soal fisika pdf

Selamat datang di kumpulan soal fisika terlengkap! Artikel ini dirancang khusus untuk membantu Anda menguji dan memperdalam pemahaman konsep-konsep fisika, mulai dari mekanika klasik hingga fisika modern. Dengan beragam jenis soal seperti pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan menjodohkan, Anda akan mendapatkan pengalaman belajar yang komprehensif. Setiap soal dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan singkat untuk memudahkan Anda dalam belajar mandiri. Mari kita mulai!

Soal Pilihan Ganda

Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan percepatan 4 m/s². Gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah…
1. 2 N
2. 4 N
3. 6 N
4. 8 N
5. 10 N
Sebuah benda bermassa 1 kg jatuh bebas dari ketinggian 10 m. Jika g = 10 m/s², energi kinetik benda saat menyentuh tanah adalah…
1. 0 J
2. 10 J
3. 50 J
4. 100 J
5. 200 J
Gelombang transversal memiliki panjang gelombang 4 m dan frekuensi 5 Hz. Cepat rambat gelombang tersebut adalah…
1. 0,8 m/s
2. 1,25 m/s
3. 9 m/s
4. 20 m/s
5. 40 m/s
Kawat penghantar dengan hambatan 10 Ω dialiri arus listrik 2 A. Tegangan pada kawat tersebut adalah…
1. 5 V
2. 8 V
3. 12 V
4. 20 V
5. 25 V
Jika suhu suatu gas ideal ditingkatkan dari 27 °C menjadi 127 °C, tanpa mengubah volume, tekanan gas akan…
1. Berkurang
2. Tetap
3. Meningkat 2 kali
4. Meningkat 4/3 kali
5. Meningkat 3/2 kali
Benda diletakkan 10 cm di depan cermin cekung dengan fokus 5 cm. Sifat bayangan yang terbentuk adalah…
1. Nyata, terbalik, diperkecil
2. Nyata, terbalik, sama besar
3. Nyata, terbalik, diperbesar
4. Maya, tegak, diperbesar
5. Maya, tegak, diperkecil
Sebuah benda memiliki massa jenis 800 kg/m³ dicelupkan ke dalam air (massa jenis 1000 kg/m³). Benda tersebut akan…
1. Tenggelam
2. Melayang
3. Terapung
4. Bergerak naik turun
5. Mengendap di dasar
Dua muatan listrik +2 μC dan -3 μC terpisah sejauh 3 cm. Besar gaya tarik-menarik antara kedua muatan adalah (k = 9 x 10⁹ Nm²/C²)…
1. 60 N
2. 600 N
3. 6 x 10⁻³ N
4. 6 x 10⁻¹ N
5. 6 N
Bola bermassa 0,2 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s menumbuk dinding dan memantul dengan kecepatan 8 m/s. Impuls yang dialami bola adalah…
1. 0,4 Ns
2. 1,6 Ns
3. 2 Ns
4. 3,6 Ns
5. 4 Ns
Sebuah roda berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Jika jari-jari roda 0,5 m, kecepatan linear titik di tepi roda adalah…
1. 2 m/s
2. 5 m/s
3. 10 m/s
4. 20 m/s
5. 50 m/s
Proses termodinamika di mana tidak ada kalor yang masuk atau keluar dari sistem disebut proses…
1. Isotermal
2. Isokorik
3. Isobarik
4. Adiabatik
5. Siklik
Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60 dB. Jika ada 100 mesin yang identik beroperasi bersamaan, taraf intensitas totalnya adalah…
1. 62 dB
2. 70 dB
3. 80 dB
4. 100 dB
5. 120 dB
Sebuah kumparan dengan 200 lilitan mengalami perubahan fluks magnetik dari 0,05 Wb menjadi 0,01 Wb dalam waktu 0,2 detik. GGL induksi yang timbul adalah…
1. 20 V
2. 40 V
3. 80 V
4. 100 V
5. 200 V
Pernyataan yang benar mengenai efek fotolistrik adalah…
1. Energi kinetik elektron foto bergantung pada intensitas cahaya
2. Elektron foto hanya akan keluar jika frekuensi cahaya di atas frekuensi ambang
3. Semua logam dapat mengalami efek fotolistrik dengan cahaya apa pun
4. Efek fotolistrik terjadi pada semua suhu
5. Jumlah elektron foto bergantung pada frekuensi cahaya
Sebuah pesawat antariksa bergerak dengan kecepatan 0,6c relatif terhadap Bumi. Jika panjang pesawat saat diam adalah L₀, panjang pesawat menurut pengamat di Bumi adalah…
1. 0,6 L₀
2. 0,8 L₀
3. L₀
4. 1,25 L₀
5. 1,67 L₀
Unsur X memiliki waktu paruh 10 hari. Jika mula-mula terdapat 80 gram unsur X, setelah 30 hari massa unsur X yang tersisa adalah…
1. 5 gram
2. 10 gram
3. 20 gram
4. 40 gram
5. 80 gram
Sebuah balok kayu bermassa 5 kg memiliki ukuran 20 cm x 10 cm x 5 cm. Jika balok diletakkan pada sisi terluasnya, tekanan yang diberikan pada permukaan adalah…
1. 500 Pa
2. 1000 Pa
3. 2500 Pa
4. 5000 Pa
5. 10000 Pa
Berat suatu benda di Bumi adalah 600 N. Jika g Bumi = 10 m/s² dan g Bulan = 1,6 m/s², berat benda di Bulan adalah…
1. 60 N
2. 96 N
3. 100 N
4. 160 N
5. 600 N
Besaran pokok yang memiliki dimensi [M][L]⁻³ adalah…
1. Massa
2. Panjang
3. Massa jenis
4. Volume
5. Kecepatan
Sebuah pegas memiliki konstanta pegas 200 N/m. Jika pegas ditarik sehingga meregang sejauh 10 cm, energi potensial pegas adalah…
1. 0,5 J
2. 1 J
3. 2 J
4. 5 J
5. 10 J

Soal Isian Singkat

Satuan internasional (SI) untuk daya adalah…
Besaran pokok yang menyatakan derajat panas suatu benda adalah…
Alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah…
Gaya yang bekerja pada benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida disebut gaya…
Partikel cahaya yang memiliki energi dan momentum disebut…

Soal Uraian

Jelaskan perbedaan mendasar antara kecepatan dan kelajuan dalam fisika! Berikan contoh untuk memperjelas.
Bagaimana prinsip kerja mesin kalor berdasarkan Hukum Termodinamika II?
Terangkan konsep efek Doppler pada gelombang bunyi dan berikan satu contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari!
Tiga buah resistor masing-masing 2 Ω, 3 Ω, dan 5 Ω dirangkai secara seri. Kemudian rangkaian seri ini dihubungkan secara paralel dengan resistor lain sebesar 10 Ω. Hitunglah hambatan total rangkaian tersebut!
Jelaskan apa yang dimaksud dengan energi ikatan inti dan mengapa konsep ini penting dalam fisika nuklir!

Soal Menjodohkan

Jodohkan pernyataan di kolom kiri dengan jawaban yang tepat di kolom kanan.

Jodohkan besaran fisika berikut dengan satuan SI yang tepat:
- Massa —– (a) meter
- Panjang —– (b) sekon
- Waktu —– (c) kilogram
- Kuat Arus —– (d) Ampere
- Suhu —– (e) Kelvin
Jodohkan hukum fisika berikut dengan penemunya:
- Hukum Gravitasi Universal —– (a) Archimedes
- Hukum Archimedes —– (b) Georg Simon Ohm
- Hukum Ohm —– (c) Isaac Newton
- Prinsip Ketidakpastian —– (d) Albert Einstein
- Teori Relativitas —– (e) Werner Heisenberg

Kunci Jawaban

Pilihan Ganda

D. 8 N
Pembahasan: Gaya (F) = massa (m) × percepatan (a). F = 2 kg × 4 m/s² = 8 N.
D. 100 J
Pembahasan: Energi kinetik saat menyentuh tanah sama dengan energi potensial awal. Ek = Ep = mgh = 1 kg × 10 m/s² × 10 m = 100 J.
D. 20 m/s
Pembahasan: Cepat rambat gelombang (v) = panjang gelombang (λ) × frekuensi (f). v = 4 m × 5 Hz = 20 m/s.
D. 20 V
Pembahasan: Tegangan (V) = kuat arus (I) × hambatan (R). V = 2 A × 10 Ω = 20 V.
D. Meningkat 4/3 kali
Pembahasan: Untuk volume tetap (isokorik), P₁/T₁ = P₂/T₂. T₁ = 27 + 273 = 300 K, T₂ = 127 + 273 = 400 K. P₂ = P₁ × (T₂/T₁) = P₁ × (400/300) = 4/3 P₁.
B. Nyata, terbalik, sama besar
Pembahasan: Benda di R (2f = 10 cm), maka bayangan juga di R, nyata, terbalik, dan sama besar.
C. Terapung
Pembahasan: Karena massa jenis benda (800 kg/m³) lebih kecil dari massa jenis air (1000 kg/m³), benda akan terapung.
A. 60 N
Pembahasan: F = k|q₁q₂|/r² = (9 × 10⁹)(2 × 10⁻⁶)(3 × 10⁻⁶)/(0,03)² = (9 × 10⁹)(6 × 10⁻¹²)/(9 × 10⁻⁴) = 6 × 10⁻³/10⁻⁴ = 60 N.
D. 3,6 Ns
Pembahasan: Impuls (I) = perubahan momentum (Δp) = m(v’ – v). I = 0,2 kg × (-8 m/s – 10 m/s) = 0,2 kg × (-18 m/s) = -3,6 Ns. Besar impuls adalah 3,6 Ns.
B. 5 m/s
Pembahasan: Kecepatan linear (v) = kecepatan sudut (ω) × jari-jari (r). v = 10 rad/s × 0,5 m = 5 m/s.
D. Adiabatik
Pembahasan: Proses adiabatik adalah proses termodinamika di mana tidak ada perpindahan kalor antara sistem dan lingkungan.
C. 80 dB
Pembahasan: Taraf intensitas N sumber (TI_N) = TI₁ + 10 log N. TI_N = 60 dB + 10 log 100 = 60 dB + 10(2) = 60 dB + 20 dB = 80 dB.
B. 40 V
Pembahasan: GGL induksi (ε) = -N ΔΦ/Δt. ε = -200 × (0,01 – 0,05) Wb / 0,2 s = -200 × (-0,04) / 0,2 = 8 / 0,2 = 40 V.
B. Elektron foto hanya akan keluar jika frekuensi cahaya di atas frekuensi ambang
Pembahasan: Efek fotolistrik terjadi jika energi foton (hf) lebih besar dari fungsi kerja logam (W₀), yang berarti frekuensi cahaya harus lebih besar dari frekuensi ambang.
B. 0,8 L₀
Pembahasan: Kontraksi panjang (L) = L₀√(1 – v²/c²). L = L₀√(1 – (0,6c)²/c²) = L₀√(1 – 0,36) = L₀√0,64 = 0,8 L₀.
B. 10 gram
Pembahasan: Jumlah waktu paruh (n) = t/T = 30 hari / 10 hari = 3. Massa sisa = massa awal × (1/2)ⁿ = 80 gram × (1/2)³ = 80 gram × (1/8) = 10 gram.
C. 2500 Pa
Pembahasan: Tekanan (P) = Gaya (F) / Luas (A). F = mg = 5 kg × 10 m/s² = 50 N. Luas terluas = 20 cm × 10 cm = 200 cm² = 0,02 m². P = 50 N / 0,02 m² = 2500 Pa.
B. 96 N
Pembahasan: Massa benda (m) = Berat di Bumi / g Bumi = 600 N / 10 m/s² = 60 kg. Berat di Bulan = m × g Bulan = 60 kg × 1,6 m/s² = 96 N.
C. Massa jenis
Pembahasan: Massa jenis = massa/volume. Dimensinya adalah [M]/[L]³ atau [M][L]⁻³.
B. 1 J
Pembahasan: Energi potensial pegas (Ep) = 1/2 kx². Ep = 1/2 × 200 N/m × (0,1 m)² = 100 × 0,01 J = 1 J.

Isian Singkat

Watt
Suhu
Amperemeter
Apung / Archimedes
Foton

Uraian

Perbedaan Kecepatan dan Kelajuan:
Kecepatan adalah besaran vektor yang memiliki besar dan arah, menunjukkan seberapa cepat suatu benda bergerak dan ke mana arahnya. Kelajuan adalah besaran skalar yang hanya memiliki besar, menunjukkan seberapa cepat suatu benda bergerak tanpa memperhatikan arahnya.
Contoh: Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 60 km/jam ke arah timur (menyebutkan besar dan arah). Sedangkan speedometer mobil hanya menunjukkan kelajuan 60 km/jam (hanya besar).
Prinsip Kerja Mesin Kalor berdasarkan Hukum Termodinamika II:
Hukum Termodinamika II menyatakan bahwa kalor secara alami mengalir dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Mesin kalor bekerja dengan menyerap kalor dari reservoir panas (suhu tinggi), mengubah sebagian kalor tersebut menjadi usaha mekanik, dan membuang sisa kalor ke reservoir dingin (suhu rendah). Efisiensi mesin kalor tidak pernah mencapai 100% karena selalu ada kalor yang harus dibuang ke lingkungan dingin.
Konsep Efek Doppler pada Gelombang Bunyi:
Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang yang diterima oleh pengamat karena adanya gerak relatif antara sumber gelombang dan pengamat. Jika sumber bunyi mendekat, frekuensi yang diterima pengamat akan lebih tinggi (nada terdengar lebih tinggi). Sebaliknya, jika sumber bunyi menjauh, frekuensi yang diterima akan lebih rendah (nada terdengar lebih rendah).
Contoh Penerapan: Sirine ambulans yang terdengar semakin tinggi nadanya saat mendekati kita dan semakin rendah nadanya saat menjauh.
Perhitungan Hambatan Total:
1. Hambatan seri (Rs) dari 2 Ω, 3 Ω, dan 5 Ω adalah: Rs = 2 + 3 + 5 = 10 Ω.
2. Rangkaian seri ini kemudian dihubungkan paralel dengan resistor 10 Ω. Maka hambatan total (R_total) dihitung dengan rumus paralel:
1/R_total = 1/Rs + 1/R_paralel
1/R_total = 1/10 + 1/10
1/R_total = 2/10
R_total = 10/2 = 5 Ω.
Jadi, hambatan total rangkaian adalah 5 Ω.
Energi Ikatan Inti dan Pentingnya dalam Fisika Nuklir:
Energi ikatan inti adalah energi yang dilepaskan ketika nukleon (proton dan neutron) bergabung membentuk inti atom yang stabil, atau energi minimum yang diperlukan untuk memecah inti atom menjadi nukleon-nukleon penyusunnya. Energi ini muncul karena adanya defek massa (perbedaan antara massa total nukleon penyusun dengan massa inti atom yang terbentuk).
Pentingnya: Konsep ini sangat penting dalam fisika nuklir karena:
a. Stabilitas Inti: Energi ikatan inti per nukleon adalah ukuran stabilitas inti atom. Inti dengan energi ikatan per nukleon yang lebih tinggi cenderung lebih stabil.
b. Sumber Energi Nuklir: Pelepasan energi ikatan inti adalah prinsip dasar di balik reaksi fisi (pemecahan inti berat menjadi inti yang lebih ringan) dan fusi (penggabungan inti ringan menjadi inti yang lebih berat), yang merupakan sumber energi pada reaktor nuklir dan bintang.

Menjodohkan

Pasangan Besaran dan Satuan SI:
Massa —– kilogram (c)
Panjang —– meter (a)
Waktu —– sekon (b)
Kuat Arus —– Ampere (d)
Suhu —– Kelvin (e)
Pasangan Hukum Fisika dan Penemunya:
Hukum Gravitasi Universal —– Isaac Newton (c)
Hukum Archimedes —– Archimedes (a)
Hukum Ohm —– Georg Simon Ohm (b)
Prinsip Ketidakpastian —– Werner Heisenberg (e)
Teori Relativitas —– Albert Einstein (d)