iklan header

Pembahasan Soal Usaha dan Energi

www.solusifisika.com
Solusi Soal Usaha dan Energi
1. Soal
Benda bermassa 2 kg dari keadaan diam dipercepat oleh gaya konstan sebesar 2 N. Berapa waktu yang diperlukan oleh gaya tersebut sehingga benda bergerak dengan kinetik 100 J. (UM UGM 2016)
A. 2 s
B. 4 s
C. 6 s
D. 8 s
E. 10 s
Pembahasan
   
   
    

Gaya dorong (F)


Jarak (S)



Usaha
           
           
     

              
Jawaban E
2. Soal
Sebuah pegas dari suatu pistol mainan anak - anak adalah 100 N/m. Sebelum ditembakkan dengan arah vertikal ke atas, peluru 10 gram mampu menekan pegas 20 cm. Ketinggian maksimum yang dicapai peluru setelah ditembakkan adalah? (UMPTN 1991)
A. 10 m
B. 20 m
C. 40 m
D. 60 m
E. 80 m
Pembahasan
k  = 100 N/m
x  = 20 cm = 0,2 m
m = 10 gram = 0,01 kg
Tinggi maksimum?
Energi potensial pegas diubah menjadi energi potensia benda

      
            
            
            
Jawaban B
3. Soal
Dua buah benda masing - masing memiliki massa A kg dan B kg. Jika kedua benda mula - mula diam, kemudian mengalami gaya yang sama besarnya dan dalam selang waktu yang sama maka perbandingan energi kinetik benda A dan benda B tepat pada akhir waktu yang diberikan gaya adalah? (SPMB 2004)
A. 1
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
Diketahui


karena  dan  maka nilai momentum benda 1 dan benda kedua sama 
Energi Kinetik

maka:



Jawaban B
4. Soal
Massa 1 kg bergetar  selaras sederhana pada sistem pegas dengan tetapan gaya k = 400 N/m. Jika amplitudo getaran tersebut 5 cm, berapa kecepatan massa tersebut pada saat melewati titik seimbang? (UM UGM 2013)
A. 8 m/s
B. 4 m/s
C. 2 m/s
D. 1 m/s
E. 0,5 m/s
Pembahasan
Diketahui
m = 1 kg
k = 400 N/m
= 5 cm = 0,05 m
Energi potensial pegas menjadi energi kinetik pegas dititik seimbang.

    
           
           
           
Jawaban D
5. Soal
Benda dengan massa 2 kg bergerak dengan laju konstan 10 m/s, kemudian menabrak sebuah pegas yang dalam keadaan bebas sehingga tertekan sebesar 10 cm. Jika gesekan - gesekan diabaikan, maka konstanta pegas tersebut adalah
A. 11000 N/m
B. 14000 N/m
C. 17000 N/m
D. 20000 N/m
E. 24000 N/m
Pembahasan
m  2 kg
v = 10 m/s
x = 10 cm = 0,1 m
Energi kinetik benda menjadi energi potensial pegas?






Jawaban D
6. Soal
Sebuah batu dilemparkan dari tanah vertikal ke atas dengan kecepatan awal . Ketika sampai ketinggian dua kalinya, kecepatan menjadi setengahnya. Jika g = , nilai h adalah? (UM UGM 2015)
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
Berlaku hukum kekekalan energi
Tinjau AB

       

            
                    
                      

Tinjau AC
       
            
                    
                    
dari 2 persamanan diatas diperoleh:
      
        
     ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯   ¯
      

        
          
Jawaban C
7. Soal
Sebuah benda bermassa 4 kg, mula  mula diam kemudian bergerak lurus dengan percepatan  3 ,. Usaha yang diubah menjadi energi kinetik setelah 2 detik adalah? (UMPTN 1989)
A. 6 joule
B. 12 joule
C. 24 joule
D. 48 joule
E. 72 joule
Pembahasan



Usaha setelah 2 sekon




Jawaban E
8. Soal
Dua benda A dan B yang bermassa masing - masing m, jatuh bebas dari ketinggian h meter dan 2h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, maka benda B akan menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar?
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
Berlaku hukum kekekalan energi



Benda A dan B
     

      
Jawaban  B
9. Soal
Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif pada benda hanya bergantung pada posisi awal dan akhir  benda itu saja, tidak bergantung pada lintassan yang dilaluinya
SEBAB
Gesekan membuat energi mekanik suatu benda selalu lebih kecil dari energi mekanik awal benda.
(SIMAK UI 2012)
Pembahasan
Pernyataan Benar
Usaha karena gaya konservatif tidak bergantung pada lintasan, bergantung pada posisi awal dan posisi akhir
Alasan Benar
Gesekan mengurangi nilai energi mekanik benda
Pernyataan dan alasan benar tidak berhubungan
Jawaban B
10. Soal
Sebuah benda bermassa m diluncurkan dari dasar sebuah bidang miring dengan kecepatan awal v seperti gambar berikut. Jika koefisien gesekan kinetik adalah , percepatan gravitasi g maka kecepatan minimum agar benda tersebut dapat mencapai puncak bidang miring adalah? (SPMB 2006)

A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan

Diketahui
  maka 

  maka 

Usaha (W)

                                         
                                       
               
               

   
                             
                                             
Jawaban E
11. Soal
Sebuah balok bermassa 2 kg mula - mula diam dilepaskan dari puncak bidang lengkung yang berbentuk seperempat lingkaran dengan jejari R. Kemudian balok meluncur pada bidang datar dan berhenti di B yang berjarak 3 m dari titik awal bidang datar A. Jika bidang lengkung tersebut licin sedangkan gaya gesek antara balok dan bidang datar sebesar 8 N maka R adalah? (SPMB 2005)

A. 0,2 m
B. 0,5 m
C. 1,2 m
D. 1,5 m
E. 1,6 m
Pembahasan
Bidang datar kasar AB
     
     

      
Bidang licin CA berlaku hukum kekekalan energi

karena  dan  maka:
        
             
              
              
Jawaban C
12. Soal
Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berisolasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik seimbang dan berhenti sesaat pada jarak b di sebelah kiri titik seimbang. Andaikan lantai kasar dengan besar gaya gesek f, energi kinetik di titik setimbang adalah . . . .
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
Permukaan kasar maka terdapat gaya gesek
Energi kinetik di titik seimbang adalah
Jawaban B
13. Soal
Sebuah truk bermassa 1000 kg melaju dengan kelajuan kontan 100 km/jam menaiki tanjakan miring dengan kemiringan tan  = 0,1. Jika gaya gesekan total yang bekerja pada truk adalah 700 N, hitunglah daya minimum yang harus diberikan oleh mesin truk! (g = 9,81 ) (UTUL UGM 2019)
A. 47,1 kW
B. 52,7 kW
C. 62,5 kW
D. 72,8 kW
E. 85,1 kW
Pembahasan
Diketahui
Usaha Energi
m =1000 kg
v = 100 km/jam









Jawaban A
14. Soal
Perhatikan gambar berikut!
Gambar di atas menunjukkan seorang ibu mendorong kereta belanja di atas bidang datar licin dengan gaya F sehingga berjalan dalam selang waktu t. Tabel berikut ini berisi data - data tentang massa (M), gaya dorong (F), dan waktu (t).

Berdasarkan tabel di atas, maka urutan data yang menghasilkan usaha mulai dari terkecil adalah . . . .
A. (1) - (2) - (3) - (4)
B. (1) - (3) - (4) - (2)
C. (2) - (4) - (3) - (1)
D. (3) - (1) - (2) - (4)
E. (4) - (2) - (1) - (3)
Pembahasan
Diketahui
Usaha Energi
   
Usaha (W)
Usaha terkecil maka nilai F dan t kecil dan M besar
maka usaha terkecil adalah tabel no 4

Jawaban E
15. Soal
Sebuah bola pejal dengan massa 4 kg terleak di ujung lemari kemudian didorong mendatar sehingga kecepatannya 2  pada saat lepas dari tepi atas lemari seperti tampak pada gambar di bawah.

Percepatan gravitasi g adalah 10 , maka energi mekanik partikel pada saat benda berada pada ketinggian 1 m dari tanah sebesar?
A. 40 J
B. 48 J
C. 80 J
D. 88 J
E. 96 J
Pembahasan
Diketahui
Usaha dan Energi
jika diketahui v dan h keadaan licin tidak ada gaya gesek berlaku hukum kekekalan energi
Jawaban D

0 Response to "Pembahasan Soal Usaha dan Energi"

Post a Comment

Silahkan kasih masukan positif dan komentar secara bijak.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel