1.Mudah
Sebuah peti ditarik sejauh 2 m di lantai datar dengan tali yang membentuk 40° terhadap horizontal. Tegangan tali 40 N. Cari usaha W yang dilakukan tali pada peti.
F = 40 Nd = 2 mθ = 40°
W = J
Lembar kerja Usaha & energi dengan jawaban
2.Mudah
Bola 0,5 kg dijatuhkan dari keadaan diam dari ketinggian 11 m. Abaikan hambatan udara. Cari kecepatannya v sesaat sebelum menyentuh tanah.
m = 0,5 kgh = 11 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Sedang
Bola 1 kg tergantung pada tali ringan sepanjang 3 m. Bola ditarik ke samping sampai tali membentuk 45° terhadap vertikal lalu dilepas dari keadaan diam. Cari tegangan tali T saat bola melewati titik terendah.
m = 1 kgL = 3 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Sedang
Balok 1 kg meluncur 18 m menuruni lereng bersudut 20° terhadap horizontal, dengan koefisien gesek kinetik 0,25. Cari usaha Wf melawan gesekan.
m = 1 kgθ = 20°μ = 0,25d = 18 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Sulit
Sebuah pegas dengan kekakuan 3000 N/m di dasar lereng 35° dimampatkan sejauh 12 cm oleh balok 0,5 kg lalu dilepas. Koefisien gesek kinetis antara balok dan lereng 0,3. Seberapa jauh d balok menaiki lereng dari titik lepas sebelum berhenti? (Abaikan jarak pendek saat pegas mendorong, yaitu ambil gesekan dan gravitasi sepanjang seluruh jarak d.)
m = 0,5 kgk = 3000 N/mx = 12 cmθ = 35°μ = 0,3g = 9,81 m/s²
d = m
6.Sulit
Balok 0,5 kg dilepas dari keadaan diam pada ketinggian 4,5 m di lintasan miring yang licin. Di bawah, balok melintasi jalur horizontal kasar sepanjang 1 m (μ = 0,3) lalu menabrak pegas (k = 1500 N/m) di permukaan licin. Cari pemampatan maksimum x pegas.
m = 0,5 kgh = 4,5 mL = 1 mμ = 0,3k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Kunci jawaban
- 1. W = 61,28 J
- 2. v = 14,69 m/s
- 3. T = 15,56 N
- 4. Wf = 41,48 J
- 5. d = 5,375 m
- 6. x = 16,57 cm
Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.