Sebuah beban bermassa m yang diikatkanpadaujung kanan sebuahpegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar denganujung pegas sebelah kiri terikat padadinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titiksetimbang dan kemudian dilepaskansehingga berosilasi.Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang dan berhenti sesaat di titik B , pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang.Andaikan lantai kasar dan sampai di titiksetimbang energi mekanik berkurangsebesar ε , usaha gaya gesek dari titik Asampai titik B adalah .... (UTBK 2019)

Pembahasan

Diketahui: Beban diikatkan ke ujung kanan pegas Ujung kiri pegas terikat pada dinding m b e ban ​ = m k p e g a s ​ = k Terjadi gerak osilasi dimana lantai kasar Jarak titik setimbang O ke titik + 4 m u A ( kanan ) = a Jarak titik setimbang O ke titik B ( kiri ) = b Δ EM = ε Ditanya: W g ese k , A k e B ​ = W A B ​ = ... ? Penyelesaian: Dari informasi soal diberikan bahwa energi mekanik berkurang sebesar ε ketika benda bergerak dari titik A ke titik kesetimbangan karena pengaruh gaya gesek antara benda dengan lantai. Maka, usaha yang dilakukan oleh gaya gesek dari titik A ke titik setimbang tersebut dituliskan: W g ese k ​ = Δ EM − f × s = ε − f × a = ε f = − a ε ​ . Tanda negatif mengartikan bahwagaya gesek berlawanan arah dengan arah gerak benda. Berdasarkan hasil di atas, besar usaha oleh gaya gesek dari titik A ke titik B adalah: W A B ​ = f × s A B ​ W A B ​ = ( − a ε ​ ) × ( a + b ) W A B ​ = − ε a ( a + b ) ​ . Dengan demikian, usaha gaya gesek dari titik A sampai titik B adalah − ε a ( a + b ) ​ . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.