Pengertian, Persamaan Dan Satuan Usaha

Usaha (W) atau disebut juga sebagai “kerja”, dideskripsikan sebagai “apa yang dihasilkan oleh gaya ketika ia bekerja pada benda sementara benda tersebut bergerak dalam jarak tertentu”.

Persamaan Umum Usaha

Usaha yang dilakukan pada sebuah benda oleh gaya yang konstan (besar dan arah), didefinisikan dalam persamaan :

W = F_dd

Dimana F_d merupakan komponen gaya konstan F yang sejajar dengan perpindahan d (Gambar dibawah). Sehingga persamaan di atas dapat dituliskan sebagai :

W = F cos θ d

Dimana :

F = besar gaya konstan (N)
θ = sudut antara arah gaya dan perpindahan
d = besar perpindahan benda

Gambar seseorang sedang menarik sebuah peti sepanjang lantai.

Satuan Usaha

Satuan usaha dalam sistem mks adalah Nm atau Joule. Dimana 1 J = 1 Nm = 1kg m²/s². Sedangkan dalam sistem cgs, satuannya erg dimana 1 erg = 1 dyne.cm.

Jika seseorang memegang tas belanja (Gambar disamping) yang berat dalam keadaan diam (tidak berpindah posisi, maka dapat dikatakan bahwa orang tersebut tidak melakukan usaha padanya. Sebuah gaya memang diberikan, tetapi tetapi tidak terjadi perpindahan (d = 0) sehingga W = 0. Orang tersebut juga tidak melakukan usaha pada tas belanja jika orang itu membawanya sementara dia berjalan horizontal melintasi lantai dengan kecepatan konstan (Gambar disamping). Tidak ada gaya horizontal yang dibutuhkan untuk memindahkan tas belanja dengan kecepatan konstan. Meskipun diberikan gaya F ke atas pada tas tersebut yang sama dengan beratnya. Tetapi gaya ke atas F tegak lurus terhadap gerak horizontal dan dengan demikian tidak ada hubungannya dengan gerak. Artinya , gaya ke atas F tidak  melakukan usaha (W = 0) karena θ = 90. Jadi ketika suatu gaya tertentu bekerja tegak lurus terhadap gerak, tidak ada usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut.

Nilai usaha juga bisa bertanda negatif, hal ini berarti usaha yang dilakukan oleh gaya yang melawan perpindahan. Misalnya usaha yang dilakukan oleh gaya pengereman, usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan permukaan benda, dan usaha yang dilakukan gaya berat terhadap benda yang bergerak ke atas. Karena usaha termasuk besaran skalar, maka usaha yang dilakukan oleh berbagai macam gaya yang bekerja pada suatu benda diperoleh dengan cara menjumlahkan secara aljabar biasa.