2. GAYA
SOAL :
1. Benda bermassa 1 kg bergerak
dengan percepatan konstan 5
m/s2. Berapa besar resultan gaya
yang menggerakan benda tersebut
?
Pembahasan :
Diketahui :
Massa benda (m) = 1 kg
Percepatan (a) = 5 m/s2
Ditanya : resultan gaya yang menggerakan benda
Jawab :
Hukum II Newton menyatakan bahwa jika terdapat
resultan gaya yang bekerja pada suatu benda maka
benda akan mengalami percepatan, di mana besar
percepatan berbanding lurus dengan besar resultan
gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.
Arah percepatan benda sama dengan arah resultan
gaya. Secara matematis :
Keterangan rumus :
Sigma F = resultan gaya alias gaya total (satuan
internasionalnya adalah kg m/s2 alias Newton)
m = massa benda (satuan internasionalnya adalah
kilogram, disingkat kg)
a = percepatan (satuan internasionalnya adalah
meter per sekon kuadrat, disingkat m/s2)
Jadi resultan gaya yang menggerakan benda adalah :
2. Massa balok = 1 kg, F = 2
Newton. Besar dan arah
percepatan balok adalah…
Diketahui :
Massa balok (m) = 1 kg
Gaya (F) = 2 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :
Arah percepatan balok = arah gaya F

3. 3. Massa balok = 2 kg, F1 = 5
Newton, F2 = 3 Newton. Besar dan
arah percepatan balok adalah…
Diketahui :
Massa balok (m) = 2 kg
F1 = 5 Newton
F2 = 3 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :
4. Massa balok = 2 kg, F1 = 10
Newton, F2 = 1 Newton. Besar dan
arah percepatan balok adalah…
Diketahui :
Massa balok (m) = 2 kg
F2 = 1 Newton
F1 = 10 Newton
F1x = F1 cos 60o = (10)(0,5) = 5 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :
Arah percepatan balok = arah resultan gaya = arah F1x

4. 5. F1 = 10 Newton,F2 =1 Newton,m1 = 1 kg, m2
= 2 kg. Besardan arah percepatanbalok
adalah…
Diketahui :
Massa balok 1 (m1) = 1 kg
Massa balok 2 (m2) = 2 kg
F1 = 10 Newton
F2 = 1 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :
Arah percepatan balok = arah resultan gaya =
arah F1

5. ENERGI
1. Mobil bermassa 5000 kg pada mulanya
diam, sesaat kemudian bergerak dengan
kelajuan 20 m/s. Tentukan usaha total
yang dilakukan pada mobil tersebut…
Diketahui :
Massa (m) = 5000 kg
Kelajuan awal (vo) = 0 m/s (pada mulanya mobil
diam)
Kelajuan akhir (vt) = 20 m/s
Ditanya : Usaha total
Jawab :
Teorema usaha-energi kinetik menyatakan
bahwa usaha total sama dengan perubahan
energi kinetik. Secara matematis :
Usaha total :
Wtotal = ½ m (vt
2 – vo
2)
Wtotal = ½ (5000)(202 – 02)
Wtotal = (2500)(400 – 0)
Wtotal = (2500)(400)
Wtotal = 1000.000
Usaha total adalah 1000.000 Joule.
2. Benda bermassa 10 kg pada mulanya
bergerak dengan kelajuan 5 m/s. Sesaat
kemudian benda itu bergerak dengan
kelajuan 10 m/s. Tentukan usaha total
yang dikerjakan pada benda tersebut.
Diketahui :
Massa benda (m) = 10 kg
Kelajuan awal (vo) = 5 m/s
Kelajuan akhir (vt) = 10 m/s
Ditanya : usaha total
Jawab :
Usaha total :
Usaha total adalah 375
Joule.

6. 3. Sebuah mobil bermassa 2000 kg
bergerak dengan kelajuan 10 m/s pada
arah mendatar. Tiba-tiba pengemudi
mengurangi kelajuan mobil menjadi 5
m/s. Usaha yang dilakukan pengemudi
pada mobil adalah…
Diketahui :
Massa mobil (m) = 2000 kg
Kelajuan awal (vo) = 10 m/s
Kelajuan akhir (vt) = 5 m/s
Ditanya : usaha total
Jawab :
Usaha total :
Usaha total adalah
75.000 Joule.
USAHA
Soal No. 1
Perhatikan gambar berikut, sebuah kotak
ditarik dengan gaya F sebesar 12 Newton.
Kotak berpindah 4 meter ke kanan dari
posisi semula.
Tentukan usaha yang dilakukan gaya pada
kotak tersebut!
Usaha = gaya x perpindahan
W = F x S
W = 12 x 4
W = 48 joule

7. Soal No. 2
Sebuahbalokberadapadalantai licindan
ditarikolehgayaF = 40 Newton.Jikausaha
yang dilakukanolehgayakepadabalokadalah
680 joule,hitunglahbesarperpindahanbalok!
Usaha = gaya x perpindahan
W = F x S
680 = 40 x S
S = 680 / 40
S = 17 meter
Soal No. 3
Usaha yang diperlukanuntukmemindahkan
sebuahbendadalamlintasanmendatar
sejauh13 metersebesar15,6 joule.Tentukan
besargaya yang harusdiberikanpadabenda!
Usaha = gaya x perpindahan
W = F x S
15,6 = F x 13
F = 15,6 / 13
F = 1,2 Newton
Soal No. 4
Dua buah gayamasing-masingF1 = 10 N dan
F2 = 5 N bekerjapadasebuahbendayang
terletakpadasuatupermukaanlantai.Jika
bendaberpindahke kanansejauh5meter,
tentukanusahayangdilakukanpadabenda
olehkeduagayatersebut!
Pembahasan
W = (F1 + F2) x S
W = (10 + 5) x 5
W = 15 x 5
W = 75 joule

8. Soal No. 5
Usaha total yangdilakukanolehduabuahgaya
F1 dan F2 pada sebuahbendaadalah120 joule.
Perhatikangambarberikut
Jikaperpindahanbendaadalah5meter,
tentukanbesarnyagayaF2!
W = (F1 − F2) x S
120 = (36 − F2) x 5
120 / 5 = 36 − F2
24 = 36 − F2
F2 = 36 − 24
F2 = 12 Newton
Soal No. 6
Seoranganak memindahkansebuahbukuyang
jatuhdilantai ke atasmeja.Massa bukuadalah
300 gram dantinggi mejadari lantai adalah80
cm.
Jikapercepatangavitasi bumi adalah10 m/s2
tentukanusahayangdiperlukan!
Usaha bisajuga ditemukandari perubahan
energi potensial buku.Energi potensial bukusaat
dilantai adalahnol,sementaraenergi potensial
saat di mejaadalahEp = m x g x h, dimanah
adalahtinggi meja.Ubahsatuan ke MKS (meter,
kilogram, sekon),dengandemikian
W = Δ Ep
W = m x g x h
W = 0,300 x 10 x 0,80
W = 2,4 joule
Soal No. 7
Seorangsiswayangberatnya450 Newton
menaiki tanggayangmemiliki ketinggian3m.
Siswatersebutmemerlukanwaktu6detikuntuk
sampai ke atas. Tentukandayayang dikeluarkan
siswauntukkegiatantersebut!
Hubungan Daya (P) dan Usaha (W) serta
waktu (t) :
P = W / t
dimana
W = Usaha (joule) , jangan keliru sebagai
berat karena lambang berat w juga!
W = (gayaberat siswa) x (perpindahansiswa) =
450 x 3 = 1350 joule
Dengandemikian:
P = W/t
P = 1350 / 6
P = 225 watt

9. Soal No. 8
Sebuahpeti didorongdengankekuatan400
newtondanberpindahsejauh4meter.
Berapakahusahayang dilakukanpadapeti
tersebut?
A. 100 J
B. 396 J
C. 404 J
D. 1600 J
(Dari SoalEbtanas1995)
W = F x s
W = 400 x 4
W = 1600 joule