Soal dan Pembahasan Usaha dan Energi

1. Sebuah balok bermassa 10 kg ditarik gaya 120 N sehingga balok berpindah sejauh 10 m ke arah kanan. Hitung usaha yang dilakukan terhadap balok jika gaya membentuk sudut 37⁰ terhadap perpindahan !
Diketahui :
m = 10 kg
F = 120 N
Α = 37 ⁰
S = 10 m

Ditanya :
W . . . ?
Jawab :
W = F cos α x s
W = 120 cos 37⁰ x s
W = 120 (0.8) (10)
W = 960 joule

2. Buah mangga yang massanya 2 kg jatuh dari pohonnya. Apabila tinggi pohon 100 m. Dengan mengabaikan gaya gesekkan udara hitung usaha yang dilakukan oleh gaya berat saat buah mangga berada pada ketinggian 20 m !
Diketahui :
m = 2 kg
g = 10 m/s2
Δh = 100m-20m = 80 m
Ditanya :
W . . . ?
Jawab :
W = Δ Ep
W = m g Δh
W = 2 (10)(80)
W = 960 joule

3. Sepeda motor yang massanya 1 kuintal bergaerak dari keadaan diam dengan kecepatan 10 m/s. hitung besar usaha yang dilakukan oleh mesin sepeda motor tersebut !
Diketahui :
m = 1 kuintal = 100 kg
Δv = 10 m/s
Ditanya :
W . . . ?
Jawab :
W = Δ Ek
W = ½ m v2
W = ½ (100) (10)2
W = 500 joule

4. Hitung usaha yang dilakukan selama 12 detik. Jika hubungan gaya dan perpindahan disajikan seperti pada grafik !



Diketahui :
t = 12 sekon
Ditanya :
w . . . ?
Jawab :
usaha sama dengan luas dibawah grafik (luas bangun trapesium)
W = 1/2(9 + 12) x 6
W = 1/2 (21)(6)
W = (10.5)(6)
W = 63 joule

5. Sebuah mobil yang massanya 250 kg bmula-mula diam bergerak di jalan raya dengan kecepatan 20 m/s. jika gaya gesekkan mobil dengan jalan 100 Newton. hitung gaya yang dikerjakan oleh mesin mobil tersebut !
Diketahui :
m = 250 kg
Δv = 20 m/s
Fgesek = 100 N
Ditanya :
W . . . ?
Jawab :
ΔW = ΔEm
F-fgesekan = ΔEk
F – 100 = ½ (250) (20)2
F – 100 = (125) (400)
F = 50000 N
F = 49900 joule

Rating: 4.5 JendralHp.com