1. Sebuah wahana pemicu adrenalin, hysteria, meluncur ke atas dengan kecepatan 108 km/jam. Apabila massa total hysteria adalah 1500 kg dan hysteria meluncur ke atas dalam waktu 1 s, berapakah daya yang dihasilkan wahana hysteria tersebut saat meluncur ke atas? 

Pernahkah kamu menaiki wahana seperti yang disebutkan pada soal? Wahana tersebut mampu meluncur dengan kecepatan tinggi dalam waktu yang relatif singkat. Kira-kira berapa ya daya yang dihasilkan wahana itu ketika meluncur? Nah, dengan menggunakan konsep daya, kita bisa hitung besarnya daya wahana itu. Kita review dulu konsep daya yuk.

Identifikasi Konsep

Daya dapat didefinisikan sebagai <b>usaha yang dilakukan tiap satuan waktu</b>. Besarnya daya menunjukkan seberapa cepat energi ditransfer ketika melakukan sesuatu dan dapat juga menunjukkan seberapa besar energi yang diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya dalam selang waktu tertentu. Nah dari definisi ini, kita bisa rumuskan persamaan daya yaitu:

\(P=\frac{W}{t}\)

dimana:
\(P\) = daya (Watt)
\(W\) = usaha (Joule)
\(t\) = waktu (s)

Nah, ingat bahwa usaha merupakan banyaknya energi yang ditransfer pada benda sehingga melakukan perpindahan. Besarnya usaha dapat dihitung dengan mengalikan gaya dan perpindahannya, atau secara matematis dapat dituliskan sebagai:

\(W=F\cdot s\)

Kita substitusikan persamaan usaha di atas ke persamaan daya, sehingga diperoleh:

\(P=\frac{F\cdot s}{t}\)

dengan:
\(F\) = gaya (N)
\(s\) =perpindahan (m)
\(t\) = waktu (s)

Oke, sekarang kita analisis besaran yang diketahui pada soal.

Pada soal diketahui:
kecepatan \(v\) = 108 km/jam = \(\frac{108\times1000}{3600}\) m/s = 30 m/s
massa \(m\) = 1500 kg
waktu \(t\) = 1 s

Yang ditanyakan adalah daya \(P\) ?

Untuk menentukan daya kita dapat menggunakan persamaan daya yaitu:

\(P=\frac{F\cdot s}{t}\)

Coba amati persamaan ini. Apakah ada persamaan yang familiar? Ingat bahwa kecepatan adalah perpindahan benda tiap satuan waktu, yang dapat dirumuskan sebagai:

\(v=\frac{s}{t}\)

Jika kita substitusi persamaan ini, maka persamaan dayanya akan menjadi:

\(P=Fv\)

Nah, kita gunakan persamaan ini ya karena pada soal diketahui kecepatan wahana. Kemudian bagaimana dengan gayanya? Besar gaya yang bekerja pada wahana itu setara dengan besar gaya beratnya. Sehingga:

\(F=w=mg\)

kita asumsikan percepatan gravitasinya \(g\) = 10 m/\(s^2\), maka gaya beratnya menjadi:

\(F=1500(10)\)
\(F=15000\) N

Sekarang tinggal kita masukkan nilai ini ke persamaan daya tadi

\(P=Fv\)
\(P=15000(30)\)
\(P=450000\) W
\(P=450\) kW

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi daya yang dihasilkan wahana hysteria tersebut saat meluncur ke atas adalah 450 kW.