Sebuah benda massanya 4 kg bergerak pada suatu bidang datar yang kasar dengan kecepatan 6 m/s. Akibat

gaya gesekan maka benda berhenti pada jarak 3 meter. Hitunglah:

a). Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan untuk menghentikan benda

b). Besarnya gaya gesekan benda terhadap bidang datar.

Diketahui:

- Massa benda \( m = 4 \, \text{kg} \)
- Kecepatan awal benda \( v_0 = 6 \, \text{m/s} \)
- Jarak yang ditempuh sebelum berhenti \( s = 3 \, \text{m} \)

### a) Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan untuk menghentikan benda

Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan dapat dihitung menggunakan prinsip konservasi energi mekanik atau dengan menggunakan rumus usaha \( W \):

\[
W = \Delta E_k
\]

Karena gaya gesekan menghentikan benda, usaha \( W \) sama dengan perubahan energi kinetik benda:

\[
W = \Delta E_k = E_{k \text{awal}} - E_{k \text{akhir}}
\]

Energi kinetik awal \( E_{k \text{awal}} \):

\[
E_{k \text{awal}} = \frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} \times 4 \times 6^2 = 72 \, \text{J}
\]

Energi kinetik akhir \( E_{k \text{akhir}} \) = 0, karena benda berhenti.

Maka, usaha \( W \) yang dilakukan oleh gaya gesekan adalah:

\[
W = 72 \, \text{J} - 0 = 72 \, \text{J}
\]

### b) Besarnya gaya gesekan benda terhadap bidang datar

Gaya gesekan dapat dihitung menggunakan rumus usaha, yaitu:

\[
W = F_{gesekan} \times s
\]

Dengan demikian, besar gaya gesekan \( F_{gesekan} \) adalah:

\[
F_{gesekan} = \frac{W}{s} = \frac{72}{3} = 24 \, \text{N}
\]

Jadi, hasil perhitungannya adalah:

a) Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan: \( 72 \, \text{J} \)  
b) Besarnya gaya gesekan: \( 24 \, \text{N} \)

Apakah Anda ingin penjelasan lebih rinci atau ada pertanyaan? Berikut 5 pertanyaan terkait:

1. Bagaimana rumus energi kinetik diterapkan dalam soal ini?
2. Apa yang terjadi pada energi kinetik saat benda berhenti?
3. Mengapa gaya gesekan menyebabkan benda berhenti?
4. Bagaimana cara menentukan arah gaya gesekan dalam masalah ini?
5. Apa yang akan terjadi jika massa benda bertambah?

**Tip:** Memahami hubungan antara usaha dan perubahan energi kinetik dapat membantu memecahkan berbagai masalah dalam fisika.

Sebuah benda massanya 4 kg bergerak pada suatu bidang datar yang kasar dengan kecepatan 6 m/s. Akibat gaya gesekan maka benda berhenti pada jarak 3 meter. Hitunglah:
a). Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan untuk menghentikan benda
b). Besarnya gaya gesekan benda terhadap bidang datar.

Learn how to calculate the work done by friction to stop a 4 kg object moving at 6 m/s and the magnitude of the friction force over a distance of 3 meters. This problem involves kinetic energy, work-energy theorem, and friction, suitable for Grades 10-12.

Math Problem Statement

Solution

Ask a new question for Free

By Image

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Formulas

Theorems

Suitable Grade Level

Related Recommendation