Kisi-Kisi & Latihan Soal PSAJ Fisika Kelas 12 (2025/2026)

Hai sobat MateriSekolah-SMA.com , PSAJ (Penilaian Sumatif Akhir Jenjang) menjadi salah satu momen penting bagi siswa kelas 12. Melalui penilaian ini, pemahaman kalian terhadap berbagai konsep fisika yang telah dipelajari selama di SMA akan diuji kembali. Oleh karena itu, persiapan yang baik tentu sangat diperlukan agar kalian bisa mengerjakan soal dengan lebih percaya diri.

Pada artikel ini, kalian akan menemukan kisi-kisi materi PSAJ Fisika Kelas 12 tahun ajaran 2025/2026, lengkap dengan contoh latihan soal beserta pembahasannya. Soal-soal yang disajikan mencakup berbagai topik penting yang biasanya muncul dalam ujian, mulai dari mekanika, gelombang, listrik dan magnet, hingga fisika modern.

Berikut ini adalah kisi-kisi beserta latihan soal PSAJ Fisika Kelas 12 yang dapat kalian jadikan referensi belajar:

1] Menentukan hubungan usaha dan energy

Versi Lat. Soal 1.1

Sebuah benda bermassa 2 kg mula-mula diam, kemudian didorong sehingga kecepatannya menjadi 4 m/s. Besar usaha yang dilakukan pada benda adalah…

A. 4 J
B. 8 J
C. 16 J
D. 24 J
E. 32 J

#Jawab: C

#Pembahasan :

Untuk mencari usaha, kita gunakan teorema usaha–energi, yaitu:

$W = Δ E_{k}$

$W =$ Ek akhir - Ek awal

Artinya usaha sama dengan perubahan energi kinetik benda.

Energi kinetik dirumuskan:

$E_{k} = \frac{1}{2} m v^{2}$

Karena benda mula-mula diam, maka:

$E_{k a w a l} = 0$

Energi kinetik akhir:

$E_{k a k h i r} = \frac{1}{2} (2) (4^{2}) = 1 x 16 = 16 J$

Maka usaha yang dilakukan:

$W = E_{k\ akhir} - E_{k\ awal}$ $W = 16 - 0$ $W = 16 J$

Versi Lat. Soal 1.2

Sebuah benda bermassa 1 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Jika usaha sebesar 17 J dilakukan searah gerak benda, maka kecepatan akhirnya (v akhir) adalah…

A. 5 m/s
B. 8 m/s
C. 9 m/s
D. 10 m/s
E. 12 m/s

#Jawab: A

#Pembahasan :

$W = Δ E_{k}$

$W =$ Ek akhir - Ek awal

$W = \frac{1}{2} m v_{2}^{2} - \frac{1}{2} m v_{1}^{2}$

Perhatikan:

$v_1$ = kecepatan awal
$v_2$ = kecepatan akhir

2] Menentukan percepatan pada dua benda dihubungkan katrol

Versi Lat. Soal 2.1

Dua benda masing-masing bermassa 4 kg dan 6 kg dihubungkan tali melalui katrol licin. Tentukan percepatannya! (g = 10 m/s²)

A. 1 m/s²
B. 2 m/s²
C. 3 m/s²
D. 4 m/s²
E. 5 m/s²

#Jawab: B

#Pembahasan :

Rumus sistem Atwood:

$a = \frac{(m_2 - m_1)g}{m_1 + m_2}$ $= \frac{(6 - 4)10}{6 + 4}$ $= \frac{20}{10}$ $= 2 m/s^2$

$Artinya sistem bergerak dengan percepatan$

Versi Lat. Soal 2.2

Dua benda bermassa 3 kg dan 5 kg dihubungkan oleh tali melalui katrol licin. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², maka percepatan sistem adalah…

A. 1 m/s²
B. 2 m/s²
C. 2,5 m/s²
D. 3 m/s²
E. 4 m/s²

#Jawab: C

#Pembahasan :

3] Menentukan hubungan gaya dan kecepatan

Versi Lat. Soal 3.1

Sebuah benda bermassa 2 kg mula-mula diam. Setelah diberi gaya tetap 10 N selama 4 detik, berapa kecepatan akhirnya?

A. 5 m/s
B. 10 m/s
C. 15 m/s
D. 20 m/s
E. 25 m/s

#Jawab: D

#Pembahasan :

Gunakan Hukum II Newton:

$F = m a$

Percepatan benda:

$a = \frac{F}{m} = \frac{10}{2} = 5 m / s^{2}$

Kecepatan akhir dapat dihitung dengan persamaan GLBB:

$v = v_{0} + a t$

Karena benda mula-mula diam ( $v_{0} = 0):$

$v = 5 \times 4$ $v = 20 m / s$

Versi Lat. Soal 3.2

Sebuah benda bermassa 3 kg mula-mula diam. Benda tersebut diberi gaya 9 N selama 4 detik. Kecepatan akhir benda adalah…

A. 6 m/s
B. 8 m/s
C. 10 m/s
D. 12 m/s
E. 14 m/s

#Jawab: D

#Pembahasan :

4] Menentukan gaya normal pada kesetimbangan

Versi Lat. Soal 4.1

Sebuah balok bermassa 5 kg berada di atas meja. Pada balok bekerja gaya tekan vertikal ke bawah sebesar 20 N. Jika $g = 10 \, m/s^2$ , besar gaya normal meja terhadap balok adalah…

A. 30 N
B. 50 N
C. 70 N
D. 80 N
E. 100 N

#Jawab: C

#Pembahasan :

Berat balok dihitung dengan:

$W = mg$ $W = 5 \times 10$ $W = 50 \, N$

Kasus umum N (gaya ke atas) = W (gaya ke bawah)

Tetapi karena ada gaya tambahan ke bawah sebesar 20 N, maka gaya normal menjadi:

$N = W + F$ $N = 50 + 20$ $N = 70 N$

Versi Lat. Soal 4.2

Sebuah benda bermassa 3 kg mula-mula diam. Benda tersebut diberi gaya 9 N selama 4 detik. Kecepatan akhir benda adalah…

A. 6 m/s
B. 8 m/s
C. 10 m/s
D. 12 m/s
E. 14 m/s

#Jawab: D

#Pembahasan :

5] Menghitung konstanta pegas

Versi Lat. Soal 5.1

Sebuah pegas bertambah panjang 5 cm ketika digantung beban 10 N. Tentukan konstanta pegasnya!

A. 100 N/m
B. 150 N/m
C. 200 N/m
D. 250 N/m
E. 500 N/m

#Jawab: C

#Pembahasan :

Gunakan Hukum Hooke:

$F = kx$

dengan:

$F$ = gaya (N)
$k$ = konstanta pegas (N/m)
$x$ = pertambahan panjang (m)

Ubah terlebih dahulu panjang ke meter:

$5 \, cm = 0,05 \, m$

Hitung konstanta pegas:

$k = \frac{F}{x}$ $k = \frac{10}{0,05}$ $k = 200 \, N/m$

Versi Lat. Soal 5.2

Sebuah pegas memanjang 4 cm ketika diberi gaya 8 N. Konstanta pegas tersebut adalah…

A. 100 N/m
B. 150 N/m
C. 200 N/m
D. 250 N/m
E. 300 N/m

#Jawab: C

#Pembahasan :

6] Menentukan momen inersia system

Versi Lat. Soal 6.1 (klu bisa lebih disederhanakan)

Dua partikel masing-masing bermassa 2 kg dan 3 kg berada pada jarak 2 m dari sumbu putar. Tentukan momen inersia sistem!

A. 10 kg·m²
B. 15 kg·m²
C. 20 kg·m²
D. 25 kg·m²
E. 30 kg·m²

#Jawab: C

#Pembahasan :

Momen inersia partikel terhadap sumbu putar dirumuskan:

$I = mr^2$

Untuk sistem beberapa partikel:

$I = \sum mr^2$

Karena kedua partikel berjarak 2 m dari sumbu putar:

$I = (2)(2^2) + (3)(2^2)$ $I = (2)(4) + (3)(4)$ $I = 8 + 12$ $I = 20 \, kg \cdot m^2$

Versi Lat. Soal 6.2

Dua partikel bermassa 1 kg dan 4 kg berada pada jarak 3 m dari sumbu putar. Tentukan momen inersia sistem!

A. 30 kg·m²
B. 36 kg·m²
C. 45 kg·m²
D. 50 kg·m²
E. 60 kg·m²

#Jawab: C

#Pembahasan :

7] Mentukan besar kecepatan pada impuls

Versi Lat. Soal 7.1

Sebuah bola bermassa 0,5 kg mula-mula diam. Bola dipukul sehingga menerima impuls sebesar 10 Ns. Berapa kecepatan bola setelah dipukul?

A. 5 m/s
B. 10 m/s
C. 15 m/s
D. 20 m/s
E. 25 m/s

#Jawab: D

#Pembahasan :

Impuls dirumuskan:

$I = \Delta p$

Perubahan momentum:

$I = m(v - v_0)$

Karena bola mula-mula diam ( $v_0 = 0$ ):

$10 = 0,5(v)$ $v = \frac{10}{0,5}$ $v = 20 \, m/s$

Versi Lat. Soal 7.2

Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 3 m/s. Benda mendapat impuls 4 Ns searah geraknya. Kecepatan akhirnya adalah…

A. 3 m/s
B. 4 m/s
C. 5 m/s
D. 6 m/s
E. 7 m/s

#Jawab: C

#Pembahasan :

8] Menentukan usaha pada proses termodinamika

Versi Lat. Soal 8.1

Suatu gas mengalami ekspansi dengan tekanan konstan 100.000 Pa dan perubahan volume 0,05 m³. Besar usaha gas adalah…

A. 2000 J
B. 3000 J
C. 4000 J
D. 5000 J
E. 6000 J

#Jawab: D

#Pembahasan :

Pada proses tekanan konstan (isobarik), usaha gas dirumuskan:

$W = P \Delta V$

dengan:

$P$ = tekanan (Pa)
$Δ V = perubahan volume (m³)$

Substitusi nilai:

$W = 100.000 \times 0,05$ $W = 5000 \, J$

Versi Lat. Soal 8.2

Gas mengalami proses isobarik dengan tekanan 200.000 Pa. Volume bertambah dari 0,01 m³ menjadi 0,03 m³. Usaha yang dilakukan gas adalah…

A. 2000 J
B. 3000 J
C. 4000 J
D. 5000 J
E. 6000 J

#Jawab: C

#Pembahasan :

9] Menentukan energy potensial pegas

Versi Lat. Soal 9.1

Pegas dengan konstanta 500 N/m diregangkan sejauh 20 cm. Energi potensial pegasnya adalah…

A. 5 J
B. 10 J
C. 15 J
D. 20 J
E. 25 J

#Jawab: B

#Pembahasan :

Energi potensial pegas dirumuskan:

$E_p = \frac{1}{2}kx^2$

dengan:

$k$ = konstanta pegas
$x$ = pertambahan panjang (m)

Ubah terlebih dahulu panjang ke meter:

$20 \, cm = 0,2 \, m$

Substitusi ke rumus:

$E_p = \frac{1}{2}(500)(0,2)^2$ $E_p = 250 \times 0,04$ $E_p = 10 \, J$

Versi Lat. Soal 9.2

Sebuah pegas memiliki konstanta 800 N/m. Jika gaya maksimum yang bekerja 40 N, maka energi potensial maksimum pegas adalah…

A. 0,5 J
B. 1 J
C. 2 J
D. 4 J
E. 8 J

#Jawab: B

#Pembahasan :

10] Menentukan tekanan pada teori kinetic gas

Versi Lat. Soal 10.1

Sebuah gas ideal dalam wadah volume 0,2 m³ memiliki energi kinetik total 300 J. Tekanan gas tersebut adalah…

A. 500 Pa
B. 800 Pa
C. 1000 Pa
D. 1500 Pa
E. 2000 Pa

#Jawab: C

#Pembahasan :

Versi Lat. Soal 10.2

Suatu gas memiliki massa jenis 1,2 kg/m³ dan nilai rata-rata kuadrat kecepatan molekulnya 900 m²/s². Tekanan gas adalah…

A. 180 Pa
B. 240 Pa
C. 300 Pa
D. 360 Pa
E. 540 Pa

#Jawab: D

#Pembahasan :

11] Menentukan suhu pada mesin carnot

Versi Lat. Soal 11.1

Sebuah mesin Carnot memiliki efisiensi 40%. Jika suhu reservoir panas 500 K, maka suhu reservoir dingin adalah…

A. 200 K
B. 250 K
C. 300 K
D. 350 K
E. 400 K

#Jawab: C

#Pembahasan :

Efisiensi mesin Carnot dirumuskan:

$\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}$ dengan:

$T_h$ = suhu reservoir panas
$T_c$ = suhu reservoir dingin

Diketahui:

$\eta = 40\% = 0,4$

Substitusi ke rumus:

$0,4 = 1 - \frac{T_c}{500}$ $\frac{T_c}{500} = 0,6$ $T_c = 0,6 \times 500$ $T_c = 300 \, K$

Versi Lat. Soal 11.2

Sebuah mesin Carnot bekerja antara suhu 600 K dan 450 K. Efisiensi mesin tersebut adalah…

A. 15%
B. 20%
C. 25%
D. 30%
E. 35%

#Jawab: C

#Pembahasan :

12] Menentukan factor yang berpengaruh pada perambatan kalor

Versi Lat. Soal 12.1

Perpindahan kalor secara konduksi pada batang logam dipengaruhi oleh faktor berikut, kecuali…

A. Luas penampang
B. Panjang batang
C. Perbedaan suhu
D. Jenis bahan
E. Tekanan udara sekitar

#Jawab: E

#Pembahasan :

Rumus laju konduksi:

$\frac{Q}{t} = \frac{k A \Delta T}{L}$

Faktor yang mempengaruhi:

k (jenis bahan)
A (luas)
ΔT (beda suhu)
L (panjang)

Tekanan udara tidak berpengaruh pada konduksi batang padat.

Versi Lat. Soal 12.2

Laju perpindahan kalor secara konduksi pada suatu batang logam akan semakin besar jika…

A. Panjang batang diperbesar
B. Perbedaan suhu diperkecil
C. Luas penampang diperkecil
D. Perbedaan suhu diperbesar
E. Batang dibuat lebih panjang

#Jawab: D

#Pembahasan :

Dari rumus konduksi:

$\frac{Q}{t} = \frac{kA\Delta T}{L}$ Laju perpindahan kalor akan semakin besar jika:

luas penampang besar
perbedaan suhu besar
panjang batang kecil

Karena itu, jika perbedaan suhu diperbesar, kalor mengalir lebih cepat.

13] Menentukan factor yang berpengaruh pada kecepatan gelombang tali

Versi Lat. Soal 13.1

Kecepatan rambat gelombang pada tali dipengaruhi oleh…

A. Amplitudo dan frekuensi
B. Panjang tali dan amplitudo
C. Tegangan tali dan massa jenis linear
D. Frekuensi dan panjang gelombang
E. Simpangan dan periode

#Jawab: C

#Pembahasan :

Rumus kecepatan gelombang pada tali:

$v = \sqrt{\frac{T}{μ}}$

Dengan:

$T$ = tegangan tali
$\mu$ = massa jenis linear (massa per panjang)

Tidak bergantung pada amplitudo atau frekuensi.

Versi Lat. Soal 13.2

Sebuah tali memiliki massa jenis linear tetap. Jika tegangan tali diperbesar menjadi 4 kali semula, maka kecepatan gelombang menjadi…

A. 2 kali semula
B. 4 kali semula
C. 8 kali semula
D. 1/2 kali semula
E. Tetap

#Jawab: A

#Pembahasan :

14] Menentukan kecepatan gelombang berjalan

Versi Lat. Soal 14.1

Sebuah gelombang memiliki panjang gelombang 0,5 m dan frekuensi 10 Hz. Kecepatan gelombang tersebut adalah…

A. 2 m/s
B. 5 m/s
C. 10 m/s
D. 15 m/s
E. 20 m/s

#Jawab: B

#Pembahasan :

Kecepatan gelombang dirumuskan:

$v = f \lambda$

dengan:

$v$ = kecepatan gelombang (m/s)
$f$ = frekuensi (Hz)
$\lambda$ = panjang gelombang (m)

Substitusi nilai:

$v = 10 \times 0,5$ $v = 5 \, m/s$

Versi Lat. Soal 14.2

Sebuah gelombang memiliki panjang gelombang 0,4 m dan frekuensi 20 Hz. Kecepatan gelombang tersebut adalah…

A. 4 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 10 m/s
E. 12 m/s

#Jawab: B

#Pembahasan :

15] Menentukan kecepatan gelombang stasioner

Versi Lat. Soal 15.1

Sebuah tali panjangnya 1 m menghasilkan gelombang stasioner dengan 2 perut (n = 2). Jika frekuensinya 20 Hz, maka kecepatan gelombangnya adalah…

A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s

#Jawab: B

#Pembahasan :

Untuk gelombang stasioner pada tali dengan kedua ujung terikat berlaku:

$L = \frac{n\lambda}{2}$ dengan:

$L$ = panjang tali
$n$ = jumlah perut
$\lambda$ = panjang gelombang

Substitusi nilai:

$1 = \frac{2\lambda}{2}$ $1 = \lambda$

Kecepatan gelombang:

$v = f\lambda$ $v = 20 \times 1$ $v = 20 \, m/s$

Versi Lat. Soal 15.2

Sebuah tali panjang 2 m memiliki frekuensi nada dasar 25 Hz (n = 1). Kecepatan gelombang pada tali tersebut adalah…

A. 25 m/s
B. 50 m/s
C. 75 m/s
D. 100 m/s
E. 125 m/s

#Jawab: D

#Pembahasan :

16] Menentukan kecepatan pada kontiunitas

Versi Lat. Soal 16.1

Air mengalir dalam pipa dengan luas penampang 4 cm² dan kecepatan 2 m/s. Jika pipa menyempit sehingga luasnya menjadi 2 cm², maka kecepatan aliran air pada bagian sempit adalah…

A. 1 m/s
B. 2 m/s
C. 3 m/s
D. 4 m/s
E. 8 m/s

#Jawab: D

#Pembahasan :

Gunakan persamaan kontinuitas fluida:

$A_1 v_1 = A_2 v_2$ dengan:

$A$ = luas penampang
$v$ = kecepatan aliran fluida

Substitusi nilai:

$4 \times 2 = 2 \times v_2$ $8 = 2v_2$ $v_2 = 4 \, m/s$

Artinya ketika pipa menyempit, kecepatan aliran fluida menjadi lebih besar.

Versi Lat. Soal 16.2

Air mengalir dalam pipa dengan luas penampang 6 cm² dan kecepatan 3 m/s. Jika pipa menyempit menjadi 3 cm², maka kecepatan aliran air pada bagian sempit adalah…

A. 3 m/s
B. 4 m/s
C. 5 m/s
D. 6 m/s
E. 9 m/s

#Jawab: D

#Pembahasan :

17] Menentukan jarak pola gelap terang pada celah tunggal

Versi Lat. Soal 17.1

Cahaya dengan panjang gelombang $600 \times 10^{-9}$ m melewati celah tunggal lebar 0,3 mm. Layar berjarak 2 m. Jarak garis gelap pertama dari pusat terang adalah…

A. 2 mm
B. 3 mm
C. 4 mm
D. 5 mm
E. 6 mm

#Jawab: C

#Pembahasan :

Pada difraksi celah tunggal, posisi garis gelap dirumuskan:

$y = \frac{m\lambda L}{a}$ dengan:

$m$ = orde gelap (untuk gelap pertama $m = 1)$
$\lambda$ = panjang gelombang
$L$ = jarak layar
$a$ = lebar celah

Ubah lebar celah ke meter:

$0,3 \, mm = 3 \times 10^{-4} \, m$

Substitusi nilai:

$y = \frac{(1)(600 \times 10^{-9})(2)}{3 \times 10^{-4}}$ $y = 4 \times 10^{-3} \, m$ $y = 4 m m$

Versi Lat. Soal 17.2

Cahaya dengan panjang gelombang 500 × 10⁻⁹ m melewati celah tunggal dengan lebar 0,25 mm. Layar berada 2 m dari celah. Jarak garis gelap pertama dari pusat terang adalah…

A. 2 mm
B. 3 mm
C. 4 mm
D. 5 mm
E. 6 mm

#Jawab: C

#Pembahasan :

18] Menentukan hubungan gaya coulomb dengan jarak muatan

Versi Lat. Soal 18.1

Dua muatan listrik tetap. Jika jarak antara keduanya diperbesar menjadi 3 kali semula, maka gaya Coulomb menjadi…

A. 1/3 kali
B. 1/6 kali
C. 1/9 kali
D. 3 kali
E. 9 kali

#Jawab: C

#Pembahasan :

Hukum Coulomb:

$F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}$ Karena muatan tetap, maka:

$F \propto \frac{1}{r^{2}}$

Gunakan perbandingan:

$\frac{F^{'}}{F} = {(\frac{r}{r^{'}})}^{2}$

Jika jarak baru:

$r^{'} = 3 r$

Maka:

$\frac{F'}{F} = \left(\frac{r}{3r}\right)^2$ $\frac{F'}{F} = \left(\frac{1}{3}\right)^2$ $\frac{F^{'}}{F} = \frac{1}{9}$

Artinya gaya menjadi 1/9 kali semula.

Versi Lat. Soal 18.2

Dua muatan masing-masing tetap. Pada kondisi pertama jaraknya r menghasilkan gaya F. Pada kondisi kedua jaraknya 2r, maka perbandingan gaya pertama terhadap kedua adalah…

A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 1 : 8

#Jawab: D

#Pembahasan :

19] Factor-faktor yang mempengaruhi kapasitas kapasitor

Versi Lat. Soal 19.1

Kapasitas sebuah kapasitor keping sejajar dipengaruhi oleh…

A. Tegangan dan arus listrik
B. Luas keping dan jarak antar keping
C. Muatan dan beda potensial
D. Hambatan dan arus
E. Kuat arus dan waktu

#Jawab: B

#Pembahasan :

Rumus kapasitor keping sejajar:

$C = \varepsilon \frac{A}{d}$

Sehingga, berdasarkan rumus C hanya dipengaruhi oleh:

$A$ = luas keping
$d$ = jarak antar keping
$\varepsilon$ = permitivitas medium

Tidak bergantung pada tegangan atau muatan.

Versi Lat. Soal 19.2

Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki kapasitas $C$ . Jika jarak antar keping diperbesar menjadi 2 kali semula, maka kapasitas kapasitor menjadi…

A. 4C
B. 2C
C. C
D. 1/2 C
E. 1/4 C

#Jawab: D

#Pembahasan :

20] Menentukan arah medan magnet

Versi Lat. Soal 20.1

Sebuah kawat lurus dialiri arus ke atas. Arah medan magnet di sisi kanan kawat adalah…

A. Masuk bidang kertas
B. Keluar bidang kertas
C. Sejajar arus
D. Berlawanan arus
E. Tidak ada medan magnet

#Jawab: A

#Pembahasan :

Gunakan aturan tangan kanan:

Ibu jari → arah arus (ke atas)
Jari melingkar → arah medan

Di sisi kanan kawat → medan masuk bidang kertas.
Sedangkan sisi kiri kawat → medan keluar bidang kertas.

Versi Lat. Soal 20.2

Sebuah kawat lurus panjang diletakan horizontal dan dialiri arus listrik ke kanan. Arah medan magnet pada titik di sebelah atas kawat adalah…

A. Ke atas
B. Ke bawah
C. Masuk bidang kertas
D. Keluar bidang kertas
E. Sejajar arus

#Jawab: D

#Pembahasan :

Versi Lat. Soal 21.3

Sebuah kawat lurus dialiri arus ke kanan dan berada dalam medan magnet masuk bidang kertas. Arah gaya Lorentz yang dialami kawat adalah…

A. Ke atas
B. Ke bawah
C. Ke kiri
D. Keluar bidang kertas
E. Masuk bidang kertas

#Jawab: A

#Pembahasan :

21] Menentukan induksi magnet pada kawat lurus

Versi Lat. Soal 21.1

Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 10 A. Titik berada pada jarak 5 cm dari kawat. Besar induksi magnet di titik tersebut adalah…

( $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, Tm/A$ )

A. $2 \times 10^{-5} \, T$
B. $4 \times 10^{-5} \, T$
C. $8 \times 10^{-5} \, T$
D. $1 \times 10^{-4} \, T$
E. $2 \times 10^{-4} \, T$

#Jawab: B

#Pembahasan :

Induksi magnet di sekitar kawat lurus panjang dirumuskan:

$B = \frac{μ_{0} I}{2 π r}$

dengan:

$I$ = arus listrik
$r$ = jarak dari kawat

Ubah jarak ke meter:

$5 \, cm = 0,05 \, m$

Substitusi ke rumus:

$B = \frac{(4 π \times 10^{- 7}) (10)}{2 π (0, 05)}$

Sederhanakan:

$B = \frac{4 \times 10^{-6}}{0,1}$ $B = 4 \times 10^{-5} \, T$

Versi Lat. Soal 21.2

Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 8 A. Titik pengamatan berada pada jarak 4 cm dari kawat. Besar induksi magnet di titik tersebut adalah…

$μ_{0} = 4 π \times 10^{- 7} T m / A$

A. $2 \times 10^{-5} \, T$
B. $4 \times 10^{-5} \, T$
C. $8 \times 10^{-5} \, T$
D. $1,6 \times 10^{-4} \, T$
E. $2 \times 10^{-4} \, T$

#Jawab: B

#Pembahasan :

22] Menentukan arus pada induksi magnetic kawat melingkar

Versi Lat. Soal 22.1

Sebuah kawat melingkar 200 lilitan memiliki hambatan 5 Ω. Fluks magnet berubah dari 0 menjadi 0,02 Wb dalam waktu 0,1 s. Besar arus induksi yang timbul adalah…

A. 4 A
B. 6 A
C. 8 A
D. 10 A
E. 12 A

#Jawab: C

#Pembahasan :

GGL induksi:

$\varepsilon = N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$ $= 200 \times \frac{0,02}{0,1}$ $= 200 \times 0,2$ $= 40 V$

Arus induksi:

$I = \frac{\varepsilon}{R}$ $I = \frac{40}{5}$ $I = 8 A$

Versi Lat. Soal 22.2

Sebuah kumparan 100 lilitan memiliki hambatan 10 Ω. Fluks berubah sebesar 0,05 Wb dalam 0,5 s. Besar arus induksinya adalah…

A. 0,5 A
B. 1 A
C. 2 A
D. 4 A
E. 5 A

#Jawab: B

#Pembahasan :

23] Menentukan besar ggl induksi pada kawat menenbus medan magnet

Versi Lat. Soal 23.1

Sebuah batang konduktor panjang 0,5 m bergerak dengan kecepatan 4 m/s tegak lurus medan magnet 2 T. Besar ggl induksi yang timbul adalah…

A. 1 V
B. 2 V
C. 3 V
D. 4 V
E. 5 V

#Jawab: D

#Pembahasan :

Rumus ggl gerak:

$\varepsilon = B l v$ $= 2(0,5)(4)$ $= 4 V$

Versi Lat. Soal 23.2

Batang panjang 1 m bergerak dengan kecepatan 5 m/s dalam medan magnet 0,4 T membentuk sudut 30° terhadap medan. Besar ggl induksinya adalah…

A. 0,5 V
B. 1 V
C. 1,5 V
D. 2 V
E. 2,5 V

#Jawab: B

#Pembahasan :

Jika ada sudutnya, maka gunakan

ε = B l v sinθ

24] Menentukan ggl induksi akibat perubahan arus

Versi Lat. Soal 24.1

Sebuah kumparan memiliki induktansi 2 H. Jika arus berubah dari 0 menjadi 5 A dalam waktu 0,2 s, maka besar ggl induksi yang timbul adalah…

A. 10 V
B. 20 V
C. 30 V
D. 40 V
E. 50 V

#Jawab: E

#Pembahasan :

Rumus induksi diri:

$\varepsilon = L \frac{\Delta I}{\Delta t}$ $= 2 \times \frac{5}{0,2}$ $= 2 \times 25$ $= 50 V$

Versi Lat. Soal 24.2

Sebuah kumparan memiliki induktansi 4 H. Arus berkurang dari 8 A menjadi 2 A dalam 0,5 s. Besar ggl induksi yang timbul adalah…

A. 12 V
B. 24 V
C. 36 V
D. 48 V
E. 60 V

#Jawab: D

#Pembahasan :

25] Ggl induksi pada generator

Versi Lat. Soal 25.1

Sebuah generator memiliki 200 lilitan dengan luas kumparan 0,02 m² berada dalam medan magnet 0,5 T dan berputar dengan kecepatan sudut 100 rad/s. Besar ggl maksimum yang dihasilkan adalah…

A. 100 V
B. 150 V
C. 200 V
D. 250 V
E. 300 V

#Jawab: C

#Pembahasan :

Rumus ggl maksimum generator:

$\varepsilon_{maks} = N B A \omega$ $= 200(0,5)(0,02)(100)$ $= 200(1)$ $= 200 V$

Versi Lat. Soal 25.2

Sebuah generator memiliki 100 lilitan dan luas 0,01 m² dalam medan magnet 0,4 T. Jika frekuensi putaran 50 Hz, maka ggl maksimum yang dihasilkan adalah…

A. 80 V
B. 100 V
C. 125 V
D. 160 V
E. 200 V

#Jawab: C

#Pembahasan :

Karena kecepatan sudut belum diketahui, maka

$\omega = 2\pi f$ $\omega = 2\pi(50) = 100\pi$

Setelah itu bisa memakai Rumus:

$\varepsilon_{maks} = N B A \omega$

26] Menentukan besar gaya Lorentz pada kawat berarus

Versi Lat. Soal 26.1

Sebuah kawat panjang 0,5 m dialiri arus 10 A dalam medan magnet 2 T tegak lurus medan. Besar gaya Lorentz yang dialami kawat adalah…

A. 5 N
B. 10 N
C. 15 N
D. 20 N
E. 25 N

#Jawab: B

#Pembahasan :

Rumus:

$F = B I L \sin θ$

Karena tegak lurus → $\sin 90° = 1$

$F = 2(10)(0,5)$ $F = 10 N$

Versi Lat. Soal 26.2

Kawat panjang 1 m dialiri arus 5 A dalam medan magnet 0,8 T membentuk sudut 30°. Besar gaya Lorentz adalah…

A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
E. 5 N

#Jawab: B

#Pembahasan :

27] Menentukan impedansi pada rangkaian rlc

Versi Lat. Soal 27.1

Sebuah rangkaian RLC seri memiliki R = 30 Ω, $X_L = 40 Ω$ , dan $X_C = 10 Ω$ . Besar impedansinya adalah…

A. 30 Ω
B. 40 Ω
C. 50 Ω
D. 60 Ω
E. 70 Ω

#Jawab: C

#Pembahasan :

Rumus impedansi:

$Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ $Z = \sqrt{30^2 + (40 - 10)^2}$ $= \sqrt{900 + 900}$ $= \sqrt{1800}$ $\approx 50 Ω$

Versi Lat. Soal 27.2

Rangkaian RLC seri memiliki R = 60 Ω, $X_L = 30 Ω$ , dan $X_C = 10 Ω$ . Besar impedansinya adalah…

A. 20 Ω
B. 45 Ω
C. 68 Ω
D. 80 Ω
E. 100 Ω

#Jawab: E

#Pembahasan :

28] Menentukan kuat arus pada rangkaian hambatan

Versi Lat. Soal 28.1

Tiga hambatan masing-masing 2 Ω, 3 Ω, dan 5 Ω disusun seri dan dihubungkan dengan sumber 20 V. Besar arus yang mengalir adalah…

A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A

#Jawab: B

#Pembahasan :

Hambatan total seri:

$R_{total} = 2 + 3 + 5$ $R_{total} = 10 Ω$

Hukum Ohm:

$I = \frac{V}{R}$ $I = \frac{20}{10}$ $I = 2 A$

Versi Lat. Soal 28.2

Dua hambatan 4 Ω dan 6 Ω dipasang paralel pada sumber 12 V. Besar arus total yang mengalir adalah…

A. 2 A
B. 3 A
C. 4 A
D. 5 A
E. 6 A

#Jawab: D

#Pembahasan :

Hambatan paralel:

$\frac{1}{R} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6}$ $= \frac{3 + 2}{12}$ $= \frac{5}{12}$ $R = \frac{12}{5}$ $R = 2,4 Ω$

Arus:

$I = \frac{12}{2,4}$ $I = 5 A$

Versi Lat. Soal 28.3

Perhatikan rangkaian berikut (diasumsikan hambatan 3 Ω dan 6 Ω tersusun paralel lalu seri dengan 2 Ω).

Sebuah sumber tegangan 12 V dihubungkan dengan rangkaian hambatan:

3 Ω dan 6 Ω tersusun paralel
kemudian seri dengan hambatan 2 Ω

Besar arus total yang mengalir dalam rangkaian adalah…

A. 1 A
B. 1,5 A
C. 2 A
D. 3 A
E. 4 A

#Jawab: D

#Pembahasan :

29] Energy radisai benda hitam

Versi Lat. Soal 29.1

Sebuah benda hitam memiliki luas 2 m² dan suhu 300 K. Jika $\sigma = 5,67 \times 10^{-8} \, W/m^2K^4$ , maka daya radiasi yang dipancarkan adalah…

A. 230 W
B. 460 W
C. 918 W
D. 1200 W
E. 1500 W

#Jawab: C

#Pembahasan :

Rumus:

$P = \sigma A T^4$ $T^4 = 300^4 = 8,1 \times 10^9$ $P = 5,67 \times 10^{-8} \times 2 \times 8,1 \times 10^9$ $P ≈ 918 W$

Versi Lat. Soal 29.2

Jika suhu benda hitam dinaikkan menjadi 2 kali semula, maka energi radiasinya menjadi…

A. 2 kali
B. 4 kali
C. 8 kali
D. 16 kali
E. Tetap

#Jawab: D

#Pembahasan :

Karena:

$P \propto T^4$

maka jika suhunya dinaikkan menjadi 2 kalinya adalah ...

30] Menentukan energy ikat inti

Versi Lat. Soal 30.1

Sebuah inti memiliki defek massa 0,01 sma. Jika 1 sma = 931 MeV, maka energi ikat inti tersebut adalah…

A. 3,1 MeV
B. 6,2 MeV
C. 9,31 MeV
D. 12 MeV
E. 15 MeV

#Jawab: C

#Pembahasan :

Rumus:

$E = \Delta m \times 931$ $E = 0,01 \times 931$ $E = 9,31 MeV$

Versi Lat. Soal 30.2

Inti atom Litium memiliki nomor massa A = 7 dan nomor atom Z = 3. Diketahui:

massa proton = 1,0078 sma
massa neutron = 1,0087 sma
massa inti atom = 7,0160 sma

Jika 1 sma = 931 MeV, maka energi ikat inti atom tersebut adalah…

A. 18 MeV
B. 28 MeV
C. 39 MeV
D. 45 MeV
E. 52 MeV

#Jawab: C

#Pembahasan :

Kalau pada soal yang diketahui nomor massa (A) dan nomor atom (Z), maka:

Jumlah proton = Z
Jumlah neutron = A − Z

Kemudian baru dihitung defek massa dan energi ikat inti.

Rumus yang dipakai:

$\Delta m = (Z m_p + N m_n) - m_{inti}$ $E = \Delta m \times 931 \, MeV$

=ESAY=

31] Menentukan kecepatan pada kekekalan momentum

Versi Lat. Soal 31.1

Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 6 m/s menumbuk benda diam bermassa 4 kg. Setelah tumbukan keduanya menyatu. Tentukan kecepatan sistem setelah tumbukan!

#Jawab: 2 m/s

#Pembahasan :

Karena menyatu → tumbukan tidak lentur sempurna
Gunakan hukum kekekalan momentum:

$m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2)v'$

Diketahui:

$m_1 = 2$ kg
$v_1 = 6$ m/s
$m_2 = 4$ kg
$v_2 = 0$

$(2)(6) + (4)(0) = (2+4)v'$ $12 = 6v'$ $v' = 2 \text{ m/s}$

Versi Lat. Soal 31.2

Benda A bermassa 3 kg bergerak ke kanan dengan kecepatan 4 m/s. Benda B bermassa 1 kg bergerak ke kiri dengan kecepatan 2 m/s. Jika keduanya bertumbukan lentur sempurna, tentukan kecepatan sistem setelah tumbukan jika keduanya menyatu.

#Jawab: 2,5 m/s ke arah kanan

32] Menentukan suhu campuran pada azas black

Versi Lat. Soal 32.1

Sebanyak 100 gram air bersuhu 80°C dicampur dengan 50 gram es bersuhu 0°C. Tentukan suhu akhir campuran!

Diketahui:

$c_{a i r} = 1 k a l / g °$
$L_{e s} = 80 k a l / g$

#Pembahasan :

Versi Lat. Soal 32.2

#Jawab:

33] Menntukan kecepatan pada efek Doppler

Versi Lat. Soal 33.1

#Pembahasan :

Versi Lat. Soal 33.2

#Jawab:

34] Menentukan ggl induksi pada kawat bergerak

Versi Lat. Soal 34.1

#Pembahasan :

Versi Lat. Soal 34.2

#Jawab:

35] Menentukan massa sisa pada peluruhan

Versi Lat. Soal 35.1

#Pembahasan :

Versi Lat. Soal 35.2

#Jawab:

Share This Post :

About Author

Me ? Aldian~

Hanya seorang Blogger, Youtuber, dan pengamat Media Sosial