Wednesday, 26 August 2020

Soal dan Jawaban Usaha dan Pesawat Sederhan

 



1.         Jarak yang ditempuh mobil saat melaju dengan gaya 500 N dan menghasilkan usaha 15.000 joule adalah ....

A.    10 m

B.    20 m

C.   30 m

D.   250 m

S = W/F = 15.000/500 = 30 m

 

2.      Perhatikan gambar di bawah ini!

      

Sopir mobil sedan ingin memarkir mobilnya tepat 3 m di depan mobil tanki yang mula-mula berjarak 10 m dari kedudukan mobil sedan. Berapa usaha yang dilakukan oleh mobil sedan tersebut .....

A.    30 J

B.    150 J

C.   350 J

D.   500 J

F = 50 N

s = 10 m - 3 m = 7 m

W = ... joule

 

W = F x s

    = 50 N x 7 m

    = 350 kg m²/s²

    = 350 joule

3.      Perhatikan pernyataan berikut!

1)    Edo mendorong meja dengan gaya 30 N, sehingga meja berpindah sejauh 2 me

2)    Seekor kuda menarik delman dengan gaya 4.000 N, sehingga delman berpindah sejauh 15 m

3)    Sebuah mobil menghantam sebuah pohon dengan gaya 2.000 N, sehingga pohon tersebut tumbang

Pernyataan di atas yang merupakan contoh usaha dalam IPA adalah ....

A.    1 dan 2

B.    2 dan 3

C.   3 dan 1

D.   1, 2 dan 3

Usaha terjadi jika ada perpindahan ketika benda diberi gaya, jadi yang mengalami perpindahan 1 dan 2

4.      Beberapa gaya bekerja pada troli seperti gambar

      


Jika usaha yang bekerja pada troli sebesar 900 joule, maka jarak perpindahan troli pada saat gaya bekerja adalah ....

A.    10 m

B.    15 m

C.   18 m

D.   20 m

 F = 30 + 40 – 20 = 50 N

W = 900 joule

S =  W/F = 900/50 = 18 m

5.      Untuk mengangkat beban 300 N digunakan tuas yang panjangnya 200 cm dan lengan beban 50 cm. Gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban adalah ....

A.    50 N

B.    75 N

C.   100 N

D.   200 N

W = 300 N

L = 200 cm = 2 m

Lw = 50 cm = 0,5 m

Lf = L – Lw = 2 – 0,5 = 1,5 m

F = W.Lw/Lf = 300.0,5/1,5 = 100 N

6.      Budi yang memiliki gaya dorong maksimal 200 N kesulitan mendorong sebuah lemari, karena gaya gesekan antara lantai dengan lemari 250 N. Untuk membantu Budi ada 5 orang dengan kemampuan gaya maksimum masing-masing, Andi 250 N, Edi 240 N, Malik 150 N, Jamal 200 N, dan Zidan 250 N. Agar lemari dapat didorong dengan usaha 7.000 joule dan berpindah sejauh 10 m, maka orang yang dapat menolong Budi adalah ...

A.    Andi, Malik, dan Jamal

B.    Edi, Malik, dan Zidan

C.   Andi, Jamal, dan Malik

D.   Edi, Zidan, dan Andi

W = 7.000 joule

S = 10 m

Ft = W/s = 7.000/10 = 700 N

Ft = 200 N – 250 N + F = 700 N

F = 700 – 200 + 250 = 750 N

Jadi orang yang membantu Budi, mempunyai gaya 750 N, yaitu :

A.    250 N + 150 N + 200 N = 600 N

B.    240 N + 150 N + 260 N = 650 N

C.   250 N + 200 N + 150 N = 600 N

D.   240 N + 260 N + 250 N = 750 N

7.        Ali dan Madun mendorong meja dengan arah berlawanan. Ali mendorong dengan gaya 150 N dan Madun dengan gaya 120 N. Selama di dorong meja berpindah sejauh 2 meter ke arah Madun. Berarti :

1)      Ali melakukan usaha 300 J

2)      Madun melakukan usaha -240 J

3)      Ali dan Madun melakukan usaha 540 J

4)      Usaha yang bekerja pada meja 60 J

5)      Usaha yang dilakukan Ali bernilai nol

Pernyataan yang benar adalah ....

A.    1, 2, 3

B.     1, 2, 4

C.     2, 3, 5

D.    3, 4, 5

W = F x S

W Ali = 150 x 2 = 300 J

W Madun = -120 x 2 = -240 J

W = 300 – 240 = 60 J, jadi jawabannya 1, 2 dan 4

8.        Keuntungan mekanis sebuah pesawat sederhana adalah ....

A.    Perbandingan antara lengan kuasa dan gaya beban

B.     Perbandingan antar gaya beban dan gaya kuasa

C.     Perbandingan antara beban dan lengan beban

D.    Perbandingan antara lengan beban dan gaya beban

jadi jawabnya B

9.        Alat-alat berikut yang menggunakan prinsip tuas adalah ....

A.    Gunting, jungkat jungkit, dan gerobag

B.     Tangga, katrol, dan baji

C.     Dongkrak, katrol, dan pinset

D.    Paku, pisau, dan jalan di pegunungan

Contoh alat- alat yang merupakan tuas/pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkat- jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya. 

Contoh penerapan bidang miring adalah tangga, sekrup, dan pisau.

contoh  penerapan  pesawat  sederhana jenis roda berporos adalah pada kursi roda, mobil, dan sepatu roda.

10.    Dua gaya bekerja pada benda. Selama gaya bekerja, benda berpindah 4 m ke utara. Usaha bersama kedua gaya 200 J. Jika salah satu gaya bernilai 80 N ke utara, nilai gaya lainnya adalah ....

A.    50 N ke utara

B.     50 N ke selatan

C.     30 N ke utara

D.    30 N ke selatan

W= F . S

200 = F . 4

F = 200/4 = 50 N

Ke utara 80 N, jadi 80 – 50 = 30 N ke selatan

11.    Sebuah pengungkit mempunyai panjang lengan kuasa 200 cm dan lengan beban 50 cm, maka keuntungan mekanisnya adalah ....

A.    2 kali

B.     4 kali

C.     6 kali

D.    8 kali

Km = Lk/Lb = 200/50 = 4 kali

12.    Batang besi yang dilengkapi lubang pengait digantung pada tali. Jarak antar lubang dengan lubang lainnya sama, dan pada lubang digantung tali beban. Jika tali penggantung diletakkan pada lubang ke 5, beban P = 120 N diletakkan di lubang ke 1, beban Q = 30 N diletakkan di lubang ke 7 dan beban R = 40 N diletakkan di lubang ke 9, maka agar posisi batang besi menjadi seimbang dapat dilakukan dengan menempatkan beban ....

A.    Q dan R di lubang 7, sedangkan P tetap

B.     P tetap, sedangkan Q dan R di lubang 8

C.     P di lubang 3, Q dan R di lubang 9

D.    P di lubang 2, sedangkan Q dan R di lubang 9

Tali penggantung di lubang 5

A.    P = 120 x 4 = 480, Q + R = 20 + 40 = 60 x 2 = 120 èbelum seimbang

B.     P = 120 x 4 = 480, Q + R = 20 + 40 = 60 x 3 = 180 èbelum seimbang

C.     P = 120 x 2 = 240, Q + R = 20 + 40 = 60 x 4 = 240 èseimbang

D.    P = 120 x 3 = 360, Q + R = 20 + 40 = 60 x 4 = 240 èbelum seimbang

13.    Sebuah bidang miring tingginya 80 cm, sebuah beban beratnya 300 N didorong ke atas melewati bidang miring dengan gaya 80 N. Panjang bidang miring tersebut adalah ....

A.    640 cm

B.     450 cm

C.     300 cm

D.    240 cm

F.S = W.h

   S = W.h/F = 300 x 80 /80 = 300 cm

14.    Perhatikan gambar tuas berikut!

      


Jika titik tumpu T digeser menjauhi beban, agar tuas tetap seimbang yang harus dilakukan adalah ....

A.    Kuasa diperkecil

B.     Beban ditambah

C.     Kuasa digeser menjauhi titik tumpu

D.    Beban digeser menjauhi titi tumpu

15.    Perhatikan gambar pengungkit berikut ini!



Jika beban di geser 10 cm mendekati titik tumpu, agar tuas berada pada posisi seimbang, maka besar gaya F yang tepat adalah ....

A.    Ditambah 54 N

B.     Dikurangi 64 N

C.     Ditambah 75 N

D.    Dikurangi 96 N

Kondisi awal

F = 160 N

Lf = W.Lw/F = 480.25/160 = 75 cm

Kondisi beban digeser 10 cm mendekati titik tumpu

Lw = 25 cm – 10 cm = 15 cm

W = 480 N

F = W.Lw/Lf = 480.15/75 = 96 N

Gaya F yang diperlukan 96 N, padahal kondisi awal 160 N, jadi gayanya dikurang 160-96 = 64 N

16.    Perhatikan gambar berikut!

      


Jika beban A digeser 50 cm mendekati titik tumpu, dengan massa B tetap agar sistem tetap seimbang, maka yang harus dilakukan pada beban B adalah ....

A.    Digeser mendekati titik tumpu sejauh 1 m

B.     Digeser menjauhi titik tumpu sejauh 1 m

C.     Digeser mendekati titik tumpu sejauh 50 cm

D.    Digesert menjauhi titik tumpu sejauh 50 cm

Kondisi awal

B = A.La/Lb = 30 . 2/4 = 15 kg

Kondisi A digeser 50 cm

2 m = 200 cm – 50 cm = 150 cm = 1,5 m

Lb = A.La/B = 30 x 1,5/15 = 3 m

Jadi beban B digeser mendekati titik tumpu 4 m – 3 m = 1 m.

17.    Gaya yang bekerja pada sebuah benda akan mengakibatkan perubahan ...

A. a. gerak dan bentuk benda

B. b. gerak dan massa benda

C. c. laju dan satuannya

D. d. gerak otomatis

18. Tujuan orang menggunakan katrol tetap adalah ....

A. mengubah energi

B. menghilangkan energi

C. memperbesar kecepatan

D. mengubah arah gaya

19.  Sebuah benda beratnya 120 N ditarik dengan sebuah katrol bebas. Besar gaya kuasa yang diperlukan untuk menarik benda adalah ....

A. 30 N

B. 60 N

C. 120 N

D. 200 N

F = ½ W = ½ 120 N = 60 N

20.  Perhatikan gambar berikut!

      


Pada kedua truk di atas, drum manakah yang paling mudah dinaikkan pada truk?

A.    Truk A karena bidang miring lebih panjang

B.     Truk B karena bidang miring lebih pendek

C.     Truk A karena ukurannya lebih kecil

D.    Truk B karena ukurannya lebih besar

21.  Keuntungan mekanis dari katrol bebas adalah ....

A. 1 kali

B. 2 kali

C. 3 kali

D. 4 kali

22. Perhatikan gambar di bawah ini!

     


Jika berat beban pada gambar di atas 300 N, maka besar gaya yang diperlukan untuk mengangkut beban tersebut adalah ....

A.    100 N

B.     300 N

C.     600 N

D.    900 N

F = W/n = 300/3 = 100 N

n = jumlah tali yang menahan beban

23.  Sebuah lampion memiliki massa 0,5 kg digantung dengan menggunakan kayu dengan panjang 1 m dan massanya diabaikan seperti pada gambar berikut.

      


Besarnya gaya angkat F minimal agar lampion tidak jatuh adalah ....(g = 10 m/s2)

A.    6,25 N

B.     12,50 N

C.     25,50 N

D.    27,50 N

Beban lampion W = m.g = 0,5 x 10 = 5 N

F = W.Lw/Lf = 5.1/0,8 = 6,25 N

24.  Sebuah benda dengan berat 1800 N akan dinaikkan ke ketinggian 2,5 m. Jika keuntungan mekanis yang diharapkan adalah 6, maka panjang bidang miring dan kuasa yang diperlukan untuk mendorong benda tersebut adalah ....

A. 10 m dan 200 N

B. 10 m dan 300 N

C. 15 m dan 200 N

D. 15 m dan 300 N

Km = s/h

S = Km.h = 6 x 2,5 = 15 m

Km = W/F

F = W/Km = 1800/6 = 300 N

25.  Papan yang panjangnya 3,6 m disandarkan pada bak mobil yang berada 80 cm dari tanah. Papan tersebut akan digunakan untuk mendorong peti yang massanya 90 kg dari tanah ke bak mobil. Maka besarnya gaya dorong pada peti adalah .... (g = 10 m/s2)

A. 200 N

B. 300 N

C. 450 N

D. 900 N

Peti W = m.g = 90.10 = 900 N

F.s = W.h

F = W.h/s

   = 900.0,8/3,6

   = 200 N

 

 

Soal dan Jawaban Listrik Dinamis

  LISTRIK DINAMIS   1.        Tuliskan faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan suatu penghantar! Jawab : Faktor yang mempengaruhi h...