10+ Soal Usaha dan Energi Lengkap dengan Pembahasan Akurat

Diposting pada

10+ Soal Usaha dan Energi dan Pembahasan

Kali ini Tim Kimia Space merangkum 10+ Contoh Soal dan Pembahasan Usaha dan Energi dari berbagai penerbit buku untuk kamu pelajari dirumah.

Download File dalam format .doc atau .pdf agar mudah dibaca dan tertata rapi lengkap melalui link yang tersedia dibawah ini.

Google Drive | Zippyshare

Soal-dan-Pembahasan-Usaha-Energi (1)

1 – 5 Soal Usaha dan Energi Lengkap dengan Pembahasan

1. Sebuah lemari dengan berat 50 kg di dorong dengan gaya 20 N. Hitung usaha yang bekerja pada lemari jika lemari berpindah sejauh 25 m !

Pembahasan

Diketahui :

m = 50 kg
F = 20 N
S = 25 m

Ditanya : W . . . ?

Jawab :

W = F x S
W = 20 (25)
W = 500 j

2. Sebuah balok bermassa 10 kg ditarik dengan gaya 50 N sehingga berpindah sejauh 10 m. Jika α = 60° dan gesekan antara balok dan lantai diabaikan, berapakah usaha yang dilakukan gaya itu ?

Diketahui :

m = 10 kg
F = 50 N
S = 8 m
α = 60°

Ditanya : W . . . ?

Jawab :

W = F cos α x s
W = 50 cos 60⁰ x 10
W = 50(0.5) x 10
W =250 j

3. Seorang anak yang massanya 40 kg berada di lantai3 sebah gedung pada ketinggian 15 m dari atas tanah. Hitung energi potensial anak jika sekarang anak tersebut berada di lantai 5 dan berada 25 m dari tanah !

Diketahui :

m= 40 kg
h= 25 m
g = 10 m/s2

ditanya: Ep . . . ?

Jawab :

Ep = m x g x h
Ep = (40)(10)(25)
Ep = 10000 j

4. Sebuah mangga yang massanya 0.5 kg menggantung pada tangkainya dan berada 40 m dari pemukaan tanah. Hitung usaha yang dilakukan mangga jka mangga jatuh bebas dari tangkainya !

Diketahui :

m = 0.5 kg
h1 = 40
h2 = 0 (diatas permukaan tanah)
g = 10 m/s2
dtanya L

Δw . . . ?

Jawab :

Δw = mgh2 – mgh1

Δw = mg (h2 – h1)

Δw = (0,5 kg)(10 m/s2)(0 m – 40 m)

Δw = 200 joule (usaha tidak boleh -)

5. Peluru yang massanya 500 gram di tembakkan sehingga peluru bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan energi kinetik peluru tersebut !

Diketahui :

m = 500 gram = 0.5 kg
v = 10 m/s

Ditanya : Ek . . . ?

Jawab :

Ek = ½ m v2

Ek = ½ (0.5)(10)2

Ek = 25 j

6 – 10 Soal Usaha dan Energi Serta Pembahasannya

6. Sebuah benda bermassa 10 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Dengan mengabaikan gaya gesek yang ada pada benda. Tentukan perubahan energi kinetik jika kecepatan benda menjadi 30 m/s !

Diketahui :

m= 10 kg
v1 = 20 m/s
v2 = 30 m/s

ditanya : ΔEk . . . ?

Jawab :

Δ Ek = Ek2-Ek1

Δ Ek = ½ m (v22- v12)

Δ Ek = ½ (10) (900-400)

Δ Ek = ½ (10)(500)

Δ Ek = 2500 j

7. Sebuah benda massa 5 kg berada di bagian atas bidang miring yang licin.

Soal usaha dan energi 7

Jawaban : 

Cara pertama:

Usaha = selisih energi kinetik benda

Saat kecepatannya 2 m/s, energi kinetiknya adalah:
Ek = 1/2 mv2 = 1/2 (5)22 = 10 joule

Berikutnya harus tahu kecepatan benda saat tiba dibawah, cari dulu percepatannya

Percepatan benda pake hukum newton

ΣF = ma
mg sin 53° = ma
g sin 53° = a
10 × 4/5 = a
a = 8 m/s2

Kecepatan benda, rumus glbb:

Vt2 = Vo2 + 2aS
Vt2 = 22 + 2(8)(10)
Vt2 = 4 + 160 = 164 m/s

Di sini dibiarkan dalam bentuk Vt2 saja, karena nanti diperlukan Vt2 .

Saat sampai di bawah, energi kinetiknya adalah:

Ek = 1/2 mv2 = 1/2 (5)(164)= 410 joule

Sehingga,

Usaha = selisih energi kinetik benda

W = 410 − 10 = 400 joule

Cara kedua:

W = selisih energi potensial benda

W = mgΔh

W = 5(10)(10 sin 53°) W = 50 (10)(4/5) = 400 joule

Cara Ketiga :

W = F S (gaya dikali perpindahan)

yang jadi gaya F = mg sin 53°

perpindahannya S = 10 m

Jadinya

W = (mg sin 53°) S

W = 5 (10)(4/5)(10) = 400 joule

Baca Juga : Soal dan Pembahasan

8. Sebuah benda massanya 2 kg jatuh bebas dari puncak gedung bertingkat yang tingginya 100 m. Apabila gesekan dengan udara diabaikan dan g = 10 m s–2 maka usaha yg dilakukan oleh gaya berat sampai pada ketinggian 20 m dari tanah adalah…..

A. 200 joule

B. 400 joule

C. 600 joule

D. 1.600 joule

E. 2.400 joule

Pembahasan

Usaha, perubahan energi potensial gravitasi:

W = mgΔ h

W = 2 x 10 x (100 − 20)

W = 1600 joule

9. Sebuah mobil dengan massa 1 ton bergerak dari keadaan diam. Sesaat kemudian kecepatannya 5 m s–1. Besar usaha yang dilakukan oleh mesin mobil tersebut adalah…

A. 1.000 joule

B. 2.500 joule

C. 5.000 joule

D. 12.500 joule

E. 25.000 joule

Pembahasan

Usaha perubahan energi kinetik benda:

W = 1/2 m Δ(v2)

W = 1/2 x 1000 x 52

W = 12 500 joule

10. Perhatikan grafik gaya (F) terhadap perpindahan (S) berikut ini!

Usaha dan Energi no 10

Pembahasan

Usaha = Luasan antara garis grafik F-S dengan sumbu S, untuk grafik di atas luasan berupa trapesium

W = 1/2(12 + 9) x 6
W = 1/2 (21)(6)
W = 63 joule

Gambar Gravatar
Assalamualaikum .wr. wb, Salam Sejahtera Saudaraku. Perkenalkan Saya Seorang Sarjana Pendidikan Kimia Lulusan Tahun 2018, Semoga anda dapat Menemukan Informasi Pendidikan, Materi dan Pelajaran ataupun Penyelesaian Soal Beserta Ebook di Halaman ini. Terima Kasih.

1 komentar.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *