Pahami dan kuasai materi Hukum Newton dengan kumpulan latihan soal fisika terlengkap ini! Hukum Newton adalah fondasi mekanika klasik yang menjelaskan hubungan antara gaya, massa, dan gerakan benda. Artikel ini menyajikan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga menjodohkan, yang dirancang untuk menguji pemahaman Anda tentang Hukum I Newton (inersia), Hukum II Newton (F=ma), dan Hukum III Newton (aksi-reaksi). Setiap soal dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan mendalam, membantu Anda mengidentifikasi area yang perlu diperbaiki. Ideal untuk siswa SMA, persiapan ujian, atau siapa pun yang ingin memperdalam pengetahuan fisika. Tingkatkan kemampuan analisis dan pemecahan masalah Anda dalam topik gaya dan gerak sekarang juga!
Contoh Soal soal fisika materi hukum newton
A. Pilihan Ganda
1. Sebuah benda dalam keadaan diam akan tetap diam, dan benda yang bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan konstan jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja padanya. Pernyataan ini merupakan bunyi dari…
- A. Hukum I Newton
- B. Hukum II Newton
- C. Hukum III Newton
- D. Hukum Gravitasi Newton
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Pernyataan tersebut adalah definisi dari Hukum I Newton, yang juga dikenal sebagai Hukum Inersia.
2. Sebuah benda bermassa 5 kg dikenai gaya sebesar 20 N. Berapakah percepatan yang dialami benda tersebut?
- A. 2 m/s²
- B. 4 m/s²
- C. 10 m/s²
- D. 25 m/s²
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Menggunakan Hukum II Newton, F = m × a. Jadi, a = F / m = 20 N / 5 kg = 4 m/s².
3. Ketika Anda mendorong dinding, dinding tersebut memberikan gaya yang sama besar dan berlawanan arah kepada Anda. Prinsip ini sesuai dengan…
- A. Hukum I Newton
- B. Hukum II Newton
- C. Hukum III Newton
- D. Hukum Archimedes
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Ini adalah contoh penerapan Hukum III Newton, yang menyatakan bahwa setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah.
4. Satuan dari gaya dalam Sistem Internasional (SI) adalah…
- A. Joule
- B. Watt
- C. Newton
- D. Pascal
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Satuan SI untuk gaya adalah Newton (N).
5. Manakah pernyataan berikut yang paling tepat menggambarkan konsep inersia?
- A. Benda selalu bergerak lurus.
- B. Gaya selalu menyebabkan percepatan.
- C. Gaya aksi selalu lebih besar dari gaya reaksi.
- D. Kecenderungan benda untuk mempertahankan keadaan geraknya.
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Inersia adalah kecenderungan benda untuk mempertahankan keadaan geraknya (diam atau bergerak lurus beraturan). Semakin besar massa, semakin besar inersianya.
6. Sebuah mobil bermassa 1000 kg bergerak dengan percepatan 2 m/s². Berapakah gaya total yang bekerja pada mobil?
- A. 2000 N
- B. 500 N
- C. 1000 N
- D. 0 N
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Menggunakan Hukum II Newton, F = m × a = 1000 kg × 2 m/s² = 2000 N.
7. Mengapa penumpang terdorong ke depan saat bus mengerem mendadak?
- A. Karena ada gaya gravitasi tambahan.
- B. Karena sifat inersia penumpang.
- C. Karena gaya gesek rem.
- D. Karena Hukum III Newton.
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Ini adalah manifestasi dari Hukum I Newton (inersia). Tubuh penumpang cenderung mempertahankan geraknya ke depan saat bus melambat.
8. Jika dua benda saling berinteraksi, gaya yang diberikan benda pertama pada benda kedua besarnya sama dengan gaya yang diberikan benda kedua pada benda pertama, tetapi arahnya berlawanan. Ini adalah inti dari…
- A. Hukum I Newton
- B. Hukum II Newton
- C. Hukum III Newton
- D. Hukum Kekekalan Energi
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Pernyataan ini adalah inti dari Hukum III Newton (aksi-reaksi).
9. Sebuah kotak ditarik dengan gaya 50 N ke kanan dan gaya 30 N ke kiri. Jika massa kotak 10 kg, berapakah percepatan kotak?
- A. 2 m/s²
- B. 3 m/s²
- C. 5 m/s²
- D. 8 m/s²
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Gaya total (resultan) = 50 N – 30 N = 20 N ke kanan. Percepatan a = F_total / m = 20 N / 10 kg = 2 m/s².
10. Benda yang memiliki massa lebih besar akan memiliki inersia yang…
- A. Lebih besar
- B. Lebih kecil
- C. Sama
- D. Tidak ada hubungan
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Inersia berbanding lurus dengan massa. Semakin besar massa, semakin besar inersianya.
11. Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja saat benda…
- A. Sedang bergerak
- B. Bergerak dengan kecepatan konstan
- C. Bergerak dipercepat
- D. Diam atau tepat akan bergerak
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Gaya gesek statis bekerja pada benda yang diam dan cenderung bergerak, atau saat benda tepat akan bergerak.
12. Sebuah balok 4 kg diletakkan di atas lantai licin. Balok didorong dengan gaya horizontal 8 N. Berapakah percepatan balok?
- A. 2 m/s²
- B. 0,5 m/s²
- C. 4 m/s²
- D. 8 m/s²
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: F = m × a, jadi a = F / m = 8 N / 4 kg = 2 m/s².
13. Yang tidak termasuk dalam pasangan gaya aksi-reaksi adalah…
- A. Gaya dorong kaki ke tanah dan gaya dorong tanah ke kaki.
- B. Gaya tarik magnet A pada B dan gaya tarik magnet B pada A.
- C. Gaya dorong roket ke bawah dan gaya dorong gas buang ke atas.
- D. Gaya berat benda dan gaya normal lantai pada benda.
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Gaya berat dan gaya normal bekerja pada benda yang sama dan bukan merupakan pasangan aksi-reaksi. Pasangan aksi-reaksi bekerja pada benda yang berbeda.
14. Sebuah lift bergerak naik dengan percepatan 2 m/s². Jika massa seseorang di dalam lift adalah 60 kg, berapakah gaya normal yang bekerja pada orang tersebut? (g = 10 m/s²)
- A. 480 N
- B. 720 N
- C. 600 N
- D. 120 N
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Gaya normal (N) = m × (g + a) saat lift bergerak naik dipercepat. N = 60 kg × (10 m/s² + 2 m/s²) = 60 kg × 12 m/s² = 720 N.
15. Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda adalah nol, maka benda tersebut…
- A. Pasti diam.
- B. Pasti bergerak dipercepat.
- C. Pasti bergerak diperlambat.
- D. Diam atau bergerak dengan kecepatan konstan.
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Menurut Hukum I Newton, jika resultan gaya nol, benda akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan (percepatan nol).
16. Sebuah benda bermassa m didorong dengan gaya F sehingga mengalami percepatan a. Jika gaya dorong menjadi 2F dan massa benda menjadi 2m, berapakah percepatan yang dialami benda sekarang?
- A. 4a
- B. 2a
- C. a
- D. 0,5a
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Awal: a = F/m. Baru: a’ = (2F) / (2m) = F/m. Jadi percepatannya tetap sama.
17. Ketika sebuah bola dilempar ke atas, pada titik tertinggi sesaat sebelum jatuh, kecepatan bola adalah nol. Pada titik ini, gaya yang bekerja pada bola adalah…
- A. Gaya berat bola saja
- B. Tidak ada gaya yang bekerja
- C. Gaya ke atas dan gaya berat yang saling meniadakan
- D. Gaya dorong ke atas
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Pada titik tertinggi, kecepatan sesaat nol, tetapi gaya gravitasi (berat) masih bekerja pada bola, menyebabkan percepatan gravitasi tetap ada.
18. Koefisien gesek kinetis (μk) adalah…
- A. Perbandingan gaya gesek kinetis dengan gaya normal.
- B. Perbandingan gaya gesek statis dengan gaya normal.
- C. Selalu lebih besar dari koefisien gesek statis.
- D. Gaya yang menyebabkan benda bergerak.
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Koefisien gesek kinetis adalah perbandingan antara gaya gesek kinetis dan gaya normal saat benda bergerak.
19. Sebuah balok 2 kg meluncur di atas meja dengan kecepatan konstan. Jika koefisien gesek kinetis antara balok dan meja adalah 0,2, berapakah gaya dorong yang diperlukan untuk menjaga kecepatan konstan tersebut? (g = 10 m/s²)
- A. 2 N
- B. 4 N
- C. 20 N
- D. 40 N
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Karena kecepatan konstan, percepatan a = 0. Gaya dorong (F_dorong) harus sama dengan gaya gesek kinetis (f_k). f_k = μk × N = μk × (m × g) = 0,2 × (2 kg × 10 m/s²) = 0,2 × 20 N = 4 N. Jadi F_dorong = 4 N.
20. Yang bukan merupakan aplikasi dari Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari adalah…
- A. Roket meluncur ke angkasa.
- B. Pemakaian sabuk pengaman di mobil.
- C. Mendayung perahu.
- D. Pemanfaatan energi matahari.
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Pemanfaatan energi matahari lebih berkaitan dengan fisika termodinamika dan energi, bukan langsung aplikasi Hukum Newton tentang gaya dan gerak.
B. Isian Singkat
1. Hukum I Newton menjelaskan tentang sifat benda untuk mempertahankan keadaan geraknya, yang disebut juga sifat ______________.
Jawaban: Inersia
2. Rumus matematis dari Hukum II Newton adalah F = ______.
Jawaban: m × a (atau ma)
3. Jika sebuah benda bermassa 10 kg didorong dengan gaya 50 N, maka percepatan benda tersebut adalah ______ m/s².
Jawaban: 5
4. Gaya yang muncul sebagai reaksi terhadap gaya aksi disebut gaya _______.
Jawaban: Reaksi
5. Sebuah buku diletakkan di atas meja. Gaya ke bawah yang diberikan buku ke meja adalah gaya aksi. Gaya ke atas yang diberikan meja ke buku disebut gaya _______.
Jawaban: Normal
C. Menjodohkan
1. Jodohkan konsep berikut dengan definisi atau rumus yang sesuai:
| Premis | Respon |
|---|---|
| Hukum I Newton | Hukum Inersia |
| F = m × a | Hukum II Newton |
| Aksi-Reaksi | Hukum III Newton |
2. Jodohkan istilah berikut dengan penjelasannya:
| Premis | Respon |
|---|---|
| Inersia | Kecenderungan benda mempertahankan keadaan gerak |
| Newton | Satuan gaya |
| Gaya Gesek | Gaya yang menghambat gerak |
D. Uraian
1. Jelaskan bunyi ketiga Hukum Newton (Hukum I, II, dan III) serta berikan masing-masing satu contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Hukum I Newton (Hukum Inersia): ‘Setiap benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan jika tidak ada gaya resultan yang bekerja padanya.’ Contoh: Penumpang terdorong ke depan saat mobil mengerem mendadak. Hukum II Newton: ‘Percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya resultan yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya, dengan arah percepatan searah dengan gaya resultan.’ Rumus: F = m × a. Contoh: Ketika kita mendorong gerobak kosong (massa kecil), percepatannya besar. Ketika mendorong gerobak penuh (massa besar), percepatannya kecil dengan gaya dorong yang sama. Hukum III Newton: ‘Untuk setiap aksi, selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah.’ Contoh: Saat mendayung perahu, dayung mendorong air ke belakang (aksi), dan air mendorong perahu ke depan (reaksi).
2. Sebuah balok bermassa 3 kg diletakkan di atas lantai kasar. Koefisien gesek statis (μs) adalah 0,4 dan koefisien gesek kinetis (μk) adalah 0,3. Jika balok didorong dengan gaya horizontal 10 N, apakah balok akan bergerak? Jika bergerak, berapakah percepatannya? (gunakan g = 10 m/s²)
Langkah 1: Hitung gaya gesek statis maksimum (f_s_max). f_s_max = μs × N = μs × (m × g) = 0,4 × (3 kg × 10 m/s²) = 0,4 × 30 N = 12 N. Langkah 2: Bandingkan gaya dorong dengan f_s_max. Gaya dorong (F_dorong) = 10 N. Karena F_dorong (10 N) < f_s_max (12 N), maka balok TIDAK AKAN BERGERAK. Percepatannya adalah 0 m/s².
3. Mengapa sulit untuk menghentikan truk yang melaju kencang dibandingkan dengan menghentikan sepeda yang melaju dengan kecepatan yang sama?
Kesulitan menghentikan truk dibandingkan sepeda, meskipun keduanya memiliki kecepatan yang sama, disebabkan oleh perbedaan massa dan konsep inersia (Hukum I Newton). Truk memiliki massa yang jauh lebih besar daripada sepeda. Karena inersia berbanding lurus dengan massa, truk memiliki inersia yang jauh lebih besar. Ini berarti truk memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk mempertahankan keadaan geraknya (bergerak kencang), sehingga memerlukan gaya pengereman yang jauh lebih besar dan waktu/jarak yang lebih panjang untuk dapat berhenti.
4. Dua balok A (massa 2 kg) dan B (massa 3 kg) diletakkan bersentuhan di atas permukaan licin. Balok A didorong dengan gaya 20 N. Hitunglah percepatan kedua balok dan gaya kontak antara balok A dan B.
Langkah 1: Hitung percepatan sistem (kedua balok bergerak bersama). Massa total (m_total) = m_A + m_B = 2 kg + 3 kg = 5 kg. Percepatan (a) = F_total / m_total = 20 N / 5 kg = 4 m/s². Langkah 2: Hitung gaya kontak (F_kontak). Gaya kontak adalah gaya yang diberikan A ke B, atau B ke A. Untuk balok B: F_kontak = m_B × a = 3 kg × 4 m/s² = 12 N. (Alternatif: Untuk balok A: F_dorong – F_kontak = m_A × a, maka 20 N – F_kontak = 2 kg × 4 m/s², 20 N – F_kontak = 8 N, F_kontak = 12 N).
5. Sebuah benda digantung pada seutas tali. Jelaskan gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut dan bagaimana Hukum Newton diterapkan pada situasi ini jika benda dalam keadaan diam.
Jika benda digantung pada seutas tali dan dalam keadaan diam, ada dua gaya utama yang bekerja pada benda tersebut: 1. Gaya Berat (W): Gaya gravitasi yang menarik benda ke bawah, dihitung W = m × g (massa × percepatan gravitasi). 2. Gaya Tegangan Tali (T): Gaya tarik yang diberikan tali ke atas, menahan benda agar tidak jatuh. Penerapan Hukum Newton: Karena benda dalam keadaan diam, maka resultan gaya yang bekerja pada benda adalah nol (sesuai Hukum I Newton). Artinya, gaya-gaya yang bekerja saling meniadakan. Oleh karena itu, besar gaya tegangan tali (T) sama dengan besar gaya berat (W), tetapi arahnya berlawanan. Jadi, T – W = 0, atau T = W.