Kumpulan Soal Fisika Skalar Lengkap: Pilihan Ganda, Esai, dan Latihan Terbaik

A. Pilihan Ganda

1. Di antara besaran-besaran berikut, yang termasuk besaran skalar adalah…
   • Massa
   • Gaya
   • Kecepatan
   • Percepatan
   Jawaban: Massa
   Penjelasan: Massa adalah besaran skalar karena hanya memiliki nilai dan tidak memiliki arah. Gaya, kecepatan, dan percepatan adalah besaran vektor karena memiliki nilai dan arah.
2. Manakah dari berikut ini yang merupakan contoh besaran skalar?
   • Waktu
   • Perpindahan
   • Gaya
   • Kecepatan
   Jawaban: Waktu
   Penjelasan: Waktu adalah besaran skalar, hanya memiliki nilai (misalnya 5 detik). Perpindahan, gaya, dan kecepatan adalah besaran vektor.
3. Ciri utama dari besaran skalar adalah…
   • Memiliki nilai dan arah
   • Hanya memiliki nilai
   • Tidak memiliki satuan
   • Selalu positif
   Jawaban: Hanya memiliki nilai
   Penjelasan: Besaran skalar didefinisikan sebagai besaran yang hanya memiliki nilai (besar) saja, tanpa arah.
4. Seorang anak berlari menempuh lintasan sejauh 100 meter. Besaran 100 meter ini disebut…
   • Perpindahan
   • Kecepatan
   • Jarak
   • Percepatan
   Jawaban: Jarak
   Penjelasan: Jarak adalah lintasan total yang ditempuh dan merupakan besaran skalar. Perpindahan, kecepatan, dan percepatan adalah besaran vektor.
5. Besaran fisika berikut yang tidak bergantung pada arah adalah…
   • Gaya
   • Suhu
   • Momentum
   • Medan listrik
   Jawaban: Suhu
   Penjelasan: Suhu adalah besaran skalar yang menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Gaya, momentum, dan medan listrik adalah besaran vektor.
6. Sebuah mobil bergerak ke timur sejauh 10 meter, kemudian kembali ke barat sejauh 10 meter. Jarak total yang ditempuh mobil adalah…
   • 0 meter
   • 10 meter
   • 20 meter
   • Tidak bisa ditentukan
   Jawaban: 20 meter
   Penjelasan: Jarak adalah total lintasan yang ditempuh, jadi 10 m + 10 m = 20 m. Perpindahan adalah 0 m karena kembali ke posisi awal.
7. Berikut ini yang merupakan besaran turunan skalar adalah…
   • Berat
   • Massa jenis
   • Percepatan gravitasi
   • Tekanan hidrostatis
   Jawaban: Massa jenis
   Penjelasan: Massa jenis (densitas) adalah besaran skalar, didefinisikan sebagai massa per volume. Berat, percepatan gravitasi, dan tekanan hidrostatis (jika dilihat sebagai gaya per satuan luas ke arah tertentu) memiliki keterkaitan dengan arah atau gaya.
8. Contoh besaran skalar dalam fisika adalah…
   • Impuls
   • Gaya
   • Percepatan
   • Daya (Power)
   Jawaban: Daya (Power)
   Penjelasan: Daya (power) adalah besaran skalar karena merupakan laju transfer energi atau usaha per satuan waktu, yang tidak memiliki arah. Impuls, gaya, dan percepatan adalah besaran vektor.
9. Dua gaya melakukan usaha pada sebuah benda. Gaya pertama melakukan usaha 60 Joule, dan gaya kedua melakukan usaha 40 Joule. Total usaha yang dilakukan pada benda tersebut adalah…
   • 20 Joule
   • 40 Joule
   • 60 Joule
   • 100 Joule
   Jawaban: 100 Joule
   Penjelasan: Usaha (W) adalah besaran skalar. Jika ada 2 usaha yang dilakukan, total usaha adalah penjumlahan aljabar biasa: 60 J + 40 J = 100 J.
10. Besaran berikut yang merupakan hasil kali antara dua besaran pokok skalar adalah…
    • Luas
    • Kecepatan
    • Momentum
    • Gaya
    Jawaban: Luas
    Penjelasan: Luas adalah besaran skalar, hasil dari panjang kali lebar (kedua skalar). Kecepatan, momentum, dan gaya adalah besaran vektor.
11. Besaran fisika yang hanya ditentukan oleh nilai atau besarnya saja, tanpa memperhitungkan arah, disebut besaran…
    • Vektor
    • Skalar
    • Turunan
    • Pokok
    Jawaban: Skalar
    Penjelasan: Besaran yang hanya memiliki nilai dan tidak memiliki arah disebut besaran skalar.
12. Pernyataan berikut yang menggambarkan besaran skalar adalah…
    • Kecepatan angin
    • Suhu air dalam panci
    • Gaya dorong seseorang
    • Percepatan mobil
    Jawaban: Suhu air dalam panci
    Penjelasan: Suhu adalah besaran skalar. Kecepatan angin, gaya dorong, dan percepatan mobil adalah besaran vektor karena memiliki arah.
13. Ketika sebuah benda berada pada ketinggian tertentu, ia memiliki energi potensial. Energi potensial ini termasuk jenis besaran…
    • Berat
    • Energi potensial
    • Tekanan
    • Percepatan
    Jawaban: Energi potensial
    Penjelasan: Energi potensial adalah besaran skalar. Berat adalah besaran vektor (gaya gravitasi), tekanan (gaya per luas) memiliki sifat vektor jika dilihat secara mendalam, dan percepatan adalah vektor.
14. Besaran fisika yang didefinisikan sebagai hasil kali skalar antara gaya dan perpindahan adalah…
    • Momentum
    • Impuls
    • Torsi
    • Usaha
    Jawaban: Usaha
    Penjelasan: Usaha adalah besaran skalar. Momentum, impuls, dan torsi adalah besaran vektor.
15. Jika seorang pelari menyelesaikan maraton dalam 4 jam, maka besaran yang hanya ditentukan oleh nilai dan waktu tempuh adalah…
    • Laju
    • Kecepatan
    • Percepatan
    • Momentum
    Jawaban: Laju
    Penjelasan: Laju adalah besaran skalar (jarak per waktu), sedangkan kecepatan, percepatan, dan momentum adalah besaran vektor.
16. Sebuah botol memiliki volume 1,5 liter. Volume termasuk jenis…
    • Besaran vektor
    • Besaran skalar
    • Besaran pokok
    • Besaran turunan vektor
    Jawaban: Besaran skalar
    Penjelasan: Volume adalah besaran yang hanya memiliki nilai (misalnya 5 liter) dan tidak memiliki arah, sehingga termasuk besaran skalar.
17. Yang termasuk besaran skalar di antara pilihan berikut adalah…
    • Gaya
    • Kerapatan (massa jenis)
    • Medan magnet
    • Kuat arus listrik
    Jawaban: Kerapatan (massa jenis)
    Penjelasan: Kerapatan (massa jenis) adalah massa dibagi volume, keduanya skalar, sehingga kerapatan juga skalar. Gaya, medan magnet, dan kuat arus listrik (arah elektron) memiliki sifat vektor.
18. Pasangan besaran berikut yang keduanya merupakan besaran pokok skalar adalah…
    • Massa dan percepatan
    • Massa dan waktu
    • Kecepatan dan waktu
    • Gaya dan perpindahan
    Jawaban: Massa dan waktu
    Penjelasan: Massa dan waktu adalah besaran pokok skalar. Percepatan dan kecepatan adalah vektor. Gaya dan perpindahan adalah vektor.
19. Ketika sebuah mobil bergerak dari titik A ke titik B dan kembali ke titik A, besaran yang nilainya tidak nol adalah…
    • Perpindahan mobil
    • Total jarak yang ditempuh mobil
    • Perubahan kecepatan mobil
    • Kecepatan rata-rata mobil
    Jawaban: Total jarak yang ditempuh mobil
    Penjelasan: Jarak adalah skalar. Perpindahan adalah vektor. Perubahan kecepatan (percepatan) adalah vektor. Kecepatan rata-rata adalah vektor jika melibatkan perpindahan.
20. Untuk menjumlahkan dua besaran skalar, metode yang digunakan adalah…
    • Penjumlahan vektor
    • Penjumlahan aljabar biasa
    • Pengurangan vektor
    • Metode jajar genjang
    Jawaban: Penjumlahan aljabar biasa
    Penjelasan: Besaran skalar dapat dijumlahkan atau dikurangkan secara aljabar biasa karena tidak memiliki arah. Penjumlahan vektor memerlukan metode khusus (misalnya jajar genjang atau komponen).

B. Isian Singkat

1. Apa yang dimaksud dengan besaran skalar?
   Jawaban: Besaran skalar adalah besaran fisika yang hanya memiliki nilai (besar) saja dan tidak memiliki arah.
2. Sebutkan minimal tiga contoh besaran skalar yang umum dalam fisika!
   Jawaban: Contoh besaran skalar antara lain: massa, waktu, suhu, jarak, volume, energi, usaha, daya, laju, dan massa jenis.
3. Massa adalah salah satu besaran skalar. Apa satuan SI (Sistem Internasional) untuk massa?
   Jawaban: Satuan standar internasional untuk massa adalah kilogram (kg).
4. Mengapa laju (speed) dikategorikan sebagai besaran skalar, sedangkan kecepatan (velocity) adalah besaran vektor?
   Jawaban: Laju adalah besaran skalar karena hanya memiliki nilai (jarak tempuh per satuan waktu) dan tidak memperhatikan arah. Kecepatan adalah besaran vektor karena memiliki nilai (perpindahan per satuan waktu) dan arah.
5. Bagaimana cara menjumlahkan atau mengurangkan dua besaran skalar?
   Jawaban: Dua besaran skalar dapat dijumlahkan atau dikurangkan secara aljabar biasa (seperti penjumlahan atau pengurangan bilangan pada umumnya), karena tidak ada arah yang perlu dipertimbangkan.

C. Uraian

1. Jelaskan perbedaan mendasar antara besaran skalar dan besaran vektor. Berikan minimal tiga contoh untuk masing-masing besaran tersebut dan jelaskan mengapa arah menjadi pembeda penting dalam perhitungannya.
   Pembahasan:
   Besaran skalar adalah besaran fisika yang hanya memiliki nilai (besar) saja dan tidak memiliki arah. Contohnya meliputi massa, waktu, suhu, jarak, volume, energi, usaha, dan daya. Besaran vektor adalah besaran fisika yang memiliki nilai (besar) dan juga arah. Contohnya meliputi gaya, kecepatan, percepatan, perpindahan, dan momentum. Perbedaan kunci adalah arah; besaran skalar dapat dijumlahkan atau dikurangkan secara aljabar biasa, sedangkan besaran vektor memerlukan metode penjumlahan vektor (misalnya metode jajar genjang atau komponen) karena arahnya perlu diperhitungkan.
2. Usaha dan daya adalah dua besaran fisika yang sering dikaitkan. Jelaskan mengapa usaha (work) dan daya (power) dikategorikan sebagai besaran skalar, meskipun usaha melibatkan gaya (yang merupakan besaran vektor).
   Pembahasan:
   Usaha (W) adalah besaran skalar karena merupakan hasil kali skalar antara gaya (vektor) dan perpindahan (vektor). Meskipun gaya dan perpindahan memiliki arah, usaha itu sendiri hanya menyatakan jumlah energi yang ditransfer atau diubah, tanpa memiliki arah spesifik. Rumusnya W = F ∙ s = |F||s| cos θ, di mana θ adalah sudut antara gaya dan perpindahan. Hasil perkalian ini selalu berupa skalar. Daya (P) juga merupakan besaran skalar karena didefinisikan sebagai laju melakukan usaha per satuan waktu (P = W/t). Karena usaha dan waktu adalah besaran skalar, hasil baginya pun merupakan besaran skalar.
3. Seorang atlet lari mengelilingi lintasan berbentuk lingkaran. Jelaskan mengapa pada satu putaran penuh, jarak tempuh adalah besaran skalar dan perpindahan adalah besaran vektor. Lalu, jelaskan perbedaan antara ‘laju’ dan ‘kecepatan’ dalam konteks gerak atlet tersebut.
   Pembahasan:
   Meskipun laju dan kecepatan sama-sama mengukur seberapa cepat suatu objek bergerak, laju adalah besaran skalar sedangkan kecepatan adalah besaran vektor. Laju didefinisikan sebagai jarak total yang ditempuh per satuan waktu (Laju = Jarak/Waktu). Karena jarak dan waktu adalah besaran skalar, laju juga besaran skalar, hanya memiliki nilai (misalnya, 60 km/jam). Kecepatan didefinisikan sebagai perpindahan per satuan waktu (Kecepatan = Perpindahan/Waktu). Karena perpindahan adalah besaran vektor (memiliki arah), maka kecepatan juga besaran vektor (misalnya, 60 km/jam ke arah utara). Perbedaan ini krusial dalam analisis gerak, terutama untuk gerak yang tidak lurus.
4. Buatlah sebuah narasi singkat yang melibatkan penggunaan minimal 5 contoh besaran skalar yang berbeda dalam kehidupan sehari-hari atau konteks fisika sederhana. Jelaskan mengapa masing-masing besaran tersebut termasuk skalar.
   Pembahasan:
   Dua buah benda bermassa 2 kg dan 3 kg memiliki massa jenis yang berbeda. Untuk mengetahui massa jenis masing-masing benda, kita memerlukan informasi mengenai volume kedua benda tersebut (ρ = m/V). Jika kedua benda berada pada suhu yang berbeda, misalnya benda A pada 20°C dan benda B pada 50°C, maka suhu adalah besaran skalar yang menunjukkan derajat panas benda. Energi kinetik benda (Ek = 1/2 mv²) adalah besaran skalar karena hanya memiliki nilai. Benda dengan massa 3 kg dan laju lebih tinggi akan memiliki energi kinetik yang lebih besar, tanpa mempedulikan arah geraknya. Usaha yang dilakukan untuk memindahkan benda (W = F ∙ s) juga skalar, demikian pula daya yang dihasilkan (P = W/t).
5. Anda melakukan beberapa pengukuran di laboratorium dan mendapatkan data sebagai berikut: Suhu (T): 30°C, 32°C, 29°C, 31°C, 33°C. Volume (V): 20 cm³, 21 cm³, 19 cm³. Massa (m): 50 gram, 52 gram, 48 gram. Hitunglah nilai rata-rata untuk setiap besaran tersebut dan jelaskan mengapa perhitungan rata-rata ini relatif sederhana untuk besaran skalar.
   Pembahasan:
   Untuk menentukan suhu rata-rata, kita cukup menjumlahkan semua nilai suhu yang dicatat dan membaginya dengan jumlah pengukuran, karena suhu adalah besaran skalar. Suhu rata-rata = (30°C + 32°C + 29°C + 31°C + 33°C) / 5 = 155°C / 5 = 31°C. Volume rata-rata = (20 cm³ + 21 cm³ + 19 cm³) / 3 = 60 cm³ / 3 = 20 cm³. Massa rata-rata = (50 gram + 52 gram + 48 gram) / 3 = 150 gram / 3 = 50 gram. Perhitungan ini mudah dilakukan karena besaran skalar tidak memerlukan pertimbangan arah, hanya nilai-nilai numerik yang dijumlahkan atau dirata-ratakan secara aljabar biasa.

D. Menjodohkan