Usaha dan Pesawat Sederhana

Dalam kehidupan sehari-hari kata usaha biasanya diberikan untuk semua aktivitas dalam rangka menyelesaikan sebuah permasalahan. Usaha juga diberikan untuk aktivitas yang dapat mendatangkan uang, misalnya badan usaha. Saat ini kita sedang membahas fisika, maka usaha memiliki makna khusus yang telah disepakati oleh para ahli.

Usaha diberikan pada suatu gaya yang dapat menyebabkan perpindahan suatu benda. Misalnya anda mendorong bangku sehingga bergeser sejauh satu meter. Dikatakan anda telah melakukan usaha. Tapi jika gaya dorong tersebut tidak membuat meja berpindah (misalnya karena terlalu berat), maka usahanya bernilai nol dan anda dikatakan belum melakukan usaha. Itulah usaha dalam pembahasan fisika, intinya gaya harus dapat memindahkan suatu benda.

Selain itu, untuk dikatakan sebagai suatu usaha maka arah perpindahan harus sama dengan arah gaya. Jika arah perpindahan tidak sama dengan arah gaya maka usaha tersebut pasti tidak dilakukan oleh gaya itu, tetapi oleh gaya lain yang belum kita perhitungkan.

Karena itulah usaha (dalam bahasa inggris work) dapat dirumuskan sebagai berikut:

W = F x S

Dimana W adalah usaha dengan satuan Joule, F adalah gaya dengan satuan Newton dan S adalah perpindahan dengan satuan meter.

(Gambar : https://1.bp.blogspot.com)

Dalam kehidupan sehari-hari manusia seringkali menggunakan alat yang dapat membantu mereka untuk melakukan suatu pekerjaan. Dengan alat tersebut (yang disebut dengan pesawat atau mesin) usaha dapat dilakukan dengan lebih menghemat gaya yang harus dikeluarkan oleh seseorang. 

Saat ini dengan perkembangan ilmu pengetahuan manusia telah banyak membuat pesawat atau mesin yang canggih, mulai dari mesin kendaraan hingga mesin industri. Namun kita hanya akan membahas pesawat sederhana, yang telah dipakai oleh manusia sejak zaman kuno karena alat-alat tersebut bahannya telah banyak tersedia di alam dan mudah sekali dibuat.

1. Bidang Miring

Adalah pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan barang ke tempat yang lebih tinggi. Misalnya seorang menggunakan papan sebagai bidang miring untuk memindahkan barang ke atas truk, seperti pada gambar.

2. Baji

Adalah pesawat sederhana dengan bentuk mirip dengan bidang miring namun dengan ukuran yang kecil dan mudah dibawa kemana-mana. Fungsi utamanya adalah untuk memisah atau memotong barang. Sebagai contoh adalah kapak, pisau dan pasak. Gaya diberikan pada bagian yang tumbul sehingga bagian  yang lancip atau tajam akan dapat memisahkan, menembus atau memotong benda.

3. Pengungkit

Pengungkit adalah pesawat sederhana yang berfungsi juga untuk memindahkan barang namun dengan prinsip memanfaatkan titik tumpu pada pesawat sehingga gaya yang diperlukan menjadi lebih sedikit dari biasanya.

Terdapat tiga bagian pada pengungkit yang harus diperhatikan. Yang pertama adalah lengan kuasa, yaitu bagian pada pengungkit dimana gaya diberikan. Kedua adalah lengan beban yaitu bagian pada pengungkit sebagai tempat beban yang harus dipindah dan yang ketiga adalah titik tumpu, yaitu bagian pada pesawat dimana lengan kuasa bertumpu ketika bekerja.

(Sumber Gambar: https://belajarmandiriyuk.com)