Tanya dan Pembahasan Usaha dan Energi Kelas X SMA

By a Guy Who Teaches Physics for Fun

Top page

10 Pertanyaan Usaha dan Energi Fisika Kelas X SMA Berserta Penyelesaiannya.

Kami memberikan 10 contoh soal dan pembahasan propaganda dan energi yang dapat Anda gunakan untuk latihan sebelum ujian. Silakan simak dan pelajari.

• Soal Propaganda pada Kenap

Soal dan Pembahasan Usaha Pada Bidang Datar

Perhatikan tulangtulangan. Joseph medium bermain selancar sambil memegang tali yang terhubung dengan speedboat. Lawe tersebut menerimakan kecondongan 40 Kaki langit dan membuat sudut sebesar

35^udara murni

dan joseph bergerak lurus satu bahasa dengan speedboat. Joseph bergerak sejauh 25 meter. Hitunglah kampanye nan Joseph alami.

Kasus di atas merupakan kasus usaha sreg bidang datar. Kita dapat menyelesaikan permasalahan ini dengan cara sebagai berikut.


\begin{aligned} W=&F cos(\theta)s\\ =&40 \;cos(35^o)\; 25\\ =&707,1 \; \text{Joule} \end{aligned}

• Soal Energi Potensial Gaya tarik bumi

Soal dan Pembahasan energi potensial

Sebuah derek jangkung menghabiskan 58860 Joule energi buat menggotong sebuah blok bangunan bermassa 300 kg dari dataran(
h_o=0
). Berapakah ketinggian blok gedung tersebut.


\begin{aligned} E_p=&mgh\\ 58860=&(300)(9,81)h\\ h=&\frac{58860}{(300)(9,81)}\\ h=&20 \; \text{m} \end{aligned}

• Soal Energi Kinetik

Kereta bermassa 400 ton memiliki energi kinetik sebesar

8 \times 10^7

Joule. Tentukan kecepatan kereta tersebut.


\begin{aligned}E_k=&\frac{1}{2}mv^2\\ 8\times 10^7=&\frac{1}{2}(4\times 10^5)v^2\\ v^2=&400\\ v=&20 \; \text{m/s} \end{aligned}

• Soal Grafik Usaha

Soal dan pembahasan grafik usaha

Sebuah benda awalnya tutup mulut bermassa 15kg bergerak sebagaimana grafik di atas. Tentukan kecepatan benda tersebut lega posisi

x=\;8

meter.

Tabel di atas merupakan tabel propaganda. Kita boleh menghitung luasan di dasar tabulasi bakal mendapatkan total usaha.


\begin{aligned} W=&\;\text{Luas di bawah grafik}\\ W=&(2\times 10)+(3\times 4)+(\frac{3\times 6}{2})+(3\times 4)\\ W=&53 \; \text{Joule} \end{aligned}


\begin{aligned} W=&\Muara sungai E_k\\ 53=&\frac{1}{2}mv^2\\ 53=&\frac{1}{2}(15)v^2\\ v^2=&\frac{106}{15}\\ v=&2,65\; \text{m/s} \end{aligned}

• Cak bertanya Usaha Maka dari itu Gaya Konservatif

Soal dan Pembahasan hubungan usaha dan energi

Perhatikan tulangtulangan di atas. Sebuah benda puas ketinggian 12 meter akan menuruni sebuah ngarai. Berapakah kecepatan benda momen sebatas di dataran(
h=0

meter)(tidak mode gesek)

Benda gerak akibat gaya konservatif(mode gravitasi) minus ada kecenderungan non konservatif. Kita bisa menggunakan rumus usaha maka itu mode konservatif lakukan menyelesaikan persoalan ini.


\begin{aligned} W=-\Muara sungai E_p=&\Delta E_k\\ mg(h_1-h_2)=&\frac{1}{2}mv^2\\ g(h_1-h_2)=&\frac{1}{2}v^2\\ 9,81(12-0)2=&v^2\\ v=&15,34\;\text{m} \end{aligned}

• Soal Manuver Pada Rataan Miring Main-main Gaya Non Konservatif

Soal dan Pembahasan usaha ketika gaya non konservatif berlaku

Sebuah benda bermassa 2kg dengan kecepatan 20 m/s tepat akan menanjak sebuah bidang kencong nan memiliki kacamata

30^ozon
. Bidang miring n kepunyaan koefisien menggisil kinetik sebesar 0,2. Tentukan ketinggian di mana benda tersebut mengetem.


\begin{aligned} W_{nk}=\Muara sungai Ek+\Delta Ek \end{aligned}

Pertama kita cari

\Delta E_k


\begin{aligned} \Muara sungai E_k=&\frac{1}{2}m({v_2}^2-{v_1}^2)\\ =&\frac{1}{2}(2)(0-20^2)\\ =&-400\; \text{Joule}\\ \end{aligned}

Berikutnya kita cari

\Delta E_p


\begin{aligned} \Muara sungai E_p=&mg(h_2-h_1)\\ =&(2)(9,81)(h_2-0)\\ =&19,62 h_2 \\ \end{aligned}

Lebih lanjut kita cari

\Delta W_{nk}


\begin{aligned} W_nk=&\;fk\;s\;cos(180^o)\\ =&\;-mg \cos (\theta)\mu_k \; \frac{h}{\sin (\theta)}\\ =&\;-(2)(9,81)\cos (30^o) (0,2)\frac{h_2}{\sin (30^o)} \\ =&\;-6,80h_2 \end{aligned}

Terakhir kita hubungkan semua umpama berikut.


\begin{aligned} W_nk=&\Muara sungai E_p + \Delta E_k\\ -6,80h_2=&19,62h_2-400\\ 26,4h_2=&400 \\ h_2 \approx&15 \;\text{m} \end{aligned}

• Tanya Usaha Dan Energi Puas Bandul

Soal dan Pembahasan Usaha dan Energi Bandul

Perhatikan rancangan di atas. Sebuah bola bermassa 50 gram berada pada posisi A dan tepat akan dilepas. Kemudian bola dilepas dan mencapai posisi B. Apabila tidak ada tren gesek berlaku dan massa tali di abaikan, tentukan kelancaran bola pada titik B.


\begin{aligned} EM_A=&EM_B\\ Ek_A+Ep_A=&Ek_B+Ep_B\\ 0+mg(0,06)=&mg(0,02)+\frac{1}{2}m{v_B}^2 \\ v_B=&\sqrt{2g(0,04)}\\ v_B\approx&0,9 \; \text{m/s} \end{aligned}

• Tanya Usaha dan Energi Pegas

Soal dan Pembahasan usaha pegas

Sebuah benda bermassa 1 kg terhubung dengan pegas (k=140 Kaki langit/m) ditarik sejauh 0,5 meter dari titik kesetimbangannya dan kemudian dilepaskan. Tentukan kecepatan maksimum benda tersebut.

Kita dapat membereskan permasalahan ini dengan menggunakan rumus aksi pegas ketika ditarik sejauh

\Muara sungai x
.


\begin{aligned} W=&\frac{1}{2}k\Delta x^2\\ =&\frac{1}{2}(140)(0,5^2)\\ =&17,5 \;\text{Joule} \\ \end{aligned}

Benda akan mengaras kecepatan maksimum ketika benda tersebut hingga ke noktah equilibrium pegas. Puas posisi tersebut seluruh usaha yang penarik berikan berubah menjadi energi gerak. Secara matematis kita tuliskan misal berikut.


\begin{aligned} W=&\Muara sungai Ek\\ 17,5=&\frac{1}{2}m({v_2}^2-{v_1}^2)\\ v_2=&\sqrt{(2)(17,5)} \\ v_2=&5,9 \;\text{m/s} \end{aligned}

• Soal Anak kunci

Daya maksimum sebuah mobil listrik adalah 120 kwatt. Mobil tersebut n kepunyaan baterai yang menyimpan energi sebesar

3,6 \times 10^8

Joule. Apabila mobil tersebut bergerak dengan daya maksimum, berapakah waktu sampai energi mobil lewat?

Kita dapat menyelesaikan soal ini dengan menggunakan rumus rahasia

P=\frac{W}{\Delta n}

bagaikan berikut.


\begin{aligned} ufuk=&\frac{W}{P}\\ =&\frac{3,6 \times 10^8}{12 \times 10^4}\\ =&3000 \;\text{detik} \\ \end{aligned}

• Soal Usaha Pada Satah Erot dan Cak semau Pegas

Soal dan Pembahasan Usaha dan Energi menantang

Perhatikan tulang beragangan di atas. Sebuah benda bermassa 0,6 kg meluncur sejauh 5 meter pada bidang mengsol yang n kepunyaan sudut

30^o
. Benda tersebut kemudian menumbuk sebuah pegas yang memiliki konstanta k=1000 Lengkung langit/m. Tentukan perubahan panjang pegas tersebut.

Puas kasus ini seluruh persilihan energi potensial benda akan berubah menjadi energi potensial pegas. Sehingga kita bisa menyelesaikannya andai berikut.


\begin{aligned} \frac{1}{2}k\Muara sungai x^2=&mg(h+\Delta x \sin (30^ozon))\\ \frac{1}{2}1000\Muara sungai x^2=&(0,6)(9,81)(s \sin(30^ozon)+\frac{1}{2}\Delta x)\\ 5000 \Delta x^2=&14,715+2,943\Delta x \\ \Delta x_1=&0,1745\; \text{m}\\ \Delta x_2=&-0,1686\; \text{m} \end{aligned}

Pada kasus ini

x_1= 0,1745

berarti pegas berkurang 0,1745 meter sedangkan

x_2= -0,1686

berarti pegas memanjang 0,1686 meter. Kita lihat pada kasus ini pegas memendek akibat tertumbuk dengan benda. Oleh karena itu kita gunakan

x_1=0,1745

meter sebagai jawaban terakhir.