Bank Soal Fisika SMA Usaha, Energi, dan Daya

Diketahui:

Massa ayah $m=70$ kg

Massa motor $M=110$ kg

Kecepatan awal $v_o=10$ m/s

Jarak $s=4$ m

Kecepatan akhir $v_t=0$ m/s

Ditanya:

Pernyataan yang benar $=?$

Dijawab:

1) Untuk pernyataan pertama, kita dapat menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan. Kondisi pada soal menunjukkan bahwa gerak lurus berubah beraturan yang terjadi adalah gerak lurus berubah beraturan diperlambat, maka kita dapat menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan diperlambat.

$v_t^2=v_o^2-2as$

$0^2=10^2-2a\left(4\right)$

$100=8a$

$a=\frac{100}{8}$

$a=12,5$ m/s² (pernyataan 1 benar)

2) Jika ada percepatan dalam suatu sistem, maka ada gaya yang bekerja pada sistem tersebut. Dengan demikian, untuk pernyataan kedua, kita dapat menggunakan hukum kedua Newton yang berbunyi "Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya". Massa yang berlaku pada sistem ini adalah massa total ayah dan motornya.

$a=\sum_{ }^{ }\frac{F}{m}$

$12,5=\frac{F}{m+M}$

$12,5=\frac{F}{70+110}$

$12,5=\frac{F}{180}$

$F=(12,5)(180)$

$F=2.250$ N (pernyataan 2 benar)

3) Usaha suatu benda merupakan hasil kali dari gaya dengan perpindahan yang ditempuh oleh benda tersebut.

$W=-Fs$ (negatif karena arahnya berlawanan dengan arah perpindahannya yang menyebabkan terjadinya perlambatan)

$W=-\left(2.250\right)\left(4\right)$

$W=-9.000$ J (pernyataan 3 benar, pernyataan 4 salah)

Jadi, pernyataan yang benar adalah pernyataan 1, 2, dan 3.