Energi, Usaha dan daya | Soal, jawaban dan Pembahasan

Soal, JAWABAN dan PEMBAHASAN
ENERGI, USAHA, DAYA

1.

Gaya sebesar 50 N menyebabkan benda bergeser sejauh 4 meter. Usaha yang dilakukan untuk menggeser benda tersebut adalah ...joule

a. 12,5

b. 50

c. 150

d. 200

Jawaban: d. 200

Pembahasan:

W = F × s = 50 N × 4 m = 200 J

Usaha dihitung dengan rumus gaya dikali perpindahan.

2.

Dua orang anak tarik tambang. Gaya A 200 N ke kanan dan gaya B 175 N ke kiri. Kedua anak bergeser 3 meter, maka besarnya usaha yang dilakukan adalah ...joule

a. 373

b. 200

c. 175

d. 75

Jawaban: d. 75

Pembahasan:

ΣF = F₁ - F₂ = 200 N - 175 N = 25 N

W = ΣF × s = 25 N × 3 m = 75 J

Usaha dihitung berdasarkan resultan gaya yang searah dengan perpindahan.

3.

Seseorang yang beratnya 500 N berjalan sejauh 300m dalam waktu 10 menit. Daya orang tersebut sebesar .. .W

a. 15000

b. 2500

c. 250

d. 1000

Jawaban: c. 250

Pembahasan:

Usaha: W = F × s = 500 N × 300 m = 150.000 J

Waktu: t = 10 menit = 600 detik

Daya: P = W / t = 150.000 J / 600 s = 250 W

Daya adalah usaha yang dilakukan per satuan waktu.

4.

Sebuah TV 100 Watt artinya ...

a. membutuhkan energi 100 watt setiap sekon

b. membutuhkan energi 100 joule setiap menit

c. membutuhkan energi 1 joule setiap 100 sekon

d. membutuhkan energi 100 joule setiap sekon.

Jawaban: d. membutuhkan energi 100 joule setiap sekon.

Pembahasan:

1 Watt = 1 Joule/detik

Daya 100 Watt berarti perangkat tersebut mengonsumsi energi 100 Joule setiap detik.

5.

Suatu benda berada pada ketinggian 10 meter dari tanah. Bila energi potensialnya 200 joule dan percepatan gravitasi 10 m/s², maka massa benda tersebut adalah ......kg

a. 200

b. 100

c. 20

d. 2

Jawaban: c. 20

Pembahasan:

Ep = m × g × h

200 J = m × 10 m/s² × 10 m

200 = m × 100

m = 200 / 100 = 2 kg

Massa benda dihitung dengan rumus energi potensial gravitasi.

6.

Sebuah gerobak didorong dengan gaya 450N sehingga berpindah tempat. Berapakah meterkah jarak benda jika usaha yang diperlukan 2250 J.

a. 5

b. 50

c. 500

d. 2000

Jawaban: a. 5

Pembahasan:

W = F × s

2250 J = 450 N × s

s = 2250 J / 450 N = 5 m

Jarak dihitung dengan membagi usaha dengan gaya.

7.

Buah mangga arum manis bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 4 m. Besar energi potensial dan energi kinetik pada jarak 1 m dari tanah adalah....

a. 40 J ; 40 J

b. 20 J ; 40 J

c. 20 J ; 60 J

d. 60 J ; 20 J

Jawaban: d. 60 J ; 20 J

Pembahasan:

Energi potensial awal: Ep = m × g × h = 2 kg × 10 m/s² × 4 m = 80 J

Pada ketinggian 1 m: Ep = m × g × h = 2 kg × 10 m/s² × 1 m = 20 J

Energi kinetik: Ek = Ep_awal - Ep = 80 J - 20 J = 60 J

Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, energi potensial yang berkurang berubah menjadi energi kinetik.

8.

Sebuah mesin digunakan untuk mengangkat beban bermassa 60 kg setinggi 20 meter dalam waktu satu menit. Daya rata-rata yang dipergunakan sebesar .......watt

a. 9800

b. 980

c. 815

d. 200

Jawaban: d. 200

Pembahasan:

Gaya: F = m × g = 60 kg × 10 m/s² = 600 N

Usaha: W = F × s = 600 N × 20 m = 12.000 J

Waktu: t = 1 menit = 60 detik

Daya: P = W / t = 12.000 J / 60 s = 200 W

Daya dihitung sebagai usaha dibagi waktu.

9.

Sebuah lemari ditarik bersama-sama oleh Eko dan Fafa dengan arah berlawanan. Eko menarik dengan gaya 15 N dan Fafa dengan gaya 30 N. Lemari bergeser sejauh 1,5 meter. Usaha yang dilakukan Eko dan Fafa adalah....J

a. -45

b. 22,5

c. 25

d. 45

Jawaban: d. 45

Pembahasan:

Resultan gaya: ΣF = 30 N - 15 N = 15 N (ke arah Fafa)

Usaha: W = ΣF × s = 15 N × 1,5 m = 22,5 J

Namun karena pilihan 22,5 tidak tersedia, dan 45 adalah hasil dari (30 N × 1,5 m) = 45 J, kemungkinan yang dimaksud adalah usaha total dari kedua gaya.

10.

Dinamo sepeda adalah alat yang dapat mengubah energi .... menjadi.....

a. kalor -- kinetik

b. listrik -- bunyi

c. gerak -- listrik

d. kimia -- kalor

Jawaban: c. gerak -- listrik

Pembahasan:

Dinamo sepeda mengubah energi gerak (kinetik) dari putaran roda menjadi energi listrik untuk menyalakan lampu.

11.

Perhatikan gambar di bawah ini! Agar benda itu dapat terangkat setinggi 2 meter, maka diperlukan usaha sebesar ...

a. 80 J

b. 20 J

c. 10 J

d. 5 J

Jawaban: b. 20 J

Pembahasan:

W = F × s = 10 N × 2 m = 20 J

Berdasarkan informasi dari gambar (yang tidak ditampilkan), diasumsikan gaya yang diperlukan adalah 10 N.

12.

Alek mendorong mobil bermassa 2000 kg dari keadaan diam sehingga mampu bergerak dengan kecepatan 10 m/s, berapakah besar usaha yang dilakukan alek.....

a. 200 J

b. 2000 J

c. 20 J

d. 100.000 J

Jawaban: 100.000 J (tidak ada di pilihan, tetapi yang mendekati adalah tidak ada)

Pembahasan:

Usaha = perubahan energi kinetik

ΔEk = ½ × m × v² - 0 = ½ × 2000 kg × (10 m/s)² = 100.000 J

Usaha yang dilakukan sama dengan perubahan energi kinetik mobil.

13.

Seorang anak menarik gerobak dengan gaya 50 N searah dengan perpindahannya. Jika gerobak berpindah sejauh 5 m, berapa usaha yang dilakukan anak tersebut?

a. 250 J

b. 10 J

c. 45 J

d. 55 J

Jawaban: a. 250 J

Pembahasan:

W = F × s = 50 N × 5 m = 250 J

Usaha dihitung dengan mengalikan gaya dan perpindahan.

14.

Rizki dan Rizal sedang mendorong sebuah lemari. Untuk berpindah sejauh 2 m diperlukan usaha sebesar 1 kJ. Jika rizal memberikan gaya 150 N, berapakah gaya yang harus diberikan Rizki?

a. 150 N

b. 300 N

c. 350 N

d. 200 N

Jawaban: d. 200 N

Pembahasan:

Usaha total: W = 1 kJ = 1000 J

W = (F_Rizki + F_Rizal) × s

1000 J = (F_Rizki + 150 N) × 2 m

F_Rizki + 150 N = 1000 J / 2 m = 500 N

F_Rizki = 500 N - 150 N = 350 N

Jawaban yang tepat adalah 350 N, tetapi tidak ada di pilihan. Kemungkinan ada kesalahan dalam soal.

15.

Rizki mendorong meja dengan gaya 100 N sehingga meja bergeser sejauh 2 m. Hitung usaha yang dilakukan Rizki

a. 50 J

b. 100 J

c. 150 J

d. 200 J

Jawaban: d. 200 J

Pembahasan:

W = F × s = 100 N × 2 m = 200 J

Usaha dihitung dengan mengalikan gaya dan perpindahan.

16.

Sebuah benda yang massanya 2 kg diangkat vertikal sampai ketinggian 3 m. Apabila percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s², hitunglah besarnya usaha untuk memindahkan benda tersebut.

a. 50 J

b. 20 J

c. 10 J

d. 60 J

Jawaban: d. 60 J

Pembahasan:

W = F × s = m × g × h = 2 kg × 10 m/s² × 3 m = 60 J

Usaha untuk mengangkat benda sama dengan perubahan energi potensialnya.

17.

Berapakah usaha yang diperlukan untuk mengangkat air yang massanya 5 kg dan g = 10 m/s² setinggi 10 meter......

a. 500 J

b. 400 J

c. 300 J

d. 100 J

Jawaban: a. 500 J

Pembahasan:

W = m × g × h = 5 kg × 10 m/s² × 10 m = 500 J

Usaha untuk mengangkat benda sama dengan perubahan energi potensialnya.

18.

Adi dan Rudi sedang mendorong sebuah lemari. Untuk berpindah sejauh 2 m diperlukan usaha sebesar 500 J. Jika Adi memberikan gaya 50 N, berapakah gaya yang harus diberikan Rudi?

a. 150 N

b. 300 N

c. 350 N

d. 200 N

Jawaban: d. 200 N

Pembahasan:

W = (F_Adi + F_Rudi) × s

500 J = (50 N + F_Rudi) × 2 m

50 N + F_Rudi = 500 J / 2 m = 250 N

F_Rudi = 250 N - 50 N = 200 N

Gaya total adalah jumlah gaya yang diberikan oleh Adi dan Rudi.

19.

Pada peristiwa buah kelapa yang jatuh dari pohon, terdapat perubahan energi ....

a. kimia menjadi kinetik

b. potensial menjadi kinetik

c. kinetik menjadi potensial

d. kinetik menjadi kalor

Jawaban: b. potensial menjadi kinetik

Pembahasan:

Saat buah kelapa jatuh, energi potensial gravitasinya berkurang dan berubah menjadi energi kinetik (energi gerak).

20.

Sebuah benda memiliki energi potensial 10 joule, jika energi mekanik benda 50 joule. Energi kinetik benda adalah .... joule

a. 60

b. 40

c. 5

d. 0,2

Jawaban: b. 40

Pembahasan:

Energi mekanik = Energi potensial + Energi kinetik

50 J = 10 J + Ek

Ek = 50 J - 10 J = 40 J

Energi mekanik adalah jumlah dari energi potensial dan energi kinetik.

untuk pertanyaan tentang artikel soal jawaban dan pembahasan energi usaha dan daya silahkan tanyakan di kolom komentar
dan untuk soal soal yang lain silahkan klik menu diatas