Soal dan Pembahasan Bab Kerja dan energi

1.Sebuah peluru 10 g mempunyai kelajuan 1,2 km/s. (a) Berapakah energy kinetiknya dalam joule? (b) Berapakah energy kinetic peluru bila kelajuannya dijadikan separonya? (c) Bila kelajuannya digandakan?

Jawab:

2. Carilah energy kinetic dalam joule untuk

a) bola bisbol bermassa 0.145 kg yang bergerak dengan kelajuan 40 m/s

b) seorang pelari bermassa 60 kg yang berlari dengan langkah yang  tetap 9 menit tiap mil.

3. Sebuah kotak 5kg dinaikkan dari keadaan diam sejauh 4m oleh gaya vertical 80 N. Carilah

a.  Usaha yang dilakukan oleh gaya itu

b. Usaha yang dilakukan oleh gravitasi

c.  Energi kinetic akhir kotak

Jawab:

a.  W_luar = F_luar cos 0^o Δy  = (80 N)(1)(4m)

 = 320 J

            b.   Gaya gravitasi berlawanan dengan arah gerak, sehingga kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi adalah negative

W_g = mg cos 180^o Δy = (5kg)(9,81N/kg)(-1)(4m)

                                    = -196 J

c    c.   Wtotal = ΔK = 320 J – 196 J = 194 J

4.     sebuah partikel 2kg bergerak dengan kelajuan 3 m/s ketika berada di x=0. Benda ini dipengaruhi gaya tunggal Fx yang berubah dengan posisi seperti ditunjukan pada gambar.

a. berapakah energy kinetic partikel ketika di x=0?

b.  berapakah kerja yang dilakukan oleh gaya jika partikel bergerak dari x=0 ke x=4m?

c.  berapakah kelajuan partikel ketika berada di x=4m? 

Jawab:

5. Sebuah partikel 4 kg mula-mula diam di x=0. Partikel ini dipengaruhi gaya tunggal F_x yang berubah dengan posisi seperti ditunjukkan dalam Gambar 6-28. Carilah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut jika partikel bergerak (a) dari x=0 ke x=3m dan (b) dari x=3m ke x=6m. Carilah energi kinetik partikel ketika berada di (c) x=3m dan (d) x=6m.

Jawab;