Usaha dan daya adalah dua konsep yang sering kita terapkan dalam aktivitas sehari-hari, seperti mendorong barang, mengangkat kursi, atau menggeser meja. Namun, walaupun kita sering melakukan hal-hal tersebut, belum tentu kita memiliki pemahaman yang mendalam tentang apa sebenarnya usaha dan daya itu. Oleh karena itu, Wijaya telah menyusun penjelasan lengkap untuk membantu Anda memahami konsep usaha dan daya, mulai dari pengertian, rumus, hingga contoh soalnya. Mari kita simak penjelasannya dengan seksama!

Definisi Usaha dan Daya

Usaha adalah definisi sederhana untuk memberikan deskripsi tentang seberapa keras Anda bekerja untuk melakukan suatu tugas atau memindahkan suatu benda. Usaha didefinisikan sebagai gaya yang diterapkan pada suatu benda, yang kemudian menghasilkan perpindahan benda tersebut. Satuan dari usaha adalah Joule.

Daya adalah besaran vektor yang menggambarkan kecepatan perubahan energi. Daya didefinisikan sebagai besarnya usaha yang dikerjakan dalam waktu tertentu atau besarnya energi yang dilewati benda pada waktu tertentu. Satuan dari daya adalah Watt.

Rumus Usaha

Rumus usaha dinyatakan sebagai berikut:

W = F x d

Keterangan:

• Usaha (Work) = W
• Gaya (Force) = F
• Perpindahan (distance) = d

Dalam rumus ini, usaha dinyatakan dalam satuan Joule (J), gaya dalam satuan Newton (N), dan perpindahan dalam satuan meter (m).

Rumus Daya

Rumus daya dinyatakan sebagai berikut:

P = W / t

Keterangan:

• Daya (Power) = P
• Usaha (Work) = W
• Waktu (time) = t

Dalam rumus ini, daya dinyatakan dalam satuan watt, usaha dalam satuan Joule (J), dan waktu dalam satuan detik (s).

Menghitung Usaha dan Daya

Misalkan ada suatu benda yang ditarik dengan gaya 15 N dan perpindahan 2 meter. Berapa besar usaha yang dilakukan pada benda tersebut?

W = F x d = 15 N x 2 m = 30 Joule

Berdasarkan rumus tersebut, dapat kita simpulkan bahwa usaha yang dilakukan pada benda tersebut adalah sebesar 30 Joule.

Sekarang kita ingin menghitung daya yang diperlukan untuk menggerakkan benda tersebut. Misalkan waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan benda tersebut selama 5 detik. Dalam hal ini, kita dapat menghitung besar daya yang diperlukan untuk menggerakkan benda tersebut:

P = W / t = 30 Joule / 5 detik = 6 Watt

Jadi, besarnya daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan benda tersebut adalah 6 Watt.

Contoh Soal dan Pembahasan

Suatu benda ditarik dengan gaya 50 N dan berpindah sejauh 15 m dengan selang waktu 10 detik. Berapa besar usaha dan daya yang dilakukan pada benda tersebut?

Pembahasan

Diketahui :

F = 50 N

d = 15 m

t = 10 s

Ditanyakan :

a. W = …?

b. P = …?

Jawaban :

a. W = F x d = 50 N x 15 m = 750 J.

b. P = W / t = 750 J / 10 s = 75 watt

Mari uji kemampuan kalian melalui Quizizz berikut