Kunci Jawaban IPA Kelas 10 Halaman 136 Kurikulum Merdeka: Perubahan Energi

TRIBUNNEWS.COM - Berikut ini kunci jawaban Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) Kurikulum Merdeka kelas 10 halaman 136.

Di halaman 136 Bab 6 tentang Energi Terbarukan pada bagian Aktivitas 6.3, membahas soal tentang perubahan energi.

Kunci jawaban mata pelajaran IPA Kurikulum Merdeka kelas 10 SMA dalam artikel ini, diperuntukkan sebagai referensi atau panduan siswa dalam belajar.

Sebelum melihat kunci jawaban, siswa dapat terlebih dahulu mengerjakan soalnya sendiri.

Baca juga: Kunci Jawaban IPA Kelas 10 Halaman 132 Kurikulum Merdeka: Menghitung Besaran, SI, dan Dimensi

Aktivitas 6.3

Soal

A. Cobalah untuk melakukan analisis seperti Kalian menelusuri perubahan energi yang terjadi pada kincir air. Terdapat tiga titik yang diamati pada kincir air bermassa m kg, yaitu titik A, B, dan C. Pada titik A, aliran air memberikan dorongan sehingga kincir air tersebut dapat berputar dengan kecepatan vA sebesar 2√15 m/s.

Bagaimana perubahan energi yang terjadi pada kincir air pada posisi A, B, dan C?

Jawaban dinyatakan dalam bentuk diagram batang yang diarsir sesuai besar energinya dengan diberikan penjelasan alasan menjawab.

Gambarlah tiga gambar diagram seperti gambar di bawah ini pada buku latihan Kalian

Ketiga diagram tersebut masing-masing untuk jawaban analisis energi pada posisi A, posisi B, dan posisi C.

B. Perhatikanlah deskripsi kegiatan percobaan berikut ini.

Sekelompok siswa melakukan percobaan mengenai energi yang hilang pada peristiwa koin bertabrakan dengan lantai. Percobaan ini dilakukan dengan cara menjatuhkan koin ke lantai pada ketinggian yang diubah, yaitu 1 m dan 2 m di atas lantai. Untuk satu ketinggian, dilakukan pengulangan pengambilan sampel data sebanyak tiga kali. Koin yang digunakan adalah koin Rp100. Alat ukur yang digunakan adalah meteran, sensor bunyi pada smartphone, dan aplikasi Phyphox. Prinsip kerjanya adalah sensor bunyi pada smartphone menangkap energi bunyi yang dihasilkan dari benturan koin dengan meja. Hasilnya adalah sebagai berikut.

Dengan h merupakan ketinggian awal sebelum koin dijatuhkan, energi 1 merupakan energi sebelum tumbukan, dan energi 2 merupakan energi digunakan koin untuk memantul.

1. Tentukanlah variabel-variabel yang terlibat pada percobaan yang dideskripsikan di atas.

a. variabel bebas.

b. variabel terikat.

c. variabel kontrol.

2. Tentukan bentuk energi yang terlibat pada deskripsi percobaan tersebut

a. Bentuk energi sebelum koin dilepaskan.

b. Bentuk energi setelah koin jatuh dan menabrak lantai.

3. Kalian sudah menentukan bentuk energi yang terlibat pada peristiwa tersebut. Susunlah ke dalam persamaan Hukum Kekekalan Energi.

4. Tentukanlah rata-rata energi yang digunakan koin untuk memantul kembali ke arah semula pada peristiwa tersebut.

5. Tentukanlah rata-rata energi yang tidak digunakan koin untuk memantul kembali ke arah semula pada peristiwa tersebut.

6. Tentukanlah efisiensi energi dari peristiwa tersebut.

Jawaban

a. Posisi A:

Energi Mekanink di Posisi A

v = 2√15 m/s, h = 0 m

EMA = EPA + EKA

EMA = 0 + 1/2 mvA^2

EMA = 0 + 1/2 m(2√15)^2

EMA = 0 + 1/2 m(60)

EMA = 30 m Joule

b. Posisi B:

h = 1,5 m

Cari dulu vB dengan Hukum Kekekalan Momentum

EMA = EMB

EPA + EKA = EPB + EKB

0 + 1/2 mvA^2 = mghB + 1/2 mvB^2

0 + 1/2 m(2√15)^2 = m10(1,5) + 1/2 mvB^2

(ruas kanan dan kiri dibagi m)

0 + 1/2(2√15)2 = 10(1,5) + 1/2 vB^2

0 + 1/2(60) = 15 + 1/2 vB^2

Baca juga: Kunci Jawaban IPA Kelas 10 Halaman 123 Kurikulum Merdeka: Kecenderungan Jari Atom

0 + 30 = 15 + 1/2 vB^2

30 - 15 = 1/2 vB^2

15 = 1/2vB^2

2(15) = vB^2

vB^2 = 30 m2/s2

Energi Mekanik di Posisi B

EMB = EPB + EKB

EMB = mghB + 1/2 mvB^2

EMB = m10(1,5) + 1/2 m(30)

EMB = 15m + 15m

EMB = 30m Joule

c. Posisi C:

Energi Mekanik di Posisi C

v = 0 m/s, h = 30 m

EMC = EPC + EKC

EMC = mgh + 0

EMC = m(10)(3) + 0

Kesimpulan: Nilai energi mekanik tetap pada posisi apapun, maka pada peristiwa tersebut berlaku Hukum Kekekalan Energi Mekanik.

B. 1. a. Ketinggian

b. Energi yang digunakan koin untuk memantul kembali

c. Koin Rp100

2. a. Sebelum koin dilepaskan pada ketinggian tertentu, koin tersebut memiliki energi potensial

b. Setelah koin menabrak lantai, koin tersebut memiliki energi kinetik yang digunakan memantul kembali dan timbul juga energi bunyi yang terdengar saat berbenturan dengan lantai.

3. Hukum Kekekalan Energi Mekanik

EPA = EKB + Energi Bunyi

Baca juga: Kunci Jawaban IPA Kelas 10 Halaman 129 Kurikulum Merdeka: Menghitung Gaya Dorong Aliran Air

4. - Ketinggian 1 m

Jika energi awal sebelum dijatuhkan sebesar E

Rata-Rata Energi = (E1 + E2 + E3)/3

Rata-Rata Energi = (14 persenE + 14,4 persenE + 14,6 persenE)/3

Rata-Rata Energi = (14%E + 29%E)/3

Rata-Rata Energi = (43%E)/3

Rata-Rata Energi = 14,33%E

- Ketinggian 2 m

Jika energi awal sebelum dijatuhkan sebesar E

Rata-Rata Energi = (E1 + E2 + E3)/3

Rata-Rata Energi = (16,2%E + 15,6%E + 14,3%E)/3

Rata-Rata Energi = (16,2%E + 19,9%E)/3

Rata-Rata Energi = (36,1%E)/3

Rata-Rata Energi = 12,03%E

5. - Ketinggian 1 m : Ehilang = 100%E – 14,33%E = 85,67%E

- Ketinggian 2 m : Ehilang = 100%E – 12,03%E = 87,97%E

6. - Ketinggian 1 m : 14,33%

- Ketinggian 2 m : 12,03%

*) Disclaimer:

Jawaban di atas hanya digunakan untuk memandu proses belajar.

Soal ini berupa pertanyaan terbuka yang artinya ada beberapa jawaban tidak terpaku seperti di atas.

(Tribunnews.com/Pondra Puger)