LATIHAN SOAL PAS UAS FISIKA KELAS 11 SEMESTER 1 TAHUN AJARAN 2024/2025
MateriSekolah SMA - Penilaian Akhir Semester (PAS) atau Ujian Akhir Semester (UAS) merupakan momen penting bagi siswa untuk mengukur hasil belajar mereka di akhir semester. Untuk mata pelajaran Fisika kelas XI Semester 1, pemahaman yang baik tentang konsep-konsep dasar sangat diperlukan agar siswa dapat mengerjakan ujian dengan baik dan benar.
Di artikel ini, saya akan menyediakan sekaligus mengulas terkait kisi-kisi PAS/UAS Fisika Kelas XI Semester 1 tahun ajaran 2024/2025. Kisi-kisi ini juga akan dilengkapi dengan latihan soal yang dapat membantu kalian dalam mempelajari materi ujian fisika kali ini. Berikut bahasannya:
Hukum Newton
1. Membandingkan besaran-besaran dalam hukum 2 Newton
Ingat! bahwa Hukum II Newton terkait benda bergerak dan memakai persamaan ΣF = m.a
Suatu balok bermassa m diberi gaya 30N sehingga balok tersebut bergerak dengan percepatan 3m/s2. Jika gaya pada balok tersebut dirubah menjadi 50N, berapakah percepatan yang dimiliki balok saat ini ?
Petunjuk Pengerjaan : Gunakan rumus ΣF = m.a untuk mencari massa m baloknya terlebih dahulu. Setelah itu, massa m balok yang sudah ditemukan bisa dipakai untuk mencari percepatan balok pada kasus ke dua menggunakan ΣF = m.a
Kunci jawaban : 5m/s2
2. Menentukan percepatan benda bergerak pada system katrol
Ingat! jika itu benda bergerak maka berlaku Hukum II Newton.
Latihan Soal:
Dua buah balok yakni balok A bermassa 2kg dan balok B bermassa 1kg dihubungkan dengan katrol licin. Jika percepatan gravitasi g = 10m/s2, berapakah percepatan geraknya (a) ?
Contoh Cara pengerjaan : https://www.youtube.com/watch?v=AmvBfuHuSN4
Kunci jawaban: 3,33 m/s2
3. Menentukan tegangan tali pada system katrol
Ingat! jika itu benda bergerak maka berlaku Hukum II Newton.
Latihan Soal:
Perhatikan gambar di bawah ini!
Dua buah benda digantungkan pada sebuah katrol. Jika diketahui massa m1 = 8kg ; massa m2 = 12kg. Besar gaya tengangan tali adalah ..... N
Contoh Cara Pengerjaan : https://www.youtube.com/watch?v=IYxyi210_lo
Kunci Jawaban: 96 N
4. Menentukan perbandingan besaran pada hukum 2 Newton
Ingat! bahwa Hukum II Newton terkait benda bergerak dan memakai persamaan ΣF = m.a
Latihan Soal:
Dua buah balok yakni balok A bermassa 4kg dan balok B bermassa 6kg didorong oleh gaya FA dan FB sehingga bergerak pada lintasan seperti yang terlihat pada gambar. Jika FA adalah gaya dorong yang terjadi pada balok A, dan FB adalah gaya dorong yang terjadi pada balok B. Tentukanlah perbandingan percepatan gerak dari balok A dan balok B!
Kunci jawaban : Perbandingan percepatan (a) pada balok A dan balok B adalah 6:5
5. Menentukan nilai besaran pada gaya gesek
Perhatikanlah gambar diatas!
Sebuah balok kayu diletakkan pada sebuah meja seperti ditunjukkan pada gambar. Jika massa balok 5kg, percepatan gravitasi 10 m/s2, koefisien gesek antara balok dan meja μk=0,2 dan μs=0,4.
Hitunglah :
a) Gaya gesek statisnya (fs)
b) Jika balok diberikan gaya F=30N ke arah kanan, berapa besar percepatan geraknya (a) ?
Petunjuk Pengerjaan :
Kunci Jawaban:
a) 20N b) balok akan bergerak ke arah kanan dengan percepatan gerak a = 4 m/s2
Usaha dan Energi
6. Menentukan hubungan besaran2 pada energi kinetik
Perhatikan persamaan energi kinetik berikut:
Deskripsikan bagaimana hubungan Energi Kinetik Ek dengan massa (m) dan kecepatan(v)nya !
Kunci Jawaban:
7. Menentukan besaran pada hukum kekekalan energi mekanik
Hukum Kekekalan energi mekanik menjelaskan bahwa energi mekanik di awal dan di akhir, nilainya akan selalu tetap. Sehingga dapat dirumuskan
EM1 = EM2
Sedangkan EM adalah Energi potensial (EP) + Energi kinetik (EK)
Maka menjadi
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
dan jangan lupa bahwa EP = m.g.h EK = 1/2 . m v²
Sehingga
m.g.h1 + 1/2 . m v1² = m.g.h2 + 1/2 . m v2²
h1 = ketinggian awal ; h2 = ketinggian akhir
v1 = kecepatan awal ; v2 = kecepatan akhir
Latihan Soal:
Perhatikan gambar di bawah ini!
Kereta roller coaster bermassa 2 ton mulai bergerak dari keadaan diam di P dan meluncur di sepanjang lintasan licin. Berapakah kecepatan roller coaster saat berada di titik Q!
Kunci Jawaban: vQ' = 30 m/s
8. Menghitung nilai usaha pada benda bergerak
Pada kondisi normal di bidang datar (horizontal)
Besarnya usaha dapat ditemukan menggunakan rumus W = F cos θ . s
Besarnya usaha dapat ditemukan menggunakan rumus W = w sin θ . s
Latihan Soal:
Perhatikan gambar di bawah ini!
Sebuah balok bermassa 3kg ditarik oleh sebuah gaya F= 20N yang membentuk sudut 60٥ terhadap arah perpindahan benda.
Jika balok berpindah sejauh 18m, berapa besar usaha yang dilakukan ?
Kunci Jawaban : W = 180 Joule
9. Menentukan besaran pada hubungan usaha dengan energi potensial
Energi Potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda yang memiliki ketinggian tertentu dari atas tanah. Sehingga semua benda jika memiliki ketinggian, maka akan memiliki Energi Potensial (Ep).
Yang mana rumusnya adalah Ep = m . g . h
Adapun usaha merupakan perubahan energi potensial yang terjadi pada benda, sehingga rumusnya dapat ditulis
W = ΔEp
W = Ep' - Ep
Ep' = Energi potensial akhir
Ep = Energi potensial awal
Latihan Soal:
Perhatikan gambar di bawah ini!
Kunci Jawaban : W = -100 Joule atau boleh dijawab 100 Joule
10. Menentukan usaha pada benda bergerak di suatu bidang miring
Pada kondisi normal di bidang datar (horizontal)
Besarnya usaha dapat ditemukan menggunakan rumus W = F cos θ . s
Besarnya usaha dapat ditemukan menggunakan rumus W = w sin θ . s
Latihan Soal:
Sebuah benda bermassa 5kg diletakkan pada sebuah bidang miring dengan sudut kemingan 30 derajat terhadap arah horizontal. Jika benda begerak menurun sepanjang lintasan 10m seperti pada gambar, tentukanlah usaha yang dilakukan pada benda tersebut!
Kunci Jawaban : W = 250 Joule
11. Menentukan nilai suatu besaran pada gerak mendatar
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
12. Menentukan besaran pada usaha dan energi
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
13. Menentukan daya
Daya (P) adalah kemampuan melakukan suatu usaha tiap waktunya. Sehingga dapat dirumuskan :
P = W/t
Latihan Soal:
Kunci Jawaban : 100 Watt
Momentum
14. Menentukan Momentum
Mobil bermassa 1,2 ton sedang bergerak di jalan raya dengan kecepatan tetap 36 km/jam. Maka momentum mobil tersebut adalah ...... kg.m/s
Kunci Jawaban : P = 12000 kg.m/s
15. Menentukan besaran pada Impuls
Impuls (I) merupakan perubahan besar momentum yang terjadi pada benda. Dimana besarnya Impuls pada kondisi normal dapat dihitung menggunakan rumus
I = F . Δt
Rumusan impuls ini dapat dikombinasikan dengan rumus momentum.
Ingat bahwa impuls adalah perubahan momentum. Sehingga akan ada momentum awal dan momentum akhir, yang mana
I = Momentum awal - Momentum akhir
I = Pawal - Pakhir
I = m . vawal - m . vakhir
Jika I diganti dengan F . Δt maka
I = I
F . Δt = m . vawal - m . vakhir
``Latihan Soal
Soal 15.1.
Jika suatu benda dikenai gaya F = 120N sehingga impuls pada benda adalah 60 kg.m/s. Berapakah selang waktu benda dikenai gaya tsb ?
Kunci Jawaban : Δt = 0,5s
Soal 15.2.
Seorang pemain sepak bola menendang bola dengan kekuatan 30 N selama 0,2 detik. Jika massa bola adalah 0,5 kg, hitunglah kecepatan bola setelah ditendang!
Kunci Jawaban : v' = 12 m/s
Soal 15.3.
Seorang pemain sepak bola menendang bola dengan gaya 48 N, dan bola tersebut memiliki massa 0,4 kg. Jika bola memiliki kecepatan 12 m/s setelah ditendang, hitunglah selang waktu selama pemain tersebut memberikan gaya pada bola!
Kunci Jawaban : Δt = 0,1s (bila menemukan jawabannya -0,1s maka minusnya tidak ditulis gapapa, karena waktu termasuk besaran skalar yg tidak memperhatikan arah)
16. Menentukan hubungan usaha dan impuls
*Rumusan Usaha adalah W = F . s yang mana nilai F = W/s
*Rumusan Impuls adalah I = F . Δt
Jika kita padukan rumusnya maka
I = (W/s) . Δt
Nanti yang ditanyakan apa, silahkan menyesuaikan dengan rumus diatas.
17. Menentukan hubungan pada momentum dengan energi kinetik
Sebuah mobil dengan massa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Hitunglah:
a) Momentum mobil tersebut.
b) Energi kinetik mobil tersebut.
c) Jika mobil tersebut melaju dua kali lebih cepat (kecepatan menjadi 40 m/s), bagaimana perubahan energi kinetik dan momentum mobil tersebut?
Kunci Jawaban :
a) Momentum (P) = 20.000 kg.m/s
b) Energi Kinetik (Ek) = 200.000 Joule
c) Jika mobil melaju dua kali lipat maka
P = 40.000 kg.m/s
Jadi, momentum mobil menjadi dua kali lipat saat kecepatan menjadi dua kali lipat.
Ek = 800.000 Joule
Jadi, energi kinetik mobil menjadi empat kali lipat saat kecepatan menjadi dua kali lipat.
18. Menentukan besaran kecepatan pada tumbukan
Klik link berikut untuk mempelajari materi : https://www.youtube.com/watch?v=ZgCANI2YcE4
19. Menentukan hukum pada tumbukan
Beberapa hukum yang terjadi pada tumbukan adalah
- Tumbukan lenting sempurna (e=1)
Berlaku hukum kekekalan momentum & kekekalan energi kinetik
- Tumbukan lenting sebagian ( 0<e<1)
Berlaku hukum kekekalan momentum saja
- Tumbukan tak lenting sama sekali (e=0)
Berlaku hukum kekekalan momentum saja
Perhatikan gambar diatas!
20. Menentukan besaran pada konsep memantul
Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian X seperti pada gambar diatas. Jika setelah dijatuhkan bola mempunyai pantulan pertama setinggi 50cm, dan pantulan kedua setinggi 20cm. Berapakah ketinggian awal benda ketika dijatuhkan (X) ?
Petunjuk Pengerjaan:
Kita bisa menggunakan rumus koefisien restitusi (e) pada ketinggian
Contoh cara pengerjaan bisa menyesuaikan dari video berikut : https://www.youtube.com/watch?v=PEU0qJr9YqY
Sesuaikan bahwa X merupakan h1nya
Kunci Jawaban ; X = 125cm
Emoticon