Lompat ke isi

Usaha (fisika): Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Jelajahi riwayat secara interaktif
← Revisi sebelumnya
Konten dihapus Konten ditambahkan
VisualTeks wiki
kTidak ada ringkasan suntingan
Membatalkan suntingan berniat baik oleh Dao Zun (bicara)
Tag: Pembatalan
 
(35 revisi perantara oleh 20 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1: Baris 1:
{{Infobox physical quantity
{{Other uses|Usaha (disambiguasi)}}{{Infobox physical quantity
| bgcolour={pink}
| bgcolour={pink}
| name = Kerja
| name = Usaha
| image = [[File:Baseball pitching motion 2004.jpg|250px]]
| image = [[Berkas:Baseball pitching motion 2004.jpg|250px]]
| caption = Pemukul [[baseball]] melakukan kerja positif pada bola dengan memberikan gaya padanya.
| caption = Pemukul [[baseball]] melakukan usaha positif pada bola dengan memberikan gaya padanya.
| basequantities = 1 [[kilogram|kg]]⋅[[metre|m]]<sup>2</sup>/[[second|s]]<sup>2</sup>
| basequantities = 1 [[kilogram|kg]]⋅[[metre|m]]<sup>2</sup>/[[detik|s]]<sup>2</sup>
| unit = [[joule]] (J)
| unit = [[joule]] (J)
| symbols = ''W''
| symbols = ''W''
| derivations = ''W'' = '''[[gaya (fisika)|F]]''' ⋅ '''[[Perpindahan (vektor)|s]]''' <br />
| derivations = ''W'' = '''[[gaya (fisika)|F]]''' ⋅ '''[[Perpindahan (vektor)|s]]''' <br />
''W'' = ''[[torsi|τ]]'' ''[[sudut|θ]]''
''W'' = ''[[torsi|τ]]'' ''[[sudut|θ]]''
| dimension = '''M''' '''L'''<sup>2</sup> '''T'''<sup>−2</sup>
}}
}}
{{Mekanika klasik|cTopic=dasar}}
{{Mekanika klasik|cTopic=dasar}}


'''Usaha''' atau '''kerja''' (dilambangkan dengan '''W''' dari Bahasa Inggris '''''Work''''') adalah [[energi]] yang disalurkan [[gaya (fisika)|gaya]] ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.
'''Usaha''' atau '''kerja''' (dilambangkan dengan '''W''' dari [[Bahasa Inggris]] '''''work''''') adalah [[energi]] yang disalurkan [[gaya (fisika)|gaya]] ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.


Usaha didefinisikan sebagai [[integral garis]] (pembaca yang tidak akrab dengan [[kalkulus peubah banyak]] lihat "rumus mudah" di bawah):
Usaha didefinisikan sebagai [[integral garis]] (pembaca yang tidak akrab dengan [[kalkulus peubah banyak]] lihat "rumus mudah" di bawah):
Baris 22: Baris 23:
:<math>\vec s</math> adalah [[lokasi|posisi]].
:<math>\vec s</math> adalah [[lokasi|posisi]].


Usaha adalah besaran [[skalar]], tetapi dia dapat positif atau negatif. Tidak semua gaya melakukan kerja. cotohnya, [[gaya sentripetal]] dalam [[rotasi|gerakan berputar]] seragam tidak menyalurkan energi; [[kecepatan]] objek yang bergerak tetap konstan. Kenyataan ini diyakinkan oleh formula: bila [[vektor]] dari gaya dan perpindahan [[tegak lurus]], yakni [[perkalian titik]] mereka sama dengan nol.
Usaha adalah besaran [[skalar]] dan merupakan perkalian titik (''dot product'') antara gaya dengan perpindahan, tetapi dia dapat positif atau negatif. Tidak semua gaya melakukan usaha. Contohnya, [[gaya sentripetal]] dalam [[rotasi|gerakan berputar]] seragam tidak menyalurkan energi; [[kecepatan]] objek yang bergerak tetap konstan. Kenyataan ini diyakinkan oleh formula: bila [[vektor]] dari gaya dan perpindahan [[tegak lurus]], yakni [[perkalian titik]] mereka sama dengan nol.


Bentuk usaha tidak selalu mekanis, seperti [[usaha listrik]], dapat dipandang sebagai kasus khusus dari prinsip ini; misalnya, di dalam kasus listrik, usaha dilakukan dalam partikel [[muatan listrik|bermuatan]] yang bergerak melalui sebuah medium.
Bentuk usaha tidak selalu mekanis, seperti [[usaha listrik]], dapat dipandang sebagai kasus khusus dari prinsip ini; misalnya, di dalam kasus listrik, usaha dilakukan dalam partikel [[muatan listrik|bermuatan]] yang bergerak melalui sebuah medium.


Konduksi panas dari badan yang lebih hangat ke yang lebih dingin biasanya bukan merupakan usaha mekanis, karena pada ukuran makroskopis, tidak ada gaya yang dapat diukur. Pada ukuran atomis, ada gaya di mana atom berbenturan, tetapi dalam jumlahnya usaha hampir sama dengan nol.
Konduksi panas dari badan yang lebih hangat ke yang lebih dingin biasanya bukan merupakan usaha mekanis, karena pada ukuran mikroskopik, tidak ada gaya yang dapat diukur. Pada ukuran atomik, ada gaya di mana atom berbenturan, tetapi dalam jumlahnya usaha hampir sama dengan nol.

== Perhitungan matematis ==
Untuk benda bergerak, besarnya usaha/waktu (daya) bisa dihitung. Maka, besarnya usaha yang dilakukan gaya (diukur dalam joule/sekon atau '''watt''') adalah [[perkalian skalar]] dari gaya (vektor) dengan kecepatan (vektor). Perkalian skalar dari gaya dan kecepatan ini adalah [[daya]] sesaat. Seperti kecepatan yang diintegrasikan terhadap waktu untuk mendapatkan jarak total, menurut [[teorema dasar kalkulus]], total usaha sepanjang lintasan adalah integral waktu dari daya sesaat sepanjang lintasan yang dilewati.<ref name="Resnick">Resnick, Robert and Halliday, David (1966), ''Physics'', Section 1–3 (Vol I and II, Combined edition), Wiley International Edition, Library of Congress Catalog Card No. 66-11527</ref>

== Penerapan perhitungan ==

=== Gerak rotasi pada benda tegar ===
Perhitungan usaha dapat dilakukan pada sebuah gaya (F) yang bekerja pada jarak (R) pada sumbu putar suatu benda. Pada benda tegar, sebuah momen gaya melakukan rotasi pada sudut tertentu (R) dengan nilai usaha (W) yang dapat dirumuskan melalui gerak linier yaitu: W = F. Rθ. Perhitungan F.R merupakan perhitungan [[Torsi|momen gaya]], sehingga perumusan nilai usaha dapat diubah menjadi: W= τ θ. Nilai usaha dalam gerak rotasi benda tegar dinyatakan dalam satuan Joule. Momen gaya dinyatakan dengan satuan kg.m, sedangkan sudut yang dibentuk dinyatakan dalam satuan [[Radian|rad]].<ref>{{Cite book|last=Yuberti|first=|date=2013|url=http://repository.radenintan.ac.id/2978/1/Buku_Konsep_Materi_Fisika_Dasar_2__An_Yuberti.pdf|title=Konsep Materi Fisika Dasar 2|location=Bandar Lampung|publisher=Anugrah Utama Raharja (AURA)|isbn=978-602-1297-30-8|pages=16|url-status=live}}</ref>

== Referensi ==
{{reflist}}

== Bacaan lanjut ==
* {{cite book |last= Abdullah|first= Mikrajuddin|authorlink= |coauthors= |title=Fisika 2A SMA dan MA Untuk Kelas XI Semester 1|year= 2007|publisher= Esis/Erlangga|location= Jakarta|id = ISBN 974-734-646-3 }} {{id icon}}

{{Authority control}}


[[Kategori:Mekanika]]
[[Kategori:Mekanika]]

Revisi terkini sejak 26 Mei 2024 09.18

Untuk kegunaan lain, lihat Usaha (disambiguasi).
Usaha
Pemukul baseball melakukan usaha positif pada bola dengan memberikan gaya padanya.
Simbol umumW
Satuan SIjoule (J)
Dalam satuan pokok SI1 kg⋅m2/s2
Dimensi SIM L2 T−2
Turunan dari
besaran lainnya		W = F ⋅ s
W = τ θ
Bagian dari seri artikel mengenai
Mekanika klasik
Hukum kedua Newton
Cabang
Dasar
Rumus
Topik inti
Rotasi
Ilmuwan

Usaha atau kerja (dilambangkan dengan W dari Bahasa Inggris work) adalah energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.

Usaha didefinisikan sebagai integral garis (pembaca yang tidak akrab dengan kalkulus peubah banyak lihat "rumus mudah" di bawah):

di mana
C adalah lintasan yang dilalui oleh benda;
adalah gaya;
adalah posisi.

Usaha adalah besaran skalar dan merupakan perkalian titik (dot product) antara gaya dengan perpindahan, tetapi dia dapat positif atau negatif. Tidak semua gaya melakukan usaha. Contohnya, gaya sentripetal dalam gerakan berputar seragam tidak menyalurkan energi; kecepatan objek yang bergerak tetap konstan. Kenyataan ini diyakinkan oleh formula: bila vektor dari gaya dan perpindahan tegak lurus, yakni perkalian titik mereka sama dengan nol.

Bentuk usaha tidak selalu mekanis, seperti usaha listrik, dapat dipandang sebagai kasus khusus dari prinsip ini; misalnya, di dalam kasus listrik, usaha dilakukan dalam partikel bermuatan yang bergerak melalui sebuah medium.

Konduksi panas dari badan yang lebih hangat ke yang lebih dingin biasanya bukan merupakan usaha mekanis, karena pada ukuran mikroskopik, tidak ada gaya yang dapat diukur. Pada ukuran atomik, ada gaya di mana atom berbenturan, tetapi dalam jumlahnya usaha hampir sama dengan nol.

Perhitungan matematis

[sunting | sunting sumber]

Untuk benda bergerak, besarnya usaha/waktu (daya) bisa dihitung. Maka, besarnya usaha yang dilakukan gaya (diukur dalam joule/sekon atau watt) adalah perkalian skalar dari gaya (vektor) dengan kecepatan (vektor). Perkalian skalar dari gaya dan kecepatan ini adalah daya sesaat. Seperti kecepatan yang diintegrasikan terhadap waktu untuk mendapatkan jarak total, menurut teorema dasar kalkulus, total usaha sepanjang lintasan adalah integral waktu dari daya sesaat sepanjang lintasan yang dilewati.[1]

Penerapan perhitungan

[sunting | sunting sumber]

Gerak rotasi pada benda tegar

[sunting | sunting sumber]

Perhitungan usaha dapat dilakukan pada sebuah gaya (F) yang bekerja pada jarak (R) pada sumbu putar suatu benda. Pada benda tegar, sebuah momen gaya melakukan rotasi pada sudut tertentu (R) dengan nilai usaha (W) yang dapat dirumuskan melalui gerak linier yaitu: W = F. Rθ. Perhitungan F.R merupakan perhitungan momen gaya, sehingga perumusan nilai usaha dapat diubah menjadi: W= τ θ. Nilai usaha dalam gerak rotasi benda tegar dinyatakan dalam satuan Joule. Momen gaya dinyatakan dengan satuan kg.m, sedangkan sudut yang dibentuk dinyatakan dalam satuan rad.[2]

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ Resnick, Robert and Halliday, David (1966), Physics, Section 1–3 (Vol I and II, Combined edition), Wiley International Edition, Library of Congress Catalog Card No. 66-11527
  2. ^ Yuberti (2013). Konsep Materi Fisika Dasar 2 (PDF). Bandar Lampung: Anugrah Utama Raharja (AURA). hlm. 16. ISBN 978-602-1297-30-8. 

Bacaan lanjut

[sunting | sunting sumber]
  • Abdullah, Mikrajuddin (2007). Fisika 2A SMA dan MA Untuk Kelas XI Semester 1. Jakarta: Esis/Erlangga. ISBN 974-734-646-3.  (Indonesia)
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Usaha_(fisika)&oldid=25757457"