Usaha dan Daya

A. Usaha 

     Di dalam kehidupan sehari-hari pasti kamu sering mendengar kata usaha yang diartikan sebagai segala sesuatu yang dikerjakan oleh manusia, ataupun kemampuan untuk meraih sesuatu. Misalnya usaha untuk bisa naik kelas, usaha untuk menjadi juara dalam suatu perlombaan. Namun apakah pengertian usaha menurut ilmu Fisika ??

Ketika kamu mendorong menarik suatu benda, berarti kamu telah memberikan pada benda tersebut. Oleh karena itu, usaha sangat dipengaruhi oleh dorongan atau tarikan (gaya). Dengan melihat informasi tersebut jika setelah didorong benda itu tidak berpindah, maka gayamu tidak melakukan usaha. Dengan kata lain usaha juga dipengaruhi oleh perpindahan. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa usaha dihasilkan oleh gaya yang dikerjakan pada suatu benda sehingga benda itu berpindah tempat.

    Apabila gaya disimbolkan dengan F dan perpindahan dengan s, secara matematis usaha dituliskan dalam persamaan berikut : 

                    W = F.s

dengan :

W = Usaha (Joule)

 F = Gaya ( Newton)

 s = Perpindahan (meter)

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. 

Contoh soal Usaha : 

Yudi mendorong meja dengan gaya sebesar 100 N, sehingga meja bergeser sejauh 2 m. Hitung berapa usaha yang dilakukan Yudi ?

Penyelesaian : 

Diketahui     :  F = 100 N

                        s = 2 m

Ditanyakan  :  W = ?

Jawab 

                    :  W = F.s

                       W = (100 N) x (2 m)

                       W = 200 J

Jadi usaha yang dilakukan oleh Yudi adalah sebesar 200 Joule. 

B.  Daya 

      Kita sering mendengar kata daya dalam kehidupan sehari-hari, apa yang dimaksud dengan daya? Untuk itu mari kita pelajari contoh peristiwa di bawah ini !

1. Ira dapat mengangkat 50 buah mangga dalam waktu 20 detik dari tanah ke atas mobil           bak, sedangkan  Ade dapat mengangkat 50 buah mangga dalam waktu 50 detik. 

2. Sepeda motor Ihsan dapat menempuh jarak sejauh 2 km dalam waktu 4 menit, sedangkan      sepeda motor Iko dapat menempuh jarak 2 km dalam waktu 8 menit. 

Dari kedua contoh tersebut dapat dijelaskan bawah : 

1. Usaha yang dilakukan oleh Ira dan Ade sama besar, akan tetapi waktu yang diperlukan         oleh Ira untuk  melakukan usaha tersebut lebih cepat dibandingkan dengan waktu yang        diperoleh oleh Ade. Dikatakan daya yang dimiliki oleh Ira lebih besar dibandingkan daya      yang dimiliki oleh Ade.

2. Usaha yang dilakukan oleh motor Ihsan dan motor Iko sama besar tetapi waktu temph          motor Ihsan lebih cepat dibandingkan dengan motor Iko. dengan demikian motor Ihsan       memiliki daya lebih besar dibadingkan dengan motor Iko.

      Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa daya adalah kecepatan dalam melakukan usaha. Dengan demikian alat yang mempunyai daya yang besar dapat melakukan suatu usaha yang lebih cepat dibandingkan dengan alat yang mempunyai daya kecil. Besar daya dapat ditentukan dengan rumus berikut ini : 

Daya = Usaha yang dilakukan

             Waktu yang diperlukan 

         = W

             t

Karena W = F.s

maka :   P = W

                     t

                 = F.s

                     t

dengan : 

P   = Daya (Watt)

W = Usaha (Joule)

t    = Waktu (sekon)

Besar Daya dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu : 

1. Gaya, semakin besar gaya maka semakin besar dayanya;

2. Jarak perpindahan, semakin jauh jarak perpindahan, semakin besar pula dayanya;

3. Waktu, semakin besar waktu yang diperlukan semakin kecil dayanya.