Usaha adalah Perpindahan Gaya, Pengertian, Rumus, dan Cara Kerja

Dalam fisika, usaha adalah ukuran perpindahan energi yang terjadi ketika suatu benda dipindahkan pada jarak tertentu oleh gaya eksternal setidaknya sebagian yang diterapkan dalam arah perpindahan. Usaha adalah energi yang ditransfer ke atau dari suatu objek melalui penerapan gaya sepanjang perpindahan.

Usaha yang dilakukan pada suatu benda dicapai tidak hanya dengan memindahkan benda secara keseluruhan dari satu tempat ke tempat lain, tetapi juga, misalnya, dengan mengompresi gas, dengan memutar poros, dan bahkan dengan menyebabkan gerakan tak terlihat dari partikel di dalam tubuh oleh gaya magnet eksternal.

Misalnya, ketika sebuah bola dipegang di atas tanah dan kemudian dijatuhkan, usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada bola saat jatuh adalah sama dengan berat bola (gaya) dikalikan dengan jarak ke tanah (perpindahan).

Wasis dan Sugeng Yuli Irianto

Menurut Wasis dan Sugeng Yuli Irianto, usaha dalam fisika adalah gaya yang diberikan oleh suatu benda sehingga bisa mengubah posisi benda tersebut.

Budi Prasodjo

Usaha dalam Ilmu Fisika adalah gaya dengan aktivitas perpindahan benda.

Eprizon Umar

Usaha adalah resultan gaya yang berkeja pada benda yang menimbulkan pergerakan dan perpindahan posisi benda.

Kamajaya

Usaha dalam Ilmu Fisika perpindahan energi melalui yang membuat bendamenjadi berpindah.

Aip Saripudin

Usaha adalah benda yang bergerak yang disebabkan oleh gaya.

Fay dan Goloum

Usaha yang dilakukan suatu benda oleh suatu benda yang melakukan gaya konstan adalah hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan.

Serway dan Vuille

Usaha memiliki arti yang berbeda dalam fisika daripada dalam penggunaan sehari-hari. Dalam fisika, usaha hanya dilakukan jika sebuah benda dipindahkan melalui beberapa perpindahan sementara gaya diterapkan padanya. Jika salah satu gaya atau perpindahan menjadi dua kali lipat, usaha menjadi dua kali lipat.

Satuan yang digunakan dalam usaha adalah Joule. Joule adalah sama dengan energi kinetik dari 1 kilogram bergerak dengan 1 meter per detik. Satuan kerja non-SI meliputi newton meter, erg, foot pound, foot poundal, kilowatt hours,liter atmosfer, dan horsepower-hour.

Satuan Joule dinamai sesuai dengan fisikawan Inggris abad ke-19 James Prescott Joule. Joule merupakan seorang fisikawan dan matematikawan asal Inggris yang mendefinisikan gaya sebagai kerja yang diperlukan untuk mengerahkan gaya sebesar satu newton melalui perpindahan sejauh satu meter.

Dalam bahasa Inggris, usaha disebut dengan work. Usaha disimbolkan dengah huruf W. Jika gayanya konstan, usaha dapat dihitung dengan mengalikan panjang lintasan dengan komponen gaya yang bekerja sepanjang lintasan.

Rumus usaha adalah:

W = Fs

W adalah usaha, F adalah gaya, dan s adalah perpindahan. Usaha W yang dilakukan oleh gaya konstan sebesar F pada titik yang memindahkan perpindahan dalam garis lurus ke arah gaya adalah produk.

Suatu gaya dikatakan melakukan kerja positif jika (bila diterapkan) gaya tersebut memiliki komponen searah dengan perpindahan titik kerja. Sebuah gaya melakukan kerja negatif jika memiliki komponen yang berlawanan dengan arah perpindahan pada titik penerapan gaya.

Berikut contoh perhitungannya:

Seorang anak melempar bola dengan gaya 20 Newton. Bola menempuh jarak 40 meter. Berapa total kerja?

W = Fs

= 20 x 40

Jadi, usaha yang dihasilkan adalah 800 joule

Ketika sebuah gaya bekerja pada suatu benda sehingga menyebabkan perpindahan objek, ini disebut usaha pada objek. Agar suatu gaya memenuhi syarat untuk melakukan usaha pada suatu benda, harus ada perpindahan dan gaya harus menyebabkan perpindahan.

Usaha erat kaitannya dengan energi. Prinsip kerja-energi menyatakan bahwa peningkatan energi kinetik benda tegar disebabkan oleh jumlah yang sama dari kerja positif yang dilakukan pada benda oleh gaya resultan yang bekerja pada benda tersebut. Sebaliknya, penurunan energi kinetik disebabkan oleh jumlah yang sama dari pekerjaan negatif yang dilakukan oleh gaya yang dihasilkan.

Ada beberapa contoh pekerjaan yang baik yang dapat diamati dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya, seekor kuda menarik bajak di ladang, seorang pria mendorong kereta belanjaan di lorong toko kelontong, seorang mahasiswa baru mengangkat ransel penuh buku di bahunya, atau seorang atlet angkat besi mengangkat barbel di atas kepalanya.

Dalam setiap kasus yang dijelaskan di sini, ada gaya yang diberikan pada suatu benda untuk menyebabkan benda itu dipindahkan. Secara umum, agar usaha terjadi, gaya harus diberikan pada suatu benda yang menyebabkannya bergerak.