Nama Sekolah :
Tahun Pelajaran : 2025/2026
Semester :
I (Satu)
Kelas :
VIII SMP
Materi :
Usaha
Hari/tanggal :
Waktu :
Daftar
Isi
1. Materi
2. Contoh soal
3. Soal Pengantar
4. Latihan
1.
Materi
Usaha
= hasil perkalian gaya dengan perpindahan.
Usaha oleh 1 gaya
Bentuk Umum :
W
= F. s
Keterangan
:
W
= usaha (J)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
Usaha oleh 2 gaya
Resultan
gaya, FR :
𝚺FR = F1 + (– F2)
Resultan
gaya, FR :
𝚺FR = F1 + (F2)
Maka
rumus usaha :
W = 𝚺FR. s
Keterangan
W
= usaha (J)
𝚺FR =
resultan gaya (N)
s
= perpindahan (m)
usaha oleh banyak
gaya
Resultan
gaya, 𝚺FR :
𝚺Fx = – F1
+ F3
𝚺Fy = F2
+ (– F4)
Maka
usaha, W :
W = 𝚺FR. s
Keterangan
W
= usaha (J)
𝚺FR =
resultan gaya (N)
s
= perpindahan (m)
Usaha oleh gaya yang
membentuk sudut θ terhadap sumbu x .
Karena
benda berpindah pada sumbu x, maka gaya F kita proyeksikan pada sumbu x.
Fx
= F. cos θ
Maka
usaha yang telah dilakukan, W :
W
= Fx.s
W
= (F.cos θ).s
Usaha akibat
perubahan energi potensial (EP)
Perubahan energi potensial ∆EP :
W
= ∆EP
W
= mgh2 – mgh1
W
= mg(h2 – h1)
W
= mg(0 – h)
W
= - mgh
Catatan
:Tanda
minus berarti melepaskan energi.
Perubahan energi potensial ∆EP :
W
= ∆EP
W
= mgh2 – mgh1
W
= mg(h2 – h1)
W
= mg(h – 0)
W
= mgh
Usaha akibat
perubahan energi kinetik (EK)
Perubahan
energi kinetik ∆EK :
W
= ∆EK
W
= ½ mV22 – ½ mV12
W
= ½ m(V22 – V12)
Tabel sudut istimewa
2.
Contoh soal
Contoh : 1
Sebuah
benda bermassa m = 3 kg didorong dengan gaya sebesar 5N. Hingga akhirnya benda
berpindah sejauh 2,5 meter. Maka usaha yang telah dilakukan oleh gaya dorong.
Penyelesaian
Dik
:
Massa
benda, m = 3 kg
Gaya,
F = 5N
Perpindahan,
s = 2,5 m
Dit
:
Usaha,
W = … ?
Jawab
:
W
= F.s
W
= 5.(2,5)
W
= 12,5 J
Contoh : 2
Perhatikan
gambar di bawah ini.
Penyelesaian
W
= F.s
W
= 10. 5
W
= 50 J
Contoh : 3
Perhatikan
gambar di bawah ini.
Jika
gaya F membentuk sudut 600 terhadap horizontal. Dan mengakibatkan perpindahan
benda hingga 2 meter.
Penyelesaian
Proyeksikan
gaya F terhadap sumbu x.
Fx
= F cos 600
Fx
= 10.(1/2)
Fx
= 5 N
Maka
usaha, W :
W
= Fx.s
W
= 5.(2)
W
= 10 J
3.
Soal Pengantar
Soal : 1
Sebuah
peti didorong dengan gaya F dan berpindah sejauh 4 meter. Jika usaha yang
dilakukan adalah 1.600 J, maka besar F adalah …
a. 156 N
b. 164 N
c. 400 N
d. 6 400 N
Soal : 2
Suatu
gaya sebesar 200 N melakukan usaha 4.000 J pada suatu benda. Jika gaya searah
dengan perpindahan benda, maka benda itu telah berpindah sejauh …
a. 42 meter
b. 38 meter
c. 20 meter
d. 10 meter
Soal : 3
Wayan
melempar sebuah bola kasti dengan gaya ototnya yang diperkirakan 12N . Bola
kasti dalam genggamannya berpindah sejauh 1,5 meter sebelum meluncur ke udara.
Maka usaha yang telah dilakukan oleh gaya otot Wayan untuk memindahkan bola
kasti sejauh 10 meter adalah …
a. 12 J
b. 18 J
c. 120 J
d. 180 J
Soal : 4
Sebongkah
kayu yang massanya 50 kg diangkat setinggi 50 cm. Anggap g = 10 N/kg, maka
usaha yang telah dilakukan adalah …
a. 25 J
b. 55 J
c. 250 J
d. 500 J
Soal : 5
Sebuah
balok kayu ditarik sepanjang bidang datar oleh gaya 8 N hingga bergerak dengan
kelajuan tetap 15 m/s. Usaha yang dilakukan oleh gaya itu selama 6 sekon adalah
…
a. 720 J
b. 120 J
c. 48 J
d. 20 J
Soal : 6
Besar
usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda seperti gambar berikut.
a. 70 Joule
b. 90 Joule
c. 190 Joule
d. 7000 Joule
Soal : 7
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)
Soal : 8
Sebuah
gaya 120N digunakan menarik sebuah peti bermassa 100 kg. Gaya membentuk sudut
300 terhadap lantai. Dan peti bergeser sejauh 10√3 meter, maka usaha …
Joule.
a. 600
b. 600√3
c. 1000
d. 1000√3
Soal : 9
Perhatikan
gambar di bawah ini. Benda A dapat berpindah sejauh 6 m apabila gaya F1
dan F2 mempunyai usaha sebesar …
a. 360 Newton.meter
b. 96 Newton.meter
c. 22 Newton.meter
d. 10 Newton.meter
Soal : 10
Perhatikan
gambar di bawah ini.
Besar
usaha yang dilakukan oleh F1 dan F2 adalah …
a. (30N + 20N) x 20 m
b. (30N – 20N) x 20 m
c. 30N x 20 m
d. 20N x 20 m
4.
Latihan
Soal : 1
Balok
dengan massa 2 kg dilepas tanpa kecepatan awal dari ketinggian 5 m terhadap
permukaan tanah. Jika g = 10 m/s2, besar energi kinetik balok
tersebut saat ketinggiannya berkurang 2 m dari ketinggian semula adalah …
Joule.
a. 40
b. 60
c. 80
d. 100
Soal : 2
Mobil
yang memiliki massa total sebesar 2.000 kg bergerak dengan kecepatan tetap
sebesar 30 m/s. Pengemudi mobil tersebut kemudian melakukan pengereman sehingga
mobil mengalami perlambatan sebesar 2 m/s2 dan berhenti setelah
bergerak selama 20 sekon saat pengereman. Tentukan besar usaha untuk
menghentikan mobil dari saat pengereman.
a. 200 kJ
b. 400 kJ
c. 600 kJ
d. 800 kJ
Untuk nomor 3 s/d 5
Perhatikan
gambar grafik di bawah ini.
Soal : 3
Usaha
oleh gaya tetap adalah …
a. ABB’A dan C’CDD’C’
b. B’BCC’B’ dan D’DEE’D’
c. ABB’A, C’CDD’C’ dan E’EFE’
d. B’BCC’B’, C’CDD’C’,
dan D’DEE’D’.
Soal : 4
Jarak
yang ditempuh oleh masing – masing gaya tetap tersebut adalah …
a. 3m dan 2m
b. 5m dan 2m
c. 2m, 3m, dan 1m
d. 3m, 1m, 2m, dan 2m
Soal : 5
Besar
usaha masing – masing gaya tetap tersebut adalah …
a. 30 Joule dan 60 Joule
b. 30 Joule dan 90 Joule
c. 90 Joule dan 15 Joule
d. 90 Joule dan 20 Joule
Soal : 6
Perhatikan
gambar di bawah ini,
Usaha yang terjadi pada perpindahan benda adalah …
a. (50N + 10N + 20N) x 4
m
b. (50N + 10N – 20N) x 4
m
c. (50N + 20N) x 4 m
d. (50 – 20N) x 4 m
Soal : 7
Perubahan
energi potensial jika benda bergeser sejauh 2,5 meter sebesar …
a. Nol
b. 7,5 J
c. 10 J
d. 30 J
Soal : 8
Perhatikan
gambar berikut ini,
Pada
gambar di atas diperlukan usaha sebesar 300 J untuk menaikkan benda bermassa 5
kg pada kelajuan tetap setinggi h. Jika g = 10 m/s2, besar h adalah …
a. 5 m
b. 6 m
c. 8 m
d. 10 m
Soal : 9
Benda
dengan berat 20N jatuh dari ketinggian 0,5 m dan menyebabkan benda lain yang
bermassa 3 kg bergeser di atas meja (lihat gambar).
Besar
usaha pada benda tersebut adalah …
a. 16 J
b. 24 J
c. 36 J
d. 48 J
Soal : 10
Usaha
yang dilakukan untuk mengangkat benda sehingga ketinggiannya bertambah akan
mengakibatkan meningkatnya … benda.
a. Energi potensial
gravitasi
b. Energi kinetik
c. Energi kalor
d. Energi kimia
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Silahkan Berkomentar dengan Bijak sesuai dengan semangat kemajuan yang membangun Blog ini dan Jangan keluar dari topik