Page 59 - e-modul fisika sets new - Prisma Dona

E-MODUL FISIKA BERBASIS SETS
USAHA DAN ENERGI

menjadi juara dunia Moto GP , Ronaldinho berusaha mengecoh penjaga gawang agar dapat
mencetak gol, dan Firdaus berusaha mempelajari Fisika untuk persiapan ulangan harian.
Kamupun dikatakan melakukan usaha saat mendorong sebuah kotak yang terletak di
atas lantai. Besar usaha yang kamu lakukan tergantung pada besar gaya yang kamu berikan
untuk mendorong kotak dan besar perpindahan kotak.
Dalam fisika, usaha memiliki definisi yang lebih khusus. Jika kamu memberikan gaya
konstan pada suatu benda sehingga menyebabkan benda berpindah sejauh , usaha yang
dilakukan gaya tersebut dinyatakan dengan

= ∙
...(3.1)
Keterangan:
= Usaha ( = )
= gaya ( )
= perpindahan ( )

Perhatikan Gambar 3.1. seseorang menarik peti
bermassa sejauh dengan gaya sebesar . Arah
tarikan gaya membentuk sudut terhadap bidang
datar. Oleh karena itu, besar usaha yang dilakukan
gaya dengan membentuk sudut dirumuskan
sebagai berikut.
Gambar 3.1 Seseorang menarik peti

= ∙

= cos = cos
...(3.2)

Berdasarkan persamaan tersebut, besar usaha yang dilakukan oleh sudut tarikan gaya
terhadap arah bidang datar. Adapun pengaruh sudut terhadap besar usaha, yaitu:
1. Jika = 0°, berarti gaya yang dilakukan searah dengan arah perpindahan. Apabila
cos 0° = 1, usaha yang dilakukan dapat dirumuskan dengan = ∙
2. Jika = 90°, berarti gaya yang dilakukan tegak lurus dengan arah perpindahan. Apabila
cos 90° = 0, usaha yang dilakukan akan bernilai nol ( = 0). Usaha juga bernilai sama
dengan nol jika gaya yang diberikan tidak mengakibatkan benda berpindah. Sebagai
contoh, seorang pramusaji restoran sedang membawa nampan berisi makanan dan
berjalan melintasi ruangan. Pramusaji memberikan gaya yang arahnya keatas, sementara
perpindahan nampan horizontal. Gaya dan perpindahan saling tegak lurus sehingga sudut Page50
yang dihasilkan 90°.

Untuk Kelas X SMA/MA Semester 2