Jawaban:

a.  4,655 x 10^3 N.

b. 4.655 x 10^8 J.

c. 4.655 x 10^8 J.

d. 21.47%,

Penjelasan:

a. Gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin mobil tersebut dapat dicari dengan menggunakan hukum Newton kedua:

ΣF = ma

Gaya dorong mobil adalah gaya yang menyebabkan mobil bergerak ke depan, sehingga

F_dorong - F_gesek = ma

di mana F_gesek adalah gaya gesek yang bekerja pada keempat roda mobil.

Maka,

F_dorong = ma + F_gesek

F_dorong = (900 kg + 2 x 50 kg) x 5 x 10^2 m/s^2 + 1 x 10^5 N

F_dorong = 4,655 x 10^3 N

Jadi, gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin mobil adalah 4,655 x 10^3 N.

b. Usaha yang dilakukan oleh mobil tersebut dapat dihitung dengan rumus:

W = F.d

di mana W adalah usaha yang dilakukan, F adalah gaya yang bekerja, dan d adalah jarak yang ditempuh.

Mobil menempuh jarak 100 km atau 100,000 m. Jadi,

W = F_dorong x d

W = 4,655 x 10^3 N x 100,000 m

W = 4.655 x 10^8 J

Jadi, usaha yang dilakukan oleh mobil adalah 4.655 x 10^8 J.

c. Jika gaya gesek pada keempat roda tidak bekerja, maka usaha yang dilakukan oleh mobil hanya bergantung pada gaya dorongnya. Jadi

W = F_dorong x d

W = 4,655 x 10^3 N x 100,000 m

W = 4.655 x 10^8 J

Usaha yang dilakukan mobil dalam kondisi ini sama dengan jawaban pada bagian b.

d. Persentase selisih usaha jika gaya gesek bekerja pada keempat roda dibandingkan dengan tanpa gaya gesek dapat dihitung dengan rumus:

% selisih = (|W_tanpa gesek - W_dengan gesek| / W_tanpa gesek) x 100%

W_tanpa gesek adalah usaha yang dilakukan oleh mobil jika tidak ada gaya gesek yang bekerja pada keempat roda, yaitu 4.655 x 10^8 J (sama dengan jawaban pada bagian b).

W_dengan gesek adalah usaha yang dilakukan oleh mobil jika gaya gesek bekerja pada keempat roda, yaitu

W_dengan gesek = F_dorong x d - F_gesek x d

W_dengan gesek = (4,655 x 10^3 N x 100,000 m) - (1 x 10^5 N x 100,000 m)

W_dengan gesek = 3.655 x 10^8 J

Maka,

% selisih = (|W_tanpa gesek - W_dengan gesek| / W_tanpa gesek) x 100%

% selisih = (|4.655 x 10^8 J - 3.655 x 10^8 J| / 4.655 x 10^8 J) x 100%

% selisih = 21.47%

Jadi, persentase selisih usaha adalah 21.47%, artinya jika gaya gesek bekerja pada keempat roda mobil, maka usaha yang dilakukan oleh mobil akan berkurang sebesar 21.47% dibandingkan jika tidak ada gaya gesek yang bekerja pada keempat roda. Hal ini menunjukkan betapa pentingnya mengurangi gaya gesek pada mobil untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi. Seiring dengan berkembangnya teknologi, sekarang sudah banyak teknologi baru seperti ban dengan koefisien gesek yang rendah atau sistem regenerasi energi yang memungkinkan mobil untuk memanfaatkan energi kinetik saat mengerem untuk mengisi kembali baterai mobil. Semakin efisien penggunaan energi pada mobil, semakin sedikit bahan bakar fosil yang digunakan, dan semakin sedikit pula emisi gas buang yang dihasilkan, sehingga dapat mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan