Selamat Datang di Kumpulan Soal Fisika PTS!
Artikel ini dirancang khusus untuk membantu Anda mempersiapkan diri menghadapi Penilaian Tengah Semester (PTS) mata pelajaran Fisika. Memahami konsep fisika adalah kunci, dan latihan soal adalah cara terbaik untuk mengasah pemahaman tersebut. Di sini, Anda akan menemukan beragam jenis soal yang mencakup materi-materi penting, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga menjodohkan, lengkap dengan kunci jawaban dan pembahasan mendetail. Mari uji pemahaman Anda dan raih nilai terbaik dalam PTS Fisika!
A. Pilihan Ganda
- Besaran pokok yang memiliki satuan SI meter adalah…
A. Massa
B. Waktu
C. Panjang
D. Suhu
E. Kuat Arus - Alat ukur panjang yang memiliki ketelitian paling tinggi adalah…
A. Mistar
B. Jangka Sorong
C. Mikrometer Sekrup
D. Pita Ukur
E. Penggaris - Sebuah benda bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 20 m/s. Jarak yang ditempuh benda setelah 5 detik adalah…
A. 4 m
B. 10 m
C. 25 m
D. 100 m
E. 200 m - Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dan mengalami percepatan tetap 2 m/s². Kecepatan mobil setelah 10 detik adalah…
A. 5 m/s
B. 10 m/s
C. 15 m/s
D. 20 m/s
E. 40 m/s - Menurut Hukum I Newton, suatu benda akan tetap bergerak lurus beraturan atau tetap diam jika resultan gaya yang bekerja padanya adalah…
A. Lebih besar dari nol
B. Lebih kecil dari nol
C. Sama dengan nol
D. Berubah-ubah
E. Tidak tentu - Gaya sebesar 50 N bekerja pada sebuah benda bermassa 10 kg. Percepatan yang dialami benda adalah…
A. 0,2 m/s²
B. 5 m/s²
C. 10 m/s²
D. 50 m/s²
E. 500 m/s² - Pasangan gaya aksi-reaksi terjadi pada…
A. Gaya gravitasi bumi dan berat benda
B. Gaya dorong dan gaya gesek
C. Gaya tarik dan gaya dorong
D. Gaya normal dan gaya berat
E. Gaya sentripetal dan gaya sentrifugal - Usaha yang dilakukan oleh gaya 20 N untuk memindahkan benda sejauh 5 meter adalah…
A. 4 J
B. 15 J
C. 25 J
D. 100 J
E. 400 J - Energi yang dimiliki benda karena gerakannya disebut energi…
A. Potensial
B. Kinetik
C. Mekanik
D. Panas
E. Kimia - Sebuah benda bermassa 2 kg berada pada ketinggian 10 meter dari permukaan tanah. Jika g = 10 m/s², energi potensial benda tersebut adalah…
A. 2 J
B. 20 J
C. 100 J
D. 200 J
E. 400 J - Suhu 30°C setara dengan berapa Kelvin?
A. 30 K
B. 243 K
C. 273 K
D. 303 K
E. 333 K - Kalor jenis air adalah 4.200 J/kg°C. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 10°C adalah…
A. 420 J
B. 4.200 J
C. 42.000 J
D. 420.000 J
E. 4.200.000 J - Peristiwa perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel zat perantaranya disebut…
A. Konduksi
B. Konveksi
C. Radiasi
D. Absorpsi
E. Refleksi - Sebuah balok bermassa 5 kg memiliki ukuran panjang 2 m, lebar 1 m, dan tinggi 0,5 m. Jika balok diletakkan pada permukaan dengan sisi terluasnya, tekanan yang diberikan balok adalah… (g = 10 m/s²)
A. 2,5 Pa
B. 5 Pa
C. 10 Pa
D. 25 Pa
E. 50 Pa - Prinsip kerja termometer memanfaatkan sifat fisis zat yang disebut…
A. Pemuaian
B. Penyusutan
C. Perubahan wujud
D. Konduktivitas
E. Viskositas - Satuan dari daya dalam SI adalah…
A. Joule
B. Newton
C. Watt
D. Kalori
E. Meter - Kelajuan sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan adalah konstan, tetapi kecepatannya berubah karena…
A. Massa benda berubah
B. Arah gerak benda berubah
C. Jari-jari lintasan berubah
D. Gaya sentripetal berubah
E. Periode gerak berubah - Sebuah benda dilempar vertikal ke atas. Pada titik tertinggi, kecepatan benda adalah…
A. Maksimum
B. Minimum
C. Nol
D. Konstan
E. Sama dengan kecepatan awal - Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam fluida dan mengalami gaya ke atas (gaya Archimedes) yang lebih besar dari beratnya, maka benda tersebut akan…
A. Tenggelam
B. Melayang
C. Terapung
D. Diam di dasar
E. Bergerak ke bawah - Perhatikan pernyataan berikut:
(1) Memiliki titik acuan
(2) Memiliki arah
(3) Hanya memiliki nilai
(4) Tidak memiliki arah
Pernyataan yang benar mengenai besaran skalar adalah…
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (3) dan (4)
E. (1), (2), dan (3)
B. Isian Singkat
- Perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan dalam selang waktu tertentu disebut…
- Alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah…
- Bunyi Hukum III Newton menyatakan bahwa setiap aksi akan menimbulkan…
- Sebuah benda yang jatuh bebas dari ketinggian tertentu memiliki percepatan sebesar… (abaikan hambatan udara)
- Besaran turunan yang merupakan hasil bagi massa dengan volume adalah…
C. Uraian
- Jelaskan perbedaan antara Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)! Berikan masing-masing satu contoh dalam kehidupan sehari-hari.
- Sebuah mobil bermassa 1.000 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian, mobil direm hingga berhenti dalam waktu 5 detik. Hitunglah gaya pengereman yang bekerja pada mobil tersebut!
- Jelaskan konsep pemuaian zat dan mengapa konsep ini penting dalam desain struktur bangunan atau jembatan!
- Sebuah benda dengan massa 4 kg ditarik dengan gaya 20 N sehingga berpindah sejauh 5 meter. Berapa usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut? Jika perpindahan terjadi dalam 2 detik, berapa daya yang dihasilkan?
- Bagaimana prinsip kerja dongkrak hidrolik dapat mengangkat beban yang sangat berat dengan gaya yang relatif kecil? Jelaskan berdasarkan hukum fisika yang berlaku!
D. Menjodohkan
Jodohkan pernyataan pada kolom A dengan jawaban yang tepat pada kolom B!
Kolom A
- Besaran yang memiliki nilai dan arah
- Satuan suhu dalam SI
- Gaya yang menghambat gerak benda
- Ukuran kelembaman suatu benda
- Perpindahan energi akibat perbedaan suhu
Kolom B
- a. Massa
- b. Vektor
- c. Kalor
- d. Kelvin
- e. Gaya gesek
Kunci Jawaban
A. Pilihan Ganda
- C. Panjang
Pembahasan: Panjang adalah besaran pokok dengan satuan SI meter. - C. Mikrometer Sekrup
Pembahasan: Mikrometer sekrup memiliki ketelitian hingga 0,01 mm, lebih tinggi dari jangka sorong (0,1 mm) atau mistar (1 mm). - D. 100 m
Pembahasan: Untuk GLB, jarak (s) = kecepatan (v) × waktu (t). Jadi, s = 20 m/s × 5 s = 100 m. - D. 20 m/s
Pembahasan: Menggunakan rumus GLBB: vₜ = v₀ + at. Karena dari keadaan diam, v₀ = 0. Jadi, vₜ = 0 + (2 m/s² × 10 s) = 20 m/s. - C. Sama dengan nol
Pembahasan: Hukum I Newton menyatakan bahwa jika resultan gaya (ΣF) yang bekerja pada benda adalah nol, maka benda akan mempertahankan keadaan geraknya (diam atau GLB). - B. 5 m/s²
Pembahasan: Menggunakan Hukum II Newton: F = ma. Maka, a = F/m = 50 N / 10 kg = 5 m/s². - A. Gaya gravitasi bumi dan berat benda
Pembahasan: Pasangan gaya aksi-reaksi adalah dua gaya yang bekerja pada dua benda yang berbeda, sama besar, berlawanan arah, dan terjadi secara bersamaan. Gaya gravitasi bumi menarik benda (aksi), dan benda menarik bumi (reaksi). - D. 100 J
Pembahasan: Usaha (W) = Gaya (F) × Perpindahan (s). Jadi, W = 20 N × 5 m = 100 J. - B. Kinetik
Pembahasan: Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya. - D. 200 J
Pembahasan: Energi potensial (Ep) = massa (m) × percepatan gravitasi (g) × ketinggian (h). Jadi, Ep = 2 kg × 10 m/s² × 10 m = 200 J. - D. 303 K
Pembahasan: Konversi dari Celsius ke Kelvin: K = °C + 273. Jadi, K = 30 + 273 = 303 K. - C. 42.000 J
Pembahasan: Kalor (Q) = massa (m) × kalor jenis (c) × perubahan suhu (ΔT). Jadi, Q = 1 kg × 4.200 J/kg°C × 10°C = 42.000 J. - A. Konduksi
Pembahasan: Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara tanpa disertai perpindahan partikel zat tersebut. - D. 25 Pa
Pembahasan: Luas sisi terluas = panjang × lebar = 2 m × 1 m = 2 m². Gaya (F) = berat = massa × g = 5 kg × 10 m/s² = 50 N. Tekanan (P) = F/A = 50 N / 2 m² = 25 Pa. - A. Pemuaian
Pembahasan: Termometer bekerja berdasarkan prinsip pemuaian zat (biasanya raksa atau alkohol) ketika suhunya meningkat. - C. Watt
Pembahasan: Satuan SI untuk daya adalah Watt (W). Joule untuk energi/usaha, Newton untuk gaya. - B. Arah gerak benda berubah
Pembahasan: Meskipun kelajuannya konstan, arah gerak benda yang melingkar selalu berubah, sehingga vektor kecepatannya juga berubah. - C. Nol
Pembahasan: Pada titik tertinggi dalam gerak vertikal ke atas, benda sesaat berhenti sebelum akhirnya bergerak turun, sehingga kecepatannya nol. - C. Terapung
Pembahasan: Jika gaya Archimedes lebih besar dari berat benda, benda akan terapung. Jika sama, melayang. Jika lebih kecil, tenggelam. - D. (3) dan (4)
Pembahasan: Besaran skalar hanya memiliki nilai dan tidak memiliki arah (misalnya massa, waktu, volume).
B. Isian Singkat
- Gerak
- Amperemeter
- Gaya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah
- 10 m/s² (atau 9,8 m/s² tergantung konvensi)
- Massa jenis
C. Uraian
- Perbedaan GLB dan GLBB:
- GLB (Gerak Lurus Beraturan): Gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan konstan (percepatan = 0). Contoh: Mobil melaju dengan kecepatan stabil di jalan tol.
- GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan): Gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan konstan (kecepatan berubah secara beraturan). Contoh: Buah apel jatuh dari pohon (GLBB dipercepat), mobil direm hingga berhenti (GLBB diperlambat).
- Perhitungan Gaya Pengereman:
Massa (m) = 1.000 kg
Kecepatan awal (v₀) = 10 m/s
Kecepatan akhir (vₜ) = 0 m/s (berhenti)
Waktu (t) = 5 s
Langkah 1: Hitung percepatan (a) menggunakan rumus GLBB: vₜ = v₀ + at.
0 = 10 + a(5)
-10 = 5a
a = -2 m/s² (tanda minus menunjukkan perlambatan).
Langkah 2: Hitung gaya pengereman (F) menggunakan Hukum II Newton: F = ma.
F = 1.000 kg × (-2 m/s²) = -2.000 N.
Jadi, gaya pengereman yang bekerja pada mobil adalah 2.000 N (arah berlawanan dengan arah gerak). - Konsep Pemuaian Zat:
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran (panjang, luas, atau volume) suatu zat akibat kenaikan suhu. Ini terjadi karena peningkatan energi kinetik partikel zat, yang menyebabkan partikel bergerak lebih jauh satu sama lain. Konsep ini sangat penting dalam desain struktur bangunan atau jembatan karena bahan konstruksi (besi, beton) akan memuai saat panas dan menyusut saat dingin. Jika tidak diperhitungkan, pemuaian dan penyusutan dapat menyebabkan retakan, kerusakan, atau bahkan runtuhnya struktur. Oleh karena itu, insinyur merancang celah pemuaian (expansion joints) pada jembatan atau rel kereta api untuk mengakomodasi perubahan ukuran ini. - Perhitungan Usaha dan Daya:
Massa (m) = 4 kg
Gaya (F) = 20 N
Perpindahan (s) = 5 m
Waktu (t) = 2 detik
Langkah 1: Hitung Usaha (W) = F × s.
W = 20 N × 5 m = 100 J.
Langkah 2: Hitung Daya (P) = W / t.
P = 100 J / 2 s = 50 Watt.
Jadi, usaha yang dilakukan adalah 100 J dan daya yang dihasilkan adalah 50 Watt. - Prinsip Kerja Dongkrak Hidrolik:
Dongkrak hidrolik bekerja berdasarkan Hukum Pascal, yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Pada dongkrak hidrolik, ada dua penampang dengan luas berbeda (A₁ kecil dan A₂ besar). Ketika gaya kecil (F₁) diberikan pada penampang kecil (A₁), tekanan (P₁) dihasilkan: P₁ = F₁/A₁. Tekanan ini diteruskan ke penampang yang lebih besar (A₂), menghasilkan gaya angkat (F₂) yang jauh lebih besar: F₂ = P₂ × A₂. Karena P₁ = P₂, maka F₁/A₁ = F₂/A₂. Jika A₂ jauh lebih besar dari A₁, maka F₂ akan jauh lebih besar dari F₁, memungkinkan beban berat terangkat dengan gaya input yang kecil.
D. Menjodohkan
- Besaran yang memiliki nilai dan arah → b. Vektor
- Satuan suhu dalam SI → d. Kelvin
- Gaya yang menghambat gerak benda → e. Gaya gesek
- Ukuran kelembaman suatu benda → a. Massa
- Perpindahan energi akibat perbedaan suhu → c. Kalor