Contoh Soal Usaha Fisika

Soal 1
Sebuah peti bermassa 6 kg ditarik dengan gaya tetap F = 50N yang arahnya 37° terhadap horizontal (sin 37°=0,6). Sebuah gaya P = 10N menghambat gerakan peti itu. Peti berpindah sejauh 3 m ke kanan
(a) Gambar diagram bebas pada peti,
(b) Hitunglah usaha yang dilakukan oleh setiap gaya yang bekerja pada peti
(c) Hitung usaha total yang dilakukan pada peti

Jawab:
(a) Gambar diagram bebas pada peti,

(b) usaha yang dilakukan oleh setiap gaya yang bekerja pada peti

Usaha oleh gaya FX: WX = F cos 370 x Δs = 50 N x 4/5 x 3 m = 120 J

Usaha oleh gaya Fy : Wy = Fy Δs cos 900 = 0

Usaha oleh gaya N: WN = NΔs cos 900 = 0

Usaha oleh gaya berat: Wg = mgΔs cos 2700 = 0

Usaha oleh gaya P: WP = PΔs cos 1800 = 10 N x 3 m (-1) m = - 30 J

(c) Usaha total yang dilakukan pada peti

WT = Wx + Wy + WN + Wg + WP = 120 J + 0 + 0 + 0 + (-30 J) = 90 J

Soal 2
Sebuah benda bermassa 4 kg bergerak ke atas pada sebuah bidang miring yang bersudut 370 (sin 370 = 0,6 ) terhadap orizontal . Tiga buah gaya luar bekerja pada benda gaya 80 N horizontal, gaya 100 N searah gerak benda dan gaya gesekan 10 N melawan arah gerak benda , jika benda berpindah sejauh 20 m
(a) gambarkan diagram bebas benda
(b) hitung usaha yang dilakukan oleh setiap gaya dalam (a)
(c) hitung usaha total yang bekerja pada benda

Jawab:
(a) gambarkan diagram bebas benda

(b) usaha yang dilakukan oleh setiap gaya dalam (a)

Usaha oleh gaya A: WA = A Δs cos 370 = 80 N x 4/5 x 20 m = 1280 J

Usaha oleh gaya B : WB = B Δs cos 00 = 100 N x 20 m = 2000 J

Usaha oleh gaya N: WN = NΔs cos 900 = 0

Usaha oleh gaya berat: Wg = mgΔs cos 3000 = 40 N x 20 m x ½ = 400 J
 
Usaha oleh gaya C: WC = CΔs cos 1800 = 10 N x 20 m (-1) m = - 200 J

(c) Usaha total yang dilakukan pada peti

WT = WA + WB + WN + WC + Wg = 1280 J + 2000 J + 0 + (-200 J) + 400 J = 3480 J

Soal 3
Balok A dengan berat 100 N bergerak menaiki bidang miring 30 derajat dan ketinggian 5 m tanpa gesekan oleh tarikan gaya F sehingga balok tersebut bergerak dengan kelajuan konstan.

Besar usaha yang telah dilakukan oleh F saat balok mencapai puncak bidang miring adalah....
A. 500 J
B. 250 J
C. 0
D. -250 J
E. -500 J

Jawab: E

Jika F menyebabkan balok bergerak dengan kelajuan tetap sampai di titik tertinggi maka usaha total yang dilakukan oleh gaya F sama dengan minus perubahan energi potensial gravitasi benda (usaha hanya dilakukan oleh gaya berat), maka

W = –(mgh – 0) = – 100 N x (5 m) = –500 J

0 Response to "Contoh Soal Usaha Fisika"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel