laporan: contoh konsep fisika dalam kehidupan sehari-hari

USAHA

Assalamu’alaikum

Bebicara mengenai usaha, sebagian besar dari kita mungkin menafsirkan istilah “usaha” sebagai kegiatan yang dilakukan untuk mencapai sesuatu, kegiatan yang dilakukan untuk memperoleh kepuasan atas usahanya, atau kegiatan yang dilakukan untuk mencapai suatu keinginan.

Misalnya :

·         seorang siswa yang belajar dengan

keras karena ingin mencapai nilai mata pelajaran fisika terbaik dan dia dikatakan telah melakukan usaha.

·         Seorang pedagang yang setiap hari menawarkan dagangannya untuk mendapatkan keuntungan atau laba dikatakan telah melakukan usaha.

·         Seorang anak yang akan mengambil mainannya yang terletak pada rak yang agak tinggi dengan menggunakan bangku dikatakan telah melakukan usaha, dan banyak lagi contoh-contoh kasus lainnya.

Nah, dalam konteks kehidupan sehari-hari, tentu saja pernyataan ini tidaklah salah. Tetapi dalam sudut pandang fisika, pengertian usaha bila

diartikan seperti ini adalah keliru.

 Lalu bagaimana pengertian usaha dalam sudut pandang fisika?

Sekarang saya akan mencoba membahas mengenai gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga benda itu bergerak (mengalami perpindahan), sehingga dikatakan bahwa gaya tersebut melakukan usaha pada benda.

Pengertian Usaha

Dalam sudut pandang fisika, khususnya mekanika, usaha mengandung pengertian sebagai segala sesuatu yang dilakukan oleh gaya pada suatu benda sehingga benda itu bergerak. Agar usaha berlangsung,maka gaya harus dikerahkan pada suatu benda hingga benda tersebut menempuh jarak tertentu.

·         Apakah usaha baru dapat berlangsung bila benda berpindah?

·         Bagaimana apabila benda yang diberikan gaya ternyata tidak bergerak atau berpindah? Apakah telah terjadi usaha?

Baik, utnuk menjawab pertanyaan diatas, mari kita perhatikan contoh dalam kehidupan sehari-hari dibawah!

ü  Sejumlah orang yang sedang mendorong meja, orang-orang tersebut masing-masing memberikan gaya melalui suatu dorongan kepada meja sehingga meja bergerak (berpindah). Adanya gaya yang bekerja sebuah kereta salju yang menyebabkan kereta salju tersebut berpindah tempat menunjukkan adanya usaha yang telah dilakukan oleh masing-masing orang itu.

ü  Seorang anak sedang bermain-main dirumahnya dengan mendorong –dorong dinding rumahnya . anak tersebut melakukan sejumlah gaya kepada dinding, namun dinding tersebut tetap di tempatnya (tidak bergerak atau berpindah). Adanya gaya yang diberikan oleh anak tersebut kepada dinding tetapi dinding tersebut tidak berpindah menunjukkan bahwa anak itu tidak melakukan usaha atau tidak ada usaha yang terjadi.

Berdasarkan uraian di atas, dapat kita simpulkan bahwa ada dua syarat terjadinya suatu usaha, yaitu:

1.       adanya gaya yang bekerja pada suatu benda

2.       adanya perpindahan yang dialami oleh benda tersebut. Nah, poin ini merupakan poin penting dalam usaha. Seperti contoh ke 2 Jika tidak adanya perpindahan yang dialami oleh benda walaupun kita sudah memberikan gaya yang sangat kuat. Hal itu berarti tidak ada usaha yang terjadi

Dengan demikian usaha didefinisikan sebagai sejumlah gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga menyebabkan benda berpindah sepanjang garis lurus dan searah dengan arah gaya.

Dan juga berdasarkan uraian diatas,dapat kita buktikan bahwa rumus yang ada pada konsep usaha ini benar, tetapi dalam kehidupan sehari-hari tidak semuanya berlaku.

                                    w=F.ΔX

W=      usaha yang dilakukan pada suatu benda

F=        gaya yang bekerja pada suatu benda

∆x=     perpindahan yang dialami benda tersebut. Satuan untuk usaha adalah joule (J) dimana nilainya adalah 1 J = 1 N x 1 m = 1 Nm.

Untuk memahami lebih lanjut mengenai konsep usaha, marilah kita ikuti Kegiatan Percobaan berikut.

Kegiatan ini bertujuan untuk mengamati dan membandingkan perbedaan usaha yang ditimbulkan oleh gaya yang searah dan membentuk sudut terhadap arah perpindahannya.

Alat dan Bahan:

§   Balok kayu ukuran sisi 5 cm dan dilengkapi pengait

§   Neraca pegas

§   Alas atau papan lintasan

Langkah kerja:

1.      Kaitkan neraca pegas pada pengait yang terdapat pada balok kayu.

Percobaan 1: Tariklah balok kayu tersebut dengan kelajuan tetap sejauh kira-kira 1 meter.

Usahakan posisi neraca pegas sejajar dengan alas atau papan lintasan.

Percobaan 2: Aturlah sedemikian rupa sehingga neraca membentuk sudut kira-kira 30° terhadap papan alas. Tariklah balok kayu tersebut dengan kealjuan tetap sejauh kira-kira 2 meter.

2.      Hitung besarnya usaha yang Anda lakukan untuk masing-masing gaya.

o   Berdasarkan kedua jenis percobaan, pada percobaan manakah gaya yang diperlukan untuk memindahkan balok yang nilainya paling besar?

o   Setelah Anda menghitung besarnya usaha yang Anda lakukan, apa yang dapat disimpulkan?

Setelah kita mengikuti Kegiatan Percobaan sederhana tersebut, diharapkan Anda dapat lebih memahami bahwa diperlukan besar gaya yang berbeda untuk memindahkan benda bila gaya itu sejajar dengan arah perpindahannya dan bila gaya itu membentuk sudut dengan arah perpindahannya.

Untuk arah gaya yang membentuk sudut dengan arah perpindahannya, diperlukan gaya yang lebih besar untuk memindahkan balok kayu dibandingkan arah gaya yang sejajar dengan arah perpindahannya. Ini artinya, gaya yang membentuk sudut dengan arah perpindahannya memerlukan usaha yang lebih besar dibandingkan dengan usaha yang diperlukan untuk memindahkan balok bila arah gayanya searah dengan arah perpindahannya.   Atau dengan kata lain, pada balok yang dikenakan gaya yang membentuk sudut dengan arah perpindahannya dikenakan usaha yang lebih kecil dibandingkan balok yang dikenakan gaya yang searah dengan arah perpindahannya

Pada kasus tersebut, gaya yang bekerja pada suatu benda searah dengan perpindahan benda tersebut.

Bagaimana apabila gaya yang bekerja pada benda itu tidak searah dengan arah perpindahannya (membentuk sudut tertentu)?

Bila gaya yang bekerja pada suatu benda tidak searah dengan arah perpindahan benda itu,

maka usaha yang dilakukan akan menjadi lebih kecil.

Demikian pembahasan saya menenganai usaha. Dapat disimpulkan bahwa usaha yang ada fisika sudah jelas ada pada kehidupan sehari-hari kita, dan rumus W=F. ΔX tidak semuanya berlaku pada kehidupan sehari-hari. Ada kalanya berlaku, dan ada kalanya tidak berlaku tergantung dengan dua syarat usaha tadi.

Wassalamu’alaikum.