Benda yang bergerak dengan kecepatan awal 14 m/sjatuh dari ketinggian 240 m dan masukke dalam pasir sedalam 20 cm. Jika massa benda itu 1 kg, tentukanlah gaya gesek rata-rata yang dilakukan pasir pada benda!

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 12.500 Joule. Diketahui: v 0 = 14 m/s h 1 = 240 m h 2 = 20 cm = 0,2 m m = 1 kg Ditanya:gaya gesek rata-rata ( f g ) ? Jika gaya gesek melakukan usaha, energi mekanik benda akan berkuranghingga habis. Oleh karena itu, gaya gesekan disebut sebagai gaya yang tidak konservatif.Besar usaha yang dilakukan oleh gaya tidak konservatif (gesekan) adalah sama dengan besaran perubahan energi mekanik benda. Posisi A-B : berlaku hukum Kekekalan Mekanik E M A ​ E M B ​ ​ = = = = = ​ E M B ​ E p A ​ + E k A ​ m g h A ​ + 2 1 ​ m v A 2 ​ 1 ⋅ 10 ⋅ ( 240 + 0 , 2 ) + 2 1 ​ ⋅ 1 ⋅ 1 4 2 2500 J ​ Posisi C : akibatgaya gesek (gaya konservatif)sehingga benda berhenti maka EM C = 0. Posisi B-C : usaha yang bekerja yaitu W − f g ​ s − f g ​ ( 0 , 2 ) f g ​ f g ​ ​ = = = = = ​ E M C ​ − E M B ​ 0 − E M B ​ − 2500 0 , 2 2500 ​ 12500 J ​ Dengan demikian, gaya gesek rata-rata yang dilakukan pasir pada benda sebesar 12.500 Joule.