Misalnya Anda terlibat dalam soal fisika yang mengharuskan Anda menghitung usaha yang dilakukan oleh mesin mobil, selalu ada cara untuk menemukan jawaban yang akurat. Dalam konteks soal ini, kita harus mencari usaha atau energy yang diberikan mesin mobil untuk memindahkan kendaraan dari keadaan diam menjadi bergerak dengan kecepatan 5 m/s.
Usaha atau “work” dalam fisika dapat didefinisikan sebagai “daya yang diperlukan untuk menggerakkan obyek sejauh tertentu sepanjang garis gaya dorongan,” dan diukur dalam satuan joule (J).
Rumus untuk mencari usaha dalam Fisika merupakan usaha yang dilakukan untuk memindahkan benda melalui jarak tertentu, adalah/:
[
W = F * d * cosθ
]
dimana:
- W adalah usaha
- F adalah gaya yang diberikan (Newton)
- d adalah jarak yang dilalui (meter)
- cosθ adalah cosine sudut yang dibuat oleh gaya dan arah pergerakan
Dalam konteks soal kita, mobil bergerak dalam arah yang sama dengan gaya yang diberikan (mendorong mobil maju), jadi θ=0 dan cos(0)=1. Dengan kata lain, arah gaya dan arah pergerakan sama, jadi kita bisa menyederhanakan rumus menjadi :
[ W = F * d ]
Namun, kita tidak memiliki informasi tentang gaya atau jarak dalam soal ini. Jadi kita menggunakan rumus lain yaitu mengubah energi kinetik untuk mencari usaha.
[
K.E = 1/2 * m * v^2
]
digunakan untuk mencari usaha karena mobil bergerak dari keadaan diam, dan usaha yang dilakukan oleh mesin mobil sama dengan perubahan energi kinetik mobil. Dimana :
- K.E adalah energi kinetik (Joule atau J)
- m adalah massa obyek (dalam kilogram atau kg)
- v adalah kecepatan obyek (dalam meter per detik atau m/s)
Jadi, kita hanya perlu mengganti nilai m dan v ke dalam rumus. Massa mobil adalah 1 ton = 1000 kg (ingat 1 ton = 1000 kg) dan kecepatan mobil adalah 5 m/s.
Bila dimasukkan ke dalam rumus, maka:
[ K.E = 1/2 * 1000 kg * (5 m/s)^2 ]
[ K.E = 1/2 * 1000 kg * 25 m^2/s^2 ]
[ K.E = 12500 J ]
Jadi, usaha yang dilakukan oleh mesin mobil adalah 12500 Joule atau J. Ketika Anda menemui soal fisika di masa depan, ingatlah bahwa pendekatan untuk mengatasi mereka biasanya melibatkan proses pengidentifikasian apa yang Anda ketahui dan apa yang perlu Anda cari. Semoga artikel ini telah membantu Anda memahami cara menghitung usaha dalam fisika!
