Tes Kemampuan Akademik (TKA) Fisika menuntut siswa untuk memahami fenomena alam dan dinamikanya, mulai dari gerak, gaya, energi, hingga berbagai aplikasi elektromagnetisme dan fisika modern dalam kehidupan sehari-hari. Tantangan utama dalam mengerjakan soal TKA Fisika bukan hanya sekadar menghafal rumus, tetapi mampu menganalisis permasalahan secara logis dan kritis serta menghubungkannya dengan konsep maupun hukum-hukum dasar fisika.
Untuk membantu siswa mempersiapkan diri menghadapi asesmen, halaman ini menyajikan Latihan Soal TKA Fisika lengkap dengan penjelasan. Setiap soal dirancang berdasarkan kompetensi yang diujikan, disertai pembahasan yang menguraikan konsep dan langkah perhitungan di balik setiap jawaban. Dengan berlatih secara konsisten, siswa dapat memahami pola soal, meningkatkan kemampuan berpikir analitis, dan memperkuat pemahaman terhadap prinsip-prinsip fisika yang penting. Yuk latihan sekarang!
Latihan Soal TKA Fisika
1. Materi: Kinematika � Gerak Melingkar Beraturan
Dua mobil A dan B berbelok melalui lintasan melingkar berjari-jari 50 meter. Kedua mobil memiliki massa 800 kg dan gaya gesek maksimum antara ban dan jalan adalah 6300 N. Kedua mobil melaju dengan kecepatan 15 m/s.
Kemudian, mobil B dikemudikan pada lintasan lain dengan jari-jari lintasan yang sama dan mobil B menambah kecepatannya menjadi 20 m/s. Anggap gaya gesek maksimum mobil tetap. Prediksikan kondisi yang akan terjadi setelah mobil B menambah kecepatannya!
Jawaban yang benar: C
Pembahasan:
Rumus kecepatan sudut: ? = v / R
?A = 15 / 50 = 0,3 rad/s
?B = 20 / 50 = 0,4 rad/s, maka ?B > ?A sehingga Pernyataan C benar.
Percepatan sentripetal: as = v� / R
asA = 15� / 50 = 4,5 m/s�
asB = 20� / 50 = 8 m/s�
Bukan dua kali lipat (2 � 4,5 = 9 ? 8), maka pernyataan A salah.
2. Materi: Dinamika Rotasi � Momen Gaya & Momen Inersia
Sebuah batang dengan massa 1 kg dan panjang 1 meter dapat berputar secara horizontal dengan titik poros tepat di tengah batang. Batang kemudian diberikan gaya 10 N pada jarak 20 cm dari poros dengan sudut 37� terhadap batang.
Berapa percepatan sudut batang akibat gaya tersebut?
Jawaban yang benar: E
Pembahasan:
Komponen gaya tegak lurus batang: F? = F sin 37� = 10 � 0,6 = 6 N
Torsi: t = F? � r = 6 � 0,2 = 1,6 N�m
Momen inersia batang (poros di tengah): I = (1/12) mL� = (1/12)(1)(1)� = 1/12 kg�m�
Percepatan sudut: a = t / I = 1,6 / (1/12) = 1,6 � 12 = 19,2 rad/s�
3. Materi: Fluida Dinamis � Hukum Bernoulli
Musim hujan meningkatkan risiko penularan penyakit oleh nyamuk. Salah satu cara pengendaliannya adalah menggunakan penyemprot nyamuk.
Mana sajakah proses yang menggambarkan cara kerja alat penyemprot nyamuk tersebut? (Jawaban lebih dari satu)
Jawaban yang benar: C,E
Pembahasan:
Konsep utama: Hukum Bernoulli � kecepatan naik maka tekanan turun.
A. Salah � kecepatan tinggi justru membuat tekanan turun, bukan naik.
B. Salah � tekanan di tandon sama dengan tekanan atmosfer. Cairan naik karena tekanan di ujung pipa horizontal lebih kecil dari atmosfer.
C. Benar � udara cepat menyeret cairan naik lalu memecahnya menjadi butiran kecil (atomisasi).
D. Salah � tekanan pipa horizontal justru lebih rendah.
E. Benar � sesuai prinsip Bernoulli: kecepatan tinggi, tekanan rendah, cairan terdorong naik.
4. Materi: Dinamika � Momentum & Impuls
Dalam sebuah pertunjukan bela diri, seorang atlet karate berhasil memecahkan tumpukan batu bata ringan (hebel) dengan pukulan cepat. Tumpukan batu bata dapat pecah meskipun hanya bersentuhan dengan tangan dalam waktu singkat.
Penjelasan yang paling tepat untuk fenomena ini adalah…
Jawaban yang benar: B
Pembahasan:
Rumus Impuls: J = F � ?t = ?p
Maka: F = ?p / ?t
Jika ?t sangat kecil (waktu sentuh singkat), maka F menjadi sangat besar meskipun perubahan momentum (?p) tetap.
Gaya F yang besar inilah yang menyebabkan hebel pecah.
5. Materi: Dinamika – Momentum & Impuls
Sebuah bola bermassa 800 g bergerak ke arah timur dengan kecepatan 5 m/s. Tiba-tiba sebuah gaya konstan 4 N bekerja ke arah utara selama 1 detik. Setelah gaya berhenti bekerja, bola meluncur tanpa gaya.
Bagaimana kondisi bola setelah gaya berhenti bekerja?
Jawaban yang benar: E
Pembahasan:
Massa bola: m = 800 g = 0,8 kg
Kecepatan awal ke arah timur: vx0 = 5 m/s, vy0 = 0 m/s
Momentum awal:
px0 = m · vx0 = 0,8 · 5 = 4 kg·m/s (ke timur)
py0 = 0 kg·m/s (ke utara)
Gaya konstan ke arah utara: F = 4 N bekerja selama Δt = 1 s
Impuls (J) ke arah utara:
J = F · Δt = 4 · 1 = 4 N·s = 4 kg·m/s (ke utara)
Sehingga perubahan momentum ke arah utara:
Δpy = 4 kg·m/s
Momentum akhir:
px = 4 kg·m/s (tetap, karena gaya hanya ke utara)
py = 0 + 4 = 4 kg·m/s (ke utara)
Kecepatan akhir:
vx = px / m = 4 / 0,8 = 5 m/s (ke timur)
vy = py / m = 4 / 0,8 = 5 m/s (ke utara)
Besarnya kecepatan:
|v| = √(vx2 + vy2) = √(5² + 5²) = √50 ≈ 7,1 m/s
Arah gerak: membentuk sudut 45° terhadap arah timur (ke arah timur laut).
Jadi, setelah gaya berhenti bekerja, bola bergerak lurus dengan kecepatan konstan sekitar 7,1 m/s ke arah timur laut (45° terhadap timur).
6. Materi: Kinematika � Gerak Vertikal ke Atas
Dua roket diluncurkan secara bersamaan dari tempat yang sama. Roket A diluncurkan dengan kecepatan awal 60 m/s dan roket B dengan kecepatan awal 50 m/s (keduanya ke atas). Setelah 3 detik, berapa selisih ketinggian roket A dan roket B?
Jawaban yang benar: C
Pembahasan:
Karena kedua roket diluncurkan bersamaan dari titik yang sama, pengaruh gravitasi pada keduanya sama besar sehingga saling meniadakan saat menghitung selisih ketinggian.
?h = ?v0 � t = (60 – 50) � 3 = 10 � 3 = 30 meter
7. Materi: Dinamika � Hukum II Newton
Sebuah mobil pick-up mogok. Saat didorong oleh 2 orang, mobil belum bisa bergerak. Ketika didorong oleh 4 orang, barulah mobil bisa bergerak.
Fenomena fisika yang serupa dengan kejadian tersebut adalah…
Jawaban yang benar: E
Pembahasan:
Skenario di soal: gaya dorong total harus melampaui gaya gesek statis maksimum agar benda bergerak. Ini berkaitan dengan Hukum I Newton (kondisi keseimbangan) dan konsep gaya gesek statis.
Pilihan E paling serupa: lift tidak bergerak karena gaya penggeraknya tidak cukup untuk mengatasi beban total, mirip mobil yang baru bergerak setelah gaya dorong cukup besar.
8. Materi: Kelistrikan � Medan Listrik
Dua buah muatan listrik QA = +2 �C dan QB = -8 �C terpisah sejauh 60 cm. Di manakah letak titik yang memiliki kuat medan listrik nol?
Jawaban yang benar: C
Pembahasan:
Karena muatan berbeda tanda, titik medan nol berada di luar garis penghubung, di sisi muatan yang lebih kecil (sisi kiri A).
Misalkan titik P berjarak x dari A ke kiri:
2 / x� = 8 / (x + 60)�
Akar kedua sisi: 1 / x = 2 / (x + 60)
x + 60 = 2x ? x = 60 cm
Titik medan nol berada 60 cm di sebelah kiri muatan A.
9. Materi: Kalor & Termodinamika � Kalor dan Suhu
Grafik berikut menunjukkan data hasil pengukuran suhu rata-rata tahunan di Kota X dalam kurun waktu 2005-2025. Data lain menunjukkan peningkatan drastis jumlah kendaraan bermotor, penggunaan AC, serta penurunan area hijau 40%.
Pilihlah semua pernyataan yang benar! (Jawaban lebih dari satu)
Jawaban yang benar: A,D,E
Pembahasan:
A. Benar � suhu naik terus menunjukkan penambahan energi termal dari aktivitas manusia.
B. Salah � emisi gas rumah kaca justru memperkuat efek rumah kaca, bukan menguranginya.
C. Salah � redaksi tidak tepat secara ilmiah; proses yang dimaksud seharusnya evapotranspirasi.
D. Benar � kenaikan suhu jangka panjang merupakan indikasi ketidakseimbangan energi.
E. Benar � suhu berbanding lurus dengan energi kinetik rata-rata partikel gas: Ek = (3/2) kT
10. Materi: Kalor & Termodinamika � Gas Ideal
Gas ideal di dalam tabung memiliki volume awal 2 liter, suhu 300 K, dan tekanan 1 atm. Jika gas dimampatkan hingga volumenya menjadi 1 liter dengan suhu dinaikkan menjadi 2 kali semula, maka tekanan akhirnya adalah…
Jawaban yang benar: D
Pembahasan:
Diketahui: P1 = 1 atm, V1 = 2 L, T1 = 300 K, V2 = 1 L, T2 = 600 K
Hukum Gas Ideal Gabungan:
(P1 � V1) / T1 = (P2 � V2) / T2
P2 = P1 � (V1 / V2) � (T2 / T1) = 1 � (2 / 1) � (600 / 300) = 1 � 2 � 2 = 4 atm
11. Materi: Gelombang � Karakteristik Gelombang Mekanik
Dalam suatu foto sesaat tampak gelombang pada tali. Jarak antara puncak pertama dan puncak ketiga adalah 1,2 m. Jika selama 4 s sumber menghasilkan 8 gelombang penuh, cepat rambat gelombang adalah … m/s.
Jawaban yang benar: C
Pembahasan:
Jarak puncak 1 ke puncak 3 = 2?
2? = 1,2 m ? ? = 0,6 m
Frekuensi: f = n / t = 8 / 4 = 2 Hz
Cepat rambat: v = ? � f = 0,6 � 2 = 1,2 m/s
12. Materi: Gelombang � Intensitas Bunyi
Sebuah jendela terbuka seluas 0,40 m� dilewati bunyi dengan taraf intensitas 80 dB. Jika I0 = 10-12 W/m�, daya akustik yang masuk melalui jendela adalah …
Jawaban yang benar: C
Pembahasan:
TI = 10 log(I / I0)
80 = 10 log(I / 10-12) ? log(I / 10-12) = 8
I = 108 � 10-12 = 10-4 W/m�
Daya: P = I � A = 10-4 � 0,40 = 4 � 10-4 W
13. Materi: Gelombang � Intensitas Bunyi
Sumber bunyi menghasilkan taraf intensitas 70 dB pada jarak 2 m. Berapakah taraf intensitas bunyi pada jarak 20 m dari sumber?
Jawaban yang benar: C
Pembahasan:
Jarak bertambah 10 kali lipat (dari r1 = 2 m ke r2 = 20 m).
Intensitas berbanding terbalik kuadrat jarak (I ? 1 / r�), maka intensitas turun 100 kali lipat.
Penurunan TI: ?TI = 10 log(100) = 20 dB
TI2 = 70 – 20 = 50 dB
14. Materi: Fluida Statis � Hukum Pascal
Kursi dokter gigi dapat dinaikkan menggunakan sistem hidrolik. Beban yang diangkat piston besar adalah 540 N dengan diameter piston besar = 3 cm. Berapa gaya terkecil yang diperlukan pada piston kecil berdiameter 0,5 cm?
Jawaban yang benar: A
Pembahasan:
Hukum Pascal: F1 / A1 = F2 / A2
Karena A ? d�:
F1 = F2 � (d1 / d2)� = 540 � (0,5 / 3)� = 540 � (1 / 36) = 15 N
15. Materi: Gelombang � Getaran Harmonik
Dua getaran harmonik pada satu garis lurus: y1 = 4 sin(10t) cm dan y2 = 3 cos(10t) cm. Amplitudo resultan kedua getaran adalah … cm.
Jawaban yang benar: D
Pembahasan:
Kedua getaran memiliki frekuensi sudut sama (? = 10 rad/s), namun berbeda fase 90�.
Amplitudo resultan:
AR = v(A1� + A2�) = v(4� + 3�) = v(16 + 9) = v25 = 5 cm
