Exempelfrågor om potentiell energi

5 Contoh soal Energi Potensial

Gravitationell potentiell 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 m

B. 10 m

Ca 98 meter

D. 245 m

Ö. 960 m

Diskussion

Det är känt att:

Perubahan energi potensial (ΔEP) = 4900 Joule

massa benda (m) = 50 kg

Tyngdacceleration (g) = 9,8 m/s²

Frågade: Benda akan naik setinggi (Δh)

Jawab:

ΔEP = m g Δh

4900 = (50)(9,8) Δh

4900 = 490 Δh

Δh = 10 meter

Det rätta svaret är B.

Vårens potentiella 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

Cirka 5 000 joule

D. 12 500 joule

E. 25 000 joule

Diskussion

Det är känt att:

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

Frågade: Fjäderns potentiella energi

Jawab:

Gunakan data pada grafik untuk menghitung konstanta pegas.

Fjäderns potentiella energi:

ΔEP = 1/2 kx²

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) och (2)

C. (2)

D. (2) och (3)

E. (3)

Diskussion

(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 rätta svaret är 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. 2 500 joule

Cirka 5 000 joule

D. 12 500 joule

E. 10 joule

Diskussion

Det är känt att:

Pertambahan panjang pegas (∆L) = 10 cm = 0,1 meter

Frågade: 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 rätta svaret är 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

Ca 3,2 joule

D. 1,6 joule

E. 1,2 joule

Diskussion

Det är känt :

F = 40 Newton

Δx = 0,08 meter

Frågade : Energi potensial pegas ?

Jawab :

Fjäderkonstant:

k = F / Δx

Fjäderns potentiella energi:

EP = ½ k Δx² = ½ (F/Δx) Δx² = ½ F Δx

EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Joule

Det rätta svaret är D.

Frågekälla:

Nationella fysikfrågor för gymnasiet/yrkesgymnasiet