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 1.4 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 1.5 usaha pada bidang miring
Sumber: Dokumen Pribadi

8