Dalam arti fisika adanya usaha bukan berarti sesuatu yang dilakukan oleh manusia untuk mendapatkan sesuatu yang di inginkan saja. Namun usaha berarti sejumlah energi yang dibutuhkan manusia untuk memindahkan sesuatu dari letak awalnya. Usaha ini identik dengan perpindahan dan gaya.
Bahkan usaha dalam fisika yang dilakukan pada suatu klasifikasi benda akibat gaya yang diberikan hanya akan terjadi ketika titik tangkap gaya bergerak melewati suatu jarak. Pada peristiwa tersebut terdapat komponen gaya pada sepanjang lintasannya. Ketika gaya bekerja pada benda, ada tida kemungkinan usaha yang dapat terjadi. Pertama usaha yang bernilai positif, lalu usaha yang bernilai negatif, dan usaha yang bernilai nol.
Usaha dalam Fisika
Usaha merupakan energi yang disalurkan melalui sebuah jenis gaya pada benda yang menyebabkan benda tersebut bergerak dan mengalami perpindahan. Nilai besarnya usaha yang dilakukan pada sebuah gaya berbanding lurus dengan hasil kali dari gaya dengan perpindahan benda.
Macam Usaha dalam Fisika
Berdasarka arah gaya dalam fisika dan besaran sudut yang dibentuk oleh gaya pada suatu benda beserta perpindahannya, usaha dikelompokkan menjadi tiga macam. Yaitu;
- Usaha positif
- Usaha nol
- Usaha negatif
Pengertian dari ketiganya yaitu dapat dilihat pada uraian di bawah ini.
-
Usaha Nol
Usaha nol adalah usaha yang memiliki nilai sama dengan nol. Usaha ini dilakukan oleh gaya yang arahnya tegak lurus dengan perpindahan benda. Usaha nol bekerja dengan membentuk sudut 90 derajat terhadap perpindahan bendanya.
Usaha yang bernilai nol ditandai dengan gaya yang tidak melakukan usaha apapun, meskipun hasilnya benda tetap mengalami perpindahan. Artinya benda yang berpindah disebabkan oleh gaya lainnya yang juga bekerja pada benda tersebut.
- Murid Mengangkat Buku
Usaha nol terjadi ketika adanya seorang murid membawa dan mengangkat buku di tangan dan bergerak dari titik awal ke titik akhir sejauh beberapa meter. Dalam peristiwa ini murid melakukan usaha dengan nilai nol karena gaya yang ada pada tangan arahnya tegak lurus dengan arah perpindahan buku.
- Buku di Dorong ke Kanan
Contoh lainnya yaitu ketika sebuah buku yang didorong ke arah kanan, dan berpindah ke arah kanan juga. Pada buku terjadi gaya yang arahnya yaitu ke bawah menuju pusat bumi (gaya berat). Maka usaha nol terjadi pada gaya berat yang bernilai nol.
Selain arah gaya pada usaha nol yang tegak lurus, usaha ini juga terjadi pada benda yang dikenai gaya namun tidak mengalami perpindahan sama sekali. Artinya perpindahan pada benda sama dengan nol, maka nilai usaha akan sama yaitu nol.
Persamaannya yaitu W = F . 0 = 0 (nol).
Berdasarkan persamaan tersebut, maka dapat dilihat bahwa perpindahan benda sangat berperan dalam usaha. Sebesar apapun gaya yang dikenai pada benda, apabila benda tidak melakukan pergerakan apapun atau tidak pindah sama sekali. Artinya usaha pada peristiwa tersebut bernilai nol atau sama dengan nol. Dengan demikian dapat dikatakan tidak terjadi usaha sama sekali.
-
Usaha Positif
Usaha positif adalah jenis usaha yang nilainya positif. Usaha ini merupakan hasil dari gaya yang bekerja dengan arah sesuai perpindahan benda. Gaya yang bekerja akan membentuk sudut nol derajat atau sejajar dengan arah dar perpindahan benda.
Misalnya usaha positif terjadi pada sebuah gaya yang bekerja pada benda dan menyebabkan perpindahan sejauh beberapa meter. Gaya ini melakukan usaha yang bernilai positif dengan besarnya yaitu sesuai dengan rumus;
W = F . s.
Jenis usaha positif mudah untuk dikenali, yaitu dengan memerhatikan arah gaya searah atau tidak dengan perpindahan benda. Jika arah perpindahan dan arah gaya keduanya sama atau searah, maka usaha yang dilakukan bernilai positif dan disebut dengan usaha positif.
Contoh yang sederhana untuk usaha positif terjadi ketika seorang anak mendorong sebuah meja ke arah kanan. Lalu meja tersebut bergeser sejauh beberapa meter (s) ke arah kanan. Maka gaya yang dilakukan anak tersebut menghasilkan usaha positif.
Selain itu, usaha positif lainnya terjadi pada kendaraan yang biasa digunakan pada kehidupan sehari-hari. Usaha positif yang dilakukan oleh mesin kendaraan akan menggerakkan kendaraan hingga mengalami perpindahan dari titik satu ke titik lainnya. Baik arah gaya dan arah perpindahan pada peristiwa ini searah, sehingga usahanya adalah positif.
-
Usaha Negatif
Usaha negatif merupakan kebalikan dari usaha yang bernilai positif. Usaha negatif dilakukan oleh gaya yang memiliki arah berlawanan dengan arah perpindahan dari benda. Usaha negatif dapat disebut juga dengan gaya yang bekerja membentuk sudur 180 derajat terhadap perpindahan benda.
Usaha negatif ditandai dengan gaya yang bekerja pada sebuah benda adalah ke kiri, akan tetapi benda berpindah ke arah sebaliknya yaitu ke kanan. Pada peristiwa ini, usaha yang dilakukan gaya adalah negatif, karena antara arah gaya dengan arah perpindahan tidaklah sama. Persamaan dari usaha negatif yaitu W = -F . s, gaya bernilai negatif.
Yaitu ketika seorang anak mengangkat benda dengan arah vertikal ke atas, gaya ini bernilai positif tepatnya gaya pada tangan anak tersebut. Sebaliknya, usaha negatif terjadi pada gaya berat atau gravitasi yang bernilai negatif, karena gara berat arahnya ke bawah sedangkan benda berpindah ke atas.
Hal yang serupa berkaitan dengan usaha negatif terjadi pada gaya gesek. Gaya gesek selalu terjadi ketika benda bergerak ke arah yang berlawanan dengan arah pindahnya benda. Sehingga pada gaya gesek akan dihasilkan nilai usaha negatif.
Gaya gesek yang menyebabkan usaha negatif terjadi ketika pengendara melakukan pengereman pada kendaraan. Ketika mengerem, maka kendaraan akan perlahan berhenti.
Mesin rem bertugas untuk menghambat laju mobil lebih kencang dengan cara bekerja menggunakan arah berlawanan, yaitu antara gaya gesek dengan perpindahan kendaraan. Sehingga kendaraan yang direm dapat berhenti dan bernilai usaha negatif.
Itulah tadi artikel yang bisa kami kemukakan pada semua pembaca berkenaan dengan contoh usaha nol, usaha positif, dan usaha negatif yang ada dalam fisika di kehidupan sehari-hari. Semoga memberikan wawasan serta edukasi yang mendalam.
