Latihan Fisika Kelas X Usaha, Energi, dan Daya
# 6
Pilgan

Perhatikan grafik berikut.

Grafik tersebut menunjukkan pengaruh gaya yang diberikan oleh pendorong gerobak terhadap perpindahan yang dialami oleh gerobak. Besar usaha total yang dikerjakan oleh gaya pendorong gerobak terhadap gerobak tersebut adalah ….

A

160 J

B

320 J

C

400 J

D

460 J

E

360 J

Pembahasan:

Diketahui:

Grafik hubungan gaya dengan perpindahan.

Ditanya:

Usaha W=?W=?

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.

Jika diberikan grafik pengaruh gaya terhadap perpindahan, kita dapat menghitung besar usahanya dengan menghitung luasnya.

Pertama-tama kita hitung luas I.

LuasI=Luas trapesium \text{Luas}_{\text{I}}=\text{Luas}\ \text{trapesium}\ 

LuasI=12×JSS×t\text{Luas}_{\text{I}}=\frac{1}{2}\times JSS\times t

LuasI=12[(50)+(20)](800)\text{Luas}_{\text{I}}=\frac{1}{2}\left[\left(5-0\right)+\left(2-0\right)\right]\left(80-0\right)

LuasI=12(7)(80)\text{Luas}_{\text{I}}=\frac{1}{2}\left(7\right)\left(80\right)

LuasI=280\text{Luas}_{\text{I}}=280

Kemudian hitung luas II.

LuasII=Luas segitiga\text{Luas}_{\text{II}}=\text{Luas segitiga}

LuasII=12at\text{Luas}_{\text{II}}=\frac{1}{2}at

LuasII=12(85)(0(80))\text{Luas}_{\text{II}}=\frac{1}{2}\left(8-5\right)\left(0-\left(-80\right)\right)

LuasII=12(3)(80)\text{Luas}_{\text{II}}=\frac{1}{2}\left(3\right)\left(80\right)

LuasII=120\text{Luas}_{\text{II}}=120

Kemudian kita hitung usaha totalnya.

W=LuasILuasII W=\text{Luas}_{\text{I}}-\text{Luas}_{\text{II}}\ (tanda negatif karena luasII berada di bawah sumbu-XX)

W=280120W=280-120

W=160W=160 J

Jadi, besar usaha total yang dikerjakan oleh gaya pendorong gerobak terhadap gerobak tersebut adalah 160160 J.