SERI - 1 SOAL DAN PEMBAHASAN ENERGI DAN USAHA

Nomor : 01 

Sebuah benda yang sedang jatuh bebas .....
a.    energi potensial gravitasinya membesar, energi kinetiknya mengecil.
b.   energi potensial gravitasi mengecil, energi kinetiknya membesar.
c.    energi potensial gravitasi tetap, energi kinetik tetap.
d.   energi potensial gravitasi tetap, energi kinetiknya membesar.

Kunci : B

Pembahasan : 

Gerak jatuh bebas (GJB) berhubungan dengan ketinggian benda, itu artinya ada

ketinggian dari atas tanah / lantai. Gerakkannya yang mendekati tanah, maka ketinggian

benda makin rendah. Berarti energi potensial (EP) - nya makin mengecil dan energi

kinetik (EK) bendanya makin membesar. 

 

Nomor : 02 

Suatu benda yang bergerak lurus pada sebuah bidang datar memiliki ......

a. energi potensial saja.

b. energi kinetik saja.

c. energi potensial dan energi kinetik.

d. energi gravitasi.

Kunci : B

Pembahasan : 

    Setiap benda yang bergerak dipastikan akan memiliki energi kinetik (EK), pada soal telah

    disebutkan bidang gerak benda adalah bidang datar. Maka benda tersebut hanya memiliki

    energi kinetik saja. 

Nomor : 03 

Pada saat benda dilempar vertikal ke atas, maka besarnya energi potensial dan energi kinetik

adalah ..........

a. energi potensial gravitasinya membesar, energi kinetiknya mengecil.

b.energi potensial gravitasi mengecil, energi kinetiknya membesar.

c. energi potensial gravitasi tetap, energi kinetik tetap.

d. energi potensial gravitasi tetap, energi kinetiknya membesar.

Kunci : A

Pembahasan : 

Setiap benda yang bergerak ke atas dengan kecepatan awal maksimum akan mencapai

ketinggian maksimum sebelum berbalik arah untuk turun menuju tanah. Dalam

perjalanan menuju titik tertinggi, besar kecepatan benda terus berkurang hingga

mencapai nilai kecepatan sama dengan nol. Saat tiba di puncak tertinggi itulah kecepatan

bendanya sama dengan nol. 

Bersamaan dengan terus berkurangnya kecepatan benda yang dilempar ke atas, Energi

kinetik benda terus berkurang. Sebaliknya energi potensial gravitasi benda terus

bertambah hingga mencapai nilai maksimum.

 

Nomor : 04 
Hukum kekekalan energi berbunyi :
a. energi dapat diciptakan tetapi tidak dapat dimusnahkan.
b.energi dapat dimusnahkan, tetapi tidak dapat diciptakan.
c. energi dapat diciptakan dan dapat dimusnahkan.
d. energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.

Kunci : D

Pembahasan : 

Hukum Kekekalan energi, "Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan,

melainkan hanya dapat merubah bentuk energinya". Contoh, saat kipas angin sedang

menyala, berarti energi (bentuk) listrik dirubah menjadi energi kinetik. Dan masih

banyak contoh lainnya. 

 

Nomor : 05 

Energi mekanik yang tersimpan dalam suatu benda yang sedang bergerak adalah .....

a. selalu berkurang
b. selalu bertambah
c. selalu tetap
d. nol

Kunci : C

Pembahasan : 

Energi Mekanik merupakan bentuk perumusan hukum kekekalan energi yang 

sederhana. Rumusan energi mekanik yang sederhana dapat kita lihat dalam penjumlahan energi potensial (EP) dengan energi kinetik (EK). Oleh karena berlaku hukum kekekalan energi, maka besaran energi kinetik dengan energi potensial silih berganti dari minimum menjadi maksimum. 

 

Nomor : 06 

Bila dilempar ke atas dengan kecepatan tertentu. Pada saat benda tersebut mencapai tinggi

maksimum, maka ...........

a. energi potensialnya sama dengan nol.

b. energi potensialnya adalah maksimum.

c. energi kinetiknya maksimum.

d. energi mekaniknya maksimum.

Kunci : B

Pembahasan : 

Saat sebuah benda bergerak naik ke atas dengan kecepatan awal V0 , sehingga kita nyatakan

awalnya benda memiliki energi kinetik maksimum. Dan saat mencapai titik puncak tertinggi

(tinggi maksimum), kecepatan benda tadi menjadi nol (Vt = 0). Sehingga saat di puncak

tertinggi energi kinetiknya sama dengan nol, sedangkan energi potensialnya menjadi

maksimum. Dan energi mekaniknya tetap, (EM1 = EM2 ) 

 

Nomor : 07 

Energi adalah ........

a. sesuatu yang dapat diciptakan.

b. kecepatan untuk melakukan usaha.

c. kemampuan untuk melakukan usaha.

d. sesuatu yang dapat diciptakan.

Kunci : C 

Pembahasan : - 

 

Nomor : 08 

Usaha sebesar satu joule adalah gaya sebesar satu newton yang dapat memindahkan benda

......

      a.  seberat satu newton               

      b.  bermassa satu kilogram

      c.  sejauh satu meter                  

      d.  sebesar satu watt.

        Kunci : C 

    

        Pembahasan : 

        Usaha sebesar 1 Joule ( W = 1 J )

                                    W = F. s 

        dimana, 

        W = Usaha (J) 

        F = Gaya (N) 

        s = jarak yang ditempuh benda (m) 

        sehingga 1 Joule : 

                                                    W = F . s   1,00 J  

                                                   W = 1,00 N x s   

                                                     s = 1/1 = 1 ,00 m 

 

Nomor : 09 

Sebuah batu dijatuhkan dari ketinggian h, perubahan energi mulai batu jatuh sampai ke

tanah adalah .......

a. energi kinetik dan energi potensial bertambah

b. energi kinetik batu berkurang dan energi potensialnya bertambah.

c. energi kinetik batu bertambah dan energi potensialnya berkurang.

d. energi kinetik dan energi potensial batu berkurang.

Kunci : C

Pembahasan : 

Nomor : 10 

Perhatikan pernyataan berikut :

  1) arah gaya yang bekerja pada benda membentuk sudut 90⁰ dengan arah perpindahannya.

  2) arah gaya yang bekerja pada benda berlawanan dengan arah perpindahan.

  3) gaya dikerjakan pada benda tetapi benda tidak mengalami perpindahan.

  4) arah gaya yang bekerja pada benda searah dengan arah perpindahan benda.
 

 Pernyataan di atas yang menghasilkan usaha bernilai nol adalah ......

      a. 1 dan 2                                   
 b. 1 dan 3
 c. 2 dan 4                                   
 d. 1 dan 4

        Kunci : D

       Pembahasan : 

    Jika sebuah benda diberi gaya sebesar F, lalu terjadi perpindahan. Maka arah gerak     perpindahan benda sama dengan arah gaya yang diberikan. Dan akan menghasilkan usaha,  sebagai hasil perkalian antara gaya yang diberikan dengan perpindahan bendanya. 

 

Nomor : 11

Seorang anak sedang mendorong sebuah pohon besar yang kokoh. Pernyataan yang benar

adalah ........

a. anak tersebut melakukan usaha positif

b. anak tersebut melakukan usaha negatif

c. anak tersebut tidak melakukan usaha

d. anak tersebut melakukan usaha yang searah dengan perpindahan

Kunci : C

Pembahasan : 

Anak tersebut dianggap tidak melakukan usaha ( W = 0), sebab sangat kecil kemungkinan

pohon besar yang didorong si anak akan bergerak. 

Nomor : 12 

Usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya adalah ......

            1) dihitung dengan mengalikan gaya dengan perpindahan searah gaya
       2) diukur dalam joule
       3) jumlah perubahan energi

     

    Pernyataan yang benar adalah ........

    a. 1, 2, dan 3

         b. 1 dan 2     

         c  2 dan 3     

         d  1 saja

    

         Kunci : B

    

         Pembahasan : 

        Usaha = hasil perkalian gaya dengan perpindahan 

            

                                    W = F x s 

        dimana, 

        W = Usaha (dalams atuan Joule/ J) 

        F = Gaya yang diberikan pada benda (N)

        s = perpindahan ( m ) 

 

Nomor : 13 

Orang A dan B masing-masing dapat memindahkan benda yang sama dengan jarak yang

sama. Orang A lebih cepat daripada orang B. Hal ini dapat dikatakan .....

a. usaha yang dikerjakan oleh masing-masing orang tidak sama.

b.energi masing-masing orang itu berbeda.

c. daya masing-masing orang itu berbeda.

d.gaya yang dikeluarkan oleh masing-masing orang itu sama.

Kunci : C

Pembahasan : 

daya=usaha per satuan waktu, 

 P =W/t   

dimana, 
P=daya (watt=J/s)
W=Usaha (J)
t=waktu (s)

Nomor : 14

Dua buah benda di dorong dengan gaya yang sama pada jarak tempuh yang sama pula,

tetapi menghasilkan daya yang berbeda karena ....

a. diperlukan waktu yang berbeda.

b. energi geraknya tidak sama.

c. percepatannya sama.

d. gaya gesekan permukaannya sama.

Kunci : A 

Pembahasan : - 

Nomor : 15 

Dalam ilmu fisika, usaha ada nilainya jika .........

a. gaya dilakukan pada sebuah benda.

b. gaya dilakukan pada benda sehingga benda itu berpindah.

c. gaya diberikan pada benda, tetapi benda tetap diam.

d. gaya diberikan pada benda diam.

Kunci : B

Pembahasan :