15+ Contoh Soal Energi Mekanik dan Kunci Jawaban Dengan Cara Mengerjakannya
PortalBaraya.com – Di bawah ini ada beberapa contoh soal Energi Mekanik lengkap dengan kunci jawabannya.
Para peserta didik bisa membahas dan memahami contoh soal Energi Mekanik yang tersedia sebagai berikut.
Oleh karenanya, siswa dan siswi bisa memanfaatkan contoh soal Energi Mekanik yang dilengkapi dengan kunci jawabannya.
Sebagai informasi, energi mekanik adalah salah satu topik yang dibahas dalam pelajaran fisika di sekolah.
Karena itulah, peserta didik juga perlu mendalami materi energi mekanik selengkapnya.
Dengan begitu, peserta didik bisa mendapat nilai yang bagus untuk pelajaran energi mekanik fisika.
Kumpulan Contoh Soal Energi Mekanik Terbaru Lengkap Dengan Pembahasannya
Informasi contoh soal Energi Mekanik terbaru dengan pembahasannya bisa Anda simak sebagai berikut.
- Sebuah mobil jip mempunyai energi kinetik sebesar 560.000 Joule. Jika mobil tersebut mempunyai massa sebesar 800 kg, maka kecepatan mobil jip tersebut adalah …
Pembahasan:
Diketahui:
Energi kinetik (Ek) = 560.000 Joule
Massa mobil (m) = 800 kg
Ditanyakan:
Kecepatan mobil (V)
Jawab:
Ek = 1/2 . mv2
V = √ 2 x Ek/m
V = √ 2 x 560.000 / 800
V = 37,42 m/s
Jadi kecepatan mobil jip adalah 37,42 m/s
- Pada suatu melon mempunyai massa 300 gram kemudian ia jatuh dari ketinggian 10 meter. Apabila g =10 m/s2, lalu berapa jumlah energi mekanik pada melon?
Pembahasan :
m = 300 gram = 0,4 kg
g =10 m/s2
h = 10 m
ditanya Em?
Em = Ep + Ek
Sebab jatuhnya tidak diketahui maka Ek dikatakan nilainya nol. (Ek = 0)
Em = Ep
Em = m g h
Maka energi dari melon yang jatuh tersebut ialah 30 J.
Baca Juga: 25+ Latihan Soal PAS Matematika Kelas 1 Semester 1 Kurikulum Merdeka dan Kunci Jawabannya 2023
- Sebuah bola dengan massa 0,8 kilogram didorong oleh Banu dari permukaan meja yang tingginya 2 meter dari tanah. Berapakah besar energi mekanik pada bola saat ketinggian 1 meter bila kecepatan bola lepas dari sisi meja adalah 10m/s?
Pembahasan:
EM= Ek + Ep
EM = ( ½.m.(v pangkat 2)) + m.g.h
EM = ( ½ x 0,8 x 100) + (0,8 x 9,8 x (2-1))
EM = 40 + 7,84
EM = 47,84 Joule
Jadi, besar energi mekanik pada bola saat ketinggian 1 meter adalah 47,84 Joule.
- Sebuah bola memiliki massa 0,6 kg yang didorong dari permukaan meja dengan tinggi 4 meter dari tanah. Apabila kecepatan bola pada saat lepas dari bibir meja adalah 20 m/s, maka berapa energi mekanik bola saat ketinggian 2 meter dari tanah?
Diketahui:
- m = 0,6 kg
- h = 4 m
- v = 20 m/s
Ditanya: Energi mekanik saat h = 2 meter?
Jawaban:
Energi mekanik = energi kinetik + energi potensial
= 1/2 mv2 + mg (h2 – h1)
= 1/2 . 0,6 . 400 + 0,6 . 10 (4 – 2)
= 120 + 12
= 132 joule
Maka energi mekanik saat ketinggian bola 2 meter adalah 132 joule.
- Diketahui sebuah benda jatuh bebas dengan energi mekanik sebesar 170 Joule. Berapakah besar energi kinetiknya saat energi potensial sama dengan 90 Joule?
Pembahasan:
EM= Ek + Ep
170 = Ek + 90
Ek = 170 – 90
Ek = 80 Joule
Jadi, besar energi kinetik saat energi potensial sama dengan 90 Joule adalah 80 Joule.
- Pada semangka mempunyai massa 100 gram Lalu kemudian dilempar secara vertikal ke atas. Ketika telah mencapai dikitinggian 10 meter jarak antara dari permukaan tanah mempunyai kecepatan 4 m/s. Berapakah energi mekanik buah mangga pada saat tersebut? Jika g =10 m/s2
Pembahasan :
v = 4 m/s ; g =10 m/s2
ditanya Em…?
Em = Ep + Ek
Em = 0,1 . 10 . 10 + ½ . 0.1 . 42
Em = 10 + 0,8
Em = 10,8 joule
- Apel dengan massa 300 gram jatuh dari poho pada ketinggian 10 meter. Jika besar gravitasi (g) = 10 m/s2, hitunglah energi mekanik pada apel!
Pembahasan:
Diketahui:
massa benda : 300 gram (0,3 kg)
gravitasi g = 10 m/s2
ketinggian h = 10 m
Ditanyakan:
Energi mekanik (Em) apel
Jawab:
Benda jatuh dan tidak diketahui kecepatannya, maka energi kinetik (Ek) diasumsikan bernilai nol (Ek = 0)
Em = Ep + Ek
Em = Ep + 0
Em = Ep
Em = m.g.h
Em = 0,3 kg . 10 .10
Em = 30 joule
Kesimpulan
Energi mekanik yang dimiliki oleh apel yang jatuh tersebut adalah 30 joule.
- Sebuah lemari bermassa 30 kg dinaikkan ke lantai 3 sebuah gedung apartemen yang tingginya 20 meter. Berapa energi potensial gravitasinya?
Diketahui:
m = 30 kg
g = 10 m/s2
h = 20 meter
Jawab:
EP = m.g.h
= 20 x 10 x 20
= 6.000 Joule
Jadi, energi potensial gravitasi yang dimiliki lemari adalah 6.000 Joule.
- Pada sebuah majalah yang mempunyai massa 1 kg lalu kemudian terjatuh dari atas apartemen. Ketika terjatuh kebawah, diperkirakan dengan kecepatan 20 m/s. Berapakah ketinggian apartemen tempat majalah jatuh tersebut? Jika nilai g = 10 m/s2.
Pembahasan :
m = 1kg ; v = 20 m/s ; g = 10 m/s2
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
m1 g h1 + ½ m1 v12 = m1 g h2 + ½ m1 v22
Ep = maksimum
Ek1 = 0, karena buku belum bergerak
Ep2 = 0, Oleh sebab majalahyang jatuh di tanah tidak mempunyai ketinggian
Ek2 = maksimum
m1 g h1 + 0 = 0 + ½ m1 v22
1 x 10 x h = ½ x 1 x 202
10 x h = 200
h = 200 : 10 = 20 meter.
Maka hasil yang diperoleh dari ketinggian tersebut ialah 20 meter.
- Sebuah mobil sedan yang memiliki massa 500 kg sedang melaju dengan kecepatan 25 m/s. Hitunglah energi kinetik mobil pada kelajuan tersebut! Apa yang akan terjadi jika mobil direm secara mendadak?
Pembahasan:
Diketahui:
massa mobil (m) = 500 kg
Kecepatan mobil (v) = 25 m/s
Ditanyakan:
Energi kinetik dan kejadian jika mobil direm mendadak
Jawab:
Energi kinetik mobil sedan dapat dihitung sebagai berikut:
Ek = 1/2 . mv2
Ek = 1/2 . 500 . (25)2
Ek = 156.250 Joule
Ketika mobil direm, mobil akan berhenti. Energi kinetik akan berubah menjadi energi panas dan energi bunyi yang ditimbulkan oleh gesekan antara rem dengan as roda dan ban mobil dengan jalan.
- Sebuah pegas yang tergantung tanpa beban panjangnya 15 cm. Kemudian, ujung bawah pegas diberi beban 5 kg sehingga pegas bertambah panjang menjadi 20 cm. Tentukanlah energi potensial elastis pegas!
Diketahui:
Panjang pegas = l0 = 15 cm
l1 – 20 cm
m = 5 kg
Jawab:
Cari konstantanya terlebih dahulu
k = F/Δx
= m.g/Δx
= 5 kg x 10 m/s2 / (20 cm – 15 cm) x 10^-2
= 1.000 N/m
EP = ½.k.x2
= 1/2 x 1.000 x (5 x 10 m)2
= 1,25 Joule
Jadi, energi potensial pegas tersebut adalah 1,25 Joule.
- Sebuah mobil bermassa 20.000 kg bergerak ke arah timur dengan kecepatan 20 m/s. Berapakah energi kinetik mobil tersebut?
Pembahasan:
Diketahui m: 20.000 kg, v: 20 m/s
Ditanyakan energi kinetik, maka masukkan semua yang diketahui ke dalam rumus energi kinetik.
Ek = 1/2 x m x (v)2
Ek = 1/2 x 20.000 x (20)2
Ek = 10.000 x 400
Ek = 4.000.000 J
Ek = 4.000 kJ (kiloJoule)
- Balok memiliki massa 5 kg meluncur pada permukaan dengan kecepatan 2,5 m/s. Beberapa waktu kemudian, balok tersebut meluncur dengan kecepatan 3,5 m/s. Berapakah usaha total yang dikerjakan pada balok selama selang waktu tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
Massa benda = 5 kg
Kecepatan benda awal (V1) = 2.5 m/s
Kecepatan benda akhir (V2) = 3.5 m/s
Ditanyakan:
Usaha total yang dikerjakan pada benda.
Jawab:
W = Ek2 – Ek1
W = 1/2 m.v22 – 1/2 m.v12
W = 1/2 m (v22 – v12)
W = 1/2.5. [(3,5)2 – (2,5)2]
W = 15 Joule
Jadi usaha total yang dikenakan pada benda adalah sebesar 15 Joule.
- Sebuah benda bermassa 1 kg dilempar secara vertikal ke atas dengan kecepatan awal adalah 20 m/s. Apabila percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka ketinggian benda saat energi potensialnya sama dengan tiga perempat energi kinetik maksimumnya adalah …
Diketahui
massa m = 1 kg
Kecapatan awal (V1) = 20 m/s
percepatan grafitasi g = 10 m/s2
Ep = 3/4 . Ek maksimum
Ditanyakan:
Ketinggian benda saat Ep = 3/4 . Ek maks
Jawab:
Benda bergerak ke atas (vertikal), maka energi kinetik maksimum benda adalah saat awal gerak kecepatan benda dilemparkan.
Ek maks = Ek awal
Ek maks = 1/2.m.v12
Ek maks = 1/2.1.(20)2
Ek mask = 200 joule
Ketinggian benda dapat dihitung sebagai berikut:
Ep = 3/4. Ek maks
m.g.h = 3/4 (200)
1.10.h = 150
10h = 150
h = 15 meter.
Jadi, ketinggian benda saat energi potensial benda sama dengan tiga perempat energi kinetik maksimum adalah 15 meter.
- Diketahui sebuah lemari bermassa 10 kg dinaikkan ke lantai 8 sebuah gedung apartemen dengan energi potensial sebesar 2000 Joule. Berapa tinggi lantai ke-8 apartemen tersebut? (g = 10 m/s2)
Pembahasan:
Diketahui m: 10 kg, Ep: 2000 J, g: 10 m/s2
Ditanyakan ketinggian apartemen lantai ke-8 (h), maka masukkan semua yang diketahui ke dalam rumus energi potensial.
Ep = m x g x h
2000 = 10 x 10 x h
2000 = 100 x h
h = 2000 : 100
h = 20 meter.
Demikian pembahasan contoh soal Energi Mekanik dan kunci jawaban lengkap pembahasannya, semoga membantu Anda.
