Latihan Fisika Kelas X Usaha dan Energi
# 5
Pilgan

Perhatikan gambar berikut.

Sebuah meja ditarik dengan gaya-gaya seperti pada gambar. Besarnya gaya F1F_1, F2F_2, dan F3F_3berturut-turut adalah 30 N, 10N dan 20 N. Usaha yang dialami meja tersebut adalah 20 Joule. Dengan demikian, meja berpindah sejauh ....

A

22 N ke kanan

B

22 N ke kiri

C

44 N ke kanan

D

44 N ke kiri

E

66 N ke kanan

Pembahasan:

Diketahui:

Gaya 1 F1=30F_1=30 N

Gaya 2 F2=10F_2=10 N

Gaya 3 F3=20F_3= 20 N

Usaha W=20W=20 Joule

Ditanya:

Perpindahan s=?s=?

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.

Misalkan kita anggap ke kanan bernilai positif, maka total gaya yang bekerja dapat dicari dengan FR=F1+F2x+F3F_R=F_1+F_{2x}+F_3 dengan memperhatikan arahnya.

FR=F1+F2x+F3F_R​=F_1​+F_{2x}​+F_3​

FR=30+F2cos(60o)+20F_R=-30+F_2\cos\left(60^o\right)+20

FR=30+10(12)+20F_R=-30+10\left(\frac{1}{2}\right)+20

FR=30+5+20F_R=-30+5+20

FR=5F_R​=-5 N (negatif menunjukkan arahnya ke kiri)

Kemudian cari usahanya

W=FRsW=F_Rs

20=5s20=-5s

s=4s=-4 m (negatif menunjukkan arahnya ke kiri)

Jadi, meja berpindah sejauh 44 m ke kiri.