FisikaMekanika Kelas 10 SMAUsaha Kerja dan EnergiKonsep EnergiSebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 m / s dari atap sebuah gedung setinggi 5 m . Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m / s maka energi kinetik bola tersebut pada ketinggian 2 m adalah.... a 6,8 J d 3 J b 4,8 J e 2 J c 3,8 J Konsep EnergiUsaha Kerja dan EnergiMekanikaFisikaRekomendasi video solusi lainnya0251Tiga mobil mainan X, Y, dan Z bergerak menuruni lintasan ...0100Sebuah bola bermassa 1 kg dilempar dari tanah vertikal ...0137Benda bermassa 2 kg mula-mula bergerak lurus dengan kece...0220Saat sebuah peluru ditembakkan vertikal ke atas dari perm...
Sebuahbola bermassa 0,5 kg dilempar vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian 20 m. bila g = 10 m/s², hitunglah energi potensial benda pada ketinggian tersebut! Pada benda tersebut bekerja sebuah gaya mendatar sebesar 20 N sehingga benda berpindah sejauh 50 cm. berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut? Jawaban :
Usaha dan Energi Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Fisika dengan materi pembahasan Usaha dan Energi yang meliputi usaha oleh gaya berat, energi kinetik, energi potensial, dan hukum kekekalan energi mekanik. Soal tentang Usaha dan Energi UN 2013 Sebuah bola bermassa 500 gram dilempar vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 10 m/s. Bila g = 10 m/s2 maka usaha yang dilakukan gaya berat bola pada saat mencapai tinggi maksimum adalah …. A. 2,5 J B. 5,0 J C. 25 J D. 50 J E. 500 J Kecepatan benda di titik tertinggi adalah nol. m = 500 gram = 0,5 kg vo = 10 m/s ho = 0 v = 0 g = 10 m/s2 Ada dua cara menyelesaikan soal di atas. Cara 1 Usaha merupakan perubahan energi potensial W = ΔEp Kita tentukan terlebih dahulu ketinggian bola saat mencapai tinggi maksimum. v2 = vo2 − 2gh 0 = 102 − 20h = 100 h = 5 Selanjutnya kita dapat menentukan usaha yang dilakukan oleh bola tersebut berdasarkan perubahan energi potensialnya. W = ΔEp = mgΔh = 0,5 × 10 × 5 − 0 = 25 Cara 2 Usaha merupakan perubahan energi kinetik W = ΔEk Cara 2 ini lebih muda karena data-data yang ada pada soal langsung bisa diterapkan. W = ΔEk = ½ mvo2 − v2 = ½ × 0,5 × 102 − 02 = ¼ × 100 = 25 Jadi, usaha yang dilakukan oleh gaya berat bola pada saat sampai di titik tertinggi adalah 25 joule C. Soal tentang Usaha dan Energi UN 2013 Sebuah benda bermassa 2 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Setelah bergerak sejauh 400 m, kecepatan benda menjadi 144 km/jam. Usaha total yang dilakukan benda pada saat itu adalah … g = 10 m/s2 A. 20 J B. 60 J C. J D. J E. J Pembahasan Kita konversi terlebih dahulu satuan kecepatannya. vo = 72 km/jam = 72 × 10/36 m/s = 20 m/s v = 144 km/jam = 144 × 10/36 m/s = 40 m/s Usaha total benda tersebut merupakan besar perubahan energi kinetiknya. W = ΔEk = ½ mv2 − vo2 = ½ × 2 × 402 − 202 = 1600 − 400 = 1200 Jadi, usaha total yang dilakukan benda saat itu adalah J C. Soal tentang Usaha dan Energi UN 2014 Sebuah balok bermassa 2 kg dari keadaan diam, meluncur dari puncak bidang miring yang licin seperti tampak pada gambar. Besar energi kinetik balok saat sampai di titik B adalah …. g = 10 m/s2 A. 10 joule B. 20 joule C. 30 joule D. 40 joule E. 80 joule Pembahasan Energi kinetik di titik B sama dengan perubahan energi potensi dari titik A ke titik B. Ek = ΔEp = mgΔh = 2 × 10 × 4 − 2 = 40 Jadi, besar energi kinetik balok saat sampai di titik B adalah 40 joule D. Soal tentang Usaha dan Energi UN 2013 Sebuah bola yang massanya 2 kg jatuh bebas dari posisi A seperti pada gambar. Ketika sampai di titik B besar energi kinetik sama dengan 2 kali energi potensial, maka tinggi titik B dari tanah adalah …. g = 10 m/s2 A. 80 m B. 70 m C. 60 m D. 40 m E. 30 m Pembahasan Di titik B besar energi kinetik sama dengan 2 kali energi potensial. EkB = 2EpB Energi kinetik bola di titik B merupakan perubahan energi potensial dari titik A ke titik B. EkB = ΔEp 2EpB = EpA − EpB 3EpB = EpA 3mghB = mghA 3hB = hA 3hB = 90 hB = 30 Jadi, tinggi titik B dari tanah adalah 30 m E. Soal tentang Usaha dan Energi UN 2011 Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 m/s dari atap gedung yang tingginya 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2 maka energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah …. A. 6,8 joule B. 4,8 joule C. 3,8 joule D. 3 joule E. 2 joule Pembahasan Bola yang dilempar mendatar dari ketinggian tertentu dengan kecepatan tertentu sama dengan bola yang dijatuhkan tanpa kecepatan gerak jatuh bebas dari ketinggian tersebut hukum medan konservatif. Karena gerak benda mempunyai kecepatan awal, telebih dahulu kita cari energi kinetik awalnya. Ek1 = ½ mv12 = ½ × 0,1 × 62 J = 1,8 J Dengan demikian, perubahan energi kinetik bola pada ketinggian 2 m sama dengan perubahan energi potensial dari ketinggian 5 m ke 2 m. ΔEk = ΔEp Ek2 − Ek1 = mgΔh Ek2 − 1,8 = 0,1 × 10 × 5 − 2 Ek2 − 1,8 = 3 Ek2 = 3 + 1,8 = 4,8 Jadi, energi kinetik bola pada ketinggian 2 meter adalah 4,8 joule B. Pembahasan soal Usaha dan Energi yang lain bisa disimak di Pembahasan Fisika UN 2014 No. 11 Pembahasan Fisika UN 2015 No. 10 Pembahasan Fisika UN 2016 No. 15 Pembahasan Fisika UN 2017 No. 16 - 17 Pembahasan Fisika UN 2018 No. 14 - 15 Pembahasan Fisika UN 2018 No. 16 - 17 Pembahasan Fisika UN 2019 No. 5 Pembahasan Fisika UN 2019 No. 6 Simak juga, Pembahasan Fisika UN Impuls dan Momentum. Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini. Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.
1 Sebuah bola yang massanya 2 kg jatuh bebas dari posisi A seperti pada gambar. maka tinggi titik B dari tanah adalah A. 80 m B. 70 m C. 60 m D. 40 m E. 30 m . 2. Sebuah bola bermassa 1 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari atas gedung melewati jendela A di lantai atas ke jendela B di lantai bawah dengan beda tinggi 2,5 m [g = 10 m
sebuah bola bermassa 0 1 kg dilempar mendatar
