Persiapkan diri Anda menghadapi seleksi masuk perguruan tinggi dengan kumpulan latihan soal Fisika SNMPTN 2020 ini. Kami menyajikan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga menjodohkan, yang dirancang khusus untuk menguji pemahaman Anda terhadap konsep-konsep fisika esensial. Dengan pembahasan yang jelas dan format yang mudah dipahami, Anda akan menemukan materi yang relevan dengan kurikulum SMA dan standar soal SNMPTN. Latihan soal ini mencakup topik-topik kunci seperti Mekanika, Termodinamika, Gelombang, Listrik-Magnet, dan Fisika Modern. Tingkatkan kemampuan analisis dan pemecahan masalah Anda, identifikasi area yang perlu diperkuat, dan bangun kepercayaan diri untuk meraih skor terbaik di ujian sesungguhnya. Mulai latihan sekarang dan jadikan impian masuk kampus favorit Anda menjadi kenyataan!
Contoh Soal soal fisika SNMPTN 2020
A. Pilihan Ganda
1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengalami percepatan konstan 2 m/s². Jarak yang ditempuh mobil setelah 5 detik adalah…
- A. 25 m
- B. 50 m
- C. 75 m
- D. 100 m
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan (GLBB): s = v₀t + 1/2 at². Dengan v₀ = 10 m/s, a = 2 m/s², t = 5 s. Maka, s = (10 × 5) + (1/2 × 2 × 5²) = 50 + (1 × 25) = 50 + 25 = 75 m.
2. Dua buah benda bermassa m₁ = 2 kg dan m₂ = 3 kg dihubungkan oleh tali tak bermassa melalui sebuah katrol licin. Jika m₁ berada di atas meja licin dan m₂ menggantung bebas, percepatan sistem adalah…
- A. 4 m/s²
- B. 6 m/s²
- C. 8 m/s²
- D. 10 m/s²
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Gaya penyebab gerak adalah gaya gravitasi pada m₂ (W₂ = m₂g). Massa total sistem adalah m₁ + m₂. Maka, percepatan a = W₂ / (m₁ + m₂) = (3 kg × 10 m/s²) / (2 kg + 3 kg) = 30 N / 5 kg = 6 m/s².
3. Sebuah benda bermassa 4 kg ditarik dengan gaya 20 N membentuk sudut 37° terhadap horizontal (sin 37° = 0,6; cos 37° = 0,8). Jika lantai licin, usaha yang dilakukan gaya tersebut untuk memindahkan benda sejauh 5 m adalah…
- A. 60 J
- B. 70 J
- C. 75 J
- D. 80 J
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Usaha (W) = F cos θ × s. Dengan F = 20 N, θ = 37°, s = 5 m. W = 20 × cos 37° × 5 = 20 × 0,8 × 5 = 80 J.
4. Sebuah bola bermassa 0,5 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s menumbuk dinding secara elastis. Jika bola memantul dengan kecepatan yang sama, besar impuls yang dialami bola adalah…
- A. 5 Ns
- B. 10 Ns
- C. 15 Ns
- D. 20 Ns
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Impuls (I) = Δp = m(v’ – v). Karena tumbukan elastis dan kecepatan sama, arah berlawanan, jadi v’ = -v. Maka I = m(-v – v) = -2mv. Besar impuls = | -2 × 0,5 kg × 10 m/s | = 10 Ns. (Arah impuls berlawanan dengan arah datangnya bola).
5. Momen inersia sebuah silinder pejal bermassa M dan jari-jari R yang berotasi terhadap sumbu yang melalui pusatnya adalah…
- A. 1/2 MR²
- B. MR²
- C. 2/5 MR²
- D. 1/12 ML²
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Ini adalah rumus standar untuk momen inersia silinder pejal yang berotasi terhadap sumbu pusatnya.
6. Sebuah benda terapung di air dengan 2/3 volumenya tercelup. Jika massa jenis air 1000 kg/m³, massa jenis benda tersebut adalah…
- A. 333 kg/m³
- B. 500 kg/m³
- C. 667 kg/m³
- D. 750 kg/m³
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Menurut Hukum Archimedes, gaya apung sama dengan berat benda. ρ_air × g × V_tercelup = ρ_benda × g × V_benda. Karena V_tercelup = 2/3 V_benda, maka ρ_air × 2/3 V_benda = ρ_benda × V_benda. Jadi, ρ_benda = 2/3 ρ_air = 2/3 × 1000 kg/m³ = 666,67 kg/m³ atau sekitar 667 kg/m³.
7. Sebuah mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K dan suhu rendah 400 K. Efisiensi mesin Carnot tersebut adalah…
- A. 25%
- B. 30%
- C. 33,33%
- D. 50%
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Efisiensi (η) mesin Carnot = 1 – (T_rendah / T_tinggi). η = 1 – (400 K / 600 K) = 1 – 2/3 = 1/3. Dalam persen, η = 1/3 × 100% ≈ 33,33%.
8. Cepat rambat bunyi di udara pada suhu 0°C adalah 331 m/s. Jika suhu udara naik menjadi 27°C, cepat rambat bunyi di udara menjadi sekitar…
- A. 331 m/s
- B. 337 m/s
- C. 342 m/s
- D. 347 m/s
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Cepat rambat bunyi (v) berbanding lurus dengan akar kuadrat suhu mutlak (T). v₂/v₁ = √(T₂/T₁). T₁ = 0°C = 273 K, T₂ = 27°C = 300 K. v₂ = v₁ × √(T₂/T₁) = 331 × √(300/273) ≈ 331 × √(1,0989) ≈ 331 × 1,048 ≈ 347 m/s.
9. Sebuah cermin cekung memiliki jari-jari kelengkungan 40 cm. Jika sebuah benda diletakkan 30 cm di depan cermin, sifat bayangan yang terbentuk adalah…
- A. Nyata, tegak, diperkecil
- B. Nyata, terbalik, diperbesar
- C. Maya, tegak, diperbesar
- D. Maya, terbalik, diperkecil
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Jari-jari kelengkungan R = 40 cm, maka fokus f = R/2 = 20 cm. Jarak benda s = 30 cm. Menggunakan rumus 1/f = 1/s + 1/s’, maka 1/20 = 1/30 + 1/s’. 1/s’ = 1/20 – 1/30 = (3-2)/60 = 1/60. Jadi, s’ = 60 cm. Karena s’ positif, bayangan nyata. Karena s’ > s, bayangan diperbesar. Karena cermin cekung dan benda di antara f dan R, bayangan terbalik.
10. Dua muatan listrik q₁ = +2 μC dan q₂ = -4 μC terpisah sejauh 3 cm. Besar gaya Coulomb antara kedua muatan adalah… (k = 9 × 10⁹ Nm²/C²)
- A. 20 N
- B. 40 N
- C. 60 N
- D. 80 N
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Gaya Coulomb F = k |q₁q₂| / r². q₁ = 2 × 10⁻⁶ C, q₂ = 4 × 10⁻⁶ C, r = 3 cm = 0,03 m = 3 × 10⁻² m. F = (9 × 10⁹ × 2 × 10⁻⁶ × 4 × 10⁻⁶) / (3 × 10⁻²)² = (72 × 10⁻³) / (9 × 10⁻⁴) = 8 × 10¹ N = 80 N.
11. Hambatan total dari tiga resistor R₁ = 3 Ω, R₂ = 6 Ω, dan R₃ = 9 Ω yang disusun secara paralel adalah…
- A. 1,2 Ω
- B. 1,64 Ω
- C. 2,0 Ω
- D. 18 Ω
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Untuk resistor paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃. 1/R_total = 1/3 + 1/6 + 1/9 = (6 + 3 + 2)/18 = 11/18. R_total = 18/11 Ω ≈ 1,64 Ω.
12. Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 2 A. Besar induksi magnetik pada titik yang berjarak 4 cm dari kawat adalah… (μ₀ = 4π × 10⁻⁷ Tm/A)
- A. 1 × 10⁻⁵ T
- B. 2 × 10⁻⁵ T
- C. 4 × 10⁻⁵ T
- D. 8 × 10⁻⁵ T
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Induksi magnetik (B) kawat lurus panjang: B = (μ₀I) / (2πa). I = 2 A, a = 4 cm = 0,04 m. B = (4π × 10⁻⁷ × 2) / (2π × 0,04) = (8π × 10⁻⁷) / (0,08π) = 1 × 10⁻⁵ T.
13. Fenomena yang menunjukkan bahwa cahaya dapat berperilaku sebagai partikel adalah…
- A. Difraksi
- B. Interferensi
- C. Efek fotolistrik
- D. Polarisasi
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Efek fotolistrik adalah fenomena di mana elektron dipancarkan dari permukaan logam ketika cahaya dengan frekuensi tertentu menyinarinya, yang hanya dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai partikel (foton).
14. Inti atom yang memiliki jumlah proton 6 dan jumlah neutron 8 adalah…
- A. ¹²₆C
- B. ¹⁴₆C
- C. ¹⁴₈O
- D. ¹²₈O
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Nomor atom (Z) adalah jumlah proton, yaitu 6. Nomor massa (A) adalah jumlah proton + neutron = 6 + 8 = 14. Lambang unsur C (Karbon) memiliki Z = 6. Jadi, simbolnya adalah ¹⁴₆C.
15. Sebuah benda hitam memancarkan radiasi dengan daya P pada suhu T. Jika suhu benda hitam menjadi 2T, daya radiasi yang dipancarkan adalah…
- A. 2P
- B. 4P
- C. 8P
- D. 16P
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Menurut Hukum Stefan-Boltzmann, daya radiasi (P) berbanding lurus dengan suhu mutlak pangkat empat (P ∝ T⁴). Jika suhu menjadi 2T, maka daya baru P’ ∝ (2T)⁴ = 16T⁴. Jadi, P’ = 16P.
16. Jika sebuah benda bergerak mendekati kecepatan cahaya, maka menurut teori relativitas khusus, massa benda akan…
- A. Bertambah
- B. Berkurang
- C. Tetap
- D. Berubah secara periodik
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Salah satu konsekuensi teori relativitas khusus Einstein adalah dilatasi massa, di mana massa benda yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya akan meningkat relatif terhadap massa diamnya.
17. Besaran yang memiliki dimensi [M][L]²[T]⁻² adalah…
- A. Gaya
- B. Daya
- C. Energi
- D. Tekanan
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Energi memiliki dimensi [M][L]²[T]⁻². Massa (M), panjang (L), waktu (T). Rumus energi kinetik: 1/2 mv². Dimensi: [M][L/T]² = [M][L]²[T]⁻².
18. Sebuah ayunan sederhana bergetar dengan frekuensi 0,5 Hz. Periode getaran ayunan tersebut adalah…
- A. 2 detik
- B. 1 detik
- C. 0,5 detik
- D. 0,25 detik
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Periode (T) adalah kebalikan dari frekuensi (f). T = 1/f. T = 1 / 0,5 Hz = 2 detik.
19. Sebuah transformator ideal memiliki jumlah lilitan primer 1000 dan lilitan sekunder 200. Jika tegangan primer 220 V, tegangan sekunder adalah…
- A. 22 V
- B. 44 V
- C. 110 V
- D. 220 V
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Untuk transformator ideal: V_p / V_s = N_p / N_s. 220 V / V_s = 1000 / 200. 220 / V_s = 5. V_s = 220 / 5 = 44 V.
20. Hukum yang menyatakan bahwa arus induksi akan muncul dalam arah yang sedemikian rupa sehingga menentang perubahan fluks magnetik yang menyebabkannya adalah…
- A. Hukum Ampere
- B. Hukum Faraday
- C. Hukum Lenz
- D. Hukum Ohm
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Hukum Lenz menjelaskan arah arus induksi yang selalu menentang penyebabnya.
B. Isian Singkat
1. Berapakah daya yang dihasilkan oleh sebuah lampu jika tegangan 12 V dan arus yang mengalir 0,5 A?
Jawaban: 6 Watt
2. Benda bermassa 5 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Berapakah kecepatan benda saat menyentuh tanah? (g = 10 m/s²)
Jawaban: 20 m/s
3. Jika panjang gelombang cahaya adalah 600 nm, berapakah frekuensi cahaya tersebut? (c = 3 × 10⁸ m/s)
Jawaban: 5 × 10¹⁴ Hz
4. Berapakah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 2 kg air dari 20°C menjadi 80°C? (Kalor jenis air = 4200 J/kg°C)
Jawaban: 504.000 J
5. Sebuah partikel alfa (muatan +2e) bergerak tegak lurus terhadap medan magnet seragam 0,5 T dengan kecepatan 4 × 10⁶ m/s. Berapakah besar gaya Lorentz yang dialami partikel tersebut? (e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C)
Jawaban: 6,4 × 10⁻¹³ N
C. Menjodohkan
1. Jodohkan konsep fisika berikut dengan definisinya yang tepat.
| Premis | Respon |
|---|---|
| Hukum Kekekalan Energi | Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berubah bentuk. |
| Hukum Newton I | Sebuah benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja padanya nol. |
| Efek Doppler | Perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang yang diterima oleh pengamat karena adanya gerak relatif sumber gelombang dan pengamat. |
| Resistansi | Ukuran penolakan suatu bahan terhadap aliran arus listrik. |
2. Jodohkan besaran fisika berikut dengan satuannya dalam Sistem Internasional (SI).
| Premis | Respon |
|---|---|
| Gaya | Newton (N) |
| Daya | Watt (W) |
| Tekanan | Pascal (Pa) |
| Muatan Listrik | Coulomb (C) |
| Medan Magnet | Tesla (T) |
D. Uraian
1. Jelaskan perbedaan antara gelombang transversal dan gelombang longitudinal, serta berikan masing-masing satu contoh fenomena dalam kehidupan sehari-hari!
Gelombang transversal adalah gelombang di mana arah getar mediumnya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Contoh: gelombang pada tali yang digerakkan naik turun, gelombang cahaya. Gelombang longitudinal adalah gelombang di mana arah getar mediumnya sejajar dengan arah rambat gelombang. Contoh: gelombang bunyi, gelombang pada pegas (slingshot) yang digerakkan maju-mundur.
2. Sebuah satelit bermassa m mengorbit bumi pada ketinggian h dari permukaan bumi. Jika massa bumi M dan jari-jari bumi R, tentukan: a) Kecepatan orbit satelit, dan b) Periode orbit satelit.
a) Kecepatan orbit satelit (v): Gaya gravitasi menyediakan gaya sentripetal. GmM / (R+h)² = mv² / (R+h). Maka, v² = GM / (R+h), sehingga v = √[GM / (R+h)]. b) Periode orbit satelit (T): T = 2π(R+h) / v. Substitusikan v, maka T = 2π(R+h) / √[GM / (R+h)] = 2π √[(R+h)³ / GM].
3. Jelaskan prinsip kerja dasar dari efek fotolistrik dan bagaimana fenomena ini mendukung teori kuantum cahaya!
Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan logam ketika disinari cahaya dengan frekuensi tertentu. Prinsip kerjanya adalah setiap foton cahaya memiliki energi E = hf (h = konstanta Planck, f = frekuensi). Jika energi foton ini lebih besar dari fungsi kerja (energi minimum yang diperlukan elektron untuk lepas dari permukaan logam), maka elektron akan terlepas. Energi sisa akan menjadi energi kinetik elektron. Fenomena ini mendukung teori kuantum cahaya karena menjelaskan bahwa cahaya tidak hanya berperilaku sebagai gelombang, tetapi juga sebagai partikel diskrit (foton) yang energinya terkuantisasi, bukan kontinyu. Intensitas cahaya mempengaruhi jumlah foton, sedangkan frekuensi cahaya mempengaruhi energi per foton, yang esensial untuk melepaskan elektron.
4. Dua buah kawat lurus sejajar terpisah sejauh 10 cm. Kawat pertama dialiri arus 2 A dan kawat kedua 3 A dengan arah yang sama. Hitunglah besar dan arah gaya per satuan panjang yang dialami masing-masing kawat!
Gaya per satuan panjang (F/L) antara dua kawat sejajar adalah F/L = (μ₀I₁I₂) / (2πa). Dengan I₁ = 2 A, I₂ = 3 A, a = 10 cm = 0,1 m, μ₀ = 4π × 10⁻⁷ Tm/A. F/L = (4π × 10⁻⁷ × 2 × 3) / (2π × 0,1) = (24π × 10⁻⁷) / (0,2π) = 120 × 10⁻⁷ N/m = 1,2 × 10⁻⁵ N/m. Karena arah arus sama, gaya yang terjadi adalah gaya tarik-menarik. Jadi, masing-masing kawat mengalami gaya tarik-menarik sebesar 1,2 × 10⁻⁵ N/m.
5. Sebuah gas ideal mengalami proses isobarik di mana volumenya memuai dari 2 m³ menjadi 5 m³ pada tekanan konstan 10⁵ Pa. Hitunglah usaha yang dilakukan gas dan perubahan energi dalamnya jika diketahui kalor yang diserap gas adalah 5 × 10⁵ J!
Usaha (W) yang dilakukan gas pada proses isobarik adalah W = PΔV. W = 10⁵ Pa × (5 m³ – 2 m³) = 10⁵ × 3 = 3 × 10⁵ J. Perubahan energi dalam (ΔU) dapat dihitung menggunakan Hukum Termodinamika I: Q = ΔU + W. Q = 5 × 10⁵ J. Maka, ΔU = Q – W = 5 × 10⁵ J – 3 × 10⁵ J = 2 × 10⁵ J.