Hai squad, edisi kali ini kita berusaha mengupas materi usaha. Mendalami konsep usaha, kita akan paham makna usaha dalam Sains.

“Komar, coba kamu pindahkan meja itu dan letakkan di bagian belakang,” pinta Tuan Guru.

Komar pun bergerak dan mengangkat meja sendiri.”Berat banget Pak,” keluhnya.

“Capek tidak,” tanya Tuan Guru
“Lumayan Pak,” jawabnya.

“Kamu capek karena energimu terkuras. Sebagian energimu sudah digunakan kerja untuk memindahkan meja itu,” jelas Tuan Guru.

Menurut Fisika, usaha disebut kerja. Usaha dimaksud di sini bukan usaha dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam Fisika Usaha berkaitan segala sesuatu yang dilakukan untuk memindahkan benda.

Usaha dipengaruhi gaya dan perpindahan usaha terjadi saat energi dipindahkan dari suatu sistem ke sistem lainnya.

“Semakin besar gaya, semakin besar usaha. Semakin besar perpindahan semakin besar usaha,” jelas Tuan Guru.

Tuan Guru mencontohkan, jika posisi awal dan posisi akhir tidak berubah, maka usahanya dikatakan nol (sia-sia) meski sudah banyak mengeluarkan energi.

“Karena usaha itu penerapan kekuataan gaya (F) untuk memindahkan suatu benda sejauh suatu jarak (s),” kata Tuan Guru.

Misalnya Komar berlari sejauh 100 meter (Komar melakukan usaha). Usahanya akan bertambah jika berlari lagi 100 meter pada arah yang sama.

Tetapi, jika Komar berbalik arah dan kembali ke tempat semula, maka Komar dikatakan tidak melakukan usaha.

“Jadi Komar tidak melakukan usaha karena posisi awal dan akhir sama.”

Oke squad, 1 joule didefinisikan sebagai usaha oleh gaya 1 newton untuk memindahkan benda sejauh satu meter. (berarti 1 J =1 N.m atau joule)

Perhatikan contoh soal berikut, berapa joule usaha yang dilakukan 1 newton untuk memindahkan benda sejau 10 meter.

Jadi untuk memindahkan benda sejauh 1 meter, butuh usaha 1 Joule (1×1=1 J). Jika memindahkan benda sejauh 10 meter, maka butuh usaha 10 Joule (1×10=10 J)

Berapa usaha yang dilakukan gaya 5 newton memindahkan benda 1 meter, (5 newton x 1 meter) = 5 joule.

Sekarang kita bermain variabel, hitung usaha yang dilakukan oleh gaya sebesar F newton, untuk memindahkan benda sejauh s meter.

“Oke, gaya F newton (=F jolue/meter), artinya untuk memindahkan benda sejauh m dibutuhkan usaha sebesar F joule. Benda berpindah sejauh s meter, maka usaha F.s joule. Sehingga dirumuskan W = F.s.”

Contoh lainnya, misalnya Arman mendorong meja dengan gaya sebesar 200 N, sehingga meja bergeser sejauh 2 meter, berapa usaha yang dilakukan Arman.

Menghitung usaha yang dilakukan Arman memindahkan meja, jadi F = 200 N dan s = 2 m, maka gaya (W) = F x s adalah 200 x 2 = 400 Joule. (*)

Referensi
Prof Yohanes Surya, P hd, Fisika Gasing.
Ilustrasi/foto usaha mendorong mobil (sains.1001tutorial.com)