Latihan 4
A. Pilihan Ganda
1. Sebuah gaya F = (2i +3j)N melakukan usaha
dengan titik tangkapnya berpindah menurut:
r =(4i + aj)m dan vektornya i dan j berturut-turut adalah vektor satuan yang searah dengan sumbu x dan sumbu y pada koordinat Cartesian. Bila usaha itu bernilai 26 J, maka nilai α sama dengan ....
r =(4i + aj)m dan vektornya i dan j berturut-turut adalah vektor satuan yang searah dengan sumbu x dan sumbu y pada koordinat Cartesian. Bila usaha itu bernilai 26 J, maka nilai α sama dengan ....
A.
5 D. 8
B.
6 E. 12
C.
7
2. Dua buah benda A dan B yang bermassa
masing-masing m, jatuh bebas dari ketinggian h meter dan 2h meter. A menyentuh
tanah dengan kecepatan v m/s, maka benda B akan menyentuh tanah dengan energi
kinetik ....
A. 
mv2 D. 
mv2
mv2 D. mv2
B. mv2 E. 
mv2
mv2
C. 
mv2
mv2
3.
Sebuah benda dengan massa 1 kg dilemparkan
vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g = 10 m/s2,
besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 m adalah ....
A.
300 J D. 600 J
B.
400 J E.
700 J
C.
500 J
4.
Sebuah benda bermassa 4 kg mengalami jatuh
bebas dari ketinggian 56 meter (g = 10 ms-2). Jika 20% energi
berubah menjadi kalor pada saat menumbuk lantai, maka besarnya ....
A.
9,6 kalori D. 43,6 kalori
B.
12,2 kalori E. 48,0 kalori
C.
16,8 kalori
5.
Untuk menarik balok dengan posisi seperti pada gambar diperlukan gaya sebesar
22 Newton. Dengan diberi usaha sebesar 23 joule, balok bergeser 3 meter arah ke
kanan. Sudut α adalah ....
A.
300 D. 570
B.
370 E. 600
C.
450
6.
Sebuah motor listrik mengangkat benda
seberat 1,5 kg ke atas setinggi 3 m (g = 10 m/s2). Bila tegangan,
arus dan efisiensi motor berturut-turut adalah 12,5 V ; 15A, dan 60%, maka
waktu yang diperlukan motor listrik tersebut adalah ....
A.
3 s D. 6 s
B.
4 s E. 8 s
C.
5 s
7. Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Setiap detik air mengalir 10 m3.
Jika efisiensi generator 55% dan g = 10 m/s2, daya rata-rata yang
dihasilkan adalah ....
A.
110 KW D. 2.500 KW
B.
1.100 KW E. 5.500 KW
C.
2.200 KW
8. Sebuah benda massanya 1 kg dilempar
vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20ms-1. jika g = 10 m/s2,
energi kinetik benda saat mencapai 
dari tinggi maksimum
adalah....
dari tinggi maksimum
adalah....
A.
100 J D. 50 J
B.
75 J E. 25 J
C.
40 J
9. Sebuah benda dilemparkan dengan sudut
elevasi 600. Jika energi
kinetik awal benda adalah E,
dikedudukan tertinggi , maka energi kinetik benda tersebut adalah ....
A.
0 D. 0,60 E
B.
0,25 E E. 0,80 E
C.
0,50 E
10.
Sebuah benda memiliki energi potensial
5.000 J, massa benda 10 kg, dan percepatan gravitasi bumi
g = 10 ms-2. Kemudian benda tersebut jatuh bebas. Dari
pernyataan berikut ini yang benar adalah .....
A.
kecepatan benda saat akan tiba di tanah 100
ms-1
B.
benda jatuh dari ketinggian 25 meter
C.
waktu yang diperlukan untuk sampai benda di tanah
10 sekon
D.
energi kinetik benda saat tiba di tanah
2.500 J
E.
energi mekanik benda 5.000 J
11. Sebuah benda benda jatuh bebas dari ketinggian
100 m. Kecepatan benda pada ketinggian 95 m adalah ....
A.
5 ms-1 D. 20
ms-1
B.
10 ms-1 E. 25 ms-1
C.
15 ms-1
12. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 80
m. Pada saat kecepatan benda 20 ms-1, benda berada pada
ketinggian ....
A.
30 m D. 50 m
B.
20 m E. 40 m
C.
60 m
13.Sebuah benda ditembakkan
vertikal ke atas dari ketinggian 100 m dengan kecepatan awal 40 ms-1.
Tinggi benda pada saat kecepatan 50 ms-1 adalah ....
A.
Nol D. 80 m
B.
10 m E. 120 m
C.
40 m
14.Sebuah benda massa 5 kg dari keadaan diam,
dikerjakan gaya mendatar 20 N. Pada saat kecepatan benda 20 ms-1,
perpindahan benda adalah ....
A.
80 m D. 50 m
B.
70 m E. 40 m
C.
60 m
15.Sebuah benda berpindah 20 m, karena sebuah
gaya 30 N. Usaha yang dilakukan gaya kepada benda adalah ....
A.
600 J D. 0,6 J
B.
60 J E. 6.000 J
C.
6 J
16.Sebuah benda massanya 6 kg dari keadaan
diam dikerjakan gaya tetap 30 N selama 4 detik. Usaha yang dilakukan gaya itu
adalah ....
A.
1.200 J D. 800 J
B.
1.100 J E. 600 J
C.
1.000 J
17. Seorang ibu menjinjing keranjang dengan massa
20 kg berjalan sejauh 10 m. Jika percepatan gravitasi 10 ms-1, ibu
itu melakukan usaha sebesar ....
A.
2.000 J D. 100 J
B.
1.000 J E. Nol
C.
200 J
18.Sebuah mobil massanya 2.000 kg, direm
dengan gaya 40.000 N, hingga berhenti pada jarak 2 m. Usaha pengereman mobil
itu adalah ....
A.
1,6 . 105 J D. 8 . 103 J
B.
8 . 104 J E. 4 .
103 J
C.
4 . 104 J
19. Di bawah ini
mempunyai satuan yang sama, kecuali ....
A.
usaha – energi
B.
usaha – energi kinetik
C.
energi potensial – energi kinetik
D.
tenaga – usaha
E.
gaya – usaha
20. Di bawah ini
yang bukan merupakan satuan usaha adalah ....
A.
Newton meter
B.
Joule
C.
kg m2 s-2
D.
kg m2/s2
E.
kg m2 s2
B. Essay
1.
Dua benda A dan B memiliki massa yang sama m. Keduanya dijatuhkan vertikal ke bawah dari ketinggian h meter dan 1,5 h meter.
Jika benda A menyentuh tanah dengan kecepatan v, hitunglah energi kinetik benda B ketika menyentuh tanah!
2. Dengan kecepatan 4
m/s, sebuah bola
bermassa 0,50 kg meluncur horisontal dari puncak sebuah bukit yang tingginya 76
m. Tentukan :
m/s, sebuah bola
bermassa 0,50 kg meluncur horisontal dari puncak sebuah bukit yang tingginya 76
m. Tentukan :
a.
energi kinetik awal bola !
b.
energi potensial awal bola !
c.
energi kinetik bola ketika menyentuh tanah !
d.
kecepatan bola ketika menyentuh tanah !
3. Sebuah elektromotor digunakan untuk
mengangkat beban bermassa 4 kg vertikal ke atas (g = 9,8 m/s2). Bila
elektromotor bekerja pada tegangan 20 V, arus yang mengalir 3,92 A, dan dalam
waktu 2 detik dapat mengangkat beban tersebut setinggi 2 m. Berapa efisiensi
elektromotor tersebut ?
4.
Hitunglah daya listrik yang diperlukan oleh
sebuah pompa air, jika pompa tersebut dapat menyedot 120 kg air per menit dari
sumber yang berada 12 meter dibawahnya dan efisiensi mesin pompa air 80 % !
5. Sebuah balok kayu dilepaskan dari puncak
bidang miring dengan ketinggian 1,25 meter. Sudut kemiringan
bidang terhadap horisontal adalah 450. Jika g = 10 ms-2 , tentukanlah
kecepatan balok saat tiba di ujung bawah bidang miring, untuk :
a.
bidang miring licin !
b. bidang miring kasar dengan koefisien gesekan
kinetis antara bidang miring dan balok 0,2 !
0 Response to "Latihan Soal Usaha dan Energi"
Posting Komentar