ENERGI DAN USAHA – 6

Bahan ajar IPA – Fisika untuk kelas VIII SMP. Terdiri dari 10 soal yang dilengkapi dengan penyelesaiannya.

 

Soal : 1
Pedagang es cendol mendorong gerobak dengan gaya tetap 500 N sejauh 1 km. Usaha yang dilakukan untuk memindahkan gerobak adalah …
a.    500 000 J
b.   5 000 J
c.    500 J
d.   50 J
 
Pembahasan :

 

Diketahui,

Gaya tetap, F = 500 N

Perpindahan, s = 1 km = 1000 m

 

Ditanya,
Usaha, W = … ?
 
Peny,

 

ó W = F.s

ó W = 500 x 1000

ó W = 500 000 J

 

Kunci : a

 

Soal : 2

Gaya horizontal sebesar 30 N mendorong benda bermassa 75 kg di atas lantai sehingga bergeser sejauh 15 m. Besar usaha yang terjadi adalah …

a.    150 J

b.   450 J

c.    775 J

d.   2.250 J

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Gaya horizontal, F = 30 N

Mass benda, m = 75 kg

Perpindahan, s = 15 meter

 

Ditanya,

Usaha, W = … ?

 

Peny,

 

ó W = F.s
ó W = 30 x 15
ó W = 450 J

 

Kunci : b
 
Soal : 3

Ahmad mendorong sebuah benda dengan gaya dorong sebesar 10 N sehingga benda bergeser searah dengan arah dorongan. Usaha yang dilakukan Ahmad terhadap benda sehingga bergeser sejauh 10 cm sama dengan …

a.    1 J

b.   10 J

c.    20 J

d.   100 J

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Gaya dorong, F = 10 N

Perpindahan, s = 10 cm = 0,1 m

 

Ditanya,
Usaha, W = … ?
Peny,

 

ó W = F.s
ó W = 10 x 0,1
ó W = 1 J

 

Kunci : a

 

Soal : 4

Seorang anak mengangkat sebuah batu dengan berat 75 N hingga mencapai ketinggian 2 m. Usaha yang dilakukan anak tersebut adalah …

a.    35 J

b.   73 J

c.    77 J

d.   150 J

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Berat benda, w = 75 N

Ketinggian, Δh = 2 m

 

Ditanya,

Usaha angkat batu, W = … ?

 

Peny,

 

ó W = ΔEP
ó W = EP₂ – EP₁
ó W = mgh₂ – mgh₁
ó W = mg (h₂ – h₁)
ó W = mgΔh

ó W = w.Δh

ó W = 75 x 2

ó W = 150 J

 

Kunci : d

Soal : 5

Jika sebuah benda dengan berat 25 N jatuh dari ketinggian 2 m, besar usaha yang terjadi adalah …

a.    1,25 J

b.   2,00 J

c.    5,00 J

d.   50,0 J

 

Pembahasan :

 

Diketahui, Benda jatuh

Ketinggian awal, h₁ = 2 m

Ketinggian akhir, h₂ = 0 m

Berat benda, w = 25 N

 

Ditanya,

Usaha, W = … ?

 

Peny,

 

ó W = ΔEP

ó W = mgh₂ – mgh₁

ó W = mg(h₂ – h₁)

ó W = w.(h₂ – h₁)

ó W = 25.(0 – 2)

ó W = - 50 J

 

Kunci : d  

 

Soal : 6

Gaya sebesar 50 N bekerja pada sebuah benda sehingga benda berpindah searah gaya. Jika gaya tersebut melakukan usaha sebesar 500 J, benda telah berpindah sejauh …

a.    0,1 meter

b.   0,5 meter

c.    5,0 meter

d.   10 meter

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Gaya, F = 50 N

Usaha, W = 500 J

 

Ditanya,

Perpindahan, s = … ?

 

Peny,

 

ó W = F. s

ó 500 = 50 x s

ó s = 10 meter

 

Kunci : d

 

Soal : 7

Sebuah gaya melakukan usaha sebesar 60 J pada suatu benda sehingga benda berpindah sejauh 5 meter searah gaya. Besar gaya tersebut adalah …

a.    6 N

b.   12 N

c.    30 N

d.   300 N

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Usaha, W = 60 J

Perpindahan, s = 5 meter

 

Ditanya,

Gaya yang bekerja, F =… ?

 

ó W = F . s

ó 60 = F x 5

ó F = 12 N

Kunci : b

 

Soal : 8

Seseorang mengerahkan gaya ototnya dalam arah mendatar untuk mendorong sebuah peti sehingga peti berpindah sejauh 5 meter. Jika orang tersebut melakukan usaha 1.600 J, besar gaya otot adalah …

a.    60 N

b.   150 N

c.    240 N

d.   320 N

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Usaha, W = 1.600 J

Perpindahan, s = 5 meter

 

Ditanya,

Gaya otot, F = … ?

 

Peny,

 

ó W = F. s

ó 1.600 = F x 5

ó F = 320 N

 

Kunci : d

 

Soal : 9

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

 

Kunci : a

 

Soal : 10

Gaya mendatar 50 N menggerakkan balok di atas meja dengan kelajuan konstan 2 m/s. Besar usaha yang dilakukan gaya terhadap balok selama 6 detik adalah …

a.    100 J

b.   150 J

c.    300 J

d.   600 J  

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Gaya mendatar, F = 50 N

Kelajuan, v = 2 m/s

Waktu, t = 6 detik

 

Ditanya,

Usaha, W = … ?

 

Peny,

 

Langkah pertama sekali kita cari perpindahan, s.

ó s = v x t

ó s = 2 x 6

ó s = 12 meter

 

Langkah kedua (langkah terakhir)

ó W = F.s

ó W = 50 x 12

ó W = 600 J

 

Kunci : d

Read More

ENERGI DAN USAHA – 5

20 soal Energi dan Usaha, kelas VIII SMP, dibuat untuk sebagai bahan ajar. Dan dapat juga digunakan sebagai bahan untuk latihan mandiri atau latihan kelompok. Semoga pengalaman berbagi ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua, terima kasih.

 

Soal : 1

Perhatikan gambar di bawah ini.

Massa mobil adalah 2 ton. Besar energi potensial yang dimiliki mobil ketika berada di titik C bila titik acuan di A adalah .........

a.  40 KJ

b. - 120 KJ

c. – 60 KJ

d. 60 KJ

 

Soal : 2

Perhatikan gambar di bawah ini.

Massa mobil adalah 2 ton. Besar energi potensial yang dimiliki mobil ketika berada di titik B bila titik acuan di C adalah .........

a.  40 KJ 

b. - 120 KJ         

c. – 60 KJ   

d. 60 KJ

 

Soal :3

Sebuah benda bermassa 2 kg berada pada ketinggian 4 m dari permukaan tanah. Besar perubahan energi potensial pada benda tersebut bila ketinggian benda menjadi 3 m dari permukaan tanah adalah ......

a. 20 J          

b. -20 J    

c. 140 J              

d. -140 J

 

Soal : 4

Besar usaha yang dilakukan anak pada gambar di bawah ini adalah ....

a. 70 J   

b. 90 J  

c. 190 J 

d. 7000 J

 

Soal : 5

Sebuah mobil mainan bermassa 0,5 kg bergerak dari A ke C melalui lintasan lengkung seperti pada gambar.

Apabila percepatan gravitasi 10 m/s², maka usaha yang dilakukan dari A ke C adalah ........

a. 15 J

b. 10 J

c. -15 J

d. -25 J

 

Soal : 6

Seorang anak memindahkan sebuah benda dari lantai hingga ketinggian 2 m. Bila besar usaha untuk memindahkan benda tersebut adalah 60 J, maka massa benda tersebut adalah ..........

a. 0,5 kg

b. 1,0 kg

c. 1,5 kg

d. 3,0 kg

 

Soal : 7

Sebuah bola bermassa 2 kg meluncur menuruni sebuah lintasan seperti gambar di bawah ini. 

Bila g = 10 m/s², maka usaha yang dilakukan bola tersebut adalah .......

a. 10 J

b. - 10 J

c. 50 J

d. - 100 J

 

Soal : 8

Seorang anak yang massanya 50 kg menaiki tangga seperti ditunjukkan pada gambar. 

Besar usaha yang harus dilakukan oleh anak tersebut adalah .......

a. 250 N

b. 500 N

c. 500 J

d. 2500 J

 

Soal : 9

Ucok bermassa 30 kg sedang bermain plesetan seperti gambar.

Bila lintasan plesetan dianggap licin, maka perubahan energi kinetik yang dialami ucok adalah .......

a. 500 J

b. 1 000 J

c. 1 500 J

d. 2 000 J

 

Soal : 10

Sebuah benda memiliki energi potensial sebesar 80 J pada posisi A. Besar perubahan energi potensial yang dialami benda bila benda berpindah dari posisi A ke posisi B adalah ...... J.

a. + 20      

b. -  20    

c. + 40      

d. -  40

 

Soal : 11

Seorang anak ingin memindah sebuah balok yang bermassa 10 kg ke atas sebuah meja. Bila usaha yang dilakukan anak tersebut adalah 100 J, maka tinggi meja adalah .......

a. 0,5 m

b. 1,0 m

c. 1,5 m

d. 2,0 m

 

Soal : 12

Sebuah benda bermassa 500 gram bergerak mendatar dengan kecepatan 2 m/s. Setelah beberapa waktu, kecepatannnya menjadi 4 m/s, maka besar perubahan energi kinetik benda tersebut adalah .......

a. 3 J     

b. 4 J            

c. 5 J     

d. 6 J

 

Soal : 13

Sebuah benda bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan v. Kemudian benda tersebut bertambah kecepatannya menjadi 4 m/s sehingga mengalami perubahan energi kinetik sebesar 20 J. Nilai v adalah ......... m/s.

a.√2

b. √5           

c. √6                   

d. √7

 

Soal : 14

Seekor belalang yang telah mati massanya 35 gram. Untuk membawa belalang yang telah mati ke sarang semut yang jaraknya 4 m diperlukan usaha   2 joule. Jika setiap semut hanya memiliki gaya angkat 0,025 N, banyaknya semut yang harus bekerja sama agar dapat mengangkat belalang tersebut adalah ........ ekor.

a. 10      

b. 15      

c. 20             

d. 25

 

Soal : 15

Sebuah benda bermassa 4 kg, mula-mula diam, ditarik mendatar di atas bidang datar tanpa gesekan oleh gaya sebesar 40 N. Ketika benda menempuh jarak 8 m, kecepatannya ........ m/s.

a. √2     

b. 3√3   

c. √10    

d.4 √10

 

Soal : 16

Sebuah benda yang massanya 6 kg bergerak di bidang datar licin. Pada suatu tempat kecepatan benda 3 m/s, dan setelah menempuh 4 m kecepatannya menjadi 7 m/s. Dari data tersebut dapat diketahui besarnya gaya yang bekerja pada benda adalah .......

a. 30 N   

b. 60 N   

c. 120 N 

d. 360 N

 

Soal : 17

Sebuah benda yang massanya 3 kg mengalami kecepatan dari   3 m/s menjadi 5 m/s. Besar perubahan energi kinetiknya adalah ......... J

a. 3 

b. 12      

c. 24

d. 36

Soal : 18

Sebuah benda bermassa 2 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Setelah 5 s, kecepatan benda tersebut menjadi 4 m/s. Besar perubahan energi kinetik benda tersebut adalah ........ J.

a. 6 

b. 12      

c. 16             

d. 20

 

Soal : 19

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

a. 2 m/s 

b. 4 m/s 

c. 8 m/s 

d. 16 m/s

 

Soal : 20

Sebutir peluru bermassa 200 gram, menembus batang pohon dengan kecepatan 100 m/s dan tertanam di dalamnya.

Besar perubahan energi kinetik yang dialami peluru adalah .........

a. 500 J

b. 1000 J

c. 1250 J

d. 1500 J

Read More