Transkripsi

1 SOAL LATIHAN PG IPA: ENERGI, USAHA, & DAYA 1. Energi yang dipunyai benda karena letaknya disebut Usaha yang dilakukan gaya 10 newton terhadap benda 20 kg supaya benda berpindah sejauh 5 meter adalah Usaha bersama yang dilakukan dua buah gaya segaris kerja dan berlawanan arah akan Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena Sebuah radio dengan sumber listrik batu baterai dihidupkan sehingga kita dapat mendengarkan siaran radio itu. Perubahan energi yang terjadi adalah Sebuah mangga jatuh dari pohon yang tingggi maka: 1) Energi potensial membesar, energi kinetik mengecil 2) Energi potensial tetap, energi kinetik membesar 3) Energi potensial mengecil, energi kinetik membesar Pernyataan yang benar adalah Suatu bentuk energi berubah menjadi energi bentuk lain, jumlah energi seluruhnya Untuk mengangkat beban 500 newton ke tempat dengan ketinggian 3 meter di atas tanah diperlukan usaha sebesar Usaha nihil (bernilai nol) terjadi jika: 1) Arah gaya tegak lurus arah gerak (perpindahan); 2) Ada gaya bekerja tetapi tdak terjadi perpindahan; 3) Gaya bekerja pada bidang yang sangat licin. Pernyataan yang benar adalah nomor Daya adalah Pada lampu TL yang menyala terjadi perubahan energi listrik menjadi energi. a. cahaya b. pegas c. kimia d. bunyi 12. Air terjun dari ketinggian tertentu mempunyai energi. a. kinetik b. listrik c. potensial d. bunyi 13. Kemampuan untuk melakukan kerja disebut. a. usaha b. energi c. daya d. prestasi 14. Jumlah keseluruhan energi jika energi mengalami perubahan bentuk adalah. a. bertambah b. berubah-ubah c. berkurang d. tetap 15. Pernyataan yang benar tentang energi adalah. a. energi merupakan zat karena mempunyai massa dan ruang ALFONSUS DELEKORI 1

2 b. energi tidak dapat berpindah c. energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan d. dalam SI energi mempunyai satuan newton 16. Sebuah benda massanya 4 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Besar energi kinetiknya adalah. a. 16 joule b. 80 joule c. 32 joule d. 160 joule 17. Energi mekanik terdiri atas energi. a. pegas dan magnet b. listrik dan magnet c. potensial dan kinetik d. kimia dan kinetik 18. Apel yang jatuh ke tanah, energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik. Setelah sampai di tanah energinya. a. berubah menjadi energi kimia dan panas b. menjadi energi bunyi c. tetap d. hilang 19. Ledakan bom atom akan menghasilkan energi. a. panas b. magnet c. kimia d. nuklir 20. Sebuah bola tenis dilempar vertikal ke atas. Energi kinetik bola tersebut akan nol pada saat kedudukannya. a. hampir mendekati permukaan tanah b. mencapai titik tertinggi c. bergerak ke atas d. bergerak ke bawah Energi Kinetik + Energi Potensial + Energi Mekanik 21. Sebuah sepeda yang massanya 40 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan besar energi kinetik sepeda tersebut! Energi kinetik suatu benda : Ek = 1 /2 m v 2 Ek = 1 /2 x 40 x 10 2 Ek = 2000 joule 22. Sebuah sepeda yang massanya 40 kg bergerak dengan mengeluarkan energi kinetik sebesar 720 Joule. Tentukan Kecepatan sepeda tersebut! Ek = 1 /2 m v 2 ALFONSUS DELEKORI 2

3 720 = 1 /2 x 40 x v = 20 x v / 20 = v 2 36 = v 2 v = 36 = 6 m/s 23. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 8 m/s hingga memiliki energi kinetik sebesar 128 joule. Tentukan besarnya massa benda tersebut! Ek = 1 /2 m v = 1 /2 x m x = 1 /2 x m x = 32 x m m = 128 /32 = 4 kg 24. Buah pepaya bermassa 0,5 kg tergatung pada tangkainya yang berada pada ketinggian 2 m dari atas tanah. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s 2 tentukan besar energi potensial yang dimiliki oleh buah pepaya tadi! Energi potensial gravitasi Ep = m x g x h Ep = 0,5 x 10 x 2 Ep = 10 joule 25. Sebuah benda berada pada ketinggian 5 m dari atas tanah. Jika energi potensial benda tersebut adalah 2500 joule dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s 2, tentukan massa benda tersebut! Ep = m x g x h 2500 = m x 10 x = 50 m m = 2500 / 50 m = 50 kg 26. Seekor burung sedang melayang terbang pada ketinggian 10 m di atas tanah dengan kecepatan konstan sebesar 10 m/s. Jika massa burung adalah 2 kg, tentukan: a) Energi kinetik burung b) Energi potensial burung c) Energi mekanik burung a) Ek = 1 /2 mv 2 Ek = 1 /2 x 2 x 10 2 Ek = 100 joule b) Ep = m g h Ep = 2 x 10 x 10 ALFONSUS DELEKORI 3

4 Ep = 200 joule c) EM = Ep + Ek EM = EM = 300 joule Usaha dan Daya Kelas 8 SMP 27. Perhatikan gambar berikut, sebuah kotak ditarik dengan gaya F sebesar 12 Newton. Kotak berpindah 4 meter ke kanan dari posisi semula. Tentukan usaha yang dilakukan gaya pada kotak tersebut! Usaha = gaya x perpindahan W = F x S W = 12 x 4 W = 48 joule 28. Sebuah balok berada pada lantai licin dan ditarik oleh gaya F = 40 Newton. Jika usaha yang dilakukan oleh gaya kepada balok adalah 680 joule, hitunglah besar perpindahan balok! Usaha = gaya x perpindahan W = F x S 680 = 40 x S S = 680 / 40 S = 17 meter 1. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan sebuah benda dalam lintasan mendatar sejauh 13 meter sebesar 15,6 joule. Tentukan besar gaya yang harus diberikan pada benda! Usaha = gaya x perpindahan W = F x S 15,6 = F x 13 F = 15,6 / 13 F = 1,2 Newton 29. Dua buah gaya masing-masing F1 = 10 N dan F2 = 5 N bekerja pada sebuah benda yang terletak pada suatu permukaan lantai. Jika benda berpindah ke kanan sejauh 5 meter, tentukan usaha yang dilakukan pada benda oleh kedua gaya tersebut! ALFONSUS DELEKORI 4

5 W = (F1 + F2) x S W = (10 + 5) x 5 W = 15 x 5 W = 75 joule 30. Dua buah gaya masing-masing F1 = 15 N dan F2 = 7 N bekerja pada sebuah benda yang terletak pada suatu permukaan lantai. Jika benda berpindah ke kanan sejauh 6 meter, tentukan usaha yang dilakukan pada benda oleh kedua gaya tersebut! W = (F1 F2) x s W = (15 7) x 6 W = 8 x 6 W = 48 joule 31. Usaha total yang dilakukan oleh dua buah gaya F1 dan F2 pada sebuah benda adalah 120 joule. Perhatikan gambar berikut Jika perpindahan benda adalah 5 meter, tentukan besarnya gaya F2! W = (F1 F2) x S 120 = (36 F2) x / 5 = 36 F2 24 = 36 F2 F2 = F2 = 12 Newton 32. Seorang anak memindahkan sebuah buku yang jatuh dilantai ke atas meja. Massa buku adalah 300 gram dan tinggi meja dari lantai adalah 80 cm. Jika percepatan gavitasi bumi adalah 10 m/s 2 tentukan usaha yang diperlukan! Usaha bisa juga ditemukan dari perubahan energi potensial buku. Energi potensial buku saat dilantai adalah nol, sementara energi potensial saat di meja adalah Ep = m x g x h, dimana h adalah tinggi meja. Ubah satuan ke MKS (meter, kilogram, sekon), dengan demikian ALFONSUS DELEKORI 5

6 W = Δ Ep W = m x g x h W = 0,300 x 10 x 0,80 W = 2,4 joule Seorang siswa yang beratnya 450 Newton menaiki tangga yang memiliki ketinggian 3 m. Siswa tersebut memerlukan waktu 6 detik untuk sampai ke atas. Tentukan daya yang dikeluarkan siswa untuk kegiatan tersebut! Hubungan Daya (P) dan Usaha (W) serta waktu (t) : P = W / t dimana W = Usaha (joule), jangan keliru sebagai berat karena lambang berat w juga! W = (gaya berat siswa) x (perpindahan siswa) = 450 x 3 = 1350 joule Dengan demikian : P = W/t P = 1350 / 6 P = 225 watt 34. Dalam 2 menit sebuah lampu menggunakan energi listrik sebanyak 3000 joule. Tentukan daya lampu tersebut! Ubah menit menjadi detik, 2 menit = 120 detik P = W/t P = 3000 / 120 P = 25 watt 35. Perhatikan gambar! Seorang anak membawa kotak yang beratnya 50 Newton dari titik A menuju B, kemudian kembal lagi ke A. Menurut fisika, berapakah usaha yang dilakukan anak? Kotak akhirnya tidak berpindah tempat, sehingga perpindahannya adalah nol W = gaya x perpindahan = 0 ALFONSUS DELEKORI 6