Page 22 - USAHA DAN ENERGI

Bagaimana usaha yang dilakukan oleh suatu gaya terhadap sebuah benda, jika arah gaya tidak
searah dengan perpindahan benda tersebut?

Untuk itu perhatikan uraian berikut ini!

Gambar 4 Perpindahan benda oleh gaya F
Sumber: Dokumen Pribadi
Gambar diatas, melukiskan sebuah benda yang terletak pada bidang datar dikenai gaya F yang
membentuk sudut α terhadap bidang datar sehingga benda berpindah sejauh s searah bidang datar.

Untuk menentukan usaha yang dilakukan oleh gaya F terhadap benda selama perpindahan
benda tersebut, gaya F diuraikan dulu menjadi dua komponen yaitu gaya yang tegak lurus terhadap
arah perpindahannya (F. sin θ), dan gaya yang searah dengan perpindahannya (F. cos θ).

Maka usaha yang dilakukan oleh gaya F pada benda selama perpindahan benda dapat dinyatakan
dengan :
Keterangan :
W = usaha yang dilakukan (J atau Nm)
F = gaya yang bekerja (N)
W = F.s. cos θ s = perpindahan (m)

θ = sudut antara gaya (F) dan
perpindahan (s)

Nilai usaha dapat berupa positif atau negatif tergantung arah gaya terhadap perpindahannya.

Jika gaya yang diberikan pada objek berlawanan arah dengan perpindahannya, maka usaha yang
diberikan bernilai negatif. Jika gaya yang diberikan searah dengan perpindahan, maka objek
tersebut melakukan usaha positif.

Usaha juga dapat bernilai nol (0) atau objek tidak melakukan usaha jika,
- Diberikan gaya namun tidak terjadi perpindahan.
- Gaya yang diberikan tegak lurus dengan perpindahan (cos 90 = 0)

Jika usaha yang dilakukan benda berada di atas bidang miring, kita harus mampu menguraikan
komponen gaya-gayanya, seperti gambar berikut.

Gambar 5 usaha pada bidang miring
Sumber: Dokumen Pribadi

8