Usaha yang Dilakukan oleh Gaya Berat dalam Mencapai Ketinggian Maksimum
Dalam permainan bola, Ali dan teman-temannya melempar bola vertikal ke atas dengan kecepatan awal 5 m/s. Tugas kita adalah menghitung usaha yang dilakukan oleh gaya berat benda untuk mencapai ketinggian maksimum. Untuk menghitung usaha yang dilakukan oleh gaya berat, kita perlu memahami konsep usaha dan gaya berat terlebih dahulu. Usaha adalah energi yang digunakan untuk melakukan pekerjaan, sedangkan gaya berat adalah gaya yang diberikan oleh benda dengan massa tertentu di bumi. Dalam kasus ini, bola memiliki massa 500 gram atau 0,5 kg. Gaya berat benda dapat dihitung dengan mengalikan massa benda dengan percepatan gravitasi. Dalam hal ini, percepatan gravitasi adalah 9,8 m/s^2. Jadi, gaya berat benda adalah 0,5 kg x 9,8 m/s^2 = 4,9 N. Selanjutnya, kita perlu menghitung ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola. Ketinggian maksimum dapat dihitung menggunakan persamaan kinematika: v^2 = u^2 + 2as Di mana v adalah kecepatan akhir, u adalah kecepatan awal, a adalah percepatan, dan s adalah perpindahan. Dalam kasus ini, kecepatan akhir adalah 0 m/s karena bola mencapai titik tertinggi dan berhenti sejenak sebelum jatuh kembali. Kecepatan awal adalah 5 m/s, percepatan adalah -9,8 m/s^2 (negatif karena bola bergerak ke atas), dan perpindahan adalah ketinggian maksimum yang ingin kita hitung. Menggunakan persamaan di atas, kita dapat menghitung ketinggian maksimum: 0^2 = 5^2 + 2(-9,8)s 0 = 25 - 19,6s 19,6s = 25 s = 25 / 19,6 s ≈ 1,28 m Jadi, ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola adalah sekitar 1,28 meter. Sekarang kita dapat menghitung usaha yang dilakukan oleh gaya berat untuk mencapai ketinggian maksimum. Usaha dapat dihitung dengan mengalikan gaya berat dengan perpindahan: Usaha = gaya berat x perpindahan Usaha = 4,9 N x 1,28 m Usaha ≈ 6,27 J Jadi, usaha yang dilakukan oleh gaya berat benda untuk mencapai ketinggian maksimum adalah sekitar 6,27 Joule. Dalam permainan bola ini, usaha yang dilakukan oleh gaya berat benda adalah penting untuk memahami energi yang diperlukan untuk mencapai ketinggian maksimum. Dengan memahami konsep ini, kita dapat mengaplikasikannya dalam situasi nyata dan meningkatkan keterampilan kita dalam fisika.