contoh soal fisika kelas 10

Pengantar

Selamat datang di kumpulan contoh soal fisika kelas 10! Artikel ini dirancang khusus untuk membantu Anda memahami dan menguasai materi fisika yang diajarkan di tingkat SMA/MA kelas 10. Kami telah menyiapkan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga menjodohkan, lengkap dengan kunci jawaban dan pembahasannya. Mari kita mulai latihan!

I. Soal Pilihan Ganda

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

Besaran pokok menurut Sistem Internasional (SI) adalah…
A. Kecepatan, percepatan, gaya
B. Panjang, massa, waktu
C. Luas, volume, massa jenis
D. Energi, daya, tekanan
E. Suhu, intensitas cahaya, luas
Satuan dari besaran energi dalam SI adalah…
A. Watt
B. Joule
C. Newton
D. Pascal
E. Volt
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengalami percepatan 2 m/s². Berapakah kecepatan mobil setelah 5 detik?
A. 15 m/s
B. 20 m/s
C. 25 m/s
D. 30 m/s
E. 35 m/s
Hukum I Newton menyatakan bahwa…
A. Gaya adalah hasil kali massa dan percepatan.
B. Aksi sama dengan reaksi.
C. Benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja padanya nol.
D. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.
E. Setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik.
Sebuah balok ditarik dengan gaya 20 N sehingga berpindah sejauh 5 meter. Berapakah usaha yang dilakukan gaya tersebut?
A. 4 J
B. 25 J
C. 100 J
D. 150 J
E. 200 J
Jika massa suatu benda 2 kg dan bergerak dengan kecepatan 4 m/s, berapakah energi kinetiknya?
A. 4 J
B. 8 J
C. 16 J
D. 32 J
E. 64 J
Perhatikan pernyataan berikut:
1. Memiliki arah
2. Hanya memiliki nilai
3. Contoh: kecepatan, gaya
4. Contoh: massa, waktu
Pernyataan yang benar mengenai besaran vektor adalah…
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4
Manakah dari peristiwa berikut yang menunjukkan penerapan Hukum III Newton?
A. Bola menggelinding di lantai licin tanpa berhenti.
B. Mobil yang direm mendadak.
C. Seseorang mendayung perahu ke belakang, perahu bergerak ke depan.
D. Benda jatuh bebas.
E. Percepatan benda berbanding lurus dengan gaya yang diberikan.
Sebuah benda bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika g = 10 m/s², berapakah energi potensial benda saat ketinggian 10 m?
A. 10 J
B. 25 J
C. 50 J
D. 75 J
E. 100 J
Termometer Celcius menunjukkan angka 25 °C. Berapakah suhu tersebut jika diukur menggunakan termometer Fahrenheit?
A. 45 °F
B. 68 °F
C. 77 °F
D. 82 °F
E. 90 °F
Perubahan wujud zat dari padat menjadi gas tanpa melalui fase cair disebut…
A. Mencair
B. Membeku
C. Menguap
D. Menyublim
E. Mengembun
Alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair adalah…
A. Termometer
B. Barometer
C. Hidrometer
D. Manometer
E. Jangka sorong
Sebuah benda terapung di air jika…
A. Massa jenis benda lebih besar dari massa jenis air.
B. Massa jenis benda sama dengan massa jenis air.
C. Massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis air.
D. Volume benda lebih besar dari volume air.
E. Berat benda lebih besar dari gaya Archimedes.
Tekanan hidrostatis pada kedalaman tertentu dalam zat cair bergantung pada…
A. Massa benda
B. Luas permukaan benda
C. Massa jenis zat cair dan kedalaman
D. Volume zat cair
E. Bentuk wadah
Bunyi termasuk jenis gelombang…
A. Transversal
B. Elektromagnetik
C. Mekanik
D. Cahaya
E. Radio
Jika sebuah pegas ditarik dengan gaya 10 N dan bertambah panjang 2 cm, maka konstanta pegasnya adalah…
A. 5 N/m
B. 50 N/m
C. 500 N/m
D. 1000 N/m
E. 2000 N/m
Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika g = 10 m/s², waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai titik tertinggi adalah…
A. 1 s
B. 2 s
C. 3 s
D. 4 s
E. 5 s
Sebuah gaya 50 N bekerja pada sebuah benda selama 0,2 s. Besar impuls yang bekerja pada benda adalah…
A. 5 Ns
B. 10 Ns
C. 25 Ns
D. 100 Ns
E. 250 Ns
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 2 kg air dari 20 °C menjadi 30 °C jika kalor jenis air 4200 J/kg°C adalah…
A. 4200 J
B. 8400 J
C. 42000 J
D. 84000 J
E. 168000 J
Perhatikan pernyataan berikut ini:
1. Massa
2. Panjang
3. Berat
4. Waktu
5. Gaya
Yang termasuk besaran turunan adalah…
A. 1, 2, 3
B. 1, 2, 4
C. 3 dan 5
D. 3, 4, 5
E. 1, 3, 5

II. Soal Isian Singkat

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

Perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan disebut __________.
Alat ukur yang memiliki tingkat ketelitian 0,01 mm adalah __________.
Gaya gravitasi adalah contoh dari gaya __________.
Prinsip bahwa “tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar” dikenal sebagai Hukum __________.
Energi yang dimiliki benda karena kedudukannya disebut energi __________.

III. Soal Uraian

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jelas dan lengkap!

Jelaskan perbedaan antara besaran pokok dan besaran turunan, berikan masing-masing 3 contoh!
Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian didorong dengan gaya 20 N. Hitunglah percepatan benda tersebut dan kecepatan benda setelah 3 detik!
Jelaskan bunyi Hukum Archimedes dan berikan satu contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari!
Sebuah pemanas air memiliki daya 500 Watt. Berapa energi listrik (dalam Joule) yang digunakan pemanas tersebut jika dinyalakan selama 10 menit?
Sebutkan dan jelaskan 3 jenis perpindahan kalor!

IV. Soal Menjodohkan

Jodohkan pernyataan pada kolom A dengan jawaban yang tepat pada kolom B!

Soal 1

Kolom A (Pernyataan)	Kolom B (Konsep/Satuan)
1. Satuan massa dalam SI	a. Joule
2. Besaran yang memiliki nilai dan arah	b. Kilogram
3. Satuan energi	c. Vektor
4. Alat ukur panjang dengan ketelitian 0,1 mm	d. Sekon
5. Satuan waktu dalam SI	e. Jangka sorong

Soal 2

Kolom A (Pernyataan)	Kolom B (Hukum/Prinsip)
1. Kelembaman benda	a. Hukum II Newton
2. F = m × a	b. Hukum Pascal
3. Aksi = -Reaksi	c. Hukum I Newton
4. Gaya angkat pada fluida	d. Hukum III Newton
5. Tekanan diteruskan ke segala arah	e. Hukum Archimedes

Kunci Jawaban dan Pembahasan

I. Pilihan Ganda

B. Panjang, massa, waktu
Penjelasan: Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada besaran lain. Panjang, massa, dan waktu adalah contoh besaran pokok.
B. Joule
Penjelasan: Satuan SI untuk energi (termasuk usaha dan kalor) adalah Joule. Watt adalah satuan daya, Newton satuan gaya, Pascal satuan tekanan, dan Volt satuan beda potensial listrik.
B. 20 m/s
Penjelasan: Menggunakan rumus GLBB, v_t = v₀ + a × t. v_t = 10 + 2 × 5 = 10 + 10 = 20 m/s.
C. Benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja padanya nol.
Penjelasan: Ini adalah pernyataan Hukum I Newton atau hukum kelembaman.
C. 100 J
Penjelasan: Usaha (W) = Gaya (F) × Perpindahan (s). W = 20 N × 5 m = 100 J.
C. 16 J
Penjelasan: Energi kinetik (Ek) = ¹⁄₂ × m × v². Ek = ¹⁄₂ × 2 kg × (4 m/s)² = 1 × 16 = 16 J.
B. 1 dan 3
Penjelasan: Besaran vektor memiliki nilai dan arah. Contohnya kecepatan, gaya, percepatan. Massa dan waktu adalah besaran skalar (hanya nilai).
C. Seseorang mendayung perahu ke belakang, perahu bergerak ke depan.
Penjelasan: Ini adalah contoh aksi-reaksi. Aksi (dayung mendorong air ke belakang) menghasilkan reaksi (air mendorong perahu ke depan).
C. 50 J
Penjelasan: Energi potensial (Ep) = m × g × h. Ep = 0,5 kg × 10 m/s² × 10 m = 50 J.
C. 77 °F
Penjelasan: Rumus konversi Celcius ke Fahrenheit: °F = (⁹⁄₅ × °C) + 32. °F = (⁹⁄₅ × 25) + 32 = (9 × 5) + 32 = 45 + 32 = 77 °F.
D. Menyublim
Penjelasan: Menyublim adalah perubahan wujud dari padat langsung ke gas, atau sebaliknya dari gas langsung ke padat (deposisi).
C. Hidrometer
Penjelasan: Hidrometer digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Termometer untuk suhu, barometer untuk tekanan udara, manometer untuk tekanan gas/cair, jangka sorong untuk panjang.
C. Massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis air.
Penjelasan: Benda akan terapung jika massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis fluida tempatnya berada.
C. Massa jenis zat cair dan kedalaman
Penjelasan: Tekanan hidrostatis (P_h) = ρ × g × h, di mana ρ adalah massa jenis zat cair, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah kedalaman.
C. Mekanik
Penjelasan: Bunyi memerlukan medium untuk merambat, sehingga termasuk gelombang mekanik. Gelombang transversal adalah arah rambat tegak lurus arah getar, gelombang elektromagnetik tidak butuh medium.
C. 500 N/m
Penjelasan: Hukum Hooke: F = k × Δx. k = F / Δx. Δx = 2 cm = 0,02 m. k = 10 N / 0,02 m = 500 N/m.
B. 2 s
Penjelasan: Pada titik tertinggi, kecepatan akhir (v_t) = 0. Menggunakan rumus v_t = v₀ – g × t (karena melawan gravitasi). 0 = 20 – 10 × t. 10t = 20. t = 2 s.
B. 10 Ns
Penjelasan: Impuls (I) = Gaya (F) × Waktu (Δt). I = 50 N × 0,2 s = 10 Ns.
D. 84000 J
Penjelasan: Kalor (Q) = m × c × ΔT. Q = 2 kg × 4200 J/kg°C × (30-20)°C = 2 × 4200 × 10 = 84000 J.
C. 3 dan 5
Penjelasan: Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Berat (massa × gravitasi) dan Gaya (massa × percepatan) adalah besaran turunan. Massa, panjang, dan waktu adalah besaran pokok.

II. Isian Singkat

Gerak
Mikrometer sekrup
Tak sentuh (atau Gaya jarak jauh)
Pascal
Potensial

III. Uraian

Perbedaan besaran pokok dan besaran turunan:
Besaran Pokok: Besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Contoh: Panjang (meter), Massa (kilogram), Waktu (sekon).
Besaran Turunan: Besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok. Contoh: Kecepatan (m/s), Gaya (Newton), Luas (m²).
Diketahui: m = 4 kg, F = 20 N, v₀ = 0 m/s, t = 3 s.
– Percepatan (a): F = m × a => 20 N = 4 kg × a => a = 20/4 = 5 m/s².
– Kecepatan setelah 3 detik (v_t): v_t = v₀ + a × t => v_t = 0 + 5 m/s² × 3 s = 15 m/s.
Hukum Archimedes berbunyi: “Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.”
Contoh penerapan: Kapal laut dapat mengapung di air karena gaya apung yang diterima kapal sama dengan berat total kapal, meskipun kapal terbuat dari baja yang massa jenisnya lebih besar dari air.
Diketahui: P = 500 Watt, t = 10 menit = 10 × 60 s = 600 s.
Energi listrik (W) = Daya (P) × Waktu (t).
W = 500 Watt × 600 s = 300.000 Joule.
Tiga jenis perpindahan kalor:
1. Konduksi: Perpindahan kalor melalui zat perantara tanpa disertai perpindahan partikel zat perantara tersebut. Contoh: Ujung sendok menjadi panas saat digunakan mengaduk kopi panas.
2. Konveksi: Perpindahan kalor melalui zat perantara yang disertai perpindahan partikel zat perantara tersebut. Contoh: Air mendidih dalam panci, gerakan udara panas dari AC.
3. Radiasi: Perpindahan kalor tanpa memerlukan zat perantara (medium). Contoh: Panas matahari sampai ke bumi, rasa hangat saat berada di dekat api unggun.

IV. Menjodohkan