Contoh 1:
Sebuah motor didorong dengan gaya 200 N sejauh 5 meter. Berapakah usaha yang dilakukan?
Jawaban:
W=F×s=200×5=1000 JouleW = F \times s = 200 \times 5 = 1000 \, \text{Joule}W=F×s=200×5=1000Joule
Contoh 2:
Salma mengangkat ember (massa = 2 kg) dengan usaha 30 J. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², hitung tinggi pengangkatan ember!
Jawaban:
F=m×g=2×10=20 NewtonF = m \times g = 2 \times 10 = 20 \, \text{Newton}F=m×g=2×10=20Newton
s=WF=3020=1,5 meters = \frac{W}{F} = \frac{30}{20} = 1,5 \, \text{meter}s=FW=2030=1,5meter
Contoh 3:
Rara mendorong meja dengan gaya 150 N sejauh 15 m, sementara Nara mendorong dengan gaya 300 N sejauh 30 m. Berapa usaha masing-masing?
Jawaban:
WRara=150×15=2250 JW_{\text{Rara}} = 150 \times 15 = 2250 \, \text{J}WRara=150×15=2250J
WNara=300×30=9000 JW_{\text{Nara}} = 300 \times 30 = 9000 \, \text{J}WNara=300×30=9000J
Hubungan Usaha dengan Energi Potensial dan Kinetik
Energi Potensial:
Energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya. Rumusnya:
Ep=m×g×hE_p = m \times g \times hEp=m×g×h
Contoh Soal:
Sebuah benda dengan massa 10 kg berada pada ketinggian 1,2 meter. Hitung energi potensialnya!
Jawaban:
Ep=10×10×1,2=120 JouleE_p = 10 \times 10 \times 1,2 = 120 \, \text{Joule}Ep=10×10×1,2=120Joule
Energi Kinetik:
Energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya. Rumusnya:
Ek=12×m×v2E_k = \frac{1}{2} \times m \times v^2Ek=21×m×v2
Contoh Soal:
Sebuah peluru (massa = 0,02 kg) melesat dengan kecepatan 50 m/s. Berapa energi kinetiknya?
Jawaban:
Ek=12×0,02×502=25 JouleE_k = \frac{1}{2} \times 0,02 \times 50^2 = 25 \, \text{Joule}Ek=21×0,02×502=25Joule
Latihan Soal Lainnya
-
Bola Diam: Sebuah bola dengan massa 5 kg berada pada ketinggian 0,4 m. Berapa energi mekaniknya?
Em=Ep+Ek=(5×10×0,4)+0=20 JouleE_m = E_p + E_k = (5 \times 10 \times 0,4) + 0 = 20 \, \text{Joule}Em=Ep+Ek=(5×10×0,4)+0=20Joule -
Gaya Mendatar: Benda dengan gaya mendatar 20 N berpindah sejauh 2 m.
W=F×s=20×2=40 JouleW = F \times s = 20 \times 2 = 40 \, \text{Joule}W=F×s=20×2=40Joule
(seo)