Dalam fisika, energi potensial gravitasi sebuah objek yang berada di ketinggian tertentu relatif terhadap permukaan bumi didefinisikan sebagai:
\[ E_p = m \times g \times h \]
di mana:
- \( E_p \) adalah energi potensial gravitasi.
- \( m \) adalah massa objek (dalam kilogram).
- \( g \) adalah percepatan gravitasi (di bumi, kira-kira 9.8 m/s^2).
- \( h \) adalah ketinggian objek dari titik referensi (dalam meter).
Jika kita tahu bahwa perubahan energi potensialnya (Δ\( E_p \)) adalah dari 10kJ menjadi 15kJ (sehingga Δ\( E_p \) adalah 5kJ atau 5000J), dan ketinggian yang ditempuh (Δh) adalah 10m, maka kita bisa mencari usaha yang dilakukan oleh gaya otot Dyah dan massa Dyah.
【Deskripsi】
a. Menghitung usaha yang dilakukan oleh gaya otot Dyah:
Usaha (W) yang dilakukan oleh gaya saat memindahkan suatu benda didefinisikan sebagai perubahan energi potensialnya. Jadi,
\[ W = ΔE_p \]
\[ W = 15 kJ - 10 kJ \]
\[ W = 5 kJ = 5000 J \]
b. Menghitung gaya rata-rata yang dikerahkan oleh otot Dyah:
Usaha (W) yang dilakukan oleh suatu gaya (F) dalam menggerakkan objek sejauh \( Δh \) didefinisikan sebagai:
\[ W = F \times Δh \]
Dari informasi yang diberikan dan hasil di atas, kita punya:
\[ 5000 J = F \times 10 m \]
\[ F = \frac{5000 J}{10 m} \]
\[ F = 500 N \]
c. Taksirlah massa Dyah:
Menggunakan rumus energi potensial di atas, kita punya:
\[ ΔE_p = m \times g \times Δh \]
\[ 5000 J = m \times 9.8 m/s^2 \times 10 m \]
\[ m = \frac{5000 J}{98 m^2/s^2} \]
\[ m \approx 51 kg \]
Jadi, jawaban akhirnya adalah:
a. Usaha yang dilakukan oleh gaya otot Dyah adalah 5000 J.
b. Gaya rata-rata yang dikerahkan oleh otot Dyah adalah 500 N.
Verified answer
Jawaban:
Jawaban【Tips】
Dalam fisika, energi potensial gravitasi sebuah objek yang berada di ketinggian tertentu relatif terhadap permukaan bumi didefinisikan sebagai:
\[ E_p = m \times g \times h \]
di mana:
- \( E_p \) adalah energi potensial gravitasi.
- \( m \) adalah massa objek (dalam kilogram).
- \( g \) adalah percepatan gravitasi (di bumi, kira-kira 9.8 m/s^2).
- \( h \) adalah ketinggian objek dari titik referensi (dalam meter).
Jika kita tahu bahwa perubahan energi potensialnya (Δ\( E_p \)) adalah dari 10kJ menjadi 15kJ (sehingga Δ\( E_p \) adalah 5kJ atau 5000J), dan ketinggian yang ditempuh (Δh) adalah 10m, maka kita bisa mencari usaha yang dilakukan oleh gaya otot Dyah dan massa Dyah.
【Deskripsi】
a. Menghitung usaha yang dilakukan oleh gaya otot Dyah:
Usaha (W) yang dilakukan oleh gaya saat memindahkan suatu benda didefinisikan sebagai perubahan energi potensialnya. Jadi,
\[ W = ΔE_p \]
\[ W = 15 kJ - 10 kJ \]
\[ W = 5 kJ = 5000 J \]
b. Menghitung gaya rata-rata yang dikerahkan oleh otot Dyah:
Usaha (W) yang dilakukan oleh suatu gaya (F) dalam menggerakkan objek sejauh \( Δh \) didefinisikan sebagai:
\[ W = F \times Δh \]
Dari informasi yang diberikan dan hasil di atas, kita punya:
\[ 5000 J = F \times 10 m \]
\[ F = \frac{5000 J}{10 m} \]
\[ F = 500 N \]
c. Taksirlah massa Dyah:
Menggunakan rumus energi potensial di atas, kita punya:
\[ ΔE_p = m \times g \times Δh \]
\[ 5000 J = m \times 9.8 m/s^2 \times 10 m \]
\[ m = \frac{5000 J}{98 m^2/s^2} \]
\[ m \approx 51 kg \]
Jadi, jawaban akhirnya adalah:
a. Usaha yang dilakukan oleh gaya otot Dyah adalah 5000 J.
b. Gaya rata-rata yang dikerahkan oleh otot Dyah adalah 500 N.
c. Taksiran massa Dyah adalah sekitar 51 kg.