Jawaban:

Diberikan data:

Kecepatan awal (v₀) = 72 km/jam = 20 m/s

Percepatan (a) = 2,5 m/s²

Jarak (s) = 20 m

Massa total mobil dan pembalap (m) = 300 kg

Maka dapat dicari kecepatan akhir (v) dengan menggunakan persamaan kinematika berikut:

v² = v₀² + 2as

v² = (20 m/s)² + 2(2,5 m/s²)(20 m)

v = √(400 + 1000) m/s

v = √1400 m/s

v ≈ 37,42 m/s

Dari data tersebut dapat dicari energi kinetik awal dan energi kinetik akhir mobil dengan rumus:

Ekin awal = 1/2 mv₀²

Ekin akhir = 1/2 mv²

Usaha yang dilakukan mesin mobil adalah selisih antara energi kinetik akhir dan energi kinetik awal, sehingga:

Usaha = (1/2 mv²) - (1/2 mv₀²)

Substitusikan nilai m, v, dan v₀:

Usaha = (1/2 x 300 kg x (37,42 m/s)²) - (1/2 x 300 kg x (20 m/s)²)

Usaha = 266850 J - 180000 J

Usaha = 86850 J

Jadi, usaha yang dilakukan mesin mobil selama kejadian tersebut adalah 86.850 J.