Seorang siswa menarik sebuah balok dengan tali sehingga menghasilkan gaya horizontal 8 N dan gaya vertikal 6 N seperti ditunjuk- kan oleh gambar di bawah. Gaya tersebut menjadikan balok bergerak dengan kelajuan konstan dan berpindah sejauh 4 m. a. Berapakah usaha oleh gaya 8 N dan gaya 6 N? b. Berapakah usaha oleh gaya gesek? c. Berapakah usaha total pada balok?
Penjelasan:
Untuk menghitung usaha oleh gaya-gaya yang bekerja pada balok, kita dapat menggunakan rumus usaha:
Usaha (W) = gaya (F) x jarak (d) x cos(θ)
Di mana:
- F adalah besar gaya yang bekerja pada balok (dalam Newton).
- d adalah jarak yang ditempuh balok sejauh gerakan (dalam meter).
- θ adalah sudut antara arah gaya dan arah gerakan balok (dalam derajat). Jika gaya dan gerakan sejajar, maka θ = 0° dan cos(0°) = 1.
a. Usaha oleh gaya 8 N:
W1 = 8 N x 4 m x cos(0°) = 8 N x 4 m x 1 = 32 Joule
b. Usaha oleh gaya 6 N:
W2 = 6 N x 4 m x cos(90°) = 6 N x 4 m x 0 = 0 Joule (karena gaya vertikal tegak lurus dengan arah gerakan)
c. Usaha total pada balok:
Usaha total (Wtotal) = W1 + W2 = 32 Joule + 0 Joule = 32 Joule
Jadi,
a. Usaha oleh gaya 8 N adalah 32 Joule.
b. Usaha oleh gaya 6 N adalah 0 Joule.
c. Usaha total pada balok adalah 32 Joule.