Contoh Soal Kerja Keras Menyeleksi Kerja Keras Oleh Gaya Pengereman

Cafeberita.com – Seorang lelaki mengendarai suatu kendaraan beroda empat sport yang bermassa 4.000 kg dengan kecepatan 25 m/s di jalanan yang lurus. Ketika menyaksikan kemacetan jauh di depannya , lelaki tersebut mengerem mobilnya sehingga kecepatannya menyusut menjadi 15 m/s. Selama proses tersebut , jerih payah yang dijalankan oleh gaya pengereman merupakan …..
A. 800 kJ
B. 700 kJ
C. 400 kJ
D. 300 kJ
E. 200 kJ

Pembahasan :
Dik : m = 4.000 kg , vo = 25 m/s , vt = 15 m/s
Dit : W = …. ?

Untuk menjawab soal ini , Sobat Tafsi sanggup menggunakan rancangan jerih payah dan relevansinya dengan energi utamanya energi kinetik.

Secara sederhana , jerih payah merupakan energi yang dialirkan terhadap benda sehingga benda bergerak sejauh s meter dari posisi awalnya.

Dengan kata lain , jerih payah merupakan besarnya energi yang dibutuhkan untuk memindahkan suatu benda dari suatu titik ke titik lainnya.

Secara matematis , besar jerih payah yang dijalankan oleh suatu benda atau gaya sama dengan hasil kali gaya dengan perpindahan benda.

W = F . s

Keterangan :
W = besar jerih payah yang dijalankan (J)
F = gaya yang diberikan pada benda (N)
s = besar perpindahan benda (m).

Dari rumus di atas sanggup dilihat bahwa jerih payah merupakan hasil perkalian titik dua vektor sehingga jerih payah merupakan besaran skalar.

Akan tapi , lantaran gaya dan perpindahan merupakan besaran vektor , maka kita semestinya tetap memperhatikan arah keduanya dalam perhitungan.

Karena di dalam soal tidak dikenali besar gaya yang melakukan pekerjaan dan perpindahan yang dihasilkan , maka kita sanggup mempergunakan rancangan pergantian energi kinetik.

Berdasarkan korelasi jerih payah dan energi , besar jerih payah yang dijalankan oleh suatu gaya akan sama dengan pergantian energi kinetik benda.

Jadi , dikala suatu gaya menyebabkan kecepatan benda berubah , maka jerih payah yang dijalankan gaya sama dengan pergantian energi kinetik benda.

W = Δ Ek

Keterangan :
W = jerih payah yang dijalankan (J)
ΔEk = pergantian energi kinetik benda (J).

Nah , menurut rumus di atas , maka kita peroleh:
⇒ W = ΔEk
⇒ W = ½ m.vt² – ½ m.vo²
⇒ W = ½ m (vt² – vo²)
⇒ W = ½ (4.000) (15²  – 25²)
⇒ W = 2.000 (225 – 625)
⇒ W = 2.000 (-400)
⇒ W = -800.000 J
⇒ W = -800 kJ

Dari hasil perkiraan , diperoleh jerih payah sebesar 800 kJ. Kaprikornus , jerih payah yang dijalankan oleh gaya pengereman merupakan 800 kJ.

Kalau Sobat Tafsi amati , pada perkiraan di atas , nilai jerih payah (W) bertanda negatif. Tanda negatif ini membuktikan bahwa bisnisnya merupakan jerih payah negatif.

Usaha negatif merupakan jerih payah yang dijalankan oleh gaya yang melakukan pekerjaan dengan arah bertentangan dengan arah gerak benda.

Pada kasus kendaraan beroda empat direm , gaya rem melakukan pekerjaan melawan gerakbenda sehingga arah gaya rem bertentangan dengan arah gerak benda.

Itu sebabnya , jerih payah yang dijalankan oleh gaya pengereman merupakan jerih payah negatif dan bernilai negatif pada perhitungan.

Tips Cepat Edutafsi:
Untuk menyelesaikan soal ini , sobat tafsi bersamaan sanggup meminimalkan waktu dengan melakukan perkiraan kasar.

Coba amati kembali soal berikut!

Seorang lelaki mengendarai suatu kendaraan beroda empat sport yang bermassa 4.000 kg dengan kecepatan 25 m/s di jalanan yang lurus. Ketika menyaksikan kemacetan jauh di depannya , lelaki tersebut mengerem mobilnya sehingga kecepatannya menyusut menjadi 15 m/s. Selama proses tersebut , jerih payah yang dijalankan oleh gaya pengereman merupakan …..
A. 800 kJ
B. 700 kJ
C. 400 kJ
D. 300 kJ
E. 200 kJ

Anggaplah dalam hal ini , Sobat Tafsi telah paham bahwa jerih payah yang dijalankan gaya pengereman sama dengan pergantian energi kinetik benda.

Pada pergantian energi kinetik , yang berubah merupakan kuadrat kecepatannya:
⇒ W = ½ m (vt² – vo²)
⇒ W = ½ m . Δv²

Jadi , Sobat Tafsi sanggup konsentrasi pada perkiraan selisi kuadrat kecepatannya saja.
⇒ Δv² = 15² – 25²
⇒ Δv² = 225 – 625
⇒ Δv² = -400

Nah , lantaran selisih kuadrat kecepatannya merupakan 400 dan ada aspek pengalinya ½ m yang nilainya di atas 1000 , maka jawabannya telah niscaya lebih besar dari 400 kJ.

Dengan demikian , balasan C , D , dan E tereliminasi.

Selanjutnya tinggal lihat berapa aspek pengalinya. Karena massanya 4.000 kg , maka ambil angka 4-nya saja. 4 dikali ½ sama dengan 2.

Karena pengalinya 2 dan selisih kuadrat kecepatannya 400 , maka telah niscaya balasan yang benar merupakan 800 kJ.

Demikian pembahasan pola soal jerih payah yakni menyeleksi jerih payah oleh pengereman yang sanggup edutafsi bagikan , Semoga bermanfaat.

Jika pembahasan dan kiat di atas mempunyai fungsi , bantu edutafsi membagikannya terhadap teman-teman Kalian lewat tombol share sosial media.