KOMPAS.com - Bayangkan kamu mendorong meja berat di rumah. Kalau mejanya bergerak sejauh 2 meter karena doronganmu, itu namanya usaha dalam fisika.
Tapi kalau meja itu tetap diam, walau kamu sudah berkeringat, usahamu dianggap nol. Usaha terjadi kalau ada perpindahan dan gaya yang searah dengan perpindahan itu.
Baca juga: Pengertian dan Rumus dari Berat Jenis Pada Fisika
Lalu apa itu definisi usaha dalam fisika?
Definisi usaha dalam fisika
Dilansir dari OpenStax Rice University, usaha dalam fisika adalah hasil kali gaya yang diberikan pada suatu benda dengan perpindahan benda tersebut, asalkan gaya tersebut memiliki komponen searah dengan perpindahan.
Dengan kata lain, usaha dalam fisika hanya terjadi ketika sebuah gaya menyebabkan benda bergerak.
Formula dasar usaha adalah:
W = F.s
Keterangan:
- W: Usaha (Joule atau J)
- F: Gaya (Newton atau N)
- s: Perpindahan (meter atau m)
Sebagai contoh, jika kamu mendorong sebuah meja sejauh 2 meter dengan gaya 50 Newton, dan arah gaya sejajar dengan arah perpindahan, rumus usaha dalam fisika adalah:
W = F.s
= 50.2
= 100 Joule atau 100 J
Baca juga: Perubahan Fisika Karena Pelarutan
Kapan usaha sama dengan nol?
Dirangkum dari Khan Academy, tidak semua gaya yang diberikan pada benda menghasilkan usaha. Usaha akan sama dengan nol jika:
- Tidak ada perpindahan (benda tidak bergerak).
- Gaya yang diberikan tegak lurus terhadap arah perpindahan.
Sebagai ilustrasi, jika kamu mendorong tembok sekuat apa pun, tetapi tembok tersebut tidak bergerak, maka usaha yang dilakukan adalah nol.
Apa hubungannya usaha dalam fisika dengan energi?Usaha dalam fisika, sangat erat kaitannya dengan energi. Ketika kita melakukan usaha pada suatu benda, energi benda tersebut berubah.
Misalnya, jika kamu mengangkat benda ke atas, kamu menambah energi potensial benda tersebut. Begitu pula, saat kamu mendorong benda, energi kinetiknya bertambah.
Baca juga: Soal dan Pembahasan Fisika Materi Pemuaian Benda
Contoh kasus usaha dalam fisika
Untuk mempermudah, berikut adalah contoh penggunaan konsep usaha dalam fisika di kehidupan sehari-hari:
- Mengangkat galon air
Ketika kamu mengangkat galon air dari lantai ke meja, kamu melakukan usaha terhadap galon tersebut. Gaya yang kamu berikan (ke atas) menyebabkan galon berpindah ke ketinggian tertentu.
- Mendorong gerobak pasar
Jika kamu mendorong gerobak sejauh 10 meter dengan gaya yang searah dengan perpindahan, maka kamu melakukan usaha pada gerobak itu.
- Mengayuh sepeda di jalan datar
Ketika kamu mengayuh sepeda di jaan datar, gaya yang kamu berikan melalui pedal membuat sepeda bergerak maju. Jika sepeda berpindah sejauh 5 meter dengan gaya konstan, kamu telah melakukan usaha pada sepeda tersebut.
- Menarik troli supermarket
Saat kamu menarik troli penuh belanjaan, gaya yang kamu berikan searah dengan perpindahan troli. Usaha yang kamu lakukan dihitung dari gaya tarik dan jarak perpindahannya, misalnya troli bergerak sejauh 3 meter.
Baca juga: 16 Contoh Perubahan Kimia dan Fisika
- Menggulung selang air
Saat kamu menarik selang air dari satu titik ke titik lain, gaya tarik yang kamu berikan menyebabkan perpindahan selang. Ini juga termasuk usaha dalam fisika karena gaya dan perpindahan bekerja bersama.
- Memanjat tangga
Ketika kamu memanjat tangga sambil membawa tas berat, kamu melakukan usaha karena gaya yang diberikan (melawan gravitasi) menyebabkan perpindahan ke ketinggian tertentu. Semakin berat tas dan semakin tinggi tangga, semakin besar usahanya.
Definisi usaha dalam fisika adalah konsep yang sederhana tapi sangat penting untuk memahami bagaimana gaya dan energi saling berhubungan.
Dengan mempelajari usaha, kamu dapat melihat lebih jelas bagaimana energi digunakan dan berpindah dalam kehidupan sehari-hari.
Baca juga: Contoh-contoh Perubahan Fisika dan Kimia beserta Penjelasannya
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.