1.Mudah
Sebuah peti ditarik sejauh 12 m di lantai datar dengan tali yang membentuk 15° terhadap horizontal. Tegangan tali 100 N. Cari usaha W yang dilakukan tali pada peti.
F = 100 Nd = 12 mθ = 15°
W = J
Lembar kerja Usaha & energi dengan jawaban
2.Mudah
Bola 10 kg dijatuhkan dari keadaan diam dari ketinggian 33 m. Abaikan hambatan udara. Cari energi kinetiknya Ek sesaat sebelum menyentuh tanah.
m = 10 kgh = 33 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Sedang
Sebuah mobil yang melaju 40 km/h di jalan datar mengerem keras dan tergelincir sampai berhenti dengan roda terkunci. Koefisien gesek kinetis antara ban dan jalan 0,5. Cari jarak pengereman d.
v = 40 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
4.Sedang
Bola 0,5 kg tergantung pada tali ringan sepanjang 1 m. Bola ditarik ke samping sampai tali membentuk 40° terhadap vertikal lalu dilepas dari keadaan diam. Cari tegangan tali T saat bola melewati titik terendah.
m = 0,5 kgL = 1 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Sulit
Balok 10 kg dilepas dari keadaan diam pada ketinggian 2 m di lintasan miring yang licin. Di bawah, balok melintasi jalur horizontal kasar sepanjang 3 m (μ = 0,15) lalu menabrak pegas (k = 500 N/m) di permukaan licin. Cari pemampatan maksimum x pegas.
m = 10 kgh = 2 mL = 3 mμ = 0,15k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Sulit
Sebuah kereta 2 kg dilepas dari keadaan diam pada ketinggian 16 m di lintasan licin yang menuju ke lintasan melingkar vertikal (loop) berjari-jari 4 m. Cari gaya normal N yang diberikan lintasan pada kereta di puncak loop.
m = 2 kgh = 16 mR = 4 mg = 9,81 m/s²
N = N
Kunci jawaban
- 1. W = 1159 J
- 2. Ek = 3237 J
- 3. d = 12,58 m
- 4. T = 7,2 N
- 5. x = 77,99 cm
- 6. N = 58,86 N
Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.