usaha dan enegi

Untuk kelas xi tanggal 14 nov
40 soal untuk 2 minggu, tiap minggu 20 soal.

• Pilihlah salah satu jawaban yang benar!


1. Untuk memindahkan scbuah benda yang memiliki massa 2 kg pada arah vertical diperlukan usaha sebesar 200 joule. Jika g = 10 m/s2, maka besarnya perpindahan benda adalah
a. 0,5 m d. 10 m
b. 1,50 m e. 15 m
c. 7,5 m

2. Seorang menarik benda bermassa 2 kg dengan menggunakan sepotong tali seperti pada gambar. Usaha yang dilakukan anak tersebut untuk memindahkan benda sejauh 4 m adalah

a. 40 J d. 200 J
b. 80 J e. 400 J
c. 120 J

Untuk soal no. 3 dan 4, berhubungan denga grafik di bawah ini!

3. Usaha yang dilakukan untuk menggerak-kan benda dari A ke C adalah
a. 50 J d. 140 J
b. 70 J e. 200 J
c. 100 J

4. Usaha paling besar dilakukan ketika benda digerakkan dari
a. A ke B d. A ke C
b. B ke C e. B ke D
c. C ke D


5. Sebuah benda ditarik dengan gaya 100 N sehingga bergerak lurus pada bidang horizontal, jika gaya gesek 50 N dan massa benda 5 kg. Benda bergeser sejauh 10 m, besarnya usaha yang dialami benda adalah
a. 500 J d. 1500 J
b. 750 J e. 2000 J
c. 1000 J

6. Sebuah benda massa 2 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s2. Beberapa saat kemudian benda itu bergerak dengan kecepatan 6 m/s. Usaha total yang dikerjakan pada benda selama beberapa saat tersebut adalah
a. 10 J d. 36 J
b. 16 J e. 40 J
c. 20 J

7. Sebuah bola bermassa 1 kg bergerak dari A ke B melalui lintasan lengkung licin. Usaha yang dilakukan bola dari A ke B adalah

a. 40 J d. 200 J
b. 80 J e. 400 J
c. 100 J

8. Sebuah balok bermassa 2 kg meluncur dari keadaan diam menuruni suatu bidang miring licin sepanjang 12 m. Sudut kemiringan bidang miring terhadap horizontal adalah 530. Ketika sampai di dasar bidang miring energi kinetiknya adalah
a. 48 J d. 192 J
b. 96 J e. 288 J
c. 154 J


9. Sebuah benda dengan massa 2 kg terletak di tanah. Benda itu ditarik vertical ke atas dengan gaya 25 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Jika g = 10m/s2, energi kinetik benda saat mengenai tanah adalah
a. 150 J d. 50 J
b. 125 J e. 25 J
c. 100 J

10. Sebuah bola dengan massa 1 kg ditendang dengan sudut elevasi 60 dan kecepatan awal 40 m/s sehingga menempuh lintasan parabola. Pada saat ketinggian maksimum maka energi potensial bola adalah
a. 200 J d. 800 J
b. 400 J e. 1000J
c. 600 J

11. Sebuah bola dengan massa 2 kg berada di atas meja yang tingginya 1,5 m di atas tanah. Apabila bola jatuh bebas, maka kecepatan bola saat tinggi bola 0,3 m dari atas tanah adalah
a. m/s d. m/s
b. 2 m/s e. 5 m
c. 3 m/s

12. Energi potensial suatu benda pada ketinggian tertentu adalah x, untuk memindahkan benda menjadi 2 kali ketinggian semula usahanya adalah
a. –x d. 2x
b. x e. 3x
c. -2x

13. Berikut adalah pernyataan tentang Usaha dan Energi
1. Dimensi usaha sama dengan dimensi energi
2. Satuan Energi adalah kgm2/s2
3. Besarnya usaha berbanding lurus dengan perpindahan
4. Energi kinetik berbanding lurus dengan kecepatan
Pernyataan yang benar adalah
a. (1), (2) dan (3)
b. (1) dan (3)
c. (2) dan (4)
d. (4) saja
e. (1), (2), (3) dan (4)


14. Mobil dengan massa 1200 kg melaju dengan kecepatan 72 km/jam, agar mobil dapat berhenti pada jarak 100 m maka besarnya usaha untuk mengerem mobil adalah
a. 1.200 J d. 3.600 J
b. 1.800 J e. 24.000J
c. 2.400 J

15. Sebuah benda kecil mulai meluncur dari suatu puncak lingkaran tegak licin dengan jari-jari 90 cm, seperti pada gambar. Ketinggian benda dari tanah ketika anak mulai meninggalkan lingkaran adalah


a. 90 m d. 45 m
b. 75 m e. 15 m
c. 60 m

16. Sebuah peti seberat 40 N mulai dari keadaan diam meluncur ke bawah suatu bidang miring kasar sepanjang 6 m. bidang miring membentuk sudut 370 terhadap horizontal dan gaya gesekan antara peti dan bidang miring adalah 6 N. Kelajuan peti ketika tiba di dasar bidang miring adalah
a. 12 m/s d. 6 m/s
b. 3 m/s e. 4 m/s
c. 6 m/s

17. Sebuah pegas memiliki grafik gaya terhadap simpangan sebagai berikut

Energi potensial yang dimiliki oleh pegas pada saat simpangannya 4 cma adalah
a. 160 J d. 0,8 J
b. 80 J e. 0,4 J
c. 1,6 J


18. Dua buah titik melakukan gerak harmonik sederhana pada satu garis lurus. Mula-mula kedua titik berangkatdari titik keserimbangan dengan arah yang sama denan periode masing-masing sekon dan sekon, maka beda fase setelah kedua titik bergerak sekon adalah ..
a. d.
b. e.
c.
19. Sebuah beban yang tergantung pada pegas bergetar harmonis dengan ampitudo 4 cm, pada saat simpangan beban 2 cm dari titik kesetimbangan energi potensialnya 10 J, maka energi mekaniknya adalah
a. 40 J d. 24 J
b. 36 J e. 20 J
c. 30 J

20. Usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas A sebesar 2 cm adalah 10 J. Dengan gaya yang sama, usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas A sebesar 4 cm adalah
a. 40 J d. 24 J
b. 36 J e. 20 J
c. 30 J

21. Energi potensial pegas terbesar dimiliki benda ketika
a. Simpangan maksimum
b. Simpangan Nol
c. Ep = Ek
d. Energi kinetik maksimum
e. Tidak dapat ditentukan

22. Sebuah pegas yang tergantung tanpa beban panjangnya 25 cm. Kemudian ujung kawat pegas digantungi beban 200 gram sehingga panjang pegas menjadi 30 cm. Jika beban tersebut ditarik ke bawah sejauh 5 cm, maka energi potensial elastik pegas adalah
a. 0,025 J d. 0,25 J
b. 0,05 J e. 0,5 J
c. 0,1 J

23. Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm dan tegak di atas permukaan tanah dijatuhi martil 10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya, bila gaya tahan rata-rata tanah adalah 500 N maka banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan terhadap tongkat agar menjadi rata dengan permukaan tanah adalah
a. 4 kali d. 8 kali
b. 5 kali e. 10 kali
c. 6 kali

24. Suatu pegas dengan konstanta pegas 100 N/cm. Ketika pegas ditarik sehingga bertambah panjang 2 cm maka energi potensial pegasnya adalah
a. 200 J d. 5 J
b. 50 J e. 2 J
c. 20 J

25. Energi potensial pegas sebanding dengan
a. Simpangan
b. Kuadrat simpangan
c. (Konstanta pegas)-1
d. kecepatan getar
e. frekwensi getaran

26. Suatu benda bermassa m bergetar dengan frekuensi f dan amplitudo A, Energi mekanik yang dimiliki benda itu adalah
a. 22mf2A2 d. 42mfA2
b. 42mf2A2 e. 22m2f2A2
c. 22mfA2

27. Perbandingan Ek dengan Ep partikel yang bergerak harmonik adalah 1 : 2. Jika Ep =100 J mka energi mekanik getaran adalah
a. 50 J d. 200 J
b. 100 J e. 250 J
c. 150 J

28. Sebuah partikel bermassa 1 gram bergerakharmonik sederhana dengan amplitudo 2  103 m. Percepatan partikel pada saat simpangannya maksimum adalah 8  103 m/s2, maka frekuensi getaran adalah ....
a. m/s2 d. 1000 m/s2
b. m/s2 e. 200 m/s2
c. m/s2

29. Usaha yang diperlukan untuk menarik pegas dengan konstanta pegas K sejauh 4 cm adalah 4 Joule. Maka usaha yang diperlukan untuk menarik 2 buah pegas identik yang tersusun parallel (konstanta pegas masing-masing K) sejauh 4 cm adalah
a. 8 Joule d. 2 Joule
b. 6 Joule e. 0,5 Joule
c. 4 Joule

30. Grafik hubungan antara gaya dan simpangan pada suatu pegas adalah sebagai berikut

Energi potensial pegas pada saat simpangannya 2 cm adalah
a. 1,2 Joule d. 0,6 Joule
b. 1,0 Joule e. 0,3 joule
c. 0,8 Joule


31. Simpangan dari sebuah pegas yang bergetar harmonis dengan amplitudo 1 cm, ketika energi kinetis 3 kali energi potensial adalah ...
a. 0 d. cm
b. 0,25 cm e. cm
c. cm

32. Pada saat simpangan suatu pegas maksimum maka pernyataan berikut yang benar adalah
a. Energi potensial maksimum
b. Kecepatan maksimum
c. Energi kinetik maksimum
d. Energi mekanik maksimum
e. Energi potensial sama dengan energi kinetik

33. Pada saat kecepatan getar pegas maksimum maka
a. Energi potensial maksimum
b. Simpangan getar maksimum
c. Energi kinetik maksimum
d. Energi mekanik maksimum
e. Energi potensial sama dengan energi kinetik

34. Daya adalah ....
a. Energi per satuan volume
b. Energi per satuan massa
c. Energi per satuan waktu
d. Gaya kali perpindahan
e. Tegangan kali kuadrat arus


35. Air terjun setinggi 10 meter di atas permukaan sungai mengalirkan air 1000 liter per detik, jika massa jenis air adalah 1000 kg/m3, maka daya maksimal yang dapat dihasilkan air terjun di permukaan sungai adalah
a. 0,1 kilowatt
b. 1 kilowatt
c. 10 kilowatt
d. 100 kilowatt
e. 1000 kilowatt

36. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 m/s, jika mobil memiliki daya 100 hp
(1 hp = 746 watt), maka gaya yang dimiliki mobil itu adalah
a. 11190 N d. 746 N
b. 7460 N e. 373 N
c. 3730 N

37. Sebuah mesin memiliki daya 250 hp, maka apabila dinyatakan dalam watt dayanya adalah (watt)
a. 373000 d. 29840
b. 298400 e. 18650
c. 186500

38. Air terjun “curug cepe” dapat menghasilkan daya maksimum 2 Mwatt, apabila suatu mesin hanya dapat mengkonversi 60% dari energi air terjun menjadi energi listrik. Maka energi listrik maksimal yang dapat diperoleh setiap detik adalah
a. 3,33 Mwatt d. 0,8 Mwatt
b. 1,8 Mwatt e. 0,5 Mwatt
c. 1,2 Mwatt

39. Panel surya dengan luas permukaan 1 m2 digunakan untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik pada suatu siang dengan intensitas cahaya matahari 1000 watt/m2. Jika energi listrik yang diperoleh 90 joule setiap detik, maka efisiensi panel surya adalah
a. 4,5 % d. 14%
b. 9% e. 19%
c. 12%

40. Berikut adalah sumber-sumber energi yang dapat diperbaharui kecuali
a. Fosil
b. Matahari
c. Air
d. Angin
e. Gelombang