Usaha merupakan besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memiliki nilai saja. Usaha dihasilkan dari perkalian titik dua vektor, yaitu gaya dan perpindahan.
Perkalian titik atau perkalian dot dari dua besaran vektor menghasilkan besaran skalar. Itu sebabnya, usaha adalah besaran skalar.
Meskipun usaha adalah besaran skalar, namun gaya dan perpindahan adalah besaran vektor sehingga kita tetap perlu memperhatikan arah keduanya.
Berdasarkan arah gaya dan perpindahan benda, maka usaha dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu usaha positif, usaha negatif, dan usaha nol.
#1 Usaha Positif
Usaha positif adalah usaha yang dilakukan oleh gaya yang arahnya searah dengan arah perpindahan benda (Gaya searah perpindahan).Jika gaya bekerja pada suatu benda ke kanan dan menyebabkan benda berpindah ke kanan, maka gaya tersebut melakukan usaha positif.
Ketika Sobat Tafsi mendorong meja ke kanan dan meja bergeser ke kanan sejauh 1 meter, maka Kalian dikatakan melakukan usaha positif.
Besar usaha yang dilakukan oleh gaya yang searah dengan perpindahannya sama dengan hasil kali gaya dengan perpindahan benda.
| W = F . s |
Keterangan :
W = usaha yang dilakukan gaya (J)
F = gaya yang bekerja searah perpindahan (N)
s = perpindahan benda (m).
Contoh lain dari usaha positif adalah usaha yang dilakukan oleh seseorang yang mengangkat sebuah kotak dari lantai ke atas meja.
#2 Usaha Negatif
Usaha negatif adalah usaha yang dilakukan oleh suatu gaya yang arahnya berlawanan dengan arah perpindahan benda.Dengan kata lain, usaha negatif timbul jika suatu gaya yang bekerja pada suatu benda berfungsi menghambat gerak benda.
Jika sebuah benda bergerak ke kanan dan sebuah gaya bekerja pada benda ke arah kiri, maka gaya tersebut dikatakan melakukan usaha negatif.
Contoh usaha negatif yang paling umum adalah usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan terhadap benda yang bergerak di atas permukaan kasar.
Ketika sebuah benda bergerak ke kanan, maka gaya gesekan bekerja ke kiri melawan gerak benda sehingga usaha oleh gaya gesekan bernilai negatif.
Besar usaha yang dilakukan oleh gaya yang berlawanan arah dengan perpindahannya sama dengan hasil kali gaya dengan perpindahan benda.
| W = -F . s |
Keterangan :
W = usaha yang dilakukan gaya (J)
F = gaya yang berlawanan arah perpindahan (N)
s = perpindahan benda (m).
Contoh lain dari usaha negatif adalah usaha yang dilakukan oleh gaya pengereman ketika sebuah mobil yang melaju direm.
Ketika mobil melaju dengan kecepatan v ke kanan, maka gaya rem bekerja ke kiri untuk menghambat gerak mobil hingga mobil berhenti.
Dalam proses tersebut, gaya pengereman dikatakan melakukan usaha negatif.
#3 Usaha Nol
Usaha nol adalah istilah untuk menyatakan usaha yang nilainya sama dengan nol atau gaya sama sekali tidak melakukan usaha.Usaha nol dapat terjadi karena dua kemungkinan, yaitu:
1). Gaya bekerja tegak lurus dengan perpindahan
2). Benda tidak berpindah sama sekali.
Ketika sebuah gaya bekerja tegak lurus dengan perpindahan, maka usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut akan sama dengan nol.
Contoh usaha nol karena gaya tegak lurus perpindahan adalah usaha yang dilakukan oleh gaya berat terhadap benda yang berpindah ke kanan.
Ketika sebuah benda didorong ke kanan oleh suatu gaya dan berpindah ke kanan, saat itu pada benda juga bekerja gaya berat yang arahnya ke bawah.
Nah, dalam hal ini, gaya berat tegak lurus dengan arah perpindahan sehingga usahanya sama dengan nol atau tidak melakukan usaha.
Contoh usaha nol karena benda tidak bepindah sama sekali adalah ketika Sobat Tafsi mendorong dinding rumah yang kokoh.
Ketika Kalian mendorong dinding rumah yang kokoh dan dinding tersebut tidak bergeser sama sekali, maka kalian disebut melakukan usaha nol.
Kenapa?
Karena jika benda tidak berpindah, maka s sama dengan nol (s = 0). Berapapun gaya yang kalian berikan, jika s = 0, maka W juga sama dengan nol.
Untuk memahami istilah usaha positif, usaha negatif, dan usaha nol, mari kita lihat contoh ilustrasi di bawah ini.
Pada gambar di atas, gaya F melakukan usaha positif, gaya gesekan f melakukan usaha negatif, dan gaya berat W melakukan usaha nol.
Demikian pembahasan mengenai jenis-jenis usaha yang dapat edutafsi bagikan. Semoga bermanfaat terutama untuk kegiatan belajar mengajar.
Baca juga : Bentuk-bentuk Energi.
Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi untuk share ke teman-teman Kalian melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.
Untuk bahan belajar mengenai usaha tingkat menengah pertama lainnya dapat Sobat temukan di menu Fisika SMP atau melalui tombol kategori.
