4. Jika arah gaya yang melakukan usaha searah sumbu x positif dan perpindahan benda dari x =-4 m kex2 =-10 m, maka gaya tersebut melakukan usaha negatif, mengapa? 

Pahamifren ada yang masih ingat apa itu usaha atau kerja? Usaha atau kerja merupakan gaya yang dilakukan pada sebuah benda sehingga menyebabkan benda tersebut berpindah posisi. Kalo Pahamifren ngasih gaya dorong ke meja tapi mejanya belum bergerak, berarti usahanya masih nol atau belum berhasil. Nah! Secara matematika, Usaha bisa kita tulis dalam persamaan berikut.\[W= Fs\]$W$ adalah usaha dengan satuan Joule, $F$ adalah gaya dengan satuan Newton, dan $s$ adalah perpindahan yang terjadi dengan satuan meter.

Dari persamaan di atas kita bisa pelajari juga, jika Pahamifren mendorong gerobak berat mulai dari satu titik posisi kemudian bergerak berputar-putar mengitari lapangan hingga kembali ke titik posisi awal, maka usaha $W$ akan bernilai nol atau usaha kita tetap sia-sia. Karena jika kita telaah lagi, kasus ini tidak mengalami perpindahan $s$ karena posisi awal dan posisi akhirnya sama. Sama halnya dengan orang yang mendorong gerobak, tapi gerobaknya tidak bergeser sedikitpun, maka usahanya juga bernilai nol.

Nah kalo usaha negatif gimana? Yukk kita bahas lewat konsep “Menghitung usaha”!

Step 1: Identifikasi Konsep

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1576/ModuleId-2/QuestionCode-21HQHTUJL57/dorong mobil_modified_www clipartbest com.PNG" />(Sumber: modifikasi dari www.clipartbest.com)

Seperti yang sudah kita pelajari dari persamaan usaha/kerja di atas ($W$), dimana besarannya bergantung pada besaran fisis gaya $F$ dengan perpindahan $s$. Usaha $W$ akan bernilai positif jika arah gaya $F$ searah dengan arah perpindahannya. Sedangkan untuk usaha yang bernilai negatif didapatkan jika arah gaya $F$ berlawanan dengan arah perpindahannya.

Hah? Gimana caranya gaya $F$ punya arah berlawanan dengan arah perpindahan? Yuk simak gambaran berikut!
Bayangkan ada seseorang yang berusaha adu kekuatan dengan mobil seperti gambar di atas. Orang tersebut memberikan gaya dorong pada mobil. Tapi apa daya, kekuatan mobil lebih besar sehingga orang tersebut justru berpindah dari posisi awalnya mundur ke belakang.

Nah! pada kasus di atas, gaya dorong yang diberikan orang tersebut melakukan usaha yang bernilai negatif. Karena arah gaya dorongnya tersebut berlawanan dengan arah perpindahannya.
Demikian pula pada kasus di soal ini. 

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1576/ModuleId-2/QuestionCode-21HQHTUJL57/Capture.PNG" />

Pada soal ini, kita dapati informasi dimana gaya $F$ memiliki arah ke sumbu x positif. Artinya gaya $F$ mengarah ke kanan. Akan tetapi, benda justru mengalami arah perpindahan dari $x_1$ = $-4$ $m$ ke $x_2$ = $-10$ $m$. Artinya, perpindahan terjadi ke arah kiri. Dari sini kita dapati bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya $F$ bernilai negatif.

Step 2: Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi

Jadi alasan mengapa gaya pada kasus di soal ini melakukan usaha negatif karena arah gayanya berlawanan dengan arah perpindahan benda.