1. Seorang menarik sebuah bongkah sejauh 2 m di sepanjang permukaan mendatar dengan daya malar F = 20 N. Tentukan kerja yang dilakukan oleh daya F yang bertindak ke atas bongkah tersebut.
Diketahui:
Daya (F) = 20 N
Sesaran (s) = 2 m
Sudut (θ ) = 0
Dicari : Kerja (W)
Penyelesaian:
W = F d cos θ = (20)(2)(cos 0) = (20)(2)(1) = 40 Joule
[irp]
2. Satu daya F = 10 N yang bertindak ke atas sebuah kotak sejauh 1 m di sepanjang permukaan mendatar. Daya tersebut bertindak pada sudut 30 ° seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Tentukan kerja yang dilakukan oleh daya F!
Diketahui :
Daya (F) = 10 N
Daya mendatar (F x ) = F cos 30 o = (10)(0.5√3) = 5√3 N
Sesaran (d) = 1 meter
Dikehendaki : Kerja (W)?
Penyelesaian :
W = F x d = (5√3)(1) = 5√3 Joule
3. Sebuah jasad jatuh bebas dari keadaan rehat, dari ketinggian 2 m. Jika pecutan graviti ialah 10 m/s² , tentukan kerja yang dilakukan oleh daya graviti!
Diketahui:
Jisim objek (m) = 1 kg
Tinggi (t) = 2 m
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ s²
Dikehendaki: Kerja yang dilakukan oleh daya graviti (W)
Penyelesaian:
W = F d = wh = mgh
W = (1)(10)(2) = 20 Joule
W = kerja, F = daya, d = jarak, w = berat , h = tinggi, m = jisim, g = pecutan akibat graviti.
[irp]
4. Sebuah objek 1 kg dilekatkan pada sebuah spring supaya ia memanjang 2 cm. Jika pecutan graviti ialah 10 m/s² , tentukan (a) pemalar spring (b) kerja yang dilakukan oleh daya spring ke atas objek
Diketahui:
Jisim (m) = 1 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ s²
Pemanjangan (x) = 2 cm = 0.02 m
Berat (w) = mg = (1 kg)(10 m/ s² ) = 10 kg m/s² = 10 N
Dikehendaki: Pemalar spring dan kerja yang dilakukan oleh daya spring
Penyelesaian:
(a) Pemalar spring
Formula hukum Hooke :
F = k-x.
k = F / x = w / x = mg / x
k = (1)(10) / 0.02 = 10 / 0.02
k = 500 N/m
(b) kerja yang dilakukan oleh daya spring
W = – ½ kx 2
W = – ½ (500)(0.02) 2
W = – (250)(0.0004)
W = -0.1 Joule
Tanda tolak menunjukkan bahawa arah daya spring adalah bertentangan dengan arah sesaran objek.
[irp]
5. Satu daya F = 10 N memecut sebuah kotak melalui sesaran 2 m. Lantai itu kasar dan mengenakan daya geseran F k = 2 N. Tentukan kerja bersih yang dilakukan pada kotak itu.
Diketahui:
Daya (F) = 10 N
Daya geseran kinetik (Fk ) = 2 N
Sesaran (d) = 2 m
Dikehendaki: Rangkaian ( jaringan W )
Penyelesaian:
Kerja yang dilakukan oleh daya F:
W 1 = F d cos 0 = (10)(2)(1) = 20 Joule
Kerja yang dilakukan oleh daya geseran kinetik (Fk ) :
W 2 = F k d = (2)(2)(cos 180) = (2)(2)(-1) = -4 Joule
Rangkaian:
W bersih = W 1 – W 2
W bersih = 20 – 4
W bersih = 16 Joule
6. Apakah kerja yang dilakukan oleh daya F pada bongkah itu.
Diketahui:
Daya (F) = 12 Newton
Sesaran (d) = 4 meter
Dicari: Kerja (W)
Penyelesaian:
W = F d = (12 Newton)(4 meter) = 48 N m = 48 Joule
[irp]
7. Sebuah bongkah ditolak oleh daya 200 N. Sesaran bongkah itu ialah 2 meter. Berapakah kerja yang dilakukan pada bongkah itu?
Diketahui:
Daya (F) = 200 Newton
Sesaran (d) = 2 meter
Dicari: Kerja (W)
Penyelesaian:
Kerja:
W = Fs
W = (200 Newton)(2 meter)
W = 400 Nm
W = 400 Joule
8. Pemandu sedan itu ingin meletakkan keretanya tepat 0.5 m di hadapan trak yang berada 10 m dari kedudukan sedan itu. Apakah kerja yang diperlukan oleh sedan itu?
Diketahui:
Sesaran (d) = 10 meter – 0.5 meter = 9.5 meter
Daya (F) = 50 Newton
Dicari: Kerja (W)
Penyelesaian:
W = Fs
W = (50 Newton)(9.5 meter)
W = 475 Nm
W = 475 Joule
[irp]
9.
Kerja yang dilakukan oleh Tom dan Jerry supaya kereta itu boleh bergerak sejauh 4 meter. Daya yang dikenakan oleh Tom dan Jerry ialah 50 N dan 70 N.
Diketahui:
Sesaran (s) = 4 meter
Daya bersih (F) = 50 Newton + 70 Newton = 120 Newton
Dicari: Kerja (W)
Penyelesaian:
W = Fs = (120 Newton)(4 meter) = 480 Nm = 480 Joule
10. Seorang pemandu menarik sebuah kereta supaya kereta itu bergerak sejauh 1000 cm. Berapakah kerja yang dilakukan pada kereta itu?
Diketahui:
Daya (F) = 250 Newton
Sesaran (s) = 1000 cm = 1000/100 meter = 10 meter
Dicari: Kerja (W)
Penyelesaian:
W = Fs = (250 Newton)(10 meter) = 2500 Nm = 2500 Joule
11. Berdasarkan rajah di bawah, jika kerja yang dilakukan oleh daya bersih ialah 375 Joule, tentukan sesaran objek.
Diketahui:
Kerja (W) = 375 Joule
Daya bersih ( ΣF) = 40 N + 10 N – 25 N = 25 Newton ( ke kanan )
Dikehendaki: Sesaran ( d )
Penyelesaian:
Persamaan kerja:
W = Fs
Sesaran objek:
d = W / F = 375 Joule / 25 Newton
d = 15 meter s
12. Aktiviti-aktiviti di bawah yang tidak berkesan ialah …
A. Tolak objek sejauh 10 meter
B. Tolak kereta sehingga ia bergerak
C. Tolak dinding
D. Menarik sebuah kotak
Penyelesaian:
Persamaan kerja:
W = ΣF s
W = kerja , F = daya , d = sesaran
Berdasarkan formula di atas, kerja dilakukan oleh daya dan terdapat sesaran.
Jawapan yang betul ialah C.
1 3. Andrew menolak satu objek dengan daya 20 N supaya objek itu bergerak dalam gerakan membulat dengan jejari 7 meter. Tentukan kerja yang dilakukan oleh Andrew untuk dua kali gerakan membulat.
A. 0 Joule
B. 1400 Joule
C. 1540 Joule
D. 1760 Joule
Penyelesaian:
Jika orang itu menolak kerusi roda sebanyak dua kali dalam gerakan membulat, maka orang itu dan kerusi roda itu kembali ke posisi asal, jadi sesaran orang itu adalah sifar.
Sesaran = 0 jadi kerja = 0.
Jawapan yang betul ialah A.
14. Seseorang menolak satu objek di atas lantai dengan daya 350 N. Lantai itu mengenakan daya geseran sebanyak 70 N. Tentukan kerja yang dilakukan oleh daya untuk menggerakkan objek itu sejauh 6 meter.
A. 45 J
B. 72 J
C. 1680 J
D. 2580 J
Diketahui:
Daya tolakan (F) = 350 Newton
Daya geseran (F fric ) = 70 Newton
Sesaran objek = 6 meter
Dicari: Kerja (W)
Penyelesaian:
Terdapat dua daya yang bertindak ke atas objek, iaitu daya tolakan (F) dan daya geseran (F = fric ). Daya tolakan mempunyai arah yang sama dengan sesaran objek kerana daya tolakan melakukan kerja positif. Sebaliknya, daya geseran mempunyai arah yang bertentangan dengan sesaran objek supaya daya geseran melakukan kerja negatif.
Kerja yang dilakukan oleh daya tolakan:
W = F d = (350 Newton)(6 meter) = 2100 Newton-meter = 2100 Joule
Kerja yang dilakukan oleh daya geseran:
W = – (F fric )(s) = – (70 Newton)(6 meter) = – 420 Newton-meter = – 420 Joule
Rangkaian:
W bersih = 2100 Joule – 420 Joule
W bersih = 1680 Joule
Jawapan yang betul ialah C.
15. Sebuah objek ditolak oleh daya mendatar sebanyak 14 Newton di atas lantai kasar dengan daya geseran sebanyak 10 Newton. Tentukan kerja bersih bagi menggerakkan objek itu sejauh 8 meter.
A. 0.5 Joule
B. 3 Joule
C. 32 Joule
D. 192 Joule
Diketahui:
Daya tolakan (F) = 14 Newton
Daya geseran (F fric ) = 10 Newton
Sesaran objek (d) = 8 meter
Dicari: Kerja (W)
Penyelesaian:
Terdapat dua daya yang bertindak ke atas objek, iaitu daya tolakan (F) dan daya geseran (F = fric ).
Daya tolakan mempunyai arah yang sama dengan sesaran objek supaya daya tolakan melakukan kerja positif. Sebaliknya, daya geseran mempunyai arah yang bertentangan dengan sesaran objek supaya daya geseran melakukan kerja negatif.
Kerja yang dilakukan oleh daya tolakan:
W = Fs = (14 Newton)(8 meter) = 112 Newton meter = 112 Joule
Kerja yang dilakukan oleh daya geseran:
W = – (F fric )(s) = – (10 Newton)(8 meter) = – 80 Newton meter = – 80 Joule
Rangkaian:
W bersih = 112 Joule – 80 Joule
W bersih = 32 Joule
Jawapan yang betul ialah C.
16. Tentukan kerja bersih berdasarkan rajah di bawah.
A. 360 Joule
B. 450 Joule
C. 600 Joule
D. 750 Joule
Penyelesaian:
Kerja = Daya (F) x sesaran (d)
Kerja = Luas segitiga 1 + luas segi empat tepat + luas segitiga 2
Work = 1/2(40-0)(3-0) + (40-0)(9-3) + 1/2(40-0)(12-9)
Kerja = 1/2(40)(3) + (40)(6) + 1/2(40)(3)
Kerja = (20)(3) + 240 + (20)(3)
Kerja = 60 + 240 + 60
Kerja = 360 Joule
Jawapan yang betul ialah A.
17. Sekeping kayu sepanjang 60 cm dicucuk secara menegak ke dalam tanah. Kayu dipukul dengan tukul 10 kg dari ketinggian 40 cm di atas bahagian atas kayu. Jika daya rintangan purata tanah ialah 2 x 103 N dan pecutan graviti ialah 10 m/s2 , maka kayu itu akan masuk sepenuhnya ke dalam tanah selepas…. dilanggar.
A. 4
B. 16
C. 28
D. 30
Diketahui:
Jisim tukul (m) = 10 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m / s²
Berat tukul (w) = mg = (10)(10) = 100 kg m/ s²
Sesaran tukul sebelum terkena kayu (d) = 40 cm = 0.4 meter
Rintangan kayu (F) = 2 x 103 N = 2000 N
Panjang kayu = 60 cm = 0.6 meter
Dikehendaki: Kayu akan masuk sepenuhnya ke dalam tanah selepas…. terkena.
Penyelesaian:
Kerja yang dilakukan pada tukul apabila tukul bergerak sejauh 0.4 meter ialah:
W = F d = ws = (100 N)(0.4 m) = 40 Nm = 40 Joule
Kerja yang dilakukan oleh daya rintangan tanah:
W = F d = (2000 N)(0.6 m) = 1200 Nm = 1200 Joule
Kayu akan masuk sepenuhnya ke dalam tanah selepas…. terkena.
1200 Joule / 40 Joule = 30
Jawapan yang betul ialah D.
[wpdm_package id='1192']
- Kerja yang dilakukan secara paksa dan penyelesaiannya
- Masalah dan penyelesaian tenaga kerja-kinetik
- Masalah dan penyelesaian prinsip kerja-tenaga mekanikal
- Masalah dan penyelesaian tenaga keupayaan graviti
- Tenaga keupayaan bagi masalah dan penyelesaian spring elastik
- Masalah dan penyelesaian kuasa
- Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan jatuh bebas
- Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan naik dan turun dalam gerakan jatuh bebas
- Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan pada permukaan lengkung
- Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan pada satah condong
- Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan projektil
