Ujian Nasional 2020

Contoh Soal Usaha dan Energi – SMP 3

Contoh Soal Usaha dan Energi – SMP 3 merupakan halaman yang memuat kumpulan soal dengan materi usaha dan energi untuk level kognitif penalaran. Kisi – Kisi Ujian Nasional 2020 dari BSNP memuat materi Hukum Newton dalam tiga level kognitif. Ketiga level kognitif tersebut meliputi level kognitif pengetahuan dan pemahaman, aplikasi, dan penalaran. Untuk level kognitif penalaran akan menguji kemampuan peserta ujian nasional dalam menyelesaikan permasalahan yang dapat diselesaikan menggunakan persamaan pada usaha dan energi. Berikut ini kumpulan soal usaha dan energi untuk level kognitif penalaran berikut.

Contoh 1 – Soal UN IPA SMP/MTs Tahun 2019

Perhatikan gambar berikut!

Dua orang yang masing – masing memiliki gaya dorong 200 N dan 100 N mengalami kesulitan mendorong mobil yang mogok. Untuk membantu dua orang tersebut, ada lima orang dengan gaya dorong masing – masing seperti terdapat pada tabel berikut.

Jika terdapat gaya gesekan pada mobil sebesar 320 N maka orang – orang yang paling tepat untuk membantu mendorong mobil agar dihasilkan usaha sebesar 7.000 J saat mobil tersebut berpindah sejauh 10 m adalah ….

A. Asep, Andi, dan Burhan
B. Andi, Burhan, dan Soleh
C. Burhan, Soleh, dan Yanto
D. Soleh, Yanto, dan Asep

Pembahasan:

Diketahui:

  • Gaya dua orang anak: F1 + F2 = 200 N + 100 N = 300 N
  • Gaya gesek mobil: Fg = 320 N
  • Perpindahan = 10 m
  • Usaha: W = 7.000 J
  • Misalkan: gaya yang dibutuhkan = Fn

Menghitung kekurangan gaya yang diperlukan untuk mendorong mobil agar berpindah sejauh 10 m:

W = ∑F × s
W = (F1 + F2 + Fn – Fg) × s
7.000 = (200 + 100 + Fn – 320) × 10
7.000 = (Fn – 20) × 10
7.000 = 10Fn – 200
10Fn = 7.000 – 200
10Fn = 6.800
Fn = 6.800 : 10 = 680 N

Besar gaya yang dibutuhkan adalah 680 N, sehingga jumlah gaya dari ketiga orang baru yang harus lebih besar atau sama dengan 680 N. Besar gaya tersebut dapat diperoleh dari  Sholeh, Yanto, dan Asep.

Besar gaya yang dihasilkan dari ketiga orang tersebut adalah

= 270 N + 250 N + 200 N
= 720 N (lebih besar dari 680 N)

Jadi, tambahan orang – orang yang paling tepat untuk membantu mendorong mobil adalah Sholeh, Yantom dan Asep.

Jawaban: D

Sekian tadi kumpulan soal usaha dan energi yang sesuai untuk level kognitif penalaran. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: