Bank Soal Fisika SMA Usaha, Energi, dan Daya

Soal

Pilgan

Pembahasan

Perhatikan gambar berikut.

Seorang pangeran rindu sekali kepada Rapunzel. Rapunzel pun sangat rindu kepada pangerannya. Suatu hari pangeran tersebut datang ke istana tempat Rapunzel dikurung. Rapunzel dikurung di ketinggian 20 meter dari atas tanah. Massa Rapunzel dan massa pangeran berturut-turut adalah 50 kg dan 60 kg. Karena rambutnya panjang, akhirnya Rapunzel memberi ide ke pangeran untuk naik ketempat dia dikurung dengan memanjat menggunakan rambutnya. Daya yang dibutuhkan pangeran untuk sampai di tempat Rapunzel dikurung jika ia memanjat dengan waktu 10 s adalah .... (g=10 m/s²)

A

$200$ J/s

B

$500$ J/s

C

$600$ J/s

D

$1.000$ J/s

E

$1.200$ J/s

Pembahasan:

Dketahui:

Ketinggian tempat Rapunzel dikurung $h=20$ m

Massa Rapunzel $M=50$ kg

Massa pangeran $m=60$ kg

Waktu $t=10$ s

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Daya yang dbutuhkan pangeran untuk sampai di tempat Rapunzel dikurung $P=?$

Dijawab:

Usaha suatu benda merupakan hasil kali dari gaya dengan perpindahan yang ditempuh oleh benda tersebut. Usaha dapat pula diartikan sebagai perubahan energi potensialnya. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian). Untuk mengetahui perubahan energi potensial, kita dapat mencarinya dengan menghitung selisih energi potensial dari keadaan awal dan keadaan akhir dengan persamaan berikut.

$W=\left|EP-EP_0\right|$