai stamina yg makin kuat. Dalam hal ini, perjuangan diartikan sebagai suatu acara dgn mengerahkan tenaga atau pikiran. Dalam fisika, perjuangan memiliki arti khusus yg menggambarkan apa yg dihasilkan gaya tatkala ia bekerja pada suatu benda & benda tersebut bergerak dlm jarak tertentu. Nah, supaya lebih mengerti pengertian perjuangan dgn baik, mari kita simak bareng dlm uraian berikut ini, selamat membaca.

Pengertian perjuangan dlm kehidupan sehari-hari berlawanan dgn pengertian dlm sains fisika. Dalam sains fisika, usaha didefinisikan selaku hasil kali antara gaya & perpindahan. Jadi, orang yg mendorong meja belum dibilang melakukan perjuangan bila meja yg didorongnya belum berpindah meskipun orang tersebut sudah mengerahkan segenap tenaga. Demikian pula orang yg naik sepeda pada jalan yg menurun. Walaupun berpindah kawasan, orang tersebut tak dikatakan melakukan perjuangan. Hal itu disebabkan gaya yg menimbulkan sepeda tersebut bergerak bukan gaya otot, melainkan gaya gravitasi bumi.

Jika suatu balok kita tarik secara perlahan-lahan, balok belum bergerak. Pada kondisi mirip itu kita belum dibilang melakukan usaha. Jika gaya tarik terus kita perbesar dengan-cara perlahan-lahan, suatu dikala balok bergerak. Pada keadaan seperti itu kita dikatakan sudah melaksanakan perjuangan & usaha yg kita lakukan akan makin besar jika gaya yg kita berikan diperbesar. Sebaliknya, usaha yg kita lakukan akan makin kecil kalau gaya tarik yg kita berikan diperkecil. 

Pada peringatan Hari Kemerdekaan RI, kita sering melihat lomba tarik tambang. Kedua regu yg sedang bertarung saling berupaya menawan lawannya. Kedua regu itu saling menarik dgn arah gaya yg bertentangan. Dalam sains fisika, kedua regu saling melaksanakan perjuangan. Regu pemenang dibilang melaksanakan perjuangan faktual. Adapun regu yg kalah dibilang melakukan perjuangan negatif. Mengapa seperti itu?

Usaha yg dilakukan pada sebuah benda bernilai negatif bila arah gaya yg melakukan pekerjaan pada benda itu berlawanan dgn arah geraknya.

Bagaimana usaha yg terjadi, kalau arah gaya tegak lurus kepada arah perpindahan? Sebagai contoh, seseorang berlangsung sambil menyunggi anaknya. Dalam hal ini, perjuangan yg dilakukan oleh orang itu selama menyunggi sama dgn nol. Mengapa? Dengan menyunggi anaknya, orang itu berarti menahan berat anaknya w dgn suatu gaya F. Arah gaya F ini ke atas, tegak lurus kepada arah perpindahannya s. Dalam peristiwa ini tak ada gaya yg segaris dgn arah perpindahan. Hal itulah yg mengakibatkan perjuangan orang itu nol meskipun ia kelelahan.

Usaha bapak ini sama dgn nol walaupun ia capek

Sebuah apel yg jatuh dr tangkainya dikatakan mengalami gerak jatuh bebas. Pada benda jatuh bebas pula terjadi usaha lantaran bekerja gaya gravitasi bumi. Demikian pula pada gerak vertikal ke atas. Hanya, sifat usahanya tak sama.

Rumus Usaha

Telah disebutkan bahwa perjuangan didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya & perpindahan. Arah gaya di sini segaris (searah & berlawanan arah) dgn arah perpindahan. Dengan kata lain, suatu gaya dikatakan melaksanakan perjuangan terhadap suatu benda kalau gaya tersebut mampu menjadikan perpidahan benda yg dikenainya. Secara matematis, relasi antara perjuangan, gaya, & perpindahan mampu dirumuskan:

W = F . s

Jika gaya yg melakukan pekerjaan pada benda lebih dr satu, usaha yg dijalankan benda merupakan hasil resultan gaya-gaya itu. Benda bermassa m didorong oleh gaya F1 & ditarik oleh gaya F2. Antara benda & lantai terjadi gaya gesek F3 (amati arah ketiga gaya). Akibat bekerjanya ketiga gaya itu benda berpindah sejauh s. Besar usaha yg dikerjakan pada benda ialah:

W = W1 + W2 + W3

= F1s + F2s + (-F3)s

= (F1 + F2 – F3) s

W = Rs

(R = resultan gaya yg bekerja pada benda)

Demikianlah uraian wacana Usaha: Pengertian & Rumus Usaha, gampang-mudahan berguna.