গতিশক্তি এবং পদার্থবিজ্ঞানের কাজ সম্পর্কিত প্রশ্নের উদাহরণ

5 Contoh soal energi kinetik dan usaha fisika

1. Mobil bermassa 5000 kg pada mulanya diam, sesaat kemudian bergerak dengan kelajuan 20 m/s. Tentukan usaha total yang dilakukan pada mobil tersebut…
আলোচনা
এটা জানা আছে :
মাসা (মি) = 5000 কেজি
প্রাথমিক বেগ (v)_o) = 0 m/s (pada mulanya mobil diam)
চূড়ান্ত বেগ (v)_t) = ১০ মি/সে
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে মোট প্রচেষ্টা
জওয়াব :
কাজ-গতিশক্তি উপপাদ্য menyatakan bahwa usaha total sama dengan perubahan energi kinetik. Secara matematis :
মোট প্রচেষ্টা:
W_মোট = ½ মি (v_t² - v_o²)
W_মোট = ½ (5000)(20² - 0²)
W_মোট = (2500)(400 – 0)
W_মোট = (2500)(400)
W_মোট = 1000.000
Usaha total adalah 1000.000 Joule.

2. Benda bermassa 10 kg pada mulanya bergerak dengan kelajuan 5 m/s. Sesaat kemudian benda itu bergerak dengan kelajuan 10 m/s. Tentukan usaha total yang dikerjakan pada benda tersebut.
আলোচনা
এটা জানা আছে :
বস্তুর ভর (m) = ১ কেজি
প্রাথমিক বেগ (v)_o) = ১০ মি/সে
চূড়ান্ত বেগ (v)_t) = ১০ মি/সে
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : usaha total
জওয়াব :
মোট প্রচেষ্টা:
Usaha total adalah 375 Joule.

3. Sebuah mobil bermassa 2000 kg bergerak dengan kelajuan 10 m/s pada arah mendatar. Tiba-tiba pengemudi mengurangi kelajuan mobil menjadi 5 m/s. Usaha yang dilakukan pengemudi pada mobil adalah…
আলোচনা
এটা জানা আছে :
গাড়ির ভর (m) = ৪০০০ কেজি
প্রাথমিক বেগ (v)_o) = ১০ মি/সে
চূড়ান্ত বেগ (v)_t) = ১০ মি/সে
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : usaha total
জওয়াব :
মোট প্রচেষ্টা:
Usaha total adalah 75.000 Joule.
Tanda negatif artinya resultan gaya yang bekerja pada mobil berlawanan arah dengan perpindahan mobil. Usaha negatif juga berarti energi kinetik mobil berkurang.

4. Sebuah mobil bermassa 1 ton pada mulanya diam. Sesaat kemudian bergerak dengan kelajuan 10 m/s. Besar usaha yang dilakukan oleh mesin mobil tersebut adalah …
এ. ১৫৮,৪০০ জুল
বি. ৯৫০,৪০০ জুল
সি. ৫,৮৬০,৮০০ জুল
ডি. ৯,৫০৪,০০০ জুল
ই. ৪ জুল
আলোচনা :
এটা জানা আছে :
m = 1 ton = 1000 kg, v_o = ১০ মি/সে, v_t = 10 মি/সেকেন্ড
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে :
Usaha (W) ?
জওয়াব :
Usaha = perubahan energi kinetik

Perubahan energi kinetik :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg m²/s² = ২,৩৭৬,০০০ জুল
Jadi W = 50.000 Joule
সঠিক উত্তরটি হলো E।

5. Sebuah meja bermassa 10 kg mula-mula diam di atas lantai licin, lalu didorong selama 10 sekon sehingga bergerak lurus dengan percepatan 2 m/s². Besar usaha yang terjadi adalah…
এ. ১৫৮,৪০০ জুল
বি. ৯৫০,৪০০ জুল
সি. ৫,৮৬০,৮০০ জুল
ডি. ৯,৫০৪,০০০ জুল
ই. ৪ জুল
আলোচনা :
এটা জানা আছে :
m = 10 kg, t = 10 sekon, v_o = 0, a = 2 m/s²মধ্যে_t =?
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে :
Usaha (W) ?
জওয়াব :
Hitung kelajuan akhir (v_t):
v_t = ভি_o + at = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Usaha = perubahan energi kinetik

Perubahan energi kinetik :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 Joule
Jadi W = 2000 Joule
সঠিক উত্তরটি হলো A।