Usaha

Usaha dalam fisika dilambangkan dengan W dalam bahasa Inggris yang berarti Work. Arti perjuangan itu sendiri dalam fisika yaitu Energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda itu sanggup bergerak(berpindah posisi).
Usaha berbanding lurus dengan gaya dan jarak.
W = F . s
ket ;
W = perjuangan (Joule)
  F = gaya (Newton)
   s = jarak tempuh (meter)
Usaha juga sanggup dikatakan sebagai selisih Energi. Energi Mekanik terdiri dari Energi Kinetik & Energi Potensial.
Em = Ek + Ep
ket ;
Em = Energi Mekanik
Ek  = Energi Kinetik
Ep  = Energi Potensial

Energi Kinetik
Ek = 1/2 .mv²
m = massa(kg)
v  = kecepatan(m/s)

Energi Potensial
Ep = m.g.h
m = massa(kg)
g  = percepatan gravitasi(m/s²)
h  = ketinggian(m)

teladan soal:
1. Seorang anak mendorong meja dengan gaya sebesar 40 N dari keadaan membisu sehinga meja berpindah sejauh 5 meter. Berapakah perjuangan yang dilakukan anak untuk mendorong meja tersebut ...
jawab
dik : F = 40 N
        s  = 5 m
dit : W = ...?
W = F . s
W = 40 . 5
W = 200 Joule

2. Sebuah balok bermassa 4 kg ditarik dengan gaya 60 N selama 2 sekon. Berapakah perjuangan yang dilakukan untuk menarik balok tersebut ...
jawab
dik : m = 4 kg
        F  = 60 N
        t   = 2 s
dit ; W = ...?
cara 1
F = m.a
60 = 4a
a = 60/4
a = 15 m/s²
s = v₀.t + 1/2 at²
s = 0 + 1/2 .15(2)²
s = 30
W = F . s
W = 60 . 30
W = 1800 Joule
cara 2
F = m.a
60 = 4a
a = 60/4
a = 15 m/s²

v = v₀ + at

v = 0 + 15 . 2

v = 30 m/s

W = 1/2 .mv²

W = 1/2 .4(30)²

W = 2 . 900

W = 1800 Joule

3. Roni mengendarai kendaraan beroda empat dari keadaan membisu dipercepat 4 m/s² dalam 5 sekon, jikalau massa kendaraan beroda empat dan Roni sebesar 800 kg, maka perjuangan yang dilakukan kendaraan beroda empat yaitu ...
jawab
dik : v₀ = 0
         a  = 4 m/s²
         t   = 5 s
         m = 800 kg
dit ; W = ...?
v = v₀ + at
v = 0 + 4 . 5
v = 20 m/s
W = 1/2 .mv²
W = 1/2 .800(20)²
W = 400 . 400
W = 160000 Joule = 160 kJ

4. Sebuah mangga yang di prediksi bermassa 400 gram menggelantung dalam tangkai pohon yang tingginya dari permukaan tanah sebesar 5 meter, jikalau ditempat tersebut percepatan gravitasinya sebesar 10 m/s². Berapakah perjuangan yang dilakukan mangga untuk jatuh ke tanah ...
jawab
dik : m = 400 g = 0,4 kg
         h = 5 m
         g = 10 m/s²
dit ; W = ...?
Ep = m.g.h
Ep = 0,4 . 10 . 5
Ep = 20 J
W = Ep = 20 J

5. Toni menjatuhkan bola basket yang massanya 2 kg dari ketinggian 10 meter tanpa kecepatan awal. Berapakah energi gerak bola pada ketinggian 4 meter diatas permukaan tanah ...
jawab
dik : m = 2 kg
         h₁ = 10 m
         v₁ = 0
         h₂ = 4 m
          g  = 10 m/s²
dit : Energi gerak pada h₂ = Ek₂ ...?
Em₁ = Em₂
Ek₁ + Ep₁ = Ek₂ + Ep₂
1/2 .mv₁² + m.g.h₁ = Ek₂ + m.g.h₂
0 + m.g.h₁ - m.g.h₂ = Ek₂
Ek₂ = m.g(h₁-h₂)
Ek₂ = 2 . 10(10-4)
Ek₂ = 20(6)
Ek₂ = 120 J