4. Seorang anak beratnya 480 N berlari menaiki tangga setinggi 3 m dalam waktu 1,5 menit. Daya yang dikerjakan siswa tersebut selama menaiki tangga adalah ... a. 16 Watt b. 80 Watt c. 240 Watt d. 960 Watt 

Pada soal ini, kita diminta menentukan daya yang dikerjakan anak ketika menaiki tangga. Tentu kalian pernah mendengar kata daya ya. Daya memiliki kaitan yang erat dengan usaha dan energi nih. Bagaimana keterkaitannya ya? Oke, kita review terlebih dahulu tentang konsep daya ya. 

Identifikasi Konsep

Daya dapat didefinisikan sebagai <b>usaha yang dilakukan tiap satuan waktu</b>. Besarnya daya menunjukkan seberapa cepat energi ditransfer ketika melakukan sesuatu dan dapat juga menunjukkan seberapa besar energi yang diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya dalam selang waktu tertentu. Nah dari definisi ini, kita bisa rumuskan persamaan daya yaitu:

\(P=\frac{W}{t}\)

dimana:
\(P\) = daya (Watt)
\(W\) = usaha (Joule)
\(t\) = waktu (s)

Pada soal tersebut diketahui:
Berat anak \(w\) = 480 N
Menaiki tangga setinggi 3 m, berarti perpindahan yang dialami \(h\) = 3 m
Waktu \(t\) = 1,5 menit = 1,5 x 60 s = 90 s

Yang ditanyakan adalah daya \(P\)?

Untuk menentukan daya, kita gunakan persamaan daya ya

\(P=\frac{W}{t}\)

Nah, ingat bahwa usaha merupakan banyaknya energi yang ditransfer pada benda sehingga melakukan perpindahan. Besarnya usaha dapat dihitung dengan mengalikan gaya dan perpindahannya. Dalam kasus ini, gaya anak untuk menaiki tangga besarnya sama dengan gaya beratnya, dan perpindahan yang dialami sama dengan tinggi yang dicapai. Sehingga usaha dapat kita hitung sebagai berikut:

\(W=w\cdot h\)
\(W=480\cdot 3\)
\(W=1440\) J
 
Selanjutkan kita masukkan nilai ini ke persamaan daya,

\(P=\frac{W}{t}\)
\(P=\frac{1440}{90}\)
\(P=16\) W

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi daya yang dikerjakan anak tersebut selama menaiki tangga adalah 16 Watt. Jawabannya adalah A. 