Konsep usaha dalam kehidupan sehari-hari akan berbeda dengan usaha dalam Fisika, dalam kehidupan sehari-hari usaha diartikan sebagai kerja yang kita lakukan untuk menghasilkan uang atau untuk tujuan tertentu. Misalnya Ayah bekerja agar mendapat uang.

Dalam fisika usaha diartikan sebagai hasil kali antara komponen gaya dengan perpindahan benda, dengan kata lain  gaya yang diberikan terhadap benda harus menyebabkan benda berpindah. Jika gaya yang di berikan pada benda tidak menyebabkan perpindahan benda maka usaha pada benda tersebut sama dengan nol.

Contoh : pedagang bakso mendorong gerobak bakso hingga berpindah sejauh 100 m, maka pedagang bakso tersebut melakukan usaha terhadap gerobag baksonya. Buah kelapa yang jatuh akibat tertarik gaya gravitasi bumi, maka gaya gravitasi melakukan usaha pada buah rambutan. Seorang siswa mendorong tembok sekuat tenaga tetapi tembok tidak berpindah, maka usaha yang dilakukan siswa terhadap tembok sama dengan nol karena tembok tidak berpindah.

Usaha yang diberikan terhadap benda dapat dilakukan oleh gaya yang besar dan arahnya tetap. Maupun oleh gaya yang besar dan arahnya tidak tetap. Contoh gaya yang besar dan arahnya selalu konstan adalah gaya gravitasi bumi, sedangkan contoh gaya yang besar dan arahnya tidak konstan
adalah gaya pegas.

Besar usaha yang diberikan oleh gaya yang searah dengan perpindahan benda, dapat dihitung dengan persamaan :

Dimana :
W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
S = Perpindahan (meter)Apabila gaya yang diberikan tidak searah dengan perpindahan benda tetapi membentuk sudut α terhadap perpindahan, maka persamaan di atas idak berlaku lagi. besar usaha dapat dihitung dengan persamaan :

Contoh Soal
Dika mendorong meja dengan gaya 100 Newton sehingga meja bergeser sejauh 2 meter. Hitunglah usaha yang dilakukan Dika!

Diketahui :
F = 100 N,
s = 2 m

Ditanyakan :
W = … ?

jawab :
W = F x s
W = (100 N) (2 m)
W = 200 J

Jadi, usaha yang dilakukan Dika untuk mendorong meja sebesar 200 joule.

B. Energi

Konsep Energi Dalam kehidupan sehari-hari sering diartikan sebagai tenaga. Tetapi dalam fisika energi diarikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kemapuan untuk melakukan kerja. Benda dikatakan memiliki energi jika benda tersebut mempunyai kemampuan untuk melakukan usaha.

Adapun bunyi hukum kekekalan energi “energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan”, tetapi dapat berubah daribentuk yang satu ke bentuk yang lain”. Dalam materi usaha dan energi kelas XI hanya akan dibahas energi kinetik dan energi potensial.

a. Energi kinetik
Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda bergerak. Besar energi kinetik benda dirumuskan :

Ek = ½ m v2

Dimana :
Ek = energi kinetik (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
jika benda diam maka energi kinetik benda sama dengan nol (v = 0)

b. Energi potensial
Energi potensial disebut juga energi potensial gravitasi.
Merupakan enegi yang dimiliki benda karena posisi /ketinggian ibenda terhadap permukaan bumi. Besar energi otensial gravitasi dirumuskan :

Ep = m.g.h

Dimana :
Ep = energi potensial gravitasi (J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
h = ketinggian (m)
jika benda berada di permukaan bumi maka energi potensial gravitasi bumi sama dengan nol (ketinggian benda = 0)

C. Soal Latihan & Pembahasan

• Soal dan Pembahasan
• Latihan Online