278 Komponen gaya dalam arah perpindahan adalah
F cos α yang sama dengan
kerja dibagi besar perpindahan. ∆s. ∆s = ∆x = 2 i − 5 j. 2 i − 5 j = 29 m
Sehingga ∆s = √29 m, jadi komponen F dalam arah perpindahan adalah:
F cos α = −
√
N 7.
Indikator : Menganalisis besarnya usaha pada benda oleh berbagai Gaya dengan sudut sembarang
Jenjang : C4
Sebutir peluru bermassa 100 gram ditembakkan dari sebuah senapan yang memiliki panjang laras 0,6m. dengan mengasumsikan titik asal berada pada
tempat peluru mulai bergerak, gayadalam newton yang dikerjakan oleh pegas pada peluru adalah 15000+10000x-25000x
2
,x dalam meter, maka usaha yang dilakukan oleh pegas pada peluru sewaktu peluru melintasi panjang
laras adalah .... a. 12,6 kJ
b. 9,0 kJ c. 7,5 kJ
d. 5,4 kJ e. 3,0 kJ
Jawab:
W = ∫
15000N + 10000x − 25000x
dx cos 0
,
W = 15000x + 5000x + x
,
W = 9 kJ + 1,8 kJ − 1,8m kJ = 9 kJ
8. Indikator : Menganalisis besarnya usaha pada benda oleh berbagai Gaya
dengan sudut sembarang Jenjang
: C5 Seseorang menarik kotak bermassa 10 kg pada bidang datar kasar dengan
gaya sebesar 100 N. Maka besar usaha total yang bekerja pada kotak jika: a. Jarak yang ditempuh sejauh 5 m
b. Waktu yang diperlukan sebesar 2 sekon c. Kecepatan akhir benda sebesar 10 ms
g=10 ms
2
, μs=0,8; μk=0,5 a. 100 J, 80 J,5000 J
b. 100 J, 80 J, 1000 J c. 250 J, 80 J, 1000 J
d. 250 J, 1250 J, 1000 J
279
e. 250 J, 1250 J, 500 J Jawab:
a. Jarak yang ditempuh sejauh 5 m
W = ∑F. s
W = F − fk. s
W = F − μk. N. s dan N = W = 100
W = 100 − 0,5.100. 5 = 250 J
a =
∑
= = 5
ms b. Waktu yang diperlukan sebesar 2 s
S = v t + at S = 0 +
25 = 25 m W =
∑F. s = 50.25 = 1250 J c. Kecepatan akhir benda:
v = v + 2as 100 = 0 + 2.5s
s = = 10
m W =
∑F. s = 50.10 = 500 J 9.
Indikator : mensintesis besar usaha dari grafik F-x Jenjang
: C4 Gaya yang ditunjukka pada gambar dibawah ini adalah satu- satunya gaya
yang bekerja pada sebuah partikel bermassa 2kg. jika partikel mulai dari keadaan diam pada x=0, maka kecepatan partikel ketika ia bergerak mencapai
6 m adalah ....
a. √36 ms
b. √30 ms
c. √
d. √20ms
e. √15 ms
2 4
6
4 2
6 Fx, N
x, m
280 Jawab
: W =
a + b. s W =
6 + 4. 5 = 25 J W =
∆Ek W =
− mv 25 =
− 2v v = 5
ms 10. Indikator : mensintesis besar usaha dari grafik F-x
Jenjang : C5
Sebuah balok yang bermassa 10 kg bergerak sepanjang garis lurus pada permukaan mendatar akibat pengaruh gaya yang berubah- ubah terhadap
posisi, seperti ditunjukkan pada gambar. Maka usaha yag dilakukan gaya tersebut untuk memindahkan balok dari titik asal ke titik x= 10m adalah ....
a. 40 J b. 35 J
c. 30 J d. 25 J
e. 20 J
Jawab: Bagian I:
≤ x ≤ 4 W = luas
trapesium W =
4 + 2. 10 = 30 J Bagian II
W = 0 Bagian III
6
≤ x ≤ 10 W
= luas segitiga,
2 4
6 8
10 5
1
-5
FN
x m
281 krna
grafik brada dibwh sumbu x, shg brnilai negatif W =
4−5 = −10 J Wtotal = 30 + 0
− 10 = 20 J 11. Indikator : menganalisis besar energi kinetik pada suatu benda
Jenjang : C4
Grafik diatas menyatakan gaya yang bekerja pada suatu benda bermassa 4 kg pada selang kurun waktu 4 sekon, kalau benda tersebut mula- mula diam,
maka besarnya energi kinetik setelah 4 sekon adalah .... a. 400 J
b. 300 J c. 200 J
d. 100 J
e. 50 J Jawab:
