Bank Soal Fisika SMA Usaha, Energi, dan Daya

Diketahui:

Gaya 1 $F_1=30$ N

Gaya 2 $F_2=10$ N

Gaya 3 $F_3= 20$ N

Usaha $W=20$ J

Ditanya:

Perpindahan $s=?$

Dijawab:

Usaha suatu benda merupakan hasil kali dari gaya dengan perpindahan yang ditempuh oleh benda tersebut. Usaha merupakan besaran skalar yang hanya memiliki nilai dan tidak memiliki arah. Namun usaha dapat bernilai positif maupun negatif. Usaha akan bernilai positif jika arah gaya searah dengan arah perpindahan. Sebaliknya, usaha akan bernilai negatif jika arah gaya berlawanan dengan arah perpindahan.

Misalkan kita anggap ke kanan bernilai positif, maka total gaya yang bekerja dapat dicari dengan $F_R=F_1+F_{2x}+F_3$ dengan memperhatikan arahnya.

$F_R​=F_1​+F_{2x}​+F_3​$

$F_R=-30+F_2\cos\left(60^o\right)+20$

$F_R=-30+10\left(\frac{1}{2}\right)+20$

$F_R=-30+5+20$

$F_R​=-5$ N (negatif menunjukkan arahnya ke kiri)

Kemudian cari usahanya

$W=F_Rs$

$20=-5s$

$s=-4$ m (negatif menunjukkan arahnya ke kiri)

Jadi, meja berpindah sejauh $4$ m ke kiri.