SOAL DAN PEMBAHASAN
1.
Buah
kelapa bermassa 2 kg berada pada ketinggian 8 m. Tentukan energi potensial yang
dimiliki buah kelapa terhadap permukaan bumi!
Penyelesaian:
Ep = m . g . h
Ep = 2 . 10 . 8
Ep = 160 N
1.
Buah kelapa bermassa 2,5 kg berada pada ketinggian 10 m. Tentukan
energi potensial yang dimiliki buah kelapa terhadap permukaan bumi!
Penyelesaian:
Ep = m . g . h
Ep = 2,5 . 10 . 10
Ep = 250 N
2. Sebuah balok bermassa 1 kg di atas lantai licin. Jika gaya
mendatar 2 N digunakan untuk menarik balok, maka tentukan usaha yang dilakukan
agar balok berpindah sejauh 3 m!
Pembahasan:
W = F . s
W = 2 . 3
W = 6 joule
2. Sebuah balok bermassa 1 kg di atas
lantai licin. Jika gaya mendatar 4 N digunakan untuk menarik balok, maka
tentukan usaha yang dilakukan agar balok berpindah sejauh 4 m!
Pembahasan:
W = F . s
W = 4 . 4
W = 16 joule
3. Dikosan ku yang baru terdapat
lantai keramik ,yang setiap terahir
memiliki ukuran 38 cm X 38 cm , berapakah luas kos ku jika terdapat 16
keramik ?
Pembahasan:
38 cm = 0.38 m
Luas = P
L
=(0.38) (8)
(0.38) (8)
= 3.04
3.04
= 9.2416 meter
3. Dikosan ku yang baru terdapat
lantai keramik ,yang setiap terahir
memiliki ukuran 38 cm X 38 cm , berapakah luas kos ku jika terdapat 6
keramik ?
Pembahasan:
38 cm = 0.38 m
Luas = P
L
=(0.38) (3)
(0.38) (3)
= 1.14
=12996 meter
4. berapakah 65 mi/j dinyatakan dalam meter persekon?
Pembahasan:
Dik: 25 mil = 65x1609 = 104585 meter
Dik: 25 mil = 65x1609 = 104585 meter
Dit : dlm
m/s ?
Jawab:hasil
dari 65 x 1609 : 3600 =29.051 m/s
4. berapakah
25 mi/j dinyatakan dalam meter persekon ?
pembahasan :
Dik:25 mil =
25 x 1609 = 40225 meter
Dit: dlm m/s
Jawab:hasil
dari 25 x 1609 : 3600 = 11.17 m/s
5.
Sebuah mobil bermassa 1.500 kg berbelok pada suatu lintasan berbentuk setengah
lingkaran dengan jari- jari 20 m. dalam lintassan tersebut mobil bergerak
dengan laju konstan 10 m/s. Tentukan besarnya gaya yang diakibatkan oleh
percepatan sentripetal pada mobil tersebut ?
Pembahasan :
5.
Sebuah mobil bermassa 1.500 kg berbelok pada suatu lintasan berbentuk setengah
lingkaran dengan jari- jari 20 m. dalam lintassan tersebut mobil bergerak
dengan laju konstan 10 m/s. Tentukan besarnya gaya yang diakibatkan oleh
percepatan sentripetal pada mobil tersebut ?
Pembahasan
:
6.Dua
kapasitor masing-masing 5 F dan 3 F yang dihubungkan secara paralel memiliki
energi sebesar 100 j.tegangan listrik yang dialirkan kerangkaian tersebut
sebesar ?
Pembahasan:
Q = CV
Q = CV
V =
=
=
= 12.5 V
6.Dua
kapasitor masing-masing 10 F dan 5 F yang dihubungkan secara paralel memiliki
energi sebesar 100 j.tegangan listrik yang dialirkan kerangkaian tersebut
sebesar ?
Pembahasan:
Q = CV
Q = CV
V =
=
=
= 6.666 V
7. jika dalam 1 sekon roda sepedah
sindi dapat berputar selama 4 kali,maka berapa kali roda sepedah sindi berputar
dalam waktu 5 jam?
Pembahasahan:
4 jam = 240 menit =14.400 detik
F = 14.400
4 = 57600
putaran .
7. jika dalam 1 sekon roda sepedah
sindi dapat berputar selama 5 kali,maka berapa kali roda sepedah sindi berputar
dalam waktu 5 jam?
Pembahasahan:
5 jam = 300 menit = 18.000 detik
F = 18.000
5 = 90.000
putaran .
8. Sebuah mobil bergerak
dengan kelajuan 45 km/jam saat
t = 0. Mobil dipercepat dengan
percepatan konstan 10 km/jam _ s.
Berapa kecepatan mobil saat t = 1 s dan saat t = 2 s?
Pembahasan:
saat t = 1 s
v(1) = v0 + a t
= 45 + 10(1) = 55 km= jam
saat t = 2 s
v(1) = v0 + a t
= 45 + 10(2) = 65 km= jam
8. Sebuah mobil bergerak dengan
kelajuan 55 km/jam saat
t = 0. Mobil dipercepat dengan
percepatan konstan 20 km/jam _ s.
Berapa kecepatan mobil saat t = 1 s dan saat t = 2 s?
Pembahasan:
saat t = 1 s
v(1) = v0 + a t
= 55 + 20(1) = 75 km= jam
saat t = 2 s
v(1) = v0 + a t
= 55 + 20(2) = 95 km= jam
9. Sebuah mobil bergerak
dengan kelajuan 45 km/jam saat t = 0. Mobil diper-
cepat dengan percepatan konstan 10 km/jam _ s.
Berapakah kelajuannya saat t?
Pembahasan :
kelajuan saat t
v(t) = 45 + 10 t
9. Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan 55 km/jam saat t = 0. Mobil diper-
cepat dengan percepatan konstan 20 km/jam _ s.
Berapakah kelajuannya saat t?
Pembahasan :
kelajuan saat t
v(t) = 55 + 20 t .
10. Sebuah benda 5 kg ditarik sepanjang permukaan horizontal yang licin oleh
gaya
horizontal 10 N.
Jika benda diam pada t = 0, seberapa cepat benda bergerak setelah 5 s?
Pembahasan:
percepatan yang dialami benda
a =
=
= 2 m=s2
kecepatan benda setelah 5 s
adalah
v = v0 + a t
= (0) + (2)(5) = 10 m=s
10. Sebuah benda 10 kg ditarik
sepanjang permukaan horizontal yang licin oleh gaya
horizontal 20 N.
Jika benda diam pada t = 0, seberapa cepat benda bergerak setelah 5 s?
Pembahasan:
percepatan yang dialami benda
a =
=
= 2 m=s2
kecepatan benda setelah 5 s
adalah
v = v0 + a t
= (0) + (2)(10) = 20 m=s
11. Sebuah benda 5 kg ditarik
sepanjang permukaan horizontal yang licin oleh gaya
horizontal 10 N.
Seberapa jauh benda bergerak dari t = 0 sampai t = 5 s?
Pembahasan :
jarak yang ditempuh benda setelah
5 s (x0 = 0)
x = x0 + v0 t +
a t2
= (0) + (0) +
(2) (5)2 = 25 m
11. Sebuah benda 15 kg ditarik
sepanjang permukaan horizontal yang licin oleh gaya
horizontal 10 N.
Seberapa jauh benda bergerak dari t = 0 sampai t = 5 s?
Pembahasan :
jarak yang ditempuh benda setelah
15 s (x0 = 0)
x = x0 + v0 t +
a t2
= (0) + (0) +
(2) (15)2 = 30 m
12. Sebuah botol bermassa 0,35 kg
jatuh dari keadaan diam dari sebuah yang
berada 1,75 m di atas lantai.
Cari energi potensial awal sistem botol-bumi relatif
terhadap lantai dan energi
kinetiknya tepat sebelum mengenai lantai.
Pembahasan :
Energi potensial awal sebesar
Ep = mg h
= (0; 35 kg)(9; 81 m=s2)(1; 75 m) = 6; 01 J
Karena energi kekal maka besar
energi kinetik akhir sama dengan besar energi
potensial awal
12. Sebuah botol bermassa 0,45 kg jatuh dari
keadaan diam dari sebuah yang
berada 1,75 m di atas lantai.
Cari energi potensial awal sistem botol-bumi relatif
terhadap lantai dan energi
kinetiknya tepat sebelum mengenai lantai.
Pembahasan :
Energi potensial awal sebesar
Ep = mg h
= (0; 45 kg)(9; 81 m=s2)(1; 75 m) = 7; 07 J
Karena energi kekal maka besar
energi kinetik akhir sama dengan besar energi
potensial awal
13. Balok seperti pada gambar 2 ditarik
dengan gaya sebesar 45 N dengan sudut 50 derajat terhadap horizontal, hitunglah
kerja yang dilakukan oleh gaya tersebut jika balok berpindah sejauh 75 m.
Jawab
:
Diketahui
: F = 45 N
teta
= 50 derajat
S =
75 m
ditanya
: W = …..J
Penyelesaian
:
W
= F.cos (teta) . S
W =
45 . cos 50 . 75 = 2170 Joule.
13. Balok seperti pada gambar 2 ditarik dengan gaya
sebesar 45 N dengan sudut 50 derajat terhadap horizontal, hitunglah kerja yang
dilakukan oleh gaya tersebut jika balok berpindah sejauh 85 m.
Jawab
:
Diketahui
: F = 45 N
teta
= 50 derajat
S =
85 m
ditanya
: W = …..J
Penyelesaian
:
W
= F.cos (teta) . S
W =
45 . cos 50 . 85 = 2455Joule.
14.jika 10 liter air dituangkan kedalam suatu wadah
melalui sebuah selang dengan luas penampang
membutuhkan waktu 2 sekon,tentukan kecepatan
aliran air dalam selang tersebut ?
Pembahasan:
V = 10 L =
A =
= 5
t = 2 s
Q =
= A v
V =
Kecepatan aliran air dalam selang:
V =
= 10 m/s
14. jika 10 liter air dituangkan kedalam suatu wadah melalui sebuah selang
dengan luas penampang
membutuhkan waktu 3 sekon,tentukan kecepatan
aliran air dalam selang tersebut ?
Pembahasan:
V = 10 L =
A =
= 5
t = 3 s
Q =
= A v
V =
Kecepatan aliran air dalam selang:
V =
= 15 m/s
15.jika
debit air sungai yang melewati sebuah bendungan dengan luas penampang 200
adalah 800
/s
, tentukan kecepatan aliran air sungai yang melewati bendungan tersebut ?
Pembahasan :
Q =
V =
Kecepatan aliran sungai yang
dimaksud adalah ?
V =
= 4 m/s .
15.jika
debit air sungai yang melewati sebuah bendungan dengan luas penampang 400
adalah 800
/s
, tentukan kecepatan aliran air sungai yang melewati bendungan tersebut ?
Pembahasan :
Q =
V =
Kecepatan aliran sungai yang
dimaksud adalah ?
V =
= 2 m/s .
16.sebuah
mesin menerima kalor sebesar 2000 kalori dari reservoir bersuhu rendah . jika
itu adalah mesin ideal , maka hitunglah besar efisiensi mesin tersebut ?
Pembahasan :
Efisiensi
mesin ideal :
N = 1 -
= 1-
= 0.2
16.sebuah
mesin menerima kalor sebesar 4000 kalori dari reservoir bersuhu rendah . jika
itu adalah mesin ideal , maka hitunglah besar efisiensi mesin tersebut ?
Pembahasan :
Efisiensi
mesin ideal :
N = 1 -
= 1-
= 0.4 = -3
17 Pada
saat bola yang ditendang penjaga gawang dengan sudut mencapai titik tertinggi,
kecepatan bola adalah nol.
SEBAB
Pada
saat mencapai titik tertinggi energi potensialnya maksimal.
Jawaban
: D
Dipuncak
v tidak nol tetapi v = vo cos θ dan Ep maksimum
17 Pada
saat bola yang ditendang penjaga gawang dengan sudut mencapai titik tertinggi, kecepatan
bola adalah nol.
SEBAB
Pada
saat mencapai titik tertinggi energi potensialnya maksimal.
Jawaban
: D
Dipuncak
v tidak nol tetapi v = vo cos θ dan Ep maksimum
18 Sebuah
elektron bergerak dalam medan magnet homogen dengan lintasan lingkaran berjari-jari
3m. jika percepatan sentripental elektron 1,2x 1011 m/s, maka
kecepatan sudut gerak elekron tersebut adalah ....
Diketahui
:
a=
1,2 x 1011 m/s
r=
3m
Ditanya
: v...?
Jawab
:
Besaran
percepatan sentripetal :
18 Sebuah
elektron bergerak dalam medan magnet homogen dengan lintasan lingkaran
berjari-jari 4m. jika percepatan sentripental elektron 1,2x 1011
m/s, maka kecepatan sudut gerak elekron tersebut adalah ....
Diketahui
:
a=
1,2 x 1011 m/s
r=
4m
Ditanya
: v...?
Jawab
:
Besaran
percepatan sentripetal :
19 3. Sebuah silinder pejal
menggelinding dari keadaan diam menuruni bidang miring yang tingginya 10 m,
kelajuan linier silinder ketika tiba di kaki bidang miring adalah...m/s (g=9,8
m/s2)
Diketahui
:
h=
10m
g=
9,8 m/s2
Ditanya
: v...?
Benda
yang mengelinding pada bidang miring saat di dasar :
I
= 2/5 mR2
K=
0,4
=
104 m/s
19 .Sebuah
silinder pejal menggelinding dari keadaan diam menuruni bidang miring yang
tingginya 15 m, kelajuan linier silinder ketika tiba di kaki bidang miring adalah...m/s
(g=9,8 m/s2)
Diketahui
:
h=
15m
g=
9,8 m/s2
Ditanya
: v...?
Benda
yang mengelinding pada bidang miring saat di dasar :
I
= 2/5 mR2
K=
0,4
=
14,5 m/s
20.
10
|
Penyelesaian
:
5
|
0
|
6
|
2
|
Ditanya
:
....?
Jawab
:
Benda bergerak lurus beraturan
10
|
Penyelesaian
:
5
|
0
|
5
|
2
|
Ditanya
:
....?
Jawab
:
Benda bergerak lurus beraturan
21. Sudut pelempar batu ke
tembok 60o. Jarak orang ke tembok 40 m. kecepatan pelempar 16 m/s,
lama waktu batu mengenai tembok adalah .... detik
Diketahui
:
Θ
= 60o
S
= 40 m
Ditanya
: t...?
Jawab
:
S
= Vocosθ.t
40
= 16.0,5.t
t=
5s
21.
Sudut pelempar batu ke tembok 60o.
Jarak orang ke tembok 80 m. kecepatan pelempar 16 m/s, lama waktu batu mengenai
tembok adalah .... detik
Diketahui
:
Θ
= 60o
S
= 80 m
Ditanya
: t...?
Jawab
:
S
= Vocosθ.t
80=.16.0,5.
t
t=..10.s
22.
Sebuah benda ditembakan miring ke atas dengan sudut elevasi 60o dan
dengan energi kinetik 400 J. Jika g
= 10 m/s2, maka energi kinetik benda pada saat mencapai titik
tertinggi adalah...
Diketahui
:
Θ
= 60o
Eko
= 400 J
g=
10 m/s2
Ditanya
: Ek... ?
Jawab
:
Energi
kinetik benda saat di titik tertinggi
Ek
= Ekawal . cos2θ = 400 (0,5)2 = 100 J
22 Sebuah
benda ditembakan miring ke atas dengan sudut elevasi 30o dan dengan
energi kinetik 400 J. Jika g = 10 m/s2, maka energi kinetik benda
pada saat mencapai titik tertinggi adalah...
Diketahui
:
Θ
= 30o
Eko
= 400 J
g=
10 m/s2
Ditanya
: Ek... ?
Jawab
:
Energi
kinetik benda saat di titik tertinggi
Ek
= Ekawal . cos2θ = 400 (0,5)3 = 300 J
23.
Benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horizontal 720 km/jam
dari ketinggian 490 m, benda akan jatuh pada jarak horizontal sejauh ... m
Diketahui
:
V
= 720 km/jam = 200 m/s
g=
9,8 m/s2
Ditanya
: x....?
Jawab
:
X
= v
23 Benda
dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horizontal 360 km/jam dari
ketinggian 490 m, benda akan jatuh pada jarak horizontal sejauh ... m
Diketahui
:
V
= 360 km/jam = 100 m/s
g=
9,8 m/s2
Ditanya
: x....?
Jawab
:
X
= v
24. Sebuah peluru ditembakan dengan
kecepatan 60 m/s dan dengan sudut elevasi 30o. Ketinggian maksimum
yang dicapai peluru adalah....m
Diketahui
:
V
= 60 m/s
Θ
= 30o
Ditanya
: hmaks...?
Jawab
:
hmaks=
24. Sebuah peluru ditembakan dengan
kecepatan 10 m/s dan dengan sudut elevasi 45o. Ketinggian maksimum
yang dicapai peluru adalah....m
Diketahui
:
V
= 10 m/s
Θ
= 45o
Ditanya
: hmaks...?
Jawab
:
hmaks=
25.
Mobil mula-mula diam,kemudian mobil itu di hidupkan dengan percepatan tetap 2
m/s2, setelah mobil begerak 10 s mesinnya dimatikan , mobil
mengalami perlambatan tetap dan berhenti 10 s kemudian . jarak yang masih
ditempuh mobil mulai dari saat mesin di matikan sampai berhenti adalah....
Penyelesaian
:
Diketahui
:
a1=
2 m/s2
Ditanya
: S...?
Jawab
:
v=v0+at
= 0+2.10= 20 m/s
S
= vot – ½ at2
= 20.10 – ½ 2.102
= 100 m
25.
Mobil mula-mula diam,kemudian mobil itu
di hidupkan dengan percepatan tetap 5 m/s2, setelah mobil begerak 10
s mesinnya dimatikan , mobil mengalami perlambatan tetap dan berhenti 10 s
kemudian . jarak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin di matikan
sampai berhenti adalah....
Penyelesaian
:
Diketahui
:
a1=
5 m/s2
Ditanya
: S...?
Jawab
:
v=v0+at
= 0+5.10= 50 m/s
S
= vot – ½ at2
= 50.10 – ½ 5.102
= 250 m
26. Sebuah benda
dijatuhkan dari ketinggian h diatas tanah. Setelah sampai ditanah kecepatannya
10 m/s, maka waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian ½ h dari tanah (g
= 10 m/s2) adalah...
Penyelesaian
:
Diketahui
:
v
= 10 m/s
g
= 10 m/s2
Ditanya
: h....?
Jawab
:
Untuk
benda yang jatuh bebas berlaku :
=
100
= 20 h
h
= 5 m
=
=
s
26. Sebuah benda
dijatuhkan dari ketinggian h diatas tanah. Setelah sampai ditanah kecepatannya
20 m/s, maka waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian ½ h dari tanah (g
= 10 m/s2) adalah...
Penyelesaian
:
Diketahui
:
v
= 20 m/s
g
= 10 m/s2
Ditanya
: h....?
Jawab
:
Untuk
benda yang jatuh bebas berlaku :
=
400
= 20 h
h
= 20 m
=
= 2
s.
27. Sebuah bola menuruni suatu bidang miring dengan percepatan tetap
3,4
. Jika kecepatan
bola sebelum menggelinding adalah 3
, berapa
kecepatan bola setelah 5 sekon?
Pembahasan:
Ditanya
: kecepatan akhir (v)
27.
Sebuah bola menuruni suatu bidang miring dengan kecepatan awal 5
. Selang waktu 10
sekon kecepatan bola menjadi 25
. Hitunglah
berapa percepatan bola tersebut!
Pembahasan:
28. Besarnya usaha
untuk menggerakkan mobil (massa mobil dan isinya adalah 1000 kg) dari keadaan
diam hingga mencapai kecepatan 72 km/jam adalah ...... (gesekan diabaikan)
Pembahasan:
Diketahui :
m = 1000 kg
VO = 0
V1 = 72 km/jam = 20 m/s
W =
W = 0,5 . 1000 (20)² - 0.5 . 1000 .
W = 2 .
W = 2,00 x 10 5 J
28.
Besarnya usaha untuk menggerakkan mobil (massa mobil dan isinya adalah 500 kg)
dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan 72 km/jam adalah ...... (gesekan
diabaikan)
Pembahasan:
Diketahui :
m = 500 kg
VO = 0
V1 = 72 km/jam = 20 m/s
W =
W = 0,5 . 500 (20)² - 0.5 . 1000 .
W = 1 .
W =
29.ketika ajeng mengisi air di pagi
hari , ia dapat memenuhkan 1 drigen air
(20 liter) dalam waktu 7 menit ,jika dikamar mandi telah terisi 8 drijen air ,
maka berapa lama ajeng telah mengisi air ?
Pembahasan :
1 drijen = 7
menit
8 drijen = 8
7 menit ?
=56 menit
= 3360 sekon
29.ketika ajeng mengisi air di pagi
hari , ia dapat memenuhkan 1 drigen air
(20 liter) dalam waktu 8 menit ,jika dikamar mandi telah terisi 10 drijen air ,
maka berapa lama ajeng telah mengisi air ?
Pembahasan :
1 drijen = 8
menit
10 drijen = 10
8 menit ?
=80 menit
= 2400 sekon
30. .Apabila dalam 1 sekon kipas
angin dapat berputar selama 3 kali,maka berapa kali kipas angin berputar dalam
waktu 1 jam?
Pembahasahan:
1 jam = 60 menit =3600 detik
F = 3600 detik
F = 3600
3 = 10.800
putaran .
30. Apabila dalam 1 sekon kipas
angin dapat berputar selama 3 kali,maka berapa kali kipas angin berputar dalam
waktu 2 jam?
Pembahasahan:
2
jam = 60 menit =7200 detik
F = 7200 detik
F = 7200
3 = 21.600
putaran .
Perbaikan kesalahan :
30.Apabila dalam 1 sekon kipas angin dapat berputar selama 3 kali,maka berapa kali kipas angin berputar dalam waktu 1 jam?
Pembahasahan:
1 jam = 60 menit =3600 detik
F = 3600 detik
F = 3600
3 = 10.800
putaran .
30. Apabila dalam 1 sekon kipas
angin dapat berputar selama 3 kali,maka berapa kali kipas angin berputar dalam
waktu 2 jam?
Pembahasahan:
2
jam = 60 menit =7200 detik
F = 7200 detik
F = 7200
3 = 21.600
putaran .
*pada soal modifikasi No. 30 kipas angin yang berputar dalam waktu 2 jam
sebenarnya adalah 120 menit , bukan 60 menit .
3. Dikosan ku yang baru terdapat
lantai keramik ,yang setiap terahir
memiliki ukuran 38 cm X 38 cm , berapakah luas kos ku jika terdapat 16
keramik ?
Pembahasan:
38 cm = 0.38 m
Luas = P
L
=(0.38) (8)
(0.38) (8)
= 3.05
3.05
= 9.3025meter
*pada soal no 3 (0.38) (8)
(0.38) (8)
hasilnya adalah 3.04 .
jadi penghitungan hasilnya salah .
jadi penghitungan hasilnya salah .
No comments:
Post a Comment