Pre-Test Usaha dan Pesawat Sederhana Kelas 8

Seorang penari reog mengangkat topeng seberat 60kg. Jika perpindahan yang dilakukan penari tersebut sebesar 10m. Maka besar usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan meja tersebut adalah ... (besar g = 10m/s²)

• 6.000J

• 60J

• 600J

• 6J

Answer explanation

Pembahasan :

Diketahui :

s = 10m

m = 60kg

g = 10m/s²

Ditanya : W = ...?

Jawab :

F = m x g

F = 60 x 10

F = 600N

W = F x s

W = 600 x 10

W = 6.000J

Warga dusun suka jaya sedang melakukan peringatan 1 Muharram dengan membawa tumpeng yang berisi sayuran. Jika tumpeng tersebut dibawa mengelilingi dusun sejauh 200m dan berat tumpeng 200kg. Maka besar usaha yang dikeluarkan warga dusun suka jaya adalah ...

• 400kJ

• 400J

• 100kJ

• 100J

Answer explanation

Pembahasan :

Diketahui :

s = 200m

m = 200kg

Ditanya : W ...?

Jawab :

Langkah 1 menghitung besar F

F = m x g

F = 200 x 10

F = 2000N

Langkah 2 menghitung W

W = F x s

W = 2000 x 200

W = 400.000 J

W = 400kJ

Dua pasang penari barongsai sedang melakukan pertunjukan jika besar gaya yang dilakukan salah satu pasangan barongsai sebesar 150N dan melakukan berpindah sejauh 15m. Sedangkan pasangan pemain barongsai lain membutuhkan gaya sebesar 300N dan melakukan perpindahan sejauh 30m. Berapakah besar usaha yang dilakukan oleh masing-masing pasangan pemain barongsai tersebut?

• 9.000J

• 900J

• 90J

• 9J

Answer explanation

Pembahasan :

F_A = 150N

s_A = 15m

F_B = 300N

s_B = 30m

Ditanya :

W_A ...?

W_B ...?

Jawab :

W_A = F_A x s_A

W_A = 150N x 15m

W_A = 2.250J

W_B = F_B x s_B

W_B = 300N x 30m

W_B = 9.000J

Dalam pertunjukan wayang membutuhkan sebuah lampu dengan daya sebesar 120Watt dan dinyalakan selama 7 jam. Besar usaha yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu tersebut adalah ...

• 1.008kJ

• 1.008J

• 3.024kJ

• 3.024J

Answer explanation

Pembahasan :

Diketahui :

P = 120 Watt

t = 7 jam = 25.200 sekon

Ditanya : W ...?

Jawab :

W = P x t

W = 120 x 25.200

W = 3.024.000J

W = 3.024kJ

Melin memindahkan perlengkapan dan kostum tari piring ke atas meja dengan usaha sebesar 1.200 Joule jika waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan perlengkapan dan kostum tersebut 5 menit. Hitunglah daya yang dikeluarkan oleh Melin!

• 4 Watt

• 40 Watt

• 6 Watt

• 60 Watt

Answer explanation

Pembahasan :

Diketahui :

W = 1.200 Joule

t = 5 menit = 300 detik

Ditanya : P ...?

Jawab :

P = W : t

P = 1.200 : 300

P = 4 Watt

Adi dan Andi sedang bermain jungkat-jungkit jika berat total Adi 90N dengan panjang papan jungkat-jungkit 2m. Jika lengan beban diletakkan 50 cm dari Adi. Hitunglah!

a. Gaya yang diperlukan Andi untuk mengangkat Adi

b. Keuntungan mekaniknya

• a. 300N

  b. 3

• a. 270N

  b. 1/3

• a. 300N

  b. 1/3

• a. 270N

  b. 3

Answer explanation

Pembahasan :

Diketahui :

W = 900N

L = 2m

Lb = 50 cm = 0,5m

Lk = L – Lb = 2m – 0,5m = 1,5m

Ditanya :

a.       F ...?

b.      KM ...?

Jawab : 

a. F = Lb x W : Lk

F = 0,5 x 900 : 1,5

F = 300N

b. KM = W : F

KM = 900 : 300

KM = 3

Seorang anak sedang bermain Egrang sepanjang 2m jika berat anak tersebut sebesar 90N dan pijakan egrang diletakkan sejauh 0,5m dari tanah. Maka tentukan gaya yang diperlukan dan keuntungan mekaniknya!

• F = 30N

  KM = 3

• F = 27N

  KM = 1/3

• F = 27N

  KM = 3

• F = 30N

  KM = 1/3

Answer explanation

Pembahasan :

Diketahui :

L = 2m

Lb = 0,5m

Lk = L – Lb = 2m – 0,5m = 1,5m

W = 90N

Ditanya :

F ...?

KM ...?

Jawab :

Lb x W = Lk x F

0,5m x 90N = 1,5m x F

 45mN = 1,5m x F

 F = 45mN : 1,5m

 F = 30N

KM = W : F

KM = 90 : 30

KM = 3 kali

Panitia seni ondel-ondel sedang menaikkan sepasang ondel-ondel ke bak pick up dengan menggunakan papan miring yang panjangnya 1,5m. Bila tinggi bak pickup 1m dari tanah dan berat sepeda 150N. Maka besar gaya yang diperlukan adalah ... 

• 100N

• 1.000N

• 10N

• 1N

Answer explanation

Pembahasan:

Diketahui :

W = 150N

h = 1m

s = 1,5m

Ditanya : F ...?

Jawab :

W x h = F x s

150N x 1m = F x 1,5m

150 = 1,5F

F = 150 : 1,5

F = 100N

Pak Ahmad menimba air di sumur dengan menggunakan katrol tetap. Jika berat ember dan air 80N gaya tarik yang dikerjakan Pak Ahmad adalah ...

• 80N

• 40N

• 8N

• 4N

Answer explanation

Pembahasan :

Diketahui :

W = 80N

Ditanya: F ...?

Karena katrol tetap keuntungan mekanisnya 1 maka W = F

W = F

80N = F

F = 80N

Dalam persiapan lomba panjat pinang panitia lomba ingin menggantungkan sepeda yang bermassa 200 kg dengan ditarik keatas menggunakan katrol (percepatan gravitasi 10 m/s²). Hitung gaya tarik dan keuntungan mekanisnya jika menggunakan:

a. Katrol tetap

b. Katrol bergerak

c. 4 buah katrol

• a. 2.000N dan 1

  b. 1.000N dan 2

  c. 250N dan 4

• a. 2.000N dan 1/2

  b. 1.000N dan 2

  c. 250N dan 1/4

• a. 2.000N dan 1

  b. 1.000N dan 1/2

  c. 250N dan 1/4

• a. 2.000N dan 1/2

  b. 1.000N dan 1/2

  c. 250N dan 4

Answer explanation

Pembahasan:

Diketahui :

m = 200kg

g = 10 m/s²

Ditanya :

a.       F dan KM katrol tetap

b.      F dan KM katrol bebas

c.       F dan KM pada 4 buah katrol

Jawab :

Mencari besar W

W = m x g

W = 200kg x 10 m/s²

W = 2.000N

a.       Pada katrol tetap besar F sama dengan besar W

F = W

F = 2.000N

Keuntuingan mekanik katrol tetap adalah

KM = W : F

KM = 2.000 : 2.000

KM = 1

b.      Pada katrol bergerak besar F sama dengan setengah besar W

2F = W

F = W : 2

F = 2.000 : 2

F = 1.000N

Keuntungan mekanik katrol bergerak adalah

KM = W : F

KM = 2.000 : 1.000

KM = 2

c.       Katrol ganda

n = 4

W = 2nF

F = W : 2n

F = 2.000 : 2 x 4

F = 2.000 : 8

F = 250N

Keuntungan mekanik katrol ganda adalah

KM = jumlah tali (n)

KM = 4