Gambar di bawah ini menunjukkan benda dipindah dari a ke b. maka pernyataan di bawah ini yang benar adalah … a. cara 1 memerlukan tenaga lebih besar b. cara 2 memerlukan tenaga lebih besar c. cara 1 memerlukan gaya lebih besar d. cara 2 memerlukan gaya lebih besar e. kedua cara memerlukan gaya yang sama

Question

Jawaban yang benar adalah E. Kedua cara memerlukan gaya yang sama.

Diketahui:

Gambar (1) dan (2) memiliki ketinggian (h) yang sama

Ditanya:

Pernyataan yang benar = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah usaha dan energi. Energi potensial adalah energi yang dipengaruhi oleh posisi atau kedudukan benda terhadap ketinggian tertentu. Secara matematis dirumuskan oleh:

EP = m . g . h.

Sedangkan usaha merupakan gaya yang diberikan kepada benda sehingga benda dapat berubah posisi dari keadaan awal. Usaha secara matematis dirumuskan oleh:

W = F x s.

Keterangan:

EP = energi potensial (J)

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = ketinggian (m)

W = usaha (J)

F = gaya (N)

s = perpindahan (m).

Berdasarkan gambar pada soal, hitung usaha (tenaga) yang dihasilkan pada masing-masing gambar.

(a). Gambar (1)

Usaha yang dihasilkan merupakan perubahan energi potensial, sehingga besrnya adalah:

W = ΔEP

W = m x g x (hB - hA)

W = m x g x h.

(b). Gambar (2)

Usaha yang dihasilkan oleh gaya gravitasi adalah:

W = F x s

W = m x g x sin θ x s.

Nilai θ adalah sudut kemiringan bidang miring. Gunakan hubungan sinus pada konsep trigonometri maka diperoleh:

sin θ = h / s.

Dari rumus W di atas didapatkan:

W = m x g x sin θ x s

W = m x g x (h/s) x s

W = m x g x h.

Ternyata disimpulkan bahwa kedua cara memerlukan tenaga yang sama besar. (Pilihan A dan B salah)

Terlihat pula bahwa gaya yang diperlukan kedua cara adalah sama, yaitu gaya berat yang besarnya w = m x g. (Pilihan E benar)

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa