9. Pokok Bahasan USAHA
d. Usaha adalah hasil kali antara gaya dengan jarak perpindahan yang searah dengan gaya tersebut.
F F s
Rumus : W = F × s Dimana :
W : usaha J F : gaya yang bekerja N
s : jarak perpindahan m Suatu benda dikatakan melakukan usaha apabila benda tersebut mengalami
perpindahan yang arahnya sama dengan gaya yang bekerja. e. Syarat adanya usaha adalah ada gaya F dan ada jarak perpindahan yang
searah dengan gaya bekerja s. b. Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana adalah alat yang dapat digunakan mempermudah dalam melakukan usaha.
Keuntungan menggunakan pesawat sederhana adalah mengurangi besar gaya dan merubah arah gaya.
Contoh pesawat sederhana yang sering digunakan, yaitu tuas, katrol dan bidang miring.
1. Tuas Persamaan yang berlaku pada tuas
adalah sebagai berikut : W L
W
= F L
F
Keuntungan mekanik tuas adalah :
W L
W
L
F
F
F W
KM =
atau
W F
L L
KM =
Dimana : W
: berat beban N F
: gaya kuasa N L
W
: lengan beban m L
F
: lengan kuasa m T
: titik tumpu KM : keuntungan mekanis
2. Katrol Katrol adalah pesawat yang dapat mengubah gaya tarik menjadi gaya angkat.
a. Katrol tetap
Keterangan : A : titik kuasa
B : titik beban O : titik tumpu
W : beban F
: kuasa OB : lengan beban L
W
OA : lengan kuasa L
F
Prinsip keseimbangan : F . OA = W . OB Keuntungan mekanik KM =
W F
L L
F W =
Karena OB = OA atau L
W
= L
F
maka untuk katrol tetap KM = 1 berarti W = F. s
W F
B A
O
b. Katrol Bergerak
Keterangan : A : titik kuasa
B : titik beban O : titik tumpu
W : beban F
: kuasa OB : lengan beban L
W
OA : lengan kuasa L
F
Prinsip keseimbangan : F . OA = W . OB Keuntungan mekanik KM =
W F
L L
F W =
Karena OA = 2OB maka KM = 2 Berarti W = 2 . F atau F =
2 W
c. Bidang Miring
Persamaan yang berlaku pada bidang miring adalah :
F =
W .
s h
KM =
h s
F W =
Keterangan : F : gaya kuasa N
h : tinggi tumpuan bidang miring m s : panjang bidang miring m
w : berat beban N
W F
O A
B
w F
s h
Besarnya usaha pada bidang miring dapat ditentukan dengan persamaan : W = F . s
Dimana : W : usaha J
d. Daya Daya adalah kecepatan pesawat dalam melakukan usaha atau besar usaha yang
dilakukan pesawat dalam waktu 1 sekon. Besarnya daya dapat ditentukan dengan persamaan :
P =
t W
Dimana : P
: daya watt W
: usaha J t
: waktu sekon Satuan daya dalam SI = Joule sekon = watt
B. Kerangka Berpikir