| No | Teks Soal | Level | Substansi | Konstruksi | Bahasa | Kesimpulan | Rekomendasi Revisi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 |
Menurut Hukum Newton I, benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan jika… A. Resultan gaya nol B. Ada gaya gesek C. Kecepatan bertambah D. Ada gaya sentripetal
Kunci: A. Resultan gaya nol
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 2 |
Hukum Newton II dinyatakan dengan rumus F = m x a. (Benar/Salah)
Kunci: Benar
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 3 |
Sebutkan tiga jenis gaya yang umum dijumpai dalam kehidupan sehari-hari!
Kunci: Gaya berat, gaya gesek, gaya normal (atau jenis gaya lainnya yang relevan).
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 4 |
Pasangkan jenis gaya dengan contohnya! Gaya Berat -> ..., Gaya Normal -> ..., Gaya Tegangan -> ... Pilihan: a) Tarikan tali, b) Dorongan lantai ke atas, c) Tarikan Bumi ke benda.
Kunci: Gaya Berat -> c, Gaya Normal -> b, Gaya Tegangan -> a
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 5 |
Fenomena jatuhnya buah dari pohon merupakan contoh penerapan… A. Hukum Newton III B. Gerak Lurus Berubah Beraturan C. Gaya Sentripetal D. Hukum Pascal
Kunci: B. Gerak Lurus Berubah Beraturan
|
L1 | ✗ | ✗ | ✓ | Diterima dengan perbaikan | Ubah opsi jawaban agar homogen, misalnya semua berupa nama hukum/gaya (contoh: A. Gaya Gravitasi, B. Gaya Sentripetal, C. Hukum Pascal, D. Gaya Gesek). |
| 6 |
Jelaskan dengan bahasa sendiri apa yang dimaksud dengan inersia menurut Hukum Newton I dan berikan satu contoh sehari-hari!
Kunci: Inersia adalah kecenderungan benda mempertahankan keadaannya (diam atau bergerak lurus beraturan). Contoh: Penumpang terdorong saat bus direm mendadak.
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 7 |
Jika resultan gaya pada sebuah benda adalah nol, maka benda tersebut… A. Selalu diam B. Bergerak dengan percepatan tetap C. Diam atau bergerak lurus beraturan D. Mengalami gerak melingkar
Kunci: C. Diam atau bergerak lurus beraturan
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 8 |
Sebuah mobil bermassa 800 kg ditarik dengan gaya 3200 N (gesekan diabaikan). Berapa percepatan mobil tersebut?
Kunci: 4 m/s²
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 9 |
Mengapa penumpang di dalam bus terdorong ke belakang saat bus tiba-tiba berjalan kencang? Jelaskan menggunakan Hukum Newton yang tepat!
Kunci: Karena kelembaman/inersia (Hukum I Newton); tubuh penumpang cenderung mempertahankan posisi diam saat kendaraan tiba-tiba melaju ke depan.
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 10 |
Hubungkan konsep dengan pemanfaatannya! Gaya gesek -> ..., Diagram gaya -> ..., Hukum III -> ... Pilihan: a) Analisis keseimbangan pada struktur, b) Rem mobil, c) Peluncuran roket.
Kunci: Gaya gesek -> b, Diagram gaya -> a, Hukum III -> c
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 11 |
Sebuah jembatan gantung mengalami getaran besar saat angin kencang. Evaluasilah apakah hal ini berkaitan dengan konsep gerak dan gaya! Jelaskan kekuatan dan kelemahan desain jembatan tersebut dari sudut pandang fisika.
Kunci: Getaran berkaitan dengan gaya angin yang memicu osilasi. Kelemahan: rentan resonansi frekuensi. Kekuatan: struktur fleksibel dengan kabel tegangan tinggi.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 12 |
Menurut Anda, manakah pernyataan berikut yang paling tepat? A. Semua gedung tinggi harus menggunakan base isolation agar tahan gempa. B. Base isolation memanfaatkan Hukum Newton untuk mengurangi percepatan gedung saat gempa. C. Gaya gempa tidak memengaruhi gerak gedung. D. Hanya Hukum Newton I yang relevan pada bangunan. Berikan alasan singkat!
Kunci: B. Base isolation memanfaatkan Hukum Newton untuk mengurangi percepatan gedung saat gempa. Alasan: mengurangi percepatan transfer gelombang sesuai F = ma.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 13 |
Bayangkan Anda adalah seorang insinyur yang merancang roller coaster. Jelaskan bagaimana Anda akan memanfaatkan konsep gaya sentripetal dan Hukum Newton II agar wahana tersebut aman tetapi tetap menyenangkan. Apa risiko jika perhitungan gaya kurang tepat?
Kunci: Memperhitungkan kelengkungan (r) dan kecepatan (v) agar gaya sentripetal (F = m v^2 / r) aman bagi tubuh. Risiko jika kurang tepat: kereta anjlok atau penumpang mengalami cedera akibat gaya g berlebih.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 14 |
“Sabuk pengaman hanya berguna karena mengurangi gaya gesek.” Evaluasilah pernyataan di atas! Benar atau salah? Jelaskan dengan penalaran yang tepat menggunakan konsep gerak dan gaya.
Kunci: Salah. Sabuk pengaman bekerja menahan kelembaman (Hukum I Newton) agar penumpang tidak terlempar ke depan saat pengereman mendadak, bukan mengurangi gaya gesek.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 15 |
Setelah mempelajari hubungan gerak dan gaya, tuliskan satu fenomena alam atau rekayasa di lingkungan sekitar Anda yang dapat dijelaskan dengan konsep ini. Kemudian berikan saran perbaikan rekayasa yang lebih aman berdasarkan prinsip fisika.
Kunci: Jawaban bervariasi sesuai kreativitas dan analisis ilmiah siswa (misal: penambahan pembatas jalan bergelombang/kemiringan jalan di tikungan).
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 16 |
Rumus yang menyatakan hubungan antara gaya, massa, dan percepatan menurut Hukum Newton II adalah… A. w = m . g B. F = m . a C. F = m v^2 / r D. f = mu . N
Kunci: B. F = m . a
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 17 |
Sebuah benda bermassa 5 kg mengalami percepatan 4 m/s². Berapa besar gaya yang bekerja pada benda tersebut?
Kunci: 20 N
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 18 |
Gaya berat sebuah benda bermassa 10 kg di permukaan bumi (g = 9,8 m/s²) adalah… A. 0,98 N B. 9,8 N C. 98 N D. 980 N
Kunci: C. 98 N
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 19 |
Pada diagram gaya, jika dua gaya searah masing-masing 30 N dan 50 N bekerja pada benda, berapa resultan gayanya?
Kunci: 80 N
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 20 |
Sebuah mobil bergerak lurus beraturan. Resultan gaya yang bekerja pada mobil tersebut adalah… A. Lebih besar dari nol B. Sama dengan nol C. Hanya gaya gesek D. Hanya gaya berat
Kunci: B. Sama dengan nol
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 21 |
Sebuah kotak bermassa 20 kg ditarik dengan gaya 100 N di lantai licin (gesekan diabaikan). Hitunglah percepatan kotak tersebut!
Kunci: 5 m/s²
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 22 |
Sebuah benda bermassa 40 kg jatuh bebas. Berapa gaya berat yang dialami benda tersebut? (g = 10 m/s²)
Kunci: 400 N
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 23 |
Sebuah sepeda motor bermassa 200 kg melaju dengan percepatan 2,5 m/s². Besar gaya dorong yang diperlukan adalah… A. 50 N B. 500 N C. 800 N D. 1000 N
Kunci: B. 500 N
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 24 |
Sebuah benda ditarik oleh dua gaya searah: 60 N dan 40 N. Jika resultan gaya yang diperlukan agar benda bergerak adalah 120 N, berapa besar gaya ketiga yang searah dengan kedua gaya tersebut?
Kunci: 20 N
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 25 |
Sebuah bandul sederhana memiliki massa 0,5 kg dan ditarik dengan gaya tegangan 8 N secara vertikal. Berapa gaya berat bandul tersebut? (g = 10 m/s²). Apakah bandul tersebut akan naik atau tetap diam?
Kunci: Gaya berat = 5 N. Karena T (8 N) > w (5 N), bandul akan naik.
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 26 |
Sebuah mobil bermassa 1.000 kg melaju di tikungan jalan dengan radius 50 m dan kecepatan 20 m/s. a) Hitung gaya sentripetal yang dibutuhkan! b) Jika koefisien gesek statis maksimum 0,6 (g = 10 m/s²), evaluasilah apakah mobil akan slip atau tidak. Jelaskan alasannya!
Kunci: a) Fs = 8000 N; b) Gaya gesek maks = 6000 N. Karena Fs > gaya gesek maks, mobil akan slip.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 27 |
Sebuah gedung tinggi mengalami gaya angin horizontal sebesar 500.000 N. Massa gedung tersebut 2 x 10^6 kg. a) Hitung percepatan horizontal gedung jika tidak ada gaya penahan lain! b) Evaluasilah mengapa insinyur harus merancang sistem peredam pada gedung tersebut. Berikan perhitungan sederhana untuk mendukung penjelasan Anda.
Kunci: a) a = 0,25 m/s²; b) Percepatan 0,25 m/s² merusak struktur sehingga peredam diperlukan untuk menurunkan percepatan tersebut.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 28 |
Pada rekayasa jembatan, seorang insinyur menghitung gaya tegangan pada kabel penyangga sebesar 1,2 x 10^5 N untuk menahan beban total 10.000 kg. a) Hitung gaya berat total beban (g = 9,8 m/s²)! b) Apakah desain tersebut cukup aman jika gaya tegangan maksimum kabel adalah 1,5 x 10^5 N? Berikan refleksi singkat!
Kunci: a) w = 98.000 N; b) Aman karena 1,2 x 10^5 N berada di bawah batas maksimum kabel (1,5 x 10^5 N).
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 29 |
Sebuah buah kelapa bermassa 2 kg jatuh dari ketinggian 20 m. a) Hitung kecepatan sesaat sebelum menyentuh tanah (abaikan hambatan udara, g = 10 m/s²)! b) Evaluasilah gaya rata-rata yang bekerja pada buah jika waktu kontak dengan tanah saat jatuh adalah 0,1 detik (gunakan Hukum Newton II).
Kunci: a) v = 20 m/s; b) a = -200 m/s², F rata-rata = 400 N ke atas.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 30 |
Dalam desain roller coaster, di bagian tikungan bawah dengan radius 30 m, kecepatan kereta 25 m/s. Hitung gaya sentripetal yang dialami penumpang bermassa 60 kg. Kemudian, refleksikan apakah gaya ini aman bagi manusia (anggap batas aman gaya normal pada tubuh manusia sekitar 4–5 kali gaya berat).
Kunci: Fs = 1250 N. Gaya normal total = 1850 N (~3,08 g). Aman karena < 4-5 g.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 31 |
Sebuah mobil ambulans sedang melaju di jalan tol dengan kecepatan awal 25 m/s. Karena ada kecelakaan di depan, sopir mengerem dengan percepatan tetap -5 m/s² hingga berhenti. Berapa jarak yang ditempuh ambulans selama pengereman? A. 50 m B. 62,5 m C. 75 m D. 100 m E. 125 m
Kunci: B. 62,5 m
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 32 |
Sebuah motor listrik bergerak di jalan datar. Grafik kecepatan terhadap waktu menunjukkan garis lurus naik dari titik (0 s, 0 m/s) ke (8 s, 16 m/s), kemudian bergerak konstan. Berdasarkan grafik tersebut, jenis gerak motor pada interval 0–8 detik dan besar percepatannya adalah… A. GLB, a = 0 m/s² B. GLBB, a = 2 m/s² C. GLBB, a = 0,5 m/s² D. Gerak melingkar, a = 2 m/s² E. Gerak parabola, a = 16 m/s²
Kunci: B. GLBB, a = 2 m/s²
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 33 |
Ketika seorang penumpang bus sedang berdiri di dalam bus yang tiba-tiba mengerem mendadak, tubuh penumpang cenderung terdorong ke depan. Fenomena ini paling tepat dijelaskan oleh… A. Hukum Newton II B. Hukum Newton III C. Hukum Newton I tentang inersia D. Hukum Archimedes E. Prinsip Bernoulli
Kunci: C. Hukum Newton I tentang inersia
|
L1 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 34 |
Sebuah peti barang bermassa 40 kg ditarik dengan gaya 300 N ke kanan pada lantai kasar. Gaya gesek kinetis yang bekerja sebesar 80 N. Besar percepatan peti tersebut adalah… (g = 10 m/s²) A. 4,5 m/s² B. 5,5 m/s² C. 6,0 m/s² D. 7,5 m/s² E. 9,5 m/s²
Kunci: B. 5,5 m/s²
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 35 |
Sebuah balon udara panas bermassa 300 kg sedang melayang di udara. Gaya apung yang bekerja ke atas sebesar 4500 N. Pada diagram gaya bebas balon tersebut, besar tegangan tali penahan (jika balon diikat ke tanah) dan kondisi geraknya adalah… A. 1500 N ke bawah, balon diam B. 4500 N ke atas, balon naik C. 1500 N ke atas, balon naik perlahan D. 3000 N ke bawah, balon diam E. Nol, balon melayang bebas
Kunci: A. 1500 N ke bawah, balon diam
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 36 |
Sebuah sepeda motor bermassa 200 kg akan menanjak sebuah jalan miring sudut 37° dengan koefisien gesek statis 0,5 (sin 37° = 0,6; cos 37° = 0,8; g = 10 m/s²). Agar sepeda tidak mundur saat mesin dimatikan, gaya gesek statis minimum yang diperlukan adalah… A. 600 N B. 800 N C. 1000 N D. 1200 N E. 1600 N
Kunci: D. 1200 N
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 37 |
Sebuah mobil formula 1 bermassa 800 kg berbelok di tikungan dengan radius 120 m pada kecepatan 40 m/s. Besar gaya sentripetal yang harus disediakan oleh gesekan ban agar mobil tidak slip adalah… A. 6400 N B. 10667 N C. 12800 N D. 21333 N E. 32000 N
Kunci: B. 10667 N
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 38 |
Sebuah patung batu bermassa 1200 kg dan volume 0,6 m³ akan diangkut menggunakan kapal melalui sungai. Patung dicelupkan seluruhnya ke dalam air (rho air = 1000 kg/m³, g = 10 m/s²). Gaya apung yang bekerja pada patung tersebut adalah… A. 2000 N B. 6000 N C. 8000 N D. 12000 N E. 18000 N
Kunci: B. 6000 N
|
L2 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 39 |
Pada sebuah venturimeter yang dipasang pada pipa air, luas penampang A1 lebih besar daripada A2. Ketika air mengalir, tinggi air manometer pada A2 lebih rendah daripada pada A1. Fenomena ini terjadi karena… A. Tekanan lebih tinggi pada penampang yang sempit B. Kecepatan aliran lebih rendah pada penampang sempit C. Tekanan lebih rendah pada penampang yang sempit sesuai Hukum Bernoulli D. Gaya gravitasi lebih dominan pada A2 E. Hukum Archimedes yang bekerja
Kunci: C. Tekanan lebih rendah pada penampang yang sempit sesuai Hukum Bernoulli
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |
| 40 |
Sebuah jembatan kabel (suspension bridge) di daerah rawan angin kencang sering mengalami getaran hebat. Evaluasilah penyebab getaran tersebut dari sudut pandang fisika (gerak, gaya, dan fluida), serta berikan satu rekomendasi rekayasa yang paling efektif untuk mengurangi getaran tersebut!
Kunci: Getaran disebabkan oleh aerodinamika angin (vortex shedding/resonansi Hukum II Newton). Rekomendasi: pemasangan Tuned Mass Damper (TMD) atau penambahan fairing aerodinamis.
|
L3 | ✓ | ✓ | ✓ | Diterima tanpa perbaikan | Tidak ada perbaikan yang diperlukan. |