20 CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN TENTANG USAHA

 Pilihan Berganda 

1. Yang termasuk sumber energi yang dapat diperbaharui adalah … 

1. Batu bara 

2. Minyak 

3. Gas alam 

4. air

Kunci : D

2. Perhatikan gambar di bawah ini

1. Energi kimia – energi cahaya – energi listrik 

2. Energi kimia – energi listrik – energi cahaya 

3. Energi listrik – energi kimia – energi cahaya 

4. Energi listrik – energi cahaya – energi kimia 

Kunci : B 

3. Perhatikan gambar di bawah ini  

1. 10 Joule 

2. 22 Joule 

3. 96 Joule 

4. 360 Joule 

Kunci : C 

Pembahasan : 

4. Wayan melempar sebuah bola kasti dengan gaya ototnya sebesar 12N. Bola kasti itu berpindah dalam genggamannya sejauh 1,5 m sebelum meluncur di udara. Usaha yang telah dilakukan oleh gaya otot Wayan untuk memindahkan bola kasti sejauh 10 meter. 

1. 12 Joule 

2. 18 Joule 

3. 120 Joule 

4. 180 Joule 

Kunci : C 

Pembahasan : 

5. Sebuah balok kayu ditarik sepanjang bidang mendatar oleh gaya 8N hingga bergerak dengan kelajuan tetap 15 m/s. Usaha yang dilakukan oleh gaya itu selama 6 sekon. 

1. 720 Joule 

2. 120 Joule 

3. 48 Joule 

4. 20 Joule

Kunci : A

Pembahasan : 

Cari terlebih dahulu jarak perpindahan balok, 

Hitung usaha perpindahan balok, 

6. Perhatikan gambar di bawah ini

Kunci : C 

Pembahasan : 

usaha=perubahan energi potensial

7. Empat buah bola digantung seperti pada gambar di bawah ini. Benda yang memiliki energi potensial paling besar adalah … 

1. Benda 1 

2. Benda 2

3. Benda 3

4. Benda 4

Kunci : A

Pembahasan : - 

8. Berikut ini yang bukan satuan daya adalah … 

1. Joule / sekon 

2. Newton.sekon 

3. Watt 

4. Kalori / sekon 

Kunci : B

Pembahasan : - 

9. Dua buah benda yang sedang bergerak masing – masing bermassa mA dan mB. Perbandingan mA dengan mB adalah 2 : 1 dan perbandingan energi kinetik A dan B adalah 1 : 8. Jika kelajuan A adalah 1 m/s, maka kelajuan B. 

1.  2 m/s 

2. 4 m/s 

3. 8 m/s 

4. 16 m/s 

Kunci : B

Pembahasan : 

10. Sebuah benda yang bergerak energi kinetiknya bertambah menjadi empat kali semula. Sehingga kelajuannya menjadi … kali semula. 

1. 0,5

2. 2,0

3. 3,0 

4. 4,0

Kunci : B

Pembahasan : 

11. Benda A dan B yang bermassa sama masing – masing bergerak dengan kelajuan 2 m/s dan 4 m/s. Maka perbandingan energi kinetik A dan B. 

1. 1 : 2 

2. 1 : 3 

3. 1 : 4

4. 2 : 5 

Kunci : C

Pembahasan : 

12. Gaya sebesar 70N mendorong naik balok bermassa 10 kg dari bawah sampai puncak bidang miring, seperti gambar di bawah ini. 

Jika percepatan gravitasi g = 10 N/kg, besar usaha yang terjadi agar balok sampai di puncak. 

1. 300 J

2. 350 J 

3. 490 J 

4. 3 500 J

Kunci : B

Pembahasan : 

13. Sebuah lift yang beratnya beserta isinya 2000 N bergerak vertikal sejauh 0,5 meter dalam waktu 0,1 sekon. Maka daya keluaran lift. 

1. 0,0001 watt 

2. 10 000 watt 

3. 0,0004 watt 

4. 40 000 watt 

Kunci : B

Pembahasan : 

Usaha oleh perubahan energi potensial : 

Maka daya, 

14. Motor sebuah lift mampu mengangkat lift dan muatannya seberat 6000 N setinggi 20 meter dalam waktu 10 detik. Daya motor tersebut adalah … 

1. 1,2 kW

2. 3,0 kW

3. 12 kW

4. 24 kW

Kunci : C

Pembahasan : 

15. Sebuah gaya melakukan usaha 60 J pada suatu benda sehingga benda berpindah sejauh 5,0 meter searah gaya. Maka besar gaya yang dikerjakan

1. 6 N

2. 12 N 

3. 30 N

4. 300 N 

Kunci : B

Pembahasan : 

16.  Sebuah benda bermassa 2 kg jatuh dari ketinggian 4,0 meter. Benda tersebut menumbuk tanah dengan energi … 

1. 20 Joule 

2. 40 Joule 

3. 80 Joule 

4. 160 Joule 

Kunci : C 

Pembahasan : 

17. Perhatikan gambar di bawah ini. untuk menaikan benda bermassa 3 kg setinggi 5,0 meter pada kelajuan tetap diperlukan energi 200 J ( g = 10 m.s – 2 ). 

Besarnya energi untuk mengatasi gaya gesek adalah … 

1. 50 J 

2. 150 J 

3. 185 J 

4. 200 J 

Kunci : A

Pembahasan : 

Energi Potensial yang diberikan, EP : 

EP=mgh 

EP=3 x 10 x 5 

EP=150 J

Maka untuk mengatas gaya gesek, diperlukan energi tambahan : 

18. Sebuah ayunan sederhana berayun dari A menuju C. Hubungan besar energi potensial dan energi kinetik. 

1. Energi kinetik berkurang, energi potensial bertambah 

2. Energi kinetik bertambah, energi potensial berkurang 

3. Energi kinetik dan energi potensial bertambah 

4. Energi kinetik dan energi potensial berkurang 

Kunci : B 

Pembahasan : 

Hukum kekekalan energi mekanik, EM : 

“Energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan”

Sehingga jika EP berkurang maka EK-nya akan bertambah.

19. Perhatikan gambar di bawah ini

1. 30 N+20 N x 20 m

2. 30 N-20 N x 20 m

3. 30 N x 20 m

4. 20 N x 20 m

Kunci : B 

Pembahasan : -

20. Seorang anak dengan berat 350 N menaiki tangga setinggi 7,0 meter dalam waktu 40 sekon. Daya yang dilakukan anak tersebut … 

1. 2000 watt 

2. 125 watt 

3. 61,25 watt 

4. 12,5 watt 

Kunci : C

Pembahasan : 

Read More

SBMPTN FISIKA SERI (5)

 

1. Gaya ketiga yang membuat keseimbangan dengan gaya – gaya F1 dan F2 pada gambar di bawah ini adalah … 

1. 10N dengan sudut 60° terhadap sumbu x positif

2. 10N dengan arah sejajar sumbu x positif 

3. 10N dengan sudut 30° terhadap sumbu x positif 

4. 20N dengan arah -30° terhadap sumbu x 

5. 20N dengan arah -60° terhadap sumbu x

2. Sebuah mobil berada di puncak bukit dan meluncur ke lembah. Jika mobil meluncur dari keadaan diam diam, maka kecepatannya di lembah 12 km/jam. Maka kecepatan mobil di lembah jika kecepatan awal di puncak 5 km/jam adalah … km/jam. 

1. 10

2. 11

3. 12

4. 13

5. 14

3. Grafik di bawah ini menunjukkan hubungan antara kecepatan terhadap waktu, maka perbandingan kecepatan rata – rata terhadap kelajuan rata – rata dalam waktu 8 sekon. 

1. 3 : 2 

2. 2 : 3

3. 1 : 4

4. 4 : 1 

5. 1 : 1 

4. Lubang semprotan dari sebuah selang karet memiliki jari – jari 25 mm. Air menyemprot keluar lubang dengan laju 942 liter tiap menit. Maka besar gaya untuk memegang selang tersebut agar ketika air keluar selang tidak bergerak mundur adalah … 

1. 125,6 N 

2. 225,6 N

3. 200,0 N 

4. 150,0 N

5. 100,0 N

5. Suatu gas ideal memiliki energi dalam U pada saat suhunya 27°C. Bila suhu gas dinaikkan menjadi 127°C, maka besar kenaikan energi dalam gas adalah … 

1. U/3

2. 2U/3

3. 3U/3

4. 4U/3

5. U

Read More

SBMPTN FISIKA SERI (4)

1. Gas ideal dengan massa tetap berada dalam suatu tabung berpenghisap yang bergerak. Kelajuan efektif molekul – molekul gas tersebut adalah vrms. Gas tersebut lalu dipanaskan sehingga tekanan meningkat menjadi tiga kali lebih tinggi dan volume bertambah menjadi dua kali lebih besar. Dengan demikian kelajuan efektif molekul – molekul gas sekarang menjadi. 

2. Sejumlah kecil volum larutan mengandung suatu isotop radioaktif natrium. Ketika disuntikan kedalam aliran darah seorang pasien, isotop natrium memiliki aktifitas 12.000 peluruhan per menit. Setelah 30 jam aktivitas dari 1,0 cm3 darah menjadi 0,50 peluruhan per menit. Jika waktu paro natrium adalah 15 jam, maka taksiran volume darah pasien itu adalah … (dalam satuan cm3). 

1. 6000

2. 6500

3. 7000

4. 7500

5. 8000

3. Sebuah molekul gas diatomik terdiri dari dua buah atom yang massanya m dan terpisah pada jarak tetap d yang berotasi mengitari sumbu seperti gambar di bawah ini. 

Dengan momentum sudutnya terkuantisasi seperti model atom Bohr, konstanta Planck h dan bilangan kuantum n, maka kecepatan sudut yang mungkin.     

4. Dalam diagram P – V pada gambar di bawah ini ditunjukkan beberapa proses termodinamika. Pada lintasan ab sistem menerima kalor 150 Joule, dan pada proses bd sistem menyerap kalor sebesar 600 Joule. Maka pernyataan yang benar adalah … 

1. Usaha pada proses ab adalah nol 

2. Perubahan energi dalam untuk proses ab sama dengan 150 J

3. Perubahan energi dalam untuk proses abd sama dengan 510 J

4. Total kalor yang diserap oleh gas untuk proses acd sama dengan 600 Joule

1. (1), (2), dan (3) benar 

2. (1) dan (3) benar 

3. (2) dan (4) benar 

4. Hanya (4) benar 

5. Semua benar 

5. Rangkaian RLC seri dihubungkan dengan sumber tegangan 13 volt. Bedapotensial ujung – ujung R adalah 5 volt, sedangkan bedapotensial ujung – ujung L.

1. 21 volt 

2. 1,0 volt

3. 5,0 volt 

4. 25 volt

1. (1), (2), dan (3) benar 

2. (1) dan (3) benar 

3. (2) dan (4) benar 

4. Hanya (4) benar 

5. Semua benar 

Read More

SBMPTN FISIKA SERI (3)

 

6. Suatu silinder homogen I=12 MR2 berjari – jari 24 cm diputar terhadap sumbunya dengan kecepatan sudut awal 100 rad/s. Dalam keadaan berputar silinder ditempatkan pada sudut siku – siku suatu ruang seperti gambar berikut. 

Jika koefisien gesek semua bidang yang bersentuhan adalah 1, maka silinder akan berhenti setelah menempuh putaran. 

1. 10/π

2. 20/π

3. 30/π

4. 40/π

5. 50/π

Kunci : C

Pembahasan : 

Hitung terlebih dahulu gaya gesek silinder terhadap lantai dan dinding. 

Subsitusikan per (1) ke pers (2) : 

Akhirnya silinder berhenti, t=0 : 

7. Suatu sumber bunyi bergerak relatif terhadap pendengar yang diam. Cepat rambat bunyi 325 m/s dan laju sumber bunyi 25 m/s. Jika frekuensi yang diterima pendengar saat sumber mendekat adalah 1400 Hz, maka frekuensi yang diterima pendengar saat sumber bunyi menjauh … (dalam satuan Hz). 

1. 1150 

2. 1200

3. 1291

4. 1300

5. 1365

Kunci : D

Pembahasan 

Sebelum melintasi pengamat : 

Saat menjauhi pengamat : 

8. Sebuah logam yang panjangnya L0 jatuh dari ketinggian h dengan kalor jenis logam dalam satuan SI adalah c dan koefisien muai panjang adalah . Maka pertambahan panjang logam sesaat setelah jatuh. 

  

Kunci : E

Pembahasan : 

Tinjau hukum kekekalan energi dan kita mengasumsikan semua energi dirubah menjadi kalor sehingga. 

Pertambahan panjang, ∆l : 

9. Sebuah garputala dipegang oleh seorang anak yang diam di tempat dan dibunyikan dengan frekuensi 384 Hz. Garputala yang lain dengan frekuensi 380 Hz dibawa seorang anak yang berlari menuju anak pertama. Jika kecepatan bunyi di udara 320 m/s dan anak yang berlari tidak mendengar layangan, maka kecepatan si anak yang berlari … 

1. 5,20 m/s

2. 4,23 m/s 

3. 3,33 m/s 

4. 3,20 m/s 

5. 2,33 m/s

Kunci : C

Pembahasan : 

Kunci : D

Pembahasan : 

Awal, dari tekanan 25.10^5 menjadi 20.10^5

Setelah kran ditutup volume  gas menjadi 5 liter dan tekanan diturunkan hingga menjadi 1 x 10^5 Pa. 

Saat terakhir : 

Read More