Sebuah mangga yang massanya 0,5 kg menggantung pada tangkainya dan berada 40 m dari permukaan tanah. Hitung usaha yang dilakukan mangga jika mangga jatuh bebas dari tangkainya!
Jawab
Untuk menghitung usaha yang dilakukan oleh mangga, kita dapat menggunakan perubahan energi potensialnya. Energi potensial mangga ketika digantung diberikan oleh mgh, dimana m adalah massa mangga, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian mangga di atas tanah. Ketika mangga jatuh bebas, tingginya menjadi nol, sehingga usaha yang dilakukan oleh mangga diberikan oleh ΔW = mgh, dimana ΔW adalah usaha yang dilakukan oleh mangga, m adalah massa mangga, g adalah percepatan gravitasi , dan h adalah tinggi mangga di atas tanah.
Dengan menggunakan nilai
yang diberikan, kita mendapatkan:
m = 0,5 kg
h1 = 40 m
h2 = 0 m
g = 10 m/s²
ΔW = mgh2 – mgh1 ΔW = mg
(h2 – h1) ΔW = (0,5 kg)(10 m/s²)(0 m – 40 m) ΔW = 200 joule (usaha tidak boleh
negatif)
Jadi, usaha yang dilakukan mangga jika jatuh bebas
dari batangnya adalah 200 joule