Page 12 - Usaha dan Energi

E-Modul Model Pembelajaran Problem Based Learning ( PBL ) Kelas X

Ingat : Pada kasus a), walaupun anak tersebut mengeluarkan keringat untuk

menahan kotak diatas kepalanya, tetapi ia dikatakan tidak melakukan usaha.

a. Usaha yang Dilakukan Gaya Membentuk Sudut Sembarang

Gambar 1.4 Usaha yang dilakukan oleh gaya membentuk sudut

Perhatikan gambar 1.4 Bobi menarik balok dengan suatu gaya konstan F

dan menyebabkan balok berpindah sejauh s dan tidak searah dengan gaya F.

Komponen gaya yang segaris dengan perpindahan adalah Fx = F cos , dengan
merupakan sudut apit antara arah gaya dan bidang horizontal. Berdasarkan

defenisi usaha tersebut dapat diperoleh persamaan sebagai berikut.

= .
=

Keterangan :
W = usaha (joule)
F = gaya yang sejajar dengan perpindahan (N)
s = perpindahan (m)
= sudut antara F dan s
Sekarang coba perhatikan contoh soal dibawah ini

Contoh Soal

Sebuah kereta mainan ditarik oleh seorang anak kecil dengan gaya sebesar 10 N. Jika kereta
mainan tersebut bergerak sejauh 10 m, berapakah usaha yang telah dilakukan oleh anak kecil
tersebut
a) Kereta mainan ditarik secara horizontal tanpa menggunakan tali.
b) Kereta mainan ditarik menggunakan tali sehingga membentuk sudut 30 .
o
Penyelesaian
Diketahui : F = 10 N
s = 10 m
Ditanya: a) W = ? jika s = 10 m
o
b) W = ? jika s = 10 m membentuk sudut 30 .
Jawaban :
a. Kereta mainan ditarik secara horizontal tanpa menggunakan tali. Maka
W = F s
= (10 N) (10 m)
= 100 joule
o
b. Kereta mainan ditarik menggunakan tali sehingga membentuk sudut 30 . Maka
W = F s cos
o
= (10 N) (10 m) cos 30
= 100 ( 0,5 ) 11
= 50 joule