Aktif Belajar Fisika Kelas 12 Cari 2009

(1)

Aktif Belajar

Fisika

XII

SMA & MA

Cari

(2)

(3)

ii

Editor Ahli:

Suparmi

Editor:

Indah Nugrahaningsih

Setting/Lay Out:

Tutik Supriyanti

Perwajahan:

Wahyudin Miftakhul Anwar

Ilustrator:

Adi Wahyono

Fisika XII

Aktif Belajar

Untuk SMA & MA

530.07

CAR CARI

a Aktif Belajar Fisika : untuk SMA & MA Kelas XII / penulis, Cari ; editor, Suparmi ; illustrator, Adi Wahyono. — Jakarta :

Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009. vi, 386 hlm, : ilus. ; 25 cm

Bibliografi : hlm. 379 Indeks

ISBN 978-979-068-798-1 (no jilid lengkap) ISBN 978-979-068-801-8

1. Fisika-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Suparmi III. Adi Wahyono

Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional dari Penerbit : CV. Mediatama

Diperbanyak oleh : ...

(4)

iii

Kata Sambutan

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2009_{, 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 9 Tahun 2009 tanggal 12 Februari 2009.

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.

(5)

iv

Kata Pengantar

Buku ini diperuntukkan bagi kalian, siswa SMA/MA agar dapat memahami gejala-gejala fisika. Fisika yang mempelajari gejala-gejala alam selalu berkembang sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Materi fisika disajikan dalam bentuk dialog tentang gejala-gejala fisika, sehingga mendorong kalian untuk melakukan tugas yang mencakup penemuan, dan penyelesaian yang dipesankan dari dialog. Belajar fisika dengan metode ini diharapkan mempermudah memahami konsep fisika dan menghapuskannya dalam kehidupan sehari-hari.

Tujuan utama buku ini adalah agar kalian mengem-bangkan penalaran melalui situasi yang menantang, dari prinsip yang mendasar menuju ke penyelesaian situasi. Penyelesaian contoh soal disajikan tahap demi tahap, dimulai dari ide utama sampai diperoleh jawaban.

Dalam bab terdapat kalimat pembuka yang dapat memotivasi kalian untuk mempelajari materi selanjutnya.

Kegiatan siswa, sebagai pengantar penemuan konsep atau pembuktian konsep yang ada. Kisi, merupakan fitur yang menyajikan tentang gejala-gejala, penemuan konsep/teknologi dan ilmuwan fisika. Kreasi fisika, merupakan fitur yang “menghasilkan” sesuatu berdasar hukum fisika. Brilian

menghantarkan kalian membuktikan hukum-hukum fisika yang ada dan memotivasi kalian untuk menerapkan hukum-hukum tersebut. Gambar ilustrasi yang memudahkan kalian mempelajari konsep-konsep fisika. Pada akhir bab terdapat uji kompetensi untuk melatih kemampuan akademik dan personal kalian.

Ucapan terima kasih yang sebesar-sebesarnya ditujukan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian buku ini. Kepada guru-guru fisika, senantiasalah menyampaikan materi dengan melibatkan siswa secara aktif.

Kritik dan saran sangat kami nantikan dalam upaya perbaikan buku ini pada edisi mendatang.

(6)

v

Katalog Dalam Terbitan (KDT) ... ii

Kata Sambutan ... iii

Kata Pengantar ... iv

Daftar Isi ... v

Bab I Gelombang ... 1

A. Rambatan Gelombang dalam Satu Dimensi ... 5

B. Pemantulan dan Transmisi Gelombang ... 8

C. Gelombang Harmonik ... 10

D. Transmisi Energi Gelombang pada Tali ... 12

E. Interferensi Gelombang ... 14

F. Gelombang Berdiri ... 17

Uji Kompetensi ... 28

Bab II Gelombang Bunyi ... 33

A. Cepat Rambat Gelombang Bunyi ... 35

B. Gelombang Bunyi dalam Gas ... 35

C. Cepat Rambat Bunyi pada Batang ... 37

D. Gelombang Harmonik Bunyi ... 40

E. Energi dan Intensitas Gelombang Bunyi ... 44

F. Taraf Intensitas Bunyi (Sound Level) ... 47

G. Efek Doppler ... 50

H. Pipa Organa ... 53

I. Pelayangan Gelombang ... 58

J. Resonansi Bunyi ... 60

K. Fenomena Bunyi ... 60

Bab III Optik Geometri ... 71

A. Sinar dan Muka Gelombang ... 72

B. Pemantulan dan Pembiasan ... 73

C. Penurunan Hukum Snellius ... 77

D. Dispersi ... 78

E. Pemantulan Total ... 81

F. Cermin dan Lensa ... 83

G. Pembiasan pada Prisma ... 105

Daftar Isi

(7)

vi

Bab IV Cahaya sebagai Gelombang ... 113

A. Interferensi pada Celah Ganda (Percobaan Young) ... 114

B. Interferensi pada Lapisan Tipis ... 118

C. Difraksi ... 120

D. Polarisasi ... 128

Bab V Listrik Statis ... 139

A. Pemuatan Listrik Statis ... 143

B. Gaya Listrik ... 148

C. Medan Listrik ... 153

D. Potensial Listrik, Energi dan Kapasitansi Listrik 173 E. Kapasitansi dan Dielektrik ... 184

Bab VI Medan Magnet ... 201

A. Gaya Magnetik ... 204

B. Torsi pada Loop Berarus dalam Medan Magnet 213 C. Sumber-sumber Elektromagnetik ... 216

D. Fluks Magnet ... 224

E. Hukum Gauss untuk Medan Magnet ... 227

F. Generalisasi Hukum Ampere ... 227

G. Magnetisme dalam Materi ... 228

Bab VII Induksi Elektromagnetik ... 239

A. Hukum Faraday ... 241

B. GGL Induksi dan Medan Listrik ... 244

C. Aplikasi Induksi Elektromagnetik ... 244

D. Persamaan Maxwell ... 247

E. Induktansi ... 248

F. Rangkaian Arus Bolak-balik ... 259

G. Transformator dan Transmisi Daya ... 269

(8)

vii

Bab VIII Radiasi Benda Hitam ... 283

A. Pergeseran Wien ... 284

B. Bencana Ultraviolet dan Hipotesa Planck ... 288

C. Efek Fotolistrik ... 289

D. Efek Compton ... 293

Bab IX Teori Atom ... 299

A. Atom Menurut Demokritus ... 300

B. Teori Atom Dalton ... 300

C. Teori Atom Thompson ... 300

D. Model Atom Rutherford ... 301

E. Teori Bohr ... 302

F. Tingkat-tingkat Energi ... 307

G. Hipotesa de Broglie ... 309

H. Atom dengan Banyak Elektron ... 314

Bab X Relativitas Khusus ... 321

A. Relativitas Newton ... 322

B. Eksperimen Michelson dan Morley (M-M) ... 324

C. Transformasi Lorentz ... 326

D. Hubungan antara Massa, Momentum dan Energi Relativistik ... 332

Bab XI Inti Atom dan Radioaktivitas ... 343

A. Struktur dan Gaya Inti ... 344

B. Radioaktivitas ... 348

C. Energi Ikat Inti ... 356

D. Reaksi Inti ... 359

E. Radiasi Bagi Kesehatan ... 363

Latihan Ulangan Semester II ... 372

Glosarium ... 378

Daftar Pustaka ... 379

Indeks ... 380

Lampiran ... 383

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

(172)

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)

(180)

(181)

(182)

(183)

(184)

(185)

(186)

(187)

(188)

(189)

(190)

(191)

(192)

(193)

(194)

(195)

(196)

(197)

(198)

(199)

(200)