Besarnya usaha untuk menggerakkan mobil ( massa mobil dan isinya 1000 kg) dari keadaan dim hingga mencapai kecepatan 72 km/jam adalah ( gesekan diabaikan ) ?
Jawaban #
Diketahui #
* Massa mobil dan isinya (m) = 1000 kg
* Kecepatan awal (v₀) = 0 m/s (mobil dalam keadaan diam)
* Kecepatan akhir (v) = 72 km/jam = 20 m/s (konversi dari km/jam ke m/s)
* Gesekan diabaikan
Ditanya #
Usaha (W) yang diperlukan untuk menggerakkan mobil hingga mencapai kecepatan 72 km/jam?
Penyelesaian #
Usaha yang diperlukan untuk menggerakkan mobil dapat dihitung menggunakan rumus usaha yang berkaitan dengan perubahan energi kinetik:
$$ W = \Delta E_k = E_k \text{ akhir} - E_k \text{ awal} $$Karena mobil awalnya diam, energi kinetik awal adalah 0. Maka, usaha yang diperlukan sama dengan energi kinetik akhirnya:
$$ W = \frac{1}{2} m v^2 $$Substitusi nilai yang diketahui:
$$ \begin{aligned} W &= \frac{1}{2} \times 1000 \, \text{kg} \times (20 \, \text{m/s})^2 \\ W &= \frac{1}{2} \times 1000 \times 400 \\ W &= 200000 \, \text{Joule} \\ W &= 2 \text { x} \, 10^5 \text { Joule} \end{aligned} $$Jadi, usaha yang diperlukan untuk menggerakkan mobil hingga mencapai kecepatan 72 km/jam adalah 200.000 Joule.