Page 149 - Fisika Bagian 1

Jawab:

Ketika benda jatuh bebas, arah gerakan benda ke bawah dan arah gaya gravitasi yang
bekerja pada benda (gaya berat benda) juga ke bawah. Untuk menghitung besarnya usaha
yang dilakukan oleh gaya gravitasi dapat menggunakan persamaan (4.3).

2
W = mgh = (2 kg)(9,8 m/s )(10 m) = 196 J
Jadi besarnya usaha yang dilakukan gaya gravitasi adalah 196 J.

Contoh Soal 4.6

Sebuah kotak 4 kg dinaikkan dari keadaan diam sejauh 3 m oleh gaya luar ke atas
sebesar 60 N. Carilah (a) usaha yang dilakukan oleh gaya luar tersebut, (b) usaha yang
dilakukan oleh gravitasi, dan (c) usaha total yang dilakukan pada kotak.

Penyelesaian

Diketahui:
Massa kotak (m) = 4 kg
Perpindahan (h) = 3 m

Gaya luar (Fluar) = 60 N
2
Percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s
Ditanyakan
a) Wluar = … ?
b) Wg = … ?

c) Wtotal = … ?

Jawab

o
a) Gaya luar ada dalam arah gerak ( = 0 ), sehingga usaha yang dilakukan olehnya
bernilai positif:

o
Wluar = Fluarcos h
= (60 N)(1)(3 m) = 180 J

o
b) Gaya gravitasi berlawalanan arah dengan arah gerak ( = 180 ) sehingga usaha
yang dilakukan oleh gaya gravitasi adalah negative:
o
Wg = mg cos  h
2
= (4 kg)(9,8 kg/m )(-1)(3 m) =  118 J

139