Pembahasan Soal Konsep Usaha

PATAS UN

KUPAS TUNTAS UN

Teman-teman beranda yang cinta belajar, berikut ini Patas mengupas soal-soal yang berhubungan dengan  Konsep Usaha atau Kerja (Work). Selamat Belajar, semoga bermanfaat...

Contoh soal 1 :

Seorang anak mendorong peti bermassa 5 kg dengan gaya 60 N sehingga berpindah sejauh 2 meter. Hitunglah usaha yang dilakukan orang tersebut !

Pembahasan :

Konsep usaha dipahami sebagai hasil perkalian antara gaya yang diberikan dengan perpindahan yang dihasilkan. Gaya dan perpindahan harus segaris kerja (sejajar), jika gaya dan perpindahan saling tegak lurus maka usaha yang diberikan sama dengan nol.

W = F x s

Berdasarkan soal diketahui :

Massa benda = m = 5 kg

Gaya dorong = F = 60 N

Perpindahan = s = 2 m

Ditanyakan :

Besar usaha = W = …?

Perhatikan pada soal ini massa benda hanya sebagai pengecoh saja tidak perlu dipergunakan dalam perhitungan. Massa benda memberikan berat (w) pada benda yang arahnya ke bawah, yang artinya gaya berat ini tegak lurus perpindahan. Usaha oleh berat besarnya nol (0).

Dengan demikian gaya yang menyebabkan perpindahan hanya yang diberikan oleh pendorong yaitu 60N, sehingga usaha yang diakukan orang tersebut :

W = F x s

W = 60N x 2 m

W = 120 Nm

W = 120 J

Jadi usaha yang diberikan orang tersebut pada peti adalah 120 J

Contoh soal 2 :

Seorang anak memindahkan koper yang massanya 1,5 kg dari lantai ke atas almari yang tingginya 1,2 meter. Jika percepatan grafitasi di tempat tersebut 10 N/kg, berapa usaha yang dilakukan anak pada koper?

Pembahasan :

Pada permasalahan ini anak memindahkan benda ke atas (arah vertical) maka berat benda menjadi gaya yang diperhitungkan dalam mencari besar usaha. Hal ini karena anak tersebut akan mengangkat benda dengan gaya minimal sama dengan berat benda.

Berdasarkan soal diketahui :

Massa koper = m = 1,5 kg

Tinggi almari = h = s = 1,2 m

Percepatan grafitasi = g = 10 N/kg

Ditanyakan :

Besar usah memindahkan koper = W = …?

Jawab :

Gaya untuk memindahkan koper minimal sama dengan berat benda :

F = w = m x g

F = w = 1,5 kg x 10 N/kg

F = w = 15 N 

Karena perpindahan koper setinggi almari maka :

W = F x s

W = 15 N x 1,2 m

W = 18 Nm

W = 18 J

Jadi usaha yang diberikan untuk memindahkan koper adalah 18 J

Contoh soal 3 :

Sebuah bola bermassa 0,5 kg didorong dengan gaya 50 N sehingga berpindah sejauh 4 meter. Usaha yang dilakukan adalah…

Pembahasan :

Berdasarkan soal diketahui :

Massa bola = m = 0,5 kg

Gaya dorong = F = 50 N

Perpindahan = s = 4 m

Ditanyakan :

Besar usaha = W = …?

Jawab :

W = F x s

W = 50 N x 4 m

W = 200 Nm

W = 200 J

Jadi besar usaha yang diberikan adalah 200 J


Contoh soal 4 :
Sebuah mobil yang sedang melaju berada 8 meter di belakang sebuah truk yang sedang berhenti. Jika sopir mobil menginjak pedal rem dengan gaya 50 N sehingga mobil berhenti tepat 0,5 meter di belakang truk, hitunglah usaha yang dilakukan sopir untuk menghentikan mobil tersebut !


Pembahasan :
Diketahui :
gaya pengereman = F = 50 N
perpindahan mobil = s = (8 - 0,5) m = 7,5 N


Ditanyakan :
Usaha = W = ...?


Jawab :
W = F x s
W = 50 N x 7,5 m
W =  375 N.m
W = 375 J


Jadi usaha yang dilakukan sopir untuk menghentikan mobil adalah 375 N