Kalau kamu tertarik untuk mempelajari teori fisika mengenai daya, simak pembahasannya di sini. Kami juga telah menyiapkan kuis berupa latihan soal dengan tingkatan yang berbeda-beda agar kamu bisa mempraktikkan materi yang telah dipelajari.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai daya. Kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & kumpulan soal dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Definisi
Daya merupakan besar energi transfer tiap satuan waktu.
Daya
Besaran daya (power = $P$) merupakan besaran skalar. Jika selama interval waktu $\Delta t$ sebanyak objek mentransfer energi sebanyak $\Delta E$ maka besar daya dalam fisika secara matematis dituliskan rumus daya fisika sebagai berikut.
\begin{equation}
P=\frac{\Delta E}{\Delta t}
\end{equation}
Ingat bahwa salah satu bentuk mekanisme transfer energi adalah usaha $\left(W\right).$ Jika selama rentang waktu tertentu besar usaha yang dilakukan adalah $W$ maka besar $P$ rata-ratanya adalah
\begin{equation}
P=\frac{W}{\Delta t}
\end{equation}
untuk interval waktu yang kecil $\left(\Delta t\rightarrow0\right)$ maka persamaan (2) menjadi
\begin{equation}
P=\lim_{\Delta t\rightarrow0}\frac{W}{\Delta t}=\frac{dW}{dt}=\mathbf{F\bullet v}
\end{equation}
dengan $W=\mathbf{F\bullet}d\mathbf{r}$ dan $v=\frac{d\mathbf{r}}{dt}$. Daya fisika memiliki satuan Watt = J/s .
\begin{equation}
1\mbox{ Watt}=1\mbox{ J/s}=1\mbox{ kg}\mbox{m}^{2}\mbox{s}^{-3}
\end{equation}
Contoh Soal Daya & Pembahasan
- Sebuah motor elektrik memiliki $P$ 20 W. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk menarik benda bermassa 10 kg setinggi 15 meter!
Penyelesaian:
Daya dirumuskan sebagai $P=\frac{W}{t}$. Sehingga
$\begin{alignedat}{1}t & =\frac{W}{P}\\
& =\frac{mgh}{P}\\
& =\frac{10\times10\times15}{20}\\
& =75\mbox{ detik}
\end{alignedat}
$
- Mesin mobil $X$ memiliki $P$ 20 horse power (hp, 1 hp = 746 W. Jika mobil $X$ memiliki massa 1000 kg. Hitung kecepatan mobil jika mesin telah bekerja selama 10 detik! (abaikan semua jenis gesekan di dalam mesin)
Penyelesaian:
Daya dirumuskan sebagai $P=\frac{W}{t}$. Sehingga usaha yang dilakukan mobil selama 10 detik adalah
$\begin{alignedat}{1}W & =Pt\\
& =20\times746\times10\\
& =149,2\mbox{ kJ}
\end{alignedat}
$
Jika semua usaha berubah menjadi energi kinetik maka
$\begin{alignedat}{1}W & =Ek\\
149200 & =\frac{1}{2}\times1000\times v^{2}\\
v & =17,3\mbox{ m/s}
\end{alignedat}
$
Jadi kecepatan mobil sekarang adalah sekitar 17,3 m/s.
Latihan Soal Daya (Mudah)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Seorang pria memiliki berat 600 N berada di atas elevator. Elevator naik setinggi 6 meter dalam 10 sekon. Berapakah power yang telah digunakan?
BetulRumus daya
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{E}{t}\\
& =\frac{F\cdot s}{t}\\
& =F\cdot v\\
& =600\cdot\frac{6}{10}\\
P & =360
\end{alignedat}
$Jadi, usaha yang dilakukan oleh elevator tersebut adalah 360 watt.
SalahRumus daya
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{E}{t}\\
& =\frac{F\cdot s}{t}\\
& =F\cdot v\\
& =600\cdot\frac{6}{10}\\
P & =360
\end{alignedat}
$Jadi, usaha yang dilakukan oleh elevator tersebut adalah 360 watt.
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Berapa lama kah waktu yang dibutuhkan untuk memproduksi 720 joule energi jika 90 watt daya yang digunakan?
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{E}{t}\\
90 & =\frac{720}{t}\\
t & =\frac{720}{90}\\
t & =8
\end{alignedat}
$Jadi, waktu yang dibutuhkan adalah 8 detik.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{E}{t}\\
90 & =\frac{720}{t}\\
t & =\frac{720}{90}\\
t & =8
\end{alignedat}
$Jadi, waktu yang dibutuhkan adalah 8 detik.
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Sebuah katrol mengangkat beban 800 N setinggi 4 meter dalam waktu 7 detik. Berapakah daya yang dimiliki?
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
& =800(\frac{4}{7})\\
& =\frac{3200}{7}\\
P & =457,14
\end{alignedat}
$Jadi, daya katrol adalah 457,14 joule.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
& =800(\frac{4}{7})\\
& =\frac{3200}{7}\\
P & =457,14
\end{alignedat}
$Jadi, daya katrol adalah 457,14 joule.
-
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Sebuah trem mempergunakan daya 10 kW sehingga dapat bergerak dengan kelajuan tetap 8 m/s. Gaya penggeraknya adalah … .
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
F & =\frac{P}{v}\\
& =\frac{10.000}{8}\\
F & =1.250
\end{alignedat}
$Jadi, gaya penggeraknya adalah 1250 Newton.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
F & =\frac{P}{v}\\
& =\frac{10.000}{8}\\
F & =1.250
\end{alignedat}
$Jadi, gaya penggeraknya adalah 1250 Newton.
-
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Seseorang yang massanya 60 kg menaiki tangga yang tingginya 20 m dalam selang waktu 2 menit. Bila g = 10 m/s$^{2},$ berapakah daya yang dikeluarkan oleh orang tersebut?
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{m\cdot g\cdot h}{t}\\
& =\frac{60\cdot10\cdot20}{120}\\
P & =100
\end{alignedat}
$Jadi, daya yang dikeluarkan oleh orang tersebut adalah 100 watt.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{m\cdot g\cdot h}{t}\\
& =\frac{60\cdot10\cdot20}{120}\\
P & =100
\end{alignedat}
$Jadi, daya yang dikeluarkan oleh orang tersebut adalah 100 watt.
Latihan Soal Daya (Sedang)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Sebuah mobil 1400 kg bergerak naik pada jalan miring dengan sudut 10$^{\circ}$ dengan kecepatan konstan 80 km/jam. Anggap gaya rata-rata perlambatan mobil 700 N. Maka daya mobil tersebut adalah… .
Betulsin 10$^{\circ}$= 0,174
kecepatan mobil, $v=80$ km/jam = 22 m/s
$\begin{alignedat}{1}F & =700+mgsin10^{\circ}\\
& =700+(1400)(9.8)(0,174)\\
F & =3100N
\end{alignedat}
$$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
& =(3100)(22)\\
P & =6,8\times10^{4}W\\
P & =68kW
\end{alignedat}
$Jadi, daya mobil tersebut adalah 68 kilowatt.
Salahsin 10$^{\circ}$= 0,174
kecepatan mobil, $v=80$ km/jam = 22 m/s
$\begin{alignedat}{1}F & =700+mgsin10^{\circ}\\
& =700+(1400)(9.8)(0,174)\\
F & =3100N
\end{alignedat}
$$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
& =(3100)(22)\\
P & =6,8\times10^{4}W\\
P & =68kW
\end{alignedat}
$Jadi, daya mobil tersebut adalah 68 kilowatt.
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Waktu yang diperlukan lift yang memiliki daya 2750 W untuk mengangkat 385 kg piano setinggi 16 m adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
P & =\frac{F\cdot s}{t}\\
2750 & =\frac{385\cdot16}{t}\\
t & =\frac{6160}{2750}\\
t & =2,24
\end{alignedat}
$Jadi, waktu yang dibutuhkan lift adalah 2,24 detik.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
P & =\frac{F\cdot s}{t}\\
2750 & =\frac{385\cdot16}{t}\\
t & =\frac{6160}{2750}\\
t & =2,24
\end{alignedat}
$Jadi, waktu yang dibutuhkan lift adalah 2,24 detik.
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Air terjun setinggi 12 meter dengan debit 10 m$^{3}/$s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 20\% energi air berubah menjadi energi listrik dengan $g=10$ m/s$^{2}$ , daya keluaran generator listrik mikro adalah … kwatt.
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{mgh}{t}\\
& =20\%\frac{(\rho\cdot V\cdot g\cdot h)}{t}\\
& =\frac{20}{100}\cdot10^{3}\cdot10\cdot10\cdot12\\
P & =24\cdot10^{4}\mbox{ watt}\\
P & =240\mbox{ kilowatt}
\end{alignedat}
$Jadi, daya keluaran generator adalah 240 kilowatt.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{mgh}{t}\\
& =20\%\frac{(\rho\cdot V\cdot g\cdot h)}{t}\\
& =\frac{20}{100}\cdot10^{3}\cdot10\cdot10\cdot12\\
P & =24\cdot10^{4}\mbox{ watt}\\
P & =240\mbox{ kilowatt}
\end{alignedat}
$Jadi, daya keluaran generator adalah 240 kilowatt.
-
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Empat mesin jet masing-masing mengerjakan gaya sebesar 322000 N. Ketika pesawat terbang dengan kecepatan 250 m/s, Daya masing masing mesin adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
& =(3,22\cdot10^{5})(250)\\
& =8,05\cdot10^{7}\mbox{ Watt}\\
& =8,05\cdot10^{7}\cdot\frac{1\mbox{ Hp}}{746\mbox{ W}}\\
P & =108.000\mbox{ Hp}
\end{alignedat}
$Jadi, besar daya masing-masing mesin adalah 108.000 Hp.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =F\cdot v\\
& =(3,22\cdot10^{5})(250)\\
& =8,05\cdot10^{7}\mbox{ Watt}\\
& =8,05\cdot10^{7}\cdot\frac{1\mbox{ Hp}}{746\mbox{ W}}\\
P & =108.000\mbox{ Hp}
\end{alignedat}
$Jadi, besar daya masing-masing mesin adalah 108.000 Hp.
-
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Lift dan beban yang diangkut memiliki massa 2000 kg. Daya yang diperlukan untuk menaikkan lift setinggi 50 m dalam 20 sekon adalah … kW.
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{mgh}{t}\\
& =\frac{2000(10)(50)}{20}\\
& =50.000\mbox{ watt.}
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{mgh}{t}\\
& =\frac{2000(10)(50)}{20}\\
& =50.000\mbox{ watt.}
\end{alignedat}
$
Latihan Soal Daya (Sukar)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Air terjun yang tingginya 12 meter menerjunkan air 1000 m$^{3}$/s dan dimanfaatkan oleh PLTA. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s$^{2}$ dan seluruh daya listrik digunakan untuk memanaskan 100 m$^{3}$ air, maka kenaikan suhu air persekon adalah … (dalam $^{\circ}C$).
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{m\cdot g\cdot h}{t}\\
& =\frac{\rho\cdot V\cdot g\cdot h}{t}\\
& =\rho Qgh\\
P & =\rho(1000)(9,8)(12)\\
P & =117600\rho
\end{alignedat}
$Energi potensial diubah menjadi energi kalor
$\begin{alignedat}{1}E_{potensial} & =E_{kalor}\\
P\cdot t & =m\cdot c\cdot\Delta T\\
\frac{\Delta T}{t} & =\frac{P}{m\cdot c}\\
& =\frac{117600\rho}{100\rho(4200)}\\
\frac{\Delta T}{t} & =28\times10^{-2}
\end{alignedat}
$Jadi, kenaikan suhu perdetik adalah 28$\times$10$^{-2}$ $^{\circ}C$.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{m\cdot g\cdot h}{t}\\
& =\frac{\rho\cdot V\cdot g\cdot h}{t}\\
& =\rho Qgh\\
P & =\rho(1000)(9,8)(12)\\
P & =117600\rho
\end{alignedat}
$Energi potensial diubah menjadi energi kalor
$\begin{alignedat}{1}E_{potensial} & =E_{kalor}\\
P\cdot t & =m\cdot c\cdot\Delta T\\
\frac{\Delta T}{t} & =\frac{P}{m\cdot c}\\
& =\frac{117600\rho}{100\rho(4200)}\\
\frac{\Delta T}{t} & =28\times10^{-2}
\end{alignedat}
$Jadi, kenaikan suhu perdetik adalah 28$\times$10$^{-2}$ $^{\circ}C$.
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Besarnya daya listrik yang dibutuhkan untuk memanaskan air 4 liter dari suhu 25$^{\circ}$C sampai mendidih, jika dibutuhkan waktu 5 menit adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{E}{t}\\
& =\frac{m\cdot c\cdot\Delta T}{t}\\
& =\frac{4\times4200\times75}{300}\\
& =4200\mbox{ W}.
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{E}{t}\\
& =\frac{m\cdot c\cdot\Delta T}{t}\\
& =\frac{4\times4200\times75}{300}\\
& =4200\mbox{ W}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Sebuah motor elektrik memiliki daya 65 kW yang sebanding dengan mengangkat lift setinggi 17,5 m dalam waktu 35 detik. Berapa besar gaya yang dikeluarkan oleh motor elektrik tersebut?
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\mbox{ dan }W=F\cdot d\\
F & =\frac{Pt}{d}\\
& =\frac{(65\times10^{3})(35)}{17,5}\\
F & =13\times10^{5}\mbox{ N.}
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\mbox{ dan }W=F\cdot d\\
F & =\frac{Pt}{d}\\
& =\frac{(65\times10^{3})(35)}{17,5}\\
F & =13\times10^{5}\mbox{ N.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Sebuah peti dengan berat 575 N diangkat setinggi 20 m dengan menggunakan sebuah kabel yang diikat pada sebuah motor. Peti berhasil diangkat setelah 10 detik. Berapakah daya yang dimiliki motor tersebut untuk mengangkat peti?
Betul$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{F\cdot s}{t}\\
& =\frac{(575)(20)}{10}\\
P & =1,15\times10^{3}
\end{alignedat}
$Jadi, daya yang dimiliki oleh motor tersebut adalah 1,15$\times$10$^{3}$ watt.
Salah$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{F\cdot s}{t}\\
& =\frac{(575)(20)}{10}\\
P & =1,15\times10^{3}
\end{alignedat}
$Jadi, daya yang dimiliki oleh motor tersebut adalah 1,15$\times$10$^{3}$ watt.
-
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Seorang pendaki memangku tas yang massanya 7,5 kg. Setelah 30 menit kemudian dia berhasil mendaki tebing setinggi 8,2 meter di atas titik mula-mula. Berapakah daya rata-rata yang dimiliki oleh pendaki jika pendaki tersebut memiliki berat 645 N? (g = 9,8 m/s$^{2}$)
BetulUsaha yang dilakukan pendaki pada tas
$\begin{alignedat}{1}W & =mgh\\
& =7,5(9,8)(20)\\
W & =6,0\times10^{2}\mbox{ J}
\end{alignedat}
$Usaha total yang dilakukan oleh pendaki
$\begin{alignedat}{1}W & =F\cdot d+6,0\times10^{2}\\
& =645(8,2)+6,0\times10^{2}\\
W & =5,9\times10^{3}\mbox{ J}
\end{alignedat}
$Daya rata-rata pendaki
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{5,9\times10^{3}}{(30)(60)}\\
P & =3\mbox{ W}
\end{alignedat}
$Jadi, daya yang dimiliki oleh pendaki adalah 3 watt.
SalahUsaha yang dilakukan pendaki pada tas
$\begin{alignedat}{1}W & =mgh\\
& =7,5(9,8)(20)\\
W & =6,0\times10^{2}\mbox{ J}
\end{alignedat}
$Usaha total yang dilakukan oleh pendaki
$\begin{alignedat}{1}W & =F\cdot d+6,0\times10^{2}\\
& =645(8,2)+6,0\times10^{2}\\
W & =5,9\times10^{3}\mbox{ J}
\end{alignedat}
$Daya rata-rata pendaki
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{W}{t}\\
& =\frac{5,9\times10^{3}}{(30)(60)}\\
P & =3\mbox{ W}
\end{alignedat}
$Jadi, daya yang dimiliki oleh pendaki adalah 3 watt.