oleh gaya gesekan sepanjang lintasan yang dilalui benda itu adalah .... koefisien gesek pada bidang datar μ=0,15
a. 0,050 J b. 0,040 J
c. 0,025 J d. 0,005 J
e. 0,004 J
Jawab: Pada proses ini gravitasi melakukan usaha dari puncak sampai pada dasar bidang miring
sebesar :
W = mgL sin α
Disini terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik. Energi kinetik ini kemudian diubah lagi menjadi energi panas melalui gesekan. Usaha oleh gaya gesekan:
W = μmgL cos α + μmgx
Usaha oleh gaya gravitasi ini sama dengan gaya gesekan : mgL sin
α = μmgL cos α + μmgx L =
μmgx mg sin
α − μmg cos α Kita masukkan L ke dalam persamaan
W , kita peroleh: W =
W =
, .
. . ,
, .
W = 0,375. 10
1 − 0,15
= 0,375. 10
0,85 = 0,04
J 5.
Indikator : Menganalisis besar usaha dengan vektor perpindahan Jenjang
: C4 Sebuah partikel diberi perpindahan
∆s⃗ = 2 ı̂ − 5 ȷ̂m sepanjang garis lurus. Selama perpindahan itu, sebuah gaya konstan
F⃗ = 3ı̂ + 4 ȷN bekerja pada partikel. Maka besar
kerja yang dilakukan oleh gayadan komponen gaya dalam arah perpndahan tersebut adalah ....
a. -14 Nm dan
−
√
b. −14Nm dan -14 N
c. −
√
Nm dan 14 N d.
26 Nm dan −
√
N e. 26 Nm dan 14 N
α L
50 cm
Jawab: W = F.
∆s W =
3i + 4 j N. 2 i − 5 jm W = 6
− 20 = −14 Nm Dinyatakan dalam besar gaya dan perpindahan, kerja adalah:
W = F. ∆s = F cos α. ∆s
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 6.
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 kJ
Jawab: W =
∫ 15000N + 10000x
− 25000x dx cos 0
,
W = 15000x + 5000x + x
,
W = 9 kJ + 1,8 kJ − 1,8 kJ = 9 kJ
7. 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: - Jarak yang ditempuh sejauh 5 m
- Waktu yang diperlukan sebesar 2 sekon - Kecepatan akhir benda sebesar 10 ms
g=10 ms
2
, μs=0,8; μk=0,5
F f
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
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 8.
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. √35 ms
c. √
d. √18 ms
2 4
6
4 2
6 Fx, N
x, m
e. √15 ms
Jawab: W =
a + b. s W =
6 + 4. 5 = 25 J W =
∆Ek W =
− mv 25 =
− 2v v = 5
ms 9.
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 x=0 ke titik x= 10m adalah ....
a. 40 J b. 35 J
c. 30 J d. 25 J
e. 20 J Jawab:
