Senin, 12 Oktober 2020

USAHA, ENERGI DAN DAYA

 A.    Usaha dan  Energi

 ·         Usaha

W =  F . s

W =  F . s. cos α

W = SF . s 

·         Energi 

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha.  1 kalori = 4,2 J.

·         Usaha Sebagai Perubahan Energi Kinetik

W =  DEk  =  ½ m (v22 - v21)

·         Usaha Sebagai Perubahan Energi Potensial.

      W =  DEp    =  mg(h2 - h1)

·           Energi Potensial Gravitasi    Ep = m . g . h

·            Energi Potensial Pegas : Ep = ½ . k. x2     = ½ . F . x

            ·           Energi Kinetik : Ek = ½ mv2

 

B.     Daya

·                     P  =  W/t = F . v

·                     Efisiensi.

         h = Wout/Win  x 100 %       atau         h =  Pout/Pin     x 100 %      

 

C.    Hukum Kekekalan Energi                                         

 

·         Hukum Kekekalan Energi Mekanik Total

                                Em = Ek + Ep

                                              Em1 = Em2

                                    Ek1 + Ep1  = Ek2 + Ep2

                ½ mv12 + mgh1 = ½ mv22 + mgh2

·         Perubahan Bentuk Energi

h. Ep = W

h. m.g.h = P.t

h.r. Q.g.h = P

Q = V/t , dan  m = r.V


Soal-Soal Latihan Akhir  Bab 

 Pilihlah jawaban yang paling tepat!

1.        Dimensi dari energi adalah ... .

a.  ML2T-2                                                    d. MLT2

b.  ML2T3                                            e. MLT1

c.  ML-2T3                            

2.  Energi kinetik yang dimiliki oleh benda massa 4 kg adalah 18 joule, maka kecepatannya adalah ... .

a.  2 m/s                          d.    12 m/s

b.  3 m/s                      e.    15 m/s

c.   9 m/s

3.     Sebuah mobil ditarik dengan gaya mendatar 20 N di atas lantai yang licin, sehingga balok berpindah sejauh 10 m. Usaha yang dilakukan oleh gaya untuk memindahkan benda tersebut adalah … .

a.   200 J                            d. 0,2 J

b. 20 J                                e. 0,02 J

c.   2J

4.      Seorang anak mendorong dinding dengan gaya 60 N dan dinding diam, usaha yang dilakukan anak itu adalah … .

a. 6000 J                                        d. 0,6 J

b. 600 J                                          e.   0 J

c. 60 J

5.      Sebuah balok ditarik di atas lantai dengan gaya 25 N mendatar sejauh 8 m. Usaha yang dilakukan pada balok adalah ... .

         a.    25 joule                                               d.   200 joule

         b.   50 joule                                               e.    250 joule

         c.    100 joule

6.       Gaya 40 N digunakan untuk menarik sebuah benda pada lantai datar yang licin. Jika tali yang digunakan untuk menarik benda membentuk sudut 45°, sehingga benda berpindah sejauh 8 m, maka besar usaha yang dilakukan adalah ... .

         a.    40 Ö2 joule                                         d.   210 Ö2 joule

         b.   120 Ö2 joule                                       e.    450 Ö2 joule

         c.    160 Ö2 joule

7.     Sebuah mobil mainan mempunyai kedudukan yang ditunjukkan oleh grafik pada gambar berikut. Usaha yang dilakukan mobil mainan untuk berpindah dari titik asal ke kedudukan sejauh 8 meter adalah … .

         a.    30 joule                                              

         b.   44 joule

         c.    45 joule                                              

         d.   46 joule

         e.    98 joule

8.        Sebuah balok bermassa 3 kg didorong ke atas bidang miring kasar. Jika gaya dorong 24 N ke atas sejajar bidang miring dengan kemiringan 37° dan gaya gesek balok dan bidang miring 3 N, sehingga balok berpindah sejauh 2 m, maka usaha total pada balok adalah ... .

         a.    6 joule                                                 d.   9 joule

         b.   7 joule                                                 e.    10 joule

         c.    8 joule

9.        Dimensi energi potensial adalah ... .

a.       MLT-1

b.      MLT-2

c.       ML-1T-2

d.      ML2T-2

e.       ML-2T-2

10.    Jika sebuah benda yang bermassa 2 kg bergerak dengan energi kinetik sebesar 16 joule, maka kecepatan benda tersebut yaitu ... .

a. 32 m/s                                                  d. 8 m/s

b. 14 m/s                                                  e. 4 m/s

c. 10 m/s

11.    Energi potensial benda bermassa 6 kg pada ketinggian 5 meter adalah ... .

         a.    150 joule                                             d.   450 joule

         b.   200 joule                                              e.    600 joule

         c.    300 joule

12.    Usaha untuk memindahkan balok bermassa 0,25 kg dari ketinggian 1 m ke ketinggian 6 m adalah ... .

         a.    1,25 joule                                            d.   8,25 joule

         b.   6 joule                                                  e.    12,25 joule

         c.    6,25 joule

13.    Usaha untuk menggerakkan sepeda bermassa 100 kg dari keadaan diam menjadi berkecepatan 18 km/jam adalah ... .

         a.    12.500 joule                                        d.   19.500 joule

         b.   18.000 joule                                        e.    20.500 joule

         c.    18.500 joule

14.    Kelereng dilempar ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan 8 m/s. Kecepatan kelereng saat ketinggiannya 2 m saat bergerak ke atas adalah ... .

         a.    36 m/s                                                 d.   8 m/s

         b.   26 m/s                                                  e.    6 m/s

         c.    2 m/s

15.    Sebuah balok bermassa 400 gram dijatuhkan dari ketinggian 2 m ke permukaan tanah. Jika di permukaan tanah terdapat pegas dengan konstanta 100 N/m, maka pegas akan tertekan sebesar ... .

         a.    0,1 m                                                  d.   0,4 m

         b.   0,2 m                                                   e.    0,5 m

         c.    0,3 m

16.    Agar sebuah motor bermassa 300 kg berhenti dari kecepatan 36 km/jam sejauh 5 m, maka besar gaya pengereman yang perlu dilakukan adalah ... .

         a.    1.000 N                                              d.   4.000 N

         b.   2.000 N                                              e.    5.000 N

         c.    3.000 N

17.    Sebuah mesin dapat menurunkan benda 10 kg dari ketinggian 4 m ke permukaan tanah dalam 2 sekon. Daya dari mesin tersebut adalah ... .

         a.    125 watt                                             d.   275 watt

         b.   200 watt                                             e.    300 wat

         c.    250 watt

18.    Sebuah mobil mempunyai mesin dengan kekuatan 1000 daya kuda (horse power). Jika 1 HP = 746 watt, maka daya keluaran mesin dengan efisiensi mesin 90 % adalah ... .

         a.    7,460 . 105 watt                                  d.   6,714 . 105 watt

         b.   7,460 . 104 watt                                  e.    6,714 . 104 watt

         c.    7,460 . 103 watt

19.    Air terjun pada ketinggian 40 m mengalirkan air sebanyak 150.000 kg/menit. Jika efisiensi generator 50 %, maka daya yang dihasilkan generator adalah ... .

         a.    525 kW                                               d.   450 kW

         b.   500 kW                                               e.    400 kW

         c.    475 kW

20.    Benda bermassa 840 gram jatuh dari ketinggian 10 m. Jika seluruh energi potensial benda dapat diubah menjadi kalor (1 kalori = 4,2 joule), maka energi kalor yang terjadi (dalam kalori) adalah ... .

         a.    5                                                         d.   20

         b.   10                                                       e.    30

         c.    15

21.    Sebuah benda bermassa 25 kg terletak pada bidang miring tanpa gesekan dengan sudut 60° terhadap garis mendatar. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 dan benda bergeser sejauh 2 meter ke arah bawah maka usaha yang dilakukan oleh gaya berat adalah ... .

a.. 125 joule

b. 125√3 joule

c. 250 joule

d. 250√3 joule

e. 375 joule

22.    Sebuah benda dengan massa 1 kg dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila percepatan gravitasi g = 10 m/s2, besar energi saat ketinggian benda mencapai 20 m adalah ... .

a. 300 J                                                   d. 600 J

b. 400 J                                                   e. 700 J

c. 500 J

23.    Sebuah bola mempunyai energi potensial 5000 joule dan massa 0,5 kg dan percepatan gravitasinya 10 m/s2, maka ketinggian  bola tersebut adalah … .

a. 10 m

b. 100 m

c. 1.000 m

d. 10.000 m

e.  100.000 m

24.    Sebuah benda bermassa 6 kg bergerak dengan kecepatan 6 m/s memiliki energi kinetik sebesar … .

a. 36 joule

b. 360 joule

c. 108 joule

d.109 joule

e. 1080 joule

25.    Benda bermassa 5 kg dilempar ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s, besarnya energi potensial di titik tertinggi yang dicapai benda adalah J (g = 10 m/s2).

a.    200                                      d. 350 

b.    250                                      e. 400

c.    300 


Tidak ada komentar: