Soal ini disusun sesuai Kisi-kisi SKL UN Fisika tahun 2018 yang terlah dikeluarkan BSNP akhir tahun 2017. Soal ini disusun semirip mungkin dengan indikatro kisi-kisi UN 2018 sehingga dapat dijadikan rujukan untuk memudahkan belajar dalam menghadapi UNBK Fisika tahun 2018. Soal di www.fokusfisika.com sangat dekat dengan soal UN, sehingga sangat tepat untuk dijadikan soal latihan atau try out dalam menghadapi UNBK Fisika tahun 2018.

Download link Soal Prediksi UN Fisika SMA tahun 2018 di sini : https://goo.gl/fysarP

Contoh Soal 1
Di bawah ini yang merupakan besaran turunan adalah ….
A. waktu, momentum, panjang
B. momentum, gaya, kecepatan
C. panjang, massa, waktu
D. energi, usaha, jarak
E. usaha, kecepatan, massa

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari 7 besaran pokok.

Jawaban : B

Contoh Soal 2
Momentum memiliki dimensi yang sama dengan dimensi besaran ….
A. energi
B. gaya
C. impuls
D. percepatan
E. tekanan

Pembahasan :
Dimensi momentum :
\begin{aligned}
p &= m\cdot v \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-1} \\
&= \textrm{[M][L][T]}^{-1}
\end{aligned}

Dimensi energi :
\begin{aligned}
Ep &= m\cdot g \cdot h \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2} \cdot {m}\\
&= \textrm{kg.m}^2 \textrm{s}^{-2} \\
&= \textrm{[M][L]}^{2}\textrm{T}^{-2}
\end{aligned}

Dimensi gaya :
\begin{aligned}
F &= m\cdot a \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2} \\
&= \textrm{[M][L]}\textrm{T}^{-2}
\end{aligned}

Dimensi impuls :
\begin{aligned}
I &= F\cdot t \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2} \textrm{s} \\
&= \textrm{kg.m.s}^{-1} \\
&= \textrm{[M][L][T]}^{-1}
\end{aligned}

Dimensi percepatan :
\begin{aligned}
a &= \frac{v}{t} \\
&= \frac{\textrm{m.s}^{-1}}{s} \\
&= \textrm{m.s}^{-2}
\end{aligned}

Dimensi tekanan :
\begin{aligned}
P &= \frac{F}{A} \\
&= \frac{\textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2}}{\textrm{m}^2} \\
&= \textrm{kg.m.s}^{-2}\cdot \textrm{m}^{-2} \\
&= \textrm{kg.m}^{-1}\cdot\textrm{s}^{-2} \\
&= \textrm{[M].[L]}^{-1}\cdot\textrm{[T]}^{-2}
\end{aligned}

Jadi dimensi momentum sama dengan dimensi impuls.

Jawaban : C

Contoh Soal 3
Dimensi engeri adalah ….
A. [M][L]^-2[T]^-2
B. [M][L]^-2[T]²
C. [M][L][T]²
D. [M][L]²[T]^-2
E. [M][L]²[T]²

Pembahasan :
Dimensi energi :
\begin{aligned}
Ep &= m\cdot g \cdot h \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2} \cdot {m}\\
&= \textrm{kg.m}^2 \textrm{s}^{-2} \\
&= \textrm{[M][L]}^{2}\textrm{T}^{-2}
\end{aligned}

Jawaban : D

Contoh Soal 4
Besaran yang bukan besaran turunan adalah ….
A. kecepatan
B. gaya
C. energi
D. volume
E. massa

Pembahasan :
Yang bukan besaran turunan yaitu besaran pokok : massa, panjang, waktu, suhu, kuat arus, jumlah zat, dan intensitas cahaya.

Jawaban : E

Contoh Soal 5
Dalam sistem SI (Satuan Internasional), satuan kalor adalah ….
A. joule
B. kalori
C. watt
D. kelvin
E. derajat celcius

Jawaban : A

Contoh Soal 6
Satuan hambatan jenis adalah ….
A. ohm
B. ohm meter
C. ampere meter
D. ampere sekon
E. ohm meter kelvin^-1

Jawaban :
Satuan hambatan jenis :
\begin{aligned}
R &= \rho \frac{L}{A} \\
\rho &= R \frac{A}{L} \\
&= \Omega \frac{\textrm{m}^2}{m} \\
&= \Omega \textrm{m}
\end{aligned}

Jawaban : B

Contoh Soal 7
Dimensi daya adalah ….
A. [M][L][T]^-2
B. [M][L]^-2[T]^-2
C. [M][L][T]^-3
D. [M][L]²[T]^-3
E. [M][L]²[T]^-2

Pembahasan :
Daya adalah usaha dibagi waktu. Sedangkan usaha adalah gaya dikali jarak, sehingga satuan usaha yaitu :
\begin{aligned}
W &= F \cdot s \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2} \cdot \textrm{m} \\
&= \textrm{kg.m}^2 \cdot \textrm{s}^{-2}
\end{aligned}

Dimensi Daya :
\begin{aligned}
P &= \frac{W}{t} \\
&= \frac{\textrm{kg.m}^2 \cdot \textrm{s}^{-2}}{s} \\
&= \textrm{kg.m}^2 \cdot \textrm{s}^{-3} \\
&= \textrm{[M][L]}^2 \cdot \textrm{T}^{-3}
\end{aligned}

Jawaban : D

Contoh Soal 8
Besaran yang memiliki dimensi [M][L]^-1[T]^-2 adalah ….
A. tekanan
B. gaya
C. momentum
D. energi
E. percepatan

Pembahasan :
Dimensi tekanan :
\begin{aligned}
P &= \frac{F}{A} \\
&= \frac{\textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2}}{\textrm{m}^2} \\
&= \textrm{kg.m.s}^{-2}\cdot \textrm{m}^{-2} \\
&= \textrm{kg.m}^{-1}\cdot\textrm{s}^{-2} \\
&= \textrm{[M].[L]}^{-1}\cdot\textrm{[T]}^{-2}
\end{aligned}

Jawaban : A

Contoh Soal 9
Perhatikan tabel berikut ini!

Besaran yang memiliki satuan dan dimensi yang tepat adalah ….
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4

Pembahasan :
Dimensi momentum :
\begin{aligned}
p &= m\cdot v \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-1} \\
&= \textrm{[M][L][T]}^{-1}
\end{aligned}

Dimensi gaya :
\begin{aligned}
F &= m\cdot a \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2} \\
&= \textrm{[M][L]}\textrm{T}^{-2}
\end{aligned}

Dimensi Daya :
\begin{aligned}
P &= \frac{W}{t} \\
&= \frac{\textrm{kg.m}^2 \cdot \textrm{s}^{-2}}{s} \\
&= \textrm{kg.m}^2 \cdot \textrm{s}^{-3} \\
&= \textrm{[M][L]}^2 \cdot \textrm{T}^{-3}
\end{aligned}

Dimensi energi :
\begin{aligned}
Ep &= m\cdot g \cdot h \\
&= \textrm{kg}\cdot \textrm{m.s}^{-2} \cdot {m}\\
&= \textrm{kg.m}^2 \textrm{s}^{-2} \\
&= \textrm{[M][L]}^{2}\textrm{T}^{-2}
\end{aligned}

Jadi jawabannya dalah 1, 2, dan 3

Jawaban : A

Contoh Soal 10
Berikut ini yang merupakan besaran vektor adalah ….
A. gaya, kecepatan, perpindahan
B. energi, jarak, gaya
C. kelajuan, momentum, perpindahan
D. jarak, kecepatan, percepatan
E. momentum, jarak, gaya

Pembahasan :
Besaran vektor adalah besaran yang memiliki besar dan arah. Sedangkan besaran skalar adalah besaran yang memiliki besar saja.

Contoh besaran vektor : gaya, kecepatan, perpindahan, momentum, dan percepatan.
Contoh besaran skalar : energi, jarak, dan kelajuan.

Jawaban : A

Contoh Soal 11
Perhatikan besaran di bawah ini!
1. gaya
2. momentum
3. perpindahan
4. kelajuan
Yang merupakan besaran skalar adalah ….
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 2, dan 4
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Sedangkan besaran skalar adalah besaran yang memiliki besar saja. Contoh besaran skalar : energi, jarak, dan kelajuan.

Jawaban : E

Perhatikan gambar berikut!

Sebuah bola sedang meluncur menuruni lintasan licin. Bila laju benda di titik A sama dengan 6 m.s^-1 dan g = 10 m.s^-2, laju benda di titik B adalah ….
A. \(\sqrt{52}\) m.s^-1
B. \(\sqrt{65}\) m.s^-1
C. \(\sqrt{92}\) m.s^-1
D. \(\sqrt{95}\) m.s^-1
E. \(\sqrt{128}\) m.s^-1

Pembahasan :
Persamaan hukum kekekalan energi yaitu :

\begin{aligned}
Em_A &= Em_B \\
Ep_A + Ek_A &=Ep_B + Ek_B \\
mgh_A + \frac{1}{2}mv_A^2 &= mgh_B + \frac{1}{2}mv_B^2 \\
gh_A + \frac{1}{2}v_A^2 &= gh_B + \frac{1}{2}v_B^2 \\
10 \cdot 5,6 + \frac{1}{2}\cdot 6^2 &= 10\cdot 1 + \frac{1}{2}v_B^2 \\
56 + \frac{1}{2}\cdot 36 &= 10 + \frac{1}{2}v_B^2 \\
56 + 18 &=10 + \frac{1}{2}v_B^2 \\
56 + 18 – 10 &= \frac{1}{2}v_B^2 \\
64 &= \frac{1}{2}v_B^2 \\
v_B^2 &= 128 \\
v_B &=\sqrt{128} \quad \text{m.s}^{-1}
\end{aligned}

Jawaban : E

Energi Potensial Gravitasi Konstan

Usaha yang dilakukan oleh gaya berat untuk benda yang berpindah dari posisi (1) dengan ketinggian h₁ ke posisi (2) dengan ketinggian h₂ adalah : W = -mg(h₂ – h₁). Gaya berat termasuk gaya konservatif sehingga usaha yang dilakukannya memenuhi persamaan : W_konstan = -\(\Delta\)EP = -(EP₂ – EP₁). Jika kedua persamaan usaha tersebut disamakan, maka :

\begin{aligned}
-(EP_2 – EP_1) &= -mg(h_2 – h_1) \\
EP_2 – EP_1 &= mgh_2 -mgh_1
\end{aligned}

Sehingga dapat diperoleh bahwa : EP₂ = mgh₂ dan EP₁ = mgh₁. Secara umum dapat dinyatakan bahwa persamaan Energi Potensial Gravitasi Konstan adalah :

\begin{aligned}
EP_{\textrm{konstan}} = mgh \\
\end{aligned}

dengan h adalah ketinggian benda terhadap suatu bidang acuan.

Contoh Soal Tentang Energi Potensial Konstan

Sebauh benda 2 kg berada pada 10 m di atas tanah. Tentukan energi potensial benda jika kita ambil bidang acuan:
a. 3 m di atas tanah
b. 2 m di bawah tanah

Penyelesaian :
a. Energi potensial benda 3 m di atas atas tanah :
\begin{aligned}
EP &= mgh \\
&= 2\cdot 10\cdot 3 \\
&= 60 \quad \textrm{J}
\end{aligned}

b. Energi potensial benda 2 m di bawah tanah :
\begin{aligned}
EP &= mgh \\
&= 2\cdot 10\cdot (-2) \\
&= -40 \quad \textrm{J}
\end{aligned}

Energi Potensial Gravitasi Newton

Telah dikatehui bahwa energi potensial gravitasi konstan yaitu : EP = mgh, untuk energi potensial gravitasi Newton nilai h diganti r dan \(g = -G\frac{GM}{r^2}\) sehingga persamaan energi potensial gravitasi Newton yaitu :
\begin{aligned}
EP_{\textrm{gravitasi}} &= mgh \\
&= m\cdot -G\frac{GM}{r^2} \cdot r \\
EP_{\textrm{gravitasi}} &= -G\frac{GMm}{r}
\end{aligned}

dengan M = massa planet dan m = massa benda.

Energi Potensial Pegas

Persamaan untuk energi potensial pegas :
\begin{aligned}
EP_{\textrm{pegas}} = \frac{1}{2}kx^2 \\
\end{aligned}

Di sini x adalah simpangan, yaitu perpindahan yang diukur dari posisi acuan x = 0 (disebut juga sebagai posisi keseimbangan pegas). Jadi, sebagai acuan EP_pegas = 0, ditetapkan pada posisi x = 0.

Keterangan :
E_k = energi kinetik (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan (m/s)

Hubungan antara usaha dengan energi kinetik

Usaha menghasilkan perubahan energi kinetik. Hal ini dapat dinyatakan pada persamaan berikut.
\begin{aligned}
W &= E_{k2} – E_{k1} \\
F\cdot s &= \frac{1}{2}mv_2^2 – \frac{1}{2}mv_1^2
\end{aligned}

Keterangan :
E_k1 = energi kinetik awal (J)
E_k2 = energi kinetik akhir (J)

Contoh Soal Energi Kinetik
Contoh Soal 1
Odi mengendarai mobil bermassa 4000 kg di jalan lurus dengan kecepatan 25 m/s. Lantaran melihat kemacetan dari jauh, dia mengerem mobil sehingga kecepatan mobilnya berkurang secara teratur menjadi 15 m/s. Usaha oleh gaya pengereman adalah ….
A. 200 kJ
B. 300 kJ
C. 400 kJ
D. 700 kJ
E. 800 kJ

Pembahasan :
\begin{aligned}
W &= E_{k2} – E_{k1} \\
&= \frac{1}{2}mv_2^2 – \frac{1}{2}mv_1^2 \\
&= \frac{1}{2}\cdot 4000\cdot 25^2 – \frac{1}{2}\cdot 4000\cdot 15^2 \\
&= 1250000 – 450000 \\
&= 800000 \quad \textrm{J}\\
&= 800 \quad \textrm{kJ}
\end{aligned}

Jawaban : E

Contoh Soal 2
Sebuah mobil bermassa 1 ton sedang melaju dengan kelajuan 12 m/s. Setelah pengereman dilakukan, mobil menempuh jarak 15 m sebelum berhenti. Gaya rata-rata yang dilakukan oleh mobil adalah ….
A. 1300 N
B. 2200 N
C. 3500 N
D. 4800 N
E. 7200 N

Pembahasan :
\begin{aligned}
W &= E_{k2} – E_{k1} \\
F\cdot s &= \frac{1}{2}mv_2^2 – \frac{1}{2}mv_1^2 \\
F\cdot 15 &= \frac{1}{2}\cdot 1000\cdot 12^2 – \frac{1}{2}\cdot 1000\cdot 0^2 \\
F\cdot 15 &= 72000 – 0 \\
F &= 4800 \quad \textrm{N}
\end{aligned}

Peluru terbenam dalam balok setelah tumbukan dan sistem naik ke suatu ketinggian maksimum 20 cm, kelajuan awal peluru adalah ….
A. 4 m/s
B. 24 m/s
C. 28 m/s
D. 318 m/s
E. 402 m/s

Penyelesaian :
Perubahan energi kinetik menjadi energi poensial :
\begin{aligned}
Ek &= Ep \\
\frac{1}{2}(m+M)v’^2 &= (m+M)gh \\
\frac{1}{2}v’^2 &=gh \\
v’^2 &= 2gh \\
v’ &=\sqrt{2gh} \\
&=\sqrt{2\cdot 10 \cdot 0,2} \\
&= 2 \quad \textrm{m/s}
\end{aligned}

Pada peristiwa tersebut terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali sehingga :
\begin{aligned}
mv_1 + Mv_2 &=(m+M)v’ \\
0,01v_1 + 2\cdot 0 &=(0,01 + 2)\cdot 2 \\
0,01v_1 &= 4,02 \\
v_1 &= 402 \quad \textrm{m/s}
\end{aligned}

Jawaban : E

Penyelesaian :
\begin{aligned}
EP_1 + EK_1 &= EP_2 + EK_2 \\
0 + \frac{1}{2}\cdot m \cdot v^2 &= 3Ek_2 + Ek_2 \\
\frac{1}{2}\cdot m \cdot 40^2 &= 4Ek \\
\frac{1}{2}\cdot m \cdot 40^2 &= 4\cdot \frac{1}{2}\cdot m \cdot v_2^2 \\
1600 &= 4v_2^2 \\
v_2^2 &= 400 \\
v_2 &=\sqrt{400}\\
v_2 &= 20 m/s
\end{aligned}

Jawaban : E

A. 250 joule
B. 750 joule
C. 1000 joule
D. 1500 joule
E. 2000 joule

Pembahasan :

Kecepatan benda setelah dipercepat selama 4 sekon yaitu :

\begin{aligned}
v_{t}&=v_{o}+at \\
&=0+5\cdot 4 \\
&=20 m\cdot s^{-1}
\end{aligned}

Selama bergerak dengan kecepatan konstan selama 4 sekon kemudian benda tidak mengalami usaha atau usahanya nol. Sehingga usaha benda hanya selama dipercepat :

\begin{aligned}
W&=\Delta Ek \\
&=\frac{1}{2}mv_{t}^{2}-\frac{1}{2}mv_{0}^{2} \\
&=\frac{1}{2}\cdot 5\cdot20^{2}-0 \\
&=1000 joule
\end{aligned}

Jawaban : C