1. Sebuah benda bermassa 2 kg diberi gaya 10 N pada lantai licin seperti pada gambar. Benda berpindah sejauh 5 meter. Besar usaha untuk memindahkan benda adalah ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:Besar usaha adalah hasil perkalian titik vektor gaya dan vektor perpindahan
\[\\W=F.S \\W=10\times 5 \\W=50J\]
2. Sebuah benda bermassa 2 Kg diberi gaya 20 N pada lantai licin seperti pada gambar, gaya yang diberikan membentuk sudut terhadap garis horizontal. Benda berpindah sejauh 5 meter. Besar usaha untuk memindahkan benda adalah ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\ \\W=F.S.cos \theta \\ W=20x5xcos60\\ W=50J\]
3. Sebuah benda bermassa 4 Kg diberi gaya 20 N pada lantai kasar seperti pada gambar, gaya yang diberikan membentuk sudut terhadap garis horizontal. Benda berpindah sejauh 5 meter.
a. Besar usaha untuk memindahkan benda adalah ?
b. Besar usaha yang dilakukan oleh gaya gesek ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:a. usaha untuk memindahkan benda
Besar gaya normal yang bekerja pada benda.
gaya normal: \[\\ \\N=mg-F\sin 53^{o}\\N=40-20(0,8)\\N=24N\]
usaha yang bekerja pada benda: \[\\ \\W=\Sigma F.S\\ \\W=(F\cos 53^{o}-f)S\\W=(F\cos 53^{o}-\mu .N)S\\W=(20(0,6)-0.2(24).5\\W=36N\]
b. Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek\[\displaystyle \\W=\Sigma F.S\\\\W_{ges}=f.x\\ W^{_{ges}}=4,8x5\\ W_{ges}=24J\]
4. Benda bermassa 2 Kg ditempatkan pada bidang miring licin pada titik A, kemudian benda meluncur ke titik B, tinggi bidang miring 30 cm dan panjang miring 50 cm. Tentukan : a. Usaha dari A ke B
b. Besar kecepatan di titik B
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
a. Menentukan besar usaha dari A ke B
Usaha adalah selisih energi potensial:\begin{align*} W&=E_{pA}-E_{pB}\\W&=mgh_{A}-mgh_{B}\\W&=mg(h_{A}-h_{B})\\W&=mg\Delta h\\W&=20(0,3)\\W&=6J \end{align*} Cara lain:\begin{align*} W&=\Sigma F.S \\W&=mg\sin \theta .S\\W&=20x0,6x0,5\\W&=6J \end{align*} b. Menentukan kecepatan di titik B Usaha adalah merupakan selisih energi kinetik:\begin{align*}W&=E_{kB}-E_{kA}\\W&=\frac{1}{2}mv_{B}^{2}-\frac{1}{2}mv_{A}^{2}\\W&=\frac{1}{2}m(v_{B}^{2}-v_{A}^{2})\\6&=\frac{1}{2}(2)(v_{B}^{2}-0)\\v_{B}&=\sqrt{6}m.s^{-2} \end{align*} Cara lain menentukan besar kecepatan\begin{align*}v&=\sqrt{2g. \Delta h}\\v&=\sqrt{2.10.0,3}\\v&=\sqrt{6}m.s^{-1} \end{align*}
5. Sebuah mobil bermassa 800 Kg berkecepatan 20 m/s berubah menjadi 10 m/s . Besar gaya untuk merubah kecepatan tersebut jika jarak yang ditempuh 10 meter?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:\begin{align*} W&=E_{kB}-E_{kA}\\W&=\frac{1}{2}mv_{B}^{2}-\frac{1}{2}mv_{A}^{2}\\F.S&=\frac{1}{2}m(v_{B}^{2}-v_{A}^{2})\\F.10&=\frac{1}{2}800(20^{2}-10^{2})\\F.10&=400(300)\\F&=12.000N\end{align*}
6. Sebuah peluru bermassa 10 gram berkecepatan 200 m/s ditembakan pada sebuah karung pasir. Peluru menembus karung pasir sampai kedalaman 20 cm. Besar tahanan karung pasir pada peluru adalah ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:\begin{align*} F.S&=\frac{1}{2}m(v_{B}^{2}-v_{A}^{2})\\F.(0,2)&=\frac{1}{2}(0,01)(200^{2}-0^{2})\\F&=1000N\end{align*}
