Page 8 - BUKU AJAR Usaha Dan Energi

USAHA DAN ENERGI

Berdasarkan persamaan (4.1), besarnya usaha yang dilakukan oleh gaya ditentukan oleh
besarnya sudut antara arah gaya dengan perpindahan benda. Berikut ini beberapa keadaan
istimewa yang berhubungan dengan arah gaya dan perpindahan benda.
o
o
a) Jika α= 0 , berarti gaya F searah dengan arahperpindahan.Karena cos 0 = 1, maka
usaha yang dilakukan: W = F.s.
o
o
b) Jika α = 90 , berarti gaya F tegak lurus dengan arahperpindahan.Karena cos 90 = 0,
maka: W = 0.Dikatakan bahwa gaya tidak menghasilkan usaha.
o
o
c) Jika α = 180 , berarti gaya F berlawanan denganarah perpindahan.Karena cos 180 = -
1, maka: W = -F . s.
d) Jika s = 0, berarti gaya tidak menyebabkan bendaberpindah, maka: W = 0

Contoh soal
Sebuah balok bermassa 30 kg ditarik gaya 60 N yang membentuk sudut α= 60O
terhadap horisontal seperti pada Gambar 4.1(b). Pada saat balok dapat bergeser
mendatar sejauh 3 m maka tentukan usaha yang dilakukan gaya tersebut!
penyelesain
F = 60N
α= 60O
S = 3 m
Perhatikan Gambar 4.1 (b), gaya yang bekerja membentuk sudut αterhadap
perpindahannya, maka usaha yang dilakukan gaya dapat diperoleh seperti berikut.
W = F.S cos α
= 60.3.cos 60O = 180. = 90 joule
1
2

1. Usaha oleh beberapa gaya

AYO BERFIKIR!!

Bagaimanakah besar usaha
yang dilakukan oleh suatu
benda jikalintasan yang
ditempuh benda berbeda-
beda? Misalnya sebuah
mobil yang melaju di jalan
lurus, jalan yang berbelok, Gambar 4.4 menunjukkan sebuah benda yang dipengaruhi
menikung dan jalan yang oleh gaya F1 dan F2 yangbertitik tangkap sama, sehingga
menanjak.Buatlah benda bergesersejauh s pada arah horizontal. Komponen
penjelasan mengenai
masing-masing usaha gaya F1 yang searah dengan
tersebut! perpindahan adalah:F1x = F1.cos α 1, sehingga:

W1 = F1.cosα 1. s = F1.s.cos α 1
W1 = F1.cosα 1. s = F1.s.cos α 1

BUKU AJAR USAHA DAN ENERGI 8