Jawaban:

Untuk menentukan usaha yang diperlukan untuk menaikkan kecepatan sebuah mobil dari 50 km/jam menjadi 90 km/jam, kita harus mengetahui besarnya gaya yang diterapkan pada mobil tersebut dan jangka waktu perubahan kecepatan tersebut. Usaha (work) dapat dihitung dengan rumus W = F x d x cos(θ), di mana F adalah gaya yang diterapkan, d adalah jarak yang ditempuh, dan θ adalah sudut antara arah gaya dan arah pergerakan.

Namun, dalam kasus ini kita tidak mengetahui besarnya gaya yang diterapkan maupun jangka waktu perubahan kecepatan. Kita hanya mengetahui massa (m) dan perubahan kecepatan (Δv) dari mobil tersebut. Dalam hal ini, usaha dapat dihitung dengan rumus : W = m * Δv^2 / 2

Di mana :

m = massa mobil = 3150 kg

Δv = perubahan kecepatan = 90 km/jam - 50 km/jam = 40 km/jam

Kita harus mengubah satuan dari km/jam ke m/s agar sesuai dengan satuan SI

1km/jam = 0.2778 m/s

40 km/jam = 40 * 0.2778 m/s = 11.111 m/s

Jadi, usaha yang diperlukan untuk menaikkan kecepatan sebuah mobil dengan massa 3150 kg dari 50 km/jam menjadi 90 km/jam adalah:

W = m * Δv^2 / 2 = 3150 kg * (11.111 m/s)^2 / 2 = 1.527.897.5 J (Joule)

Note : Usaha atau work yang dihitung diatas adalah work yang diterima oleh mobil tersebut dari luar (external force) untuk menaikkan kecepatannya.