Bank Soal Ujian Fisika Usaha dan Energi

Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Apabila suatu sistem melakukan usaha pada sistem yang lain, maka sejumlah energi akan berpindah dari sistem pertama ke sistem kedua. Sebagai contoh, seoarang anak mendorong mobil mainan di lantai. Dapat dikatakan,, anak tersebut melakukan usaha pada mobil mainan. Pada sisi mobil mainan, sebagain usaha digunakan untuk bergerak translasi, atau menjadi energi gerak, sebagian digunakan untuk mengatasi gaya gesek lantai, sebagian lain berubah menjadi kalor. Pada sisi anak, tenaga kimia pada anak berubah menjadi energi.

Nah, energi ini bentuknya bermacam-macam. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena geraknya. Benda yang bergerak memiliki kecepatan, seperti mobil yang bergerak, dan peluru yang meluncur. Sehingga energi kinetik dapat dihitung dengan mengalikan antara massa objek dan setengah dari kuadrat kecepatannya. Ini merupakan energi kinetik translasi. Jika objek berputar seperti kincir angin, energi kinetik dapat dihitung dengan mengalikan momen inersia dengan setengah dari kuadrat kecepatan angularnya. So, jika objek menggelinding, yaitu bergerak translasi dan rotasi secara sekaligus, seperti roda mobil. Objek seperti ini memiliki energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi.

fisika usaha energi



Energi potensial merupakan energi yang dimiliki oleh suatu benda karena potensinya untuk bergerak. Seperti apel yang berada di atas meja. Meskipun apel diam, atau tidak bergerak, apel masih memiliki energi potensial. Karena jika meja digeser, apel akan jatuh ke lantai secara vertikal. Apel memiliki potensi untuk bergerak, apel diatas meja memiliki energi potensial. Karena penyebabnya adalah medan gravitasi Bumi, maka energi ini sering disebut sebagai energi potensial gravitasi, Besar energi potensial gravitasi adalah perkalian antara massa objek, percepatan gravitasi, dan tinggi objek dari titik referensi.

Energi potensial pegas, hampir mirip dengan energi potensial gravitasi. Hanya saja energi ini hanya dimiliki oleh pegas, atau objek yang terhubung dengan pegas. Pegas yang tidak tertekan tidak memiliki energi potensial pegas. Namun ketika pegas ini ditekan, pegas akan menyimpang atau mengalami perubahan panjang. Selama pegas ditekan, pegas memiliki energi potensial pegas. Karena jika tekanannya dihilangkan, pegas akan bergerak menuju posisi semua. Sehingga, pegas memiliki potensi untuk bergerak. Inilah yang dimaksud sebagai energi potensial pegas. Besar energi potensial pegas adalah tetapan pegas dikali dengan setengah dari kudrat simpangannya.

Jika suatu objek berubah keadaan, dari keadaan 1 menajdi keaddan 2. Secara keseluruan, energi mekanik sistem adalah tetap. Ini merupakan konsep dari energi mekanik. Secara matematis, jumlah energi kinetik, energi potensial gravitasi, dan energi potensial pegas di titik 1 dan 2 adalah sama. Jika salah satu faktor pada kondisi 1 berkurang maka faktor pada kondisi 2 akan bertambah. Sebagai contoh, apel yang berada di atas meja memiliki energi potensial gravitasi namun tidak memiliki energi kinetik. Akan tetapi setelah meja digeser, apel jatuh ke bawah, sesaat sebelum menyentuh permukan laintai, apel memiliki energi kinetik namun tidak memiliki energi potensial. Energi potensial apel di atas meja sama dengan energi kinetik apel di lantai. Dari sini dirumuskan hukum kekelakalan enegi.

Hukum kekekalan energi ini hampir sering muncul dalam berbagai soal terkait energi. Selain ini, kita juga dapat menghitung usaha dari grafik gaya-kedudukan. Teorema usaha-energi yang menghubungkan antara gaya total yang bekerja pada suatu sistem dan perubahan energi kinetik partikel. Energi potesial gravitasi dari planet-planet. Sistem konsevatif dan sistem non-konservatif. Menghitung daya dari usaha, dan lain sebagainya.

Berikut adalah beberapa contoh soal terkait Usaha dan Energi. Setiap soal merupakan pilihan ganda, Untuk melihat jawaban dari soal, kamu bisa meng-klik tombol "lihat jawaban". Kita akan diarahkan pada video youtube dari kanal "Catatan Si Rebiaz". Video tersebut sangat ringan, hanya berdurasi 3 menit, sekitar 20 MB untuk ukuran video HD 720p, menjadi setengahnya untuk 360p. So, tidak akan menghabisakn kuota internet. Jika kamu memiliki soal yang lain, kamu bisa menuliskannya pada kolom komentar. Mungkin saja soal yang kamu tulis akan dibahas pada video selanjutnya.

SOAL FISIKA USAHA DAN ENERGI
  1. Sebuah meja bermassa 10 Kg didorong dengan gaya sebesar 250 Newton bergeser sejauh 120 cm. Seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah besar usaha yang telah dilakukan?
    soal konsep usaha
    1. 100 Joule
    2. 200 Joule
    3. 300 Joule
    4. 400 Joule
    5. 500 Joule
    Lihat jawaban

  2. Sebuah benda bergerak lurus, berpindah lokasi sejauh, s = 2ǐ + 6ǰ ketika gaya F = 4ǐ - 8ǰ Newton dikenakan terhadapnya. Berapakah besar usaha yang dikerjakan pada benda tersebut?
    1. -10 Joule
    2. -20 Joule
    3. -30 Joule
    4. -40 Joule
    5. -50 Joule
    Lihat jawaban

  3. Sebuah partikel bergerak lurus, searah dengan arah gaya. Besarnya gaya dapat dilihat pada grafik berikut. Berapakah usaha yang dikerjakan pada partikel untuk mencapai x = 100 cm dan x = 20 cm?
    Usaha dari grafik
    1. 1.5 Joule
    2. 2.0 Joule
    3. 2.5 Joule
    4. 3.0 Joule
    5. 3.5 Joule
    Lihat jawaban

  4. Keranjang jeruk bermassa 12 Kg ditarik oleh gaya 100 Newton yang membentuk sudut 60° terhadap permukaan horizontal. Koefisien gesek kinetis antar keranjang dan lantai adalah 0.3. Berapakah usaha total yang dilakukan jika keranjang jeruk bergeser 5 m?
    konsep usaha total
    1. 70 Joule
    2. 75 Joule
    3. 80 Joule
    4. 85 Joule
    5. 90 Joule
    Lihat jawaban

  5. Bola basket bermassa 100 gram melambung dengan kecepatan awal 42 m/s pada sudut 30° terhadap bidang horizontal. Berapakah energi kinetik dari bola basket setelah 2 detik kemudian?
    konsep energi kinetik
    1. 30.4 Joule
    2. 45.6 Joule
    3. 52.7 Joule
    4. 66.2 Joule
    5. 78.0 Joule
    Lihat jawaban

  6. Bola basket bermassa 100 gram melambung dengan kecepatan awal 42 m/s pada sudut 30° terhadap bidang horizontal. Berapakah energi potensial dari bola basket setelah 2 detik kemudian?
    1. 11 Joule
    2. 22 Joule
    3. 33 Joule
    4. 44 Joule
    5. 55 Joule
    Lihat jawaban

  7. Bola basket bermassa 100 gram melambung dengan kecepatan tertentu, pada sudut 30° terhadap bidang horizontal. Setelah 2 detik kemudian, bola basket memiliki kecepatan √1324 m/s dan mencapai ketinggian 22 meter. Berapakah ketinggian maksimum yang dapat dicapai oleh basket?
    1. 22.05 meter
    2. 23.54 meter
    3. 24.20 meter
    4. 30.12 meter
    5. 42.00 meter
    Lihat jawaban

  8. Sebuah balok 3.6 Kg bergerak lurus pada permukaan licin oleh gaya horizontal. Pada titik tertentu, kecepatan balok adalah 4.8 m/s. Setelah bergerak 0.9 meter, kecepatan balok menjadi 7.2 m/s. Berapakah besar gaya yang bekerja pada balok tersebut?
    teorema usaha energi kinetik
    1. 18.3 Newton
    2. 24.5 Newton
    3. 36.2 Newton
    4. 48.8 Newton
    5. 57.6 Newton
    Lihat jawaban



Komentar