Materi Lengkap Perjuangan Beserta Pola Soal Dan Pembahasannya

Materi Lengkap Usaha Beserta Contoh Soal dan Pembahasannya - Selamat malam teman . Kali ini kita akan membahas wacana Usaha yang ada di kelas XII SMA. Mungkin banyak yang sudah paham dengan bahan ini sebab di jenjang SMP pun sudah pernah dipelajari, tetapi di SMA ini kita akan lebih mendalami lagi bahan wacana Usaha ini. Baik eksklusif saja ikuti pembahasan dibawah.

Google Image - Materi Lengkap Usaha Beserta Contoh Soal dan Pembahasannya

Apakah perjuangan itu? Kita sering mendengar istilah usaha, contohnya Tuti melaksanakan perjuangan yang besar semoga lulus ujian. Usaha yang dilakukan Rudi untuk mendorong lemari 5 joule. Ternyata pengertian perjuangan dalam fisika berbeda dengan perjuangan yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Usaha sanggup di timbulkan oleh gaya yang konstan, dan gaya yang tidak konstan.

Usaha

Kata perjuangan dalam kehidupan sehari-hari yaitu banyak sekali acara yang dilakukan manusia. Contohnya, Marc Marquez berusaha meningkatkan kelajuan motornya untuk menjadi juara dunia Moto GP yang ke dua kalinya, Cristiano Ronaldo berusaha mengecoh penjaga gawang semoga sanggup mencetak gol, dan Raihan berusaha mempelajari Fisika untuk persiapan ulangan harian.

1. Usaha oleh Gaya Konstan

Dalam ilmu Fisika, perjuangan mempunyai definisi yang lebih khusus lagi. Usaha yaitu gaya F yang konstan yang diberikan pada suatu benda akan mengakibatkan benda tersebut berpindah posisi sejauh s, perjuangan W yang dilakukan gaya tersebut dinyatakan dengan

Keterangan:   F  = gaya (N)

                       s  = perpindahan (m)

                      W = perjuangan (Nm = joule).

Dalam Fisika perjuangan mempunyai dua syarat khusus yaitu, pertama, gaya yang diberikan pada benda haruslah mengakibatkan benda terus berpindah sejauh jarak tertentu. Perhatikan gambar dibawah ini.

Terlihat pada gambar diatas yang dimana orang tersebut mendorong dinding tembok hingga tenaganya habis, tetapi dinding tembok tersebut tidak berpindah. Dalam ilmu Fisika, perjuangan yang dilakukan oleh orang diatas terhadap dinding akan sama dengan 0 (nol) atau tidak melaksanakan perjuangan sebab tidak terjadi perpindahan posisi pada benda tersebut.

Kedua, semoga suatu gaya sanggup melaksanakan perjuangan pada benda, gaya tersebut harus mempunyai komponen arah yang paralel terhadap arah perpindahan. Perhatikan gambar dibawah ini.

Pada gambar diatas terlihat anak yang sedang menarik mainan berbentuk kereta api yang dihubungkan dengan tali sehingga gaya tariknya membentuk sudut 𝛼 terhadap bidang horizontal dan mainan kereta api tersebut berpindah sejauh s.

Dengan demikian, gaya yang bekerja pada mainan berbentuk kereta api akan membentuk sudut 𝛼 terhadap arah perpindahannya. Oleh sebab itu, besar perjuangan yang dihasilkan sanggup dinyatakan dengan persamaan.

Keterangan:   𝛼 = sudut antara gaya dan perpindahan benda (derajat)

Contoh 1.

Sebuah benda yang mempunyai beratn 10 N berada pada bidang datar licin. Benda tersebut bekerja gaya mendatar sebesar 20 N sehingga benda akan berpindah sejauh 50 cm dari posisi awal. Berapakah perjuangan yang dilakukan oleh gaya tersebut?

Jawab

Diketahui:   w = 10 N

                    F = 20 N

                    s  = 50 cm = 0,5 m

W = Fs

     = (20 N)(0,5 m)

     = 10 joule

Contoh 2.

Sebuah gaya F = (3i + 4j) N mempunyai perjuangan dengan titik posisinya berpindah sejauh r = (5i + 5j) m dimana vektor i dan vektor j berturut-turut yaitu vektor satuan yang searah dengan sumbu-x dan sumbu-y pada koordinat Cartesian. Berapakah perjuangan yang dilakukan gaya tersebut?

Jawab

Diketahui:   F = (3i + 4j) N

                    r = (5i + 5j) m

W = F.s

    = F.r

    = (3i + 4j) N . (5i + 5j) m

    = 15 + 20

    = 35 joule

Contoh 3.

Sebuah balok bermassa 10 kg ditarik dengan gaya 50 N sehingga berpindah sejauh 8 m. Jika 𝛼 = 60º dan ukiran antara balok dan lantai diabaikan. berapakah perjuangan yang dilakukan gaya itu?

Jawab

Diketahui:   F = 50 N

                    s  = 8 m

                    𝛼 = 60º

W = F cos𝛼 s

     = (50 N)(cos 60º)(8 m)

     = (50 N)(½)(8 m)

     = 200 joule

2. Usaha oleh Gaya Tidak Konstan

Contoh gaya yang bekerja bergantung pada posisi yaitu gaya pegas, gaya gravitasi antarpelanet, gaya listrik antara dua buah benda yang bermuatan, dan sebagainya. Grafik gaya terhadap posisi sanggup dilihat dibawah ini. Kita sanggup membagi jarak antara x₁ hingga x₂ menjadi selang yang kecil.

Usaha yang dilakukan pada tiap selang yaitu luas segi empat dalam grafik x terhada F. Kaprikornus perjuangan total yang dihasilkan yaitu jumlah keseluruhan luas segiempat dalam grafik tersebut. Secara matematis sanggup dituliskan sebagai berikut.

Jika ∆x sangat kecil yaitu sebesar dx, perjuangan pada tiap persegi panjang yaitu dW. Usaha total dari x₁ hingga x₂ yaitu integral dari titik x₁ hingga x₂.

Contoh 4.

Carilah perjuangan yang dilakukan oleh pegas yang ujungnyadihubungkan dengan benda bermassa m yang ditekan sehingga pegas berkurang panjangnya sebesar x semoga pegas kembali ke posisi semuala!

Jawab

Gaya pada pegas sanggup ditunjukkan oleh gambar diatas. Usaha yang dilakukan pegas yaitu luasa yang berada di antara grafik fungsi F dan sumbu x. Gaya yang dilakukan pegas yaitu F = -kx

Luasan dibawah fungsi gaya yaitu luasan segitiga. Luas segitiga sanggup kita cari yaitu:

L = ½alas × tinggi

   = ½x × F(x)

   = ½x × kx

   = ½kx²

Materi Lengkap Usaha Beserta Contoh Soal dan Pembahasannya - Mungkin sekian dulu pembahasan ini wacana Usaha. Semoga pembahasan singkat diatas sanggup bermanfaat bagi teman setia . Jika ada yang mau ditanyakan sanggup tinggalkan di kolom komentar dibawah ya. Untuk pembahasan selanjutnya Energi dan Daya sanggup ikuti terus update artikel disini ya. Terimakasih atas perhatiannya, See You.

Sumber http://www.sainsseru.com/

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: