31 Besaran Vektor dan Skalar beserta Contoh Latihan Soal dan Jawabannya Lengkap
31 Besaran Vektor dan Skalar beserta Contoh Latihan Soal dan Jawabannya Lengkap – Dalam mempelajari mapel Fisika, kamu tentunya akan mengenal tentang vektor dan skalar.
Besaran vektor dan skalar biasanya digunakan untuk menggambarkan berbagai fenomena dan hukum alam. Seperti apa saja contoh besaran vektor dan saklar itu?
Bersama dengan artikel ini, Mamikos akan membahas tentang besaran vektor dan saklar sekaligus contoh-contohnya.
Apa Perbedaan Besaran Vektor dan Skalar?
Daftar Isi
Daftar Isi
Meskipun terdengar hampir serupa, vektor dan saklar mempunyai beberapa perbedaan lho. Nah, sebelum kita masuk pada pembahasan contoh besaran vektor dan skalar, yuk kita pelajari dahulu tentang perbedaan vektor dan skalar!
Besaran Vektor
Besaran vektor adalah besaran dalam Fisika yang memiliki besar – atau biasa disebut dengan magnitude – dan arah.
Vektor tersebut direpresentasikan dengan lambang maupun bentuk panah. Panjang panah menunjukkan besaran vektor, sedangkan arah panah menunjukkan arah vektor tersebut.
Vektor biasanya dinyatakan dalam komponen-komponen x, y, dan z dalam sistem koordinat kartesian, misalnya .
Operasi pada vektor seperti penjumlahan, pengurangan, dan perkalian vektor juga mempertimbangkan arah serta besar masing-masing vektor yang terlibat.
Skalar
Sedangkan besaran skalar merupakan besaran Fisika yang hanya memiliki besar atau nilai tanpa arah. Berbeda dengan besaran vektor, besaran skalar cukup diwakili oleh sebuah angka dan satuan yang sesuai.
Selain itu, besaran skalar dapat dioperasikan dengan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian seperti angka biasa tanpa mempertimbangkan arah. Misalnya, jika dua massa digabungkan, hasilnya adalah penjumlahan kedua nilai massa tersebut.
Contoh Besaran Vektor dan Skalar
Setelah mengetahui definisi dan perbedaan tentang besaran vektor dan skalar, pada bagian ini kita akan mempelajari tentang contoh besaran vektor dan skalar.
Apa saja contoh besaran vektor dan skalar itu?
Contoh Besaran Vektor
Berikut adalah berbagai contoh besaran vektor:
1. Kecepatan (Velocity)
Contoh besaran vektor yang pertama adalah kecepatan. Kecepatan merupakan besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat sesuatu bergerak dan ke arah mana. Misalnya, sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan 60 km/jam ke arah utara.
2. Percepatan (Acceleration)
Percepatan adalah perubahan kecepatan per satuan waktu. Misalnya, jika sebuah mobil meningkatkan kecepatannya dari 0 hingga 60 km/jam dalam 10 detik ke arah timur, percepatannya adalah sebuah vektor yang menunjukkan besar perubahan kecepatan dan arah.
3. Gaya (Force)
Gaya merupakan contoh besaran vektor yang berbentuk dorongan atau tarikan yang dapat menyebabkan suatu objek bergerak, berubah arah, atau berubah bentuk.
Misalnya, gaya gravitasi menarik objek ke arah pusat bumi, atau gaya yang diterapkan saat mendorong sebuah benda ke arah tertentu.
4. Momentum
Sedangkan momentum adalah hasil kali massa suatu objek dengan kecepatannya. Misalnya, sebuah bola yang bergerak dengan kecepatan tertentu memiliki momentum yang merupakan vektor yang menunjukkan arah gerak bola tersebut.
5. Displacement (Perpindahan)
Perubahan posisi suatu objek dari titik awal ke titik akhir yang dihitung sebagai garis lurus juga termasuk dalam contoh besaran vektor.
Contohnya jika seseorang berjalan 5 meter ke timur, kemudian 5 meter ke utara, perpindahannya dapat dihitung sebagai vektor dari titik awal ke titik akhirnya.
6. Medan Listrik (Electric Field)
Medan listrik adalah besaran vektor yang menunjukkan kekuatan dan arah gaya yang akan dialami oleh muatan listrik positif yang ditempatkan di suatu titik dalam medan tersebut.
7. Medan Magnetik (Magnetic Field)
Medan magnetik adalah besaran vektor yang menunjukkan kekuatan dan arah medan magnet di suatu titik. Misalnya, medan magnet yang dihasilkan oleh magnet batang memiliki arah dari kutub utara ke kutub selatan magnet.
8. Medan Gravitasi (Gravitational Field)
Hampir sama dengan contoh besaran vektor tentang medan sebelum-sebelumnya, medan gravitasi menunjukkan kekuatan dan arah gaya gravitasi yang akan dialami oleh massa di suatu titik dalam medan gravitasi. Seperti medan gravitasi bumi yang menarik objek ke arah pusat bumi.
9. Tegangan (Stress)
Dalam mekanika material, tegangan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas yang bekerja pada suatu permukaan dalam material. Tegangan ini memiliki arah dan besar yang bergantung pada gaya yang diterapkan dan arah permukaan.
10. Induksi Magnetik (Magnetic Induction)
Selanjutnya, induksi magnetik adalah vektor yang menunjukkan seberapa kuat dan ke arah mana medan magnet menginduksi tegangan listrik dalam konduktor.
11. Percepatan Sudut (Angular Acceleration)
Percepatan sudut menjadi vektor yang menunjukkan besar dan arah perubahan kecepatan sudut suatu objek yang berputar.
12. Laju Aliran (Flow Velocity)
Dalam dinamika fluida, laju aliran mempunyai peran sebagai vektor yang menunjukkan kecepatan dan arah aliran fluida pada titik tertentu dalam fluida tersebut.
Contoh Besaran Skalar
Selanjutnya, kita akan membahas beberapa contoh besaran skalar yang perlu kamu ketahui, seperti:
1. Massa (Mass)
Massa adalah contoh besaran skalar berupa ukuran jumlah materi dalam suatu objek dan tidak memiliki arah. Misalnya, massa sebuah apel adalah 200 gram.
2. Suhu (Temperature)
Sedangkan suhu merujuk pada ukuran tingkat panas atau dingin suatu benda atau lingkungan. Contohnya suhu ruangan adalah 25 derajat Celsius.
3. Waktu (Time)
Ukuran durasi dari suatu peristiwa atau interval disebut dengan waktu, seperti durasi sebuah pertandingan sepak bola adalah 90 menit.
4. Energi (Energy)
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan kerja dan menjadi salah satu contoh besaran vektor. Misalnya, energi yang disimpan dalam sebuah baterai adalah 100 joule.
5. Volume
Selanjutnya terdapat volume yang merujuk pada ukuran ruang yang ditempati oleh suatu benda. Misalnya, volume sebuah kotak adalah 2 meter kubik.
6. Luas (Area)
Luas adalah ukuran dari permukaan suatu benda. Misalnya, luas permukaan sebuah meja adalah 1,5 meter persegi.
7. Panjang (Length)
Panjang adalah ukuran dari suatu benda dalam satu dimensi, seperti panjang sebuah tali adalah 3 meter.
8. Densitas (Density)
Ada juga yang disebut dengan densitas atau massa per satuan volume suatu benda. Contohnya terdapat densitas air adalah 1 gram per sentimeter kubik.
9. Tekanan (Pressure)
Tekanan adalah gaya per satuan luas yang diterapkan pada permukaan suatu benda. Contohnya seperti tekanan atmosfer di permukaan laut adalah 101.325 pascal.
10. Energi Potensial (Potential Energy)
Contoh skalar selanjutnya adalah energi potensial yang merupakan energi yang dimiliki suatu benda karena posisinya dalam medan gaya, seperti gravitasi. Misalnya, energi potensial sebuah bola yang berada di ketinggian 10 meter di atas tanah.
11. Frekuensi (Frequency)
Frekuensi adalah jumlah siklus atau getaran per satuan waktu, seperti frekuensi suara dari sebuah not musik adalah 440 Hertz.
12. Konsentrasi (Concentration)
Konsentrasi adalah jumlah zat terlarut dalam suatu larutan. Contohnya konsentrasi garam dalam air adalah 0,5 molar.
13. Impedansi (Impedance)
Dalam listrik, impedansi adalah ukuran perlawanan suatu komponen terhadap arus listrik. Misalnya, impedansi sebuah resistor adalah 50 ohm.
14. Kandungan Kalor (Heat Content)
Jumlah energi panas yang dimiliki oleh suatu benda disebut dengan kandungan kalor. Seperti kandungan kalor yang terdapat dalam sepotong kayu adalah 5000 kalori.
15. Laju Reaksi (Reaction Rate)
Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi reaktan atau produk per satuan waktu dalam reaksi kimia. Misalnya, laju reaksi sebuah reaksi kimia adalah 0,5 molar per detik.
16. Intensitas Cahaya (Light Intensity)
Intensitas cahaya adalah jumlah energi cahaya yang diterima per satuan luas. Misalnya, intensitas cahaya dari sebuah lampu adalah 800 lumens.
17. Konduktivitas Termal (Thermal Conductivity):
Konduktivitas termal adalah kemampuan suatu material untuk menghantarkan panas. Misalnya, konduktivitas termal tembaga adalah 400 W/(m·K).
18. Energi Kinetik (Kinetic Energy)
Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh suatu benda karena gerakannya. Contohnya adalah energi kinetik sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan tertentu.
19. Daya (Power)
Sedangkan daya adalah contoh skalar dengan laju transfer energi atau laju melakukan kerja. Misalnya, daya yang dihasilkan oleh sebuah motor adalah 100 watt.
Contoh Soal Besaran Vektor dan Skalar
Dari materi contoh besaran vektor dan skalar di atas, yuk, kita coba uji pemahaman kamu tentang materi tersebut dengan mengerjakan contoh soal terkait.
Jangan khawatir, 15 contoh soal vektor dan skalar di bawah ini juga sudah disertai dengan jawabannya.
1. Manakah dari berikut ini yang merupakan besaran vektor?
a. Massa
b. Kecepatan
c. Suhu
d. Waktu
Jawaban: b. Kecepatan
2. Medan gravitasi di sekitar bumi adalah contoh dari besaran …
a. Skalar
b. Magnitudo
c. Vektor
d. Gaya
Jawaban: c. Vektor
3. Berikut adalah contoh dari besaran skalar, yaitu …
a. Percepatan
b. Gaya
c. Momentum
d. Energi
Jawaban: c. Energi
4. Besaran yang hanya memiliki besar tetapi tidak memiliki arah disebut …
a. Vektor
b. Skalar
c. Resultan
d. Komponen
Jawaban: b. Skalar
5. Manakah dari berikut ini yang bukan termasuk besaran vektor?
a. Tekanan
b. Perpindahan
c. Gaya
d. Kecepatan
Jawaban: a. Tekanan
6. Besaran yang diukur dalam unit meter per detik (m/s), yaitu …
a. Suhu
b. Kecepatan
c. Massa
d. Volume
Jawaban: b. Kecepatan
7. Suhu diukur dalam satuan …
a. Meter (m)
b. Newton (N)
c. Joule (J)
d. Kelvin (K)
Jawaban: d. Kelvin (K)
8. Jika sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 60 km/jam ke arah utara, maka kecepatan tersebut merupakan …
a. Besaran skalar
b. Besaran vektor
c. Besaran momentum
d. Besaran gaya
Jawaban: b. Besaran vektor
9. Energi potensial suatu objek diukur dalam …
a. Joule (J)
b. Pascal (Pa)
c. Watt (W)
d. Newton (N)
Jawaban: a. Joule (J)
10. Di bawah ini adalah contoh dari besaran skalar, kecuali …
a. Waktu
b. Massa
c. Gaya
d. Suhu
Jawaban: c. Gaya
11. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 25 m/s ke arah barat. Jika mobil tersebut mempercepat dengan percepatan 3 m/s² selama 4 detik, berapa kecepatan mobil setelah 4 detik?
a. 37 m/s
b. 40 m/s
c. 43 m/s
d. 49 m/s
Jawaban: a. 37 m/s
12. Sebuah gaya sebesar 60 N diterapkan pada sebuah objek dan menghasilkan percepatan 12 m/s². Berapa massa objek tersebut?
a. 5 kg
b. 8 kg
c. 10 kg
d. 12 kg
Jawaban: b. 5 kg
13. Terdapat sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 30 m/s pada sudut 45°. Hitunglah jarak horizontal maksimum yang dicapai proyektil tersebut (asumsikan \( g = 9,8 \) m/s²).
a. 45,9 m
b. 90,0 m
c. 75,0 m
d. 61,2 m
Jawaban: d. 61,2 m
14. Dari kejauhan terlihat kelapa dengan massa 2 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Hitunglah energi kinetik benda tersebut.
a. 50 J
b. 200 J
c. 150 J
d. 100 J
Jawaban: d. 100 J
15. Sebuah resistor dengan resistansi 5 Ω memiliki tegangan 20 V yang diterapkan padanya. Berapa arus listrik yang mengalir melalui resistor tersebut?
a. 2 A
b. 3 A
c. 4 A
d. 5 A
Jawaban: c. 4 A
Penutup
Sampai di sini saja materi serta contoh besaran vektor dan skalar yang dapat Mamikos bahas kali ini. Oh, ya, masih banyak lho materi Fisika lainnya yang bisa kamu temukan dan pelajari di blog Mamikos. Jangan lupa mampir, ya.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: