USAHA, DAYA, BESERTA CONTOH SOAL

A. Pengertian Usaha

Konsep Usaha

Usaha berkaitan dengan gaya dan perpindahan. Usaha terjadi jika gaya yang bekerja pada suatu benda mengakibatkan benda tersebut berpindah tempat. Dalam fisika, usaha diartikan sebagai perkalian antara gaya dan perpindahan.

Secara matematis, usaha dirumuskan sebagai:

W = F. s

Dengan:

W = Usaha (Joule)

F = Gaya (Newton)

s = Perpindahan (meter)

B. Jenis – Jenis Usaha

Jenis Usaha	Pengertian	Contoh
Usaha Positif	Usaha yang dilakukan gaya pada suatu benda dan benda tersebut bergerak searah dengan perpindahan.	Mendorong meja ke kanan, dan meja bergeser sejauh 2 meter ke kanan.
Usaha Negatif	Usaha yang dilakukan gaya pada suatu benda dan benda tersebut bergerak berlawanan dengan arah perpindahan.	Usaha yang dilakukan oleh peserta tarik tambang yang kalah
Usaha Nol	usaha yang terjadi apabila arah gaya tegak lurus dengan arah perpindahan, sehingga benda tidak mengalami perpindahan.	Menjinjing tas sambil berjalan ke kanan. Mendorong tembok

C. Hubungan Antara Usaha dan Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha / kerja. Ketika sebuah gaya melakukan usaha pada sebuah benda, akan terjadi perubahan energi pada benda tersebut. Besar usaha sama dengan perubahan energi kinetik atau perubahan energi potensial benda.

D. Hubungan Antara Daya dan Usaha

Daya merupakan laju suatu benda dalam melakukan usaha atau besar usaha yang dilakukan gaya dalam waktu satu sekon.

Secara matematis dituliskan:

P = W / t

Dengan:

P = Daya (Watt)

W = Usaha (Joule)

t = Waktu (sekon)

D.  Contoh Soal

1.    Imam dan Tama bermain tarik tambang. Imam dapat menarik Tama sejauh 75 cm ke arahnya. Dengan demikian, usaha dalam kondisi tersebut sebesar ….

A. 15 J                           B. 97,5 J                             112,5 J                               D. 210 J

2.    Budi yang memiliki gaya dorong maksimal 200 N kesulitan mendorong sebuah lemari, dengan gaya gesekan antara lantai dengan lemari 250 N.

Untuk membantu Budi, ada lima orang dengan kemampuan gaya dorong maksimum masing – masing ditunjukkan dalam tabel berikut:

No	Nama	Gaya Dorong Maksimum
1.	Andi	250 N
2.	Edi	240 N
3.	Malik	150 N
4.	Jamal	200 N
5.	Zidan	260 N

Agar lemari dapat didorong dengan usaha sebesar 7000 J dan berpindah sejauh 10 m, maka orang yang dapat menolong Budi adalah ….

A. Andi, Malik, dan Jamal                                       C. Edi, Jamal, dan Zidan

B. Edi, Malik, dan Zidan                                         D. Edi, Zidan, dan Andi

3.    Ari menaiki tangga yang memiliki 15 anak tangga. Setiap anak tangga memiliki tinggi 25 cm. Massa Ari 40 kg. Jika waktu yang dibutuhkan 15 sekon, maka daya untuk menaiki tangga tersebut sebesar …. ( = 9,8 m/s²)

A. 19,6 W                      B. 39,2 W                           C. 78,4 W                           D. 98,0 W

4.    Gaya konstan sebesar 35 N dapat digunakan untuk menaikkan sebuah peti setinggi 3 meter. Jika hal ini dilakukan menggunakan sebuah sistem katrol diperlukan waktu selama 15 detik. Daya sistem katrol itu adalah ….

A. 7 watt                        B. 10,5 watt                        C. 70 watt                           D. 105 watt

5.    Dua buah benda didorong dengan gaya yang sama pada jarak tempuh yang sama pula, tetapi menghasilkan daya yang berbeda karena ….

A. percepatannya sama                                           C. diperlukan waktu yang berbeda

B. energi geraknya tidak sama                                D. gaya gesek permukaannya sama