Gaya bekerja pada benda yang mula-mula diam yang massanya 2kg sehingga bergerak. Grafik gaya terhadap perpindahannya digambarkan sebagai berikut Hitunglah kecepatan akhir

Jawaban yang benar adalah 10√11 m/s. Dalam teorema Usaha-energi, Usaha yang dilakukan oleh gaya resultan yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan energi kinetik yang dialami benda itu. Secara matematis ditulis : W = ∆EK W = EK2 - EK1 W = ½.m.v2² - ½.m.v1² W = ½.m.(v2² - v1²) dengan : W = usaha (J) m = massa (kg) v1 = kecepatan awal (m/s) v2 = kecepatan akhir (m/s) Usaha didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya searah perpindahan dengan besar perpindahannya. Usaha yang dilakukan oleh gaya F untuk berpindah dari posisi awal s = s1 ke posisi akhir s = s2 sama dengan luas daerah di bawah grafik F-s. Diketahui : m = 2 kg v1 = 0 Ditanya : v2 = ...? Pembahasan : Karena grafik F-s diketahui, usaha dapat dihitung dari luas daerah di bawah grafik F-s. Bagian 1 → 0 ≤ s ≤ 10 m W1 = ½ x 10 x 20 W1 = 100 J Bagian 2 → 10 m ≤ s ≤ 30 m W2 = (30 - 10) x 20 W2 = 400 J Bagian 3 → 30 m ≤ s ≤ 50 m W3 = ½(20 + 40) x (50 - 30) W3 = 600 J W total = W1 + W2 + W3 W total = 100 + 400 + 600 W total = 1.100 J Kecepatan akhir dihitung dengan : W = ½.m(v2² - v1²) 1.100 = ½(2)(v2² - 0) v2 = √(1.100) v2 = 10√11 m/s Jadi besar kecepatan akhir benda tersebut adalah 10√11 m/s.