Sebuah Benda Bermassa 4 Kg

1. Sebuah benda berbentuk gelang-gelang ( I= mR2
) bergerak menggelinding sonder tergulir naik parasan miring garang nan memiliki sudut kemiringan atau elevasi a dengan cos a = 0,8. Kalau percepatan gravitasi g = 10 m/s dan kecepatan semula benda itu 10 m/s, tangga lintasan bidang miring yang ditempuh benda sebelum nongkrong merupakan…. m

Jawab :

Diketahui :

Cos a = 0,8

g = 10 m/s2

vo = 10 m/s

vt = 0

S ?

Benda menggelinding sehingga energy nan berlaku energy kinetic translasi dan energy kinetic rotasi. Apabila dihubungkan antara kampanye dan pertukaran energy kinetic sebagai berikut.

W = ∆Ek

F s = Ek akhir – Ek awal

-mg sin a s = 0 – Ek awal

Mg sin a s = Ek rot + Ek trans

Mg sin a s = ½ Iw2
+ ½ mv2




Mg ( 0,6 ) s = ½ ( mR2
).( v/R )2
+ 1/2 mv
2




0,6 g s = ½ mv2
+ ½ v2




( 0,6 ) g s = v2




( 0,6 ) ( 10 m/s2
) = ( 10 m/s )2




S = 16,7 m

2. Sebuah balok bermassa 200 kg bergerak dengan kederasan 10 m/s pada ubin dari posisi A dan di posisi B balok memangkal. Osean gerakan oleh gaya senggolan lantai pada balok adalah… Joule

Jawab :

W = ∆Ek

= ½ m ( v22
– V12
)

= ½ ( 200 ).( 0 – 102
) m2/s2




= -(100).(100)

= -10000 J

3. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian benda diberi gaya 12 N sehingga benda berpindah selama 6 m. Kecepatan gerak benda adalah… m/s.

Jawab :

W = ∆Ek

F . s = ½ mv2




12.6 = ½ mv2




72 = ½ .4v2




72 = 2v2




V2
= 36

V = 6 m/s

4. Sebuah bola bermassa 2,5 kg dijatuhkan minus kecepatan awal dari atas gedung melangkaui tingkapan A di lantai atas dan B di lantai bawah dengan perbedaan tinggi 4,0 m. Besar usaha oleh kecondongan berat untuk proses eksodus bola dari A ke B ialah… Joule. ( g =10 m/s )

Jawab :

W = EP

= mgh

= 2,5.10.4 = 100 joule

5. Sebuah benda berbentuk bumbung berongga ( I = mR2
) dengan ujung tangan-jari R. Benda bergerak menggelinding tanpa tergelincir mendaki bidang balik bergairah nan mempunyai sudut elevasi a dengan sin a = 0,8 , Sekiranya akselerasi gravitasi g = 10 m/s dan kecepatan semula benda itu 8 m/s, tingkatan lintasan permukaan miring yang ditempuh benda sebelum berhenti yaitu… m

Jawab :

Mg sin a s = v2




10. 0,8 . s = 82




8s = 64

S = 64/8 = 8 meter

6. Batu mengalir dari atas tanjakan dengan kepantasan 5 m/s. Kelancaran gangguan saat mencecah sumber akar tanjakan sebesar 10 m/s. Jika energy menggiurkan yang timbul 50 joule dan massa batu 1 kg. Tinggi tanjakan yaitu….m ( g = 10 m/s )

Jawab :

∆EK = ∆EP

½ m ( v2 – v1 )2
= mgh

½ 1. ( 10 – 5 ) = 1.10.h

½ . 52
= 10h

25/2 = 10h

12,5 = 10h

h = 1,25 meter

7. Pada bagan 6-1 , kita anggap bahwa benda ditarik sejauh jalan oleh sebuah mode 75 N dengan jihat 28° terbit garis horizontal. Berapakah kerja atau usaha yang dilakukan tren bakal mengganjur benda sepanjang 8 m ?

Jawab :

Usaha nan dilakukan adalah hasil siapa perpindahan , adalah 8 m, dengan komponen gaya sejajar evakuasi , 75 N x cos 28°, jadi

Usaha : 75 x cos 28° x 8 m = 530 J

8. Sebuah benda dengan gerakan 30° diatas rataan miring ( lihat gambar ) berputar ke atas karenanya padanya berkreasi beberapa gaya, tiga diantaranya F1 sebesar 40 Horizon sebelah membosankan , F2 merembah lurus permukaan miring sebesar 20 N, F3 sebesar 30 Kaki langit sejajar bidang kencong. Hitunglah usaha yang dilakukan saban gaya kalau benda berpindah 80 cm ke atas.

Jawab :

Komponen F1 sejajar arah eksodus adalah

F1 cos 30° = 40 N . 0,866 = 34,6 Kaki langit

Maka kampanye nan dilakukan F1 adalah 34,6.0,80m = 28 J , F2 ternyata tidak mengamalkan operasi apapun , karena tren ini tidak mempunyai suku cadang privat arah pengungsian.

Komponen gaya F3 n domestik arah evakuasi yaitu 30 Lengkung langit , maka usaha yang dilakukannya adalah 30N.0,80m = 24 J.

9. Sebuah benda 300 g menjulur sepanjang 80 cm diatas bidang datar mengufuk . berapakah besar usaha nan dilakukan puas benda tersebut oleh gaya gesekan yang diperoleh berbunga meja bila koefisien rabaan yaitu 0,20 ?

Jawab :

Kita pertama mencari kecenderungan rabaan . berhubung gaya normalnya sama dengan berat benda,

f = nFN = 0,2 x 0,300 kg x 9,8 m/s = 0,588 Tepi langit

Usaha yang dilakukan pada benda maka itu f yakni fs cos ϴ. Karena gaya rabaan bertentangan sebelah dengan pergeseran , ϴ = 180°, maka :

Usaha = fs cos 180° = 0,588 x 0,80 x -1 = -0,470 J

Usaha ialah negative karena gesekan mengurangi kelajuan benda, dengan demikian energy kinetic dari benda menjadi lebih kecil.

10. Kalau sebuah benda kita sanggang , kita melakukan usaha melawan kecondongan tarik marcapada. Berapakah persuasi itu kalau sebuah benda 3 Kg kita angkat 40 cm ?

Jawab :

Agar benda 3 kg benda dapat diangkat dengan kecepatan tetap , kita harus mengadakan kecondongan ke atas yang seimbang besarnya dengan berat benda. Kampanye tren inilah yang dimaksud dengan istilah usaha melawan gravitasi . Karena tendensi gesek adalah mg, dengan m ialah massa benda , kita songsong

Usaha = mg.h.cos ϴ = 3 x 9,8 x 0,40 m x 1 = 11,8 J

Jelasnya suatu usaha melawan gaya tarik bumi kerumahtanggaan pergesaran benda bermassa m yang melalui jarak vertical h adalah mgh.

11. Berapakah besar usaha yang dilakukan pada sebuah benda oleh gaya yang menahanya ketika benda diturunkan sepanjang jarak vertical h ? Berapa banyak manuver nan dilakukan gaya berat ( gaya gravitasi ) padanya intern proses nan sama ?

Jawab :

Mode hadang adalah mg, dimana m adalah massa semenjak benda . Arahnya ke atas sementara itu pergeseran ke bawah . Jadi usaha nan dilakukan yaitu :

Fs cos ϴ = ( mg ) ( h ) ( cos 180° ) = -mgh

Kecondongan gaya berat yang bekerja pada benda adalah mg , sahaja arahnya ke bawah dengan sebelah yang sebagai halnya pergeseran . Operasi nan dilakukan pada benda oleh kecenderungan gravitasi adalah :

Fs cos ϴ = ( mg ) ( h ) ( cos ozon° ) = mgh

12. Sebuah tataran panjang 3,0 m sukar 200 N , pusat beratnya 120 cm dari ujung bawah. Pada ujungnya yang lain terletak benda seberat 50 Tepi langit. Pangkat terdapat ditanah. Berapakah usaha yang diperlukan untuk mengangkat tahapan sampai memancang ?

Jawab :

Usaha lakukan melawan gravitasi ini terdiri dari dua fragmen : Usaha kerjakan mengangkat siasat gravitasi ( = sentral massa tingkatan ) setinggi 120 cm dan usaha kerjakan mengangkat beban pada ujung tingkatan setinggi 3 m. Maka

Usaha = ( 200 N ) ( 1,20 m ) + ( 50 N ) ( 3 m ) = 390 J

13. Hitunglah usaha nan diperlukan agar pompa dapat memompakan 600 liter patra ke dalam tangki setinggi 20 cm . Satu cc minyak massanya 0,82 gram . Satu liter merupakan 1000 cm3.

Minyak yang dipindahkan , massanya :

( 600 liter ) x ( 100 cm3/liter ) x ( 0,82 g/cm3
) = 492000 g = 492 Kg

14. Sebuah benda bermassa 2 kg turun sepanjang 400 cm. A. Hitung usaha yang dilakukan gaya gravitasi pada benda itu. B Energi potensial gravitasi benda itu memendek , berapa berkurangnya ?

Jawab :

Mayapada menarik benda dengan gaya mg, sedangkan perpindahan nan terjadi adalah 4 m kerumahtanggaan jihat gaya. Maka persuasi yang dilakukan kecenderungan gravitasi merupakan :

( mg ).( 4 m ) = ( 2 x 9,8 N ) ( 4 m ) = 78 J

Perubahan EPG benda itu adalah mghf – mgho, dengan ho dan hf adalah ketinggian semula dari bontot benda itu dihitung terhadap sesuatu bidang acuan. Maka :

Transisi EPG = mghf – mgho = mg( hf – ho ) = (2).( 9,8 ).( -4 m ) = – 78 J

EPG yang hilang ialah 78 J

15. Sebuah benda 0,20 kg terletak diatas tegel licin . Pada benda itu bekerja gaya sebesar 1,50 Horizon dalam sebelah datar. Selepas benda itu menempuh 30 Cm berapakah lajunya ?

Jawab :

Usaha nan dilakukan tren pada benda itu menghasilkan penambahan energy kinetic n domestik total yang sebabat .

Usaha yang dilakukan = ( EK ) akhir – ( EK ) tadinya atau Fs cos 0° = ½ mvf
2
– 0

Setelah disubtitusi harga harga yang diketahui = ( 1,50 Tepi langit ). ( 0,30 m ) = 1/2. ( 0,20 kg )v2f atau vf = 2.1 m/s

16. Sebuah benda 0,50 kg bergeser di atas meja dengan kepantasan mula-mula 20 cm/s , dan setelah 70 cm benda berhenti. Berpakah gaya gesek yang dialaminya .

Jawab :

Energi kinetic terbit balok berkurang karena terjadi perlambatan oleh gaya gesekan. Berarti ;

Perubahan pada energy kinetic dari balok = usaha yang dilakukan pada balok maka dari itu tren jamahan

½ mv2f – ½ mv2udara murni = fs cos ϴ

Berhubung mode singgungan pada balok inkompatibel arah dengan pergeseran , maka cos ϴ = -1. Dengan menggunakan vf = 0 , vo = 0,20 m/s dan s = 0,70 m , kita peroleh

0 – ½ ( 50 kg ).( 0,20 m/s ) = f ( 0,70 m ) ( -1 )

Dari mana f = 0,0143 N

16. Sebuah oto nan melanglang dengan kecepatan 15 m/s dihentikan dengan jarak 2,0 m saat akan menabrak tumpukan sampah. Berapakah samudra kecenderungan umumnya yang dihasilkan tali pengaman mobil kepada penumpang 90 kg saat mobil dihentikan ?

Kita misalkan bahwa tali keledar menghentikan penumpang dalam 2,0 m . Mode F yang dihasilkan bekerja sepanjang jarak 2 m dan mengurangi energy kinetic ( tenaga gerak ) dari penumpang menjadi kosong. Makara ,

Perubahan privat energy kinetic penumpang = aksi yang dilakukan oleh F

0 – ½ ( 90 kg ) ( 15 m/s ) = F ( 2,0 m ) ( -1 )

Di mana cos ϴ = -1 karena kecenderungan yang menahan penumpang bertentangan arah dengan pergeseran , didapati F = 5,06 kN

17. Sebuah peluru ditembakan dengan kecepatan awal 20 m/s ke atas . berapa ketinggian yang dicapai kalau kecepatanya tinggal 8,0 m/s ? sentuhan awan boleh diabaikan .

Persilihan KE + Pertukaran EPG = 0

½ mv2f – ½ mv2o + ( mg ) ( hf – ho ) = 0

Kita ingin berburu hf-ho dengan mengerjakan sedikit secara aljabar , kita peroleh :

Hf – ho = – vf2
– vo2
/ 2g = – ( 8 m/s )2
– ( 20 m/s )2
/ 2.( 9,8 m/s ) = 17,1 m

18. Sebuah bola di ujung sebuah lawe sepanjang 180 cm berayun misal bandul seperti gambar dibawah. Kepantasan bola 400 cm/s ketika melewati posisi terendah . A) sampai ketinggian h berapakah diatas posisi ini , bola tersebut akan naik sebelum berhenti ? b) Tesmak berpakah terhadap garis vertical akan dibuat anting tersebut ?

Jawab :

A. Gaya tarik dari tali pada bola comar meleleh harfiah terhadap gerakan bola, dan Karena itu tidak ada usaha nan dilakukan lega bola. Bintang sartan, energy jumlah dari bola akan konstan, ia kehilangan EK namun memperoleh jumlah sama EPG. Bermanfaat persilihan EK + Perubahan EPG = 0

½ mv2f – ½ mv2ozon + mgh = 0

Karena vf = 0 dan vo = 4,0 m/s kita peroleh h = 0,816 m perumpamaan izzah sampai dimana bola menanjak.

B. Dari tulang beragangan kita peroleh :

Cos ϴ = L – h / L = 1 – 0,816/1,80 = 56,9°

19. Sebuah balok 500 g ditembakan mendaki lereng sesuai gambar dibawah dengan kecepatan awal 200 cm/s seberapa jauhkah balok itu akan naik lereng , kalau koefisien sentuhan antara balok dan permukaan lereng adalah 0,15 ?

Jawab :

Mula-mula kita cari gaya gesekan pada balok sebagai :

f = nFN = n( mg cos 25° )

Ketika balok merayap naik di lereng sepanjang jarak D , ketinggianya bertambah D sin 25°. Karena perubahan energy dari balok seperti mana ekuivalen manuver yang dilakukan padanya oleh gaya gesekan , maka kita peroleh .

Transisi EK + Perubahan EPG = fD cos 180°

½ m ( v2f – v2u ) + mg ( D sin 25° ) = -fD

Kita hitung f diatas , dan kita ketahui bahwa vo = 2,0 m/s dan vf = 0 . Perhatikan bahwa konglomerat balok dalam situasi ini terhapus ( tapi hanya f yang dinyatakan sebagai fungsi pecah hari tersebut ). Penggantian alias subtitusi menghasilkan D = 0,365 m

20. Sebuah kereta api 60000 kg ditarik gaya 3000 N diatas rel nan miringnya 1% ( cak bagi setiap jarak horizontal 100 m , kereta api akan panjat sejauh 1 m ). Kereta jago merah itu mengalami gesekan 4000 Tepi langit takdirnya kelancaran sediakala 12 m/s, berapakah jarak s yang harus ditempuh kereta jago merah sebelum kecepatanya tinggal 9 m/s ?

Jawab :

Perubahan energy total kereta api disebabkan usaha oleh gaya gesekan terbit alat penarik kereta jago merah

Peralihan EK + Perlintasan EPG = Wpenarik + W menggosok

= ½ m ( v2f – v2o ) + mg( 0,01s ) = ( 3000 Cakrawala ) (s) (1) + ( 4000 N )(s)( -1 )

Dari sini diperoleh s = 275 m

21. Intern iklan disebut bahwa oto tertentu ( yang massanya 1200 kg )dari hal diam bisa mencapai kederasan 25 m/s dalam waktu 8,0 s. Berapakah daya rata-rata mesin otomobil itu ? Anggap tidak suka-suka mode singgungan .

Jawab :

Operasi yang diperlukan untuk menggerakan mobil :

Aksi nan dilakukan = Perlintasan EK = ½ m( v2f – v2udara murni )

Waktu yang diperlukan untuk mencapai usaha ini 8 s, maka

Sosi = usaha / waktu = ½ ( 1200 kg ) ( 25 m/s ) / 8s = 46,9 Kw

Apabila taktik dikehendaki intern satuan HP, maka

Daya = 46900 W x 1 HP / 746 w = 62,8 HP

22. Mesin dengan siasat 0,25 HP dipakai cak bagi menyanggang tanggung dengan kecepatan 5 cm/s yang tetap. Berapakah kewajiban yang dapat diangkat ?

Jawab :

Daya yang dihasilkan mesin yakni 0,25 HP = 186,5 W. Pada kecepatan tersebut, maka dalam 1 detik beban mg bisa diangkat setimbang 0,05 m . Karena itu usaha nan dilakukan dalam 1 detik = berat.

Perlintasan tinggi yang dicapai dalam waktu 1 detik = mg.0,05

186,5 W = (mg).(0,05 ) / 1 s

Dengan g = 9,8 m/s maka m = 381 kg, jadi mesin tersebut mampu menyanggang muatan 380 kg dengan kepantasan tersebut di atas

23. Ulangi soal nomor 21 diatas, bila data tersebut digunakan pada otomobil yang naik lereng 20°.

Jawab :

Usaha harus dilakukan lakukan mengangkut otomobil dan memberikan percepatan :

Operasi yang dilakukan = Perubahan EK + Perubahan EPG

= ½ m ( V2f – v2o ) + mg ( hf- ho )

Dimana hf-ho = s sin 20° dan s ialah jarak total yang ditempuh makanya otomobil pada 8 s yang ditinjau pada soal nomor 16 , kita memaklumi vo =0, vf = 25 m/s dan t = 8s, kita cak dapat

S = vt = ½ ( vo + vf )tepi langit = 100 m

Maka

Usaha nan dilakukan ½ ( 1200 Kg ) ( 625 m/s ) + ( 1200 kg ) ( 9,8 m/s ) ( 100 sin 20° m ) = 777 Kj

Muslihat = 777 kj / 8 s = 97 Kw = 130 HP

24. Muatan gandum akan dibongkar pecah palka kapal dengan mesin gondola. Alat ini dapat mengangkat gandum separas 12 m sebanyak 2,0 kg setiap ketika , bikin kemudian dijatuhkan dengan kecepatan 3,0 m/s . Mesin dengan HP berapakh sedikit-sedikitnya bisa mengamalkan ini ?

Jawab :

Daya yang dihasilkan motor adalah

Daya = Pergantian EK + Persilihan EPG / Waktu yang diperlukan = ½ m(v
2f – v2ozon ) + mgh / t = m/tepi langit ( ½ ( 9)+ ( 9,8 m/s ) ( 12 m )

Massa yang diangkut/ dipindahkan tiap-tiap detik , m/t adalah 2 kg/s , Dengan menggunakan angka ini, kita terima daya selaras dengan 244 W atau 0,327 HP.

Source: https://panduanfisika2.blogspot.com/2017/12/usaha-energi-dan-daya-25-contoh-soal.html