25 Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 beserta Jawabannya

25 Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 beserta Jawabannya — Usaha dan energi adalah konsep penting dalam fisika yang memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari.

Pemahaman tentang contoh usaha dan energi merupakan salah satu dasar yang sangat diperlukan oleh siswa kelas 10 dalam memahami fisika lebih lanjut.

Pada artikel ini, Mamikos akan menyajikan beberapa contoh soal usaha dan energi yang dirancang khusus untuk siswa kelas 10. Yuk, siapkan diri dan peralatan tulis untuk mengerjakannya!

Berikut Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10

Sebelum melihat contoh soal usaha dan energi kelas 10, mari pelajari lagi tentang materi serta rumus usaha dan energi untuk mengingatkan sedikit poin penting dalam materi ini.

Materi usaha dan energi adalah salah satu konsep dasar dalam ilmu fisika untuk memahami bagaimana energi berperan dalam perubahan keadaan benda dan bagaimana kerja dilakukan untuk mengubah energi.

Jika kamu sudah mempelajarinya sampai contoh-contoh usaha dan energi dalam kehidupan sehari-hari, maka itu tandanya, kamu sudah dapat melanjutkan untuk mengerjakan latihan soal.

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Pilihan Ganda

Berikut ini adalah 20 contoh soal usaha dan energi kelas 10 pilihan ganda beserta jawabannya:

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Pilihan Ganda 1-5

1. Apa yang diukur dalam satuan Joule (J)?

a. Kecepatan

b. Energi

c. Massa

d. Panjang

Jawaban: b. Energi

2. Usaha dilakukan ketika?

a. Benda bergerak

b. Benda berhenti

c. Benda berubah bentuk

d. Benda diam

Jawaban: a. Benda bergerak

3. Jika gaya yang diberikan pada suatu benda tetap, usaha akan bertambah jika?

a. Massa benda bertambah

b. Percepatan benda bertambah

c. Jarak yang ditempuh bertambah

d. Kecepatan benda bertambah

Jawaban: c. Jarak yang ditempuh bertambah

4. Energi potensial gravitasi suatu objek akan bertambah jika?

a. Ketinggian objek bertambah

b. Massa objek bertambah

c. Kecepatan objek bertambah

d. Luas permukaan objek bertambah

Jawaban: a. Ketinggian objek bertambah

5. Mana yang merupakan bentuk energi kinetik?

a. Energi yang disimpan dalam baterai

b. Energi gerak suatu objek

c. Energi panas dari sumber panas

d. Energi dari pegas yang ditarik

Jawaban: b. Energi gerak suatu objek

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Pilihan Ganda 6-10

6. Berapa besar usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda dengan massa 10 kg sejauh 5 meter ke atas?

a. -49 J

b. 240 J

c. 490 J

d. -490 J

Jawaban: c. 200 J

7. Sebuah mobil dengan massa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Berapa besar energi kinetik mobil tersebut?

a. 500 J

b. 5.000 J

c. 50.000 J

d. 500.000 J

Jawaban: d. 500.000 J

8. Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan tetap, berapa besar usaha yang diperlukan untuk menjaga benda tersebut tetap bergerak selama 10 detik?

a. 0 J

b. Tak bisa dihitung tanpa informasi tambahan

c. Usaha tergantung pada massa benda

d. Usaha tidak diperlukan jika benda bergerak dengan kecepatan tetap

Jawaban: a. 0 J

9. Benda A dan B memiliki massa yang sama, tetapi benda A bergerak dengan kecepatan dua kali lebih besar daripada benda B. Berapa kali energi kinetik benda A lebih besar daripada benda B?

a. 1 kali

b. 2 kali

c. 4 kali

d. 8 kali

Jawaban: c. 4 kali

10. Energi mekanik suatu benda adalah 500 J dan energi potensial gravitasi benda adalah 300 J. Berapa besar energi kinetik benda tersebut?

a. 100 J

b. 200 J

c. 300 J

d. 500 J

Jawaban: b. 200 J

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Pilihan Ganda 11-15

11. Sebuah pegas ditarik dengan gaya sebesar 20 N dan diregangkan sejauh 0,1 m. Berapa besar usaha yang dilakukan pada pegas?

a. 0,1 J

b. 2 J

c. 20 J

d. 200 J

Jawaban: b. 2 J

12. Sebuah benda dengan massa 5 kg jatuh dari ketinggian 10 m. Berapa besar energi potensial gravitasi benda tersebut saat berada di atas?

a. 50 J

b. 49 J

c. 490 J

d. 500 J

Jawaban: c. 490 J

13. Sebuah benda dengan massa 2 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Berapa besar energi kinetiknya?

a. 2 J

b. 10 J

c. 20 J

d. 100 J

Jawaban: d. 100 J

14. Sebuah mobil dengan massa 1200 kg bergerak dengan kecepatan 25 m/s. Berapa besar energi kinetik mobil tersebut?

a. 375.000 J

b. 37.500 J

c. 3.750 J

d. 375 J

Jawaban: a. 375.000 J

15. Jika seorang pekerja mengangkat sebuah kotak sejauh 2 meter dengan gaya 100 N secara vertikal ke atas, berapa besar usaha yang dilakukan oleh pekerja tersebut?

a. 50 J

b. 100 J

c. 200 J

d. 500 J

Jawaban: c. 200 J

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Pilihan Ganda 16-20

16. Sebuah pegas memiliki konstanta pegas (k) sebesar 200 N/m. Berapa besar energi potensial elastisnya jika pegas diregangkan sejauh 0,5 m?

a. 25 J

b. 250 J

c. 2500 J

d. 5000 J

Jawaban: a. 25 J

17. Mana yang merupakan bentuk energi potensial gravitasi?

a. Energi kinetik pesawat yang terbang

b. Energi panas dari sumber panas

c. Energi yang disimpan dalam baterai

d. Energi yang disimpan dalam objek yang diangkat ke atas

Jawaban: d. Energi yang disimpan dalam objek yang diangkat ke atas

18. Sebuah benda dengan massa 4 kg jatuh dari ketinggian 15 m. Berapa besar energi potensial gravitasi benda tersebut saat berada di atas?

a) 50 J

b) 58 J

c) 500 J

d) 588 J

Jawaban: d) 588 J

19. Sebuah bola dilempar ke atas dengan energi kinetik sebesar 100 J. Ketika bola mencapai titik tertingginya, energi kinetiknya adalah?

a. 0 J

b. 50 J

c. 100 J

d. Tidak dapat dihitung tanpa informasi tambahan

Jawaban: a. 0 J

20. Sebuah benda dengan massa 5 kg bergerak dengan kecepatan 15 m/s. Berapa besar energi kinetiknya?

a) 55J

b) 56 J

c) 550 J

d) 562, 5 J

Jawaban: d) 562,5 J

Bagaimana contoh soal usaha dan energi kelas 10 pilihan ganda di atas?

Jika soal pilihan ganda di atas belum cukup mampu memberimu gambaran tentang pemahamanmu pada materi ini, coba kerjakan contoh soal usaha dan energi kelas 10 berbentuk esai berikut!

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Esai 1

Sebuah benda dengan massa 2 kg dipindahkan secara vertikal ke atas dengan gaya 20 N selama 4 meter. Berapa usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda tersebut?

Pembahasan:

Untuk menghitung besar usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda secara vertikal ke atas dengan gaya yang diterapkan, kita dapat menggunakan rumus usaha sebagai berikut:

W = F × d × cos(θ)

Diketahui:

Gaya yang diterapkan oleh pekerja (F) adalah 20 N (dalam arah vertikal ke atas).

Jarak yang diangkat benda (d) adalah 4 meter.

θ adalah sudut antara gaya (vertikal ke atas) dan perpindahan (vertikal ke atas), sehingga cos(θ) = 1.

Jadi, kita bisa menghitung usahanya sebagai berikut:

W = 20 N × 4 m × 1 W = 80 Joule

Jadi, besar usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda tersebut adalah 80 Joule.

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Esai 2

Sebuah pegas dengan konstanta elastisitas 500 N/m ditarik sejauh 0.1 meter. Berapa usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas tersebut?

Pembahasan:

Untuk menghitung usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas, kamu dapat menggunakan rumus berikut:

Usaha (W) = 1/2 × konstanta pegas (k) × perubahan panjang (Δx)^2

Diketahui:

Konstanta pegas (k) = 500 N/m

Perubahan panjang (Δx) = 0,1 meter

Substitusi nilai-nilai ini ke dalam rumus:

W = 1/2 × 500 N/m × (0,1 m)^2

W = 1/2 × 500 N/m × 0,01 m^2

W = 2,5 Joule

Jadi, usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas sejauh 0,1 meter adalah 2,5 Joule.

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Esai 3

Sebuah mobil dengan massa 500 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Berapa energi kinetik mobil tersebut?

Pembahasan:

Untuk menghitung besar energi kinetik suatu benda, Anda dapat menggunakan rumus berikut:

Energi Kinetik (KE) = 1/2 × massa (m) × kecepatan (v)^2

Diketahui:

Massa mobil (m) = 500 kg

Kecepatan mobil (v) = 20 m/s

Substitusi nilai-nilai ini ke dalam rumus:

KE = 1/2 × 500 kg × (20 m/s)^2

KE = 1/2 × 500 kg × 400 m^2/s^2

KE = 100,000 Joule (atau 100 kJ)

Jadi, besar energi kinetik mobil tersebut adalah 100,000 Joule atau 100 kJ.

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Esai 4

Sebuah benda dengan massa 8 kg dipindahkan secara vertikal ke atas dengan gaya 80 N selama 2 meter. Berapa usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda tersebut?

Pembahasan:

Usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda secara vertikal ke atas dengan gaya yang diterapkan dapat dihitung menggunakan rumus usaha:

W = F × d × cos(θ)

Diketahui:

Gaya yang diterapkan oleh pekerja (F) adalah 80 N (dalam arah vertikal ke atas).

Jarak yang diangkat benda (d) adalah 2 meter.

θ adalah sudut antara gaya (vertikal ke atas) dan perpindahan (vertikal ke atas), sehingga cos(θ) = 1.

Jadi, kita bisa menghitung usahanya sebagai berikut:

W = 80 N × 2 m × 1 W = 160 Joule

Jadi, besar usaha yang dilakukan untuk mengangkat benda tersebut adalah 160 Joule.

Contoh Soal Usaha dan Energi Kelas 10 Esai 5

Sebuah pesawat dengan massa 1000 kg bergerak dengan kecepatan awal 250 m/s. Pesawat mengalami perlambatan dan akhirnya berhenti dalam waktu 20 detik.

Hitunglah:

a) Energi kinetik awal pesawat.

b) Energi kinetik akhir pesawat saat berhenti.

c) Usaha yang dilakukan oleh gaya perlambatan pesawat.

d) Besarnya gaya perlambatan yang bekerja pada pesawat.

Pembahasan:

a) Energi kinetik awal pesawat dapat dihitung menggunakan rumus energi kinetik:

KE_awal = 1/2 × massa × kecepatan^2

KE_awal = 1/2 × 1000 kg × (250 m/s)^2

KE_awal = 31,250,000 J (Joule)

b) Energi kinetik akhir pesawat saat berhenti adalah nol, karena pesawat berhenti dan kecepatannya menjadi nol.

KE_akhir = 0 J

c) Usaha yang dilakukan oleh gaya perlambatan dapat dihitung menggunakan perubahan energi kinetik:

Usaha = ΔKE

Usaha = KE_akhir – KE_awal

Usaha = 0 J – 31,250,000 J

Usaha = -31,250,000 J

Usaha yang dilakukan oleh gaya perlambatan adalah -31,250,000 J (negatif menunjukkan pekerjaan yang dilakukan oleh gaya untuk mengurangi energi kinetik pesawat).

d) Besarnya gaya perlambatan yang bekerja pada pesawat dapat dihitung menggunakan rumus usaha:

Usaha = gaya × jarak

-31,250,000 J = gaya × (250 m/s × 20 s)

gaya = -31,250,000 J / (5000 m)

gaya = -6250 N

Jadi, besarnya gaya perlambatan yang bekerja pada pesawat adalah 6250 N, dengan arah berlawanan dengan arah gerak awal pesawat.

Penutup

Dalam artikel ini, Mamikos telah memberikan berbagai contoh soal usaha dan energi beserta jawabannya untuk kelas 10.

Mamikos harap, dengan berlatih dan memahami contoh soal usaha dan energi beserta jawabannya kelas 10, kamu akan lebih siap untuk menghadapi ujian dan ulangan.

Ingatlah bahwa fisika adalah tentang pemahaman konsep dan penerapannya dalam situasi nyata. Jangan ragu untuk terus bertanya dan mencari bantuan jika mengalami kesulitan.

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta