Brilio.net - Usaha dalam ilmu fisika adalah besarnya energi yang diberikan untuk memindahkan sebuah benda atau objek. Secara sederhana untuk mengenali usaha dapat digambarkan dengan seseorang yang mendorong atau menarik suatu benda. Adanya dorongan tersebut berarti orang itu telah memberikan gaya pada sebuah benda tersebut.

Usaha terjadi ketika energi dipindahkan dari satu sistem ke sistem lainnya. Diartikan sebagai gaya (F) yang dilakukan untuk memindahkan benda sejauh perpindahannya (s). Untuk mempelajari lebih detail dan lengkap bisa simak beberapa contoh soal usaha yang sudah brilio.netkumpulkan dari berbagai sumber, Kamis (6/10).

Rumus Usaha

W = F.s

Keterangan:
W = Usaha
F = Gaya
s = Perpindahan

Contoh soal usaha beserta pembahasannya

1. Sebuah mobil mainan ditarik seorang anak dengan gaya sebesar 20 N membentuk sudut 30 terhadap bidang datar. Jika mobil mainan bergerak sejauh 20 m, berapakah usaha yang dilakukan anak tersebut?

Jawaban:
F = 20 N
s = 20 m
= 30

Ditanyakan: W = . . .?
Untuk mencari usaha, gunakan persamaan:
W = F. s . cos
= 20 x 20 cos 30
= 200 3 J
Jadi, usaha yang dilakukan anak tersebut adalah 200 3 J

2. Sebuah benda yang beratnya 10 N berada pada bidang datar. Pada benda tersebut bekerja sebuah gaya mendatar sebesar 20 N sehingga benda berpindah sejauh 50 cm. berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut?

Jawaban:
W = 10 N
F = 20 N
s = 50 cm = 0,5 m

Ditanya: W= . . .?
W = F . s
W = (20 N).(0,5 m)
= 10 Joule

3. Sebuah balok dengan massa 50 kg di atas lantai diangkat sampai ketinggian 8 m. Jika, g = 10 m/s, maka tentukan besarnya usaha yang dilakukan pada balok tersebut!

Jawaban:
m = 50 kg
g = 10 m/s
s = 8 m

Ditanyakan: W = . . .?
Jawab, karena di angkat ke atas, maka F = w = m . g
W = F . s
= m . g . s
= 50 . 10 . 8
= 4.000 Joule
Jadi, besarnya usaha yang dilakukan adalah 4.000 J.

4. Sebuah lemari dengan berat 50 kg di dorong dengan gaya 20 N. Hitung usaha yang bekerja pada lemari jika lemari berpindah sejauh 25 m!

Jawaban:
m = 50 kg
F = 20 N
S = 25 m

Ditanya : W . . . ?
W = F x S
W = 20 (25)
W = 500 j

5. Sebuah balok bermassa 10 kg ditarik dengan gaya 50 N sehingga berpindah sejauh 10 m. Jika = 60 dan gesekan antara balok dan lantai diabaikan, berapakah usaha yang dilakukan gaya itu?

Jawaban:
m = 10 kg
F = 50 N
S = 8 m
= 60

Ditanya : W . . . ?
W = F cos x s
W = 50 cos 60 x 10
W = 50(0.5) x 10
W =250 j

Magang: Feni Listiyani

6. Seorang anak yang massanya 40 kg berada di lantai 3 sebuah gedung pada ketinggian 15 m dari atas tanah. Hitung energi potensial anak jika sekarang anak tersebut berada di lantai 5 dan berada 25 m dari tanah!

Jawaban:
m= 40 kg
h= 25 m
g = 10 m/s

ditanya: Ep . . . ?
Ep = m x g x h
Ep = (40)(10)(25)
Ep = 10000 j

7. Sebuah mangga yang massanya 0.5 kg menggantung pada tangkainya dan berada 40 m dari permukaan tanah. Hitung usaha yang dilakukan mangga jka mangga jatuh bebas dari tangkainya!

Jawaban:
m = 0.5 kg
h1 = 40
h2 = 0 (diatas permukaan tanah)
g = 10 m/s

ditanya L
w . . . ?
w = mgh2 mgh1
w = mg (h2 h1)
w = (0,5 kg)(10 m/s2)(0 m 40 m)
w = 200 joule (usaha tidak boleh -)

8. Sebuah bola bermassa 500 gram dilempar vertikal dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 10 ms, bila g=10m/s maka usaha yang dilakukan gaya berat bola pada saat mencapai tinggi maksimum adalah...

Jawaban:
m = 500 g = 0,5 kg
Vo= 10 m/s
Benda bergerak vertikal ke atas sampai ketinggian maksimum benda akan diam maka Vt = 0 untuk menentukan usaha melalui rumusan berikut:

W = Ek
W = 1/2M (Vt-V0)
W = 1/2.0,5(0-100)
W = 25 joule
Maka usaha yang dilakukan bola adalah 25 J.

9. Hitunglah usaha yang dilakukan untuk mendorong mobil dengan gaya 200 N sejauh 5 meter tersebut!

Jawaban:
F = 200 N
s = 5 m

Ditanyakan : W = ......... ?
W = F x s
W = 200 N x 5 m
W = 1000 Nm
W = 1000 joule
Jadi usaha yang dilakukan sebesar 1000 J

10. Budi mendorong sebuah meja dengan gaya sebesar 150 N sehingga meja tersebut bisa berpindah sejauh 15 m. Sementara Yogi mendorong meja yang memiliki massa dan ukuran yang sama dengan gaya 300 N dan meja tersebut berpindah sejauh 30 m. Berapakah besar usaha yang dilakukan oleh Budi dan Yogi?

Jawaban:
F Budi = 150 N dan s Budi = 15 m, sementara F Yogi = 300 N dan s Yogi = 30 m,

W = F x s
W Budi = 150 N x 15 m = 2.259 J
W Yogi = 300 N x 30 m = 9.000 J
Jadi, besar usaha yang dilakukan oleh gaya dorong Budi adalah 2.259 J dan besar usaha yang dilakukan oleh gaya dorong Yogi adalah 9.000 J.

11. Sebuah balok kayu didorong dengan gaya sebesar 120 N yang membuat balok tersebut berpindah sejauh 4 m. Berapakah usaha yang dikerjakan untuk membuat balok kayu tersebut bergerak?

Jawaban:
F balok = 120 N
s balok = 4 m.
W = F x s
W = 120 N x 4 m = 480 J
Jadi, besar usaha yang dilakukan untuk membuat balok berpindah yaitu 480 J.

12. Ilyas mendorong sebuah rak buku dengan gaya sebesar 600 N sehingga rak tersebut berpindah sejauh 60 m. Berapakah besar usaha yang dilakukan Ilyas untuk mendorong rak tersebut?

Jawaban:
F Ilyas = 600 N dan s Ilyas = 60 m.
W = F x s
W = 600 N x 60 m = 36.000 J
Jadi, besar usaha yang dilakukan Ilyas yaitu 36.000 J.

13. Adi mendorong sebuah kursi dengan gaya sebesar 350 N sehingga kursi tersebut berpindah sejauh 20 m. Berapakah usaha yang dilakukan oleh Adi untuk mendorong kursi tersebut?

Jawaban:
F Adi = 350 N dan s Adi = 20 m.
W = F x s
W = 350 N x 20 m = 7.000 J
Jadi, besar usaha yang dilakukan Adi untuk mendorong kursi yaitu 7.000 J.

14. Sebuah kardus ditarik dengan tali dengan arah 30 derajat dan membutuhkan gaya 30 Newton. Tentukan usaha yang diperlukan untuk menarik kardus tersebut jika kardus bergerak sejauh 5 meter!

Jawaban:
W = Fs cos
= (15 N)(10 m) cos 30 derajat
= 130 J
Jadi, besaran usaha yang diperlukan untuk menarik kardus tersebut sebesar 130 J.

15. Dua orang pekerja memindahkan sebuah benda sejauh 5 meter. Jika orang pertama mendorong benda tersebut dengan gaya 100 Newton dan orang kedua dengan gaya 200 Newton. Berapa usahanya?

Jawaban:
W1 = (100 N) (5 m) = 500 J
W2 = (200 N) (5 m) = 1.000 J
Wtotal = W1 + W2
= 500 J + 1.000 J
= 1.500 J
Jadi, usaha yang diperlukan adalah 1.500 Joule.