ENERGI DAN USAHA – 8

Mata Pelajaran       : IPA – Fisika

Kelas                      : VIII – SMP

Materi Ajar            : ENERGI DAN USAHA

Tahun Pelajaran     : 2024 – 2025

Semester                : I (Satu)

 

Pilihan Berganda

 

Soal : 21

Jika kelajuan mobil menjadi dua kali semula energi kinetiknya menjadi …

a.    Seperempat kali semula

b.   Setengah kali semula

c.    Dua kali semula

d.   Empat kali semula

 

Kunci : d

 

Pembahasan : 

Soal : 22

Sebuah benda yang bergerak energi kinetiknya bertambah menjadi empat kali semula, sehingga kelajuannya menjadi … semula.

a.    Setengah kali

b.   Dua kali

c.    Tiga kali

d.   Empat kali

Kunci : b

Pembahasan : 

Soal : 23

Sebuah bola bermassa 2 kg ditendang sehingga menggelinding dengan kelajuan 8 m/s. Energi kinetik yang dimiliki bola adalah …

a.    256 Joule

b.   128 Joule

c.    64 Joule

d.   32 Joule

Kunci : c

Pembahasan :

ó EK = ½ mv²

ó EK = ½ . 2 . 8²

ó EK = 64 Joule

Soal : 24

Sebuah peluru bermassa 0,02 kg ditembakkan dengan kelajuan 400 m/s. Energi kinetik peluru adalah …

a.    1 600 J

b.   8 000 J

c.    16 000 J

d.   32 000 J

Kunci : a

Pembahasan :

ó EK = ½ mv²

ó EK = ½ (0,02).(400)²

ó EK = 1 600 J

 

Soal : 25

Energi kinetik sepeda motor bermassa 100 kg yang bergerak dengan kelajuan 20 m/s adalah …

a.    1 000 J

b.   2 000 J

c.    20 000 J

d.   100 000 J

Kunci : c

Pembahasan :

ó EK = ½ mv²

ó EK = ½ (100)(20)²

ó EK = 20 000 J

 

Soal : 26

Kelajuan benda bermassa 6 kg yang memiliki energi kinetik 48 J adalah …

a.    2 m/s

b.   3 m/s

c.    4 m/s

d.   5 m/s

Kunci : c

Pembahasan :

ó EK = ½ mv²

ó 48 = ½ . 6 . v²

ó   v = 4 m/s

 

Soal : 27

Sebuah peluru bermassa 20 gram ditembakkan dengan energi kinetik 2 500 J. Kelajuan peluru tersebut adalah …

a.    100 m/s

b.   250 m/s

c.    500 m/s

d.   1 000 m/s

Kunci : c

Pembahasan :

ó     EK = ½ mv²

ó 2 500 = ½ (0,02).v²

ó       v² = 250 000

ó        v = 500 m/s 

Soal : 28

Benda A dan B yang bermassa sama masing – masing bergerak dengan 

kelajuan 2 m/s dan 4 m/s. Perbandingan energi kinetik A dan B adalah …

a.    1 : 2

b.   1 : 3

c.    1 : 4

d.   2 : 5 

Kunci : c

Pembahasan : 

Soal : 29

Dari keempat benda pada gambar berikut, yang memiliki energi kinetik paling besar adalah …

Kunci : c

Pembahasan :

Opsi a

ó EK = ½ mv²

ó EK = ½ (4)(1²) = 2 J

Opsi b

ó EK = ½ mv²

ó EK = ½ (3)(2²) = 6 J

Opsi c

ó EK = ½ mv²

ó EK = ½ (2)(3²) = 9 J

Opsi d

ó EK = ½ mv²

ó EK = ½ (1)(4²) = 8 J

Soal : 30

Dua buah benda yang sedang bergerak masing – masing bermassa m_A dan m_B. Dan perbandingan m_A dengan m_B adalah 2 : 1 serta perbandingan energi kinetik A dan B adalah 1 : 8. Jika kelajuan A adalah 1 m/s, maka kelajuan B sebesar …

a.    2 m/s                      c. 8 m/s

b.   4 m/s                      d. 16 m/s

Kunci : b

Pembahasan : 

Soal : 31

Energi yang masih tersimpan disebut juga …

a.    Energi kinetik                    c. Energi mekanik

b.   Energi potensial                d. Energi cahaya

Kunci : b

Pembahasan : –

Soal : 32

Perhatikan gambar di bawah ini,

Gambar di atas menunjukkan kereta mobil bergerak dari kiri ke kanan 

menyusuri lintasan tanpa gesekan. Titik yang memiliki energi potensial 

gravitasi terkecil adalah …

a.    Posisi I                     c. Posisi K

b.   Posisi J                     d. Posisi L

Kunci : b

Pembahasan

Secara intuisi posisi J merupakan posisi terendah dari keempat posisi I, K, 

dan L. Sehingga energi potensialnya pun paling rendah.

Soal : 33

Sebuah benda berpindah dalam arah sejajar permukaan bumi. Energi potensial 

gravitasi benda tersebut …

a.    Tetap

b.   Naik

c.    Turun

d.   Menjadi setengah kali semula

Kunci : a

Pembahasan : 

Saat sebuah benda berpindah sejajar permukaan bumi, dari posisi A ke posisi B. Energi kinetik benda berubah, berubah naik atau berubah turun. Namun energi potensial benda tidak berubah atau dengan kata lain bernilai tetap.

Soal : 34

Sebuah benda yang memiliki berat w berada pada ketinggian h. Energi potensial benda itu adalah …

a.    wh                          c. ½ wh²

b.   ½ wh                       d. 2wh

Kunci : a

Pembahasan :

Soal : 35

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu. Ketika ketinggian benda seperempat kali semula, energi potensialnya telah berkurang …

a.    Seperempat kali semula

b.   Sepertiga kali semula

c.    Setengah kali semula

d.   Tiga perempat kali semula

Kunci : d

Pembahasan

Ketinggian awal, h₁ = h

Ketinggian akhir, h₂ = ¼ h

Maka dapat disimpulkan energi potensial benda berkurang ¾ kali semula 

(EP₁ = mgh₁).

Soal : 36

Jika benda bermassa 3 kg dinaikkan setinggi 4 meter dari permukaan tanah. 

Maka besar energi potensial benda adalah …

a.    120 J                       c. 30 J

b.   40 J                         d. 12 J

Kunci : a

Pembahasan :

ó EP = mgh

ó EP = 3.10.4

ó EP = 120 J

Soal : 37

Perhatikan gambar di bawah ini,

Bola bermassa 0,5 kg berada pada ketinggian 2,0 m dan percepatan gravitasi 

9,8 N/kg. Energi potensial yang dimiliki bola adalah …

a.    19,6 J                      c. 4,9 J

b.   9,8 J                        d. 1 J

Soal : 38

Perhatikan gambar di bawah ini,

Bila potensial gravitasi bumi 9,8 N/kg maka energi potensial yang dimilikinya sama dengan …

a.    24,5 joule                    c. 245 joule

b.   49 joule                       d. 490 joule

Kunci : a

Pembahasan

ó EP = mgh

ó EP = 0,5 x 9,8 x 5

ó EP = 24,5 Joule

Soal : 39

Sebuah bola bermassa 0,5 kg ditendang melambung ke atas dan mencapai titik 

tertinggi 7,0 m. Energi potensial di titik tertinggi adalah … 

a.    1,75 J                          c. 17,5 J

b.   3,5 J                            d. 35 J

Kunci : d

Pembahasan

ó EP = mgh

ó EP = 0,5 x 10 x 7

ó EP = 35 J

Soal : 40

Empat buah bola digantung seperti gambar di bawah ini,

Empat buah benda digantung seperti gambar di atas. Benda yang memiliki energi potensial paling besar adalah …

a.    Benda A                   c. Benda C              

b.   Benda B                   d. Benda D

Kunci : a

Pembahasan :

Tinggi antara lantai dengan langit – langit adalah 3 meter. Dan rumus energi potensial, EP = mgh. Sehingga kita dapat menghitung ketinggian masing – masing benda.

Benda A,

Ketinggian h_A = 3 – L_A = 3 – 1 = 2 meter

EP = m_A. g. h_A = 2 x 10 x 2 = 40 J

Benda B,

Ketinggian h_B = 3 – L_B = 3 – 2,5 = 0,5 meter

EP = m_B. g. h_B = 1 x 10 x 0,5 = 5 J

Benda C,

Ketinggian h_C = 3 – L_C = 3 – 0,5 = 2,5 meter

EP = m_C. g. h_C = 1 x 10 x 2,5 = 25 J

Benda D,

Ketinggian h_D = 3 – L_D = 3 – 2 = 1 meter

EP = m_D. g. h_D = 2 x 10 x 1 = 20 J  

Maka dapat disimpulkan benda yang memiliki energi potensial paling besar adalah benda A.