5 Contoh soal Energi Potensial
Enèji Potansyèl Gravitasyonèl
1. Energi 4.900 Joule digunakan untuk mengangkat vertikal benda bermassa 50 kg. Benda akan naik setinggi … (g = 9,8 ms-2 )
A. 0,1 mèt
B. 10 mèt
C. 98 mèt
D. 245 mèt
Lès 960 mèt
Pembahasan
Li konnen ke:
Perubahan energi potensial (ΔEP) = 4900 Joule
massa benda (m) = 50 kg
Akselerasyon akòz gravite (g) = 9,8 m/s2
Mande: Benda akan naik setinggi (Δh)
Repons:
ΔEP = m g Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 meter
Repons ki kòrèk la se B.
Energi Potensial Pegas
2. Grafik berikut menunjukkan hubungan F (gaya) terhadap x (pertambahan panjang) suatu pegas. Jika pegas disimpangkan 8 cm, maka energi potensial pegas tersebut adalah …
A. 1,6 × 10-5 Joule
B. 6,4 × 10-4 Joule
C. 8 Joule
D. 16 Joule
E. 128 Joule
Pembahasan
Li konnen ke:
Fòs (F) = 2 Newton
Pertambahan panjang (x) = 1 cm = 1/100 meter = 0,01 meter
Simpangan pegas = 8 cm = 8/100 meter = 0,08 meter
Mande: Energi potensial pegas
Repons:
Gunakan data pada grafik untuk menghitung konstanta pegas.
Energi potensial pegas :
∆EP = 1/2 k x2
∆EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m)2
∆EP = (100 N/m)(0,0064 m2)
∆EP = 0,64 Nm
3. Diantara keadaan benda-benda berikut :
(1) Karet katapel yang diregangkan
(2) Bandul yang disimpangkan
(3) Besi yang dipanaskan
Benda yang memiliki energi potensial adalah pada nomor …
A. (1)
B. (1) ak (2)
C. (2)
D. (2) ak (3)
E. (3)
Pembahasan
(1) Karet katapel yang diregangkan
Ketika diregangkan, karet katapel mempunyai energi potensial elastis.
(2) Bandul yang disimpangkan
Ketika bandul disimpangkan, bandu mempunyai energi potensial gravitasi
Repons ki kòrèk la se B.
4. Tabel di bawah menggambarkan hasil percobaan pegas yang salah satu ujungnya diberi beban. F menyatakan berat beban dan ∆L menyatakan pertambahan panjang. Hitunglah usaha yang harus dilakukan untuk memperpanjang pegas sejauh 10 cm.
A. 2,0 Joule
B. 2,5 Joule
C. 5,0 Joule
D. 7,6 Joule
E. 10 joul
Pembahasan
Li konnen ke:
Pertambahan panjang pegas (∆L) = 10 cm = 0,1 meter
Mande: Usaha untuk memperpanjang pegas sejauh 10 cm
Repons:
Gunakan data dalam tabel untuk menghitung konstanta pegas :
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m
Konstanta pegas adalah 500 N/m
Usaha untuk memperpanjang pegas sejauh 10 cm adalah :
W = 1/2 k ∆L2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m)2 = (250 N/m)(0,01 m2) = 2,5 Newton meter = 2,5 Joule.
Repons ki kòrèk la se B.
5. Grafik (F-x) menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik di atas adalah…
A. 20 joul
B. 16 joul
Apeprè 3,2 joul
D. 1,6 joul
E. 1,2 joul
Pembahasan
Li konnen :
F = 40 Newton
Δx = 0,08 meter
Mande : Energi potensial pegas ?
Jawab :
Konstanta pegas :
k = F / Δx
Energi potensial pegas :
EP = ½ k Δx2 = ½ (F/Δx) Δx2 = ½ F Δx
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Joule
Repons ki kòrèk la se D.
Sous kesyon an:
Kesyon fizik pou egzamen nasyonal la pou lekòl segondè/lekòl pwofesyonèl
