Soal No. 1 Balok bermassa 2 kg berada di atas permukaan yang licin didorong dari kondisi diam hingga bergerak dengan percepatan 2 m/s2. Tentukan usaha yang dilakukan terhadap balok selama 5 sekon! Pembahasan Soal No. 2 Sebuah balok ditarik gaya F = 120 N yang membentuk sudut 37o terhadap arah horizontal sehingga balok bergeser sejauh 10 m seperti pada gambar, tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya F pada balok Pembahasan : Soal No. 3 Tentukan usaha yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut! Pembahasan Soal No. 4 Tentukan besarnya usaha hingga detik ke 12! Pembahasan W = 1/2(12 + 9) x 6 ( Soal No. 5 Tentukan besar gaya pengereman yang harus dilakukan agar mobil berhenti di lampu merah yang saat itu berjarak 100 meter dari mobil! (72 km/jam = 20 m/s) Pembahasan Soal No. 6 Pembahasan Pada martil : Pada tanah oleh gaya gesekan: Cari kedalaman masuknya tongkat (S) oleh sekali pukulan martil: F S = mgΔh (103) S = 10 (10)(0,5) S = 50/1000 = 5/100 m = 5 cm Jadi sekali jatuhnya martil, tongkat masuk tanah sedalam 5 cm. Untuk tongkat sepanjang 40 cm, maka jumlah jatuhnya martil: Soal No. 7 c) usaha total Gunakan g = 10 m/s2, sin 53o = 0,8, cos 53o = 0,6, W (huruf besar) untuk lambang usaha, dan w (kecil) untuk lambang gaya berat. Pembahasan gaya normal (N), gaya berat dengan komponennya yaitu w sin 53° dan w cos 53°, gaya gesek Fgesb) usaha masing-masing gaya pada balok Dengan bidang miring sebagai lintasan (acuan) perpindahan: -Usaha oleh gaya Normal dan komponen gaya berat w cos 53° Usaha kedua gaya bernilai nol (gaya tegak lurus lintasan) -Usaha oleh komponen gaya berat w sin 53° W = w sin 53° . S W = mg sin 53° . S W = (6)(10)(0,8)(5) = + 240 joule (Diberi tanda positif, arah mg sin 53° searah dengan pindahnya balok.) -Usaha oleh gaya gesek Cari besar gaya gesek terlebih dahulu fges = μ N fges = μ mg cos 53° fges = (0,1) (6)(10)(0,6) = 0,36 N 3,6 N W = − fges S = − 3,6 (5) = − 18 joule (Diberi tanda negatif, arah gaya gesek berlawanan dengan arah pindahnya balok) c) usaha total Wtotal = +240 joule − 18 joule = + 222 joule Thanks to gita atas masukannya,..penempatan koma sudah diubah. Soal No. 8 Balok didorong ke atas oleh gaya F = 25 N hingga bergeser ke atas untuk tinjauan sejauh 5 meter. Gaya gesek yang terjadi antara balok dengan bidang miring sebesar 3 N. Kemiringan bidang 53° terhadap horizontal. Tentukan beserta tanda positif atau negatifnya: a) usaha oleh gaya F b) usaha oleh gaya gesek c) usaha oleh gaya berat d) usaha total Pembahasan a) usaha oleh gaya F W = F . S = + 25 (5) = + 125 joule b) usaha oleh gaya gesek c) usaha oleh gaya berat d) usaha total Soal No.9 Pembahasan Usaha oleh gaya berat W = mg sin θ Dari soal telah diketahui bahwa (mg) = 10 Newton dan θ = 30°, sehingga Soal No.10 W = 1600 joule Soal No.11 Pembahasan Usaha perubahan energi kinetik benda: W = 1/2 m Δ(v2) W = 1/2 x 1000 x 52 W = 12 500 joule Catatan: Soal No.12 Sebuah benda massa 5 kg berada di bagian atas bidang miring yang licin.
Jika kecepatan awal benda adalah 2 m/s tentukan usaha yang terjadi saat benda mencapai dasar bidang miring, gunakan percepatan gravitasi bumi di tempat itu g = 10 m/s2 dan sin 53o = 4/5! Pembahasan Cara pertama: Usaha = selisih energi kinetik benda Saat kecepatannya 2 m/s, energi kinetiknya adalah: Berikutnya harus tahu kecepatan benda saat tiba dibawah, cari dulu percepatannya Percepatan benda pake hukum newton ΣF = ma mg sin 53° = ma g sin 53° = a 10 × 4/5 = a a = 8 m/s2 Kecepatan benda, rumus glbb: Di sini dibiarkan dalam bentuk Vt2 saja, karena nanti diperlukan Vt2 . Saat sampai di bawah, energi kinetiknya adalah: Sehingga, Usaha = selisih energi kinetik benda Cara kedua: W = selisih energi potensial benda W = mgΔh W = 5(10)(10 sin 53°) W = 50 (10)(4/5) = 400 joule Cara ketiga: W = F S (gaya dikali perpindahan) yang jadi gaya F = mg sin 53° Jadinya W = 5 (10)(4/5)(10) = 400 joule |