Rumus Usaha dalam Fisika Beserta Contoh Soalnya

JAKARTA, iNews.id - Rumus usaha dalam fisika beserta contoh soalnya yang mudah dipahami. Fisika merupakan salah satu disiplin ilmu yang melibatkan banyak rumus yang perlu dipelajari. Salah satu rumus yang relevan adalah rumus usaha. 

Rumus ini digunakan untuk menghitung energi atau gaya yang diperlukan untuk memindahkan atau menggerakkan suatu benda. 

Nilai dari rumus ini bisa berupa positif atau negatif tergantung pada arah gaya yang bekerja. Rumus usaha ini juga dapat digabungkan dengan rumus energi dan rumus sudut.

Dalam bidang fisika, usaha didefinisikan sebagai jumlah energi atau gaya yang digunakan untuk melakukan perpindahan suatu objek atau benda. Biasanya, konsep usaha ini dipelajari dalam materi mekanika. 

Rumus usaha berguna untuk menentukan jumlah energi yang diperlukan untuk memindahkan suatu objek atau benda. Usaha dapat dihitung jika ada gaya yang menyebabkan pergerakan benda tersebut. 

Besar usaha juga berhubungan secara proporsional dengan massa benda. Artinya, semakin berat benda yang dipindahkan, semakin besar pula usaha yang diperlukan. 

Usaha adalah besaran vektor karena gaya dan perpindahan keduanya adalah besaran vektor. Menurut aturan yang berlaku, jika ada perkalian dot antara vektor, hasilnya akan berupa besaran skalar.

Rumus Usaha dalam Fisika

Rumus usaha dituliskan dalam simbol-simbol berikut dalam ilmu fisika: usaha (W), gaya (F), dan perpindahan (s).

Secara matematis, rumus usaha dapat diungkapkan dalam persamaan sebagai berikut:

W= F x s
Keterangan:
W = usaha [satuan Joule (J)]
F = gaya [satuan Newton (N)]
s = perpindahan [satuan meter (m)]

Perlu dicatat bahwa satuan usaha sama dengan satuan energi, yaitu joule. Dalam konteks ini, 1 joule merupakan usaha yang dilakukan oleh gaya sebesar 1 Newton dengan perpindahan sejauh 1 meter.

Contoh Soal Rumus Usaha 

1. Tino menggunakan energi sebesar 30 joule untuk mengangkat sebuah batu bata dengan massa 2 kg dari lantai. Diketahui bahwa percepatan gravitasi adalah 10 N/kg. Pertanyaannya adalah seberapa tinggi batu bata tersebut diangkat oleh Tino?

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan rumus usaha: W = F * s, di mana W adalah usaha, F adalah gaya, dan s adalah perpindahan.

Dalam kasus ini, usaha (W) adalah 30 J, massa (m) adalah 2 kg, dan percepatan gravitasi (g) adalah 10 N/kg. Oleh karena itu, gaya (F) dapat dihitung dengan mengalikan massa dengan percepatan gravitasi, yaitu F = m * g = (2 kg) * (10 N/kg) = 20 N.

Selanjutnya, untuk mencari tinggi (s), kita dapat menggunakan rumus s = W / F. Dengan menggantikan nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menghitung tinggi batu bata tersebut:

s = 30 J / 20 N = 1,5 m

Jadi, batu bata tersebut diangkat oleh Tino setinggi 1,5 meter dari lantai.

Demikianlah, pembahasan mengenai rumus usaha dalam fisika beserta contohnya.