Soal Usaha dan Energi

-
Soal Usaha dan Energi 

 Kali ini kita akan membahas soal-soal tentang usaha dan energi.

Nomor 1


Sebuah benda bermassa 2 kg yang awalnya diam (Vo=0 m/s) diberi gaya 2 Newton sampai ia berpindah sejauh 50 meter. Berapakah kecepatan benda sekarang?
A. 2 m/s
B. 5 m/s
C. 10 m/s
D. 20 m/s
E. 25 m/s

Jawab:
Cara 1
Benda tersebut diberi usaha berupa gaya 2 Newton sampai ia berpindah sejauh 50 meter. Seluruh usaha tersebut diubah menjadi energi kinetik benda. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda yang sedang bergerak.
Maka

Cara 2
Benda tersebut diberi gaya yang menyebabkan ia bergerak dipercepat.. Dengan persamaan persamaan GLBB kita dapat menentukan kecepatan akhir benda
Jawaban=C. 10 m/s


Nomor 2
Sebuah benda yang awalnya diam (Vo=0 m/s) jatuh bebas dari ketinggian 60 meter di atas tanah. Jika pada suatu saat, Energi Kinetik benda tersebut adalah dua kali energi potensialnya, maka tentukan ketinggian benda pada saat itu.
A. 10 meter
B. 20 meter
C. 30 meter
D. 40 meter
E. 50 meter

Jawab:
Pada soal ini kita akan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik. Artinya energi total benda di semua titik adalah sama. Atau energi mekanik di titik A sama dengan energi mekanik di titik B.
Diketahui :
Vo=0 m/s
H=60 meter
Ekb=Epb
h=?
Jawaban=B. 20 meter


Nomor 3
Sebuah benda dijatuhkan dari puncak  gedung dengan ketinggian 40 meter dengan kecepatan awal 0 m/s. Saat sampai di titik B, benda itu memiliki energi kinetik yang besarnya sama dengan energi potensialnya. Berapakah kecepatan benda di titik B tersebut?
A. 40 m/s
B. 35 m/s
C. 30 m/s
D. 25 m/s
E. 20 m/s

Jawab:
Dalam mengerjakan soal ini, kita menggunakan hukum kekekalan energi mekanik. Energi mekanik di titik A sama dengan energi mekanik di titik B.
EmA=EmB

Jawaban=E. 20 m/s


Nomor 4

Sebuah benda meluncur dari titik A dengan ketinggian 15 meter. Saat di titik A kecepatan benda adalah 10 m/s.
Berapakah kecepatan benda di titik B yang memiliki ketinggian 0 meter?( semua lintasan licin dan tidak ada gesekan antara benda dengan lintasan)
A. 20 m/s
B. 30 m/s
C. 40 m/s
D. 50 m/s
E. 15 m/s

Jawab:
Dalam mengerjakan soal ini, kita dapat menggunakan hukum kekekalan energi mekanik karena semua lintasan licin.Sehingga energi mekanik di Titik A sama dengan energi mekanik di titik B.
EMA=EMB


Jawaban=A. 20 m/s


Nomor 5

Sebuah benda bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan tetap(konstan) 20 m/s. Benda itu menekan sebuah pegas sehingga tertekan maksimum sejauh X. Jika konstanta pegas tersebut adalah 1600 N/m, maka berapa jauhkah pegas akan tertekan maksimum (berapakah nilai X)?
A. 1/4 meter
B. 1/2 meter
C. 1 meter
D. 5/4 meter
E. 3/2 meter

Jawab:

Benda tersebut memiliki kecepatan tetap, artinya dia juga memiliki energi kinetik yang tetap juga. Tapi saat ia mengenai pegas, kecepatannya berkurang sedikit demi sedikit sampai akhirnya benda tersebut berhenti. Saat di mana benda itu berhenti, ia tidak memiliki energi kinetik. Lalu ke manakah energi kinetik benda tersebut?
Ya. Seluruh energi kinetik benda tersebut telah digunakan untuk menekan pegas, dan energi tersebut tersimpan dalam energi potensial pegas. Atau bisa dituliskan
Ek=Ep pegas
Jawaban=C. 1 meter

Nomor 6
Sebuah benda dihubungkan dengan seutas tali sepanjang 2,5 meter. Jika ujung tali yang lainnya berperan sebagai poros, lalu benda dilepas tanpa kecepatan awal, berapakah kecepatan benda tersebut saat ia berada pada titik terendahnya (lihat gambar)?

Jawab:
Pada soal ini kita bisa menggunakan hukum kekekalan energi mekanik. Saat benda tersebut sampai pada titik terendah, perubahan energi potensial benda diubah menjadi energi kinetik, sehingga benda mempunyai Kecepatan.
Jawaban=A

Nomor 7

Hampir mirip dengan soal nomor 6, sebuah benda dilepaskan tanpa kecepatan awal. Berapakah kecepatannya ketika tali yang menghubungkan membentuk sudut 30° dengan posisi tali mula-mula (panjang tali=2,5 meter)? (lihat gambar)
A. 10 m/s
B. 7 m/s
C. 2 m/s
D. 5 m/s
E. 6 m/s

Jawab:
Sama seperti penyelesaian soal nomor 6, kita akan menentukan beda ketinggian posisi benda mula-mula dengan posisinya setelah dilepaskan.


Jawaban=D. 5 m/s

Demikian yang dapat saya bagikan. Jika anda ingin membaca materi dasar tentang usaha dan perpisahan, anda bisa mengunjungi link berikut Usaha dan Energi

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Soal soal Impuls dan Momentum

-
Gambar
Soal Soal Impuls dan Momentum Berikut ini adalah soal soal tentang Impuls dan Momentum dengan pembahasannya. Nomor 1 Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Jika benda tersebut diberi Impuls sebesar 10 N.s seperti pada gambar, berapakah kecepatannya sekarang? A. 3 m/s B. 4 m/s C. 5 m/s D. 6 m/s E. 7 m/s Jawab: m=5 kg Vo=2 m/s I=10 N.s Momentum awal (po) po=m.Vo=5.2=10 kg.m/s Momentum akhir (p) p=po+I p=10+10 p=20 m.V=20 5.V=20 V=20/5=4 m/s Jawaban=B. 4 m/s Nomor 2 Bola bermassa 1 kg bergerak ke kanan dengan kelajuan 10 m/s, lalu membentur tembok dan terpantul dengan kelajuan 10 m/s ke arah kiri. Berapakah Impuls yang diberikan tembok pada tersebut? A. 0 B. 10 N.s C. 20 N.s D. 5 N.s E. 15 N.s Jawab: Dalam mengerjakan soal ini, kita perlu memperhatikan arah gerak benda untuk menentukan nilai dari kecepatan benda. m=1 kg Vo=10 m/s V= -10 m/s (bernilai negatif karena arah geraknya ke kiri) Momentum awal (po) po=m.Vo=1.10=...
Baca selengkapnya

Soal Soal Gaya

-
Gambar
Soal soal Dinamika Gerak  Kali ini kita akan membahas beberapa soal tentang gaya. Nomor 1 Sebuah benda bermassa 5 kg ditarik dengan gaya 30 Newton pada lantai licin seperti pada gambar. Berapakah percepatan benda tersebut? Jawab: Nomor 2 Sebuah benda bermassa 4 kg diberi gaya F1 sebesar 50 N ke kanan dan diberi gaya F2 sebesar 30 N ke kiri. Berapakah percepatan benda tersebut? Jawab: Nomor 3 Sebuah benda bermassa 5 kg diam di atas permukaan lantai. Jika percepatan gravitasinya adalah 10 m/ s 2 , berapakah gaya normal dari lantai yang diterima oleh benda tersebut? A. 5 Newton B. 50 Newton C. 10 Newton D. 0 Newton E. 100 Newton Jawab: Gaya normal adalah gaya reaksi yang diberikan oleh lantai kepada benda tersebut. Karena benda tersebut diam, maka total gaya yang bekerja padanya adalah 0. Untuk mengetahui nilai dari gaya normal, kita perlu perhatikan gaya yang bekerja pada arah vertikal. Sigma Fy=0 N-m.g=0 N=m.g N=5.10 N...
Baca selengkapnya

Soal-soal Gerak Parabola

-
Gambar
Soal-soal Gerak Parabola Kali ini kita akan membahas beberapa soal tentang gerak Parabola. Nomor 1 Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut 37° terhadap Sumbu X (sudut elevasi). Jika kecepatan awal peluru tersebut adalah 100 m/s, maka berapakah kecepatan awal peluru dalam arah horizontal dan Vertikal (Vx dan Voy)? A. 60 m/s dan 70 m/s B. 125 m/s dan 120 m/s C. 80 m/s dan 60 m/s D. 60 m/s dan 80 m/s E. 70 m/s dan 60 m/s Jawab: Vo=100 m/s Sudut elevasi= 37° Dengan menggunakan penguraian vektor kita akan dapatkan Vx=Vo.cos 37°      =100.(4/5)      =80 m/s Voy=Vo.sin 37°      =100.(3/5)      =60 m/s Jawaban = C. 80 m/s dan 60 m/s Nomor 2 Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 53°. Jika kecepatan awal peluru adalah 50 m/s, berapakah waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi peluru? (g=10 m/s/s) A. 1 detik B. 2 detik C. 3 detik D. 4 detik E. 5 detik Jawab: Vo=50 m/s Sudut elevasi=5...
Baca selengkapnya