Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak sepanjang gari...

Question

Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan sebagai fungsi waktu diperlihatkan pada gambar. Berapakah kerja yang dilakukan gaya yang bekerja pada benda itu, sehingga benda mengalami gerak sebagaimana diperlihatkan dalam grafik itu dari t = 0 s sampai t = 8 s?
A. 0 J 
B. 16 J 
C. 32 J
D. 48 J
E. 64 J

A. Syarif · Accepted Answer

Jawaban soal ini adalah A. 0 J

Diketahui :
v1 = 0 m/s
v2 = 8 m/s
v3 = 0 m/s
t1 = 0 s
t2 = 5 s
t3 = 8 s
m = 2 kg

Ditanya :
W = ?

Jawab :
Soal ini dapat diselesaikan dengan konsep GLBB, hukum II Newton dan usaha.
Benda mengalami 2 jenis gerak, yaitu dari detik ke-0 hingga detik ke-5 benda dipercepatan dan dari detik ke-5 hingga detik ke-8 benda diperlambat.
Percepatan benda dari detik ke-0 hingga detik ke-5 :
a1 = (v2 - v1)/(t2 - t1)
a1 = (8 - 0)/(5 - 0)
a1 = 8/5
a1 = 1,6 m/s^2

Percepatan benda dari detik ke-5 hingga detik ke-8 :
a2 = (v3 - v2)/(t3 - t2)
a2 = (0 - 8)/(8 - 5)
a2 = -8/3 m/s^2

Perpindahan benda dari detik ke-0 hingga detik ke-5 :
s1 = (v2 + v1).(t2 - t1)/2
s1 = (8 -0) . (5 -0)/2
s1 = 8 . 5 / 2
s1 = 20 m

Perpindahan benda dari detik ke-5 hingga detik ke-8 :
s2 = (v3 + v2).(t3 - t2)/2
s2 = (0 + 8).(8 - 5)/2
s2 = 8 . 3 /2
s2 = 12 m

Gaya yang dialami benda dari detik ke-0 hingga detik ke-5 :
F1 = m.a1
F1 = 2 . 1,6 = 3,2 N

Gaya yang dialami benda dari detik ke-5 hingga detik ke-8 :
F2 = m.a2
F2 = 2 . (-8/3)
F2 = -16/3 N

Usaha yang dilakukan benda :
W = W1 + W2
W =F1.s1 + F2.s2
W = 3,2 . 20 + (-16/3) . 12
W = 64 - 64
W = 0 J

Jadi kerja yang dilakukan gaya yang bekerja pada benda itu adalah A. 0 J

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa