√Pembahasan Soal Energi Listrik ⊗ Full Pembahasanya
Pembahasan soal energi listrik
1. UN IPA SMP tahun 2008 P37 No. 15
Seorang siswa menyalakan pesawat TV rata-rata 6 jam setiap harinya. Pesawat tersebut dihubungkan pada tegangan 220 Volt sehingga kuat arus listrik yang melalui pesawat tersebut 0,5 Ampere. Jika PLN menetapkan tarif Rp 600,00 / kWh, maka biaya penggunaan energi listrik untuk TV tersebut selama 1 bulan (30 hari) adalah….
A. Rp 9.900,00
B. Rp 11.880,00
C. Rp 19.800,00
D. Rp 23.760,00
Pembahasan
Diketahui :
Waktu pemakaian televisi = 6 jam x 30 = 180 jam
Tegangan (V) = 220 Volt
Kuat arus (I) = 0,5 Ampere
Tarif listrik = Rp 600,00 / kWh
Ditanya : Biaya penggunaan energi listrik untuk TV selama 1 bulan (30 hari)
Jawab :
Daya televisi :
P = V I = (220 Volt)(0,5 Ampere) = 110 Volt Ampere = 110 Watt
Energi listrik = daya listrik x selang waktu
Energi listrik televisi = 110 Watt x 180 jam = 19800 Watt jam = 19,8 kilo Watt jam = 19,8 kilo Watt hour = 19,8 kWh
Biaya penggunaan energi listrik untuk TV selama 1 bulan :
19,8 kWh x Rp 600,00 / kWh = Rp. 11.880,00
Jawaban yang benar adalah B.
2. Soal UN IPA SMP C4-P12 No.17
Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 W, 2 lampu 10 W, 3 lampu 40 W yang menyala 5 jam setiap hari. Jika harga listrik per kWh Rp 500,00, maka biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan (30 hari) adalah …
A. Rp 5.625,00
B. Rp 7.500,00
C. Rp 12.750,00
D. Rp 16.500,00
Pembahasan
Diketahui :
4 lampu 20 Watt = 4 x 20 Watt = 80 Watt
2 lampu 10 Watt = 2 x 10 Watt = 20 Watt
3 lampu 40 Watt = 3 x 40 Watt = 120 Watt
Daya total (W) = 80 Watt + 20 Watt + 120 Watt = 220 Watt
Selang waktu (t) = 5 jam x 30 = 150 jam
Harga listrik per kWh = Rp 500,00
Ditanya : Biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan
Jawab :
Energi listrik = Daya listrik x Selang waktu = 220 Watt x 150 jam = 33000 Watt jam = 33 kilo Watt jam = 33 kilo Watt hour = 33 kWh
Biaya yang harus dibayar :
(33 kWh)(Rp 500,00/kWh) = Rp 16.500
Jawaban yang benar adalah D.
3. UN IPA SMP tahun 2010 P16-C4 No. 17
Rumah Pak Budi menggunakan peralatan listrik yang terdiri dari 3 lampu masing-masing 20 W, 3 lampu masing-masing 40 W yang semuanya digunakan selama 12 jam per hari. Satu pompa air 250 W digunakan 4 jam sehari dan setrika 300 W digunakan 2 jam sehari. Apabila tarif listrik Rp 600,00 / kWh, rekening listrik yang harus dibayar Pak Budi selama 1 bulan (30 hari) adalah…..
A. Rp 57.680,00
B. Rp. 59. 680,00
C. Rp. 64.820,00
D. Rp. 67.680,00
Pembahasan
Diketahui :
Daya lampu = 3 (20 Watt) + 3 (40 Watt) = 60 Watt + 120 Watt = 180 Watt dan waktu pemakaian lampu = 12 jam x 30 = 360 jam
Daya pompa air = 250 Watt dan waktu pemakaian pompa air = 4 jam x 30 = 120 jam
Daya setrika = 300 Watt dan waktu pemakaian setrika = 2 jam x 30 = 60 jam
Tarif listrik Rp 600,00 / kWh
Ditanya : Biaya yang harus dibayar selama satu bulan (30 hari)
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x waktu
Energi lampu = (180 Watt)(360 jam) = 64.800 Watt jam = 64,8 kilo Watt jam
Energi pompa air = (250 Watt)(120 jam) = 30.000 Watt jam = 30 kilo Watt jam
Energi setrika = (300 Watt)(60 jam) = 18.000 Watt jam = 18 kilo Watt jam
Energi listrik total yang terpakai = 64,8 + 30 + 18 = 112,8 kilo Watt jam = 112,8 kilo Watt hour = 112,8 kWh.
Biaya yang harus dibayar selama satu bulan = (112,8 kWh)(Rp 600,00 / kWh) = Rp 67.680
Jawaban yang benar adalah D.
4. Soal UN IPA SMP tahun 2011 No. 18 – Energi listrik
Sebuah rumah menggunakan alat-alat listrik sehari-hari sebagai berikut…
Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)?
A. 146 kWh
B. 78 kWh
C. 52 kWh
D. 26 kWh
Pembahasan
Diketahui :
Daya lampu pijar = 5 x 20 Watt = 100 Watt dan waktu pemakaian lampu pijar = 12 jam x 30 = 360 jam
Daya lampu neon = 6 x 10 Watt = 60 Watt dan waktu pemakaian lampu pijar = 10 jam x 30 = 300 jam
Daya televisi = 1 x 80 Watt = 80 Watt dan waktu pemakaian televisi = 10 jam x 30 = 300 jam
Ditanya : Besar energi listrik yang digunakan selama 30 hari
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x selang waktu
Energi listrik lampu pijar = 100 Watt x 360 jam = 36.000 Watt jam = 36 kilo Watt jam = 36 kWh
Energi listrik lampu neon = 60 Watt x 300 jam = 18.000 Watt jam = 18 kilo Watt jam = 18 kWh
Energi listrik televisi = 80 Watt x 300 jam = 24.000 Watt jam = 24 kilo Watt jam = 24 kWh
Energi listrik total = 36 kWh + 18 kWh + 24 kWh = 78 kWh
kWh = kilo Watt hour = kilo Watt jam
Jawaban yang benar adalah B.
5. Soal UN IPA SMP tahun 2012 A87 No. 15 – Energi listrik
Perhatikan gambar alat listrik berikut ini! Daya listrik alat tertulis pada gambar dan alat dipakai selama 30 menit, maka besar energi listrik yang digunakan adalah…..
A. 396 kiloJoule
B. 540 kilo Joule
C. 600 kilo Joule
D. 900 kilo Joule
Pembahasan
Diketahui :
Daya listrik (P) = 300 Watt = 300 Joule / sekon
Selang waktu (t) = 30 menit = 30 (60 sekon) = 1800 sekon
Ditanya : Besar energi listrik yang digunakan
Jawab :
Daya sebesar 300 Joule / sekon artinya setrika listrik menggunakan energi sebanyak 300 Joule setiap 1 sekon. Jika digunakan selama 1800 sekon maka setrika listrik menggunakan energi listrik sebanyak 540.000 Joule = 540 kilo Joule
Jawaban yang benar adalah B.
Ebook Soal UN Fisika SMP/MTs Tahun 2000 - 2014 dan Kunci Jawaban 1,4 MB Ebook pembahasan soal Ujian Nasional IPA fisika SMP/MTs tahun 2000-2014 565 kBPembahasan soal energi mekanik
Teorema usaha-energi mekanik
1. Soal UN 2009/2010 P45
Perhatikan gambar perpindahan balok sebagai berikut! Anggap g = 10 m/s2. Jika koefisien gesekan kinetik antara balok dan lantai μk = 0,5, maka nilai perpindahan benda (s) adalah ….
A. 5,00 m
B. 4,25 m
C. 3,00 m
D. 2,50 m
E. 2,00 m
Pembahasan
Diketahui :
Koefisien gesek kinetis (μk) = 0,5
Massa balok (m) = 4 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Berat balok (w) = m g = (4)(10) = 40 Newton
Jika balok berada di atas permukaan bidang datar maka gaya normal (N) = gaya berat (w) = 40 Newton.
Kelajuan awal (v1) = 5 m/s
Kelajuan akhir (v2) = 0 m/s
Ditanya : perpindahan benda (s) ?
Jawab :
Teorema usaha-energi mekanik menyatakan bahwa usaha (W) yang dilakukan oleh gaya tak konservatif sama dengan perubahan energi mekanik benda atau energi mekanik akhir (EM2) – energi mekanik awal (EM1). Gaya gesek kinetis termasuk gaya tak konservatif dan satu-satunya gaya tak konservatif yang bekerja pada balok adalah gaya gesek kinetis.
W = ΔEM
fk s = EM2 – EM1
Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek kinetis :
W = fk s = (μk)(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 s
Perubahan energi mekanik :
ΔEM = EM2 – EM1 = (EK + EP)2 – (EK + EP)1
Benda bergerak di atas permukaan bidang datar dan tidak mengalami perubahan ketinggian (Δh = 0) sehingga tidak ada perubahan energi potensial gravitasi (ΔEP = EP2 – EP1 = 0). Jadi perubahan energi mekanik hanya melibatkan perubahan energi kinetik.
ΔEM = EK2 – EK1 = ½ m v22 – ½ m v12 = ½ m (v22 – v12)
ΔEM = ½ (4)(02 – 52) = (2)(25) = 50
Perpindahan balok adalah :
W = ΔEM
20 s = 50
s = 50 / 20 = 2,5 meter
Jawaban yang benar adalah D.
Hukum kekekalan energi mekanik
2. Soal UN 2007/2008 P14 No.11
Benda A dan B bermassa sama. Benda A jatuh dari ketinggian h meter dan B jatuh dari 2h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, maka benda B akan menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar….
A. 2 mv2
B. mv2
C. 3/4 mv2
D. 1/2 mv2
E. 1/4 mv2
Pembahasan
Kelajuan akhir benda B yang jatuh bebas dari ketinggian 2h adalah :
v2 = 2 g (2h) = 4 g h
Energi kinetik benda B adalah :
EKB = ½ m v2 = ½ m (4 g h) = 2 m g h —– Persamaan 1
Energi mekanik awal benda B adalah energi potensial gravitasi = m g h. Energi mekanik akhir benda B adalah energi kinetik = ½ m v2.
Hukum kekekalan energi mekanik :
m g h = ½ m v2.
Karena m g h = ½ m v2 maka kita dapat menggantikan m g h pada persamaan 1 dengan ½ m v2.
Energi kinetik benda B = 2 m g h = 2(½ m v2) = m v2
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN 2008/2009
Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s, maka kecepatan benda pada saat berada 15 m di atas tanah adalah….
A. 2 m/s
B. 5 m/s
C. 10 m/s
D. 15 m/s
E. 20 m/s
Pembahasan
Energi mekanik akhir = energi mekanik awal
Energi kinetik benda di titik 2 = pengurangan energi potensial gravitasi sejauh 5 meter
½ m v2 = m g h
½ v2 = (10)(20-15)
½ v2 = (10)(5)
½ v2 = 50
v2 = (2)(50)
v2 = 100
v = 10 m/s
Jawaban yang benar adalah C.
4. Soal UN 2008/2009 P12 No.12
Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar. Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah…
A. 6 m.s-1
B. 8 m.s-1
C. 10 m.s-1
D. 12 m.s-1
E. 16 m.s-1
Pembahasan
Energi mekanik awal = energi potensial gravitasi = m g h = m (10)(5) = 50 m
Energi mekanik akhir = energi kinetik = 1/2 m v2
Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa energi mekanik awal = energi mekanik akhir.
EMo = EMt
50 m = 1/2 m v2
50 = 1/2 v2
2 (50) = v2
100 = v2
v = 10 m/s
Jawaban yang benar adalah C.
5. Soal UN 2009/2010 P70 No.4
Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari ketinggian h meter di atas tanah seperti pada gambar. Perbandingan energi potensial (EP) dan energi kinetik (EK) ketika berada di titik M adalah….
A. 1 : 3 
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 2 : 5
E. 3 : 7
Pembahasan
Energi potensial gravitasi di titik M :
EPM = m g (0,3 h)
Energi kinetik di titik M = pengurangan energi potensial gravitasi sejauh h-0,3h = 0,7 h
EKM = EP = m g (0,7 h)
Perbandingan energi potensial gravitasi dan energi kinetik di titik M adalah :
EPM : EKM
m g (0,3 h) : m g (0,7 h)
0,3 : 0,7
3 : 7
Jawaban yang benar adalah E.
6. Soal UN 2009/2010 P12
Perhatikan gambar benda A yang jatuh bebas dari titik P berikut ini!
Jika EPQ dan EKQ masing-masing adalah energi potensial dan energi kinetik di titik Q (g = 10 m/s2), maka EPQ : EKQ adalah….
A. 16 : 9
B. 9 : 16
C. 3 : 2
D. 2 : 3
E. 2 : 1
Pembahasan
Energi potensial gravitasi di titik Q :
EPQ = m g h = (m)(10)(1,8) = 18 m
Energi kinetik di titik Q = pengurangan energi potensial gravitasi sejauh 5-1,8 = 3,2 meter
EKQ = EP = m g h = m (10)(3,2) = 32 m
Perbandingan energi potensial gravitasi dan energi kinetik di titik Q adalah :
EPQ : EKQ
18 m : 32 m
18 : 32
9 : 16
Usaha dan Energi Mekanik 202.24 KB
Pembahasan soal energi mekanik
Teorema usaha-energi mekanik
1. Soal UN 2009/2010 P45
Perhatikan gambar perpindahan balok sebagai berikut! Anggap g = 10 m/s2. Jika koefisien gesekan kinetik antara balok dan lantai μk = 0,5, maka nilai perpindahan benda (s) adalah ….
A. 5,00 m
B. 4,25 m
C. 3,00 m
D. 2,50 m
E. 2,00 m
Pembahasan
Diketahui :
Koefisien gesek kinetis (μk) = 0,5
Massa balok (m) = 4 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Berat balok (w) = m g = (4)(10) = 40 Newton
Jika balok berada di atas permukaan bidang datar maka gaya normal (N) = gaya berat (w) = 40 Newton.
Kelajuan awal (v1) = 5 m/s
Kelajuan akhir (v2) = 0 m/s
Ditanya : perpindahan benda (s) ?
Jawab :
Teorema usaha-energi mekanik menyatakan bahwa usaha (W) yang dilakukan oleh gaya tak konservatif sama dengan perubahan energi mekanik benda atau energi mekanik akhir (EM2) – energi mekanik awal (EM1). Gaya gesek kinetis termasuk gaya tak konservatif dan satu-satunya gaya tak konservatif yang bekerja pada balok adalah gaya gesek kinetis.
W = ΔEM
fk s = EM2 – EM1
Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek kinetis :
W = fk s = (μk)(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 s
Perubahan energi mekanik :
ΔEM = EM2 – EM1 = (EK + EP)2 – (EK + EP)1
Benda bergerak di atas permukaan bidang datar dan tidak mengalami perubahan ketinggian (Δh = 0) sehingga tidak ada perubahan energi potensial gravitasi (ΔEP = EP2 – EP1 = 0). Jadi perubahan energi mekanik hanya melibatkan perubahan energi kinetik.
ΔEM = EK2 – EK1 = ½ m v22 – ½ m v12 = ½ m (v22 – v12)
ΔEM = ½ (4)(02 – 52) = (2)(25) = 50
Perpindahan balok adalah :
W = ΔEM
20 s = 50
s = 50 / 20 = 2,5 meter
Jawaban yang benar adalah D.
Hukum kekekalan energi mekanik
2. Soal UN 2007/2008 P14 No.11
Benda A dan B bermassa sama. Benda A jatuh dari ketinggian h meter dan B jatuh dari 2h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, maka benda B akan menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar….
A. 2 mv2
B. mv2
C. 3/4 mv2
D. 1/2 mv2
E. 1/4 mv2
Pembahasan
Kelajuan akhir benda B yang jatuh bebas dari ketinggian 2h adalah :
v2 = 2 g (2h) = 4 g h
Energi kinetik benda B adalah :
EKB = ½ m v2 = ½ m (4 g h) = 2 m g h —– Persamaan 1
Energi mekanik awal benda B adalah energi potensial gravitasi = m g h. Energi mekanik akhir benda B adalah energi kinetik = ½ m v2.
Hukum kekekalan energi mekanik :
m g h = ½ m v2.
Karena m g h = ½ m v2 maka kita dapat menggantikan m g h pada persamaan 1 dengan ½ m v2.
Energi kinetik benda B = 2 m g h = 2(½ m v2) = m v2
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN 2008/2009
Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s, maka kecepatan benda pada saat berada 15 m di atas tanah adalah….
A. 2 m/s
B. 5 m/s
C. 10 m/s
D. 15 m/s
E. 20 m/s
Pembahasan
Energi mekanik akhir = energi mekanik awal
Energi kinetik benda di titik 2 = pengurangan energi potensial gravitasi sejauh 5 meter
½ m v2 = m g h
½ v2 = (10)(20-15)
½ v2 = (10)(5)
½ v2 = 50
v2 = (2)(50)
v2 = 100
v = 10 m/s
Jawaban yang benar adalah C.
4. Soal UN 2008/2009 P12 No.12
Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar. Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah…
A. 6 m.s-1
B. 8 m.s-1
C. 10 m.s-1
D. 12 m.s-1
E. 16 m.s-1
Pembahasan
Energi mekanik awal = energi potensial gravitasi = m g h = m (10)(5) = 50 m
Energi mekanik akhir = energi kinetik = 1/2 m v2
Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa energi mekanik awal = energi mekanik akhir.
EMo = EMt
50 m = 1/2 m v2
50 = 1/2 v2
2 (50) = v2
100 = v2
v = 10 m/s
Jawaban yang benar adalah C.
5. Soal UN 2009/2010 P70 No.4
Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari ketinggian h meter di atas tanah seperti pada gambar. Perbandingan energi potensial (EP) dan energi kinetik (EK) ketika berada di titik M adalah….
A. 1 : 3
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 2 : 5
E. 3 : 7
Pembahasan
Energi potensial gravitasi di titik M :
EPM = m g (0,3 h)
Energi kinetik di titik M = pengurangan energi potensial gravitasi sejauh h-0,3h = 0,7 h
EKM = EP = m g (0,7 h)
Perbandingan energi potensial gravitasi dan energi kinetik di titik M adalah :
EPM : EKM
m g (0,3 h) : m g (0,7 h)
0,3 : 0,7
3 : 7
Jawaban yang benar adalah E.
6. Soal UN 2009/2010 P12
Perhatikan gambar benda A yang jatuh bebas dari titik P berikut ini!
Jika EPQ dan EKQ masing-masing adalah energi potensial dan energi kinetik di titik Q (g = 10 m/s2), maka EPQ : EKQ adalah….
A. 16 : 9
B. 9 : 16
C. 3 : 2
D. 2 : 3
E. 2 : 1
Pembahasan
Energi potensial gravitasi di titik Q :
EPQ = m g h = (m)(10)(1,8) = 18 m
Energi kinetik di titik Q = pengurangan energi potensial gravitasi sejauh 5-1,8 = 3,2 meter
EKQ = EP = m g h = m (10)(3,2) = 32 m
Perbandingan energi potensial gravitasi dan energi kinetik di titik Q adalah :
EPQ : EKQ
18 m : 32 m
18 : 32
9 : 16
Usaha dan Energi Mekanik 202.24 KB
0 Response to "√Pembahasan Soal Energi Listrik ⊗ Full Pembahasanya"
Posting Komentar