Page 97 - Ebook Fisika X_Rahimatul Utia

Ebook Fisika SMA/MA Kelas X Semester Genap
Usaha dan Energi

Usaha yang dilakukan gaya luar untuk menarik pegas dari keadaan awal (sebelum

ditarik) ke keadaan akhir (setelah ditarik) sehingga bertambah panjang sebesar x adalah:

1
W    E p pegas   (E p 2  E p 1 )   2 k (x 2 2  x 1 2 )

Hubungan ini menyatakan usaha yang dilakukan oleh gaya pegas sama dengan minus

perubahan energi potensial pegas.

CONTOH
1. Balok bermassa 1 kg berada di atas meja licin dan diikatkan pada ujung sebuah

pegas mendatar dengan tetapan pegas k = 400 N/m. Pegas ditekan ke posisi x = - 5

cm dan dibebaskan sehingga bergerak bolak-balik sepanjang meja licin (gesekan
dapat diabaikan). Hitunglah usaha yang dilakukan pegas pada balok ketika balok

bergerak dari posisi x = - 5 cm ke posisi x = 3 cm !

Pembahasan

Diketahui: k = 400 N/m
-2
x 1 = - 5 cm = - 5 x 10 m
-2
x 2= 3 cm = 3 x 10 m
Ditanya: W … ?
2
2
Jawab: W = - ½ k (x 2 – x 1 )
-2 2
-2 2
= - ½ . 400 ((3 x 10 ) – (- 5 x 10 )
-4
= - 200 . (-16 x 10 ) = 0,32 J

2. Balok kayu bermassa 2 kg berada di atas permukaan tanah, kemudian balok
tersebut dipindahkan ke atas meja yang memiliki ketinggian 1,5 m dari tanah. Jika g

2
= 10 m/s , berapakan usaha yang dilakukan oleh gaya berat?
Pembahasan

Diketahui: m = 2 kg
h 1= 0

h 2 = 1,5 m

Ditanya: W = ?

Dijawab: W = - ΔEp = - m.g.(h 2 – h 1)
2
W = - (2 kg) (10 m/s ) ( 1,5 - 0 ) m = - 30 J
usaha bernilai negatif, artinya arah gaya tarik (gravitasi) berlawanan dengan arah

perpindahan balok.

Terintegrasi Materi Mitigasi Bencana Tanah Longsor 86