Rumus Usaha Beserta Contoh Soal dan Pembahasannya

Usaha dalam ilmu fisika adalah besarnya energi yang diberikan untuk memindahkan sebuah benda atau objek. Lantas apa rumus usaha?

Secara sederhana untuk mengenali usaha dalam fisika bisa digambarkan dengan seseorang yang mendorong atau menarik suatu benda. Adanya dorongan tersebut berarti orang itu telah memberikan gaya pada benda.

Usaha sangat dipengaruhi oleh dorongan atau tarikan (gaya). Sehingga dapat disimpulkan bahwa usaha dihasilkan oleh gaya yang dikerjakan pada suatu benda sehingga benda itu berpindah tempat.

Rumus Usaha

Dalam ilmu fisika, usaha disimbolkan dengan huruf W, kemudian gaya disimbolkan dengan F dan perpindahan dengan s.

Secara matematis rumus usaha dituliskan dalam persamaan berikut.

W= F x s

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

Perlu diketahui bahwa usaha memiliki satuan yang sama dengan energi yaitu joule. Dengan ketentuan bahwa 1 joule sama dengan besar usaha yang dilakukan oleh gaya sebesar 1 N dengan perpindahan 1 m.

1. Rumus Usaha Bernilai Positif

Karena nilai usaha sangat dipengaruhi oleh arah perpindahan gaya, maka usaha dapat bernilai positif, negatif atau nol.

Usaha Bernilai Positif Foto: Doc. Guru Berbagi Kemdikbud

Jika gaya searah dengan perpindahan benda, maka usaha bernilai positif.

W = F x s

2. Rumus Usaha Bernilai Negatif

Jika gaya berlawanan dengan perpindahan benda, maka usaha bernilai negatif.

Usaha Bernilai Negatif Foto: Doc. Guru Berbagi Kemdikbud

W = -F x s

Contoh Soal Penerapan Rumus Usaha

Untuk lebih memahami usaha dalam fisika, siswa bisa menyimak contoh penerapan rumus usaha di bawah ini.

1. Menghitung Usaha

Hitunglah usaha yang dilakukan untuk mendorong mobil dengan gaya 200 N sejauh 5 meter berikut ini. Perhatikan gambar!

Contoh Soal Rumus Usaha Foto: Doc. Guru Berbagi Kemdikbud

Penyelesaian
Diketahui : F = 200 N , s = 5 m

Ditanyakan : W = ......... ?

Jawab: W = F x s
W = 200 N x 5 m
W = 1000 Nm
W = 1000 joule

Jadi usaha yang dilakukan sebesar 1000 J.

2. Menghitung Perpindahan

Untuk mengangkat sebuah batu bata yang massanya 2 kg dari lantai, Andi melakukan usaha sebesar 30 joule. Jika percepatan gravitasi 10 N/kg, seberapa tinggi Andi mengangkat batu bata tersebut?

Penyelesaian
Diketahui :
m = 2 kg, g = 10 N/kg, maka w = m.g = (2kg) (10 N/kg) = 20 N
F = 20 N dan W = 30 J

Ditanyakan : s = ......... ?

Jawab : s = 𝑾:𝑭
=𝟑𝟎 𝐉 : 𝟐𝟎 𝐍
= 1,5 m

Jadi batu bata tersebut diangkat Andi setinggi 1,5 m dari lantai.

Nah, itulah rumus usaha beserta contoh dan pembahasannya. Selamat belajar ya, detikers!