Unduh PDF Unduh PDF Dalam fisika, usaha memiliki pengertian yang berbeda dengan pengertian sehari-hari. Secara khusus, istilah usaha digunakan saat sebuah gaya fisik menyebabkan sebuah benda bergerak. Secara umum, jika sebuah gaya yang kuat menyebabkan sebuah benda bergerak sangat jauh, usaha yang dilakukan besar, dan jika usahanya kecil atau bendanya tidak bergerak terlalu jauh, hanya sedikit usaha yang dilakukan. Gaya dapat dihitung menggunakan rumus Usaha = F × D × Cosinθ, dengan F = gaya dalam Newton, D = perpindahan dalam meter, dan θ = sudut antara vektor gaya dan arah pergerakan. 1 Carilah arah vektor gaya dan arah pergerakan. Untuk memulai, sangat penting untuk terlebih dahulu dapat menentukan arah pergerakan benda dan arah gaya yang diberikan. Harap diingat bahwa benda tidak selalu bergerak searah dengan arah gaya yang diberikan — misalnya, jika kamu menarik kereta kecil menggunakan pegangannya, kamu memberikan gaya diagonal dengan asumsi kamu lebih tinggi dari kereta untuk menggerakkannya maju. Akan tetapi, dalam bagian ini kita akan menghadapi situasi di mana gaya dan perpindahan benda memiliki arah yang sama. Untuk informasi tentang cara mencari usaha saat faktor-faktor ini tidak memiliki arah yang sama, lihat di bawah. Untuk membuat prosesnya lebih mudah dipahami, ayo ikuti soal contoh berikut. Misalkan sebuah mainan kereta-keretaan ditarik maju oleh kereta di depannya. Dalam kasus ini, baik vektor gaya dan arah pergerakan kereta sama — maju. Dalam beberapa langkah selanjutnya, kita akan menggunakan informasi ini untuk membantu mencari usaha yang dikerjakan pada benda. 2 Carilah perpindahan bendamu. Variabel pertama yang harus kita miliki untuk rumus usaha adalah D, atau perpindahan, yang biasanya mudah untuk dicari. Perpindahan hanyalah jarak yang ditempuh akibat gaya yang membuat benda berpindah dari posisi awalnya. Dalam soal akademis, informasi ini biasanya diketahui atau dapat dicari dari informasi lain yang ada dalam soal. Dalam dunia nyata, yang harus kamu lakukan untuk mencari perpindahan adalah mengukur jarak perpindahan benda. Perhatikan bahwa ukuran jarak harus dalam satuan meter untuk rumus usaha. Dalam contoh mainan kereta-keretaan kita, misalkan kita ingin mencari usaha yang dikerjakan pada kereta saat bergerak di rel. Jika kereta bergerak dari suatu titik tertentu dan berhenti sekitar 2 m di rel, kita bisa menggunakan 2 m sebagai nilai D kita dalam rumus. 3 Carilah gaya yang dikerjakan pada benda. Selanjutnya, carilah besar gaya yang digunakan untuk memindahkan benda. Ini adalah pengukuran kekuatan gaya — semakin besar gayanya, semakin besar gaya mendorong benda dan semakin besar percepatannya. [1] Jika besar gaya tidak diketahui, besarnya dapat dicari dari massa dan percepatan benda bergerak dengan asumsi tidak ada gaya lain yang mengganggunya dengan rumus F = M × a.[2] Perhatikan bahwa pengukuran gaya harus dalam satuan Newton untuk rumus usaha. Dalam contoh kita, misalnya kita tidak mengetahui besar gaya. Akan tetapi, kita misalkan jika kita memang mengetahui bahwa mainan kereta-keretaan memiliki massa 0,5 kilogram dan gaya menyebabkannya dipercepat sebesar 0,7 meter/sekon2. Dalam kasus ini, kita bisa mencari besarnya dengan mengalikan M × a = 0,5 × 0,7 = 0,35 Newton. 4 Kalikan Gaya × Perpindahan. Setelah kamu mengetahui besar gaya yang dikerjakan pada benda dan perpindahan yang ditempuh, sisanya mudah. Kalikan saja kedua nilai itu satu sama lain untuk mendapatkan besar usaha. Waktunya untuk menyelesaikan soal contoh kita. Dengan besar gaya 0,35 Newton dan besar perpindahan 2 m, kita hanya tinggal menyelesaikan satu soal perkalian untuk mendapatkan jawabannya 0,35 × 2 = 0,7 Joule. Kamu mungkin sudah menyadari bahwa dalam rumus yang diberikan di bagian awal, ada bagian lain dalam rumusnya cosinθ. Seperti yang didiskusikan di atas, dalam contoh ini, gaya dan arah pergerakan sama. Artinya, sudut antara keduanya adalah 0o. Karena cosin0 = 1, kita tidak perlu memasukkannya — kita hanya mengalikannya dengan 1. 5 Tuliskan jawabanmu dalam Joule. Dalam fisika, besar usaha dan beberapa nilai lainnya hampir selalu dituliskan dalam satuan pengukuran yang disebut Joule. Satu Joule didefinisikan sebagai satu Newton gaya yang diberikan dalam satu meter, atau dengan kata lain satu Newton × meter.[3] Hal ini masuk akal — karena kamu mengalikan perpindahan dengan gaya, logis jika jawaban yang kamu dapatkan memiliki satuan pengukuran yang sama dengan perkalian satuan gaya dan perpindahan. Perhatikan bahwa Joule juga memiliki definisi lain — satu watt daya yang dikeluarkan dalam waktu satu detik.[4] Lihat berikut ini untuk diskusi lebih rinci tentang daya dan hubungannya dengan usaha. Iklan 1 Carilah gaya dan perpindahan seperti biasa. Di atas, kita menyelesaikan soal usaha yang mana bendanya bergerak dengan arah yang sama dengan gaya yang bekerja padanya. Dalam kenyataan, hal ini tidak selalu terjadi. Dalam kasus di mana gaya dan pergerakan benda memiliki arah yang berbeda, perbedaan antara kedua arah harus dipertimbangkan ke dalam persamaan untuk memberikan hasil yang akurat. Untuk memulainya, carilah besar gaya dan perpindahan benda seperti biasanya. Mari kita lihat contoh soal lainnya. Dalam kasus ini, misalkan kita menarik mainan kereta-keretaan maju seperti dalam contoh soal di atas. Akan tetapi, kali ini kita benar-benar menariknya maju dengan sudut diagonal. Pada langkah selanjutnya, kita akan mempertimbangkan hal ini, tetapi untuk sekarang, kita akan mempertimbangkan dasar-dasarnya perpindahan kereta dan besar gaya yang bekerja padanya. Untuk tujuan kita, misalkan bahwa gaya memiliki besar 10 Newton dan bergerak maju sejauh 2 m seperti soal contoh sebelumnya. 2 Carilah sudut antara vektor gaya dan perpindahan. Tidak seperti contoh di atas, dengan gaya yang memiliki arah berbeda dengan pergerakan benda, penting untuk mencari perbedaan antara kedua arah dalam bentuk sudut antara keduanya. Jika informasi ini tidak diberikan padamu, kamu mungkin perlu mengukurnya sendiri atau mencarinya dari informasi lain yang ada di soal. Dalam contoh soal kita, misalkan gaya diberikan sekitar 60o di atas arah horisontal. Jika kereta masih bergerak maju ke arah horisontal, sudut antara vektor gaya dan pergerakan kereta adalah 60o. 3 Kalikan Gaya × Perpindahan × Cosinθ. Setelah kamu mengetahui perpindahan benda, besar gaya yang dikerjakan, dan sudut antara vektor gaya dan perpindahannya, menyelesaikannya akan semudah saat kita tidak memperhitungkan sudutnya. Hitung saja cosin dari sudut hal ini mungkin membutuhkan kalkulator ilmiah dan kalikan dengan gaya dan perpindahan untuk mencari jawabannya dalam satuan Joule. Ayo kita selesaikan soal contoh kita. Dengan menggunakan kalkulator, kita menemukan bahwa cosin 60o adalah 1/2. Masukkan nilai ini ke alam rumus, kita bisa menyelesaikannya seperti berikut 10 Newton × 2 m × 1/2 = 10 Joule. Iklan 1 Ubahlah rumus untuk mencari perpindahan, gaya, atau sudutmu. Rumus usaha yang diberikan di atas tidak hanya berguna untuk mencari usaha — tetapi juga berguna untuk mencari variabel apapun yang ada dalam persamaan jika kamu sudah mengetahui besar usahamu. Dalam kasus ini, sendirikan variabel yang ingin kamu cari dan selesaikan dengan peraturan aljabar dasar. Sebagai contoh, misalkan kita mengetahui bahwa kereta kita ditarik dengan gaya 20 Newton dengan sudut diagonal sejauh 5 m dari titik awal untuk melakukan 86,6 Joule usaha. Akan tetapi, kita tidak mengetahui sudut vektor gayanya. Untuk mencari sudutnya, kita hanya perlu menyendirikan variabel itu dan menyelesaikannya seperti berikut 86,6 = 20 × 5 × Cosinθ 86,6/100 = Cosinθ Arc cos0,866 = θ = 30o 2 Bagilah waktu yang dibutuhkan dalam bergerak untuk mencari daya. Dalam fisika, usaha berhubungan dekat dengan jenis lain pengukuran yang disebut daya. Daya adalah cara untuk mencari laju usaha yang digunakan dalam suatu sistem selama selang waktu tertentu. Dengan demikian, untuk mencari daya, yang harus kamu lakukan adalah membagi usaha yang digunakan untuk memindahkan benda dengan waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan benda. Pengukuran daya ditulis dalam satuan watt yang setara dengan Joule per sekon. [5] Misalnya, untuk soal contoh di langkah di atas, misalkan kereta membutuhkan waktu 12 sekon untuk berpindah sejauh 5 m. Dalam kasus ini, yang harus kita lakukan adalah membagi usaha yang dilakukan untuk memindahkannya sejauh 5 meter 86,6 Joule dengan 12 sekon untuk mencari jawaban untuk daya kita 86,6/12 = 7,22 watt. 3 Gunakan rumus TEMi + Wnc = TEMf untuk mencari energi mekanik dalam sebuah sistem. Usaha juga dapat digunakan untuk mencari energi yang terdapat dalam suatu sistem. Dalam rumus di atas, TEMi = total energi mekanik awal dalam sistem, TEMf = total energi mekanik akhir dalam suatu sistem, dan Wnk = usaha yang dikerjakan pada sistem akibat gaya non konservatif. [6] . Dalam rumus ini, jika gaya mendorong ke arah perpindahan, bernilai positif, dan jika memiliki arah berlawanan, bernilai negatif. Perhatikan bahwa kedua variabel energi dapat ditemukan dalam rumus ½mv2 dengan m = massa dan v = volume. Misalnya, untuk contoh soal di dua langkah di atas, misalkan kereta awalnya memiliki total energi mekanik 100 Joule. Karena gaya dalam soal menarik kereta searah dengan perpindahan kereta, maka nilainya positif. Dalam kasus ini, energi akhir kereta adalah TEMi + Wnk = 100 + 86,6 = 186,6 Joule. Perhatikan bahwa gaya non konservatif adalah gaya yang kemampuannya mempengaruhi percepatan sebuah benda bergantung pada jalur yang dilalui benda. Gesekan adalah contoh yang baik — sebuah benda yang didorong pada jalur yang pendek dan lurus akan merasakan efek gesekan sementara, sedangkan benda yang didorong pada jalur yang panjang dan berkelok-kelok menuju ke lokasi akhir yang sama, akan merasakan gesekan yang lebih besar. Iklan Jika kamu berhasil menyelesaikan soal, tersenyumlah dan tepuklah punggungmu! Kerjakan soal sebanyak yang kamu bisa. Hal ini akan membuatmu benar-benar paham. Teruslah berlatih dan coba lagi jika kamu belum berhasil saat pertama kali. Pelajari poin-poin berikut tentang usaha Usaha dilakukan oleh sebuah gaya yang bisa positif maupun negatif. Dalam hal ini, istilah positif dan negatif melambangkan arti matematis, bukan arti sehari-hari. Usaha yang dikerjakan bernilai negatif saat gaya berlawanan dengan arah perpindahan. Usaha yang dikerjakan bernilai positif saat gaya searah dengan arah perpindahan. Iklan Tentang wikiHow ini Halaman ini telah diakses sebanyak kali. Apakah artikel ini membantu Anda?
Negaramaupun pemerintah harus mengeluarkan dana yang sangat besar untuk memperbaiki kerusakan lingkungan dan gejolak sosial.2Banyak pelanggaran yang dilakukan oleh pelaku usaha dalam menjalankan usaha kegiatan pertambangan terutama pertambangan pasir di Kabupaten Sleman, dan masih banyak kegiatan pertambangan dilakukan secara ilegal tanpa
PembahasanDiketahui Benda 1 m 1 ​ = 8 kg v 1 ​ = 2 m / s v 1 ′ ​ = 4 m / s Benda 2 m 2 ​ = 8 kg v 2 ​ = 3 m / s v 2 ′ ​ = 5 m / s Benda 3 m 3 ​ = 10 kg v 3 ​ = 5 m / s v 3 ′ ​ = 6 m / s Benda 4 m 4 ​ = 10 kg v 4 ​ = 0 m / s v 4 ′ ​ = 4 m / s Benda 5 m 5 ​ = 20 kg v 5 ​ = 3 m / s v 5 ′ ​ = 3 m / s Ditanya Usaha paling besar W ? Penyelesaian Apabila sebuah benda mengalami perubahan kelajuan maka besar usaha yang dilakukan sebesar perubahan energi kinetik yang terjadi pada benda tersebut. W = â–³ E K W = 2 1 ​ m v ′2 − 2 1 ​ m v 2 W = 2 1 ​ m v ′2 − v 2 Maka Usaha pada setiap benda adalah Benda 1 W = 2 1 ​ × 8 4 2 − 2 2 W = 48 J Benda 2 W = 2 1 ​ × 8 5 2 − 3 2 W = 64 J Benda 3 W = 2 1 ​ × 10 6 2 − 5 2 W = 55 J Benda 4 W = 2 1 ​ × 10 4 2 − 0 2 W = 80 J Benda 5 W = 2 1 ​ × 20 3 2 − 3 2 W = 0 J Diantara usaha yang dilakukan benda tersebut, yang paling besar adalah usaha oleh benda nomor 4 yaitu senilai 80 J. Jadi, jawaban yang tepat adalah Ditanya Usaha paling besar W? Penyelesaian Apabila sebuah benda mengalami perubahan kelajuan maka besar usaha yang dilakukan sebesar perubahan energi kinetik yang terjadi pada benda tersebut. Maka Usaha pada setiap benda adalah Benda 1 Benda 2 Benda 3 Benda 4 Benda 5 Diantara usaha yang dilakukan benda tersebut, yang paling besar adalah usaha oleh benda nomor 4 yaitu senilai 80 J. Jadi, jawaban yang tepat adalah D.DENGANRAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA MENTERI BADAN USAHA MILIK NEGARA REPUBLIK INDONESIA, Menimbang : a. bahwa untuk mewujudkan aparatur Kementerian Badan Usaha Milik Negara yang bersih dan bebas dari korupsi, kolusi, dan nepotisme di lingkungan Kementerian Badan Usaha Milik Negara, perlu dilakukan upaya mendorong terwujudnya peningkatan Teman-teman semua, pada kesempatan ini kita masih pada Seri Fisika Dasar, di mana kita akan membahas tenatang contoh soal usaha. Contoh Soal Usaha dalam pembahasan ini juga disertai dengan pembahasannya. Catatan buat pembacaPada setiap tulisan dalam tulisan yang berawalan “di” sengaja dipisahkan dengan kata dasarnya, hal ini sebagai penciri dari website/laman ini. Daftar Isi 1Contoh Soal Usaha1. Nomor 12. Nomor 23. Contoh Soal Usaha Nomor 34. Soal Nomor 45. Latihan Soal Usaha Nomor 5 Contoh Soal Usaha 1. Nomor 1 Balok massanya m berada pada pada bidang datar licin. Balok dalam keadaan diam di posisi 1 dan di tarik oleh gaya F sampai di posisi 2 dalam selang waktu t seperti gambar. Dengan memvariasikan massa dan gaya di peroleh data Dari tabel di atas, usaha yang di lakukan benda dari yang terbesar ke yang terkecil adalah …..A. 1, 4, 3, 2B. 1, 3, 2, 4C. 1, 3, 4, 2D. 2, 3, 1, 4E. 1, 2, 3, 4 Penyelesaian Untuk menyelesaikan soal ini, terlebih dahulu teman-teman harus memahami apa yang di ketahui dan di tanyakan dalam soal. Mari kita mulai, dari soal tersirat bahwa, Benda bergerak tanpa gesekan. Dari tabel di ketahui gaya yang bekerja, massa benda dan lamanya bekerja. Di tanyakan urutan besar usaha dari yang terbesar ke terkecil Untuk menyelesaikan Contoh Soal Usaha nomor 1 ini, maka perlu mencari besar usaha pada setiap benda. Sebagaimana di ketahui bahwa, besar usaha oleh gaya F adalah W = F x s dimanaW = Usaha JouleF = besar gaya konstan yang bekerja Newtons = besar perpindahan benda meter Dari tidak di ketahui jarak atau perpindahan benda, untuk itu maka perlu di cari terlebih dahulu. Karena benda tidak mendapat gesekan, maka benda akan di percepat sebesar, a= F/m dan perpindahannya akan sebesar, s = +1/2 Anggaplah benda bergerak dari keaddan diam, maka v0= 0, maka untuk mendapatkan perpindahannya kita gunakan persamaan. S= 1/2 a. t2 Dengan menggunakan persamaan-persaman tersebut dan data yang yang diberikan dalam tabel maka diperoleh Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa urutan usaha yang bekerja pada benda dari yang terbesar ke yang terkecil adalah 1, 2, 3, 4. Jadi jawaban yang benar adalah E. Baca Juga Contoh Penerapan Usaha dan Energi dalam Kehidupan Sehari hari 2. Nomor 2 Perhatikan gambar berikut ini! Gambar. Grafik gaya F terhadap perpindahan S Jika benda mula-mula diam dan massa benda adalah 5 kg, maka besar besar percepatan rata-rata benda adalah…..m/s2 A. 5,25B. 2, 5C. 2 D. 1,05E. 0,5 Penyelesaian Untuk menyelesaikan Contoh Soal Usaha nomor 2 ini, kita mulai dengan memahami data yang disajikan gambar. Dari gambar dalam soal ini kita dapat menentukan besar usaha total untuk memindahkan benda sejauh 12 meter dengan cara mencari luasan berwarna kuning. Ingat Jika pada soal disediakan grafik gaya F dengan perpindahan S, maka usaha dapat dicari dengan cara mencari luasan grafik luasan diantara sumbu x ddengan di bawah grafik gaya terhadap perpindahan. Gambar. Grafik gaya terhadap perpindahan Berarti, usaha total untuk memindahkan benda sejauh 12 meter adalah W = L1 + L2 = [6N x 9-0m] + 1/2 [6N x 12-9m] W = 54 Nm + 9 Nm} = 63 Nm = 63 J Dari hasil ini kita dapat menentukan gaya rata-rata yang bekerja dengan menggunakan persamaan, W = F x S atau F = W/S Sehingga di peroleh gaya rata-rata yang bekerja adalah, F = 63/12 N = 5,25 N Dengan demikian maka percepatan rata-rata benda adalah a = F/m = 5,25 /5 = 1,05 m/s2 Jadi jawaban yang benar adalah D. Baca Juga Contoh Soal Rangkaian Campuran 3. Contoh Soal Usaha Nomor 3 Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Sepuluh detik kemudian kecepatan mobil itu menjadi tiga kali semula. Jika massa mobil itu kg, hitunglah usaha yang telah di lakukan oleh mesin mobil itu? Penyelesaian Untuk menyelesaikan Contoh Soal Usaha nomor 3 ini, kita tuliskan dulu apa yang di ketahui. Dari soal di ketahui, xo = 0vo = 10 m/sm = kgvt = 3 vo = 30 m/st = 10 s dan di tanyakan, W = ? Kita cari dulu percepatan a benda, vt = vo + m/s = 10 m/s + a. 10 sa = 2 m/s2 dari percepatan ini, maka perpindahan benda adalah, s = xo + vo. t + 1/2 = 0 + +1/2. 2 . 102s = 200 m Dari hasil yang di peroleh, maka gaya yang bekerja adalah, F = m. a F = 1000 kg . 2 m/s2F = N Sehingga, usaha oleh gaya F yang bekerja adalah W = F . SW = N . 200 mW = 4. 105 J Baca Juga Contoh Soal Pesawat Sederhana 4. Soal Nomor 4 Seseorang menarik sebuah vacuum cleaner dengan gaya 50 N dan gaya tersebut membentuk sudut 30° dengan arah perpindahannya. Perpindahan yang dialami oleh vacuum cleaner itu adalah 8 meter. Berapakah besar usaha yang dilakukan oleh orang itu? abaikan kehadiran gaya gesekan! Penyelesaian Untuk menyelesaikan Contoh Soal Usaha nomor 4 ini, kita tuliskan dulu apa yang di ketahui. Dari soal di ketahui, F = 50 Nα = 30°x = 8 m dan di tanyakan, W = ? Sehingga akan di peroleh, 5. Latihan Soal Usaha Nomor 5 Seorang mahasiswi melakukan percobaan sederhana sebagai berikut. Pada percobaan pertama, ia menarik benda dengan gaya F pada permukaan datar tanpa gesekan sehingga mempercepat benda dari diam sampai mencapai kelajuan v. Pada percobaan kedua, ia mempercepat dengan gaya yang sama sehingga ia mendapati bahwa perbandingan usaha yang di lakukan pada percobaan kedua terhadap percobaan pertama adalah 3 1. Dengan demikian pada percobaan kedua, ia mempercepat dari…. A. v menjadi 2vB. v menjadi 3vC. 2v menjadi 3vD. 3v menjadi 4vE. 2 v menjadi 4v Silahkan di kerjakan, tulisan jawaban anda pada kolom komentar di bawah ini. Baca Juga Contoh Soal Tekanan Hidrostatis Ketika kita membicarakan tentang konsep usaha, penting bagi kita untuk memperjelas apakah usaha itu dilakukan oleh suatu benda atau usaha itu dikenakan pada suatu benda. Selain itu, juga penting bagi kita untuk memperjelas apakah usaha itu dilakukan oleh sebuah gaya pada sebuah benda atau dilakukan oleh gaya total beberapa gaya pada suatu benda. Demikian, semoga bermanfaat. Gaya40 n digunakan untuk menarik sebuah benda pada lantai datar. jika tali yang digunakan untuk menarik benda membentuk sudut 600 terhadap bidang mendatarnya, besar usaha yang dilakukan untuk menarik benda tersebut sejauh 20 m adalah: 400 joule. 160 joule. 40 joule. 210 joule. Jawabannya adalah a. 400 joule. BerandaSebuah motor bermasa 100 kg. Berjalan dengan kecep...PertanyaanSebuah motor bermasa 100 kg. Berjalan dengan kecepatan 10 m/s. Pada jarak 1 km. Berapa usaha yang dilakukan motor?Sebuah motor bermasa 100 kg. Berjalan dengan kecepatan 10 m/s. Pada jarak 1 km. Berapa usaha yang dilakukan motor? OSMahasiswa/Alumni Universitas Sam RatulangiJawabanbesar usaha yang dilakukan motor adalah 5000 usaha yang dilakukan motor adalah 5000 Ditanya Usaha? Penyelesaian Besar usaha sama dengan perubahan energi kinetik sehingga Jadi, besar usaha yang dilakukan motor adalah 5000 Ditanya Usaha? Penyelesaian Besar usaha sama dengan perubahan energi kinetik sehingga Jadi, besar usaha yang dilakukan motor adalah 5000 J. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!919Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia . 98 441 72 233 165 111 194 384