Contoh Soal Daya – Materi makalah pembahasan kali ini mengenai contoh soal daya beserta pengertian, rumus, satuan, dimensi dan pembahasannya. Pada pembahasan sebelumnya kita bersama-sama telah membahas mengenai Contoh Soal Energi Mekanik dan Rumus Energi Mekanik. Baiklah langsung saja mari kita pelajari bersama ulasan di bawah ini.
Pengertian Daya
Daya ialah merupakan suatu laju Energi yang dihantarkan selama melakukan usaha dalam periode waktu tertentu. Satuan SI untuk Daya yaitu Joule atau Sekon (J/s) = Watt (W).
Biasanya penggunaan pada satuan Watt yakni untuk penghormatan kepada seorang ilmuan penemu mesin uap yang bernama James Watt. Satuan daya lainnya yang sering dipakai yaitu Daya Kuda atau Horse Power (hp), 1 hp = 746 Watt. Daya ialah merupakan suatu besaran Skalar, karena Daya hanya mempunyai nilai, tidak mempunyai arah.
Rumus dan Satuan Daya
Dalam Fisika, Daya disimbolkan dengan Persamaan Berikut :
P = W / t
Berdasarkan persamaan di atas maka dapat dirubah rumus daya menjadi di bawah ini:
P = (F.s) / t
P = F . v
Perolehan hasil itu didapat oleh adanya rumus usaha (W) = Gaya (F) x Jarak (s) ÷ Waktu (t)
Dan Rumus Kecepata (v) = jarak (s) dibagi waktu (t)
Dengan berdasarkan persamaan fisika diatas, maka bisa disimpulkan bahwa semakin besar laju usaha, maka semakin besar pula laju daya. apabila terlalu lama maka laju daya akan semakin kecil.
Contoh Soal Daya
Contoh Soal.1
Seseorang bermasa 50 kg menaiki tangga yang tingginya 10 meter selama 2 menit. Jika percepatan gravitasi (g) adalah 10 m/s2 maka daya yang dihasilkan ialah….
Pembahasan :
Diketahui :
Massa (m) = 50 kg
Tinggi (h) = 10 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Jarak waktu (t) = 2 menit = 2 (60) = 120 sekon
Ditanya : daya (P)
Jawab :
Rumus daya :
P = W / t
Keterangan : P = daya, W = usaha, t = waktu
Rumus usaha :
W = F s = w h = m g h
Keterangan :
W = usaha,
F = gaya,
w = gaya berat,
s = perpindahan,
h = ketinggian,
m = massa,
g = percepatan gravitasi.
Pada saat hendak naik ke sebuah tangga, maka gaya gravitasi melakukan usaha pada orang tersebut. Adapun usaha yang dikerjakan pada gaya konservatif seperti gaya gravitasi hanya bergantung perubahan ketinggian. Berikut ini usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi ialah:
W = m g h = (50)(10)(10) = 5000 Joule.
Maka hasil daya yang diperoleh saat naik tangga ialah:
P = W / t = 5000 / 120 = 41,7 Joule/sekon.
Contoh Soal.2
Massa seseorang dengan berat sekitar 60 kg lalu kemudian orang tersebut memanjat pohon kelapa dengan ketinggian 5 meter selama 10 detik. Berapakah daya yang dibutuhkan orang tersebut… g = 10 m/s2
Pembahasan :
Diketahui :
Massa (m) = 60 kg
Tinggi (h) = 5 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Selang waktu (t) = 10 sekon
Ditanya : daya
Jawab :
Usaha :
Daya :
P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joule/sekon
Contoh Soal.3
Sebuah motor elektrik memiliki PP 20 W. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk menarik benda bermassa 10 kg setinggi 15 meter!
Penyelesaian:
Daya dirumuskan sebagai P=WtP=Wt. Sehingga
t=WP=mghP=10×10×1520=75 detikt=WP=mghP=10×10×1520=75 detik
Contoh Soal.4
Mesin mobil XX memiliki PP 20 horse power (hp, 1 hp = 746 W. Jika mobil XX memiliki massa 1000 kg. Hitung kecepatan mobil jika mesin telah bekerja selama 10 detik! (abaikan semua jenis gesekan di dalam mesin)
Penyelesaian:
Daya dirumuskan sebagai P=WtP=Wt. Sehingga usaha yang dilakukan mobil selama 10 detik adalah
W=Pt=20×746×10=149,2 kJW=Pt=20×746×10=149,2 kJ
Jika semua usaha berubah menjadi energi kinetik maka
W149200v=Ek=12×1000×v2=17,3 m/sW=Ek149200=12×1000×v2v=17,3 m/s
Jadi kecepatan mobil sekarang adalah sekitar 17,3 m/s.
Contoh Soal.5
Ani sedang melakukan sebuah usaha sebesar 750 Joule untuk memindahkan sebuah meja selama 5 menit. Maka berapakah besarnya daya yang dilakukan agar dapat memindahkan meja tersebut !
Jawab :
W = 750 J
t = menit = 5 x 60 sekon = 300 sekon
P = W/t = 750J/ 300s = 2,5 J/s = 2,5 Watt
“Maka Ani membutuhkan daya sekitar 2,5 J/s atau 2,5 watt”
Contoh Soal.6
[2.]Sebuah rice cooker melakukan usaha sebesar 5.000 Joule dalam waktu 5 detik. Jadi berapakah daya yang dilakukan dengan rice cooker tersebut !
Jawab : W = 5.000 Joule
t= 5 sekon
P= W/t = 5.000/5 = 1000 J/s = 1000 watt
“Maka rice cooker membutuhkan daya sekitar 1000J/s atau 1000 watt.”
Contoh Soal.7
Terdapat suatu benda yang ditarik dengan gaya 5 N kemudian bergerak pada kecepatan 2 m/s. Maka Hitunglah daya benda tersebut.
Penyelesaian:
Diketahui: F = 5 N ; v = 2 m/s
Ditanya: P
Jawab:
P = Fv
= (5 N)⋅(2 m/s)
= 10 N⋅m/s
= 10 watt.
Jadi, daya benda tersebut adalah 10 watt.
Demikianlah materi pembahasan mengenai contoh soal daya kali ini, semoga artikel ini dapat menambah wawasan serta pengetahuan kita semua.
Artikel ContohSoal.co.id Lainnya: