CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN USAHA DAN ENERGI

Berikut merupakan beberapa contoh soal dan pembahasan materi fisika usaha dan energi
1. Sebuah benda bermassa 1 kg jatuh bebas dari ketinggian 2 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s²,tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda tersebut...
Pembahasan :

Diketahui     : m = 1 kg, h = 2 m,
Ditanyakan  : W
Jawab          :
W = F.s
W = m.g.h
W = (1)(10)(2) = 20 Joule
2. Benda bermassa 10 kg awalnya bergerak dengan kelajuan 5 m/s. Setelah itu bergerak dengan kelajuan 10 m/s. Tentukan usaha total yang dilakukan benda itu...
Pembahasan :

Diketahui      : m = 10 kg , vo = 5 m/s , vt = 10 m/s
Ditanyakan   : W total
Jawab           :
W total = △Ek
W total = ½ m (vt² - vo²)
W total = ½ (10)(10² - 5²)
W total = (5)(100 - 25)
W total = 375 Joule
3. Energi 4900 Joule digunakan untuk mengangkat vertikal benda bermassa 50 kg,jika percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s². Benda akan naik setinggi...
Pembahasan :

Diketahui : W = 4900 J, m = 50
Ditanya    : △h
Jawab      :
W     = △Ep
W     = m.g.△h
4900 = (50)(9,8)(△h)
△h    = 4900/490 = 10 meter
4. Bola dengan massa 2 kg dilempar vertikal keatas dengan kecepatan awal 30 m/s. Pada ketinggian 25 m bola itu memiliki energi kinetik sebesar...
Pembahasan :

Diketahui : m = 2 kg, va = 30 m/s, hb = 25 m
Ditanya    : Ekb
Jawab      :
Ema = Emb
Eka + Epa = Ekb + Epb
½m(va)² + 0 = m.g.hb + Ekb
½.2(30²) = 2.10.25 + Ekb
Ekb = 900 - 500 = 400 Joule
5. Seorang anak menarik benda bermassa 2 kg dengan gaya 80 N dengan sepotong tali dan membentuk sudut 60° terhadap horizontal seperti gambar dibawah ini. Usaha yang dilakukan anak tersebut untuk memindahkan benda sejauh 5 meter adalah...
Pembahasan :

Diketahui : F = 80 N , s = 5 m , α = 60°
Ditanya  : W
Jawab  :
W = F.s cos α
W = 80.5.cos 60°
W = 80.5.½ = 200 Joule