אַרבעט פֿאָרמולע און אַרבעט-קינעטישע ענערגיע טעאָרעם

Contoh soal serta rumus Usaha dan Teorema usaha-energi kinetik

געשעפט

1. Seorang cucu mendorong kursi roda neneknya di sebuah taman yang berbentuk lingkaran dengan gaya 20 N, jari-jari taman tersebut 7 m, berapa besar usaha yang dilakukan si cucu untuk 2 kali putaran ?

1. 0 דזשול
2. 1400 דזשול
3. 1540 דזשול
4. 1760 דזשול

דיסקוסיע
Rumus Usaha : אַרבעט = קראַפט x פֿאַרשייבונג
Jika si cucu mendorong kursi roda sejauh 2 kali putaran maka si cucu dan kursi roda kembali ke posisi semula. Karena kembali ke posisi semula maka perpindahan bernilai nol.
Jadi usaha yang dilakukan si cucu adalah nol.
די ריכטיקע ענטפער איז א.

2. Seorang petugas kebersihan mendorong lemari di atas lantai dengan gaya 350 N. Lantai memberikan gaya gesek sebesar 70 N. Usaha yang dilakukan untuk memindahkan lemari tersebut sejauh 6 meter adalah :

1. קסנומקס דזש
2. קסנומקס דזש
3. קסנומקס דזש
4. קסנומקס דזש

דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
שטופּ קראַפט (F) = 350 ניוטאָן
רייַבונג קראַפט (F_{סווייפּ}) = 70 ניוטאן
Perpindahan lemari (s) = 6 meter
געפרעגט: געשעפט (W)
ענטפער:
Terdapat dua gaya yang bekerja pada benda yakni gaya dorong (F) dan gaya gesek (F_{סווייפּ}).
Gaya dorong searah dengan perpindahan lemari karenanya gaya dorong melakukan usaha positif. Sebaliknya gaya gesek berlawanan arah dengan perpindahan lemari karenanya gaya gesek melakukan usaha negatif.
Usaha yang dilakukan gaya dorong :
W = F s = (350 ניוטאן)(6 מעטער) = 2100 ניוטאן מעטער = 2100 דזשולס
Usaha yang dilakukan gaya gesek :
וו = – (פֿ_{סווייפּ})(s) = – (70 Newton)(6 meter) = – 420 Newton meter = – 420 Joule
גאַנץ מי:
W total = 2100 Joule – 420 Joule
W סך הכל = 1680 דזשול
די ריכטיגע ענטפער איז C.

אַרבעט-קינעטישע ענערגיע טעאָרעם

3. Suatu gaya konstan yang besarnya 8 N bekerja pada benda bermassa 16 kg. Jika benda pada awalnya diam, maka laju benda setelah gaya tersebut bekerja selama 4 detik adalah….

1. 0,5 ם / s
2. 2 ם / s
3. 4 ם / s
4. 8 ם / s

דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
Gaya konstan (F) = 8 Newton
מאַסע פֿון אָביעקט (מ) = 16 ק״ג
אָנהייב־געשווינדיקייט פֿונעם אָביעקט (v_o) = 0 מעטער/סעקונדע
Selang waktu gaya bekerja pada benda (t) = 4 detik
געפרעגט: לעצטע גיכקייט פון דעם אביעקט (v_t)
ענטפער:
Usaha = Perubahan energi kinetik
W = EK akhir – EK awal
וו = ½ מ״וו_t² – ½ מל_o²
וו = ½ מ״וו_t² - קסנומקס
וו = ½ מ״וו_t² —— Persamaan 1

אַרבעט = קראַפט x פֿאַרשייבונג
וו = פ ס
W = 8 s
Gunakan rumus GLBB untuk menghitung perpindahan (s)
ס = וו_o ט + ½ ביי²
Keterangan : s = perpindahan, v_o = kelajuan awal, t = waktu, a = percepatan
s = 0 + ½ a t² = ½ ביי² —-> א = (v_t - וו_o) / ט = ו_t
s = ½ (v_t / ט) ט²
s = ½ (v_t) ה
Gantikan perpindahan (s) pada persamaan usaha dengan perpindahan (s) pada persamaan ini :
W = 8 s
וו = 8(1/2)(v_t)(ט)
וו = (4)(v_t)(t) —— Persamaan 2

Persamaan 1 = Persamaan 2
וו = וו
½ מ״וו_t² = (4)(v_t)(ט)
½ מ״וו_t = (4)(ט)
½ (16)(וועגעטאַריש_t) = 4(4)
קסנומקס V_t = קסנומקס
v_t = 16/8
v_t = 2 meter/sekon
די ריכטיגע ענטפער איז ב.

4. Untuk meningkatkan laju sebuah benda menjadi 2 kali lajunya semula diperlukan usaha sebesar….

1. 4 kali energi kinetiknya mula-mula
2. 3 kali energi kinetiknya mula-mula
3. 2 kali energi kinetiknya mula-mula
4. 1 kali energi kinetiknya mula-mula

דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
Andaikan massa benda (m) = 1 kg
Andaikan kelajuan awal (v_o) = 1 מעטער/סעקונדע
לעצטע גיכקייט (v_t) = 2 x kelajuan awal = 2 x 1 = 2 m/s
געפרעגט: Usaha = … ?
ענטפער:
Energi kinetik awal :
EK awal = ½ m v_o² = ½ (1)(1)² = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0,5
Energi kinetik akhir ketika laju benda menjadi 2 kali lajunya semula :
EK akhir = ½ m v_t² = ½ (1)(2)² = ½ (4) = 2

ארבעט-קינעטישע ענערגיע טעארעם:
Usaha = Perubahan energi kinetik
Usaha = Energi kinetik akhir – Energi kinetik awal
Usaha = 2 – 0,5
Usaha = 1,5

Energi kinetik mula-mula = 0,5
Usaha = 3 x 0,5 = 1,5
Jadi untuk meningkatkan laju sebuah benda menjadi 2 kali lajunya semula diperlukan usaha sebesar 3 kali energi kinetiknya mula-mula.
די ריכטיגע ענטפער איז ב.

פֿראַגע מקור:

פֿראגן וועגן פיזיק אין מיטלשול OSN