Halo, Sobat Zenius! Mata pelajaran Fisika, tuh, terkenal sulit, ya. Apalagi kalau ngerjain soal-soal PTS nantinya. Nah, maka dari itu gue mau ngajak elo semua buat membahas contoh soal PTS Fisika Kelas 12 Semester 1 beserta pembahasannya lewat artikel ini.
Di kelas 12, elo pasti belajar banyak hal lewat mata pelajaran Fisika, mulai dari materi gaya magnet, listrik statis, hingga relativitas khusus. Nah, sebelum berlanjut ke contoh soal PTS Fisika kelas 12 semester 1, gue mau ngasih tahu elo beberapa materi yang masuk dalam PTS nantinya.
Berikut ini adalah daftar materinya yang elo bisa pelajari juga.
Daftar Materi PTS Fisika Semester 1
Listrik Statis
Listrik Arus Searah
- Pengantar Listrik Dinamis
- Hambatan Listrik
- Energi & Daya Listrik
- Arus & Tegangan pada Rangkaian
- Hukum Kirchoff
- Jembatan Wheatstone
- Alat Ukur Listrik
Medan Magnet Akibat Arus Listrik
Gaya Magnet
Oya, kalo elo klik link materi belajar di atas, tampilannya bakal kayak gini. Tinggal dipilih aja materi yang mau elo pelajari dengan nonton video dan kerjain latihan soal-soalnya.
Semua materi itu bisa dibilang agak sulit. Terlebih, bagi Sobat Zenius yang mengalami kesukaran dalam menghafal rumus dan hitung-hitungan di dalam Fisika.
Oleh karena itu, dalam artikel ini gue mau memaparkan beberapa contoh soal PTS Fisika kelas 12 semester 1 beserta pembahasannya secara rinci agar elo bisa memahaminya dengan maksimal.
Seperti apa soal-soalnya? Yuk, kita simak bersama-sama!
Contoh Soal PTS Fisika Kelas 12 Semester 1 dan Pembahasan
Contoh Soal 1
Topik: Energi dan Daya Listrik
Sebuah TV dinyalakan rata-rata 6 jam dalam sehari, TV tersebut dihubungkan pada tegangan 220 V dan menarik arus 2,5 A. Jika biaya listrik per kWh sebesar Rp100,00, maka biaya tagihan listrik untuk pemakaian TV selama 30 hari adalah ….
A. Rp8.900,00
B. Rp9.900,00
C. Rp7.900,00
D. Rp6.900,00
E. Rp11.900,00
Pembahasan:
Dari soal di atas, kita harus cari terlebih dahulu energi yang dipakai oleh TV selama 30 hari. Rumus energi dalam Fisika, yaitu:
W = P. t = V.l.t
=220.2,5.180
=99.000 wh
=99 kWh
Jadi, total energi listrik yang digunakan selama satu bulan untuk menyalakan TV dalam 6 jam/hari.
Lalu, berapa biaya yang harus dikeluarkan?
Biaya = 99.100
=Rp9.900
Jawaban yang tepat adalah B. Rp9.900,00
Baca Juga: Rumus Daya Listrik dalam Fisika
Contoh Soal 2
Topik: Coulomb
Terdapat 3 muatan titik A, B, dan C tersusun seperti pada gambar. Jika QA= +2q, QB= -q, QC= +2q, besar gaya total yang dialami muatan B karena muatan lainnya adalah ….
Pembahasan:
Dari gambar di atas, kita bisa melihat bahwa A = +, B = -, dan C = +.
Nah, karena adanya muatan A, maka muatan B mengalami gaya tarik menarik sehingga disimpulkan menjadi FBA (gaya yang dialami muatan B karena muatan A).
Muatan B ke C juga mengalami gaya tarik menarik karena + -, sehingga menjadi FBC (gaya yang dialami muatan B karena muatan C).
Setelah menemukan kedua hal tersebut, mari kita hitung satu per satu dengan rumus seperti ini:
Setelah itu, masukkan angka-angka yang ada di dalam soal. Untuk penggunaan positif negatif tidak perlu dimasukkan karena sudah absolut.
Supaya gampang, kita menulisnya menjadi 2n. Lalu, kita berlanjut ke FBC.
Hasilnya sama jadi 2n.
Karena yang diminta gaya total, maka kita hitung kedua hasil dari FBA dan FBC.
Ftot =Itu jumlah gaya totalnya. Jadi, tinggal kita ubah seperti di bawah ini n nya seperti yang udah dijelaskan di atas.
F =Jadi, jawaban yang tepat adalah A.
Baca Juga: Rumus Gaya Coulomb
Contoh Soal 3
Topik: Listrik Arus Searah
Pernyataan yang tidak tepat mengenai listrik arus searah di bawah ini adalah ….
A. ammeter ideal memiliki hambatan dalam mendekati 0
B. voltmeter ideal memiliki hambatan dalam mendekati tidak berhingga
C. beda potensial antara terminal baterai selalu berbeda dengan nilai GGL baterai
D. GGL baterai akan sama dengan beda potensial ketika tidak ada arus yang melalui hambatan dalam baterai
E. sumber arus ideal memiliki hambatan dalam tak hingga
Pembahasan:
Mari kita bahas satu per satu dari semua jawaban contoh soal PTS Fisika di atas.
Jawaban A benar karena ammeter ideal hambatan dalamnya memang sangat kecil dan mendekati 0. Bahkan, dalam beberapa buku ammeter ideal sama dengan 0.
Lalu, jawaban B juga benar karena voltmeter ideal hambatan dalamnya tidak berhingga atau sangat besar.
Untuk jawaban C dipastikan salah karena beda potensial antara terminal baterai tidak selalu berbeda dengan nilai GGL baterai.
Mengapa demikian? Istilah sederhana dari beda potensial antara terminal bateri yaitu tegangan jepit.
Nah, saat elo beli baterai baru, maka tidak ada arus yang mengalir di dalamnya. Dengan begitu, maka nilai tegangan jepit masih sama dengan GGL baterai.
Beda cerita jika baterai sudah dialiri arus, entah itu di-charging atau dipakai, maka otomatis nilai tegangan jepitnya akan berbeda dengan GGL.
Untuk jawaban D juga benar karena GGL baterai akan selalu sama dengan beda potensial jika tidak ada arus. Lalu, jawaban E benar karena arus arus ideal memiliki hambatan yang tak terhingga.
Jadi, jawaban yang tepat adalah C.
Contoh Soal 4
Topik: Potensial dan Energi Potensial Listrik
Gambar di bawah menunjukkan potensial listrik sebagai fungsi dari jarak sepanjang sumbu x. Terdapat tiga daerah yaitu A, B, dan C. Urutkan besar medan listrik pada setiap daerah mulai dari yang terbesar hingga terkecil!
A. A>B>C
B. A>C>B
C. C>B>A
D. C>A>B
E. B>C>A
Pembahasan:
Contoh soal PTS Fisika di atas diminta untuk mengurutkan besar medan listrik dari yang terbesar hingga terkecil.
Nah, Sobat Zenius masih ingat, nggak, hubungan antara potensial dengan medan listrik? Hubungannya yaitu:
Setelah itu, cari gradien dari masing-masing daerah, yaitu A, B, dan C. Jika dilihat dari gambar, gradian daerah A hanya garis lurus saja sehingga gradiennya yaitu 0.
Lalu, untuk B kita perlu rumus gradien seperti ini:
Karena minta besarnya saja jadi gradien B yaitu 1.
Kemudian, untuk mencari gradien C juga menggunakan rumus yang sama
Kita ambil besarnya saja jadi gradien C = ½
Sekarang kita sudah menemukan, nih, gradien A, B, dan C yaitu 0,1, dan ½. Jadi, kalau diurutkan dari yang terbesar hingga terkecil menjadi 1>½>0.
Jawaban yang tepat yaitu E. B>C>A
Contoh Soal 5
Topik: Medan Magnet Kawat Berarus
Perhatikan gambar berikut!
Dua buah kawat berarus listrik i1 = 2A & i2 = 3A terpisah pada jarak a seperti pada gambar. Sebuah kawat lain (kawat 3) yang berarus listrik akan diletakkan di sekitar kedua kawat. Tentukan letak kawat 3 harus ditempatkan agar tidak mengalami gaya magnetik!
A. 0,5a di kiri kawat 1
B. a di kiri kawat 1
C. 2a di kiri kawat 1
D. a di kanan kawat 2
E. 2a di kanan kawat 2
Pembahasan:
Dari gambar di atas, ada 3 kemungkinan tempat yang bisa diletakkan kawat 3, yaitu di samping kiri kawat 1 (1), lalu di tengah-tengah kawat 1 dan 2 (2), serta di samping kanan kawat 2 (3).
Nah, dari tiga area (1), (2), dan (3), kita tentukan dulu arah medan magnet dari setiap area. Untuk menemukan tempat yang tidak mengalami gaya magnetik, dibutuhkan tempat yang magnetnya tidak saling menguatkan atau saling melemahkan.
Kalau dilihat area (2), kedua arah medan magnetnya sama-sama cross jadi saling menguatkan sehingga B tidak sama dengan 0. Kita harus cari area yang B = 0.
Hal tersebut bisa ditemukan di area (1) dan (3) karena arah medan magnetnya sama-sama terdapat dot dan cross alias saling bertentangan.
Dari kasus di atas, kita bisa melihat bahwa arah arusnya berlawanan antara i1 dan i2. Kalau arah arusnya berlawanan, maka besar kemungkinan medan magnet = 0 akan berada pada kawat yang arusnya lebih kecil.
Dalam soal, i1 kuat arusnya 2A, sedangkan i2 3A. Jadi, letak B = 0 yang tepat ada di area (1) (samping kiri i1).
Nah, karena yang diminta B = 0, maka artinya:
B1 – B2 = 0
B1 = B2
Rumus medan magnet yang ditimbulkan oleh kawat berarus adalah:
Kemudian, yang sama Sobat Zenius coret sehingga menjadi:
Tinggal kalikan saja sehingga menjadi:
2a + 2x = 3x
=2a = x
Sehingga jawaban yang benar yaitu 2a di kiri kawat 1 atau jawaban C.
Contoh Soal 6
Topik: Gaya Lorentz
Sebuah partikel bermuatan positif q = 2C bergerak dalam medan magnet homogen B = 20T dengan kecepatan v = 3000 m/s dengan arah yang tegak lurus dengan medan magnet. Gaya Lorentz yang dialami partikel ini sebesar ….
A. 12 N
B. 1,2 N
C. 0,12 N
D. 0,012 N
E. 120 N
Pembahasan:
Sobat Zenius masih inget rumus Gaya Lorentz?
F = qvB
Di soal ditulis tegak lurus dengan medan magnet. Jadi, rumusnya:
Theta yang dimaksud adalah sudut v dan B. Kemudian, sin nya menjadi sin90 = 1
Jadi, rumus yang kita pakai tetap F =qvB
Tinggal kita masukin deh angka-angkanya ke rumus tersebut
=2 x 10-6 x 3000 x 20
= 0,12 N
Jadi, jawaban yang tepat adalah C.
Baca Juga: Rumus Gaya Lorentz dalam Fisika
Demikian beberapa contoh soal PTS Fisika Kelas 12 semester 1 yang bisa Sobat Zenius pelajari. Semoga, setelah membaca artikel ini elo jadi makin siap dalam menghadapi ujian Fisika di sekolah, ya!
Kalo mau lanjut belajar, elo bisa banget akses ke latihan soal yang lebih lengkap dari Zenius. Tinggal klik banner di bawah ini aja!
Sebenarnya, masih ada contoh soal PTS Fisika lainnya yang bisa elo pelajari lewat video pembelajaran dan pembahasannya dijelaskan secara detail oleh ZenTutor. Ada juga tryout yang bisa elo coba untuk bahan evaluasi sebelum ikut ujian.
Nah, kalau elo mau mengaksesnya, elo bisa berlangganan paket belajar Zenius dari sekarang! Klik banner di bawah ini, ya!
Leave a Comment