5 Contoh soal Energi Potensial
Gravitasjonspotensiell energi
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 moh.
B. 10 moh.
Ca. 98 m
D. 245 m
Ø. 960 moh.
Diskusjon
Det er kjent at:
Perubahan energi potensial (ΔEP) = 4900 Joule
massa benda (m) = 50 kg
Tyngdeakselerasjon (g) = 9,8 m/s2
Spurte: Benda akan naik setinggi (Δh)
Jawab:
ΔEP = m g Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 meter
Det riktige svaret er B.
Vårens potensielle energi
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. 5 860 800 joule
D. 9 504 000 joule
E. 128 Joule
Diskusjon
Det er kjent at:
Kraft (F) = 2 Newton
Pertambahan panjang (x) = 1 cm = 1/100 meter = 0,01 meter
Simpangan pegas = 8 cm = 8/100 meter = 0,08 meter
Spurte: Energi potensial pegas
Jawab:
Gunakan data pada grafik untuk menghitung konstanta pegas.
Energi potensial pegas :
ΔEP = 1/2 k x2
ΔEP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m)2
ΔEP = (100 N/m)(0,0064 m2)
ΔEP = 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) og (2)
C. (2)
D. (2) og (3)
E. (3)
Diskusjon
(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
Det riktige svaret er 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. 158 400 joule
B. 950 400 joule
C. 5 860 800 joule
D. 9 504 000 joule
E. 10 joule
Diskusjon
Det er kjent at:
Pertambahan panjang pegas (∆L) = 10 cm = 0,1 meter
Spurte: Usaha untuk memperpanjang pegas sejauh 10 cm
Jawab:
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.
Det riktige svaret er B.
5. Grafik (F-x) menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik di atas adalah…
A. 20 joule
B. 16 joule
C. 3,2 joule
D. 1,6 joule
E. 1,2 joule
Diskusjon
Det er kjent :
F = 40 Newton
Δx = 0,08 meter
Spurt : 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
Det riktige svaret er D.
Kilde for spørsmålet:
Nasjonale eksamensspørsmål i fysikk for videregående skole/yrkesfaglig videregående skole
