Contoh Soal 01

Sebuah kotak bermassa 30 kg yang sedang diam di atas lantai kasar (μ_k = 0,1) ditarik oleh gaya-gaya seperti gambar di bawah ini, sehingga kotak bergerak horizontal sejauh 20 m.

Rendered by QuickLaTeX.com

Tentukan:

(A) Besar usaha masing-masing gaya

(B) Besar usaha total

Lihat jawaban

Rendered by QuickLaTeX.com

(A) Besar usaha masing-masing gaya

Usaha oleh F₁

\begin{equation*} \begin{split} W_{F_1} & = F_1 \cos 37 \:.\: S \\\\ W_{F_1} & = 100 \cos 37 \:.\: 20 \\\\ W_{F_1} & = 1600 \text{ J} \end{split} \end{equation*}

Usaha oleh F₂

\(W_{F_2} = 0\)

Arah F₂ tegak lurus dengan arah perpindahannya.

Usaha oleh F₃

\begin{equation*} \begin{split} W_{F_3} & = F_3 \:.\: S \\\\ W_{F_3} & = -50 \:.\: 20 \\\\ W_{F_3} & = - 1000 \text{ J} \end{split} \end{equation*}

Arah F₃ berlawanan dengan arah perpindahannya.

Usaha oleh gaya gesekan

Menentukan gaya normal

Rendered by QuickLaTeX.com

\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F_y & = 0 \\\\ F_1 \sin \alpha + F_2 + N - w & = 0 \\\\ 100 \sin 37 + 200 + N - 300 & = 0 \\\\ 100 \:.\: 0,6 + 200 + N - 300 & = 0 \\\\ N & = 40 \text{ N} \end{split} \end{equation*}

\begin{equation*} \begin{split} W_{f} & = f \:.\: s \\\\ W_{f} & = -\mu_k \:.\: N \:.\: S \\\\ W_{f} & = -0,1 \:.\: 40 \:.\: 20 \\\\ W_{f} & = - 80 \text{ J} \end{split} \end{equation*}

Tanda (−) menunjukkan arah gaya gesekan berlawanan dengan arah perpindahannya

(B) Besar usaha total

\begin{equation*}
\begin{split}
W_{\text{total}} & = W_1 + W_2 + W_3 + W_g \\\\
W_{\text{total}} & = 1600 - 1000 + 0 - 80 \\\\
W_{\text{total}} & = 520 \text{ J}
\end{split}
\end{equation*}

Konsep Dasar (Prev Lesson)

(Next Lesson) Contoh Soal 02

Kembali ke Usaha