Latihan Fisika Kelas X Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel
#
9
Pilgan
Benda bermassa 4 kg dari keadaan diam dipercepat dengan gaya konstan sebesar 8 N. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka waktu yang dibutuhkan gaya tersebut agar benda bergerak dengan energi kinetik sebesar 200 J adalah ....
A
5 s
B
4 s
C
3 s
D
2 s
E
1 s
Pembahasan:
Diketahui:
Massa benda m = 4 kg
Gaya konstan F = 8 N
Percepatan gravitasi g = 10 m/s2
Energi kinetik EK = 200 J
Ditanya:
Waktu t=?
Dijawab:
Karena benda bergerak dnegan kecepatan tertentu, maka berlaku hukum II Netwon.Mula-mula menentukan percepaan benda melalui persamaan hukum II Newton sebagai berikut.
F=ma
a=mF
a=48
a=2 m/s2
Selanjutnya menentukan kecepatan akhir benda melalui persamaan energi kinetik. Energi kinetik merupakan energi yan dimiliki oleh benda yang bergerak dan dirumuskan dalam persamaan berikut.
EK=21mv2
Sehingga diperoleh persamaan berikut.
v=m2EK
v=42(200)
v=4400
v=100
v=10 m/s
Setelah diperoleh nilai kecepatan benda, maka dapat dihitung waktu gerak benda melalui persamaan GLBB berikut.
vt=v0+at
at=vt−v0
t=avt−v0
t=210−0
t=210
t=5 s
Jadi, waktu yang dibutuhkan gaya tersebut agar benda bergerak dengan energi kinetik sebesar 200 J adalah 5 s.