Kumpulan Soal-soal Usaha dan Energi

Pilihan Ganda

Soal 1


Balok bermassa 10 kg berada di atas lantai licin. Balok diberi gaya F = 25 N membentuk sudut 37^o terhadap arah mendatar seperti gambar. Setelah menggeser ke kanan sejauh 2 m maka usaha yang telah dilakukan gaya F sebesar ....
A. 30 joule
B. 40 joule
C. 50 joule
D. 100 joule
E. 200 joule

Soal 2

Sebuah benda yang massanya 0,10 kg jatuh bebas vertikal dari ketinggian 2 m ke hamparan pasir. Jika benda itu masuk seda-lam 2 cm ke dalam pasir sebelum berhenti, gaya rata-rata yang dilakukan pasir untuk menghambat benda besarnya sekitar ....
A. 30 N
B. 50 N
C. 60 N
D. 90 N
E. 100 N

Soal 3

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
B. naik 150 joule
C. turun 50 joule
D. naik 50 joule
E. naik 250 joule

Soal 4

Sebuah benda bermassa 4 kg, mulamula diam, kemudian bergerak lurus dengan percepatan 3 m/s². Usaha yang diubah menjadi energi kinetik setelah 2 detik adalah ....
A. 6 J
B. 12 J
C. 24 J
D. 48 J
E. 72 J

Soal 5

Dua buah kapal layar A dan B yang mempunyai layar sama besar akan mengadakan lomba. Massa kapal A = m dan massa kapal B = 2 m, sedangkan gaya gesekan sedang diabaikan. Jarak yang ditempuh sebesar S dan lintasannya berupa garis lurus. Pada saat berangkat (start) dan sampai garis finis, kedua kapal layar memperoleh gaya angin sebesar F. Jika energi kinetik kapal A dan B, pada saat di finis berturut-turut besarnya EkA dan EkB,maka pernyataan di bawah yang benar adalah...
A. EkA = EkB
B. EkA > EkB
C. EkA = 2EkB
D. EkA < EkB
E. EkA = 0,5 EkB

Soal 6

Benda bermassa 5 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Besarnya energi potensial di titik tertinggi yang dicapai benda adalah (g = 10 m/s²)
A. 200 J
B. 250 J
C. 300 J
D. 350 J
E. 400 J

Soal 7

Sebuah balok es dengan massa 50 kg, pada 0 ^oC, didorong di atas papan horizontal yang juga mempunyai suhu 0^oC sejauh 21 m. Ternyata 25 gram es mencair karena gesekan. Jika kalor lebur es = 80 kal/g, mka besarnya koefisien gesekan adalah ....
A. 0,5
B. 0,6
C. 0,7
D. 0,8
E. 0,9

Soal 8

Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Setiap detik air mengalir 10 m³. Jika efisiensi generator 55% dan percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka daya rata-rata yang dihasilkan (dalam kW) adalah ....
A. 110
B. 1100
C. 2200
D. 2500
E. 5500

Soal 9

Suatu mesin melakukan usaha sebesar 3600 J setiap selang waktu 1 jam. Mesin tersebut memiliki daya sebesar ....
A. 1 watt
B. 10 watt
C. 100 watt
D. 10 kilowatt
E. 900 kilowatt

Essay

Soal 1

Pada sebuah balok yang berkecepatan 5 m/s diberikan gaya 15 N. Massa benda 10 kg. Berapakah jarak yang sudah ditempuh balok saat kecepatannya telah berubah menjadi 10 m/s?

Soal 2

Sebuah benda dengan massa 2 kg, dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g = 10 m/s², tentukan besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 m!

Soal 3

Untuk dapat bergerak dengan kecepatan 5 m/s sebuah benda harus diberi energi 125,6 joule. Berapakah energi tambahan yang harus diberikan pada benda agar kecepatannya menjadi 10 m/s?

Soal 4

Sebuah bola besi bermassa 20 kg jatuh bebas dari ketinggian 4 m diatas hamparan pasir. Sesampainya dipermukaan pasir bola besi tersebut bisa masuk sedalam 5 cm. Berapakah gaya tahan pasir terhadap bola?

Soal 5

Sebuah kotak yang massanya 10 kg, mula-mula diam kemudian bergerak turun pada bidang miring yang membuat sudut 30^o terhadap arah horisontal tanpa gesekan, menempuh jarak 10 m sebelum sampai ke bidang mendatar. Berapakah kecepatan kotak pada akhir bidang miring, jika percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s²?

Soal 6

Sebuah benda bermassa m bergerak dengan kecepatan 20 m/s sehingga memiliki energi kinetik sebesar 250 joule. Berapakah energi benda tersebut jika kecepatannya menjadi 40 m/s?

Soal 7

Sebuah balok bermassa 4 kg memiliki kecepatan 15 m/s. Kemudian balok tersebut melewati bidang kasar sejauh 14,4 m sehingga kecepatannya tinggal 9 m/s. Berapakah besar gaya yang bekerja pada balok tersebut?

Soal 8

Sebuah benda dilemparkan dari ketinggian 5 m di atas tanah dengan kecepatan awal 50 m/s dan sudut elevasi 60^o. Jika g = 10 m/s², maka tentukan kecepatan benda saat mencapai ketinggian 50 m di atas tanah!

Soal 9

Untuk mempunyai energi sebesar 300 joule sebuah benda harus memiliki kecepatan 2,55 m/s. Berapakah kecepatan yang harus dimiliki benda itu agar kinetiknya sebesar 75 joule?

Soal 10

Air terjun setinggi 10 m dengan debit 50 m³/s dimanfaatkan untuk memutarkan generator listrik mikro. Jika 25% energi air berubah menjadi energi listrik dan g = 10 m/s² , maka berapakah daya keluaran generator listrik?

Soal 11

Sepotong tembaga dijatuhkan dari ketinggian 490 meter di atas lantai. Kalor yang terjadi pada proses tumbukan dengan lantai 60%-nya diserap oleh tembaga untuk kenaikan suhunya. Jika kalor jenis tembaga = 420 J/kg^oC, percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka berapa kenaikan suhu tembaga (dalam ^oC)

Soal 12

Sebuah logam dijatuhkan dari ketinggian 100 m di atas lantai. Kalor yang terjadi pada proses tumbukan dengan lantai ¾-nya diserap oleh logam untuk kenaikan suhunya. Jika kalor jenis logam itu = 300 J/kg^oC, percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka berapa kenaikan suhu tembaga?

Soal 13

Balok bermassa 1,5 kg digunakan di atas bidang miring licin dan sudut kemiringannya 300. Ketinggian arah 1,3 m dan kecepatannya 6 m/s. Berapakah kecepatan balok saat mencapai lantai?

Soal 14

Mobil bergerak dengan kecepatan 108 km/jam massa mobil dan penumpang sebesar 500 kg. Kemudian mobil direm mendadak sehingga dapat berhenti setelah menempuh jarak 2 m. Berapakah gaya pengereman rata-rata yang diberikan?

Soal 15

Benda A bermassa 1,5 kg berada di atas meja sehingga 120 cm dan benda B bermassa 5 kg berada di atas kursi setinggi 60 cm. Tentukan perbandingan energi potensial benda A dan B!

Soal 16

Benda bermassa 3 kg mula-mula diam kemudian diberikan gaya sebesar 15 N tetap. Berapakah kecepatan benda setelah menempuh jarak 2 m?

Soal 17

Balok bermassa 15 kg jatuh dari ketinggian 2,5 m dan mengenai tongkat yang panjangnya 50 cm. Jika gaya gesek tongkat dengan tanah sebesar 10³ N maka berapakah kedalaman yang dicapai tongkat setelah terhantam balok?

Soal 18

Benda A bermassa 15 kg mampu bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Sedangkan benda B bermassa 10 kg mampu bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Hitunglah perbandingan energi kinetik benda A dan benda B!

Soal 19

Sebuah balok bermassa 150 kg ditarik oleh gaya F = 200 N dengan arah 37^o terhadap horisontal (sin 37^o = 0,6). Jika balok dapat berpindah sejauh 15 m maka berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut?

Berlangganan update artikel terbaru via email: