Usaha dan Daya dalam Fisika: Konsep Dasar & Rumus Perhitungan

Ringkasan

Video Mr. Klik menjelaskan konsep usaha dan daya dalam fisika kelas 8, termasuk syarat terjadinya usaha, rumus, satuan, dan contoh perhitungan.

Usaha

Dalam fisika, usaha bukan sekadar mengerahkan tenaga. Usaha terjadi jika ada gaya yang menyebabkan perpindahan. Dalam contoh yang dibahas di video, gaya dan perpindahan harus searah. Jika benda tidak berpindah, atau perpindahannya nol, usaha tidak terjadi menurut penjelasan video.

Contoh:

• Mendorong mobil yang tetap diam: tidak melakukan usaha.
• Mendorong meja dengan gaya 10 N hingga berpindah 20 cm: melakukan usaha.
• Mangga jatuh dari ketinggian 2 m: melakukan usaha, karena gaya gravitasi dan perpindahannya sama-sama ke bawah.
• Mendorong kereta belanja dari rak daging ke rak sayur lalu kembali ke rak daging: menurut video, tidak melakukan usaha karena perpindahan akhirnya nol.
• Menginjak telur hingga pecah tanpa perubahan posisi: tidak melakukan usaha dalam pengertian yang dipakai video.
• Mengangkat laptop ke atas: usaha terjadi jika gaya dan perpindahannya sama-sama ke atas. Jika gaya ke atas tetapi perpindahannya mendatar, tidak terjadi usaha dalam contoh tersebut.

Rumus usaha:

W = F × s

Keterangan:

• W = usaha (joule/J)
• F = gaya (newton/N)
• s = perpindahan (meter/m)

Bentuk rumus lainnya:

• F = W ÷ s
• s = W ÷ F

Contoh: benda ditarik dengan gaya 25 N dan berpindah 4 m.

W = 25 × 4 = 100 J

Massa benda yang disebutkan tidak diperlukan dalam perhitungan tersebut karena yang digunakan adalah gaya tarik dan perpindahan.

Daya

Daya adalah laju melakukan usaha, yaitu besarnya usaha yang dilakukan per satuan waktu. Untuk usaha yang sama, semakin singkat waktu yang diperlukan, semakin besar dayanya. Sebaliknya, semakin lama waktunya, semakin kecil dayanya.

Contohnya, jika dua orang menaiki tangga, orang yang mencapai puncak lebih cepat memiliki daya lebih besar.

Rumus daya:

P = W ÷ t

Keterangan:

• P = daya (watt/W)
• W = usaha (joule/J)
• t = waktu (sekon/s)

Bentuk rumus lainnya:

• W = P × t
• t = W ÷ P

Contoh: mesin berdaya 12.000 W bekerja selama 2 jam.

• 2 jam = 7.200 sekon
• W = 12.000 × 7.200 = 86.400.000 J, setara dengan 86.400 kJ

Subtitle menyebutkan hasil dengan satuan yang tidak konsisten. Hasil perhitungan yang benar adalah seperti di atas.

Sumber dan Pembicara

Mr. Klik adalah narator dan pengajar dalam video. Nama-nama seperti Beni, Siti, dan Dayu muncul sebagai tokoh dalam contoh soal, bukan sebagai pembicara.