Seseorang mendorong balok seberat 60 pon (270 N) sejauh 30 kaki (9.1m) diatas lantai datar dengan laju konstan. Gaya yang digunakan berarah 45° ke bawah horizontal. Jika koefisien gesekan kinetiknya adalah 0,20 berapakah usaha yang dilakukan orang pada balok?
Jawaban:
Untuk menghitung usaha yang dilakukan oleh orang pada balok, kita akan menggunakan rumus usaha yang didefinisikan sebagai perkalian dot produk dari gaya yang diterapkan dan perpindahan benda. Dalam hal ini, kita akan memisahkan gaya ke dalam dua komponen: satu sepanjang arah perpindahan (horizontal) dan satu tegak lurus terhadap arah perpindahan (vertikal).
Mari kita hitung komponen horizontal dari gaya yang diterapkan:
F_horizontal = F * cos(45°)
F_horizontal = 270 N * cos(45°)
F_horizontal = 270 N * 0.7071 ≈ 192.2 N
Selanjutnya, kita akan menghitung usaha yang dilakukan oleh komponen horizontal dari gaya tersebut. Karena laju konstan dan koefisien gesekan kinetiknya adalah 0,20 (mengindikasikan tidak adanya gesekan kinetik), kita tidak perlu menghitung usaha gesekan.
Usaha = F_horizontal * jarak
Usaha = 192.2 N * 9.1 m
Usaha ≈ 1748.42 N·m
Jadi, usaha yang dilakukan oleh orang pada balok adalah sekitar 1748.42 N·m atau joule (J).