Gambar oleh Pustekkom
Gambar diambil dari Pustekkom


Usaha 

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melakukan aktivitas yang membutuhkan tenaga, misalnya mendorong meja, menarik kursi juga aktivitas lainnya yang membutuhkan gaya (tarikan atau dorongan). Ketika kita memberikan gaya (tarikan atau dorongan) kepada sebuah benda yang menyebabkan benda tersebut berpindah, maka dapat dikatakan bahwa kita telah melakukan usaha. Tetapi jika gaya yang kita berikan kepada sebuah benda tidak menyebabkan benda tersebut berpindah, maka dikatakan bahwa kita tidak melakukan usaha atau usaha kita nol. 

Dapatkah kamu menyebutkan aktivitas apa saja yang merupakan usaha? 
Manakah di antara aktivitas berikut yang merupakan usaha dan bukan usaha? 

  1. Rani mendorong meja sehingga meja bergeser sejauh 20 cm 
  2. Adik menarik kursi tetapi kursi tidak berpindah 
  3. Sebuah bola jatuh dari lantai 2 rumah tetanggaku 
  4. Siska mendorong pintu yang terkunci, namun pintu tidak juga terbuka 
  5. Pak Gandi mendorong gerobak pasir sehingga gerobak berpindah sejauh 5 m 

Semakin besar gaya yang digunakan untuk memindahkan benda, semakin besar pula usaha yang dilakukan. Semakin besar perpindahan yang terjadi, semakin besar pula usaha yang dilakukan.

Berdasarkan hal itu, besarnya usaha (W) dapat dihitung dengan mengalikan gaya (F) dengan perpindahan (S). 
Secara matematis dapat dirumuskan : 

 W = F. S
 
dengan : 
W = usaha (joule) 
F = gaya (newton) 
S = perpindahan (meter) 

Untuk lebih memahami konsep dan penerapan rumus usaha, mari kita pahami permasalahan berikut! 

Anton mendorong meja dengan gaya 50 N sehingga meja berpindah sejauh 10 m, sedangkan Beni mendorong meja dengan gaya sebesar 100 N dan meja berpindah sejauh 20 m. 
Siapakah yang usahanya paling besar? 
Berapa besar usaha yang dilakukan oleh Anton dna Beni? 

Diketahui : 

FAnton = 50 N, SAnton = 10 m 
FSiti = 100 N, SSiti = 20 m 
Ditanya : 

WAnton dan WBeni 

W = F. S 

WAnton = 50 N . 10 m = 500 joule 

WBeni = 100 N . 20 m = 2000 joule 

Jadi besar usaha yang paling besar adalah usaha yang dilakukan oleh Beni 

Berdasarkan peristiwa di atas, siapakah di antara Anton dan Beni yang mengeluarkan energi paling banyak? Untuk menghitung jumlah energy yang digukanak tiap detik (daya) dapat ditentuka dengan cara membagi besar usaha (W) denga selang waktunya (t), atau secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut : 

P = W/t 

dengan : 

P = daya (watt) 
W = Usaha (joule) 
T = waktu (sekon)




Untuk Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) materi ini bisa dilihat di sini


Pesawat Sederhana


Alat bantu yang dapat memudahkan pekerjaan manusia disebut pesawat. Pesawat sederhana adalah alat bantu pekerjaan yang dibuat dengan sederhana.

Jenis-jenis pesawat sederhana :

  1. Tuas atau pengungkit
  2. Bidang Miring
  3. Katrol
  4. Roda berporos
Dengan menggunakan pesawat sederhana, kita mendapatkan keuntungan mekanis. Semakin besar keuntungan mekanis, semakin kecil tenaga yang dikeluarkan.

1. Tuas atau Pengungkit

Bagian-bagian tuas : 
  • Berat beban  yang akan diangkat disebut gaya beban (FB)
  • Gaya yang digunakan untuk mengangkat batu atau beban disebut gaya kuasa (FK)
  • Jarak antara penumpu dengan beban disebut lengan beban (lb)
  • Jarak antara penumpu dengan kuasa disebut lengan kuasa

                                            Syarat kesetimbangan tuas :

                                                FB x Lb = FK x LK

                        Keuntungan Mekanis (KM) = FB/FK atau KM = LK/LB

Jenis-jenis pengungkit :

Jenis pertama     : Letak titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasa
Jenis kedua        : Letak titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa
Jenis ketiga        : Letak titik kuasa berada di antara titik tumpu dan titik beban


2. Roda Berporos

Roda berporos merupakan roda yang dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Roda berfungsi untuk memudahkan gerak, meningkatkan kecepatan dan memperbesar gaya
Contoh pesawat sederhana yang menggunakan roda berporos di antaranya adalah : kursi roda, sepeda, gerobak, sepatu roda.

3. Bidang miring

Bidang miring adalah bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu.sehingga dapat memperkecil gaya kuasa.Contoh penerapan bidang miring adalah, sekrup, pisau, tangga.

4. Katrol

Jenis-jenis katrol

Katrol tetap berfungsi untuk mengubah arah gaya, sedangkan katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya sehingga gaya kuasa lebih kecil dari bebannya.