Kumpulan Soal Fisika Satuan: Pilihan Ganda, Uraian, & Konversi

A. Pilihan Ganda

1. Satuan Sistem Internasional (SI) untuk massa adalah…
   • Gram
   • Newton
   • Kilogram
   • Pon
   Jawaban: Kilogram
   Penjelasan: Kilogram adalah satuan SI untuk besaran pokok massa.
2. Di antara besaran berikut, yang termasuk besaran pokok adalah…
   • Kecepatan
   • Luas
   • Suhu
   • Volume
   Jawaban: Suhu
   Penjelasan: Suhu adalah salah satu dari tujuh besaran pokok, sedangkan lainnya adalah besaran turunan.
3. Satuan SI untuk kecepatan adalah…
   • Meter (m)
   • Sekon (s)
   • Meter per sekon (m/s)
   • Kilogram (kg)
   Jawaban: Meter per sekon (m/s)
   Penjelasan: Kecepatan adalah besaran turunan yang didefinisikan sebagai jarak dibagi waktu, sehingga satuannya adalah meter per sekon.
4. Dimensi dari usaha adalah…
   • [M][L][T]⁻¹
   • [M][L]²[T]⁻¹
   • [M][L]²[T]⁻²
   • [M][L]²[T]⁻³
   Jawaban: [M][L]²[T]⁻²
   Penjelasan: Usaha (W) didefinisikan sebagai Gaya (F) dikali jarak (s). F = massa × percepatan = [M][L][T]⁻². Jadi, W = [M][L][T]⁻² × [L] = [M][L]²[T]⁻².
5. Faktor konversi dari kilometer (km) ke meter (m) adalah…
   • 10
   • 100
   • 1000
   • 10000
   Jawaban: 1000
   Penjelasan: 1 kilometer = 1000 meter. Jadi, untuk mengubah km ke m, kalikan dengan 1000.
6. Berapa cm³ dalam 1 liter?
   • 1 cm³
   • 10 cm³
   • 100 cm³
   • 1000 cm³
   Jawaban: 1000 cm³
   Penjelasan: 1 liter didefinisikan setara dengan 1000 cm³.
7. Kelompok besaran di bawah ini yang semuanya termasuk besaran pokok adalah…
   • Massa, Volume, Waktu
   • Waktu, Kecepatan, Intensitas Cahaya
   • Massa, Waktu, Intensitas Cahaya
   • Volume, Suhu, Luas
   Jawaban: Massa, Waktu, Intensitas Cahaya
   Penjelasan: Massa, waktu, dan intensitas cahaya adalah besaran pokok. Volume dan kecepatan adalah besaran turunan.
8. Satuan gaya dalam SI adalah…
   • Joule
   • Watt
   • Pascal
   • Newton
   Jawaban: Newton
   Penjelasan: Newton (N) adalah satuan SI untuk gaya.
9. Konversikan 130 km/jam ke m/s (paling mendekati):
   • 36 m/s
   • 30 m/s
   • 25 m/s
   • 20 m/s
   Jawaban: 36 m/s
   Penjelasan: 130 km/jam = 130 × (1000 m / 3600 s) = 130 × 5/18 m/s = 36.11 m/s (paling mendekati 36 m/s jika pembulatan)
10. Satuan SI untuk kuat arus listrik adalah…
    • Volt
    • Ohm
    • Watt
    • Ampere
    Jawaban: Ampere
    Penjelasan: Ampere adalah satuan SI untuk kuat arus listrik.
11. Perbedaan utama antara besaran pokok dan besaran turunan adalah…
    • Besaran pokok hanya ada 3, besaran turunan lebih dari itu.
    • Besaran pokok tidak memiliki satuan, besaran turunan memiliki satuan.
    • Besaran pokok memiliki satuan yang didefinisikan, besaran turunan memiliki satuan yang diturunkan.
    • Besaran pokok selalu berupa skalar, besaran turunan selalu berupa vektor.
    Jawaban: Besaran pokok memiliki satuan yang didefinisikan, besaran turunan memiliki satuan yang diturunkan.
    Penjelasan: Perbedaan fundamental antara besaran pokok dan besaran turunan terletak pada definisi satuannya.
12. Dimensi dari momentum adalah…
    • [M][L]²[T]⁻¹
    • [M][L][T]⁻¹
    • [M][L][T]⁻²
    • [M][L]²[T]⁻²
    Jawaban: [M][L][T]⁻¹
    Penjelasan: Momentum (p) = massa (m) × kecepatan (v). Massa = [M], Kecepatan = [L][T]⁻¹. Jadi p = [M][L][T]⁻¹.
13. Satuan SI untuk tekanan adalah…
    • Joule (J)
    • Watt (W)
    • Pascal (Pa)
    • Hertz (Hz)
    Jawaban: Pascal (Pa)
    Penjelasan: Pascal adalah satuan SI untuk tekanan. Tekanan = Gaya / Luas = Newton / meter².
14. Satuan energi dalam Sistem Internasional adalah…
    • Kalori
    • Kilowatt-jam
    • Joule
    • Erg
    Jawaban: Joule
    Penjelasan: Joule adalah satuan SI untuk energi.
15. Manakah di antara satuan berikut yang merupakan satuan dari besaran pokok?
    • Joule
    • Watt
    • Kilogram
    • Newton
    Jawaban: Kilogram
    Penjelasan: Dari pilihan yang ada, hanya kilogram yang merupakan satuan besaran pokok (massa).
16. Pasangan besaran dan dimensi yang benar adalah…
    • Waktu = [T]
    • Massa = [M]
    • Jarak = [L]
    • Suhu = [θ]
    Jawaban: Jarak = [L]
    Penjelasan: Jarak adalah besaran panjang, dimensinya [L].
17. Yang BUKAN termasuk besaran pokok adalah…
    • Massa
    • Panjang
    • Waktu
    • Volume
    Jawaban: Volume
    Penjelasan: Volume diturunkan dari panjang (panjang × lebar × tinggi = L³), sehingga merupakan besaran turunan.
18. Satuan SI untuk daya adalah…
    • Joule
    • Newton
    • Watt
    • Volt
    Jawaban: Watt
    Penjelasan: Daya adalah laju energi per waktu, satuannya Watt (Joule/sekon).
19. Awalan ‘mikro’ memiliki faktor pengali sebesar…
    • 10⁻³
    • 10⁻⁶
    • 10⁻⁹
    • 10⁻¹²
    Jawaban: 10⁻⁶
    Penjelasan: Faktor konversi untuk mikro adalah 10⁻⁶.
20. Salah satu kegunaan analisis dimensi dalam fisika adalah untuk memeriksa…
    • Angka-angka konstanta dalam persamaan
    • Konsistensi dimensi kedua ruas persamaan
    • Nilai-nilai besaran yang digunakan
    • Keberadaan vektor di kedua ruas persamaan
    Jawaban: Konsistensi dimensi kedua ruas persamaan
    Penjelasan: Sebuah persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama di kedua ruasnya agar secara fundamental benar. Jika tidak, persamaan tersebut pasti salah.

B. Isian Singkat

1. Sebutkan 3 besaran pokok beserta satuan SI-nya!
   Jawaban: Panjang (meter), Massa (kilogram), Waktu (sekon). (Pilihan lain: Suhu (Kelvin), Kuat Arus Listrik (Ampere), Intensitas Cahaya (Kandela), Jumlah Zat (Mol).)
2. Jelaskan perbedaan antara besaran pokok dan besaran turunan!
   Jawaban: Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan secara mandiri dan tidak diturunkan dari besaran lain. Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok.
3. Tuliskan dimensi dari gaya dan energi!
   Jawaban: Dimensi gaya = [M][L][T]⁻², Dimensi energi = [M][L]²[T]⁻².
4. Konversikan 72 km/jam ke dalam satuan m/s!
   Jawaban: 72 km/jam = 72 × (1000 m / 3600 s) = 72 × (5/18) m/s = 4 × 5 m/s = 20 m/s.
5. Mengapa penting untuk menggunakan satuan standar (SI) dalam fisika?
   Jawaban: Penting untuk memastikan keseragaman, memudahkan komunikasi dan pertukaran informasi ilmiah secara global, serta menghindari kesalahan dalam perhitungan karena perbedaan sistem satuan.

C. Uraian

1. Jelaskan konsep besaran pokok dan besaran turunan. Berikan contoh masing-masing minimal 3 besaran beserta satuan SI-nya.
   Pembahasan:
   Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan secara independen dan tidak diturunkan dari besaran lain. Contoh: Panjang (meter, m), Massa (kilogram, kg), Waktu (sekon, s). Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok. Contoh: Luas (meter persegi, m²), Kecepatan (meter per sekon, m/s), Gaya (Newton, N atau kg·m/s²).
2. Uraikan mengapa analisis dimensi penting dalam fisika dan berikan contoh penerapannya dalam memeriksa kebenaran suatu persamaan.
   Pembahasan:
   Analisis dimensi penting dalam fisika untuk: 1. Memeriksa konsistensi satuan dalam persamaan fisika. Jika dimensi kedua ruas persamaan tidak sama, maka persamaan tersebut pasti salah. 2. Menurunkan hubungan antar besaran fisika. Contoh penerapan: Memeriksa persamaan energi kinetik E_k = 1/2 mv². Dimensi E_k adalah [M][L]²[T]⁻². Dimensi 1/2 mv² adalah [M] * ([L][T]⁻¹)² = [M][L]²[T]⁻². Karena dimensinya sama, persamaan ini konsisten secara dimensi (belum tentu benar secara numerik, tapi setidaknya tidak salah secara fundamental).
3. Sebuah benda memiliki volume 2000 cm³. Jika massa jenis benda tersebut adalah 0,8 g/cm³, tentukan massa benda dalam kilogram (kg) dan volume dalam meter kubik (m³).
   Pembahasan:
   1. Volume benda dalam m³: 2000 cm³ = 2000 × (10⁻² m)³ = 2000 × 10⁻⁶ m³ = 2 × 10⁻³ m³. 2. Massa jenis dalam kg/m³: 0,8 g/cm³ = 0,8 × (10⁻³ kg) / (10⁻² m)³ = 0,8 × 10⁻³ kg / 10⁻⁶ m³ = 0,8 × 10³ kg/m³ = 800 kg/m³. 3. Massa benda: massa = massa jenis × volume = 800 kg/m³ × 2 × 10⁻³ m³ = 1,6 kg.
4. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 90 km/jam. Tentukan berapa jarak yang ditempuh mobil dalam satuan meter jika bergerak selama 10 menit.
   Pembahasan:
   1. Konversi kecepatan: 90 km/jam = 90 × (1000 m / 3600 s) = 90 × 5/18 m/s = 5 × 5 m/s = 25 m/s. 2. Konversi waktu: 10 menit = 10 × 60 sekon = 600 sekon. 3. Jarak yang ditempuh: jarak = kecepatan × waktu = 25 m/s × 600 s = 15000 meter.
5. Jelaskan apa itu Sistem Internasional (SI) dan sebutkan keuntungan utama penggunaannya dibandingkan sistem satuan lain.
   Pembahasan:
   Sistem Internasional (SI) adalah sistem satuan pengukuran standar yang digunakan di seluruh dunia untuk memudahkan komunikasi ilmiah dan teknis. Keuntungan utama penggunaannya: 1. Universalitas: Digunakan secara global, meminimalkan kebingungan dan kesalahan dalam pertukaran data dan informasi antarnegara atau antarbidang ilmu. 2. Koheren: Satuan besaran turunan dapat diturunkan langsung dari satuan besaran pokok tanpa faktor pengali numerik (selain 1), misalnya 1 Newton = 1 kg·m/s². 3. Desimal: Sistem ini berbasis kelipatan sepuluh, memudahkan konversi antar satuan (misalnya kilometer ke meter). 4. Presisi: Satuan SI didefinisikan dengan sangat presisi berdasarkan konstanta fisika fundamental.

D. Menjodohkan