Pembahasan soal hubungan usaha dengan energi

Pembahasan soal hubungan usaha dengan energi

Dibawah ini merupakan pembahasan soal-soal hubungan usaha dengan energi. Usaha dapat dikaitkan dengan energi kinetik ataupun dengan energi potensial. Usaha merupakan perubahan energi kinetik dan usaha merupakan perubahan energi potensial. Hubungan usaha dengan energi adalah materi fisika kelas XI SMA semester 1. Oke langsung saja dapat disimak pembahasannya dibawah ini!

Nomor 1

Seorang supir bis mempercepat laju mobilnya dari 10 m/s menjadi 20 m/s. Jika massa bis 2.000 kg, maka usaha yang dilakukan mobil bis adalah....

A. 10 kj

B. 100 kj

C. 200 kj

D. 1.000 kj

E. 2.000 kj

Pembahasan

Menghitung usaha yang berkaitan dengan energi kinetik:

W = ½ m (v₂² – v₁²)

W = 1/2 . 2.000 kg [(20 m/s)² – (10 m/s)²] 

W = 1.000 [100] joule

W = 100.000 joule = 100 kj

Jawaban: B

Nomor 2

Jeni membutuhkan usaha sebesar 2.000 joule untuk mempercepat sepedanya yang mula-mula bergerak dengan kelajuan 10 m/s. Jika massa jenis dan sepeda 80 kg, kecepatan akhir sepeda adalah...

A. 5√6 m/s

B. 7 m/s

C. 9√6 m/s

D. 10 m/s

E. 20 m/s

Pembahasan

Menghitung kecepatan akhir jika usaha yang diketahui:

W = ½ m (v₂² – v₁²)

2.000 j = 1/2 . 80 kg (v₂² – (10 m/s)²)

(v₂² – (10 m/s)²) = 2.000 j / 40 kg = 50 j/kg

v₂² = (50 + 100) (m/s)²) = 150 (m/s)²

v₂ = 5√6 m/s

Jawaban: A

Nomor 3

Benda bermassa 10 kg bergerak lurus dengan percepatan 2 m/s2 selama 2 sekon. Apabila kecepatan awal benda 5 m/s, usaha yang dilakukan benda adalah...

A. 40 kj

B. 49 kj

C. 56 kj

D. 64 kj

E. 75 kj

Pembahasan

Hitung terlebih dahulu perpindahan benda:

s = v₀ . t + ½ . a . t² = 5 m/s . 2 s + 1/2 . 2 m/s². (2)²

s = 10 m + 4 m = 14 m

Menghitung usaha yang dilakukan benda

W = ½ m (v₂² – v₁²) = m . a . s = 2.000 kg . 2 m/s² . 14 m = 56 kj

Jawaban: C

Nomor 4

Susi mendorong balok bermassa 20 kg pada lantai miring kasar dengan gaya 100 N. Jika kecepatan awal balok 4 m/s dan balok berhenti setelah menempuh jarak 4 m, besar usaha yang dilakukan gaya gesek adalah...

A. 240 j

B. 340 j

C. 400 j

D. 560 j

E. 620 j

Pembahasan:

Hitung terlebih dahulu percepatan balok:

F = m . a

a = F / m = 100 N / 20 kg = 5 m/s

Menghitung usaha

W = m . a . s = 20 kg . 5 m/s² . 4 m = 400 j

Jawaban: C

Nomor 5

Ali mengangkat batu bermassa 10 kg dari tanah sampai ketinggian 1 m. Jika g = 10 m/s² maka usaha yang dilakukan Ali sebesar.....

A. 10 joule

B. 20 joule

C. 40 joule

D. 80 joule

E.100 joule

Pembahasan:

Menghitung usaha yang berkaitan dengan energi potensial.

W = Ep2 - Ep1

W = mgh2 = mgh1

W = mg (h2 - h1) = 10 kg . 10 m/s² (1 m - 0 m)

W = 100 joule

Jawaban: E

Pembahasan soal usaha dan energi video youtube

.
Topik: #hubungan usaha dengan energi #Materi fisika kelas XI SMA