Usaha (fisika)
Kerja | |
---|---|
Pemukul baseball melakukan kerja positif pada bola dengan memberikan gaya padanya.
| |
Simbol umum | W |
Satuan SI | joule (J) |
Dalam satuan dasar SI | 1 kg⋅m2/s2 |
Dimensi SI | M L2 T−2 |
Turunan dari besaran lainnya | W = F ⋅ s W = τ θ |
Bagian dari seri artikel mengenai |
Mekanika klasik |
---|
Usaha atau kerja (dilambangkan dengan W dari Bahasa Inggris Work) adalah energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.
Usaha didefinisikan sebagai integral garis (pembaca yang tidak akrab dengan kalkulus peubah banyak lihat "rumus mudah" di bawah):
Usaha adalah besaran skalar, tetapi dia dapat positif atau negatif. Tidak semua gaya melakukan kerja. cotohnya, gaya sentripetal dalam gerakan berputar seragam tidak menyalurkan energi; kecepatan objek yang bergerak tetap konstan. Kenyataan ini diyakinkan oleh formula: bila vektor dari gaya dan perpindahan tegak lurus, yakni perkalian titik mereka sama dengan nol.
Bentuk usaha tidak selalu mekanis, seperti usaha listrik, dapat dipandang sebagai kasus khusus dari prinsip ini; misalnya, di dalam kasus listrik, usaha dilakukan dalam partikel bermuatan yang bergerak melalui sebuah medium.
Konduksi panas dari badan yang lebih hangat ke yang lebih dingin biasanya bukan merupakan usaha mekanis, karena pada ukuran mikroskopik, tidak ada gaya yang dapat diukur. Pada ukuran atomis, ada gaya di mana atom berbenturan, tetapi dalam jumlahnya usaha hampir sama dengan nol.
Perhitungan matematis
Untuk benda bergerak, besarnya kerja/waktu (daya) bisa dihitung. Maka, besarnya kerja yang dilakukan gaya (diukur dalam joule/sekon atau watt) adalah perkalian skalardari gaya (vektor) dengan kecepatan (vektor). Perkalian skalar dari gaya dan kecepatan ini adalah daya sesaat. Seperti kecepatan yang diintegrasikan terhadap waktu untuk mendapatkan jarak total, menurut teorema dasar kalkulus, total kerja sepanjang lintasan adalah integral waktu dari daya sesaat sepanjang lintasan yang dilewati
Pengertian Usaha dalam Fisika | Kata “usaha” dalam kehidupan sehari-hari mempunyai pengertian yang berbeda dengan pengertian dalam fisika. Dalam kehidupan sehari-hari, usaha sering diartikan sebagai kegiatan yang melibatkan otot. Di dalam fisika, pengertian usaha tidak harus selalu berhubungan dengan otot, tetapi resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sehingga benda bergerak dan terjadi perpindahan posisi berarti gaya telah melakukan usaha benda. Usaha merupakan besaran skalar yang didefenisikan sebagai perkalian antara besarnya perpindahan benda dengan komponen gaya yang searah dengan perpindahan tersebut. Dalam fisika, rumus usaha adalah:
W = F.s (F = Gaya dan s = Perpindahan)
Satuan usaha adalah N.m atau joule, untuk menghormati James Prescott Joule (1818 – 1889).Dalam cgs usaha adalah dyne, nilai 1 dyne = 10^-7 joule.
Usaha bisa bernilai nol jika benda diberi gaya tetapi benda tidak bergerak atau dapat juga bernilai nol jika gaya yang diberikan sama dengan nol. Orang yang mendorong tembok yang sangat kuat dikatakan tidak melakukan usaha meskipun orang tersebut sampai berkeringat untuk melakukan ini. Orang yang mendorong truk yang sangat berat (sehingga truk tidak bisa bergerak) dikatakan melakukan usaha yang bernilai nol. Usaha juga bernilai nol apabila gaya yang diberikan tegak lurus dengan perpindahan. Untuk membawa orang, kuda tidak memerlukan usaha meskipun untuk berjalan kuda melakukan usaha. Hal ini disebabkan saat membawa orang, kuda memberi gaya yang arahnya ke atas sedangkan perpindahan yang terjadi arah mendatar.
Usaha juga bernilai nol jika nilai gaya sama dengan nol. Orang yang mendiamkan saja mobil yang ada di sampingnya tentu saja tidak bisa kita katakan orang tersebut melakukan usaha. Usaha bernilai negatif apabila gaya yang diberikan berlawanan dengan perpindahan benda. Orang yang mendorong mobil ke belakang padahal mobil bergerak ke depan dikatakan orang tersebut melakukan usaha yang nilainya negatif dan dikatakan orang mobil yang memberi usaha pada orang.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar