12. Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan konstan 360 km/jam. Daya yang dihasilkan mesin apabila mesin mengerjakan gaya dorong sebesar 25.000 N adalah .. a. 2,5 kW b. 9 kW c. 2,5 MW d. 9 MW 

Tahukah kamu daya tidak hanya dimiliki oleh peralatan listrik lo. Benda yang bergerak dengan kecepatan konstan akibat dikenai gaya tertentu juga memiliki daya. Bagaimana hubungan daya, gaya, dan kecepatan? Kita review terlebih dahulu 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)

Dari persamaan tersebut, bagaimana kaitannya dengan gaya dan kecepatan? Coba kita uraikan besaran usahanya. Ingat bahwa usaha adalah 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:

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

Nah dari sini, coba kalian ingat kembali apa definisi kecepatan. Kecepatan merupakan perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu, atau secara matematis dapat dituliskan sebagai:

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

Kita lihat lagi persamaan daya tadi. Dengan mengaitkan persamaan kecepatan maka persamaan daya menjadi:

\(P=Fv\)

dengan:
\(P\) = daya (Watt)
\(F\) = gaya (N)
\(v\) = kecepatan (m/s)

Jadi hubungan daya, gaya, dan kecepatan dapat dirumuskan seperti persamaan di atas ya. Sekarang kita masuk ke soalnya.

Pada soal diketahui:
kecepatan \(v\) = 360 km/jam = \(\frac{360 \times 1000 }{3600}\) m/s = 100 m/s
gaya \(F\) = 25000 N

Yang ditanyakan adalah daya \(P\) ?

Maka kita gunakan persamaan daya yang mengaitkan gaya dan kecepatan, yaitu

\(P=Fv\)
\(P=25000(100)\)
\(P=2500000\) W

Ingat bahwa \(10^6\) W = 1 MW

Maka 
\(P=2500000\)
\(P=2,5 \times 10^6\)
\(P=2,5\) MW

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Daya yang dihasilkan mesin pesawat tersebut adalah 2,5 MW. Jawabannya adalah C. 