Rumus: Hubungan antara Daya dan Usaha

Saat kerja (usaha) dipermudah, maka energi yang dikeluarkan menjadi lebih sedikit. Kerja atau usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jarak, dalam satuan Joule (Newton meter). Secara matematis kerja atau usaha dapat dituliskan sebagai berikut.

W = F × S



Di mana:
W = Usaha (Joule),
F    = Gaya (Newton),
S    = Jarak (Meter)

Jika gaya yang dikerjakan pada benda tidak mengakibatkan perpindahan tempat, maka usaha bernilai nol. Besarnya usaha yang dilakukan tiap satuan waktu disebut dengan daya atau power (P) dan dinyatakan dalam satuan Watt. Daya dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut.

Di  mana:
P         = Daya (Watt),
W       = Usaha (Joule),
t          = Waktu (Second)

Contoh Soal 1

Selama setengah menit, seorang tukang parkir memberikan gaya sebesar 60 N pada sebuah mobil yang mogok di tempat parkir. Gaya tersebut mengakibatkan mobil berpindah sejauh 5 meter. Berapakah besar daya yang dimiliki tukang parkir tersebut?

Diketahui:

F = 60 N
S = 5 m

t  = 30 s

Ditanyakan: P = ... ?

Jawab:

W = F  S
     = 60 x 5
     = 300 N/m  

Jadi daya yang dimiliki tukang parkir adalah sebesar 10 Watt.

Contoh Soal 2

Berat badan Dio sebesar 600 N. Dio mampu menaiki tangga setinggi 10 meter dalam waktu setengah menit. Berapakah daya yang dimiliki Dio?

Diketahui:

s   = 10 m
t   = 0,5 menit = 30 s
Saat menaiki tangga, otot Dio mengerjakan gaya yang sama dengan berat badannya yaitu sebesar 600 N, jadi F = 600 N

Ditanyakan: P = ... ?

Jawab:






Jadi, daya yang dimiliki Dio sebesar 200 Joule/sekon atau 200 Watt.