ឧទាហរណ៍នៃសំណួរអាជីវកម្ម

9 Contoh soal Usaha

1. Gaya 20 Newton dikerjakan pada balok hingga balok berpindah sejauh 2 meter. Usaha yang dikerjakan gaya F pada balok adalah…
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
កម្លាំង (F) = 20 N
ការផ្លាស់ទីលំនៅ (វិនាទី) = 2 ម៉ែត្រ
Sudut = 0 (arah gaya sama dengan arah perpindahan atau arah gaya berhimpit dengan arah perpindahan sehingga sudut yang dibentuk oleh gaya dengan perpindahan adalah nol)
បានសួរ : Usaha (W)
ចាវ៉ាប :
កាតាតាន៖
Jika arah gaya sama dengan arah perpindahan, hitung usaha menggunakan rumus W = F s, tanpa perlu menambahkan cos ទីត.

2. Sebuah benda diam di atas permukaan lantai licin. Pada benda dikerjakan gaya F = 10 N, membentuk sudut 30^o terhadap permukaan lantai. Jika benda bergerak sejauh 1 meter, berapa usaha yang dilakukan oleh gaya F pada benda ?
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
កម្លាំង (F) = 10 ញូតុន
Gaya yang searah perpindahan (F_x) = F cos 30^o = (៤០)(០.៥√៣) = ២០√៣ ញូតុន
ការផ្លាស់ទីលំនៅ (វិនាទី) = 1 ម៉ែត្រ
បានសួរ : usaha (W) ?
ចាវ៉ាប :
W = F_x s = (5√3)(1) = 5√3 Joule

3. Benda bermassa 1 kg jatuh bebas dari ketinggian 2 meter. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda tersebut!
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ម៉ាស់វត្ថុ (ម៉ែត្រ) = 1 គីឡូក្រាម
កម្ពស់ (ម) = ១០ ម៉ែត្រ
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
បានសួរ : Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi pada benda (W)
ចាវ៉ាប :
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 = wh = mgh
W = (1)(10)(2) = 20 ជូល

4. Pegas digantungi beban bermassa 1 kg sehingga pegas mengalami pertambahan panjang 2 cm. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², tentukan (a) konstanta pegas (b) usaha yang dilakukan oleh pegas pada beban
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ម៉ាស់ (ម.ម) = 1 គីឡូក្រាម
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
ការកើនឡើងនៃប្រវែងនៃស្ព្រីង (x) = 2 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,02 ម៉ែត្រ
បានសួរ : konstanta pegas dan usaha yang dilakukan oleh gaya pegas
ចាវ៉ាប :
(a) Konstanta pegas
រូបមន្តច្បាប់របស់ហុក :
F = kx ។
Balik rumus ini untuk menghitung konstanta pegas :
k = F / x = w / x = mg / x
k = (1)(10) / 0,02 = 10 / 0,02
k = 500 Newton/meter
(b) Usaha yang dilakukan oleh gaya pegas
W = – ½ kx²
W = – ½ (500)(0,02)²
W = – (250)(0,0004)
W = -0,1 ជូល
Usaha yang dilakukan oleh gaya pegas pada beban bernilai negatif karena arah gaya pegas berlawanan dengan dengan arah perpindahan beban.

5. Sebuah kotak yang diam di atas permukaan lantai dipercepat dengan gaya sebesar 10 N sehingga kotak berpindah sejauh 2 meter. Jika gaya dorong searah dengan perpindahan kotak dan pada kotak bekerja gaya gesek kinetis sebesar 2 Newton maka usaha total yang dikerjakan pada kotak adalah…
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
កម្លាំង (F) = 10 ញូតុន
Gaya gesek kinetis (F_k) = 2 ញូតុន
ការផ្លាស់ទីលំនៅ (វិនាទី) = 2 ម៉ែត្រ
បានសួរ : Usaha total (W_{ចំនួនសរុប})
ចាវ៉ាប :
Usaha yang dilakukan oleh gaya (F) :
W₁ = F s cos 0 = (10)(2)(1) = 20 Joule
Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek kinetis (F_k):
W₂ = ច_k s = (2)(2)(cos 180) = (2)(2)(-1) = -4 Joule
Usaha total adalah :
W_{ចំនួនសរុប} = វ₁ - វ₂
W_{ចំនួនសរុប} = ១.៣៩ - ០៣០
W_{ចំនួនសរុប} = ៣០០ ជូល

6. Sebuah benda massa 5 kg berada 10 meter di atas permukaan bumi. Percepatan gravitasi = 10 ms^-2. Besar usaha untuk memindahkan benda tersebut ke atas ketinggian 15 meter dari permukaan bumi adalah …

A. . 75 Joule

B. . 250 Joule

C. . 500 Joule

D. . 750 Joule

អ៊ី. ១០០ ជូល

ការពិភាក្សា

គេដឹងថា៖

ម៉ាស់វត្ថុ (ម៉ែត្រ) = 5 គីឡូក្រាម

កម្ពស់ (ម) = ១០ ម៉ែត្រ

ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

បានសួរថា៖ Usaha untuk memindahkan benda ke ketinggian 15 meter

ចម្លើយ៖

Usaha untuk memindahkan benda minimal sama dengan gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut.

Rumus usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi :

W = wh = mg/h

Keterangan : W = usaha, w = gaya berat, h = ketinggian, m = massa, g = percepatan gravitasi

Rumus usaha yang dilakukan adalah :

W = w h = m g h = (5 kg)(10 m/s²)(10 ម៉ែត្រ) = 500 គីឡូក្រាម/ម៉ែត្រ²/s² = ៣០០ ជូល

ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ C។

7. Sebuah benda massa 2 kg bergerak pada suatu permukaan licin dengan kecepatan 2 m s^-1 . Beberapa saat kemudian benda itu bergerak dengan kecepatan 5 m s^-1 . Usaha yang dikerjakan pada benda selama selang waktu tersebut adalah …

ក. ២០ ជូល

ខ. ១០ ជូល

គ. ៥ ជូល

ឃ. ២ ជូល

អ៊ី. ១០០ ជូល

ការពិភាក្សា

គេដឹងថា៖

ម៉ាស់វត្ថុ (ម៉ែត្រ) = 2 គីឡូក្រាម

ល្បឿនដំបូង (v_o) = 2 មីលីវិនាទី^-1

ល្បឿនចុងក្រោយ (v_t) = 5 មីលីវិនាទី^-1

បានសួរថា៖ Usaha yang dikerjakan pada benda selama selang waktu tersebut

ចម្លើយ៖

Teorema usaha-energi kinetik menyatakan bahwa usaha total yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan energi kinetik benda. Secara matematis :

W = ΔEK = EK₂ – អ៊ីខេ₁ = ១/២ មីវ៉ា_t² – ១/២ មីវ៉ា_o² = ១/២ ម៉ែត្រ (វ_t² - វី_o²) = 1/2 (2)(5²-2²) = (1)(25-4) = 21 ជូល

8. Sebuah meja massanya 10 kg mula-mula diam di atas lantai licin, didorong selama 3 sekon bergerak lurus dengan percepatan 2 m.s^-2ទំហំ​នៃ​កិច្ច​ខិតខំ​ប្រឹងប្រែង​ដែល​បាន​កើតឡើង​គឺ…

ក. ២០ ជូល

ខ. ១០ ជូល

គ. ៥ ជូល

ឃ. ២ ជូល

អ៊ី. ១០០ ជូល

ការពិភាក្សា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ :

ម៉ាស់ (ម.ម) = 10 គីឡូក្រាម

ល្បឿនដំបូង (v_o) = 0 (pada mulanya meja diam)

ចន្លោះពេល (t) = 3 វិនាទី

Percepatan (a) = 2 m/s²

បានសួរ : usaha (W) ?

ចាវ៉ាប :

Terlebih dahulu hitung jarak tempuh menggunakan rumus GLBB :

ស = វ_o t + ½ នៅ² = (0)(3) + ½ (2)(3)²

s = 0 + (1)(9) = 9

Usaha yang dilakukan pada meja :

W = F s = (m a)(s) = (10)(2)(9) = 180 Joule

ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ ឃ។

9 ។ សebuah balok bermassa 1,5 kg didorong ke atas oleh gaya konstan F = 15 N pada bidang miring seperti gambar. Anggap percepatan gravitasi (g) 10 ms^-2 dan gesekan antara balok dan bidang miring nol. Usaha total yang dilakukan pada balok adalah…

ក. ៤.០ ជូល

ខ. ៣.០ ជូល

គ. ២.៥ ជូល

ឃ. ១.០ ជូល

អ៊ី. ០.៥ ជូល

ការពិភាក្សា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ :

ម៉ាស់ប្លុក (ម.ម) = 1,5 គីឡូក្រាម

ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

ទម្ងន់នៃប្លុក (w) = mg = (1,5)(10) = 15 ញូតុន

កម្លាំងរុញច្រាន (F) = 15 ញូតុន

បានសួរ : usaha total yang dilakukan pada balok (W) ?

ចាវ៉ាប :

Terdapat dua gaya melakukan usaha pada balok; gaya yang sejajar dengan perpindahan balok, yakni gaya dorong (F) dan gaya berat balok yang sejajar dengan permukaan bidang miring (w_x).

Usaha yang dilakukan oleh gaya dorong adalah :

W₁ = Fs = (15 N)(2 ម៉ែត្រ) = 30 N ម៉ែត្រ = 30 ជូល

Usaha yang dilakukan oleh gaya berat wx :

W₂ = វ_x s = (w sin 30^o)(2 ម៉ែត្រ) = (15 N)(1/2)(2 ម៉ែត្រ) = 15 N ម៉ែត្រ = 15 ជូល

Usaha total yang dilakukan pada balok :

W_{ចំនួនសរុប} = វ₁ - វ₂ = 30 J – 15 J = 15 Joule

ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ ក។