Soal UP PPG 2022/2023 Pemanfaatan Energi dalam Proses Biologis

Indikator: Disajikan data atau narasi tentang pemanfaatan energi dalam proses biologis mahluk hidup tertentu, peserta dapat menganalisis transformasi energi pada proses biologis tersebut.

Soal 1

Dalam metabolisme glukosa, sebanyak 49% energi disimpan dalam bentuk senyawa berenergi tinggi, ATP, sedangkan sisanya tidak dapat digunakan untuk keperluan tubuh beraktivitas. Pernyataan yang tepat tentang proses metabolisme tersebut adalah….

A. Sebayak 51% energi bahan makanan hilang 
B. Hukum kekekalan energi dalam proses metabolisme tidak berlaku 
C. Energi kimia makanan sebagian disimpan sebagai energi kimia ATP, sebagian hilang dalam bentuk energi panas dan proses metabolisme 
D. Manusia tidak dapat menggunakan energi panas sinar matahari secara langsung 
E. Energi pada bahan makanan tidak efisien pengolahannya.

Soal 2

Edo mengonsumsi 100 g karbohidrat, dan 10%nya dapat dimanfaatkan menjadi energi mekanik, digunakan untuk meregangkan pegas dengan konstanta 200 N/m sejauh 40 cm secara berulang-ulang. Jika kalor yang dihasilkan karbohidrat adalah 4 Kkal/g, Edo mampu meregangkan pegas sebanyak .... kali (asumsi 1 kal = 4,184 Joule).

A. 10 kali

B. 50 kali

C. 100 kali

D. 104 kali

E. 110 kali

Pembahasan:

1000 gram karbohidrat = 100 x 4 kkalori = 400 kkalori

Energi yang digunakan = 10% x 400 kkalori = 40 kkalori

W = 40 kkalori x 4,184= 1673,6 kJ

k = 200 N/m

x = 0,4 meter

berapa kali?

W = n.1/2. k .x2

W = n.1/2. 200. (0,4)2

1673,6 J = n.100.0,16

1673,6 J = n. 16 J

n = 1673,6 J/16 J

n = 104,6 kali

n = 104 kali

Soal 3

Fotosintesis yang terjadi di daun tumbuhan dibantu oleh sinar matahari, terjadi reaksi kimia berikut:

6CO2 + 6H2O---------> C6H12O6 + 6O2

Pernyataan-pernyataan berikut yang menunjukkan bukti bahwa reaksi fotosintesis tersebut memenuhi hukum kekekalan massa adalah ....

A. Jenis atom dan jumlahnya antara sebelum dan sesudah reaksi fotosintesis sama

B. Jenis unsur, molekul/senyawa, atau ion sebelum dan sesudah reaksi fotosintesis sama

C. Pada saat musim kemarau, reaksi fotosintesis tidak akan terjadi karena tumbuhan tidak mendapatkan cukup air

D. Proses fotosintesis memerlukan sinar matahari sehingga hanya akan berlangsung pada siang hari

E. Jumlah molekul oksigen yang dihasilkan sama dengan jumlah karbondioksida yang dibutuhkan

Soal 4

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian h, sehingga setelah t sekon berada pada ketinggian ½.h. Pada saat ketinggian ½.h berlaku :

A. Ek = nol dan Ep = maximum

B. Ek = maximum dan Ep = nol

C. Ek ≠ nol dan Ep = nol

D. Ek ≠ nol dan Ep ≠ nol

E. Ek = maximum dan Ep = maximum

Pembahasan

Pada benda jatuh bebas berlaku:

pada saat benda pada ketinggian awal, maka: Energi potensial maksimum dan energi kinetiknya nol.

Semakin ke bawah, energi potensial berkurang dan energi kinetik bertambah. Pada saat benda menyentuh tanah, maka energi potensialnya akan nol dan energi kinetiknya maksimum. 

Soal 5

Suatu bola tenis meja dengan massa 10 g di dorong dari permukaan meja sehingga kecepatan pada saat lepas dari bibir meja 2 m/s seperti gambar. Energi mekanik bola tenis meja tersebut saat ketinggiannya dari tanah 1 m adalah …. 

A. 0,02 J

B. 0,10 J

C. 0,12 J

D. 0,22 J

E. 0,24 J

Pembahasan

Gunakan hukum kekekalan energi mekanik

Ek1 = Ek2

Ek1 = Ep1 + Ek1

Ek1 = m. g. h + 1/2. m. v2

Ek1 = m (g.h +1/2.v2)

Ek1 = 0,01 (10 . 2 + 1/2 . 2.2)

Ek1 = 0,01 (20 + 2)

Ek1 = 0,01 (22)

Ek1 = 0,22 J

Karena Ek1 = Ek2

Maka besar energi mekanik pada ketinggian 1 m juga sama yaitu 0.22 J

Soal 6

Sebuah pepaya jatuh dari ketinggian 5 m dari permukaan tanah. Jika massa pepaya 2 kg dan g = 10 ms-2, maka besar energi potensial yang dimiliki papaya adalah ….

A. 42 joule

B. 64 joule

C. 100 joule

D. 120 joule

E. 150 joule

Pembahasan

Ep = m . g. h

Ep =  2 kg . 10 ms-2 . 5

Ep = 100 Joule

Soal 7

Tabel berikut menunjukkan laju metabolik untuk beberapa jenis aktivitas orang dewasa dengan massa rata-rata 65 kg.

Jika seorang bermassa 65 kg dalam 24 jam melakukan bermacam aktivitas yang dapat dikategorikan ke dalam 4 kelompok, yaitu tidur 6 jam, kerja fisik moderat 3 jam, aktifitas ringan 5 jam, dan duduk dan berdiri di kantor/rumah/perjalanan 10 jam, maka perkiraan besaranya energi yang ditransformasi oleh orang tersebut adalah ….

A. 4,100 x 107 J 

B. 1,476 x 107 J 

C. 875 J

D. 1476 J

E. 4100 J

Pembahasan

untuk mencari energi dari daya dan waktu yang sudah diketahui:

Energi = daya x waktu (dalam detik)

Energi Tidur = 70 watt . 6. 3600 (sudah dalam satuan detik) = ...

Energi kerja moderat = 460. 3. 3600 = ....

Sampai semuanya dicari. Setiap energi yang dibutuhkan dijumlahkan.

Soal 8

Sunton mengonsumsi 100 gram karbohidrat, dan 10% energinya digunakan latihan angkat beban 20 kg setinggi 0,5 meter. Jika energi karbohidrat adalah 4 kkalori/gram, 1 kkalori = 4,2 kJ, maka Sunton dapat mengangkat beban sebanyak ... kali.

A. 42

B. 100

C. 168

D. 420

E. 1680

Pembahasan:

100 gram karbohidrat = 100 x 4 kkalori = 400 kkalori

Energi yang digunakan = 10% x 400 kkalori = 4 kkalori

W = 4 kkalori x 4,2= 16,8 kJ

m = 20 kg

h = 0,5 meter

berapa kali?

W = n.f.s

W = n.m.g.s

16800 J = n.20.10.0,5

16800 J = n. 100 J

n = 16800 J/100 J

n = 168 kali

Subscribe to receive free email updates: