Dalam fisika perjuangan didefinisikan sebagai hasil kali gaya dengan perpindahan benda. Ketika gaya yang kita berikan terhadap benda mengakibatkan benda berpindah maka sanggup dikatakan kita melaksanakan perjuangan terhadap benda tersebut.
Sedangkan energi diartikan sebagai kemampuan untuk melaksanakan perjuangan atau kerja. Dalam kehidupan sehari-hari energi sering diartikan sebagai tenaga. Tetapi dalam fisika energi diarikan sebagai kemampuan untuk melaksanakan perjuangan atau kemapuan untuk melaksanakan kerja. Benda dikatakan mempunyai energi jikalau benda tersebut mempunyai kemampuan untuk melaksanakan usaha.
Adapun suara aturan kekekalan energi “energi tidak sanggup diciptakan dan tidak sanggup dimusnahkan”, tetapi sanggup berubah daribentuk yang satu ke bentuk yang lain".
Berikut ini beberapa pola soal dan pembahasan mengenai usaha, energi kinetik, energi potensial, relasi antara perjuangan dan energi kinetik, relasi perjuangan dan energi potensial, dan energi mekanik.
Perhatikan gambar dibawah ini!
Sebuah balok dengan massa M berada pada bidang datar, balok tersebut ditarik oleh gaya sebesar 30 N ke kanan. Jika balok berpindah sejauh 50 cm maka hitunglah perjuangan yang dilakukan oleh gaya tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
F = 30 N
s = 50 cm = 0,5 m
Ditanya: Usaha ( W )
Jawab:
W = F.s
W = 30 (0,5) = 15 Joule
Contoh 2
Perhatikan gambar dibawah!
Sebuah benda dengan massa 4 kg berada pada bidang datar. Benda tersebut ditarik oleh gaya 50 N yang membentuk sudut 60˚ terhadap bidang horizontal (perhatikan gambar). Jika benda berpindah sejauh 4 m maka hitunglah perjuangan yang dilakukan oleh gaya tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
m = 4 kg
F = 50 N
s = 4 m
Ditanya: Usaha (W)
Jawab:
Perhatikan gambar diatas, untuk gaya (F) yang membentuk sudut θ terhadap perpindahan (s), maka gaya (F) harus diuraikan terhadap bidang mendatar (searah dengan perpindahan). Sehingga rumus perjuangan menjadi:
W = F cos α.s
Atau
W = F . s cos α
W = 50 . 4 cos 60˚
W = 200 (½) = 100 N
Contoh 3
Sebuah gaya F = (2i + 4j) N melaksanakan perjuangan dengan titik tangkapnya berpindah berdasarkan r = (5i + aj) m, vektor i dan j berturut-turut yakni vektor satuan yang searah dengan sumbu X dan sumbu Y pada koordinat Cartesius.bila perjuangan itu bernilai 30 Joule, maka hitunglah nilai a!
Pembahasan:
Diketahui:
F = (2i +4j) N
r = (5i +aj) m
Ditanya: a = ...?
Jawab:
Usaha yakni perkalian titik (dot product) antara vektor gaya dengan vektor perpindahan.
W = F .r
30 = (2i + 4j) . (5i + aj)
30 = 10 + 4a
30 – 10 = 4a
4a = 20
a = 5
Contoh 4
Perhatikan gambar berikut!
Pembahasan:
Usaha yakni luas kawasan dibawah grafik F-s (luas kawasan yang diarsir)
W = luas trapesium ABCD
Contoh 5
Perhatikan gambar berikut!
Sebuah benda dengan massa 20 kg meluncur ke bawah sepanjang bidang miring licin yang membentuk sudut 30˚terhadap bidang horizontal. Jika benda bergeser sejauh 2 m, maka hitunglah perjuangan yang dilakukan oleh gaya berat!
Pembahasan:
Diketahui:
m = 20 kg
s = 2 m
α = 30˚
Ditanya: perjuangan yang dilakukan oleh gaya berat!
Jawab:
Benda meluncur ke bawah pada bidang miring, sehingga gaya yang melaksanakan perjuangan yakni m.g sin 30˚
W = F.s
W = m.g sin 30˚.s
W = 20 . 10. (½). 2
W = 200 Joule
( sumber : aciknadzirah.blogspot.com/search?q= )
Demikian beberapa pola soal mengenai perjuangan dan energi. Anda sanggup menimbulkan pola soal di atas sebagai materi berguru atau pun suplemen rujukan untuk anda. Anda juga bisa mencoba mengerjakan ulang soal di atas dan lalu dicocokkan dengan tanggapan yang sudah ada di atas. Semangat berguru !!
EmoticonEmoticon