Kurnia Nur Afifah
Soal usaha dan pesawat sederhana berikut ini tersusun atas soal pilihan ganda dan soal essay yang dilengkapi dengan pembahasannya.
A. Soal Pilihan Ganda
Soal No. 1
Perhatikan pernyataan berikut ini.
- Edo mendorong meja dengan gaya sebesar 30 N sehingga meja berpindah sejauh 2 m
- Seekor kuda menarik delman dengan gaya sebesar 4.000 N sehingga delman berpindah sejauh 15 m
- Sebuah mobil menghantam sebuah pohon dengan gaya 2.000 N sehingga pohon tumbang di tempat
Pernyataan di atas yang merupakan contoh usaha dalam IPA adalah ….
A. 1 dan 2
B. 2 dan 3
C. 3 dan 1
D. 1, 2, dan 3
Jawaban: C
Pembahasan:
Usaha adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan kedudukan suatu benda. Usaha dirumuskan sebagai berikut:
W = F x s
Keterangan:
W = usaha (joule)
F = gaya (N)
s = jarak perpindahan benda (m)
Itu artinya, benda yang mengalami perpindahan disebabkan oleh usaha yang diberikan pada benda tersebut.
Soal No. 2
Dayu menarik sebuah gerobak berisi pasir dengan gaya sebesar 500 N sehingga gerobak tersebut berpindah sejauh 10 m. Berdasarkan pernyataan tersebut, besar usaha yang dilakukan Dayu adalah …. J.
A. 5
B. 50
C. 500
D. 5.000
Jawaban: D
Pembahasan:
Diketahui:
F = 500 N
s = 10 m
Ditanyakan: W = ….?
Jawaban:
W = F x s
W = 500 N x 10 m = 5.000 J
Soal No. 3
Jarak yang ditempuh oleh mobil saat melaju dengan usaha sebesar 15.000 J dan gaya sebesar 500 N adalah …. m.
A. 3
B. 30
C. 25
D. 250
Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui:
W = 15.000 J
F = 500 N
Ditanyakan: s = ….?
Jawaban:
W = F x s
s = W/F
s = 15.000 J/500 N = 30 m
Soal No. 4
Besar daya yang dilakukan oleh seekor sapi yang menarik gerobak dengan gaya 7.000 N sehingga gerobak tersebut dapat berpindah sejauh 10 m dalam waktu 35 detik adalah …. watt.
A. 2.000
B. 5.000
C. 12.500
D. 24.500
Jawaban: A
Pembahasan:
Diketahui:
F = 7.000 N
s = 10 m
t = 35 detik
Ditanyakan: P = …?
Jawaban:
P = W/t
P = (F x s)/t
P = (7.000 N x 10 m) / 35 detik
P = 70.000 J/35 detik
P = 2.000 watt
Soal No. 5
Prinsip kerja pesawat sederhana pada saat seseorang mengangkat barbel adalah ….
A. Bidang miring
B. Pengungkit jenis I
C. Pengungkit jenis II
D. Pengungkit jenis III
Jawaban: D
Pembahasan:
Pada saat mengangkat barbel telapak tangan yang menggenggam barbel berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga.
Soal No. 6
Prinsip kerja pesawat sederhana pada saat otot betis pemain belutangkis mengangkat beban tubuhnya dengan bertumpu pada jari kakinya adalah ….
A. Bidang miring
B. Pengungkit jenis I
C. Pengungkit jenis II
D. Pengungkit jenis III
Jawaban: C
Pembahasan:
Beban berada di antara titik tumpu dan kuasa.
Perhatikan gambar berikut ini! Gambar berikut sebagai acuan untuk menjawab pertanyaan nomor 7 dan 8!
Soal No. 7
Alat yang termasuk kedalam golongan bidang miring adalah ….
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Jawaban: B
Pembahasan:
Pisau termasuk bidang miring karena memiliki sisi yang berbentuk miring dan tajam sehingga memudahkan untuk memotong sesuatu.
Soal No. 8
Alat yang termasuk dalam golongan roda berporos adalah ….
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Jawaban: D
Pembahasan:
Roda pada gambar nomor 4 merupakan roda berporos.
Soal No. 9
Perhatikan gambar berikut ini!
Prinsip kerja tangan anak yang sedang menarik koper pada gambar di atas sama dengan prinsip kerja ….
A. Roda berporos
B. Pengungkit jenis ketiga
C. Pengungkit jenis kedua
D. Pengungkit jenis pertama
Jawaban: C
Pembahasan:
Prinsip kerja tangan anak yang sedang menarik koper pada gambar di atas sama dengan prinsip kerja pengungkit jenis kedua karena beban berada di antara kuasa (tangan) dan titik tumpu (roda).
Soal No. 10
Berikut merupakan gambar skematis tangga yang ada di rumah Dayu. Panjang tangga tersebut adalah 8 meter, sedangkan ketinggiannya adalah 4 meter.
Keuntungan mekanis dari penggunaan tangga tersebut adalah ….
A. 0,5
B. 2
C. 8
D. 4
Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui:
s = 8 m
h = 4 m
Ditanyakan: KM = ….?
Jawaban:
KM = s/h
KM = 8 m/4 m = 2
