Fisika Junior - Jelaskan perbedaan antara usaha positif dan usaha negatif beserta contohnya! Sebelum menjawab soal tentang perbedaan usaha positif dan usaha negatif seperti itu tentu kita harus mengetahui pengertian dari usaha terlebih dahulu. Jika berbicara mengenai usaha dalam fisika, maka erat kaitannya dengan gaya dan perpindahan. Dalam kehidupan sehari-hari, usaha mungkin diartikan sebagai segala upaya yang dilakukan manusia untuk mencapai sesuatu atau sebuah perjuangan. Akan tetapi, dalam fisika, usaha merupakan suatu besaran yang menyatakan banyaknya energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan suatu benda sehingga benda tersebut mengalami perpindahan.
Usaha adalah besar energi yang disalurkan atau diserap oleh sebuah gaya sehingga benda tersebut bergerak atau mengalami perubahan kecepatan. Besar usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya sama dengan hasil kali gaya dengan perpindahan benda.
Secara matematis, rumus usaha ditulis sebagai berikut:
Keterangan :
W = work atau usaha (Nm atau J)
F = gaya yang bekerja pada benda (N)
s = besar perpindahan benda (m)
θ = sudut antara gaya dan perpindahan.
Dari rumus di atas dapat kita lihat bahwa besar usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya berbanding lurus dengan hasil kali gaya dan perpindahan. Itu artinya, semakin besar gaya yang diberikan dan semakin jauh perpindahan benda, maka akan semakin besar usahanya.
Selain itu perlu diperhatikan bahwa besar usaha juga bergantung pada besar sudut yang dibentuk oleh gaya dan perpindahan. Besar sudut ini jugalah yang kemudian menimbulkan defenisi usaha positif, usaha negatif, dan usaha nol.
Usaha positif:
⇒ W = F . s cos θ
⇒ W = F . s cos 0o
⇒ W = F . s (1)
⇒ W = F . s
Ketika sebuah gaya melakukan usaha positif, maka gaya tersebut akan menyalurkan sejumlah energi untuk merubah kecepatan benda sehingga benda dapat bergerak dan berpindah posisi. Jika gaya F menarik benda ke kanan dan benda berpindah ke kanan, maka gaya disebut melakukan usaha positif.
Berikut beberapa contoh usaha positif:
1. Usaha oleh mesin mobil agar mobil dapat bergerak
2. Seorang anak memanjat pohon dengan ketinggian tertentu
3. Lia mendorong meja ke kiri dan meja bergeser ke kiri
4. Usaha oleh gaya berat pada gerak jatuh bebas
5. Paman mendorong peti ke atas truk menggunakan bidang miring.
Usaha negatif:
⇒ W = F . s cos θ
⇒ W = F . s cos 180o
⇒ W = F . s (-1)
⇒ W = -F . s
Ketika sebuah gaya melakukan usaha negatif, maka bendalah yang melakukan usaha terhadap sumber gaya tersebut. Usaha negatif umumnya dilakukan oleh gaya yang bekerja menghambat gerak benda atau oleh gaya yang justru tidak mampu membuat benda berpindah searah dengan arah gayanya.
Berikut beberapa contoh usaha negatif:
1. Usaha oleh rem mobil untuk menghentikan mobil
2. Usaha oleh gaya berat pada gerak vertikal ke atas
3. Lia mendorong peti ke kanan tapi peti justru bergeser ke kiri
4. Usaha oleh tim tarik tambang yang kalah
5. Usaha oleh gaya gesekan.
Usaha nol:
⇒ W = F . s cos θ
⇒ W = F . s cos 90o
⇒ W = F . s (0)
⇒ W = 0
Ketika sebuah gaya bekerja pada benda dalam arah tegak lurus terhadap perpindahan, maka usahanya akan bernilai nol atau disebut tidak melakukan usaha. Begitupula halnya dengan gaya yang bekerja pada sebuah benda namun tidak menyebabkan benda berpindah posisi dikatakan tidak melakukan usaha.
Berikut beberapa contoh usaha nol:
1. Usaha oleh gaya normal pada perpindahan di bidang datar
2. Usaha oleh gaya berat pada perpindahan dalam arah mendatar
3. Lia mendorong meja namun meja tidak bergeser sama sekali
4. Seorang murid menahan buku dengan tangannya
5. Usaha oleh gaya gravitasi pada gerak parabola.
Usaha adalah besar energi yang disalurkan atau diserap oleh sebuah gaya sehingga benda tersebut bergerak atau mengalami perubahan kecepatan. Besar usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya sama dengan hasil kali gaya dengan perpindahan benda.
Secara matematis, rumus usaha ditulis sebagai berikut:
| W = F . s cos θ |
Keterangan :
W = work atau usaha (Nm atau J)
F = gaya yang bekerja pada benda (N)
s = besar perpindahan benda (m)
θ = sudut antara gaya dan perpindahan.
Dari rumus di atas dapat kita lihat bahwa besar usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya berbanding lurus dengan hasil kali gaya dan perpindahan. Itu artinya, semakin besar gaya yang diberikan dan semakin jauh perpindahan benda, maka akan semakin besar usahanya.
Selain itu perlu diperhatikan bahwa besar usaha juga bergantung pada besar sudut yang dibentuk oleh gaya dan perpindahan. Besar sudut ini jugalah yang kemudian menimbulkan defenisi usaha positif, usaha negatif, dan usaha nol.
#1 Usaha Positif
Usaha positif adalah usaha yang dilakukan oleh gaya yang bekerja searah dengan perpindahan benda. Dalam hal ini, gaya membentuk sudut 0o terhadap perpindahan sehingga besar usaha yang dihasilkan bernilai positif.Usaha positif:
⇒ W = F . s cos θ
⇒ W = F . s cos 0o
⇒ W = F . s (1)
⇒ W = F . s
Ketika sebuah gaya melakukan usaha positif, maka gaya tersebut akan menyalurkan sejumlah energi untuk merubah kecepatan benda sehingga benda dapat bergerak dan berpindah posisi. Jika gaya F menarik benda ke kanan dan benda berpindah ke kanan, maka gaya disebut melakukan usaha positif.
Berikut beberapa contoh usaha positif:
1. Usaha oleh mesin mobil agar mobil dapat bergerak
2. Seorang anak memanjat pohon dengan ketinggian tertentu
3. Lia mendorong meja ke kiri dan meja bergeser ke kiri
4. Usaha oleh gaya berat pada gerak jatuh bebas
5. Paman mendorong peti ke atas truk menggunakan bidang miring.
#2 Usaha Negatif
Usaha negatif adalah usaha yang dilakukan oleh gaya yang arahnya berlawanan dengan arah perpindahan benda. Dalam hal ini, gaya membentuk sudut 180o terhadap perpindahan sehingga besar usaha yang dilakukannya berharga negatif.Usaha negatif:
⇒ W = F . s cos θ
⇒ W = F . s cos 180o
⇒ W = F . s (-1)
⇒ W = -F . s
Ketika sebuah gaya melakukan usaha negatif, maka bendalah yang melakukan usaha terhadap sumber gaya tersebut. Usaha negatif umumnya dilakukan oleh gaya yang bekerja menghambat gerak benda atau oleh gaya yang justru tidak mampu membuat benda berpindah searah dengan arah gayanya.
Berikut beberapa contoh usaha negatif:
1. Usaha oleh rem mobil untuk menghentikan mobil
2. Usaha oleh gaya berat pada gerak vertikal ke atas
3. Lia mendorong peti ke kanan tapi peti justru bergeser ke kiri
4. Usaha oleh tim tarik tambang yang kalah
5. Usaha oleh gaya gesekan.
#3 Usaha Nol
Selain usaha positif dan usaha negatif, dalam fisika juga dikenal istilah usaha nol yaitu usaha yang dilakukan oleh gaya yang tegak lurus terhadap perpindahan atau usaha oleh gaya yang tidak menghasilkan perpindahan.Usaha nol:
⇒ W = F . s cos θ
⇒ W = F . s cos 90o
⇒ W = F . s (0)
⇒ W = 0
Ketika sebuah gaya bekerja pada benda dalam arah tegak lurus terhadap perpindahan, maka usahanya akan bernilai nol atau disebut tidak melakukan usaha. Begitupula halnya dengan gaya yang bekerja pada sebuah benda namun tidak menyebabkan benda berpindah posisi dikatakan tidak melakukan usaha.
Berikut beberapa contoh usaha nol:
1. Usaha oleh gaya normal pada perpindahan di bidang datar
2. Usaha oleh gaya berat pada perpindahan dalam arah mendatar
3. Lia mendorong meja namun meja tidak bergeser sama sekali
4. Seorang murid menahan buku dengan tangannya
5. Usaha oleh gaya gravitasi pada gerak parabola.