Pernyataan tentang besar sudut yang dibentuk antara gaya dan perpindahan saat melakukan usaha adalah

1.   Balok bermassa 10 kg mula-mula diam di atas lantai  liang  licin. Kemudian balok  tersebut dikenai gaya selama 3 s sehingga balok bergerak  dan mengalami percepatan sebesar 2 m/s2. Usaha yang digunakan pada peristiwa ini sebesar  . . . joule.

Show

A. 20

B. 30

C. 60

D.180

E. 360

Pembahasan

Jika diketahui

m = 10 kg

vo = 0

s = vo . t + ½ a.t2

s  = 0 + ½ 2 . 32

s  = 9 m

maka :

W = F.s

    = m.a.s

2.       Perhatikan  pernyataan  terkait dengan  usaha  pada benda berikut.

1)    Gaya dorong yang dilakukan Andi untuk memindahkan  lemari merupakan satu - satunya  besaran yang menentukan nilai usaha.

2)  Perpindahan yang  dihasilkan  dari suatu  gaya tarik terhadap  suatu benda akan menghasilkan usaha  negatif  jika searah  dengan  gaya tarik.

3)  Sudut yang dibentuk antara gaya yang dilakukan dan perpindahan  yang terjadi sangat memengaruhi  nilai usaha.

4)  Berapa pun gaya yang dilakukan  jika tidak ada perpindahdn,  usaha akan bernilai nol.

Pernyataan  yang benar sesuai  konsep  usaha yaitu

A. 1) dan 2)

B. 1) dan 4)

C. 2) dan 3)

D. 2) dan 4)

E. 3) dan 4)

Pembahasan

3)    Sudut yang dibentuk antara gaya yang dilakukan dan perpindahan  yang terjadi sangat memengaruhi  nilai usaha.

 4)  Berapa pun gaya yang dilakukan  jika tidak ada perpindahdn,  usaha akan bernilai nol

3.       Perhatikan  gambar  di bawah  ini!

Pernyataan tentang besar sudut yang dibentuk antara gaya dan perpindahan saat melakukan usaha adalah


Akibat gaya gesek benda dengan  lantai, benda mengalami perlambatan 2 m/s2. Usaha yang dilakukan  benda  selama 3 sekon sebesar . . . joule.

A.  16

B.  27

C.  36

D.  41

E.  52

Pembahasan

Pembahasan

Jika diketahui

m = 2 kg

vo = 0

s = vo . t + ½ a.t2

s  = 6 . 3 + ½ (-2) . 32

s  = 18 - 9 = 9 m

maka :

W = F.s

    = m.a.s

4.       Perhatikan  pernyataan  berikut  ini !
1)      Gaya yang menghasilkan  usaha positif satu arah dengan perpindahan.
2)      Gaya yang menghasilkan  usaha positif berlawanan  arah dengan  perpindahan.
3)     Arah gerak benda  yang diberi gaya tidak menjadi pertimbangan dalam menentukan nilai usaha.
4) Arah gerak benda yang diberi gaya menjadi pertimbangan  dalam menentukan nilai usaha.

Pernyataan  yang benar  terkait  konsep usaha adalah....

A. 1) dan 2)

B. 1) dan 4)

C. 2) dan 3)

D. 2) dan 4)

E. 3) dan 4)

Pembahasan

1)      Gaya yang menghasilkan  usaha positif satu arah dengan perpindahan.

      4)   Arah gerak benda yang diberi gaya menjadi pertimbangan  dalam 

            menentukan nilai usaha

Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA yang lain, bisa klik di bawah ini !

01 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Pengukuran

02 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Vektor

03 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gerak

04 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Hukum Newton

05 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Momen Gaya

06 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gerak Rotasi

07 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Keseimbangan Benda Tegar

08 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Titik Berat

09 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Fluida Statis

10 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Fluida Dinamis

12 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Energi

13 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Impuls dan Momentum

14 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Tumbukan

15 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Kalor

16 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Perpindahan Kalor

17 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Teori Kinetik Gas


18 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gelombang

19 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Efek Doppler

20 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

21 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Alat Optik

22 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Interferensi dan Difraksi Cahaya

23 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gelombang Elektromagnetik

24 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Hukum Hooke

25 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gerak Harmonik Sederhana


Page 2

Artikel ini akan membahas tentang rumus usaha dalam fisika beserta pengertian, jenis-jenisnya, dan soal dengan pembahasan.

Halo, Sobat Zenius! Lo tau ngga usaha itu apa? usaha menurut KBBI adalah kegiatan dengan mengerahkan tenaga, pikiran, atau badan untuk mencapai suatu maksud; pekerjaan (perbuatan, prakarsa, ikhtiar, daya upaya) untuk mencapai sesuatu.

Pengertian Usaha dalam Fisika

Pada ilmu fisika khususnya di materi mekanika juga ada yang namanya usaha, lho. Kurang lebih sama seperti yang tertulis di KBBI. Usaha dalam fisika adalah besarnya energi atau gaya yang diberikan untuk memindahkan atau menggerakkan suatu benda atau objek.

Rumus Usaha

Usaha dinotasikan dengan W yang artinya adalah work dengan satuan Joule. Joule adalah Newton tiap meternya. Cara mendapatkan besaran usaha adalah dengan mengalikan gaya dengan jarak yang diakibatkan oleh gaya. Gaya dinotasikan dengan F yang artinya adalah force dengan satuan Newton dan jarak dinotasikan dengan s yang artinya adalah space dengan satuan meter. Rumus usaha bisa dituliskan seperti ini:

Pernyataan tentang besar sudut yang dibentuk antara gaya dan perpindahan saat melakukan usaha adalah

Gaya dan jarak adalah besaran vektor. Sesuai dengan aturan yang berlaku, apabila perkalian dot antar vektor maka akan dihasilkan besaran skalar. Maka dari itu, usaha adalah besaran skalar.

Hubungan Usaha dengan Energi

Selain menggunakan rumus usaha yang ada di atas, sebenarnya lo juga bisa mendapatkan besaran usaha dengan menggunakan besaran perubahan energi. Bisa perubahan energi potensial ataupun energi kinetik.

Hubungan Usaha dengan Energi Potensial

Apabila benda di angkat dan mengalami perubahan posisi/jarak (perpindahan), maka besaran usaha yang dihasilkan adalah senilai dengan perubahan energi potensial yang terjadi

Keterangan:

W = Usaha

= Perubahan energi potensial

m = massa

g = nilai gravitasi

h = ketinggian

Hubungan Usaha dengan Energi Kinetik

Apabila benda mengalami perubahan kelajuan, maka besaran usaha bisa didapatkan dari nilai perubahan energi kinetik yang terjadi pada benda

Keterangan:

W = Usaha

= Perubahan energi kinetik

m = massa

v = kecepatan

Hubungan Usaha dengan Sudut

Selain menggunakan rumus-rumus usaha yang ada di atas. Kerap kali lo bakal nemuin kasus di mana ada benda yang dikenai gaya namun ada sudut di antara gaya dan jarak. Kalau lo nemuin kasus kayak yang tadi gue bilang, lo bisa pake rumus-rumus yang ada di bawah ini.

Usaha pada Bidang Datar

Walaupun benda berada bidang datar, namun kadang gaya yang diberikan tidak selalu lurus, itu artinya akan ada sudut yang terbentuk di anatara gaya. Kalian bisa pakai rumus ini kalau menemukan kasus tersebut

Keterangan:

W = Usaha

F = Gaya

s = jarak

Pernyataan tentang besar sudut yang dibentuk antara gaya dan perpindahan saat melakukan usaha adalah
= sudut

Usaha pada Bidang Miring

Apabila benda berada pada bidang miring, maka sudah jelas akan ada sudut yang terbentuk di antara gaya. Maka lo bisa banget pakai rumus yang ada di bawah ini.

Keterangan:

W = Usaha

m = massa

g = nilai gravitasi

s = jarak

Contoh Soal dan Pembahasannya

  • Sebuah meja ditarik dengan tali dengan arah 60 derajat dan membutuhkan gaya 60 Newton. Tentukan usaha yang diperlukan untuk menarik kardus tersebut jika kardus bergerak sejauh 10 meter!

Pembahasan:

 

W = 60.10.cos60

W = 60.10.0.5

W = 300 Joule

Jadi, usaha yang diperlukan untuk menarik kardus tersebut adalah sebesar 300 Joule.

  • Dua barista memindahkan sebuah benda sejauh 10 meter. Jika orang pertama mendorong benda tersebut dengan gaya 200 Newton dan orang ke dua dengan gaya 400 Newton. Berapa usahanya?

Pembahasan:

W1 = 200.10 = 2000

W2 = 400.10 = 4000

Wtotal = W1+W2 = 2000+4000

Wtotal = 6000 Joule

Jadi, usaha total yang diberikan adalah sebesar 6000 Joule.

  • Benda bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 4 meter. Jika percepatan gravitasi 20
    Pernyataan tentang besar sudut yang dibentuk antara gaya dan perpindahan saat melakukan usaha adalah
    , tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda tersebut!

Pembahasan:

Arah gaya gravitasi atau gaya berat (w) adalah vertikal ke bawah, arah perpindahan (s) benda juga vertikal ke bawah sehingga gaya gravitasi searah dengan perpindahan benda.

W = F.s = w.h = m.g.h

W = (2)(20)(4) = 160 Joule

Jadi, usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda tersebut adalah sebesar 160 Joule.

  • Sebuah benda bermassa 20 kg bergerak dengan kecepatan 40 m/s. Dengan mengabaikan gaya gesek yang ada pada benda. Tentukan perubahan energi kinetik jika kecepatan benda menjadi 60 m/s!

Pembahasan:

 

W = 0,5.20.400

W = 4000 Joule

Jadi, perubahan energi kinetik yang terjadi adalah sebesar 4000 Joule.

Baca Juga Artikel Fisika Lainnya

Materi Fisika SMA: Usaha dan Energi

Rumus Energi Kinetik dalam Fisika

Rumus Momentum dan Impuls