Question

Sebuah gaya F bekerja pada sebuah benda (m=5 kg) dengan sudut kemiringan=45 derajat yang menyebabkan berpindah 10 m dengan kecepatan konstan. Berapakah usaha yang dilakukan dalam pemindahan itu jika permukaan kasar dengan koefisien gesek=0,6.​

Answer 1

Penjelasan:

Untuk menghitung usaha yang dilakukan dalam pemindahan tersebut, kita perlu mempertimbangkan dua faktor: usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan dan usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi.

Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan dapat dihitung dengan rumus:

Usaha gesekan = gaya gesekan * jarak

Dalam hal ini, gaya gesekan dapat dihitung menggunakan rumus:

Gaya gesekan = koefisien gesek * gaya normal

Gaya normal dapat dihitung menggunakan rumus:

Gaya normal = massa * percepatan gravitasi

Dalam hal ini, percepatan gravitasi dapat dianggap sebagai 9,8 m/s^2.

Kemudian, kita dapat menghitung usaha gravitasi menggunakan rumus:

Usaha gravitasi = massa * gravitasi * ketinggian

Dalam hal ini, ketinggian dapat dihitung menggunakan rumus:

Ketinggian = jarak * sin(sudut kemiringan)

Setelah mendapatkan usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan dan usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi, kita dapat menjumlahkannya untuk mendapatkan total usaha yang dilakukan dalam pemindahan tersebut.

Berikut adalah perhitungannya:

Gaya normal = massa * gravitasi = 5 kg * 9,8 m/s^2 = 49 N

Gaya gesekan = koefisien gesek * gaya normal = 0,6 * 49 N = 29,4 N

Ketinggian = jarak * sin(sudut kemiringan) = 10 m * sin(45°) = 10 m * 0,7071 = 7,071 m

Usaha gesekan = gaya gesekan * jarak = 29,4 N * 10 m = 294 J

Usaha gravitasi = massa * gravitasi * ketinggian = 5 kg * 9,8 m/s^2 * 7,071 m = 343 J

Total usaha = usaha gesekan + usaha gravitasi = 294 J + 343 J = 637 J

Jadi, usaha yang dilakukan dalam pemindahan tersebut adalah 637 Joule.