Bab 2. Usaha dan Energi
A. Usaha
Dalam fisika, usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan perpindahan benda. Satuan usaha dalam SI adalah Joule (J). Secara matematis, usaha dirumuskan
W = Fx s
dengan: W = usaha (Joule, J)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
B. Energi
Energi atau lebih umum disebut tenaga adalah kemampuan untuk melakukan suatu usaha. Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J) sama dengan satuan usaha.
Hukum Kekekalan Energi.
Bunyi dari hukum ini adalah:
“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain”.
Adapun bentuk-bentuk energi adalah sebagai berikut:
1. Energi Mekanik
Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan mgerak atau kemampuan untuk bergerak. Berdasarkan sebabnya, energi mekanik digolongkan menjadi dua jenis, yaitu energi kinetik dan energi potensial. Besarnya energi mekanik adalah penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial. Dirumuskan:
Em = Ek + Ep
Energi Kinetik (Ek), energii potensial (Ep) dan energi mekanik (Em)
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya.
1) Pada saat benda belum dijatuhkan/posisinya berada pada ketinggian maksimal, maka energi kinetik benda tersebut sama dengan nol. Sehingga:
Em = Ep
2) Pada saat benda berada di tengah-tengah lintasan yang vertikal, maka besar energi potensial benda sama dengan besar energi kinetiknya. Sehingga:
Ek = Ep
3) Pada saat benda tepat menyentuh permukaan tanah/ sesaat sebelum dilempar, maka energi potensialnya sama dengan nol. Sehingga:
Em = Ek
2. Energi Kimia
Energi kimia adalah kemampuan usaha yang terdapat di dalam bahan-bahan makanan yang biasa dikonsumsi, seperti nasi, ikan, telur, dan susu, juga dalam bahan bakar,
seperti kayu arang, batubara, minyak, dan gas alam.
3. Energi Panas
Energi panas yang lebih dikenal dengan sebutan kalor adalah energi yang dihasilkan oleh gerak internal partikelpartikel dalam suatu zat.
4. Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh adanya arus listrik (muatan listrik yang mengalir). Energi listrik sangat dekat dengan kehidupan manusia karena sangat dibutuhkan untuk mempermudah segala aktivitas kehidupan. Penggunaan energi listrik di antaranya untuk penerangan di malam hari dan mengoperasikan alat-alat elektronik dan alat komunikasi.
5. Energi Cahaya
Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnet. Energi cahaya alami dan terbesar adalah energi cahaya yang berasal dari matahari.
Perubahan yang dapat terjadi pada bentuk-bentuk energi di atas di antaranya:
a) Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.
b) Perubahan energi listrik menjadi energi mekanik, misalnya bor listrik.
c) Perubahan energi mekanik menjadi energi listrik, misalnya turbin/generator.
d) Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik, misalnya pada akumulator.
e) Perubahan energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika.
C. Daya
P = W/t
dengan: P = daya (watt, W)
W = usaha (Joule, J)
t = selang waktu (sekon, s)
karena W = Fs dan s = vt maka persamaan di atas dapat
diturunkan menjadi:
P = F v
dengan: P = daya (watt, W)
F = gaya (Neton, N)
v = kecepatan (m/s)
D. Pesawat Sederhana
Alat-alat yang dapat membantu manusia melakukan suatu usaha disebut pesawat sederhana. Secara garis besar, pesawat sederhana terdiri atas kelompok tuas, katrol, bidang miring, dan roda bergerigi.
1. Tuas
Tuas atau pengungkit adalah sebuah batang yang dapat diputar di sekitar titik tumpu. Jika ujung tuas yang satu diungkit ke bawah, maka ujung yang lain akan memberikan dorongan ke atas. Tuas berfungsi sebagai alat pembesar gaya sehingga keuntungan menggunakan tuas adalah gaya yang dihasilkan lebih besar daripada gaya yang dikeluarkan. Besarnya gaya yang dihasilkan bergantung pada panjang lengan gaya dan panjang lengan beban. Makin besar perbandingannya, makin besar pula gaya ungkit yang dihasilkan. Perbandingan beban yang diangkat dan kuasa yang dilakukan disebut keuntungan mekanis, dirumuskan sebagai berikut:
dengan: KM = keuntungan mekanis
w = beban
F = kuasa
lk = lengan kuasa
lb = lengan beban
Jenis-jenis tuas terbagi ke dalam tiga kelas, yaitu tuas kelas pertama, tuas kelas kedua, tuas kelas ketiga.
Pada tuas kelas satu, titik tumpu selalu berada di antara kuasa dan beban. Makin dekat jarak titik tumpu ke beban, maka keuntungan mekanis yang diperoleh akan makin besar. Peralatan yang termasuk pada tuas kelas pertama adalah gunting, tang, dan pembuka kaleng.
Pada tuas kelas kedua, kuasa dan beban berada pada sisi yang sama dari titik tumpu. Atau dapat dikatakan bahwa beban berada antara titik tumpu dan kuasa. Keuntungan mekanis akan lebih besar diperoleh jika letak titik tumpu sangat dekat dengan beban. Contoh tuas kelas dua adalah pencabut paku, pembuka botol, dan stapler.
Sedangkan, pada tuas ketiga, letak kuasa berada di antara beban dan titik tumpu. Tuas kelas tiga tidak memiliki fungsi selayaknya tuas pada umumnya. Tuas kelas tiga berfungsi untuk memperbesar perpindahan. Salah satu contoh tuas kelas tiga adalah kuas.
2. Katrol
Untuk mempermudah pengambilan air dari dalam sumur, digunakanlah alat yang termasuk jenis pesawat sederhana, yaitu katrol.Prinsip kerja katrol adalah mengubah arah gaya sehingga kerja yang dilakukan menjadi lebih mudah. Berdasarkan jumlah katrol yang digunakan, pesawat sederhana dibedakan menjadi sistem katrol tunggal, sistem katrol ganda, dan sistem katrol banyak (takal). Selain itu, sistem katrol juga dapat dibedakan berdasarkan geraknya, yaitu katrol tetap dan katrol bebas. Pada sistem katrol tetap, katrol tidak dapat begerak naik turun, tetapi hanya berputar pada porosnya. Sedangkan, pada sistem katrol bebas, selain berputar pada porosnya katrol pun dapat bergerak naik turun.
3. Bidang Miring
Telah disebutkan di awal pembahasan tentang contoh penerapan bidang miring sebagai pesawat sederhana. Dengan menggunakan pesawat sederhana, gaya yang dikeluarkan untuk menaikkan suatu benda akan lebih kecil dibanding dengan menaikkannya secara langsung. Namun demikian, jarak yang ditempuh benda dalam bidang miring akan lebih jauh dibanding jarak yang ditempuhnya jika dinaikkanlangsung.
Pada kenyataannya, terdapat bidang miring yang merupakan pesawat sederhana yang dapat bergerak, yaitu baji dan sekrup.
a. Baji
Baji adalah pesawat sederhana yang menggunakan dua bidang miring yang disatukan. Baji biasa digunakan untuk membelah suatu bidang, salah satunya kayu. Pada baji, bidang yang hendak dibelah diam, sementara bidang miringnya digerakkan naik-turun
b. Sekrup
Sekrup adalah pesawat sederhana yang dibentuk dari bidang miring yang dililitkan mengitari sebuah batang atau silinder sebagai pusatnya sehingga terlihat sebagai spiral. Sekrup dapat digunakan untuk mengikat atau merekatkan dua buah benda.
4. Roda Bergerigi
Gir adalah roda bergerigi yang termasuk jenis pesawat sederhana. Roda bergerigi adalah pesawat sederhana yang memiliki sisi bergerigi. Roda bergerigi besar menghasilkan gaya yang lebih besar sehingga kuasa yang diperlukan lebih kecil. Tetapi, kondisi ini harus diimbangi dengan kecepatan putar yang lambat. Sebaliknya, roda bergerigi kecil akan memberikan kecepatan putar yang tinggi, tetapi gaya yang dihasilkan relatif kecil sehingga harus diimbangi dengan kuasa yang besar. Ji
EVALUASI BAB 2 PAKET A
1. Di antara dua besaran berikut, yang memiliki satuan yang sama adalah ....
a. daya dan gaya
b. usaha dan daya
c. energi dan gaya
d. usaha dan energi
2. Perubahan energi yang terjadi pada kipas angin adalah ....
a. energi listrik menjadi energi mekanik
b. energi listrik menjadi energi panas
c. energi panas menjadi energi listrik
d. energi mekanik menjadi energi listrik
3. Besaran daya dalam SI adalah ....
a. Joule
b. Newton
c. Watt
d. Volt
4. Pernyataan berikut yang salah adalah....
a. usaha sebanding dengan daya
b. waktu pemakaian sebanding dengan daya
c. gaya benda sebanding dengan gaya
d. kecepatan gerak benda sebanding dengan daya
5. Kelompok tuas yang berfungsi untuk memperbesar perpindahan adalah ....
a. tuas kelas satu
b. tuas kelas satu dan kelas tiga
c. tuas kelas dua dan kelas tiga
d. tuas kelas tiga
6. Katrol berikut yang memberikan keuntungan paling tinggi adalah a. katrol tunggal tetap
b. katrol tunggal bebas
c. katrol ganda dengan tarikan ke bawah
d. katrol ganda dengan tarikan ke atas
7. Alat yang merupakan kelompok tuas kelas satu adalah ....
a. pembuka kaleng
b. sapu
c. pembuka tutup botol
d. pencabut paku
8. Kampak merupakan jenis pesawat sederhana, termasuk kelompok ....
a. tuas
b. katrol
c. bidang miring
d. roda bergerigi
9. Jika sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian tertentu, maka energi kinetik benda itu akan bernilai nol pada ....
a. sesaat sebelum dilemparkan
b. berada di tengah-tengah lintasan
c. telah menempuh 2/3 lintasan
d. sesaat sebelum menyentuh tanah
10. Sebuah lampu 10 watt menyala selama 1440 menit. Energi yang dimiliki lampu tersebut adalah ....
a. 14400 Joule
b. 8640 Joule
c. 1440 Joule
d. 864 Joule
EVALUASI BAB 2 PAKET B
1. Berikut ini yang bukan merupakan fungsi pesawat sederhana adalah . . . .
a. memperkecil usaha
b. mempercepat pekerjaan
c. mempermudah melakukan kerja
d. memperbesar usaha
2. Untuk mengendurkan mur diperlukan . . . .
a. obeng
b. paku
c. palu
d. bidang miring
3. Alat yang menggunakan prinsip tuas jenis kedua adalah . . . .
a. pisau
b. gunting
c. roda
d. pemecah kemiri
4. Berikut ini merupakan alat yang menggunakan prinsip bidang miring, kecuali . . . .
a. pisau
b. roda
c. tangga
d. sekrup
5. Katrol yang memiliki keuntungan mekanis sama dengan 1 adalah . . . .
a. katrol rangkap
b. katrol bebas
c. katrol tetap
d. katrol bergerak
6. Gir pada sepeda menggunakan prinsip . . .
a. bidang miring
b. tuas
c. roda dan poros
d. katrol
7. Dua orang anak yang mempunyai berat sama sedang bermain jungkat-jungkit. Jika jungkat-jungkit dalam keadaan setimbang maka posisi dua anak tersebut adalah . . . .
a. jarak kedua anak dari poros sama
b. kedua anak duduk di salah satu ujung papan
c. jarak kedua anak dari poros tidak sama
d. salah satu anak duduk pada poros
8. Sebuah tongkat panjangnya 1,5 m digunakan sebagai pengungkit. Jika benda seberat 50 N berada pada jarak 0,5 m dari titik tumpu, besar gaya yang digunakan untuk mengangkat benda adalah . . . .
a. 5 N
b. 10 N
c. 20 N
d. 25 N
9. Sebuah batu beratnya 20 N diangkat dengan menggunakan sebuah tuas. Jika gaya yang diberikan sebesar 10 N, keuntungan mekanisnya adalah . . .
a. 2
b. 1
c. 0,5
d. 0
10. Keuntungan mekanis dari katrol berganda yang memiliki tiga buah katrol bebas untuk mengangkat benda sebesar 35 N adalah . . . .
a. 7
b. 6
c. 5
d. 4
EVALUASI BAB 2 PAKET A
1. Perubahan energi yang terjadi pada Baterai dan lampu adalah
a. kimia – listrik – gerak
b. kimia – listrik – kalor
c. kimia – listrik – cahaya
d. listrik – kimia – cahaya
2. Perubahan energi yang terjadi pada setrika listrik adalah ….
a. energi listrik menjadi energi kalor
b. energi kimia menjadi energi kalor
c. energi listrik menjadi energi cahaya
d. energi listrik menjadi energi gerak
3. Buah jeruk massanya 200 g tergantung di pohon yang tingginya 2 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 N/kg, buah jeruk tersebut memiliki energi potensial sebesar ….
a. 4000 joule c. 40 joule
b. 400 joule d. 4 joule
4. Sebuah benda massanya 2 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s2. Energi kinetik yang dimiliki benda adalah ….
a. 2 joule c. 6 joule
b. 4 joule d. 8 joule
5. Keuntungan-keuntungan pemakaian sum ber energi yang dapat diperbarui di antaranya:
1. sedikit menimbulkan polusi;
2. biaya terjangkau masyarakat;
3. tidak banyak merusak lingkungan;
4. menghasilkan daya yang besar.
Pernyataan yang paling tepat adalah nomor ….
a. 1 c. 3
b. 2 d. 4
6. Untuk mengangkat benda-benda yang sangat berat, lebih efektif menggunakan ….
a. katrol tetap
b. katrol tunggal bergerak
c. katrol berganda
d. tuas
7. Sebuah bidang miring yang panjangnya 3 m digunakan untuk menaikkan drum setinggi 1 m. Keuntungan mekanis menggunakan bidang miring adalah ….
a. 1 c. 3
b. 2 d. 4
8. Sebuah bidang miring tingginya 1 m dan panjangnya 5 m. Jika berat benda yang akan dipindahkan 1.880 N, gaya yang diperlukan adalah ....
a. 376 N c. 940 N
b. 9.400 N d. 37,6 N
9. Pada peristiwa buah kelapa yang jatuh dari pohon, terdapat perubahan energi ....
a. kimia menjadi kinetik
b. potensial menjadi kinetik
c. kinetik menjadi potensial
d. kinetik menjadi kalor
10. Semua alat untuk memudahkan usaha disebut ....
a. tuas
b. bidang miring
c. pesawat sederhana
d. katrol
11. Keuntungan mekanis dari katrol tetap adalah ....
a. 1 c. 3
b. 2 d. tidak tentu
EVALUASI BAB 2 PAKET B
1. Kemampuan untuk melakukan usaha disebut ....
a. daya
b. energi
c. gaya
d. usaha
2. Kamu dapat beraktivitas karena kamu mempunyai energi dari makanan yang diubah menjadi energi, energi ini disebut energi
a. kimia
b. panas
c. listrik
d nuklir
3. Satuan energi adalah ....
a. Newton
b. Joule
c. Newton/meter
d. Joule/sekon
4. Energi yang dimiliki benda karena posisinya disebut energi ....
a. potensial
b. kinetik
c. mekanik
d. semua salah
5. Sebuah peluru bermassa 0,02 kg ditembakkan dengan kelajuan 200 m/s. Energi kinetik peluru adalah ....
a. 4 Joule
b. 200 Joule
c. 400 Joule
d. 800 Joule
6. Sebuah benda 10 kg berada pada ketinggian 7 m. Percepatan gravitasi di tempat itu adalah 10 m/s2. Energi potensial benda tersebut adalah ....
a. 0,7 Joule
b. 7,0 Joule
c. 70,0 Joule
d. 700,0 Joule
7. Pernyataan di bawah ini berhubungan dengan energi kinetik, kecuali ....
a. bergantung massa
b. bergantung ketinggian
c. bergantung kuadrat kecepatannya
d. semakin besar kecepatannya semakin besar energi kinetiknya
8. Perubahan energi pada aki yang dihubungkan dengan lampu adalah ....
a. listrik – cahaya – kimia
b. listrik – kimia – cahaya
c. kimia – listrik – cahaya
d. kalor – listrik – cahaya
9. Alat yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik adalah a. baterai dan dinamo
b. aki dan baterai
c. dinamo dan generator
d. aki dan generator
10. Seorang anak mendorong meja, tetapi meja tersebut tidak bergeser. Pernyataan berikut yang benar adalah ....
a. energinya sama dengan nol
b. anak tersebut tidak melakukan usaha
c. usahanya ada tapi kecil
d. semua salah
11. Sebuah gaya 60 N bekerja pada sebuah lemari. Gaya tersebut mengakibatkan lemari bergeser sejauh 5 m. Besar usahanya adalah ....
a. 3 Nm
b. 30 Nm
c. 300 Nm
d. 12 Nm
A. Usaha
Dalam fisika, usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan perpindahan benda. Satuan usaha dalam SI adalah Joule (J). Secara matematis, usaha dirumuskan
W = Fx s
dengan: W = usaha (Joule, J)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
B. Energi
Energi atau lebih umum disebut tenaga adalah kemampuan untuk melakukan suatu usaha. Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J) sama dengan satuan usaha.
Hukum Kekekalan Energi.
Bunyi dari hukum ini adalah:
“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain”.
Adapun bentuk-bentuk energi adalah sebagai berikut:
1. Energi Mekanik
Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan mgerak atau kemampuan untuk bergerak. Berdasarkan sebabnya, energi mekanik digolongkan menjadi dua jenis, yaitu energi kinetik dan energi potensial. Besarnya energi mekanik adalah penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial. Dirumuskan:
Em = Ek + Ep
Energi Kinetik (Ek), energii potensial (Ep) dan energi mekanik (Em)
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya.
1) Pada saat benda belum dijatuhkan/posisinya berada pada ketinggian maksimal, maka energi kinetik benda tersebut sama dengan nol. Sehingga:
Em = Ep
2) Pada saat benda berada di tengah-tengah lintasan yang vertikal, maka besar energi potensial benda sama dengan besar energi kinetiknya. Sehingga:
Ek = Ep
3) Pada saat benda tepat menyentuh permukaan tanah/ sesaat sebelum dilempar, maka energi potensialnya sama dengan nol. Sehingga:
Em = Ek
2. Energi Kimia
Energi kimia adalah kemampuan usaha yang terdapat di dalam bahan-bahan makanan yang biasa dikonsumsi, seperti nasi, ikan, telur, dan susu, juga dalam bahan bakar,
seperti kayu arang, batubara, minyak, dan gas alam.
3. Energi Panas
Energi panas yang lebih dikenal dengan sebutan kalor adalah energi yang dihasilkan oleh gerak internal partikelpartikel dalam suatu zat.
4. Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh adanya arus listrik (muatan listrik yang mengalir). Energi listrik sangat dekat dengan kehidupan manusia karena sangat dibutuhkan untuk mempermudah segala aktivitas kehidupan. Penggunaan energi listrik di antaranya untuk penerangan di malam hari dan mengoperasikan alat-alat elektronik dan alat komunikasi.
5. Energi Cahaya
Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnet. Energi cahaya alami dan terbesar adalah energi cahaya yang berasal dari matahari.
Perubahan yang dapat terjadi pada bentuk-bentuk energi di atas di antaranya:
a) Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.
b) Perubahan energi listrik menjadi energi mekanik, misalnya bor listrik.
c) Perubahan energi mekanik menjadi energi listrik, misalnya turbin/generator.
d) Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik, misalnya pada akumulator.
e) Perubahan energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika.
C. Daya
P = W/t
dengan: P = daya (watt, W)
W = usaha (Joule, J)
t = selang waktu (sekon, s)
karena W = Fs dan s = vt maka persamaan di atas dapat
diturunkan menjadi:
P = F v
dengan: P = daya (watt, W)
F = gaya (Neton, N)
v = kecepatan (m/s)
D. Pesawat Sederhana
Alat-alat yang dapat membantu manusia melakukan suatu usaha disebut pesawat sederhana. Secara garis besar, pesawat sederhana terdiri atas kelompok tuas, katrol, bidang miring, dan roda bergerigi.
1. Tuas
Tuas atau pengungkit adalah sebuah batang yang dapat diputar di sekitar titik tumpu. Jika ujung tuas yang satu diungkit ke bawah, maka ujung yang lain akan memberikan dorongan ke atas. Tuas berfungsi sebagai alat pembesar gaya sehingga keuntungan menggunakan tuas adalah gaya yang dihasilkan lebih besar daripada gaya yang dikeluarkan. Besarnya gaya yang dihasilkan bergantung pada panjang lengan gaya dan panjang lengan beban. Makin besar perbandingannya, makin besar pula gaya ungkit yang dihasilkan. Perbandingan beban yang diangkat dan kuasa yang dilakukan disebut keuntungan mekanis, dirumuskan sebagai berikut:
dengan: KM = keuntungan mekanis
w = beban
F = kuasa
lk = lengan kuasa
lb = lengan beban
Jenis-jenis tuas terbagi ke dalam tiga kelas, yaitu tuas kelas pertama, tuas kelas kedua, tuas kelas ketiga.
Pada tuas kelas satu, titik tumpu selalu berada di antara kuasa dan beban. Makin dekat jarak titik tumpu ke beban, maka keuntungan mekanis yang diperoleh akan makin besar. Peralatan yang termasuk pada tuas kelas pertama adalah gunting, tang, dan pembuka kaleng.
Pada tuas kelas kedua, kuasa dan beban berada pada sisi yang sama dari titik tumpu. Atau dapat dikatakan bahwa beban berada antara titik tumpu dan kuasa. Keuntungan mekanis akan lebih besar diperoleh jika letak titik tumpu sangat dekat dengan beban. Contoh tuas kelas dua adalah pencabut paku, pembuka botol, dan stapler.
Sedangkan, pada tuas ketiga, letak kuasa berada di antara beban dan titik tumpu. Tuas kelas tiga tidak memiliki fungsi selayaknya tuas pada umumnya. Tuas kelas tiga berfungsi untuk memperbesar perpindahan. Salah satu contoh tuas kelas tiga adalah kuas.
2. Katrol
Untuk mempermudah pengambilan air dari dalam sumur, digunakanlah alat yang termasuk jenis pesawat sederhana, yaitu katrol.Prinsip kerja katrol adalah mengubah arah gaya sehingga kerja yang dilakukan menjadi lebih mudah. Berdasarkan jumlah katrol yang digunakan, pesawat sederhana dibedakan menjadi sistem katrol tunggal, sistem katrol ganda, dan sistem katrol banyak (takal). Selain itu, sistem katrol juga dapat dibedakan berdasarkan geraknya, yaitu katrol tetap dan katrol bebas. Pada sistem katrol tetap, katrol tidak dapat begerak naik turun, tetapi hanya berputar pada porosnya. Sedangkan, pada sistem katrol bebas, selain berputar pada porosnya katrol pun dapat bergerak naik turun.
3. Bidang Miring
Telah disebutkan di awal pembahasan tentang contoh penerapan bidang miring sebagai pesawat sederhana. Dengan menggunakan pesawat sederhana, gaya yang dikeluarkan untuk menaikkan suatu benda akan lebih kecil dibanding dengan menaikkannya secara langsung. Namun demikian, jarak yang ditempuh benda dalam bidang miring akan lebih jauh dibanding jarak yang ditempuhnya jika dinaikkanlangsung.
Pada kenyataannya, terdapat bidang miring yang merupakan pesawat sederhana yang dapat bergerak, yaitu baji dan sekrup.
a. Baji
Baji adalah pesawat sederhana yang menggunakan dua bidang miring yang disatukan. Baji biasa digunakan untuk membelah suatu bidang, salah satunya kayu. Pada baji, bidang yang hendak dibelah diam, sementara bidang miringnya digerakkan naik-turun
b. Sekrup
Sekrup adalah pesawat sederhana yang dibentuk dari bidang miring yang dililitkan mengitari sebuah batang atau silinder sebagai pusatnya sehingga terlihat sebagai spiral. Sekrup dapat digunakan untuk mengikat atau merekatkan dua buah benda.
4. Roda Bergerigi
Gir adalah roda bergerigi yang termasuk jenis pesawat sederhana. Roda bergerigi adalah pesawat sederhana yang memiliki sisi bergerigi. Roda bergerigi besar menghasilkan gaya yang lebih besar sehingga kuasa yang diperlukan lebih kecil. Tetapi, kondisi ini harus diimbangi dengan kecepatan putar yang lambat. Sebaliknya, roda bergerigi kecil akan memberikan kecepatan putar yang tinggi, tetapi gaya yang dihasilkan relatif kecil sehingga harus diimbangi dengan kuasa yang besar. Ji
EVALUASI BAB 2 PAKET A
1. Di antara dua besaran berikut, yang memiliki satuan yang sama adalah ....
a. daya dan gaya
b. usaha dan daya
c. energi dan gaya
d. usaha dan energi
2. Perubahan energi yang terjadi pada kipas angin adalah ....
a. energi listrik menjadi energi mekanik
b. energi listrik menjadi energi panas
c. energi panas menjadi energi listrik
d. energi mekanik menjadi energi listrik
3. Besaran daya dalam SI adalah ....
a. Joule
b. Newton
c. Watt
d. Volt
4. Pernyataan berikut yang salah adalah....
a. usaha sebanding dengan daya
b. waktu pemakaian sebanding dengan daya
c. gaya benda sebanding dengan gaya
d. kecepatan gerak benda sebanding dengan daya
5. Kelompok tuas yang berfungsi untuk memperbesar perpindahan adalah ....
a. tuas kelas satu
b. tuas kelas satu dan kelas tiga
c. tuas kelas dua dan kelas tiga
d. tuas kelas tiga
6. Katrol berikut yang memberikan keuntungan paling tinggi adalah a. katrol tunggal tetap
b. katrol tunggal bebas
c. katrol ganda dengan tarikan ke bawah
d. katrol ganda dengan tarikan ke atas
7. Alat yang merupakan kelompok tuas kelas satu adalah ....
a. pembuka kaleng
b. sapu
c. pembuka tutup botol
d. pencabut paku
8. Kampak merupakan jenis pesawat sederhana, termasuk kelompok ....
a. tuas
b. katrol
c. bidang miring
d. roda bergerigi
9. Jika sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian tertentu, maka energi kinetik benda itu akan bernilai nol pada ....
a. sesaat sebelum dilemparkan
b. berada di tengah-tengah lintasan
c. telah menempuh 2/3 lintasan
d. sesaat sebelum menyentuh tanah
10. Sebuah lampu 10 watt menyala selama 1440 menit. Energi yang dimiliki lampu tersebut adalah ....
a. 14400 Joule
b. 8640 Joule
c. 1440 Joule
d. 864 Joule
EVALUASI BAB 2 PAKET B
1. Berikut ini yang bukan merupakan fungsi pesawat sederhana adalah . . . .
a. memperkecil usaha
b. mempercepat pekerjaan
c. mempermudah melakukan kerja
d. memperbesar usaha
2. Untuk mengendurkan mur diperlukan . . . .
a. obeng
b. paku
c. palu
d. bidang miring
3. Alat yang menggunakan prinsip tuas jenis kedua adalah . . . .
a. pisau
b. gunting
c. roda
d. pemecah kemiri
4. Berikut ini merupakan alat yang menggunakan prinsip bidang miring, kecuali . . . .
a. pisau
b. roda
c. tangga
d. sekrup
5. Katrol yang memiliki keuntungan mekanis sama dengan 1 adalah . . . .
a. katrol rangkap
b. katrol bebas
c. katrol tetap
d. katrol bergerak
6. Gir pada sepeda menggunakan prinsip . . .
a. bidang miring
b. tuas
c. roda dan poros
d. katrol
7. Dua orang anak yang mempunyai berat sama sedang bermain jungkat-jungkit. Jika jungkat-jungkit dalam keadaan setimbang maka posisi dua anak tersebut adalah . . . .
a. jarak kedua anak dari poros sama
b. kedua anak duduk di salah satu ujung papan
c. jarak kedua anak dari poros tidak sama
d. salah satu anak duduk pada poros
8. Sebuah tongkat panjangnya 1,5 m digunakan sebagai pengungkit. Jika benda seberat 50 N berada pada jarak 0,5 m dari titik tumpu, besar gaya yang digunakan untuk mengangkat benda adalah . . . .
a. 5 N
b. 10 N
c. 20 N
d. 25 N
9. Sebuah batu beratnya 20 N diangkat dengan menggunakan sebuah tuas. Jika gaya yang diberikan sebesar 10 N, keuntungan mekanisnya adalah . . .
a. 2
b. 1
c. 0,5
d. 0
10. Keuntungan mekanis dari katrol berganda yang memiliki tiga buah katrol bebas untuk mengangkat benda sebesar 35 N adalah . . . .
a. 7
b. 6
c. 5
d. 4
EVALUASI BAB 2 PAKET A
1. Perubahan energi yang terjadi pada Baterai dan lampu adalah
a. kimia – listrik – gerak
b. kimia – listrik – kalor
c. kimia – listrik – cahaya
d. listrik – kimia – cahaya
2. Perubahan energi yang terjadi pada setrika listrik adalah ….
a. energi listrik menjadi energi kalor
b. energi kimia menjadi energi kalor
c. energi listrik menjadi energi cahaya
d. energi listrik menjadi energi gerak
3. Buah jeruk massanya 200 g tergantung di pohon yang tingginya 2 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 N/kg, buah jeruk tersebut memiliki energi potensial sebesar ….
a. 4000 joule c. 40 joule
b. 400 joule d. 4 joule
4. Sebuah benda massanya 2 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s2. Energi kinetik yang dimiliki benda adalah ….
a. 2 joule c. 6 joule
b. 4 joule d. 8 joule
5. Keuntungan-keuntungan pemakaian sum ber energi yang dapat diperbarui di antaranya:
1. sedikit menimbulkan polusi;
2. biaya terjangkau masyarakat;
3. tidak banyak merusak lingkungan;
4. menghasilkan daya yang besar.
Pernyataan yang paling tepat adalah nomor ….
a. 1 c. 3
b. 2 d. 4
6. Untuk mengangkat benda-benda yang sangat berat, lebih efektif menggunakan ….
a. katrol tetap
b. katrol tunggal bergerak
c. katrol berganda
d. tuas
7. Sebuah bidang miring yang panjangnya 3 m digunakan untuk menaikkan drum setinggi 1 m. Keuntungan mekanis menggunakan bidang miring adalah ….
a. 1 c. 3
b. 2 d. 4
8. Sebuah bidang miring tingginya 1 m dan panjangnya 5 m. Jika berat benda yang akan dipindahkan 1.880 N, gaya yang diperlukan adalah ....
a. 376 N c. 940 N
b. 9.400 N d. 37,6 N
9. Pada peristiwa buah kelapa yang jatuh dari pohon, terdapat perubahan energi ....
a. kimia menjadi kinetik
b. potensial menjadi kinetik
c. kinetik menjadi potensial
d. kinetik menjadi kalor
10. Semua alat untuk memudahkan usaha disebut ....
a. tuas
b. bidang miring
c. pesawat sederhana
d. katrol
11. Keuntungan mekanis dari katrol tetap adalah ....
a. 1 c. 3
b. 2 d. tidak tentu
EVALUASI BAB 2 PAKET B
1. Kemampuan untuk melakukan usaha disebut ....
a. daya
b. energi
c. gaya
d. usaha
2. Kamu dapat beraktivitas karena kamu mempunyai energi dari makanan yang diubah menjadi energi, energi ini disebut energi
a. kimia
b. panas
c. listrik
d nuklir
3. Satuan energi adalah ....
a. Newton
b. Joule
c. Newton/meter
d. Joule/sekon
4. Energi yang dimiliki benda karena posisinya disebut energi ....
a. potensial
b. kinetik
c. mekanik
d. semua salah
5. Sebuah peluru bermassa 0,02 kg ditembakkan dengan kelajuan 200 m/s. Energi kinetik peluru adalah ....
a. 4 Joule
b. 200 Joule
c. 400 Joule
d. 800 Joule
6. Sebuah benda 10 kg berada pada ketinggian 7 m. Percepatan gravitasi di tempat itu adalah 10 m/s2. Energi potensial benda tersebut adalah ....
a. 0,7 Joule
b. 7,0 Joule
c. 70,0 Joule
d. 700,0 Joule
7. Pernyataan di bawah ini berhubungan dengan energi kinetik, kecuali ....
a. bergantung massa
b. bergantung ketinggian
c. bergantung kuadrat kecepatannya
d. semakin besar kecepatannya semakin besar energi kinetiknya
8. Perubahan energi pada aki yang dihubungkan dengan lampu adalah ....
a. listrik – cahaya – kimia
b. listrik – kimia – cahaya
c. kimia – listrik – cahaya
d. kalor – listrik – cahaya
9. Alat yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik adalah a. baterai dan dinamo
b. aki dan baterai
c. dinamo dan generator
d. aki dan generator
10. Seorang anak mendorong meja, tetapi meja tersebut tidak bergeser. Pernyataan berikut yang benar adalah ....
a. energinya sama dengan nol
b. anak tersebut tidak melakukan usaha
c. usahanya ada tapi kecil
d. semua salah
11. Sebuah gaya 60 N bekerja pada sebuah lemari. Gaya tersebut mengakibatkan lemari bergeser sejauh 5 m. Besar usahanya adalah ....
a. 3 Nm
b. 30 Nm
c. 300 Nm
d. 12 Nm
Tidak ada komentar:
Posting Komentar