Sebuah buku 5 kg berada pada bidang miring kasar (μk = 0.2) bidang miring tersebut memiliki alas 3 m dan tinggi 4 m, usaha total yang dilakukan oleh buku untuk sampai ke bawah jika ia bergerak dari puncak atas bidang miring adalah… .

Jawaban yang benar adalah 170 joule. Diketahui: m = 5 kg Lintasan kasar μk = 0,2 Bidang miring a = 3 m t = 4 m Ditanya: Usaha total = W = ...? Jawab: Konsep yang kita gunakan adalah usaha. Dalam fisika, suatu benda dapat dikatakan melakukan usaha jika benda tersebut mengalami perpindahan. Apabila bekerja suatu gaya sambil membentuk sudut elevasi tertentu, maka usaha yang bekerja pada benda tersebut dirumuskan oleh: W = ΣF x s, dimana: W = usaha (J) ΣF = resultan gaya (N) s = perpindahan benda (m). Berdasarkan soal di atas, benda menuruni bidang miring, sehingga dua gaya yang bekerja pada arah gerak benda saling berlawanan yaitu proyeksi gaya berat benda pada arah mendatar ke bawah dan gaya gesek kinetik ke atas. Maka, usaha total benda dirumuskan oleh: W = ΣF x s W = (w sin α - fk) x s W = (mg sin α - (μk x mg x cos α)) x s. Nilai α adalah kemiringan dari bidang miring, yaitu: tan α = t/a tan α = 4/3 α = 53°. Sedangkan s adalah panjang bidang miring yaitu: s² = a² + t² s² = 3² + 4² s² = 25 s = 5 m. Substitusi hasil di atas ke rumus usaha tota W maka diperoleh: W = (mg sin α - (μk x mg x cos α)) x s W = (5x10xsin 53° - (0,2 x 5x10 x cos 53°)) x 5 W = (40 - 6) x 5 W = 170 joule. Jadi, usaha total yang dilakukan oleh buku untuk sampai ke bawah adalah 170 joule.