Aktif Belajar Fisika Kelas 11 Cari 2009

(1)

Aktif Belajar Fisika XI

SMA & MA

Cari

(2)

i

(3)

ii

Wahyudin Miftakhul Anwar

Ilustrator:

Adi Wahyono

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.

vii, 338 hlm, : ilus. ; 25 cm Bibliografi : hlm. 331 Indeks

ISBN 978-979-068-798-1 (no jilid lengkap) ISBN 978-979-068-800-1

1. Fisika-Studi dan Pengajaran I. Judul

II. Suparmi III. Adi Wahyono

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

Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009

Diperbanyak oleh : ...

Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional

(4)

iii

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 Indone-sia 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.

Surakarta, Mei 2007

(6)

v

Katalog dalam Terbitan (KTD) ... ii

Kata Sambutan ... iii

Kata Pengantar ... iv

Daftar Isi ... v

Bab I Analisis Gerak dengan Vektor ... 1

A. Review Gerak dalam Satu Dimensi ... 2

B. Gerak dalam Dua atau Tiga Dimensi ... 12

C. Gerak Peluru ... 19

D. Gerak Melingkar Beraturan ... 25

Uji Kompetensi ... 34

Bab II Gerak Planet ... 39

A. Kehebatan Teori Kosmologi Klasik ... 40

B. Aplikasi Hukum Newton (Hukum Gravitasi) ... 44

C. Peluncuran Roket ... 49

D. Sistem Tata Surya ... 53

Bab III Hukum Hooke dan Elastisitas ... 73

A. Modulus Young (Tegangan dan Regangan) ... 77

B. Hubungan Tegangan dan Regangan ... 81

C. Kompresi ... 82

D. Gaya Geser (Shear) dan Gaya Torsi ... 82

E. Modulus Bulk ... 84

F. Susunan Pegas ... 84

Bab IV Gerak Osilasi ... 93

A. Gerak Harmonik Sederhana ... 96

B. Energi Gerak Harmonik Sederhana ... 104

C. Ayunan Sederhana (Bandul Matematis) ... 109

D. Gerak Osilasi Teredam ... 111

E. Resonansi ... 116

Bab V Kerja dan Energi ... 123

A. Kerja dengan Gaya Konstan ... 124

B. Kerja yang Dilakukan oleh Sebuah Gaya yang Berubah-ubah ... 128

Sekolah Menengah Atas Kelas XI

Daftar Isi

Fisika

(7)

vi

C. Kerja dan Energi Kinetik ... 131

D. Daya ... 133

E. Kerja dan Energi Potensial ... 135

F. Energi Potensial Gravitasi menurut Hukum Gravitasi Newton ... 138

G. Gaya Konservatif dan Gaya Nonkonservatif ... 139

H. Hukum Kekekalan Energi ... 141

I. Hubungan Usaha, Energi Kinetik dan Energi Potensial Benda yang Dipengaruhi Gaya Gesek 153 Uji Kompetensi ... 157

Bab VI Momentum dan Tumbukan ... 163

A. Gaya dan Momentum ... 166

B. Impuls ... 169

C. Kekekalan Momentum Linier ... 172

D. Hukum Kekekalan Momentum pada Tumbukan 175 E. Tumbukan Elastis dan Tidak Elastis ... 175

F. Energi dan Momentum pada Tumbukan Elastis 176 G. Energi dan Momentum pada Tumbukan Tidak Elastis ... 180

H. Tumbukan dalam Dua Dimensi ... 182

I. Pusat Massa ... 184

J. Gerak Sistem Partikel ... 188

Latihan Ulangan Semester I ... 199

Bab VII Gerak Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar . 207 A. Rotasi dan Translasi Benda Tegar ... 208

B. Torsi, Kesetimbangan, dan Stabilitas ... 209

C. Dinamika Rotasi ... 220

D. Energi Kinentik dan Kerja pada Gerak Rotasi .. 229

E. Momentum Sudut ... 230

Bab VIII Fluida ... 245

A. Tekanan dan Prinsip Pascal ... 246

B. Prinsip Archimedes ... 254

C. Tegangan Permukaan dan Kapilaritas ... 259

D. Adhesi dan Kohesi ... 262

(8)

vii

F. Viskositas, Hukum Poiseuille, dan Bilangan

Reynolds ... 274

Bab IX Teori Kinetik Gas ... 289

A. Ciri-ciri Gas Ideal ... 290

B. Tinjauan Suhu secara Molekuler ... 294

C. Hukum Pertama Termodinamika ... 296

D. Aplikasi Hukum I Termodinamika ... 296

E. Mesin Panas dan Mesin Pendingin ... 300

F. Siklus Carnot ... 305

G. Kapasitas Panas untuk Gas Ideal ... 308

H. Proses Adibatik untuk Gas Ideal ... 311

Latihan Ulangan Semester II ... 319

Glosarium ... 329

Daftar Pustaka ... 329

Indeks ... 331

Lampiran ... 335

(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)