Tentukan besar usaha yang diperlukan jika balok bermassa 10 kg

All / Tentukan besar usaha yang diperlukan, jika balok bermassa 10

Tentukan besar usaha yang diperlukan, jika balok bermassa 10 kg di atas lantai licin ditarik dengan gaya 20 N membentuk sudut 63 terhadap horizontal, sehingga balok berpindah sejauh 5 m!

Kategori

materi tentang physics kelas 10 : usaha (kerja) dan energi,mekanika, konsep energi

1. Benda bermassa 10 kg bergerak diatas permukaan yang datar dan licin tanpa gaya gesek, jika benda di dorong dengan gaya100 N yang membentuk sudut 60° terhadap arah horisontal. Besar usaha jika perpindahan benda sejauh 5 m adalah … .

a. 100 J d. 250 J

b. 150 J e. 500 J

c. 200 J

jawab:

W = F.cosα.S = 100 . cos 60. 5 = 100.0,5.5 = 250 Joule

2. yang dilakukan oleh suatu gaya terhadap benda sama dengan nol apabila arah gaya dengan perpindahan benda membentuk sudut sebesar … .

a. 0° d. 90°

b. 45° e. 180°

c. 60°

jawab: D

3. balok dengan massa 1.800 gram (g =10 m/s2) ditarik secara vertikal selama 4 sekon. Jika balok berpindah setinggi 2 m, daya yang dihasilkan adalah ... .

a. 3.600 W d. 36 W

b. 900 W e. 9 W

c. 225 W

jawab:

4. Massa benda A tiga kali massa B dan kelajuan benda A setengah kali B. nilai Perbandingan energi kinetik benda A dengan B adalah …

a. 3 : 4 c. 2 : 3 e. 1 : 1

b. 3 : 2 d. 2 : 1

5. dengan massa 3 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika g = 10 m/s², maka energi potensial benda saat mencapai titik tertinggi adalah … .

a. 300 J c. 500 J e. 700 J

b. 400 J d. 600 J

jawab:

6. Sebuah benda 1 kg dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Besar energi kinetik benda pada saat mencapai ketinggian 20 m dari tanah sebesar … .

a. 100 J c. 400 J e. 800 J

b. 200 J d. 600 J

Jawab:

Ep1+Ek1= Ep2+Ek2

0+1/2m.v2 = mgh+Ek2

½.1.1600 = 1.10.20+Ek

Ek = 600 J

7. Benda yang bermassa 700 gram dilempar ke atas hingga mencapai ketinggian 9 m. Perubahan energi potensial benda ketika berada pada ketinggian 5 m sampai 9m adalah (g = 10 m/s²)... .

a. 28 J d. 54 J

b. 35 J e. 63 J

c. 42 J

jawab:

ΔEp = m.g. Δh = 0,7.10.4 = 28 J

8. Balok bermassa 10 kg berada di atas lantai licin seperti gambar. Balok ditarik dengan gaya F =25 N membentuk sudut 37° terhadap arah horizontal.

Setelah berpindah ke kanan 2 m besar usaha oleh gaya F sebesar ....

a. 30 joule d. 100 joule

b. 40 joule e. 200 joule

c. 50 joule

jawab:

W = F.cosα.S = 25 . cos 37. 2 = 25.0,8.2 = 40 Joule

9. Sebuah benda m = 3 kg bekerja gaya mendatar yang berubah terhadap jarak yang ditempuhnya, seperti grafik di bawah.

Jika arah gaya searah dengan perpindahannya. hitung usaha yang dilakukan hingga berpindah sejauh 7 m sebesar ....

a. 110 joule d. 170 joule

b. 135 joule e. 200 joule

c. 140 joule

jawab:

W = Luas trapesium dibawah grafik

W = ½ (a+b).tinggi = ½ (7+4) 20 = 110 Joule

10. Sebuah batu yang massanya 0,10 kg jatuh bebas dari ketinggian 2 m diatas tanah ke tumpukan pasirr. Jika benda itu masuk pasir 2 cm sebelum berhenti, gaya hambat rata-rata pasir yang dilakukan besarnya sekitar ....

a. 30 N d. 90 N

b. 50 N e. 100 N

c. 60 N

jawab:

W = F.S

W = ΔEp

ΣF.S = m.g.h

ΣF.0,02 = 0,1 . 10. 2

ΣF = 100 N

11. Sebuah balok bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s di atas lantai yang kasar. Karena kekasaran lantai tersebut, kecepatan balok bisa turun menjadi 5 m/s setelah menempuh jarak tertentu. Perubahan energi kinetik balok sebesar ....

a. turun 150 joule d. naik 50 joule

b. naik 150 joule e. naik 250 joule

c. turun 50 joule

jawab:

ΔEk = ½ m( v12 – v22)

ΔEk = ½ 4( 102 – 52)

ΔEk = 2( 75 ) = 150 (turun)

12. Sebuah mobil mainan bermassa 4 kg, mula-mula diam, kemudian bergerak lurus dengan percepatan tetap 3 m/s². Usaha setelah 2 detik adalah ....

a. 6 J d. 48 J

b. 12 J e. 72 J

c. 24 J

vt=vo+at

vt=0+3.2=6

Ek = ½ m v2 = ½ 4.36 = 72 J
usaha sama dengan perubahan energi kinetik (usaha dirubah menjadi energi kinetik)
W = Ek

13. Air terjun setinggi 20 m digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Setiap detik air mengalir 10 m3. Jika efesiensi generator 55% dan percepatan gravitasi g = 10 m/s² maka daya rata-rata yang dihasilkan (dalam kW) ....

a. 110 c. 2.200 e. 5.500

b. 1.100 d. 2.500

jawab:

14. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian h dan pada suatu saat energi kinetiknya tiga kali energi potensialnya. Pada saat itu tinggi benda adalah ....

a. 1/4 h c. 1/2 h e. 3 h

b. 1/3 h d. 2 h

Ep1+Ek1 = Ep2 + Ek2

m.g.h + 0 = Ep2 + 3Ep2

mgh = 4 mgh2

¼ h = h2

18. batu dengan massa 500 gr dilemparkan lurus ke atas dengan kecepatan 20 m/s. besar Energi kinetik benda saat mencapai ketinggian ¼ dari tinggi maksimum adalah....

a. 25 J c. 50 J e. 100 J

b. 40 J d. 75 J

jawab:

v2 = 2gh

400 = 20h

h = 20 m

EM1 = EM2

Ep1+Ek1 = Ep2+Ek2

0 + ½.0,5.400 = 0,5.10. ¼ .20 + Ek2

Ek2 = 100 – 25 = 75 J

20. Sebuah balok bermassa 1 kg menumbuk pegas yang posisinya mendatar seperti gambar.

Saat balok menumbuk pegas kecepatannya 1,5 m/s dan dapat menekan pegas sejauh 10 cm. Konstant pegas tersebut sebesar...

a. 2,25 N/m d. 15 N/m

b. 22,5 N/m d. 0,15 N/m

c. 225 N/m

jawab:

penyelesaian / pembahasan:

W = ΔEP = ΔEK = F.S

ΔEPpegas = ΔEK

½ k.Δx2 = ½ m.v2

k. 0,12 = 1. 1,52

21. Suatu mesin melakukan usaha sebesar 3600 J setiap selang waktu 1 jam. Mesin tersebut memiliki daya sebesar....

a. 1 watt d. 10 kilowatt

b. 10 watt e. 900 kilowatt

c. 100 watt

jawab:

23. Sebuah balok bermassa 400 gram dijatuhkan dari ketinggian 2 m ke permukaan tanah. Jika pada permukaan tanah terdapat pegas dengan konstanta100 N/m maka pegas akan tertekan sebesar . . . .

a. 0,1 m c. 0,3 m e. 0,05 m

b. 0,2 m d. 0,4 m

jawab:

ΔEPpegas = ΔEP

½ k Δx2 = m.g.h

½ 100. Δx2 = 0,4 . 10 . 2

Δx2 = 8/50 = 0,16

Δx = 0,4

24. Sebuah motor bermassa 300 kg berhenti dari kelajuan 36 km/jam sejauh 5 m. Besar gaya pengereman yang dilakukan adalah . . . .

a. 1.000 N c. 3.000 N e. 5.000 N

b. 2.000 N d. 4.000 N

jawab: