Soal Fisika Kelas X - Energi
๐ Petunjuk Pengerjaan:
• Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
• Bacalah setiap soal dengan cermat!
• Kerjakan dengan jujur dan teliti!
BAGIAN A: KONSEP ENERGI (5 Soal)
1
Seorang siswa mengamati berbagai aktivitas di sekitarnya. Manakah pernyataan yang paling tepat menjelaskan konsep energi?
- A Energi adalah kekuatan yang dimiliki benda berat
- B Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha
- C Energi hanya dimiliki oleh benda yang bergerak
- D Energi adalah massa dikalikan kecepatan
- E Energi hanya dapat dilihat dalam bentuk listrik
2
Perhatikan pernyataan berikut tentang hukum kekekalan energi!
1. Energi dapat diciptakan dari ketiadaan
2. Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lain
3. Energi total dalam sistem tertutup selalu tetap
4. Energi dapat hilang begitu saja
Pernyataan yang benar adalah...
- A 1 dan 2
- B 2 dan 3
- C 3 dan 4
- D 1 dan 4
- E 1, 2, dan 3
3
Perhatikan tabel berikut yang menunjukkan beberapa contoh energi dalam kehidupan sehari-hari!
| No |
Contoh |
Jenis Energi |
| 1 |
Baterai handphone |
P |
| 2 |
Air di bendungan |
Q |
| 3 |
Mobil yang bergerak |
R |
| 4 |
Makanan yang kita makan |
S |
Jenis energi P, Q, R, dan S yang tepat secara berurutan adalah...
- A Listrik, Potensial, Kinetik, Kimia
- B Kimia, Kinetik, Potensial, Listrik
- C Potensial, Listrik, Kimia, Kinetik
- D Listrik, Kinetik, Potensial, Kimia
- E Kimia, Potensial, Kinetik, Listrik
4
Seorang peneliti menyatakan bahwa "energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain". Pernyataan ini dikenal sebagai...
- A Hukum Newton
- B Hukum kekekalan massa
- C Hukum kekekalan energi
- D Hukum kekekalan momentum
- E Hukum termodinamika kedua
5
Dalam sistem tertutup, sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Pada proses jatuhnya bola, yang tetap konstan adalah...
- A Energi potensial bola
- B Energi kinetik bola
- C Kecepatan bola
- D Jumlah energi potensial dan energi kinetik bola
- E Ketinggian bola dari tanah
BAGIAN B: PERUBAHAN ENERGI (5 Soal)
6
Dalam sebuah pembangkit listrik tenaga air (PLTA), air yang jatuh dari bendungan digunakan untuk memutar turbin. Urutan perubahan energi yang terjadi adalah...
- A Energi kinetik → Energi potensial → Energi listrik
- B Energi potensial → Energi kinetik → Energi listrik
- C Energi listrik → Energi potensial → Energi kinetik
- D Energi kinetik → Energi listrik → Energi potensial
- E Energi potensial → Energi listrik → Energi kinetik
7
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering memanfaatkan energi potensial pegas. Manakah pernyataan berikut yang paling tepat menjelaskan prinsip kerja busur panah?
- A Energi kinetik tangan pemanah langsung berpindah ke anak panah
- B Energi potensial pegas pada busur yang ditarik berubah menjadi energi kinetik anak panah
- C Energi kalor dari tangan pemanah menggerakkan anak panah
- D Energi gravitasi menarik anak panah ke target
- E Energi kimia dari busur mendorong anak panah
8
Dalam sebuah eksperimen, sebuah balok didorong pada bidang datar dengan kecepatan awal tertentu, kemudian balok berhenti setelah beberapa saat. Ke manakah energi kinetik balok berubah?
- A Hilang begitu saja
- B Berubah menjadi energi potensial
- C Berubah menjadi energi kalor akibat gesekan
- D Diserap oleh udara di sekitarnya
- E Tersimpan dalam balok sebagai energi kimia
9
Seorang siswa mengamati bahwa ketika ia menggosokkan tangannya dengan cepat, tangannya terasa hangat. Fenomena ini menunjukkan perubahan energi dari...
- A Energi kimia menjadi energi kalor
- B Energi potensial menjadi energi kalor
- C Energi kinetik menjadi energi kalor
- D Energi kalor menjadi energi kinetik
- E Energi listrik menjadi energi kalor
10
Dalam kehidupan sehari-hari, manakah contoh yang menunjukkan perubahan energi kinetik menjadi energi kalor?
- A Air terjun yang jatuh
- B Baterai yang mengisi daya ponsel
- C Ban mobil yang panas setelah pengereman mendadak
- D Lampu yang menyala
- E Panel surya yang menghasilkan listrik
BAGIAN C: ENERGI POTENSIAL (Ep = m.g.h) (10 Soal)
11
Sebuah buku bermassa 500 gram diletakkan di atas meja setinggi 2 meter dari lantai. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah energi potensial buku tersebut?
- A 5 J
- B 10 J
- C 15 J
- D 20 J
- E 25 J
12
Perhatikan grafik berikut yang menunjukkan hubungan antara ketinggian dan energi potensial gravitasi suatu benda bermassa 2 kg!
[Grafik menunjukkan hubungan linear positif antara ketinggian (h) dan energi potensial (Ep)]
Jika percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah energi potensial benda saat berada pada ketinggian 5 meter?
- A 50 J
- B 100 J
- C 150 J
- D 200 J
- E 250 J
13
Seorang pekerja mengangkat karung beras bermassa 25 kg dari lantai ke atas truk yang tingginya 1,6 meter. Jika g = 10 m/s², berapakah usaha yang dilakukan pekerja? (usaha = perubahan energi potensial)
- A 200 J
- B 300 J
- C 400 J
- D 500 J
- E 600 J
14
Sebuah benda bermassa 4 kg berada pada ketinggian h₁ memiliki energi potensial 200 J. Jika benda dipindahkan ke ketinggian h₂ sehingga energi potensialnya menjadi 500 J, berapakah perubahan ketinggian benda tersebut? (g = 10 m/s²)
- A 5,5 m
- B 6,5 m
- C 7,5 m
- D 8,5 m
- E 9,5 m
15
Dua buah benda A dan B memiliki massa yang sama. Benda A berada pada ketinggian h, sedangkan benda B berada pada ketinggian 3h. Perbandingan energi potensial benda A terhadap benda B adalah...
- A 1 : 1
- B 1 : 2
- C 1 : 3
- D 2 : 3
- E 3 : 1
16
Sebuah kelapa bermassa 2 kg jatuh dari pohon setinggi 10 meter. Berapakah energi potensial kelapa saat berada pada ketinggian 4 meter dari tanah? (g = 10 m/s²)
- A 40 J
- B 60 J
- C 80 J
- D 100 J
- E 120 J
17
Perhatikan tabel berikut yang menunjukkan data beberapa benda!
| Benda |
Massa (kg) |
Ketinggian (m) |
| P |
2 |
15 |
| Q |
3 |
10 |
| R |
5 |
6 |
| S |
6 |
5 |
Jika g = 10 m/s², benda manakah yang memiliki energi potensial terbesar?
- A Benda P
- B Benda Q
- C Benda R
- D Benda S
- E Semua benda memiliki energi potensial yang sama
18
Seorang siswa melakukan percobaan dengan menjatuhkan bola dari ketinggian tertentu. Ia mengamati bahwa semakin tinggi posisi awal bola, semakin dalam bola memantul ke dalam pasir. Berdasarkan pengamatan tersebut, kesimpulan yang paling tepat adalah...
- A Energi potensial bola berbanding terbalik dengan ketinggian
- B Energi kinetik bola saat menyentuh tanah tidak dipengaruhi ketinggian awal
- C Energi potensial gravitasi bola berubah menjadi energi kinetik saat jatuh
- D Massa bola bertambah saat jatuh dari ketinggian lebih tinggi
- E Gaya gravitasi berkurang saat bola dijatuhkan dari posisi lebih tinggi
19
Sebuah benda bermassa 8 kg berada di permukaan tanah, kemudian diangkat hingga ketinggian tertentu sehingga energi potensialnya menjadi 320 J. Berapakah ketinggian benda dari tanah? (g = 10 m/s²)
- A 2 m
- B 3 m
- C 4 m
- D 5 m
- E 6 m
20
Sebuah crane mengangkat kontainer bermassa 1.200 kg dari kapal ke dermaga setinggi 15 meter dalam waktu 30 sekon. Jika g = 10 m/s², berapakah energi potensial kontainer di dermaga?
- A 90.000 J
- B 120.000 J
- C 150.000 J
- D 180.000 J
- E 210.000 J
BAGIAN D: ENERGI KINETIK (Ek = ½.m.v²) (5 Soal)
21
Sebuah mobil bermassa 1.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Berapakah energi kinetik mobil tersebut?
- A 100.000 J
- B 200.000 J
- C 300.000 J
- D 400.000 J
- E 500.000 J
22
Perhatikan tabel berikut yang menunjukkan data beberapa benda!
| Benda |
Massa (kg) |
Kecepatan (m/s) |
| A |
2 |
10 |
| B |
4 |
5 |
| C |
1 |
20 |
| D |
8 |
2,5 |
Benda manakah yang memiliki energi kinetik paling besar?
- A Benda A
- B Benda B
- C Benda C
- D Benda D
- E Semua benda memiliki energi kinetik yang sama
23
Sebuah kereta api bermassa 50 ton (50.000 kg) bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Berapakah energi kinetik kereta tersebut?
- A 5 × 10⁶ J
- B 10 × 10⁶ J
- C 15 × 10⁶ J
- D 20 × 10⁶ J
- E 25 × 10⁶ J
24
Sebuah benda bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan v memiliki energi kinetik 72 J. Jika kecepatan benda dijadikan 2v, berapakah energi kinetik benda?
- A 72 J
- B 144 J
- C 216 J
- D 288 J
- E 360 J
25
Sebuah mobil bermassa 800 kg bergerak dengan kecepatan 15 m/s, kemudian direm hingga kecepatannya menjadi 5 m/s. Berapa besar energi yang hilang akibat pengereman?
- A 40.000 J
- B 60.000 J
- C 80.000 J
- D 100.000 J
- E 120.000 J
BAGIAN E: ENERGI KALOR (Q = m.c.ฮT) (5 Soal)
26
Seorang peneliti ingin menaikkan suhu 500 gram air dari 25°C menjadi 75°C. Jika kalor jenis air 4.200 J/kg°C, berapa energi kalor yang diperlukan?
- A 52.500 J
- B 105.000 J
- C 157.500 J
- D 210.000 J
- E 262.500 J
27
Dalam proses pemanasan 2 kg aluminium dari 20°C hingga 120°C diperlukan kalor sebesar 180.000 J. Berapakah kalor jenis aluminium?
- A 450 J/kg°C
- B 900 J/kg°C
- C 1.350 J/kg°C
- D 1.800 J/kg°C
- E 2.250 J/kg°C
28
Perhatikan tabel kalor jenis beberapa zat berikut!
| Zat |
Kalor Jenis (J/kg°C) |
| Air |
4.200 |
| Besi |
450 |
| Tembaga |
390 |
| Aluminium |
900 |
Jika massa dan kenaikan suhu keempat zat sama, zat manakah yang memerlukan kalor paling sedikit untuk dipanaskan?
- A Air
- B Besi
- C Tembaga
- D Aluminium
- E Semuanya sama
29
Dalam sebuah kalorimeter, 100 gram air bersuhu 80°C dicampurkan dengan 200 gram air bersuhu 20°C. Berapakah suhu akhir campuran? (abaikan kalor yang diserap kalorimeter, kalor jenis air = 4.200 J/kg°C)
- A 30°C
- B 35°C
- C 40°C
- D 45°C
- E 50°C
30
Sebanyak 300 gram tembaga yang bersuhu 100°C dimasukkan ke dalam 500 gram air bersuhu 20°C. Jika kalor jenis tembaga 390 J/kg°C dan kalor jenis air 4.200 J/kg°C, berapakah suhu akhir campuran? (abaikan kalor yang diserap wadah)
- A 24,2°C
- B 25,2°C
- C 26,2°C
- D 27,2°C
- E 28,2°C
