Rumus W = Fd – Cara Menghitung Usaha (Latihan)
W = Fd — Usaha ketika gaya dan perpindahan sejajar
Usaha mekanik mengukur energi yang dipindahkan oleh gaya yang bekerja sepanjang perpindahan. Jika gaya dan perpindahan sejajar, W = F d. Jika membentuk sudut, gunakan W = F d cosθ.
Panduan — cara menggunakan rumus ini
- 1. Pastikan arah gaya dan perpindahan (atau gunakan cosθ).
- 2. Konversikan jarak ke meter dan gaya ke newton.
- 3. Hitung W = Fd (atau Fd cosθ), lalu P = W/t jika ditanyakan daya.
- 4. Untuk pengangkatan vertikal yang perlahan melawan gravitasi, W ≈ mgh.
Penurunan rumus
Usaha didefinisikan sebagai integral garis dari gaya. Untuk gaya konstan:
- Hanya komponen F yang searah d yang menghasilkan usaha:
W = \vec{F}\cdot\vec{d} = Fd\cos\theta - Jika θ = 0° (arah sama), cosθ = 1:
W = Fd - Jika θ = 90°, cosθ = 0 dan W = 0:
W = 0
Satuan: N · m = J. Usaha dapat bernilai positif atau negatif tergantung pada sudutnya.
Contoh
Contoh: 30 N sepanjang 4 m
W = (30)(4) = 120 J.
Contoh: gaya tegak lurus
Setiap gaya F dengan θ = 90° → W = 0.