5 Contoh Soal Fisika Kelas 11 Semester 1 K13 yang Sering Muncul di Ujian Akhir 2026

Mempelajari fisika di kelas 11 semester 1 membutuhkan latihan soal yang intensif. kurikulum 2013 menekankan pemahaman konsep dan penerapan rumus secara tepat. Artikel ini menyajikan sepuluh contoh soal fisika kelas 11 semester 1 k13 yang sering muncul beserta pembahasan rincinya.

Setiap soal dirancang untuk menguji kemampuan analisis dan hitungan dasar fisika. Pembahasan disusun langkah demi langkah agar mudah diikuti. Anda juga akan menemukan variasi soal yang mencakup mekanika, listrik, dan gelombang.

Soal 1: Transformasi Energi pada Bidang Miring

Sebuah balok meluncur pada permukaan miring dengan kelajuan tetap. Transformasi energi yang terjadi adalah dari energi potensial menjadi energi termal. Hal ini terjadi karena adanya gaya gesek yang mengubah energi mekanik menjadi kalor.

Pembahasan: Pada gerak dengan kelajuan tetap, energi kinetik tidak berubah. Energi potensial yang berkurang diubah menjadi energi panas akibat gesekan. Jawaban yang tepat adalah energi potensial menjadi energi termal.

Soal 2: Gaya Gesek pada Bak Mobil

Sebuah kotak bermassa 40 kg diletakkan di bak mobil yang mulai bergerak dengan percepatan 6 m/s². Koefisien gesekan statik dan kinetik antara lantai dan kotak masing-masing 0,8 dan 0,5. Gaya gesek yang diberikan lantai pada kotak adalah sebesar 240 N.

Pembahasan: Gaya maksimum gesek statik adalah μs × m × g = 0,8 × 40 × 10 = 320 N. Gaya yang mendorong kotak adalah m × a = 40 × 6 = 240 N. Karena gaya dorong lebih kecil dari gesek statik maksimum, maka kotak tidak bergerak relatif terhadap mobil, dan gaya gesek yang bekerja sama dengan gaya dorong yaitu 240 N.

Soal 3: Gerak Melingkar dan Torsi

Sebuah batu diikat tali sepanjang l diputar dengan laju sudut ω hingga membentuk sudut θ terhadap vertikal. Laju sudut batu tersebut dinyatakan dengan ω = √(g / (l cos θ)). Soal torsi kelas 11 sering muncul dalam bentuk seperti ini untuk menguji pemahaman tentang gaya sentripetal.

Pembahasan: Gaya tegangan tali memiliki komponen vertikal yang menyeimbangkan berat dan komponen horizontal yang memberikan gaya sentripetal. Dari analisis vektor diperoleh hubungan ω² = g / (l cos θ). Jawaban yang benar adalah opsi dengan rumus tersebut.

Soal 4: Rangkaian Osilasi LC

Sebuah pemancar radio beroperasi pada frekuensi 1 MHz dengan kapasitansi 200 pF. Besar induktansi rangkaian tersebut adalah 127 μH. Ini adalah contoh soal kimia fisika yang berkaitan dengan resonansi listrik.

Pembahasan: Gunakan rumus frekuensi resonansi f = 1/(2π√(LC)). Dengan memasukkan nilai f = 10⁶ Hz dan C = 2×10⁻¹⁰ F, diperoleh L = 1/(4π²f²C) ≈ 1,27×10⁻⁴ H = 127 μH. Perhitungan menggunakan pendekatan π² ≈ 10 menghasilkan nilai yang mendekati.

Soal 5: Hukum Kirchhoff pada Rangkaian Listrik

Perhatikan rangkaian dengan arus 0,01 A mengalir dari titik a ke b melalui hambatan 100 Ω dan 700 Ω serta GGL 3 Volt. Besar tegangan antara titik a dan b adalah 5 Volt. Soal ini menguji penerapan Hukum Kirchhoff untuk tegangan.

Pembahasan: Tegangan Vab = Σ I×R + Σ ε. Dengan arah loop dari a ke b, diperoleh Vab = (0,01 × 800) + 3 = 8 + 3 = 11 Volt?

Periksa tanda: karena arus mengalir dari a ke b, maka penurunan tegangan pada resistor positif, tetapi jika arah loop searah arus, maka GGL dihitung negatif jika kutub negatif ditemui lebih dulu. Hasil akhir yang benar adalah 5 Volt setelah mempertimbangkan polaritas sumber tegangan.

Soal 6: Model Atom Hidrogen

Pada model atom hidrogen, elektron bergerak mengelilingi proton dengan jari-jari orbit 5,3×10⁻¹¹ m. Laju elektron adalah 2,19×10⁶ m/s. Soal ini merupakan contoh soal fisika beserta jawabannya yang menggabungkan gaya Coulomb dan gaya sentripetal.

Pembahasan: Gaya listrik antara proton dan elektron berperan sebagai gaya sentripetal. Dengan menggunakan konstanta Coulomb dan massa elektron, diperoleh kecepatan orbit v = √(k e² / (m r)) = 2,19×10⁶ m/s. Jawaban yang benar adalah opsi D.

Soal 7: Efek Fotolistrik pada Kalsium

Frekuensi ambang kalsium adalah 7,7×10¹⁴ Hz. Jika sinar dengan panjang gelombang 3000 Å diarahkan ke permukaan kalsium, energi kinetik maksimum elektron yang lepas adalah 1,52×10⁻¹⁹ J. Ini adalah contoh soal fisika singkat kelas 11 yang menguji konsep dualisme gelombang-partikel.

Pembahasan: Energi foton E = h c / λ = 6,63×10⁻³⁴ × 3×10⁸ / 3×10⁻⁷ = 6,63×10⁻¹⁹ J. Energi ambang E₀ = h f₀ = 5,11×10⁻¹⁹ J. Energi kinetik maksimum = E – E₀ = 1,52×10⁻¹⁹ J.

Soal 8: Waktu Paruh Torium

Waktu paruh torium 234 adalah 25 hari. Jika 32 gram torium disimpan selama 100 hari, massa yang tersisa adalah 2 gram. Soal ini menguji pemahaman tentang peluruhan radioaktif.

Pembahasan: Jumlah waktu paruh n = 100/25 = 4 kali. Massa sisa = m₀ × (1/2)ⁿ = 32 × (1/2)⁴ = 32 × 1/16 = 2 gram.

Soal 9: Hukum Kepler untuk Planet

Planet A mengitari bintang dengan jari-jari R dan periode T. Planet B mengitari bintang yang sama dengan jari-jari 4R. Periode edar planet B adalah 8T. Soal ini menerapkan Hukum III Kepler.

Pembahasan: Menurut Hukum Kepler, T² sebanding dengan R³. Untuk planet B, (T_B)² / T² = (4R)³ / R³ = 64, sehingga T_B = √64 × T = 8T.

Soal 10: Gelombang Sinusoidal

Suatu gelombang sinusoidal bergerak ke arah x-positif dengan amplitudo 15 cm, panjang gelombang 40 cm, dan frekuensi 8 Hz. Bentuk umum fungsi gelombangnya adalah y = (15 cm) cos(0,157x – 50,3t). Ini adalah contoh soal fisika Melde kelas 11 yang sering diujikan.

Pembahasan: Bilangan gelombang k = 2π/λ = 0,157 rad/cm, frekuensi sudut ω = 2πf = 50,3 rad/s. Karena gelombang bergerak ke kanan, fase adalah (kx – ωt). Pada t=0 dan x=0, y=15 cm (amplitudo positif), maka fungsi cosinus adalah pilihan yang tepat tanpa pergeseran fase.

Kesimpulan

Latihan contoh soal fisika kelas 11 semester 1 k13 secara rutin akan memperkuat pemahaman konsep dan keterampilan berhitung. Setiap soal memiliki pola penyelesaian yang bisa dipelajari dan diterapkan pada variasi soal lainnya.

Pastikan Anda menguasai rumus dasar dan selalu memeriksa satuan dalam perhitungan. Dengan memahami pembahasan di atas, Anda akan lebih siap menghadapi ujian fisika semester 1.