Bank Soal Fisika SMA Usaha, Energi, dan Daya

Soal

Pilgan

Pembahasan

Sebuah balok bermassa 2 kg didorong di atas lantai kasar sehingga berpindah sejauh 4 m. Koefisien gesek kinetis antara balok dengan lantai sebesar 0,3. Besar usaha yang dilakukan gaya gesek selama balok tersebut berpindah adalah ....

A

$-12$ J

B

$-24$ J

C

$12$ J

D

$24$ J

E

$2,4$ J

Pembahasan:

Diketahui:

Massa $m=2$ kg

Perpindahan $s=4$ m

Koefisien gesek kinetis $\mu_k=0,3$

Ditanya:

Usaha oleh gaya gesek $W_{\text{ges}}=?$

Dijawab:

Usaha suatu benda merupakan hasil kali dari gaya dengan perpindahan yang ditempuh oleh benda tersebut. Usaha merupakan besaran skalar yang hanya memiliki nilai dan tidak memiliki arah. Namun usaha dapat bernilai positif maupun negatif. Usaha akan bernilai positif jika arah gaya searah dengan arah perpindahan. Sebaliknya, usaha akan bernilai negatif jika arah gaya berlawanan dengan arah perpindahan.

Untuk menjawab soal tersebut, kita harus mengetahui gaya gesek yang dialami oleh balok tersebut.

$F_{\text{ges}}=N\mu_k$

Untuk bidang yang datar, nilai gaya normal $N$ sama dengan gaya beratnya $w$ . Gaya berat suatu benda dapat dicari menggunakan persamaan $w=mg$ , sehingga persamaannya dapat diganti menjadi $F_{\text{ges}}=mg\mu_k$ .