Soal Jawab Usaha - Problem Solving about Work (2)

Sebuah boks bergerak pada bidang miring dengan kemiringan 30°, karena diberi beberapa gaya, di antaranya; gaya mendatar (F₁) sebesar 40 newton; gaya tegak lurus bidang (F₂) sebesar 20 newton dan gaya tarik searah dengan arah gerak (F₃) sebesar 30 newton seperti ditunjukkan oleh gambar berikut. Hitunglah usaha yang dilakukan oleh masing-masing gaya kalu benda berpindah 80 cm !

A block moves up a 30° incline under the action of certain forces, three of which are shown in figure below. (F₁) is horizontal and of magnitude 40 newton. (F₂) is normal to the plane and of magnitude 20 newton. (F₃) is parallel and of magnitude 30 newton. Determine the work done by each force as the block (and point of application of each force) moves 80 cm up the incline !

Teori tentang usaha, silakan baca Usaha 1 dan Usaha 2

The theory about work, please read Usaha 1 dan Usaha 2

Penyelesaian:

Komponen  F₁ sejajar arah perpindahan adalah $$F_{1}\cos30^{\circ}=(40\,N)(0,866)=34,6\,N$$

Maka usaha yang dilakukan F₁ adalah (34,6)(0,8 m) = 28 J. (Perhatikan bahwa perpindahan harus dinyatakan dalam meter.)

F₂ ternyata tidak melakukan usaha apa pun, karena gaya ini tidak memiliki komponen dalam arah perpindahan.

Komponen F₃ dalam arah perpindahan adalah 30 newton, maka usaha yang dilakukan oleh F₃ adalah (30 N)(0,8 m) = 24 J.

Problem Solving:

The component of  F₁ along the direction of the displacement is $$F_{1}\cos30^{\circ}=(40\,N)(0,866)=34,6\,N$$

Hence the work done by F₁ is (34,6)(0,8 m) = 28 J. (Notice that the distance must be expressed in meters.)

Because it has no component in the direction of the displacement, F₂ does no work.

The component of F₃ in the direction of the displacement is 30 newton. Hence the work done by F₃ is (30 N)(0,8 m) = 24 J.