Perhatikan gambar orang yang sedang menarik balok sejauh d meter! Orang tersebut dikatakan telah melakukan kerja atau usaha. Namun apabila orang yang mendorong dinding tembok dengan sekuat tenaga. Orang yang mendorong dinding tembok dikatakan tidak melakukan usaha atau kerja. Meskipun orang tersebut mengeluarkan gaya tekan yang sangat besar, namun karena tidak ada perpindahan posisi dinding, maka orang tersebut dikatakan tidak melakukan kerja.
Dikatakan usaha bila ada perpindahan
Kata "kerja" memiliki berbagai arti dalam bahasa sehari-hari, namun dalam fisika kata kerja diberi arti yang spesifik untuk mendeskripsikan apa yang dihasilkan gaya ketika gaya itu bekerja pada suatu benda. Kata "kerja" dalam fisika disamakan dengan kata usaha. Kerja atau Usaha secara spesifik dapat juga didefinisikan sebagai hasil kali antara perpindahan dengan komponen gaya yang sejajar dengan perpindahan.
Jika suatu gaya F menyebabkan perpindahan sejauh s, maka gaya F melakukan usaha sebesar W, yaitu
W = F . s
W = usaha (joule)
F = gaya yang sejajar dengan perpindahan (N)
s = perpindahan (m)
Jika suatu benda melakukan perpindahan sejajar bidang horisontal, namun gaya yang diberikan membentuk sudut (alfa) terhadap perpindahan, maka besar usaha yang dikerjakan pada benda adalah :
W = F . cos (alfa) . s
Lalu bagaimana menentukan besarnya usaha, jika gaya yang diberikan tidak teratur. Sebagai contoh, saat 5 detik pertama, gaya yang diberikan pada suatu benda membesar dari 2 N menjadi 8 N, sehingga benda berpindah kedudukan dari 3 m menjadi 12 m.
Untuk menentukan kerja yang dilakukan oleh gaya yang tidak teratur, maka kita gambarkan gaya yang sejajar dengan perpindahan sebagai fungsi jarak s. Kita bagi jarak menjad segmen-segmen kecil (delta) s. Untuk setiap segmen, rata-rata gaya ditunjukkan dari garis putus-putus. Kemudian usaha yang dilakukan merupakan luas persegi panjang dengan lebar (delta) s, dan tinggi atau panjang F. Jika kita membagi lagi jarak menjadi lebih banyak, (delta) s dapat lebih kecil dan perkiraan kita mengenai kerja yang dilakukan bisa lebih akurat.
W = 1/2 . alas . tinggi
Kerja Mandiri
1. Sebuah benda meluncur di atas papan kasar sejauh 5 m, mendapat perlawanan gesekan dengan papan sebesar 180 newton. Berapa besarnya usaha dilakukan oleh benda tersebut?
2. Gaya besarnya 60 newton bekerja pada sebuah gaya. Arah gaya membentuk sudut 30 derajat dengan bidang horizontal. Jika benda berpindah sejauh 50 m. Berapa besarnya usaha?
Kerja Kelompok
Lakukan diskusi tentang besar usaha yang dilakukan suatu benda, jika lintasan tempuh yang dilakukan benda berbeda-beda. Buatlah argumen yang dapat menunjukkan alasan-alasan yang dikemukakan, baik dalam bentuk narasi maupun dalam bentuk diagram dan gambar! Jasa Pembuatan Ijazah
Bagi yang dapat menjawab pertanyaan diatas, bisa menuliskan jawabannya pada komentar dibawah ini!
0 komentar:
Posting Komentar