latihan soal fisika

Selamat datang di kumpulan latihan soal fisika!

Fisika adalah salah satu mata pelajaran yang sering dianggap menantang, namun dengan latihan yang konsisten, Anda pasti bisa menguasainya. Kumpulan soal ini dirancang khusus untuk membantu Anda memahami konsep-konsep dasar fisika, mulai dari mekanika, kalor, gelombang, listrik, hingga magnet. Dengan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga menjodohkan, Anda akan diajak untuk berpikir kritis dan menerapkan rumus-rumus fisika dalam berbagai skenario.

Setiap soal telah disusun dengan hati-hati untuk mencakup materi yang umum diajarkan di tingkat SMA/SMK di Indonesia. Latihan ini tidak hanya akan menguji pemahaman teoritis Anda, tetapi juga kemampuan Anda dalam analisis masalah dan perhitungan. Jangan khawatir jika Anda menemukan kesulitan, karena di bagian akhir artikel ini, kami telah menyediakan kunci jawaban lengkap dengan pembahasan singkat untuk setiap soal pilihan ganda. Manfaatkan kunci jawaban ini sebagai alat belajar, bukan hanya sekadar contekan.

Persiapkan diri Anda untuk menghadapi ulangan harian, ujian semester, atau bahkan seleksi masuk perguruan tinggi dengan berlatih secara rutin. Ingat, “practice makes perfect”! Mari kita mulai menguji pemahaman fisika Anda dan tingkatkan kemampuan Anda dalam memecahkan masalah fisika.

Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang paling tepat (A, B, C, D, atau E).

1. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 2 meter. Jika benda tersebut melakukan 10 putaran dalam 5 detik, kecepatan sudut benda adalah…
   A. 2 rad/s
   B. 4 rad/s
   C. 2π rad/s
   D. 4π rad/s
   E. 10π rad/s
2. Gaya sebesar 20 N bekerja pada sebuah benda bermassa 4 kg. Percepatan yang dialami benda tersebut adalah…
   A. 0,2 m/s²
   B. 5 m/s²
   C. 80 m/s²
   D. 16 m/s²
   E. 24 m/s²
3. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 15 m/s. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai titik tertinggi adalah…
   A. 0,5 s
   B. 1,0 s
   C. 1,5 s
   D. 2,0 s
   E. 2,5 s
4. Energi potensial sebuah benda bermassa 2 kg yang berada pada ketinggian 10 meter (g = 10 m/s²) adalah…
   A. 20 J
   B. 50 J
   C. 100 J
   D. 200 J
   E. 400 J
5. Bunyi merambat paling cepat melalui medium…
   A. Udara
   B. Air
   C. Es
   D. Ruang hampa
   E. Minyak
6. Jika sebuah kawat dengan hambatan 10 Ω dialiri arus listrik 2 A, tegangan pada kawat tersebut adalah…
   A. 5 V
   B. 12 V
   C. 20 V
   D. 200 V
   E. 0,2 V
7. Alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah…
   A. Voltmeter
   B. Amperemeter
   C. Ohmmeter
   D. Galvanometer
   E. Barometer
8. Peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi gas tanpa melalui fase cair disebut…
   A. Mencair
   B. Menguap
   C. Menyublim
   D. Membeku
   E. Mengembun
9. Suhu 30°C setara dengan… Kelvin.
   A. 30 K
   B. 243 K
   C. 273 K
   D. 303 K
   E. 333 K
10. Sebuah lensa cembung memiliki jarak fokus 10 cm. Jika benda diletakkan 15 cm di depan lensa, sifat bayangan yang terbentuk adalah…
    A. Nyata, terbalik, diperkecil
    B. Nyata, terbalik, diperbesar
    C. Maya, tegak, diperkecil
    D. Maya, tegak, diperbesar
    E. Nyata, tegak, sama besar
11. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya…
    A. Sejajar dengan arah rambatnya
    B. Tegak lurus dengan arah rambatnya
    C. Berlawanan dengan arah rambatnya
    D. Membentuk sudut 45° dengan arah rambatnya
    E. Tidak memiliki arah rambat
12. Hukum Archimedes menyatakan bahwa gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida sama dengan…
    A. Berat benda
    B. Massa fluida yang dipindahkan
    C. Volume fluida yang dipindahkan
    D. Berat fluida yang dipindahkan
    E. Tekanan fluida
13. Sebuah mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 500 K dan suhu rendah 300 K. Efisiensi mesin Carnot tersebut adalah…
    A. 20%
    B. 30%
    C. 40%
    D. 50%
    E. 60%
14. Muatan listrik sebesar 60 C mengalir melalui sebuah penghantar dalam waktu 1 menit. Kuat arus listrik yang mengalir adalah…
    A. 1 A
    B. 2 A
    C. 3 A
    D. 6 A
    E. 60 A
15. Medan magnet di sekitar kawat lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah…
    A. Tangan kanan
    B. Tangan kiri
    C. Hukum Lenz
    D. Hukum Faraday
    E. Hukum Coulomb
16. Inti atom terdiri dari…
    A. Elektron dan proton
    B. Proton dan neutron
    C. Elektron dan neutron
    D. Hanya proton
    E. Hanya neutron
17. Prinsip kerja PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) didasarkan pada reaksi…
    A. Fusi nuklir
    B. Fisi nuklir
    C. Pembakaran
    D. Reduksi
    E. Oksidasi
18. Jika sebuah benda bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 5 m, kecepatan benda saat menyentuh tanah adalah (g = 10 m/s²)…
    A. √10 m/s
    B. √20 m/s
    C. √50 m/s
    D. 10 m/s
    E. 20 m/s
19. Frekuensi sebuah gelombang adalah 20 Hz dan panjang gelombangnya 5 cm. Cepat rambat gelombang tersebut adalah…
    A. 1 m/s
    B. 2 m/s
    C. 5 m/s
    D. 10 m/s
    E. 100 m/s
20. Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi…
    A. Dapat diciptakan dan dimusnahkan
    B. Hanya dapat diubah bentuknya
    C. Selalu berkurang dalam setiap proses
    D. Berbanding lurus dengan suhu
    E. Hanya berlaku pada sistem tertutup

Isian Singkat

Isilah titik-titik di bawah ini dengan jawaban yang tepat.

1. Satuan internasional untuk energi adalah ……………………….
2. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah ……………………….
3. Gaya tarik menarik antara dua benda bermassa disebut gaya ……………………….
4. Perubahan energi yang terjadi pada lampu pijar adalah dari energi listrik menjadi energi ………………………. dan ……………………….
5. Cepat rambat cahaya di ruang hampa adalah sekitar ………………………. m/s.

Uraian

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jelas dan lengkap.

1. Jelaskan perbedaan antara besaran pokok dan besaran turunan, serta berikan masing-masing dua contohnya!
2. Sebuah balok bermassa 5 kg ditarik dengan gaya 25 N sehingga bergerak dengan percepatan konstan. Hitunglah percepatan balok tersebut! Jika balok mula-mula diam, berapa kecepatannya setelah 4 detik?
3. Jelaskan prinsip kerja termometer!
4. Apa yang dimaksud dengan resonansi? Berikan satu contoh peristiwa resonansi dalam kehidupan sehari-hari!
5. Sebuah rangkaian listrik terdiri dari tiga resistor yang dihubungkan secara seri. Masing-masing resistor memiliki nilai 2 Ω, 3 Ω, dan 5 Ω. Jika rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan 20 V, hitunglah: a) Hambatan total rangkaian; b) Kuat arus total yang mengalir; c) Tegangan pada resistor 3 Ω!

Menjodohkan

Jodohkan pernyataan di kolom A dengan jawaban yang tepat di kolom B.

1. Pasangkan konsep fisika dengan penemunya:
   Kolom A:
   a. Hukum Gravitasi Universal
   b. Hukum Ohm
   Kolom B:
   1. Georg Simon Ohm
   2. Isaac Newton
2. Pasangkan jenis gelombang dengan contohnya:
   Kolom A:
   a. Gelombang Elektromagnetik
   b. Gelombang Mekanik
   Kolom B:
   1. Gelombang radio
   2. Gelombang bunyi

Kunci Jawaban

Pilihan Ganda

1. D. 4π rad/s. Kecepatan sudut (ω) = 2πf. Frekuensi (f) = jumlah putaran/waktu = 10/5 = 2 Hz. Jadi, ω = 2π × 2 = 4π rad/s.
2. B. 5 m/s². Menggunakan Hukum II Newton, F = m × a, maka a = F/m = 20 N / 4 kg = 5 m/s².
3. C. 1,5 s. Pada titik tertinggi, kecepatan akhir (vt) = 0. Menggunakan rumus vt = v₀ – gt, maka 0 = 15 – 10t, sehingga 10t = 15, dan t = 1,5 s.
4. D. 200 J. Energi potensial (Ep) = mgh = 2 kg × 10 m/s² × 10 m = 200 J.
5. C. Es. Bunyi merambat paling cepat melalui zat padat karena partikelnya lebih rapat dan terikat kuat.
6. C. 20 V. Menggunakan Hukum Ohm, V = I × R = 2 A × 10 Ω = 20 V.
7. B. Amperemeter. Amperemeter digunakan untuk mengukur kuat arus listrik.
8. C. Menyublim. Menyublim adalah perubahan wujud dari padat langsung ke gas.
9. D. 303 K. Konversi dari Celsius ke Kelvin adalah T(K) = T(°C) + 273. Jadi, 30 + 273 = 303 K.
10. B. Nyata, terbalik, diperbesar. Jarak fokus (f) = 10 cm, jarak benda (s) = 15 cm. Karena s > f dan s < 2f, bayangan yang terbentuk nyata, terbalik, dan diperbesar.
11. B. Tegak lurus dengan arah rambatnya. Ini adalah definisi dari gelombang transversal.
12. D. Berat fluida yang dipindahkan. Ini adalah pernyataan Hukum Archimedes.
13. C. 40%. Efisiensi (η) = (1 – T_rendah/T_tinggi) × 100% = (1 – 300/500) × 100% = (1 – 0,6) × 100% = 0,4 × 100% = 40%.
14. A. 1 A. Kuat arus (I) = Muatan (Q) / Waktu (t). Waktu = 1 menit = 60 detik. Jadi, I = 60 C / 60 s = 1 A.
15. A. Tangan kanan. Kaidah tangan kanan digunakan untuk menentukan arah medan magnet di sekitar kawat berarus.
16. B. Proton dan neutron. Inti atom (nukleus) terdiri dari proton (bermuatan positif) dan neutron (tidak bermuatan).
17. B. Fisi nuklir. PLTN memanfaatkan reaksi fisi nuklir (pembelahan inti atom) untuk menghasilkan energi.
18. D. 10 m/s. Menggunakan rumus v² = v₀² + 2gh. Karena jatuh bebas v₀ = 0, maka v² = 2gh = 2 × 10 m/s² × 5 m = 100 m²/s². Jadi v = √100 = 10 m/s.
19. A. 1 m/s. Cepat rambat gelombang (v) = frekuensi (f) × panjang gelombang (λ). Panjang gelombang = 5 cm = 0,05 m. Jadi, v = 20 Hz × 0,05 m = 1 m/s.
20. B. Hanya dapat diubah bentuknya. Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, melainkan hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.

Isian Singkat

1. Joule
2. Termometer
3. Gravitasi
4. Panas (kalor) dan cahaya
5. 3 × 10⁸

Uraian

1. Perbedaan Besaran Pokok dan Besaran Turunan:

   • Besaran Pokok: Besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada besaran lain. Contoh: Massa (satuan kg), Panjang (satuan meter), Waktu (satuan detik).
   • Besaran Turunan: Besaran yang satuannya diturunkan dari besaran-besaran pokok. Contoh: Gaya (satuan Newton, diturunkan dari kg.m/s²), Kecepatan (satuan m/s).

2. Perhitungan Balok:

   • a) Percepatan balok: Menggunakan Hukum II Newton, F = m × a. Maka, a = F/m = 25 N / 5 kg = 5 m/s².
   • b) Kecepatan setelah 4 detik: Menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan, vt = v₀ + at. Karena mula-mula diam (v₀ = 0), maka vt = 0 + (5 m/s² × 4 s) = 20 m/s.

3. Prinsip Kerja Termometer:

   Termometer bekerja berdasarkan prinsip pemuaian zat cair (umumnya raksa atau alkohol) yang berada di dalam tabung kapiler. Ketika suhu meningkat, zat cair akan memuai dan volumenya bertambah, sehingga permukaannya naik dalam tabung kapiler. Sebaliknya, ketika suhu menurun, zat cair akan menyusut, dan permukaannya turun. Skala pada termometer dikalibrasi untuk menunjukkan nilai suhu berdasarkan tinggi permukaan zat cair tersebut.

4. Resonansi:

   Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena adanya benda lain yang bergetar dengan frekuensi yang sama atau mendekati frekuensi alami benda tersebut. Energi dari getaran asli dipindahkan secara efisien ke benda yang beresonansi.

   Contoh dalam kehidupan sehari-hari: Kaca jendela yang bergetar saat ada suara keras (misalnya suara pesawat terbang atau truk besar) dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi alami kaca tersebut.

5. Perhitungan Rangkaian Seri:

   Resistor: R₁ = 2 Ω, R₂ = 3 Ω, R₃ = 5 Ω. Tegangan total (V_total) = 20 V.

   • a) Hambatan total rangkaian (R_total): Untuk rangkaian seri, R_total = R₁ + R₂ + R₃ = 2 Ω + 3 Ω + 5 Ω = 10 Ω.
   • b) Kuat arus total yang mengalir (I_total): Menggunakan Hukum Ohm, I_total = V_total / R_total = 20 V / 10 Ω = 2 A.
   • c) Tegangan pada resistor 3 Ω (V₂): Untuk rangkaian seri, arus yang mengalir di setiap resistor sama dengan arus total. Jadi, V₂ = I_total × R₂ = 2 A × 3 Ω = 6 V.

Menjodohkan

1. Pasangan yang benar:

   • a. Hukum Gravitasi Universal => 2. Isaac Newton
   • b. Hukum Ohm => 1. Georg Simon Ohm

2. Pasangan yang benar:

   • a. Gelombang Elektromagnetik => 1. Gelombang radio
   • b. Gelombang Mekanik => 2. Gelombang bunyi