Contoh Soal Energi Potensial dan Soal Energi Kinetik Beserta Jawabannya

Pembahasan soal materi fisika kali ini akan membicarakan topik tentang latihan soal energi potensial dan dan juga latihan soal energi kinetik.

Materi energi potensial dan energi kinetik adalah topik-topik fisika yang paling sering muncul dalam berbagai jenis ujian. Oleh karena itu perlu bagi kita untuk memahami berbagai bentuk jenis latihan soal dari kedua topik tersebut. Sehingga nantinya kita akan terbiasa dan mudah dalam menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan energi potensial dan energi kinetik.

Latihan Soal Energi Potensial dan Energi Kinetik

Soal No.1

Terdapat sebuah bola dengan massa 2 kg, terletak di atas lemari dengan ketinggian 3 m. Berapakah energi potensial bola? (percepatan gravitasi bumi = 10 m/s²)

Pembahasan

m = 2 kg
h = 3 m
g = 10 m/s²

Ep = m . g . h
Ep = 2 . 10 . 3
Ep = 60 Joule

Soal No.2

Buah kelapa yang masih menggantung dipohon kira-kira massanya 1,5 kg. Jika ketinggian pohon kelapa tersebut 8 meter. Berapa energi potensial buah kelapa tersebut ? (percepatan gravitasi bumi = 10 m/s²)

Pembahasan

m = 1,5 kg
h = 8 m
g = 10 m/s²

Ep = m . g . h
Ep = 1,5 . 10 . 8
Ep = 120 Joule
Jadi energi potensial pada kelapa tersebut adalah 120 Joule.

Soal No.3

Energi 6000 Joule digunakan untuk mengangkat sebuah benda yang memiliki massa 50 kg. Hitunglah tinggi benda yang mampu diangkat oleh energi tersebut ? (g = 10 m/s2)

Pembahasan

Ep = 6000 Joule
m = 50 kg
g = 10 m/s²

Ep = m . g . h
6000 = 50 . 10 . h
6000 = 500h
h =

6000 / 500

= 12 meter

Jadi tinggi benda tersebut adalah 12 meter

Soal No.4

Buah kelapa dengan massa 2 kg berada pada tangkainya setinggi 8 meter di atas tanah sedangkan buah nangka bermassa 3 kg berada 4 meter di atas tanah. Tentukan perbandingan energi potensial yang dimiliki keduanya.

Pembahasan

m_(kelapa) = 2 kg
h_(kelapa) = 8 m

m_(nangka) = 3 kg
h_(nangka) = 4 m

Perbandingan Energi Potensial Kelapa dengan Energi Potensial Nangka

Ep_(kelapa) / Ep_(nangka)

m_(kelapa) . g . h_(kelapa) / m_(nangka) . g . h_(nangka)

Ep_(kelapa) / Ep_(nangka)

m_(kelapa) . h_(kelapa) / m_(nangka) . h_(nangka)

Ep_(kelapa) / Ep_(nangka)

2 . 8 / 3 . 4

Ep_(kelapa) / Ep_(nangka)

16 / 12

1 / 3

Jadi Perbandingan Energi Potensial Kelapa dengan Energi Potensial Nangka adalah 1 : 3

Soal No.5

Sebuah pesawat yang memiliki massa m mengudara pada ketinggian h dan memiliki energi potensial sebesar 1400 J. Pesawat kemudian mengubah ketinggiannya menjadi 2h, maka energi potensial pesawat sekarang adalah sebesar .... ?

Pembahasan

Ep₁ = 1400 J
h₁ = h
h₂ = 2h

Ep₁ / Ep₂

h₁ / h₂

1400 / Ep₂

h / 2h

1400 . 2h = Ep₂ . h
2800h = Ep₂ . h
Ep₂ =

2800h / h

= 2800 J
Dengan demikian, Energi Potensial (Ep) pesawat sekarang adalah 2800 Joule

Soal No.6

Jika diketahui Energi Potensial benda pada ketinggian 5 meter sebesar 6000 J, berapakah perkiraan massa benda jika diketahui percepatan gravitasi bumi (g) adalah 10 m/s² ?

Pembahasan

Ep = 6000 Joule
h = 5 m
g = 10 m/s²

Ep = m . g . h
6000 = m . 10 . 5
6000 = 50 m
m =

6000 / 50

= 120 kg

Jadi massa benda tersebut adalah 120 kg

Soal No.7

Sebuah benda berada pada ketinggian seperti yang terlihat pada gambar berikut :

Ketika benda telah turun sejauh 2 meter dari posisi mula-mula. Hitunglah nilai energi potensial yang dimiliki benda tersebut sekarang ?

Pembahasan

Ep₁ = 6000 J
h₁ = 10 m
h₂ = 8 m (karena telah turun 2 meter dari posisi tinggi semula)

Ep₁ / Ep₂

h₁ / h₂

6000 / Ep₂

10 / 8

6000 . 8 = Ep₂ . 10
48000 = 10Ep₂
Ep₂ =

48000 / 10

= 4800 Joule
Jadi Ep benda itu sekarang adalah 4800 Joule

Soal No.8

Seekor elang terbang pada ketinggian 8 m dengan kecepatan 2 m/s. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik elang adalah ...
A. 1 : 20
B. 1 : 40
C. 20 : 1
D. 40 : 1

Pembahasan

h = 8 m
v = 2 m/s

Ep / Ek

m . g . h / 1/2 . m . v²

Ep / Ek

g . h / 1/2 . v²

Ep / Ek

10 . 8 / 1/2 . 2²

Ep / Ek

80 / 1/2 . 4

80 / 2

40 / 1

Jawab : D

Soal No.9

Seorang pelari berlari dengan kecepatan 5 m/s. Jika massa pelari 64 kg, maka besar energi kinetik pelari adalah ....?
A. 600 Joule
B. 800 Joule
C. 120 Joule
D. 4000 Joule

Pembahasan

v = 5 m/s
m = 64 kg

Ek =

1 / 2

m . v²
Ek =

1 / 2

64 . (5)²
Ek = 32 . 25 = 800 Joule

Jawab : B

Soal No.10

Sebuah benda memiliki energi kinetik sebesar 200 J karena benda tersebut bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Maka besar massa benda tersebut adalah ....
A. 2 kg
B. 4 kg
C. 12 kg
D. 40 kg

Pembahasan

Ek = 200 J
v = 36 km/jam = 10 m/s

Ek =

1 / 2

m . v²
200 =

1 / 2

m . 10²
200 =

1 / 2

100m
200 = 100m
m =

200 / 100

= 2 kg

Jawab : A

Soal No.11 (UN FISIKA 2012)

Seorang pemain bola menendang bola bermassa 200 gram dengan kecepatan 20 m/s, maka energi kinetik bola tersebut adalah ...?
A. 25 joule
B. 40 joule
C. 50 joule
D. 400 joule

Pembahasan

m = 200 gram = 0,2 kg
v = 20 m/s

Ek =

1 / 2

m . v²
Ek =

1 / 2

0,2 . 20²
Ek = 0,1 . 400 = 40 Joule

Jawab : B

Soal No.12 (UN FISIKA 2012)

Sebutir peluru bermassa 10 gram bergerak dengan kecepatan 100 m/s. energi kinetik peluru tersebut adalah....
A. 50 joule
B. 1.000 joule
C. 10.000 joule
D. 50.000 joule

Pembahasan

m = 10 gram = 0,01 kg
v = 100 m/s

Ek =

1 / 2

m . v²
Ek =

1 / 2

0,01 . 100²
Ek =

1 / 2

0,01 . 10000
Ek = 50 Joule

Jawab : A

Soal No.13 (UN FISIKA 2014)

Dua benda A dan B memiliki massa sama. Benda A bergerak dengan energi kinetik 4 J dan B dengan energi kinetik 16 J. Perbandingan kecepatan benda A dengan B adalah....
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1

Pembahasan

Ek_(A) = 4 J
Ek_(B) = 16 J

Ek_(A) / Ek_(B)

v_(A)² / v_(B)²

4 / 16

v_(A)² / v_(B)²

v_(A) / v_(B)

√4 / √16

2 / 4

1 / 2

Jawab : A

Soal No.14

Dua buah mobil dengan massa yang sama melaju dengan kecepatan masing-masing 36 km/jam dan 72 km/jam. Perbandingan energi kinetik mobil A dan mobil B adalah ...
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 1 : 4
D. 4 : 1

Pembahasan

v_(A) = 36 km/jam = 10 m/s
v_(B) = 72 km/jam = 20 m/s

Ek_(A) / Ek_(B)

v_(A)² / v_(B)²

Ek_(A) / Ek_(B)

10² / 20²

Ek_(A) / Ek_(B)

100 / 400

1 / 4

Jawab : C

Sumber https://bfl-definisi.blogspot.com/