Fisika 3 Kelas 12 Sri Handayani Ari Damari 2009

162 Pages·2009·2.75 MB·Indonesian

F
I
S
I
K
A
3
FISIKA
Untuk SMA dan MA Kelas XII
Sri Handayani
Ari Damari
3
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
Hak cipta buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit CV. Adi Perkasa
FISIKA
Untuk SMA dan MA Kelas XII
Ukuran Buku : 17,6 X 25 cm
Font : Times New Roman, Albertus Extra Bold
Penulis : Sri Handayani
Ari Damari
Design Cover : Samsoel
Editor : Sri Handayani, Ari Damari
Ilustrasi : Joemady, Sekar
Setting : Dewi, Wahyu, Watik, Eni, Novi
Lay Out : Wardoyo, Anton
530.07
SRI SRI Handayani
f Fisika 3 : Untuk SMA/MA Kelas XII / penulis, Sri Handayani, Ari Damari ;
editor, Sri Handayani, Ari Damari ; illustrasi, Joemady, Sekar. -- Jakarta :
Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.
vi, 154 hlm. : ilus. ; 25 cm.
Bibliografi : hlm. 152
Indeks
ISBN 978-979-068-166-8 (No. Jilid Lengkap)
ISBN 978-979-068-173-6
1.Fisika-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Sri Handayani. III. Ari Damari
IV. Joemady V. Sekar
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2009
Diperbanyak oleh ...
KATA SAMBUTAN
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-
Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008,
telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk
disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet (website) Jaringan
Pendidikan Nasional.
Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan
dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan
untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan
Nasional Nomor 27 Tahun 2007 tanggal 25 Juli 2007.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/
penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen
Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh
Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen
Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (down load), digandakan, dicetak,
dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang
bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan
oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses
sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada
di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para siswa
kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami
menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran
dan kritik sangat kami harapkan.
Jakarta, Februari 2009
Kepala Pusat Perbukuan
iii
KATA PENGANTAR
Buku Fisika SMA XII ini merupakan buku yang dapat digunakan sebagai buku ajar
mata pelajaran Fisika untuk siswa di Sekolah Menengah Atas (SMA) dan Madrasah Aliyah
(MA). Buku ini memenuhi kebutuhan pembelajaran Fisika yang membangun siswa agar memiliki
sikap ilmiah, objektif, jujur, berfikir kritis, bisa bekerjasama maupun bekerja mandiri sesuai
dengan tuntutan kurikulum tersebut.
Untuk memenuhi tujuan di atas maka setiap bab buku ini disajikan dalam beberapa
poin yaitu : penjelasan materi yang disesuakan dengan pola berfikir siswa yaitu mudah
diterima,contoh soal dan penyelesaian untuk mendukung pemahaman materi dengan disertai
soal yang dapat dicoba, latihandisetiap sub-bab untuk menguji kompetensi yang telah
dikuasai, penting yang berisi konsep-konsep tambahan yang perlu diingat, rangkuman
untuk kilas balik materi penting yang perlu dikuasai, dan evaluasi bab disajikan sebagai
evaluasi akhir dalam satu bab dengan memuat beberapa kompetensi dasar.
Penyusun menyadari bahwa buku ini masih ada kekurangan dalam penyusunannya,
namun penyusun berharap buku ini dapat bermanfaat bagi bapak/ ibu guru dan siswa dalam
proses belajar mengajar. Kritik dan saran dari semua pengguna buku ini sangat diharapkan.
Semoga keberhasilan selalu berpihak pada kita semua.
Penyusun
iv
Diunduh dari BSE.Mahoni.com
DAFTAR ISI
KATA SAMBUTAN .......................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... iv
DAFTAR ISI .................................................................................................... v
BAB 1 GEJALA GELOMBANG ............................................................... 1
A. Pengertian Gelombang .................................................................. 2
B. Gelombang Berjalan ..................................................................... 5
C. Gelombang Stasioner .................................................................... 9
D. Sifat-Sifat Gelombang ................................................................... 14
Rangkuman Bab 1 .............................................................................. 15
Evaluasi Bab 1 ................................................................................... 16
BAB 2 BUNYI ............................................................................................ 17
A. Pendahuluan ................................................................................. 18
B. Tinggi Nada dan Pola Gelombang ................................................. 19
C. Intensitas dan Taraf Intensitas ........................................................ 24
D. Efek Doppler dan Pelayangan ....................................................... 28
Rangkuman Bab 2 .............................................................................. 32
Evaluasi Bab 2 ................................................................................... 33
BAB 3 CAHAYA .......................................................................................... 35
A. Interferensi Cahaya ....................................................................... 36
B. Difraksi Cahaya ............................................................................ 41
C. Polarisasi Cahaya ......................................................................... 45
Rangkuman Bab 3 .............................................................................. 48
Evaluasi Bab 3 ................................................................................... 49
BAB 4 LISTRIK STATIS ........................................................................... 51
A. Hukum Coulomb .......................................................................... 52
B. Potensial dan Energi Potensial Listrik ............................................ 59
C. Hukum Gauss ............................................................................... 62
D. Kapasitor ..................................................................................... 68
Rangkuman Bab 4 .............................................................................. 73
Evaluasi Bab 4 ................................................................................... 74
v
BAB 5 INDUKSI MAGNET ...................................................................... 77
A. Medan Magnet oleh Kawat Arus .................................................. 78
B. Gaya Lorentz ................................................................................ 82
Rangkuman Bab 5 .............................................................................. 87
Evaluasi Bab 5 ................................................................................... 88
BAB 6 IMBAS ELEKTROMAGNETIK .................................................. 91
A. Hukum Faraday ........................................................................... 92
B. Induksi Diri .................................................................................. 98
C. Rangkaian Arus Bolak Balik ......................................................... 102
Rangkuman Bab 6 ............................................................................. 108
Evaluasi Bab 6 .................................................................................. 109
BAB 7 RADIASI BENDA HITAM .......................................................... 111
A. Radiasi Kalor .............................................................................. 112
B. Teori Kuantum Planck ................................................................. 114
Rangkuman Bab 7 ............................................................................ 117
Evaluasi Bab 7 .................................................................................. 117
BAB 8 FISIKA ATOM ............................................................................. 119
A. Perkembangan Teori Atom ......................................................... 120
B. Atom Berelektron banyak ........................................................... 126
Rangkuman Bab 8 ............................................................................ 128
Evaluasi Bab 8 ................................................................................. 129
BAB 9 RELATIVITAS ............................................................................. 131
A. Pendahuluan .............................................................................. 132
B. Relativitas Einstein ..................................................................... 134
Rangkuman Bab 9 ........................................................................... 139
Evaluasi Bab 9 ................................................................................. 140
BAB 10 FISIKA INTI ................................................................................ 141
A. Gaya Ikat Inti, Energi Ikat Inti dan Defek Massa.......................... 142
B. Radioaktivitas ............................................................................ 144
C. Reaksi Inti .................................................................................. 146
Rangkuman Bab 10 .......................................................................... 148
Evaluasi Bab 10 ............................................................................... 149
GLOSARIUM ................................................................................................ 150
KETETAPAN FISIKA ................................................................................... 151
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 152
INDEKS ......................................................................................................... 154
vi
Gejala Gelombang 1
B A B
B A B
1
GEJALA
GELOMBANG
Sumber: www.alam-leoniko.or.id
Jika kalian pergi ke pantai maka akan melihat ombak air laut. Ombak itu berupa
puncak dan lembah dari getaran air laut yang berjalan. Kejadian itulah yang disebut
gelombang. Contohnya lain dapat dilihat pada gambar di atas. Pada gambar tersebut
menunjukkan gelombang tsunami yang terlihat memiliki kekuatan yang dahsyat. Apa
sebenarnya gelombang itu, besaran-besaran apa yang dimiliki? Dan apakah peman-
faatannya?
Pertanyaan-pertanyaan di atas dapat kalian pelajari pada bab ini. Oleh sebab itu
setelah belajar bab ini diharapkan kalian dapat :
1. menjelaskan pengertian gelombang dan besaran-besaran yang dimiliki,
2. menentukan besaran-besaran pada gelombang berjalan,
3. menentukan superposisi gelombang berjalan menjadi gelombang stasioner,
4. menerapkan hukum melde pada gelombang oada dawai.
2 Fisika SMA Kelas XII
A. Pengertian Gelombang
1. Terbentuknya gelombang
Coba kalian buat getaran dan letakkan getaran itu
pada air. Apa yang terjadi? Gejalanya dapat kalian lihat
pada Gambar 1.1. Pada air itu akan terjadi gelombang.
Jadi sebuah gelombang akan terjadi bila ada sumber yang
berupa getaran dan ada yang merambatkannya.
Pada gelombang tersebut terjadi perambatan energi
getaran.
2. Jenis-jenis gelombang
Di alam ini banyak sekali terjadi gelombang.
Contohnya ada gelombang air, gelombang tali, cahaya,
bunyi, dan gelombang radio. Apakah semua gelombang
itu sama? Ternyata semua gelombang itu dapat dikelom-
pokkan menjadi beberapa jenis sesuai sifat kemiripannya
Gambar 1.1.
contohnya dapat dibagi dengan dasar berikut.
Gelombang air
a. Berdasarkan arah rambat dan arah getar
Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya, gel-
ombang dapat dibagi menjadi dua. Pertama, gelombang
arah rambat
transversal yaitu gelombang yang arah rambat tegak
lurus pada arah getarnya. Contohnya gelombang air, tali
dan cahaya.
arah getar
Kedua, gelombang longitudinal yaitu gelombang
(a)
yang arah rambat dan arah getarnya sejajar. Contohnya
gelombang pegas dan bunyi. Perbedaan kedua gelombang
arah getar arah rambat ini dapat kalian lihat pada Gambar 1.2.
b. Berdasarkan mediumnya
Berdasarkan mediumnya, gelombang juga dapat
(b) dibagi menjadi dua. Gelombang mekanik yaitu gelombang
yang membutuhkan media dalam merambat. Contohnya
Gambar 1.2. gelombang tali dan bunyi. Apa yang terjadi jika ada dua
(a) gelombang transversal orang astronot yang bercakap-cakap diruang hampa? Jaw-
(b) gelombang longitudinal abnya tentu tidak bisa secara langsung dari percakapan
antar bunyi dari mulutnya.
Sedangkan adalagi gelombang yang tidak mem-
butuhkan media dalam merambat. Gelombang ini dina-
makan gelombang elektromagnetik. Contohnya cahaya,
gelombang radio dan sinar-X.
c. Berdasarkan amplitudonya
Berdasarkan amplitudonya, ternyata ada dua jenis
juga. Ada gelombang yang amplitudonya tetap yaitu gel-
ombang berjalan. Dan ada gelombang yang amplitudonya
berubah sesuai posisinya yaitu gelombang stasioner. Dua
jenis gelombang ini dapat kalian pahami pada sub bab
berikutnya.
Gejala Gelombang 3
3. Besaran-besaran pada gelombang
Di kelas XI kalian telah belajar tentang getaran,
masih ingat besaran-besaran yang dimiliki? Gelombang
sebagai rambatan energi getaran memiliki besaran-besa-
ran yang sama dan ada beberapa tambahan. Diantaranya
adalah frekuensi dan periode.
Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang
yang terjadi tiap detik. Sedangkan periode adalah waktu
yang dibutuhkan untuk satu gelombang.
a. f =
b. T = ........................................(1.1)
c. f =
λ
dengan f = frekuensi (Hz)
T = periode (s)
N = banyaknya gelombang arah getar
λ
t = waktu (s) (a)
Untuk gelombang transversal satu gelombang sama
dengan dari puncak ke puncak terdekat atau dari lembah
λ
ke lembah terdekat. Sedangkan untuk gelombang longi-
tudinal satu gelombang sama dengan dari regangan ke
regangan terdekat atau dari rapatan ke rapatan terdekat. (b) λ
Berikutnya adalah besaran cepat rambat. Gelom-
bang merupakan bentuk rambatan berarti memiliki ke- Gambar 1.3
cepatan rambat. Sesuai dengan pengertian dasarnya maka Panjang 1 gelombang pada :
cepat rambat ini dapat dirumuskan seperti berikut. (a) gelombang transversal dan
(b) gelombang longitudinal
v =
Untuk satu gelombang dapat di tentukan besaran
berikutnya yang perlu diketahui adalah panjang gelom-
bang dan cepat rambat gelombang. Perhatikan Gambar
1.3. Panjang gelombang yang disimbulkan λ merupakan
panjang satu gelombang atau jarak yang ditempuh untuk
satu kali gelombang.
v =
atau v = λ . f ...................................(1.2)