Usaha oleh Gaya Konstan Pada Bidang Datar

By a Guy Who Teaches Physics for Fun
Top page
Pembelajaran usaha di mulai dari kasus usaha pada bidang datar. Tujuan Artikel adalah sebagai berikut:
  • Anda mengetahui rumus usaha pada bidang datar.
  • Anda dapat menguraikan vektor gaya pada sumbu x.
  • Anda dapat menghitung usaha ketika berlaku lebih dari satu gaya pada objek.
  • Memberikan contoh soal dan pembahasan.
Les Online Fisika Bareng Creaticals yuk
Kami bisa berikan tutor/kelas online untuk materi Fisika SMP dan SMA. GRATIS untuk pertemuan pertama.

Rumus Usaha Pada Bidang Datar

Usaha pada bidang datar kami bagi menjadi 3 kasus dengan rumusnya masing-masing. Berikut adalah ketiga kasus tersebut.

1. Usaha oleh satu gaya konstan searah dengan arah perpindahan

Ketika benda berada pada bidang datar serta hanya ada 1 gaya yang berlaku dan searah dengan arah perpindahan benda maka rumus usaha:
Rumus Usaha oleh satu gaya konstan pada bidang datar
Keterangan: W = Usaha (Joule), F = Gaya (N), S = Jarak (m).

2. Usaha oleh satu gaya konstan membentuk sudut θ dari arah perpindahan

Apabila arah perpindahan benda dan arah gaya yang berlaku membentuk sudut θ maka kita harus menguraikan gayanya dulu pada komponen x dan gunakan rumus berikut: 

Rumus Usaha oleh gaya konstan ketika ada sudut
F_{x} adalah komponen gaya F pada sumbu x. Cara mendapatkan F_{x} adalah dengan rumus berikut F_{x}= F\: \cos (\theta)

3. Usaha ketika berlaku lebih dari satu gaya

Ketika pada benda berlaku banyak gaya maka kita harus menguraikan seluruh gaya pada sumbu x. Usaha yang dialami oleh benda dapat dihitung melalui 2 rumus yaitu:
Rumus Usaha lebih dari satu gaya
Bagikan ke Teman Anda

Contoh Soal dan Pembahasan

• Contoh Soal 1

Soal dan Pembahasan usaha oleh satu gaya konstan searah dengan perpindahan
Les Online Fisika Bareng Creaticals yuk
Kami bisa berikan tutor/kelas online untuk materi Fisika SMP dan SMA. GRATIS untuk pertemuan pertama.

• Contoh Soal 2

Ayok lihat kami di youtube untuk mempelajari contoh soal dan pembahasan usaha pada bidang datar berikut ini. Please minta like dan subscribe-nye hehehehe :D.
Untuk kamu yang pengen hemat kouta, kita juga punya soal dan pembahasan tertulis di bawah ini.

• Contoh Soal 3

Soal dan Pembahasan usaha ketika berlaku lebih dari satu gaya
Kita juga bisa menyelesaikan soal tersebut dengan menggunakan rumus ini :
W=W_{1}+W_{2}+W_{3}+\ldots
Pertama kita lihat kembali gambar soal. Pada mobil berlaku beberapa gaya yaitu gaya tarik tegangan tali, gaya gesek, gaya berat mobil, dan gaya normal. Setiap gaya memiliki sudut \theta nya masing-masing (sudut antara arah gaya dan arah perpindahan ) . Kita dapat menghitung usaha oleh masing-masing gaya.
Usaha oleh gaya tegang tali :
\begin{aligned} W_{1}&=F_{1} \cos \theta_{1} s \\&=(4000)\left(\cos30^{\circ}\right)(50) \\&=100000 \sqrt{3} \text { Joule } \end{aligned}
Selanjutnya usaha oleh gaya gesek:
\begin{aligned} W_{2}&=F_{2} \cos \theta_{2} s \\&=(2400)\left(\cos 180^{\circ}\right)(50) \\ &=-120000 \text { Joule } \end{aligned}
Kemudian usaha oleh gaya berat :
\begin{aligned} W_{3}&=F_{3} \cos \theta_{3} s \\&=w\left(\cos 90^{\circ}\right)(50) \\&=0 \end{aligned}
Usaha oleh gaya normal :
\begin{aligned} W_{4}&=F_{4} \cos \theta_{4} s \\&=\left(w-4000 \sin30^{\circ}\right)\left(\cos 90^{\circ}\right)(50) \\&=0 \end{aligned}
Berdasarkan setiap usaha-usaha tersebut, usaha yang dialami mobil secara keseluruhan :
\begin{aligned} W&=W_{1}+W_{2}+W_{3}+W_{4} \\ &=100000 \sqrt{3}+(-120000)+0+0 \\ &=53205 \text { Joule } \end{aligned}
Les Online Fisika Bareng Creaticals yuk
Kami bisa berikan tutor/kelas online untuk materi Fisika SMP dan SMA. GRATIS untuk pertemuan pertama.

• Contoh Soal 4

Ayok lihat satu lagi contoh soal berserta pembahasannya di channel youtube kami. Jangan lupa subscribe dan like please :D.
Bagikan ke Teman Anda
Pos Terkait

Tinggalkan Balasan