Upload
mansur-haris
View
244
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/31/2019 16usaha Dan Energi
1/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
196
USAHA DAN ENERGI
1. Besaran usaha merupakan hasil kali antara A. gaya dengan perpindahan dan merupakan besaran vectorB. gaya dengan perpindahan dan merupakan besaran scalarC. gaya dengan percepatan dan merupakan besaran vectorD. massa dengan kecepatan dan merupakan besaran scalarE. waktu dengan gaya dan merupakan besaran scalarJawab : B SFW
2. Bila dimensi massa (M), panjang (L) dan waktu (T), maka dimensi besaran usahaadalah
A. ][ 2MLT B. ][ 3MLT C. ][ 22 TML D. ][ 12TML E. ][ 33TML
Jawab : C
][.. 2222 TMLskgmsamFxSW
3. Beban yang massanya 5 kg diangkat ke atas dengan gaya 80N sehingga naiksetinggi 6 m. Usaha yang dilakukan gaya itu adalah joule
A. 98 B. 120 C. 124 D. 180 E. 240Jawab : E
joule240680.?...;m6;N80;kg5 xsFWWhFm
4. Akibat gaya tetap sebesar 40 N menyebabkan perpindahan benda sejauh 20 m.Usaha yang dilakukan oleh gaya terhadap benda itu adalah jouleA. 3600 B. 2400 C. 1600 D. 1200 E. 800
Jawab : E
joule8002040?...:20;40 xWFxsWWmsNF
5. Suatu gaya F memberikan usaha terhadap balok sehingga berpindah. Bila usahayang diberikan itu 200 J dan perpindahannya 12,5m maka besarnya gaya itu
adalah NA. 40 B. 16 C. 12 D. 10 E. 8
Jawab : B
N165,12
200200:5,12:?....
s
WFJWmsF
7/31/2019 16usaha Dan Energi
2/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
197
6. Gaya sebesar 20 N melakukan usaha terhadap balok sebesar 345 J. Akibatnyabalok berpindah sejauh m
A. 12,59 B. 15,75 C. 17,25 D. 22,50 E. 25,75Jawab : C
N25,1720
345345;....;20
F
WsJWmsNF
7. Gaya tetap 20 N bekerja pada benda yang massanya 5 kg yang mula-mula diam.Bila gaya itu bekerja selama 2 sekon, maka usaha yang dilakukan adalahA. 100 J B. 160 J C. 180 J D. 200 J E. 240 JJawab : B
joule160820F.sW
m85
)2)(20(
2
1
2
1
2
1
?...
2;0
5;20 222
0
x
m
Ftats
W
stv
kgmNF
8. Gaya sebesar 60 N, menyebabkan perpindahan benda berjarak 20 meter, usahayang dilakukan oleh gaya terhadap benda adalah JA. 120 B. 60 C. 30 D. 15 E. 12
Jawab : E
JxFxsWWcmsNF 122,060?...:20:60
9.
Usaha yang dilakukan terhadap benda bermassa 1 kg agar berpindah sejauh 1meter adalah w joule. Berapakah besar usaha yang dibutuhkan untuk
memindahkan benda sejauh 0,5 meter yang massanya 2 kg ?A. 0,25W B. 0,5W C. W D. 2W E. 4W
Jawab : C
WWx
WWsm
sm
W
W
WmskgmwWmskgm
112
22
11
2
1
22211
1
5,02
?...:2,0:2:1:1
10.Sipenmaru 1989Sebuah palu bermassa 2 kg dan berkecepatan 20 m/s menghantam sebuah paku
sehingga paku ini masuk ke dalam kayu 5 cm. Besar gaya tahanan yangdisebabkan kayu adalah N
A. 400 B. 800 C. 4000 D. 8000 E. 40000
7/31/2019 16usaha Dan Energi
3/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
198
Jawab : D
N80001,0
800
05,0.2
)20(2
22
1.
?...m;05,0cm5m/s;20,kg2
222
s
mvfmvsf
fsvm
11.Untuk menghentikan benda yang bergerak dengan kecepatan 20m/s diperlukangaya penghambat selama 2 sekon. Usaha yang dilakukan gaya terhadap benda itu
adalah JA. 98 B. 100 C. 180 D. 200 E. 240
Jawab : D
JmgxsWmS
attvSsmt
vva
W
stsmv
20020)10(1202)10(2.20
.;/102
20
?...
2;/20
22
1
22
10
0
12.UMPTN 1991 Rayon CSebuah gaya NjiF )32( melakukan usaha dengan titik tangkapnya berpindah
menurut )4( ajir m dan vector i dan j berturut-turut adalah vector satuan
yang searah dengan sumbux dany pada koordinat kartesian. Bila usaha yang itu
bernilai 26 joule, maka nilai a sama dengan A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 E. 12
Jawab : B
63
183826)4()32(
?...J;26);4(N;)32(
aaajijirFW
aWajirjiF
13.Usaha yang bekerja pada balok seperti gambar dibawah ini adalah JA. 3000 C. 1800 E. 1000
B. 2400 D. 1600 Jawab : E
J1000)50(60cos)40(.cos
?...:60:50:40 0
sFW
WmsNF
40N
060
50m
7/31/2019 16usaha Dan Energi
4/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
199
14.Untuk menarik balok dengan posisi seperti pada gambar diperlukan gaya 22Ndengan diberi usaha sebesar 33 Joule, balok bergeser 3 meter arah kanan. Sudut
yang dibentuk adalah 0A. 60 B. 57 C. 45 D. 37 E. 30
Jawab : A
?...:3:22:33 msNFJW
06021
32233
.cos xsF
W
15.Dari gambar dibawah ini pada balok timbul usaha sebesar J2300 . Besar gaya Fadalah N
A. 220 C. 310 E. 25
B. 20 D. 210 Jawab : B
?...;30;45;joule2300 0 FmsW
Ns
WF 20
)30(2
2300
)30(45cos
2300
.cos21
16.Seorang anak menarik benda massanya 2 kg dengan gaya 80 N dengan sepotongtali dan membentuk sudut 60
0terhadap horizontal seperti gambar. Usaha yang
dilakukan anak tersebut untuk memindahkan benda sejauh 5 meter adalah JA. 40 C. 120 E. 400
B. 80 D. 200 Jawab : D
JsFW 2005).(80.cos21
17.Grafik dibawah ini menunjukkan hubungan antara usaha (W) terhadap sudut yangdibentuk oleh gaya dan perpindahan :
.5 W
090
.3 W
090
.1 W
090
F
045
30m
F
7/31/2019 16usaha Dan Energi
5/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
200
Bila sumbu vertical menyatakankecepatan (v) dan sumbu horizontal
menyatakan waktu (t). Benda yangpercepatannya paling besar adalah
A. (1) B. (2) C. (3) D. (4) E. (5)
Jawab : C
Semakin besar usaha maka sudut yang dibutuhkan lebih kecil atau sama dengan0900
18.Grafik F terhadap x dalam gambar menyatakan hubungan gaya terhadapperpindahan. Usaha yg dilakukan gaya F untuk interfal mx 30 adalah J
A. 15 C. 10 E. 5B. 12,5 D. 7,5
Jawab : B (perhatikan grafik)
JW
xxFxxFW
5,1210)]13(5[)01(5.
)(()(
25
21
130121
19.Sebuah partikel 5 kg bergerak lurus dengan kecepatan konstan 4 m/s. Suatu gaya10 kemudian bekerja pada partikel dengan arah yang sama dengan kecepatan
partikel hingga partikel menempuh jarak 2,5 m, maka pertambahan energi kineticpartikel akibat kerja gaya adalah J
A. 10 B. 12,5 C. 20 D. 25 E. 32,5Jawab : D
JvvmEk
sm
Fvasvv
EkmsNFsmvkgm
25)1626(5)(
2610165,2)5
10(24)(22
?....:5,2:10:/4:5
212
02
21
22
0
2
0
2
0
20.Sebuah benda bermassa 2 gram terletak di tanah. Benda itu ditarik vertical keatasdengan gaya 25N selama 2s (g=10 m/s
2), Maka energi kinetic benda pada saat
mengenai tanah adalah joule
A. 150 B. 225 C. 100 D. 50 E. 25Jawab : E
.4 W
090
.2 W
090
F(N)
x(m)
5
1 3 4
7/31/2019 16usaha Dan Energi
6/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
201
joulemvEksmatv
smgm
FamamgFmaF
255.2./52.5,2
/5,2102
25::
22
122
1
2
21.Bola massa A massanya separoh massa bola B. Kecepatan bola B dua kalikecepatan bola A. Perbandingan energi kinetic bola A dengan energi kinetic bola
B adalah
A. 1 : 2 B. 4 : 1 C. 1 : 4 D. 8 : 1 E. 1 : 8Jawab : E
8:1:
)2(:)(::
?...:
2;2/1 222122
BA
ABABBBAABA
BA
ABBA
EkEk
vmvmvmvmEkEk
EkEk
vvmm
22.Dari data tentang kecepatan dan massa benda di bawah ini yang energi kinetiknyasama besar adalah
Bola massa kecepatan
A m 2v
B 2m v
C 3m 0,5v
D 0,5m 2v
E 4m 0,5v
A. A dan BB. B dan CC. A dan DD. B dan EE. D dan B
Jawab : E
Bola m v (Ek) bola m v (Ek)A m 2v 22mv D 0,5m 2v 2mv
B 2m v 2mv E 4m 0,5v 25,0 mv
C 3m 0,5v 2375,0 mv
23.Pada sebuah benda diam yang massanya 5 kg bekerja gaya konstan yangmengakibatkan benda menjadi bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Usaha yang
dilakukan gaya tersebut adalah JA. 10 B. 8 C. 5 D. 4 E. 3Jawab : A
JxxmvEkWkgmsmvvo 10255/202
212
21
7/31/2019 16usaha Dan Energi
7/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
202
24.Sebuah benda massanya 2 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Beberapa saatkemudian benda itu bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Usaha total yang dilakukan
benda selama beberapa saat adalah jouleA. 4 B. 9 C. 15 D. 21 E. 25
Jawab : D
J21252?...:m/s5:m/s2:kg2 2221202210 xxvvmWWvvm
25.UMPTN 1989 Rayon A(sdno.41)Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian bergerak lurus denganpercepatan 3m/s
2. Usaha yang diubah menjadi energi kinetic setelah 2 detik
adalah jouleA. 6 B. 12 C. 24 D. 48 E. 72
Jawab : E
joule72)6)(4(m/s62.3
?...s;2;m/s3;0kg;4
221
221
2
0
mvWatv
Wtavm
26.UM UGM 2004 Kode 111 Nomor 1Jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk mempercepat gerak sebuah mobil darikeadaan diam menjadi berkelajuan v adalah Q. Bila gesekan diabaikan, maka
jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk menaikkan kelajuan mobil tersebutdari v menjadi 2v adalah
A. Q/2 B. Q C. 2Q D. 3Q E. 4Q
Jawab : D
QQQEkEkEkQmvvmmvEkvEkQmvEk
3444)2(
)2?(...;
12
2
212
212
221
2
2
22
11
27.UMPTN 1989 Rayon ADua buah benda A dan B yang bermassa masing-masing m jatuh bebas dari
ketinggian h dan 2h meter. JikaA menyentuh tanah dalam kecepatan v m/s, makabendaB akan menyentuh tanah dengan energi kinetic sebesar
A. 223 mv B. 2mv C. 24
3 mv D. 221 mv E.2
41 mv
Jawab : B
22
212
212
21 )(22
?...:2:
mvmvmghEpWmvmvmghEpW
vvhhvvhh
BBAAA
BBAA
7/31/2019 16usaha Dan Energi
8/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
203
28.SPMB 2002 Regional I kode 121Sebuah pesawat terbang bergerak dengan energi kinetic T . Jika kemudian
kecepatannya menjadi dua kali kecepatan semula, maka energi kinetiknyamenjadi T
A. B. 1 C. 2 D. 4 E. 16Jawab : D
TEkmvvmmvEkEkvvTEk 44)(4)2(?...:2: 2212
21
2
121
111
29.Pada suatu ketika suatu benda memiliki energi kinetic E. Bila kecepatan benda itudiduakalikan, maka energi kinetic benda menjadi E
A. 0,25 B. 0,60 C. 1 D. 2 E. 4Jawab : E
EmvvmmvEkEkEkEvv 44)2(?...;;22
1212
21
2
121
111
30.SPMB 2004 Kode 150 Nomor 9Dua buah benda masing-masing memilikiA kg danB kg. Jika kedua benda mula-mula diam, kemudian mengalami gaya yang sama, maka perbandingan energi
kinetic bendaA danB tepat pada akhir waktu yang diberikan gaya adalahA. 1 B.B/A C.A/B D. (B/A)
2E. (A/B)
2
Jawab : B
A
B
m
m
Ek
Ek
m
p
m
mvmvEk
A
B
B
A
:maka
22
)(
2
1 222
31.Kecepatan benda yang massanya 2 kg dan memiliki energi kinetic 225 Jouleadalah m/s
A. 15 B. 20 C. 25 D. 30 E. 50Jawab : A
m/s152
22522?...;225;2
x
m
EkvvJEkkgm
32.Sebuah benda yang bergerak dengan kelajuan v, mempunyai energi kinetic 6 J.Jika kajunya 3v, maka energi kinetiknya JA. 6 B. 18 C. 36 D. 54 E. 64
Jawab : D
7/31/2019 16usaha Dan Energi
9/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
204
joule543
6?...;3;6;
22
1
2
122211
v
v
v
vEkEkEkvvJEkvv
33.Sebuah mobil massa 1 ton bergerak dari keadaan diam. Sesaat kemudiankecepatannya 5 m/s. Besar usaha yang dilakukan oleh mesin mobil adalah JA. 1000 B. 2500 C. 5000 D. 12500 E. 25000
Jawab : D
J12500)5)(1000(?...;/5;0vton;1 2212
21
0 mvEkEksmvm
34.Energi kinetic dari bola yang massanya 2 kg bergerak dengan kecepatan 12 m/sadalah J
A. 98 B. 124 C. 144 D. 288 E. 576Jawab : C
joule144)12)(2(?...;/12;2 2212
21 mvEkEksmvkgm
35.Sebuah benda bermassa 2 kg terletak di tanah. Benda itu ditarik vertical ke atasdengan gaya 25 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Jika g = 10 m/s
2, maka energi
kinetik benda pada saat mengenai tanah adalah J
A. 150 B. 125 C. 100 D. 20 E. 25Jawab : C
joulexxxxatmgmgsEpEk
smgmF
mmgF
mFa
EkstNFkgm
10025,2102)(
/5,2105,1210225
?....:2:25:2
22
122
1
2
36.Dibawah ini menunjukkan grafik hubungan antara kedudukan (s) dengan waktu(t) dan gerak lurus beraturan lima bola yang massanya sama. Yang memilikienergi kinetic paling besar yaitu
A. C C. E E. BB. D D. A Jawab : D
EDCBA
EDCBA
EkEkEkEkEk
vvvvv
t
sv
A B C
D E
)(ms
)(st
7/31/2019 16usaha Dan Energi
10/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
205
37.UMPTN 1991 Rayon ASebuah mobil bermassa m memiliki mesin berdaya P. Jika pengaruh gaya gesekan
kecil, maka waktu minimum yang diperlukan mobil agar mencapai kecepatan vdari keadaan diam adalah
A.P
mvB.
mv
PC.
2
2
mv
PD.
P
mv
2
2
E.P
mv2
Jawab : D
P
mvtmvPtmvEkPtEkPtW
t
WP
2:maka,
22
212
21
38.UMPTN 1994 Rayon A kode 22Besarnya usaha untuk menggerakkan mobil (massa mobil dan isinya adalah
1000kg) dari keadaan diam hingga kecepatan 72km/jam adalah J(gesekandiabaikan)
A.4
1025,1 x B.4
105,2 x C.5
102x D.5
1025,6 x E.6
104x Jawab : CUsaha yang dilakukan mobil merupakan perubahan energi kinetic mobil
joule102)020)(10()(
?...:20m/skm/jam72:0:10
52232
12
0
22
1
0
3
xvvmEkW
Wvvkgm
39.UMPTN 1993 Rayon BSebuah benda ditembakkan miring ke atas dengan sudut elevasi 060 dan denganenergi kinetic 400 joule ( )/10 2smg , maka energi kinetic benda pada saat
mencapai titik tertinggi adalah joule
A. 25 B. 50 C. 100 D. 150 E. 200Jawab : C
?...;m/s10J;400;60 maks2
0
0 EkgEk
Energi kinetic maksimum dicapai pada 0yv , maka kecepatan searah sumbu x
adalah ( cosvvx ), maka :
joule100))(400(60cos)400(
coscos)cos(
22
12
2
0
222
122
122
1
maks
xmaks
Ek
EkmvvmmvEk
7/31/2019 16usaha Dan Energi
11/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
206
40.UMPTN 1999 Rayon C kode 25Dua buah kapal layar A dan B yang mempunyai layar sama besar akan
mengadakan lomba. Massa kapal A = m dan massa kapal B = 2m, sedangkan gayagesekan dapat diabaikan. Jarak yang ditempauh sebesar x dan lintasannya berupa
garis lurus. Pada saat berangkat (start) sampai garis finis, kedua kapal layarmemperoleh gaya angin sebesar F. Jika energi kinetic kapal A dan kapal B pada
saat digaris finis berturut-turut besarnyaAEk dan BEk maka pernyataan dibawah
ini yang benar adalah A. BA EkEk C. BA EkEk 2 E. BA EkEk 5,0
B.BA
EkEk D.BA
EkEk Jawab : A
Kedua perahu berlaku hubungan usaha dengan perubahan energi kinetic
EksFEkW . Pada kedua perahu A dan B bekerja gaya yang sama besar dan keduanya
menempuh jarak yang sama sehingga kedua perahu memiliki energi kinetic yang
sama besar ( BA EkEk )
41.SPMB 2003 Regional III kode 322Grafik dibawah ini gaya yang bekerja pada suatu benda bermassa 2 kg padaselang waktu 4 sekon. Kalau benda tersebut mula-mula diam, maka besarnya
energi kinetic setelah 4 sekon adalah joule.A. 50 B. 100 C. 200 D. 300 E. 400
Jawab : B
Besarnya momentum sama dengan luasan segitiga,kecepatannya adalah :
smx
m
tFvmvtF
stEkkgm
/102.2
410
2
..
2
1
4?....;2
Besarnya energi kinetic sampai 4 sekon :
JmvEk 100)10(2. 2212
21
42.Usaha yang dilakukan oleh benda yang bergerak jatuh sama dengan ..A. Perubahan energi mekaniknya D. Pengurangan energi potensialnyaB. Pengurngan energi mekaniknya E. Penambahan energi potensialnyaC. Pengurangan energi kinetiknya Jawab : D
hmghhmghmgWhhhmgW )(: 11
)(NF
)(st 10
0 2 4
7/31/2019 16usaha Dan Energi
12/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
207
43.Seorang tukang menaikkan batu yang bermassa 4 kg setinggi 3 m. Jika ditempatitu percepatan gravitasi 2/10 sm , maka orang itu melakukan usaha sebesar J
A. 12 B. 120 C. 400 D. 1200 E. 2400
Jawab : B
joule1203104/10:3;4 2 xxmghWsmgmhkgm
44.Sebuah benda massanya 1 kg (g=10 m/s2) berada pada ketinggian 20 m dari tanah,kemudian jatuh bebas, Usaha yang dilakukan oleh gaya berat sehingga bendajatuh ke tanah adalah jouleA. 100 B. 200 C. 300 D. 400 E. 500
Jawab : B
J20020.10.1 mghEpW
45.Besarnya usaha yang diperlukan untuk memindahkan benda yang mempunyaimassa 10 kg dari lantai ke meja yang tingginya 2 m (g=10 m/s
2) adalah joule
A, 20 B. 50 C. 100 D. 200 E. 400
Jawab : D
JxxmghEpWWmhkgm 20021010?...:2:10
46.Untuk memindahkan sebuah benda yang massanya 2 kg pada arah verticaldiperlukan usaha sebesar 150 joule (g=10m/s
2) maka besarnya perpindahan benda
adalah ,,, m
A. 0,75 B. 1,50 C. 3.50 D. 7,50 E. 15,0Jawab : D
mmg
WhhJWgkgm 5,7
10.2
150?...:150:m/s10:2 2
47.Benda bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 25 meter diatas tanah (g=10m/s
2), maka usaha yang dilakukan oleh gaya berat benda pada ketinggian 10
meter dari tanah adalah J
A. 100 B. 200 C. 300 D. 400 E. 500Jawab : C
JxhhmgEpW
Wmhmhkgm
300)2510(102)(
?...:10:25:2
1
1
7/31/2019 16usaha Dan Energi
13/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
208
48.Sebuah bola logam massanya 0,5 kg (g=10 m/s2) jatuh bebas dari ketinggian 280cm dari lantai dasar. Besar energi potensial bola logam ketika usaha yang
dilakukan gaya berat bola tepat 8 joule adalah jouleA. 14 B. 12 C. 10 D. 8 E. 6
Jawab : E
JmghhmgEpmg
Wh
JWEphm
6)6,18,2()(m6,110.5,0
8
8?....:cm280:kg5,0
88
49.Sebutir kelapa yang massa 3 kg jatuh dari pohon setinggi 20 meter. Energi kinetickelapa saat jatuh di tanah adalah J (g= 2m/s10 )
A. 600 B. 480 C. 360 D. 240 E. 120
Jawab : A
J60020103?...;m/s10;20;3 2 xxmghEkEkgmhkgm
50.Barbel bermassa 50 kg diangkat oleh seorang altit dan diperlukan usaha sebesar1000 joule. Bila percepatan gravitasi 2m/s10 , maka perpindahan barbell adalah
A. 2,5m B. 2m C. 1,5m D. 1m E. 0,5mJawab : B
m25010
100050:?...:m/s10:1000 2
xmg
WhkgmhgJW
51.Sebuah balok bermassa 10 kg didorong dari dasar suatu bidang miring yangpanjangnya 5m dan puncak bidang miring berada 3m. Jika bidang miring licin
(g=10m/s2). Usaha yang dilakukan untuk mendorong balok adalah joule
A. 300 C. 3000 E. 4000
B. 1500 D. 3500 Jawab : A
?....:3:5:10 Wmhmskgm
JxxmghW
ss
h
mgsmgsFW
30031010
).().sin(.
52.Pada ketinggian 10 m sebuah benda memiliki energi potensial 160 J. energipotensial benda itu pada ketinggian 12 m adalah J
A. 214 B. 192 C. 180 D. 164 E. 133
10 kg
3m5m
7/31/2019 16usaha Dan Energi
14/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
209
Jawab : B
J19210
1216012?;....;10;160 1
111
h
hEpEpmhEpmhJEp
53.Dua bola A dan B berada pada tempat yang percepatan gravitasi yang sama.Massa bola A dua kali massa bola B dan kedudukan A terhadap bumi tigak kalikedudukan B. Perbandingan energi potensial bola A dengan bola B adalah
A. 6 : 1 B. 1 : 6 C. 2 : 3 D. 1 : 3 E. 3 : 2Jawab : A
1:6:)3)(2(:
::
?...:
3;2
bbbbba
bbaaba
ba
baba
hmhmEpEp
hmhmEpEp
EpEp
hhmm
54.Sebuah benda dengan massa 1 kg dilempar vertical ke atas dengan kecepatan awal40 m/s. Besarnya energi kinetic saat ketinggian 20 m adalah
A. 300 B. 400 C. 500 D. 600 E. 700Jawab : D
JmghmvEk
Eksmvkgm
mh 600)20.10.1()40)(1(
?...)20(;/40;1
22
12
021
20
0
55.Benda yang massanya 3 kg dilempar vertical ke atas dengan kecepatan awal20m/s ditempat yang percepatan gravitasi 2m/s10 . Energi Potensial benda pada
saat mencapai titik tertinggi adalah JA. 300 B. 400 C. 500 D. 600 E. 700Jawab : D
J600)20)(3(?...;/10;/20;3 2212
0212
0 mvEpEpsmgsmvkgm mm
56.Sebuah bola massanya 500 gram jatuh bebas dari ketinggian 8 m diataskermukaan tanah. Jika 2m/s10g . Maka usaha yang dilakukan oleh gaya berat
saat ketinggian 3 m diatas permukaan tanah adalah JA. 15 B. 25 C. 30 D. 40 E. 55Jawab : B
joule25)38(105,0)(
?...;3;8;500;m/s10
1
1
2
xxhhmgW
Wmhmhgrmg
7/31/2019 16usaha Dan Energi
15/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
210
57.Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 40 m di atas tanah. Jika massa 2 kg dang= 2m/s10 , maka energi kinetic benda tepat 20 di atas tanah adalah J
A. 400 B. 800 C. 1600 D. 3200 E. 3600
Jawab : A
joule400)4020(102)(?...;20
40;m/s10120
201
2
xhhmgEk
Ekmh
mhg
58.Sebuah benda yang massanya 2 kg berada di permukaan bumi. Kemudian, bendaitu dipindahkan ke atas loteng yang tingginya 3 m. Besarnya perubahan energi
potensial benda itu adalah A. -60 B. 6 C. 20 D. 30 E. 60
Jawab : E
joule60)03(102)(?...;3
0;21
1
xxhhmgEp
Epmh
hkgm
59.Sebuah benda massanya 500 gram dilemparkan vertical ke atas (g=10 m/s2).Besarnya perubahan energi potensial benda dari ketinggian 5 m sampai 15 m daritanah adalah J
A. 25 B. 50 C. 75 D. 250 E. 750Jawab : B
2
1 /10155500 smgmhmhgrm
maka : JxxhhmgE 50)515(105,0)( 1
60.Benda bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian 10 m diatas tanah (g=10 m/s2).Usaha yang dilakukan oleh gaya berat setelah bergerak sejauh 5 m JA. 25 B. 50 C. 75 D. 100 E. 125
Jawab : A
JxxhhmgEp
Epsmgmhmhkgm
25)105(105,0)(
?....:/10:5:10:5,0
1
2
1
61.Energi 4900 joule digunakan untuk mengangkat vertical benda bermassa 50 kg.Benda naik setinggi m (g=9,8 m/s
2).
A. 0,1 B. 10 C. 98 D. 245 E. 960
Jawab : B
7/31/2019 16usaha Dan Energi
16/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
211
mxmg
EphhsmgkgmJEp 10
8,950
4900?...:/10:50:4900 2
62.Sebuah batu yang massanya 40 kg dinaikkan dari tanah ke tempat yang yangtingginya 1,4 meter, (g=10m/s
2), maka besar usaha yang dikeluarkan J
A. 560 B. 520 C. 450 D. 280 E. 56Jawab : A
J5604,11040?...;m/s10;40;4,1 2 xxmghEpEpgkgmmh
63.Sebuah benda massanya 5 kg berada 10 meter di atas permukaan bumi(g=10m/s
2). Besar usaha untuk memindahkan benda tersebut ke atas dalam
ketinggian 15 meter dari permukaan bumi JA. 75 B. 250 C. 500 D. 750 E. 1250Jawab : B
JxxhmgEpWmhmhmh 2505105?...:51015:10:151
64.Sebuah benda yang massanya 1 kg dilempar vertical ke atas dengan kecepatanawal 20 m/s dan g=10m/s
2. Maka ketinggian benda pada saat makEkEp 4
3
adalah mA. 1,5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 30
Jawab : C
mmmmak ghvv
hhEkEpkgm 229
?...:4
3:1
2
0
mx
x
g
v
g
vhmvxmghEkEp
vvvvvv
gv
m
mmak
mmm
15108
203
8
3
8
3
2
1
4
3
4
3
292
22
0
2
2
00
2
0
2
0
65.Agar seluruh energi potensial air terjun berubah menjadi kalor dan perbedaansuhu air diatas dan dibawah air terjun 0,05
0C, maka tinggi air terjun m
A. 21 B. 25 C. 30 D. 40 E. 42
Jawab :A
mx
g
tc
mg
tmchtmcmgh 21
10
05,04200
7/31/2019 16usaha Dan Energi
17/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
212
66.Gambar grafik dibawah menunjukkan hubungan antara energi potensial denganketinggian benda yang massa 2 kg. Percepatan gravitasi ditempat itu 2m/s
A. 10 C. 9,6 E. 8,9B. 9,8 D. 9,2 Jawab : B
2m/s8,92x2
39,20
mh
Epggrafikperhatikan
67.Benda yang massanya 20 kg terletak pada bidang miring yang licin dengan sudut030 ditahan oleh suatu gaya menuju pusat massa benda sehingga diam ditempat.
Besar gaya penahan tersebut adalah %
A. 40 C. 60 E. 90B. 50 D. 75 Jawab : B
%50%1002
1%100
sin2
sin%100
sin0sin2
)sin(sin)sin(sin
?...:)sin(:sin
xxmg
mgx
F
F
mgFamgF
mgFmgsmgFmgsWEp
smgFWmgsEp
p
p
pp
68.Sebuah benda yang massanya 1 kg dijatuhkan dari ketinggian 20 m sepertigambar. Jika percepatan gravitasi 2m/s10 , maka besar energi kinetic benda pada
saat berada 5 m dari tanah J
A. 50 C. 150 E. 250B. 100 D. 200 Jawab : C
joule150Ek
)5(20101)hmg(hEpEk
gambarperhatikan
520
x
20,39
2
)(JEp
)(mh
F 030
m20
m5
kg1
7/31/2019 16usaha Dan Energi
18/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
213
69.Sebuah lampu yang massanya 500 gram digantungkan, terlihat sepertigambar(g=10 m/s
2). Maka energi potensial lampu terhadap meja adalah J
A. 5 C. 15 E. 25B. 10 D. 20 Jawab : B
JxhhmgEp 10)13(105,0)( 13
70.Sebuah peti seperti pada gambar, menaiki bidang miring yang tingginya 1,5 meter(g=10 m/s
2), maka besar usaha yang dikeluarkan adalah J
A. 1200 C. 1000 E. 600
B. 1100 D. 800 Jawab : A
JxxmghEp 12005,11080
71.Sebuah bandul semula terletak setinggi h dari titik terendah seperti pada gambar.Bandul dilepaskan hingga menumbuk bandul lain yang semula diam juga. Setalahtumbukan kedua bandul bersama-sama. Bandul mempunyai massa yang sama.
Ketinggian maksimum setelah tumbukan adalah A. h C. (1/4)h E. (1/3)h
B. (1/2)h D. (1/8)hJawab : A
Saat menumbuk kecepatannya maksimum
: ghv 2
Tinggi benda merupakan energi kinetic
sebanding dengan energi potensial, maka
hhghghvghmvmghEkEp 12
1
2
1
22
11 )2(22
72.Pada benda yang jatuh bebas :1. Percepatannya bertambah 3. Kecepatannya tetap
2. Energi potensialnya berkurang 4. Energi kinetiknya bertambahYang merupakan ciri-ciri gerak melingkar beraturan adalahA. 1,2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 E. 1,2,3 dan 4
Jawab : C2
212
21 mvEkmghEpgthgtv
3m
1m
lampu
80 kg
1,5m
h
7/31/2019 16usaha Dan Energi
19/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
214
73.Selama benda bergerak jatuh, benda akan mengalami A. pengurangan energi kinetik, penambahan energi potensialB. pengurangan energi tempat, penambahan energi gerakC. pengurangan energi tempat, energi geraknya tetapD. penambahan energi gerak, energi tempatnya tetapE. pengurangan energi gerak, energi tempatnya tetapJawab : B
74.Untuk mengangkat benda seberat 50 N setinggi 5 m dari permukaan tanah,diperlukan gaya (F) sebesar ..
A. lebih besar dari 50 N D. 0
7/31/2019 16usaha Dan Energi
20/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
215
78.Sebuah peluru yang ditembakkan dengan kecepatan vo dengan sudut . Pada titiktertinggi maka :
A. Tenaga kinetiknya nol D. Energi totalnya maksimumB. Tenaga kinetiknya maksimum E. Kecepatannya maksimum
C. Tenaga potensialnya maksimum Jawab : C( 0 EkEpmaksimum )
79.Jika suatu benda jatuh bebas, maka :1. energi mekaniknya tetap 3. gerakannya dipercepat beraturan2. energi potensialnya tetap 4. energi kinetiknya tetapJawab : B (1 dan 3 benar)
80.Perhatikan gambar dibawah ini. Bola massanya 2 kg meluncur pada bidangmiring, mh 31 dan mh 5,12 . Kecepatan A = 2m/s, maka kecepatan benda B
adalahm/s
A. 152 C. 26 E. 34
B. 25 D. 24
Jawab : E
smghv
ghvShS
hga
vsmvmhmh
B
A
BA
/305,1.10.22
2sin.sinsin
?....:/2:30:5,1:3
2
111
1
1
21
81.Benda bergerak dari titik A seperti pada gambar, v0 =60m/s, AB = 150m,4,0k , m = 4 kg dan g = 10m/s
2. energi mekanik di titik C adalah J
A. 7200 D. 2400
B. 4800 E. 3600C. 1600 Jawab : A
?...:4:4,0
150:/600
Ck Emkgm
mABsmv
A
Bh2h1
30o
A
B
C40cm370
7/31/2019 16usaha Dan Energi
21/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
216
jouleEmEmJEm
xxxxmvmghEm
xxghvv
mvmghmvEmEmEmEmEm
mxABhAB
h
BCB
BBB
BB
BBBACBA
B
B
7200720036003600
)18004(90104
1800)90102(602
906,015037sin37sin
21
2
21
22
0
2
2
21
2
021
82.Sebuah benda massanya 1 kg (g=10 m/s2) dijatuhkan dari ketinggian 20 m. Besarenergi kinetic benda pada saat berada pada 5 m dari tanah adalah joule
A. 50 B. 100 C. 150 D. 200 E. 250Jawab : C
joulehhmgEpEk 150)520(10.1)( 520
83.Sebuah batu bergerak dari titik (1) sampai ke titik (5) seperti pada gambar. Jikatitik (1) sebagai titik acuan energi potensial, maka benda yang mempunyai energipotensial negative, pada saat benda berada pada titik
A. (1)B. (2)C. (3)D. (4)E. (5) Jawab : E (cukup jelas)
84.Sebuah balok meluncur pada bidang miring licin (seperti gambar). Jika massabalok 1 kg (g= 2m/s10 ), perubahan energi kinetic selama meluncur dari A ke B
adalah JA. 400B. 300C. 200D. 100E. 98 Jawab : C
joule200)020(101)(
gambarperhatikan
xxhhmgEpEk BAABAB
12
3
4
5
m20
A
B
7/31/2019 16usaha Dan Energi
22/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
217
85.Benda yang jatuh dari ketinggian 5 meter mempunyai energi kinetic maksimum200 J ( 2m/s10g ), maka massa benda itu kg
A. 10 B. 8 C. 6 D. 5 E. 4
Jawab : E
kg4510
200?...;5;m/s10;200 2
xgh
EkEpmmmhgJEk mm
86.Benda yang massanya 1 kg berada pada ketinggian 100m. Bila percepatangravitasi ditempat itu 2m/s8,9 , maka energi potensial benda itu adalah J
A. 1200 B. 1020 C. 980 D. 560 E. 490
Jawab : C
J9801008,91?...;100;1;m/s8,9 2 xxmghEpEpmhkgmg
87.benda bermassa 5 kg dilempar vertical keatas dengan kecepatan awal 10 m/s.Besarnya energi potensial di titik tertinggi yang dicapai benda adalah JA. 200 B. 250 C. 300 D. 350 E. 400Jawab : B
J250)10)(5(?...;5;/10 2212
021
0 mvEpEpkgmsmv mm
88.Suatu benda memiliki energi potensial 160 joule. Bila massa benda itu 2 kg danpercepatan gravitasi di tempat itu 2m/s10 , maka kedudukan benda terhadap muka
bumi adalah mA. 12 B. 10 C. 9,8 D. 8,6 E. 8,0
Jawab : E
J8102
160?...;/10;2;160 2
xmg
EphhsmgkgmjEp
89.UMPTN 1991 Rayon ASebuah kotak bermassa 10 kg mula-mula diam, kemudian turun pada bidang
miring yang membentuk sudut 030 terhadap arah hortizontal tanpa gesekan
menempuh jarak 10 m sebelum sampai ke bidang mendatar. Kecepatan kotak
pada akhir bidang miring, jika 2/8,9 smg adalah m/s
A. 44,3 B. 26,3 C. 9,9 D. 7 E. 4,43
Jawab : C
7/31/2019 16usaha Dan Energi
23/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
218
m/s9,95.8,9.22m5)30(sin10)(sinsin
m/s8,9?....m;10;30;0;kg10 200
ghvshs
h
gvsvm
90.UMPTN 1994 Rayon C kode 23Sebuah benda massa 2,5 kg jatuh bebas dari ketinggian 3 m terhadap lantai
(g=10 2m/s ). Bila benda menumbuk lantai tidak lenting sama sekali, maka kalor
kalor yang ditimbulkan oleh benda kaloriA. 7,5 B. 18 C. 30 D. 75 E. 300
Jawab : B
kalori183105,224,0)kalori(24,0)joule(
)0,24kalorikalori(1J...:m/s10:3:5,2 2
xxxQmghQmghEpQ
Qgmhkgm
91.UMPTN 1995 Rayon A kode 55sebuah benda dengan massa 1 kg, dilemparkan vertical ke atas dengan kecepatan
awal 40m/s( 2m/s10g ), besarnya energi kinetic saat ketinggian benda mencapai
20m adalah joule
A. 200 B. 400 C. 500 D. 600 E. 700Jawab : D
joule600)20101()40)(1(
0
?...:m20:m/s40
2
21
2
021
0
xxEk
mvmghEkEkEpEk
EpEkEpEkEmEm
Ekhv
B
BBABB
AABBAB
BB
92.SPMB 2004 Kode 690 Nomor 6Sebuah balok bermassa 3 kg bergerak keatas pada bidang miring yang sudut
miringnya0
60 , dengan energi kinetic awal 18 J. Jika koefisien gesekannya 0,3,maka jarak terjauh yang dicapai balok pada saat meluncur pada bidang miring
adalah mA. 1 B. 0,8 C. 0,6 D. 0,4 E. 0,2
Jawab : C
?...;3,0,J18;60;kg3 terjauh00 SEkm
B
0v Bh
A
7/31/2019 16usaha Dan Energi
24/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
219
Energi kinetic benda berbanding lurus dengan jumlah aljabar usaha yangdilakukan gaya dan gaya gesekan
)cossin()(..0 mgmgSfFSSfSFWWWEk fF
)60cos.3,060(sin10.3
18
)cos(sin
0
mg
EkS
mS 6,020
12
).3,03(10.3
18
21
21
93.SPMB 2004 kode 425 nomor 5Sebuah pistol mainan bekerja dengan menggunakan pegas untuk melontarkan
peluru. Jika pistol yang sudah dalam keadaan terkokang yaitu dengan menekan
pegas sejauh X, diarahkan dengan membuat sudut elevasi terhadap bidang
horizontal, peluru yang terlepas dapat mencapai ketinggian h. Jika massa peluruadalah m dan percepatan gravitasi adalah g, maka konstanta pegas adalah
A.22 cos
2x
mgh B.22 sin
2x
mgh C.22 cosx
mgh D.22 sinx
mgh E.22
2tgx
mgh
Jawab : BPada titik A, bahwa energi kinetic sebanding
lurus dengan energi potensial pegas
:2
0212
21 mvkxEkEp A
Energi potensial pegas berbanding lurus dengan energi mekanik pada tinggimaksimum (titik B)
222222
122
1
22
021
2
021
cos2cos
cos
kxmghkxkxmghkx
mvmghmvEmEk
B
BBA
2222
22
22
22
sin2
)cos1(2:maka;1cossin
)cos1(
22)cos1(
xmgh
xmghk
x
mghkmghkx
0v
cos0v
A
B
7/31/2019 16usaha Dan Energi
25/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
220
94.Ganesa OperationSebuah benda yang bergerak dengan kecepatan awal 0v diatas permukaan
mendatar, berhenti setelah menempuh jarakx, karena perngaruh gaya gesekan
kinetis. Jika koefisien gesekan kinetis adalahk
dan percepatan gravitasi sama
dengan g, tentukan kecepatan awal benda 0v !
A. gsk B. gsk2 C. gsk3 D. gsk2 E. gsk5
Jawab : BEnergi kinetic mobil berbanding lurus denganusaha yang dilakukan gaya gesekan.
smgmvmvWEk kf .2
1
2
1 20
2
sgvsmgmv kk .2. 02
021
95.Ganesa OperationBalok bermassa 25 kg semula diam di titik A, Gaya F = 120 N bekerja padabenda sehingga bergerak terus menaiki bidang miring, ternyata besar
kecepatannya ketika melalui titikCadalah 2 m/s. Bila diketahuiBC= 3 m danAC= 20 m, tentukan besar gaya gesekan yang bekerja pada balok N
A.40 C. 64 E. 80B.50 D. 75 Jawab : E
?...m;20;m3m/s;2
0N;120;kg25
fACBCv
vFm
C
A
Usaha untuk memindahkan benda sejauh AC berbanding lurus dengan energi
mekanik pada titik C.
N8040120
40)120(80050750)2(253.10.2520)120(
)()()()(
22
1
2
21
f
ff
mvmghSfFCEkCEpWWCEmW CBCfF
A
C
B
kf 0v
0v
s
7/31/2019 16usaha Dan Energi
26/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
221
96.Benda dilepaskan dari puncak sepanjang seperempat lingkaran, lalu berhenti dititikCyang jarak 5 m dari B, koefisien gesekan kinetis permukaan BC jika AB
licin adalah A. 0,1 B. 0,2 C. 0,25 D. 0,40 E. 0,5
Jawab : C(Energi kinetic titik B berbanding lurusenergi potensial titik A berbanding lurus dengan
usaha yang dilakukan gaya gesekan)
25,04
1
5
25,1
)(.)()( s
h
mgSAmghSfAmghWAEp f
97.UMPTN 1991/1997 Rayon A kode 32Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan dengan sudut elevasi 030 dan
dengan kecepatan 40 m/s. Jika gesekan dengan udara diabaikan, maka energi
potensial peluru pada titik tertinggi adalah jouleA. 2 B. 4 C. 5 D. 6 E. 8
Jawab : B
J430sin)40)(02,0()(
sin)(
2
sin)(
?...)(;30;m/s40;gr20
222
1mak
22
021
mak
22
0makmak
mak
0
0
hEp
mvhEp
g
vmgmghhEp
hEpvm
98.UMPTN 1996 Rayon A/B/C kode 25/52/24Air terjun setinggi 20m digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA).
Setiap detik air mengalir 310m . Jika efisiensi generator 55% dan 2/10 smg ,
maka daya rata-rata yang dihasilkan kWA. 110 B. 1100 C. 2200 D. 2500 E. 5500
Jawab : B
:maka,%55.%55
kg/m10?...:%55:m10:m20
airairlistrik
33airlistrik
3
t
VQEtPEE
PEEQh
mR 25,1 A
B CKasar
maksh
0maksv
0xv
0yv 0v
y
x
7/31/2019 16usaha Dan Energi
27/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
222
1100kWt1100000wat2010101055,0
)(55,0)(55,0)(55,0%55
3
air
xxxxP
Qght
Vgh
t
mgh
t
EP
99.Sipenmaru 1988 Kode 71Suatu partikel dengan massa 1 kg didorong dari permukaan meja sehingga
kecepatan pada saat lepas dari bibir meja 2 m/s seperti pada gambar. Energi
mekanik partikel pada saat ketinggiannya dari tanah 1 meter adalah JA. 2 C. 12 E. 24B. 10 D. 22 Jawab : D
Kedudukan benda di titik (1) dan (2) berlaku Hkkekekalan energi mekanik, sehingga :
joule22)2.(2.2.10.1)2(
)1()1()2()1()1()1()2(
22
1
22
1
Em
mvmghEmEkEpEmEm
100. UMPTN 1990 Rayon BSebuah benda bermassa 2 kg terletak di tanah. Benda itu ditarik vertical ke atas
dengan gaya 25 N selama 2 det ik, lalu dilepaskan. Jika ( )/10 2smg , energi
kinetic benda pada saat mengenai tanah adalah joule
A. 150 B. 125 C. 100 D. 50 E. 25Jawab : B
?...;m/s10;s2N;25;kg2 tanah2 EkgtFm
2m/s5,2102
25:adalahbendapercepatan g
m
Fa
Jarak dan kecepatan yang ditempuh benda adalah :
m/s525.2m5)2)(5,2( 2212
21 xatvatS
Benda untuk sampai kebambali ke tanah berlaku HK Kekekalan energi mekanik
joule12525100)5(2.)5102(
0
22
1tanah
22
1tanahtanah
tanahtanahtanah
xxkE
mvmgSkEpEkEkEkEpE
kEpEkEpEEmEm
SSSS
SSS
m2 m1
kgM 1
7/31/2019 16usaha Dan Energi
28/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
223
101. SPMB 2003 Regional I kode 721Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 40m/s dan sudut elevasi
)37(37 4300 tg . Jika massa peluru 0,01 kg, maka usaha oleh gaya gravitasi
pada peluru, sejak peluru ditembakkan sampai jatuh ke tanah kembali sebesar
m/s)8,9( g adalah joule
A. 100 B. 40 C. 20 D. 10 E. nolJawab : E
00Em(BC)Em(AB)
:maka,0sinsin)(
)()()(
)()()()()m/s8,9(
?...:)37(37:m/s40:kg01,0
22
02122
021
2
4300
0
C
C
W
mvmvAEp
AEkBEpAEp
BEkBEpAEkAEpg
Wtgvm
102. UMPTN 2001 Rayon A/B/C kode 251/150/352Sebuah bermassa 0,10 kg jatuh bebas vertical dari ketinggian 2 m ke hamparan
pasir. Jika benda itu masuk sedalam 2 cm ke dalam pasir sebelum berhenti,besar gaya rata-rata yang dilakukan pasir untuk menghambat benda adalah
sekitar NA. 30 B. 50 C. 60 D. 90 E. 100
Jawab : E
Energi potensial benda berbanding lurus dengan usaha yang dimiliki benda,maka
NF
x
xhmgFFxxhmg
10002,0
)02,02(10.1,0
)()(
103. UMPTN 1998 Rayon A/B/C kode 54/25/52Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm dan tegak ke atas dipermukaan tanah
dijatuhi martil 10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya. Bila gaya tahan
rata-rata tanah N310 ,
A
B
C
0v
makshx
y
m2h
m02,0x tanah ?...F
7/31/2019 16usaha Dan Energi
29/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
224
maka banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan terhadap tongkat agarmenjadi rata dengan permukaan tanah adalah kali
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8 E. 10Jawab : D
?...N;10;cm50kg;10;cm40 3 nfhml
Energi potensial yang dilakukan martil berbanding lurus dengan usaha yangdilakukan gaya tahan.
kalixx
xn
mghlFnlFmghnWnEp f
85,01010
4,010
..)(
3
104. UMPTN 1997 Rayon C kode 45Air terjun tingginya 12 meter menerjunkan air 1000 m
3
/s dan dimanfaatkan olehPusat Listrik Tenaga Air (PLTA). Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s2
dan seluruh
daya listrik terpakai untuk memanaskan 1000 m3
air, maka kenaikan suhu air
per sekon adalah C0
A. 2101,0 x B. 2108,2 x C. 2102,4 x D. 2100,28 x
E. 2100,42 x
Jawab : B
mc
QghTTmcQghQgh
t
Vgh
t
mgh
t
EpP
EptPEpEcTdmmVgcQmh
mak
.CJ/kg4200?...101000;m/s8,9;CJ/kg4200;/sm1000;12
0
363203
CxT02
6108,2
)4200)(10(
)12)(8,9)(1000)(1000(
105. UMPTN 1998 Rayon A kode 54Sebuah motor listrik mengangkat beban seberat 1,5kg ke atas setinggi 3m
( 2m/s10g ). Bila tegangan, arus dan efisiensi motor berturut-turut adalah 12,5
volt, 1,5A dan 60%, maka waktu yang diperlukan motor listrik di atas (dalamdetik) adalah:A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 E. 8
cm50h
cm40l N103f
7/31/2019 16usaha Dan Energi
30/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
225
Jawab : B
4detik5,15,126,0
3105,1
listrik)(
benda)(
?...:m/s10:%60:A5,1:volt5,12:kg5,1 2
xx
xx
VI
mght
VIt
mgh
E
Ep
tgIVm
106. UMPTN 1998 Rayon ASebuah peluru dengan massa 200 gram ditembakkan vertical ke atas dari
permukaan tanah dengan kecepatan 60 m/s, jika ( )/10 2smg . Maka :1. tinggi maksimum yang dicapai peluru 180 meter2. pada titik tertinggi energi peluru 360 joule3. pada ketinggian 40 m dari tanah, energi kinetiknya 280 joule4. pada titik tertinggi percepatannnya nolJawab : 1,2 dan 3 (A)
2
0 /10,/60,2,0200 smgsmvkggramm
1. tinggi maksimum yang dicapai peluru 180 meterm
g
vhm 180
20
3600
10.2
60
2
22
0 (benar)
2. pada titik tertinggi energi peluru 360 joulejoulexxmghhEp mm 360180102,0)( (benar)
3. pada ketinggian 40 m dari tanah, energi kinetiknya 280 joulejoulexxhhmgmhEp m 280)40180(102,0)()40( (benar)
4. pada titik tertinggi percepatannnya nol (salah)benda yang melakukan gerak vertical ke atas percepatan yang dimiliki
berbanding lurus dengan percepatan gravitasi bumi sebesar 2/10 smg
107. UMPTN 1998 Rayon C kode 52Sebuah energi benda jatuh bebas dari tempat yang tingginya 40m. Jika energi
potensial awalnya 1000 joule, maka :
1. massa benda 2,5 kg2. benda sampai ditanah setelah detik22 3. tepat ketika sampai ketanah kecepatan benda s/m220 4. tepat ketika sampai di tanah energi kinetiknya 1000 joule
7/31/2019 16usaha Dan Energi
31/31
M ekanika
mhharismansur@gmail .com
226
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
benar)1n(pernyataakg5,24010
10001.
:maka,m/s10:joule1000:m40
00
2
0
xgh
EpmmghEp
gEph
benar)4n(pernyataa
joule1000)0()(4.
benar)3n(pernyataam/s22022103.
benar)2n(pernyataadetik2210
4022
2
12.
0000
2
EpmghhmghhmgEpEk
xgtv
x
g
htgth