soal fisika kunci jawaban

Latihan Soal Fisika Lengkap dengan Kunci Jawaban

Selamat datang di kumpulan soal fisika lengkap dengan kunci jawaban! Artikel ini dirancang khusus untuk membantu Anda memahami berbagai konsep fisika, mulai dari mekanika, listrik, magnet, hingga gelombang dan termodinamika. Kami menyediakan berbagai jenis soal, termasuk pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan menjodohkan, agar Anda dapat menguji pemahaman dari berbagai sudut pandang.

Setiap soal telah disusun dengan cermat untuk mencakup materi-materi penting dalam kurikulum fisika. Setelah mencoba menjawab, Anda bisa langsung memeriksa jawaban Anda di bagian Kunci Jawaban yang dilengkapi dengan penjelasan singkat untuk soal pilihan ganda. Manfaatkan kesempatan ini untuk memperdalam pengetahuan Anda dan bersiap menghadapi ujian fisika dengan lebih percaya diri!

I. Soal Pilihan Ganda

1. Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut konstan 20 rad/s. Jika jari-jari lintasan 0,5 m, kecepatan linear benda tersebut adalah…
   A. 5 m/s
   B. 10 m/s
   C. 20 m/s
   D. 40 m/s
   E. 100 m/s
2. Sebuah balok bermassa 2 kg didorong dengan gaya 10 N sehingga bergerak di atas permukaan licin. Percepatan balok tersebut adalah…
   A. 2 m/s²
   B. 5 m/s²
   C. 10 m/s²
   D. 12 m/s²
   E. 20 m/s²
3. Usaha yang dilakukan untuk memindahkan benda sejauh 5 meter dengan gaya 20 N yang searah dengan perpindahan adalah…
   A. 4 J
   B. 15 J
   C. 25 J
   D. 100 J
   E. 200 J
4. Satuan dari daya dalam Sistem Internasional (SI) adalah…
   A. Joule
   B. Newton
   C. Watt
   D. Volt
   E. Ampere
5. Energi potensial gravitasi sebuah benda bermassa 5 kg yang berada pada ketinggian 10 meter (g = 9,8 m/s²) adalah…
   A. 49 J
   B. 50 J
   C. 490 J
   D. 500 J
   E. 980 J
6. Berapakah besar kuat arus yang mengalir pada suatu rangkaian jika tegangan sumber 12 V dan hambatan total rangkaian 4 Ω?
   A. 0,33 A
   B. 3 A
   C. 16 A
   D. 48 A
   E. 0,5 A
7. Sebuah kawat penghantar dialiri arus listrik 2 A selama 10 detik. Jika muatan yang mengalir adalah…
   A. 0,2 C
   B. 5 C
   C. 12 C
   D. 20 C
   E. 120 C
8. Bunyi merambat paling cepat melalui medium…
   A. Udara
   B. Air
   C. Ruang hampa
   D. Besi
   E. Gas
9. Jika sebuah cermin cekung memiliki fokus 10 cm, benda diletakkan pada jarak 15 cm di depan cermin. Sifat bayangan yang terbentuk adalah…
   A. Nyata, terbalik, diperkecil
   B. Nyata, terbalik, diperbesar
   C. Maya, tegak, diperkecil
   D. Maya, tegak, diperbesar
   E. Nyata, tegak, sama besar
10. Sebuah gelombang memiliki panjang gelombang 2 meter dan frekuensi 5 Hz. Cepat rambat gelombang tersebut adalah…
    A. 0,4 m/s
    B. 2,5 m/s
    C. 7 m/s
    D. 10 m/s
    E. 20 m/s
11. Peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi gas disebut…
    A. Membeku
    B. Mengembun
    C. Menguap
    D. Menyublim
    E. Mencair
12. Kalor jenis air adalah 4200 J/kg°C. Berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 10°C?
    A. 420 J
    B. 4200 J
    C. 42000 J
    D. 420000 J
    E. 42 J
13. Hukum Newton yang menyatakan bahwa “setiap aksi akan menimbulkan reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah” adalah Hukum Newton ke…
    A. I
    B. II
    C. III
    D. IV
    E. V
14. Sebuah resistor memiliki kode warna merah, merah, oranye, emas. Besar hambatannya adalah…
    A. 22 Ω ± 5%
    B. 220 Ω ± 5%
    C. 2,2 kΩ ± 5%
    D. 22 kΩ ± 5%
    E. 220 kΩ ± 5%
15. Gaya Lorentz akan timbul jika ada…
    A. Muatan listrik bergerak dalam medan magnet
    B. Muatan listrik diam dalam medan magnet
    C. Kawat dialiri arus listrik tanpa medan magnet
    D. Medan magnet tanpa kawat berarus
    E. Benda bermassa dalam medan gravitasi
16. Manakah dari berikut ini yang merupakan besaran pokok?
    A. Gaya
    B. Kecepatan
    C. Luas
    D. Waktu
    E. Volume
17. Alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah…
    A. Voltmeter
    B. Amperemeter
    C. Ohmmeter
    D. Barometer
    E. Termometer
18. Sebuah benda memiliki massa jenis 800 kg/m³. Jika massa benda 400 kg, volume benda tersebut adalah…
    A. 0,5 m³
    B. 2 m³
    C. 0,05 m³
    D. 20 m³
    E. 5 m³
19. Frekuensi resonansi pada rangkaian RLC seri terjadi ketika…
    A. XL > XC
    B. XL < XC
    C. XL = XC
    D. R = 0
    E. Z = R
20. Prinsip kerja mesin pendingin (kulkas) didasarkan pada hukum termodinamika ke…
    A. Nol
    B. Satu
    C. Dua
    D. Tiga
    E. Empat

II. Soal Isian Singkat

1. Hasil kali antara massa dan kecepatan suatu benda disebut…
2. Satuan energi dalam SI adalah…
3. Perubahan energi kinetik menjadi energi potensial terjadi saat benda bergerak…
4. Jika dua buah hambatan 6 Ω dan 3 Ω dirangkai paralel, hambatan penggantinya adalah…
5. Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cekung selalu…

III. Soal Uraian

1. Jelaskan perbedaan antara kecepatan dan kelajuan! Berikan contohnya!
2. Sebuah mobil bermassa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Hitunglah energi kinetik mobil tersebut! Jika mobil direm dan berhenti dalam waktu 5 detik, berapakah gaya pengereman rata-rata yang bekerja pada mobil?
3. Gambarkan skema rangkaian listrik seri dan paralel untuk dua buah resistor! Jelaskan kelebihan dan kekurangan masing-masing rangkaian!
4. Apa yang dimaksud dengan efek Doppler? Berikan satu contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari!
5. Jelaskan prinsip kerja termometer bimetal!

IV. Soal Menjodohkan

1. Jodohkanlah konsep fisika di kolom A dengan definisi atau rumus yang tepat di kolom B!
   Kolom A
   a. Hukum Archimedes
   b. Hukum Ohm
   c. Hukum Snellius
   d. Hukum Boyle
   e. Hukum Pascal

   Kolom B
   1. P₁V₁ = P₂V₂
   2. I = V/R
   3. Gaya apung = ρVg
   4. F₁/A₁ = F₂/A₂
   5. n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂

2. Jodohkanlah besaran fisika di kolom A dengan satuan SI yang tepat di kolom B!
   Kolom A
   a. Massa
   b. Suhu
   c. Kuat Arus
   d. Panjang
   e. Waktu

   Kolom B
   1. Kelvin
   2. Meter
   3. Sekon
   4. Kilogram
   5. Ampere

Kunci Jawaban

I. Pilihan Ganda

1. B. 10 m/s. Kecepatan linear (v) = kecepatan sudut (ω) × jari-jari (r). Jadi, v = 20 rad/s × 0,5 m = 10 m/s.
2. B. 5 m/s². Hukum Newton II: F = m × a. Maka, a = F/m = 10 N / 2 kg = 5 m/s².
3. D. 100 J. Usaha (W) = Gaya (F) × Perpindahan (s). Jadi, W = 20 N × 5 m = 100 J.
4. C. Watt. Watt adalah satuan daya (energi per satuan waktu).
5. C. 490 J. Energi potensial (Ep) = m × g × h. Jadi, Ep = 5 kg × 9,8 m/s² × 10 m = 490 J.
6. B. 3 A. Hukum Ohm: I = V/R. Maka, I = 12 V / 4 Ω = 3 A.
7. D. 20 C. Muatan (Q) = Kuat arus (I) × Waktu (t). Jadi, Q = 2 A × 10 s = 20 C.
8. D. Besi. Bunyi merambat paling cepat melalui zat padat karena partikelnya lebih rapat.
9. B. Nyata, terbalik, diperbesar. Karena benda diletakkan di antara F dan 2F (10 cm < 15 cm < 20 cm).
10. D. 10 m/s. Cepat rambat gelombang (v) = panjang gelombang (λ) × frekuensi (f). Jadi, v = 2 m × 5 Hz = 10 m/s.
11. C. Menguap. Menguap adalah perubahan wujud dari cair ke gas.
12. C. 42000 J. Kalor (Q) = m × c × ΔT. Jadi, Q = 1 kg × 4200 J/kg°C × 10°C = 42000 J.
13. C. III. Hukum Newton III menjelaskan aksi-reaksi.
14. C. 2,2 kΩ ± 5%. Merah (2), Merah (2), Oranye (×10³), Emas (±5%). Jadi, 22 × 10³ Ω = 22 kΩ.
15. A. Muatan listrik bergerak dalam medan magnet. Gaya Lorentz timbul pada partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet atau pada kawat berarus dalam medan magnet.
16. D. Waktu. Waktu adalah salah satu dari tujuh besaran pokok.
17. B. Amperemeter. Amperemeter digunakan untuk mengukur kuat arus listrik.
18. A. 0,5 m³. Massa jenis (ρ) = massa (m) / volume (V). Maka, V = m / ρ = 400 kg / 800 kg/m³ = 0,5 m³.
19. C. XL = XC. Resonansi terjadi ketika reaktansi induktif (XL) sama dengan reaktansi kapasitif (XC).
20. C. Dua. Mesin pendingin bekerja berdasarkan Hukum Termodinamika II (perpindahan kalor dari suhu rendah ke suhu tinggi memerlukan kerja).

II. Isian Singkat

1. Momentum
2. Joule
3. Naik (vertikal ke atas)
4. 2 Ω (1/Rp = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6; Rp = 6/3 = 2 Ω)
5. Maya, tegak, diperkecil

III. Soal Uraian

1. Kecepatan adalah besaran vektor yang menunjukkan laju perubahan posisi suatu benda dan memiliki arah. Contoh: mobil bergerak dengan kecepatan 60 km/jam ke arah timur. Kelajuan adalah besaran skalar yang hanya menunjukkan laju perubahan jarak per satuan waktu, tanpa memperhatikan arah. Contoh: mobil bergerak dengan kelajuan 60 km/jam.
2. Energi kinetik mobil:
   Ek = ½ m v²
   Ek = ½ × 1000 kg × (20 m/s)²
   Ek = ½ × 1000 × 400 = 200.000 J

   Gaya pengereman rata-rata:
   Percepatan (a) = (vt – v₀) / t = (0 – 20 m/s) / 5 s = -4 m/s² (tanda negatif menunjukkan perlambatan)
   Gaya pengereman (F) = m × a = 1000 kg × (-4 m/s²) = -4000 N
   Besar gaya pengereman rata-rata adalah 4000 N.

3. Rangkaian Seri:
   Resistor disusun berurutan, arus yang mengalir di setiap resistor sama, tegangan terbagi.
   Gambar: R₁—R₂ (garis lurus)
   Kelebihan: Arus sama, mudah dipasang. Kekurangan: Jika satu putus, semua mati; hambatan total besar.

   Rangkaian Paralel:
   Resistor disusun bercabang, tegangan di setiap resistor sama, arus terbagi.
   Gambar: R₁ di atas R₂ (cabang)
   Kelebihan: Jika satu putus, yang lain tetap berfungsi; hambatan total kecil. Kekurangan: Pemasangan lebih rumit; arus total besar.

4. Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang yang diterima oleh pengamat karena adanya gerak relatif antara sumber gelombang dan pengamat. Contoh penerapannya adalah pada radar polisi untuk mengukur kecepatan kendaraan, atau pada USG (Ultrasonografi) untuk melihat aliran darah.
5. Prinsip kerja termometer bimetal didasarkan pada perbedaan koefisien muai panjang antara dua logam yang direkatkan (bimetal). Ketika suhu naik, kedua logam akan memuai dengan panjang yang berbeda, menyebabkan keping bimetal melengkung. Lengkungan ini kemudian dihubungkan ke jarum penunjuk suhu, sehingga perubahan suhu dapat terbaca pada skala.

IV. Soal Menjodohkan

1. a. Hukum Archimedes → 3. Gaya apung = ρVg
   b. Hukum Ohm → 2. I = V/R
   c. Hukum Snellius → 5. n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
   d. Hukum Boyle → 1. P₁V₁ = P₂V₂
   e. Hukum Pascal → 4. F₁/A₁ = F₂/A₂
2. a. Massa → 4. Kilogram
   b. Suhu → 1. Kelvin
   c. Kuat Arus → 5. Ampere
   d. Panjang → 2. Meter
   e. Waktu → 3. Sekon