Disekitarsuatu benda bermassa terdapat medan gravitasi. Benda yang bermassa m yang berada didekat permukaan bumi akan mengalami gaya gravitasi konstan. Usaha yang dilakukan oleh gaya berat w ketika berpindah dari posisi 1 dengan ketinggian h1 keposisi 2 dengan ketinggian h2 adalah W = mg (h2-h1) Keterangan : W = usaha m = massa g = grafitasi
Contoh soal usaha dan energi dan penyelesaiannya Assalamu’alaikum Wr Wb Selamat malam teman-teman. Kali ini saya akan berbagi postingan tentang usaha dan energi, mulai dari pengertian, rumus, teorema, hingga contoh soal dan pembahasannya. Berikut penjelasannya. A. Pengertian usaha dan energi Dalam fisika usaha didefinisikan sebagai hasil kali gaya dengan perpindahan benda. Ketika gaya yang kita berikan terhadap benda menyebabkan benda berpindah maka dapat dikatakan kita melakukan usaha terhadap benda tersebut. Sedangkan energi diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja. Dalam kehidupan sehari-hari energi sering diartikan sebagai tenaga. Tetapi dalam fisika energi diarikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kemapuan untuk melakukan kerja. Benda dikatakan memiliki energi jika benda tersebut mempunyai kemampuan untuk melakukan usaha. Adapun bunyi hukum kekekalan energi “energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan”, tetapi dapat berubah daribentuk yang satu ke bentuk yang lain". B. Rumus usaha dan energi USAHA Usaha terjadi ketika energi dipindahkan dari satu sistem ke sistem lainnya. Diartikan sebagai gaya F yang dilakukan untuk memindahkan benda sejauh perpindahannya s. Usaha dapat ditulis sebagai berikut. W = Keterangan W = Usaha F = Gaya s = perpindahan Usaha adalah besaran skalar yang diperoleh dari hasil kali titik antara vektor gaya F dan vektor perpindahan s W = Fx . s = cos Keterangan W = usaha joule F =gaya N s = perpindahan m θ = sudut antara gaya F dan perpindahan s Energi Energi diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Contoh energi energi panas, energi kinetik ,dan energi potensial, energi listrik. Energi potensial yaitu energi yang dimiliki benda karena keadaaan, kedudukan atau sebagai berikut Ep = mgh Keterangan Ep = energi potensial joule m = massa benda kg g = percepatan gravitasi bumi m/s2 h = ketinggian benda m Energi kinetik Yaitu energi yang memiliki oleh benda karena dapat dinyatakan sebagai berikut Ek = 1/2 mv2 Keterangan Ek = energy kinetik J m = massa benda kg v = kecepatan benda m/s Energi panas Energi yang menimbulkan perubahan suhu pada suatu benda, rumusannya sebagai berikut Q = m c ΔT Q = C ΔT Keterangan Q = Energi panas/kalor m = massa benda c = kalor jenis benda C = kapasitas kalor benda T = Takhir – Tawal Energi listrik Ditentukan melalui rumusan sebagai berikut W = V I t Keterangan W = energy listrik joule V = beda potensial listrik volt I = kuat arus listrik ampere t = selang waktu sekon C. Teorema Usaha dan Energi Besar usaha untuk mengubah kecepatan benda dari V1 dipercepat hingga mencapai kecepatan v2 adalah sebagai berikut W = F x Berdasarkan hukum II newton, sebuah gaya F akan mempercepat benda sesuai persamaan F = m a Berdasarkan persamaan GLBB Dari kedua persamaan diatas, persamaan usaha dapat dituliskan sebagi berikut. Jadi, besar usaha dapat dirumuskan sebagai berikut. Persamaan di atas disebut teorema usaha-energi yang dinyatakan sebagai berikut. ’’Usaha yang dilakukan oleh gaya pada suatu benda sama dengan perubahan energi kinetik pada benda tersebut”. D. Daya Energi yang dihasilkan oleh sesuatu dapat digunakan dalam waktu tertentu. Energi dalam kasus ini dapat berupa usaha yang dilakukan benda. Laju usaha yang dilakukan atau besar usaha setiap t satuan waktu disebut daya. Secara matematis, daya dirumuskan sebagai berikut. P = W/t Oleh karena usaha sama dengan gaya dikali perpindahan benda, daya dapat dirumuskan sebagai berikut. Keterangan P = daya W W = usaha J t = waktu s v = kecepatan rata-rata benda m/s E. Contoh soal dan pembahasan tentang usaha dan energi 1 Sebuah balok bermassa 1 kg di atas lantai licin. Jika gaya mendatar 2 N digunakan untuk menarik balok, maka tentukan usaha yang dilakukan agar balok berpindah sejauh 3 m! Penyelesaian W = F . s W = 2 . 3 W = 6 joule 2 Sebuah balok bermassa 5 kg di atas lantai licin ditarik gaya 4 N membentuk sudut 60° terhadap bidang horisontal. Jika balok berpindah sejauh 2 m, maka tentukan usaha yang dilakukan! Penyelesaian W = F . s . cos a W = 4 . 2 . cos 60° W = 4 joule 3 Sebuah benda diberi gaya dari 3 N hingga 8 N dalam 5 sekon. Jika benda mengalami perpindahan dari kedudukan 2 m hingga 10 m, seperti pada grafik, maka tentukan usaha yang dilakukan! Penyelesaian Usaha = luas trapesium Usaha = jumlah garis sejajar x ½ . tinggi Usaha = 3 + 8 x ½ . 10 – 2 Usaha = 44 joule 4 Buah kelapa bermassa 2 kg berada pada ketinggian 8 m. Tentukan energi potensial yang dimilikibuah kelapa terhadap permukaan bumi! Penyelesaian Ep = m . g . h Ep = 2 . 10 . 8 Ep = 160 N 5 Sebuah sepeda dan penumpangnya bermassa 100 kg. Jika kecepatan sepeda dan penumpannya 72 km/jam, tentukan energio kinetik yang dilakukan pemiliki sepeda! Penyelesaian Ek = ½ . m . v2 v = 72 km/jam = 72 x 1000 m / 3600s Ek = ½ . 100 . 202 Ek = joule 6 Sebuah pegas dengan konstanta pegas 200 N/m diberi gaya sehingga meregang sejauh 10 cm. Tentukan energi potensial pegas yang dialami pegas tersebut! Penyelesaian Ep = ½ . k . Dx2 Ep = ½ . 200 . 0,12 Ep = ½ joule 7 Sebuah peluru 20 gram ditembakkan dengan sudut elevasi 30° dan kecepatan awal 40 m/s. Jika gaya gesek dengan udara diabaikan, maka tentukan energi potensial peluru pada titik tertinggi! Penyelesaian Tinggi maksimum peluru dicapai saat vy = 0 sehingga vy = vo sin a – g .t 0 = 40 . sin 30° – 10 . t t = 2 s Sehingga tinggi maksimum peluru adalah y = vo . sin a . t – ½ . g . t2 y = 40 . sin 30° . 2 – ½ . 10 . 22 y = 20 m y dapat dilambangkan h, yang berarti ketinggian Jadi energi potensialnya Ep = m . g . h 20 gram = 0,02 kg Ep = 0,02 . 10 . 20 Ep = 4 joule 8 Buah kelapa 4 kg jatuh dari pohon setinggi 12,5 m. Tentukan kecepatan kelapa saat menyentuh tanah! Penyelesaian Kelapa jatuh memiliki arti jatuh bebas, sehingga kecepatan awalnya nol. Saat jatuh di tanah berarti ketinggian tanah adalah nol, jadi + ½ . m v12 = + ½ . m . v22 jika semua ruas dibagi dengan m maka diperoleh + ½ .v12 = + ½ . v22 + ½ .02 = 10 . 0 + ½ .v22 125 + 0 = 0 + ½ v22 v2 = v2 = 15,8 m/s 9 Sebuah benda jatuh dari ketinggian 4 m, kemudian melewati bidang lengkung seperempat lingkaran licin dengan jari-jari 2 m. Tentukan kecepatan saat lepas dari bidang lengkung tersebut! Penyelesaian Bila bidang licin, maka sama saja dengan gerak jatuh bebas buah kelapa, lintasan dari gerak benda tidak perlu diperhatikan, sehingga diperoleh + ½ . m v12 = + ½ . m . v22 + ½ .v12 = + ½ . v22 + ½ .02 = 10 . 0 + ½ .v22 60 + 0 = 0 + ½ v22 v2 = v2 = 10,95 m/s 10 Sebuah mobil yang mula-mula diam, dipacu dalam 4 sekon, sehingga mempunyai kecepatan 108 km/jam. Jika massa mobil 500 kg, tentukan usaha yang dilakukan! Penyelesaian Pada soal ini telah terdapat perubahan kecepatan pada mobil, yang berarti telah terjadi perubahan energi kinetiknya, sehingga usaha atau kerja yang dilakukan adalah W = ½ m v22 – ½ m v12 W = ½ . 500 . 303 – ½ . 500 . 02 catatan 108 km/jam = 30 m/s W = joule 11 Tentukan usaha untuk mengangkat balok 10 kg dari permukaan tanah ke atas meja setinggi 1,5 m! Penyelesaian Dalam hal ini telah terjadi perubahan kedudukan benda terhadap suatu titik acuan, yang berarti telah terdapat perubahan energi potensial gravitasi, sehingga berlaku persamaan W = m g h1 – h2 W = 10 . 10 . 0 – 1,5 W = – 150 joule Tanda – berarti diperlukan sejumlah energi untuk mengangkat balok tersebut. 12 Sebuah air terjun setinggi 100 m, menumpahkan air melalui sebuah pipa dengan luas penampang 0,5 m2. Jika laju aliran air yang melalui pipa adalah 2 m/s, maka tentukan energi yang dihasilkan air terjun tiap detik yang dapat digunakan untuk menggerakkan turbin di dasar air terjun! Penyelesaian Telah terjadi perubahan kedudukan air terjun, dari ketinggian 100 m menuju ke tanah yang ketinggiannya 0 m, jadi energi yang dihasilkan adalah W = m g h1 – h2 Untuk menentukan massa air terjun tiap detik adalah Q = A . v Q = debit air melalui pipa , A = luas penampang , v = laju aliran air Q = 0,5 . 2 Q = 1 m3/s Q = V = volume, t = waktu, dimana t = 1 detik 1 = V = 1 m3 r = r = massa jenis air = 1000 kg/m3, m = massa air 1000 = m = 1000 kg W = m g h1 – h2 W = 1000 . 10 . 100 – 0 W = joule Soal dan Pembahasan Usaha dan Energi 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 ! 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 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 = 401025 Ep = 10000 j 4. Sebuah mangga yang massanya kg menggantung pada tangkainya dan berada 40 m dari pemukaan tanah. Hitung usaha yang dilakukan mangga jka mangga jatuh bebas dari tangkainya ! Diketahui m = 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 kg10 m/s20 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 = kg v = 10 m/s Ditanya Ek . . . ? Jawab Ek = ½ m v2 Ek = ½ Ek = 25 j 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 10500 Δ Ek = 2500 j Sekian postingan saya kali ini, semoga bermanfaat. Wassalamu’alaikum Wr Wb
Sebuahsepeda dan penumpangnya bermassa 150 kg. Jika kecepatan sepeda dan penumpangnya 72 km/jam, energi kinetik yang dilakukan pemilik sepeda adalah . 10.000 J
BerandaSebuah sepeda dan penumpangnya bermassa 150 kg. Ji...PertanyaanSebuah sepeda dan penumpangnya bermassa 150 kg. Jika kecepatan sepeda dan penumpangnya 72 km/jam, energi kinetik yang dilakukan pemilik sepeda adalah ….Sebuah sepeda dan penumpangnya bermassa 150 kg. Jika kecepatan sepeda dan penumpangnya 72 km/jam, energi kinetik yang dilakukan pemilik sepeda adalah …. JAAA. ACFREELANCEMaster TeacherPembahasan Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!949©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia
Sebuahsepeda dan penumpangnya bermassa 100 kg, jika kecepatan sepeda dan penumpangnya 72 km/jam, tentukan energi kinetik yang dilakukan pemilik sepeda - 125554 shafirarizqy shafirarizqy 05.10.2017 Fisika Sekolah Menengah Atas terjawab
Uploaded byYayu Syaphirakusnadi 0% found this document useful 0 votes256 views6 pagesDescriptionsoal fisikaCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsDOCX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?Is this content inappropriate?Report this Document0% found this document useful 0 votes256 views6 pagesSoal Fisika EnergiUploaded byYayu Syaphirakusnadi Descriptionsoal fisikaFull descriptionJump to Page You are on page 1of 6Search inside document You're Reading a Free Preview Pages 4 to 5 are not shown in this preview. Buy the Full Version Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime.
terjawab• terverifikasi oleh ahli dan penumpangnya bermassa 100kg jika kecepatan sepeda dan penumpangnya 72km/jam tentukan energi kinetik yang dilakukan pemilik sepeda ! 2. sebuah mobil yang mula mula diam dipacu dalam 4 s . sehingga mempunyai kecepatan 108km/jam . jika massa mobil 500 kg tentukan usaha yang dilakukan ! Iklan
SOAL ULANGAN 3BAB ENERGI FISIKA SMPPetunjuk Pengerjaan1. Soal Terdiri dari 15 soal pilihan Ganda2. Bacalah soal dengan teliti3. Pilihlah jawaban yang menurut anda paling tepat dan benar4. Apabila ada soal atau tulisan yang salah silahkan laporkan kepada pengawas ujian5. tuliskan jawaban anda beserta caranya di selembar kertas kosong6. waktu pengerjaan 45 menit7. Teliti dan periksa kembali jawaban anda sebelum dikumpulkan kepada pengawas8. kumpulkan lembar jawaban beserta lembar cara pengerjaaan kepada pengawas1. Seorang siswa mengangkat benda yang massanya 10 kg. Bila energi potensialnya 850 joule dan percepatan di tempat itu 10 N/kg, maka siswa tersebut dapat mengangkat benda setinggi ...a. 85 m c. 20 mb. 15 m d. 8,5 m2. Energi matahari adalah energi ...a. inti c. listrikb. kinetik d. potensial3. Yang termasuk bentuk energi diantaranya 1 usaha 3 gaya2 bunyi 4 cahayaPernyataan di atas yang benar adalah ...a. 1,2 dan 3 c. 2 dan 4b. 1 dan 3 d. 4 saja4. Energi adalah ...a. sesuatu yang dapat diciptakanb. kecepatan untuk melakukan usahac. kemampuan untuk melakukan usahad. sesuatau yang dapat dimusnahkan5. Alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik adalah ...a. akumulator c. kompor listrikb. senter d. dinamo6. Sebuah lemari dengan berat 50 kg di dorong dengan gaya 20 N. Usaha yang bekerja pada lemari jika lemari berpindah sejauh 25 m adalah …a. 250 Jb. 500 Jc. 750 Jd. 1000 J7. Seorang anak yang massanya 40 kg berada di lantai3 sebah gedung pada ketinggian 15 m dari atas tanah. Energi potensial anak jika sekarang anak tersebut berada di lantai 5 dan berada 25 m dari tanah adalah …a. 100 Jb. 1000 Jc. 10000 Jd. 100000 J8. Peluru yang massanya 500 gram di tembakkan sehingga peluru bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Energi kinetik peluru tersebut adalah …a. 100 Jb. 75 Jc. 50 Jd. 25 J9. Perhatikan alat seperti gambar berikut!Ketika alat tersebut sedang digunakan, perubahan energi yang terjadi adalah...a. energi kimia → energi cahaya → energi panasb. energi panas → energi cahaya → energi kimiac. energi panas → energi kimia + energi cahayad. energi kimia → energi panas + energi cahaya10. Perhatikan gambar di samping!Benda A mempunyai massa gram berada pada posisi seperti gambar. Setelah beberapa saat benda tersebut jatuh ke tanah. Energi potensial terbesar yang dimiliki oleh benda A adalah…diketahui gbumi = 10 m/s2a. 15 jouleb. 200 joulec. 300 jouled. joule11. Sebutir peluru bermassa 10 gram bergerak dengan kecepatan 100 m/s. energi kinetik peluru tersebut adalah....a. 50 jouleb. joulec. jouled. joule12. Sebuah sepeda dan penumpangnya bermassa 100 kg. Jika kecepatan sepeda dan penumpangnya 72 km/jam, energi kinetik yang dilakukan pemiliki sepeda adalah…a. Jb. 7200 Jc. 2000 Jd. J13. Sebuah mobil yang mula-mula diam, dipacu dalam 4 sekon, sehingga mempunyai kecepatan 108 km/jam. Jika massa mobil 500 kg, usaha yang dilakukan adalah. . .a. Jc. J14. Sebuah durian yang berada dipohonnya dengan tinggi 5 m diatas tanah, jika energi potensial durian itu adalah 196 J. Massa durian tersebut adalah. . .a. 2 Kgb. 4 Kgc. 6 kgd. 8 Kg15. Alat yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik adalah …a. Generatorb. Akic. Bateraid. Solar sel
Sepedamempunyai roda belakang dengan jari-jari 35 cm, Gigi roda belakang dan. Sebuah planet bermassa 6 x 10 24 kg dan berjari-jari 4.000 km. Tentukan percepatan. Suatu balok bermassa 2 kg berada pada bidang miring dengan kemiringan 30°. Jika koefisien gesek statis dan kinetis antara bidang miring dan balok 0,2 dan 0,1, tentukan jarak
sairadjufri9366 sairadjufri9366 Fisika Sekolah Menengah Pertama terjawab • terverifikasi oleh ahli Iklan Iklan 18Navillera 18Navillera Ek = 1/2 m v²Ek = 1/2 * 100 * 72²Ek = 50 * 5184Ek = J Iklan Iklan DiahYusi DiahYusi Dik m = 100 kgv = 72 km/jamDit Ek = ......?Jawab Ek = 1/2 x m x v²=1/2 x 100 x 72²= 50 x 5184= 259200 Joule Iklan Iklan Pertanyaan baru di Fisika untuk dapat terbang dengan cepat seekor serangga perlu mengibaskan sahamnya sebanyak 50 kali dalam suatu satu detik maka waktu getar sayapnya adalah Harga 2 lusin buku tulis adalah harga 8 buku tulis/ Sebuah mesin pengangkat mobil mempunyai luas penampang kecil dan besar seluas 8 cm2 dan 20cm2. Jika gaya tekan di penampang kecil 20 N maka gaya angka … t dipenampang besar adalah Jelaskan yang dimaksud dengan jasa! Beerilah contohnya 8. Syifa memotret sebuah objek yang diletakkan 10 cm di depan lensa cekung pada kamera yang ia gunakan dengan jarak fokus 5 cm. Maka perbesaran bayang … an yang terjadi sebesar .... Sebelumnya Berikutnya Iklan
. 2 393 190 90 467 153 51 322
sebuah sepeda dan penumpangnya bermassa 100 kg
