Sebuah batu bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 15 m di atas tanah. Hitunglah usaha yang dilakukan gaya berat pada saat ketinggian batu 13 m! (g = 10 m/s²) Jawab:
" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "
© Copyright 2013 - 2024 KUDO.TIPS - All rights reserved.
Jawab: 40 Joules
Penjelasan dengan langkah-langkah:
Usaha (W) = Gaya (F) × Jarak (d) × cos(θ)
Di mana:
- Gaya (F) adalah gaya berat, yang dapat dihitung sebagai massa (m) dikali percepatan gravitasi (g). F = m * g.
- Jarak (d) adalah perubahan ketinggian, yaitu 15 m - 13 m = 2 m.
- θ adalah sudut antara gaya dan perpindahan. Pada kasus jatuh bebas, gaya berat selalu berada dalam arah vertikal, dan perpindahan juga dalam arah vertikal, sehingga cos(θ) = 1.
Dalam hal ini, kita sudah diberikan massa batu (m) sebesar 2 kg dan percepatan gravitasi (g) sebesar 10 m/s².
1. Hitung gaya berat (F):
F = m * g
F = 2 kg * 10 m/s²
F = 20 N
2. Hitung usaha (W):
W = F * d * cos(θ)
W = 20 N * 2 m * 1
W = 40 joule (J)
Jadi, usaha yang dilakukan oleh gaya berat pada saat ketinggian batu 13 m adalah 40 joule.
Diketahui:
- Massa batu (m) = 2 kg
- Ketinggian awal batu (h1) = 15 m
- Ketinggian akhir batu (h2) = 13 m
- Gravitasi (g) = 10 m/s²
Penyelesaian:
1. Hitung gaya berat:
Gaya berat = massa × percepatan gravitasi
= m × g
= 2 kg × 10 m/s²
= 20 N
2. Hitung selisih ketinggian:
Jarak = ketinggian awal - ketinggian akhir
= h1 - h2
= 15 m - 13 m
= 2 m
3. Hitung usaha:
Usaha = gaya × jarak × cos(θ)
= 20 N × 2 m × 1
= 40 Joule
Kesimpulan:
Dari perhitungan di atas, diperoleh hasil bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya berat pada saat batu berada pada ketinggian 13 m adalah sebesar 40 Joule. Ini berarti gaya berat melakukan usaha sebesar 40 Joule ketika batu jatuh dari ketinggian 15 m dan mencapai ketinggian 13 m di atas tanah.