Benda bermassa 5 kg diberi gaya vertikal ke atas 70 N, selama 4 sekon seperti pada gambar berikut. Besar usaha yang dilakukan gaya jika benda mula-mula diam adalah ...

Jawaban yang benar adalah 2.240 J. Usaha didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya searah perpindahan dengan besar perpindahannya. Secara matematis persamaannya adalah : W = F s dengan : W = Usaha (J) F = gaya (N) s = perpindahan (m) Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka benda yang bergerak pasti memiliki percepatan. Secara matematis Hukum II Newton dinyatakan sebagai : a = ∑F/m atau ∑F = m a dengan : ∑F = resultan gaya (N) m = massa (kg) a = percepatan (m/s²) Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap baik besar maupun arahnya. Rumus yang berlaku dalam GLBB adalah : s = vo.t + ½.a.t² dengan : vo = kecepatan awal (m/s) a = percepatan (m/s²) t = selang waktu (s) s = jarak atau perpindahan (m) Diketahui : m = 5 kg F = 70 N t = 4 s g = 10 m/s² vo = 0 Ditanya : W oleh F = ...? Pembahasan : Hitung percepatan yang dialami benda : ∑F = m a F - w = m a F - (m g) = m a 70 - (5 x 10) = 5a 20 = 5a a = 4 m/s² Hitung jarak yang ditempuh benda : s = vo.t + ½ a.t² s = 0 + ½(4)(4)² s = 32 m Usaha yang dilakukan gaya F adalah : W = F s W = 70 x 32 W = 2.240 J Jadi besar usaha yang dilakukan gaya F adalah 2.240 J.