23. Energi yang digunakan untuk menyalakan kipas angin 100 watt selama 2 jam akan setara dengan ... a. Usaha mendorong benda sejauh 1 m dengan gaya 50 N b. Usaha mengangkat beban yang beratnya 100 N setinggi 2 m Usaha mendorong lemari dengan gaya 2000 N sejauh 6 m d. Usaha menarik mobil dengan gaya 14400 N sejauh 50 m 

Ingatkah kamu konsep perubahan energi? Pada kipas angin terjadi perubahan energi listrik menjadi energi gerak. Besarnya energi yang berubah ini mempengaruhi daya dari kipas angin. Nah pada soal ini diketahui daya kipas angin yaitu 100 Watt, kita diminta menentukan besar energi yang digunakan untuk menyalakan kipas angin. Untuk menjawab soal ini kita harus memahami konsep daya dulu nih. Kita review dulu yuk.

Identifikasi Konsep

Daya dapat didefinisikan sebagai usaha yang dilakukan tiap satuan waktu. 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)

Usaha sendiri 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:

\(W=F\cdot s\)

dengan:
\(P\) = daya (Watt)
\(F\) = gaya (N)
\(s\) = perpindahan (m)

Pada soal ini diketahui:
daya \(P\) = 100 watt
waktu \(t\) = 2 jam = 2 x 3600 s = 7200 s

Maka besar energinya adalah:
\(P=\frac{W}{t}\)
\(W=Pt\)
\(W=100(7200)\)
\(W=720.000\) J

Energi ini setara dengan usaha untuk apa ya? Kita analisis satu persatu besarnya usaha yang dilakukan pada tiap pilihan jawaban.

a. Usaha mendorong benda sejauh 1 m dengan gaya 50 N
\(F\) = 50 N
\(s\) = 1 m
\(W=F\cdot s\)
\(W=50\cdot 1\)
\(W=50\) J

b. Usaha mengangkat beban yang beratnya 100 N setinggi 2 m
\(F\) = 100 N
\(s\) = 2 m
\(W=F\cdot s\)
\(W=100\cdot 2\)
\(W=200\) J

c. Usaha mendorong lemari dengan gaya 2000 N sejauh 6 m
\(F\) = 2000 N
\(s\) = 6 m
\(W=F\cdot s\)
\(W=200\cdot 6\)
\(W=1200\) J

d. Usaha menarik mobil dengan gaya 14400 N sejauh 50 m
\(F\) = 14400 N
\(s\) = 50 m
\(W=F\cdot s\)
\(W=14400\cdot 50\)
\(W=720.000\) J

Ternyata energi yang digunakan untuk menyalakan kipas angin tersebut setara dengan usaha untuk menarik mobil dengan gaya 14400 N sejauh 50 m.

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi energi yang digunakan untuk menyalakan kipas angin tersebut setara dengan usaha untuk menarik mobil dengan gaya 14400 N sejauh 50 m. Jawabannya adalah D. 