212703055 02 Kunci Jawaban Dan Pembahasa

(1)

(2)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

Silabus

Sekolah : SMA/MA

Kelas : XII

Mata Pelajaran : Fisika

Semester : 1 (satu)

Standar Kompetensi : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah.

1.1 Mendeskripsi-kan gejala dan ciri-ciri gelom-bang secara umum.

Gelombang 1. Memberikan pen-jelasan tentang gelombang.

2. Menjelaskan jenis-jenis gelombang berdasarkan arah getar gelombang-nya.

3. Menjelaskan per-samaan gelombang berjalan.

• Mampu memfor-mulasikan masalah perambatan ge-lombang melalui suatu medium.

• Mampu memfor-mulasikan karak-teristik gelom-bang transversal dan longitudinal beserta contoh-nya.

• Mampu memfor-mulasikan gelom-bang berjalan dan gelombang stasi-oner.

Tes tertulis

Pilihan ganda

Uraian

Gelombang yang tidak memerlukan medium perambatan disebut gelombang . . . . a. berjalan b. stasioner c. transversal d. longitudinal e. elektromagnet Gelombang transversal merambat dengan kece-patan 100 m/s. Pada suatu saat bentuk ge-lombang digambarkan sebagai berikut.

Jika AG = 30 m, frekuensi gelombangnya sebesar . . . Hz.

a. 5 d. 25 b. 10 e. 35 c. 15

Gelombang berjalan menjauhi titik acuan (O) pada persamaan sim-pangan y = 1,25 sin 3π (30t – x)(y dan x dalam meter dan t dalam sekon). Titik pada posisi

1. Buku PG PR Fisika Kelas XII, Intan Pariwara, hal 2–14 2. Buku PR Fisika

Kelas XII, Intan Pariwara, hal 2–8

4 × 45 menit Kompetensi

Dasar

Materi Pokok/ Pembelajaran

Kegiatan Pembelajaran

Indikator Pencapaian Kompetensi

Penilaian Teknik Bentuk

Instrumen Contoh Instrumen

Alokasi Waktu

Alat dan Sumber Belajar Nilai dan

Materi yang Diintegrasikan

P e n d i d i k a n karakter (*) G e m a r

membaca

A B

C D

E F

(3)

2

Si

la

b

u

s a. frekuensi;

b. panjang gelombang; c. kecepatan; dan d. persamaan

simpang-an titik P!

Sebuah gelombang merambat dari sumber S

ke kanan dengan kelajuan 8 m/s, frekuensi 16 Hz, dan amplitudo 4 cm. Gelombang itu melalui titik P yang

berjarak 91₂ m dari S. Jika S telah bergetar 1₄1 detik dan arah gerak pertamanya ke atas, simpangan titik P saat itu adalah . . . cm.

a. 0 d. 3 b. 1 e. 4 c. 2

Gelombang merambat sepanjang tali dan dipantulkan oleh ujung bebas hingga terbentuk gelombang stasioner. Simpangan suatu titik P yang berjarak x dari titik pantul mempunyai per-samaan: y_p = 4 cos 5πx

sin 2πt (x dan y dalam meter dan t dalam sekon). Tentukan cepat rambat gelombang tersebut!

Gelombang longitudinal tidak menunjukkan peris-tiwa . . . .

a. pembiasan b. pemantulan 4. Menjelaskan

pe-mantulan gelom-bang berjalan pada ujung bebas. (*)

5. Menjelaskan ter-jadinya interferensi gelombang.

1. Menjelaskan sifat-sifat gelombang bunyi.

• Mampu memfor-mulasikan gejala pemantulan ge-lombang.

• Mampu memfor-mulasikan inter-ferensi gelom-bang.

• Mampu memfor-mulasikan sifat-sifat gelombang bunyi.

Tes tertulis

Pilihan ganda

Uraian

Pilihan ganda 1.2

Mendeskripsi-kan gejala dan ciri-ciri gelom-bang bunyi dan cahaya.

Gelombang Bunyi dan Cahaya

10 × 45 menit Kompetensi

Dasar

(4)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

2. Memberikan pen-jelasan tentang kla-sifikasi gelombang bunyi berdasarkan fungsinya.

3. Menentukan freku-ensi nada harmonik pada senar (dawai) dan pada pipa organa. (•)

4. Menjelaskan ter-jadinya pelayangan bunyi.

• Mampu mengkla-sifikasikan gelom-bang bunyi berda-sarkan frekuensi-nya.

• Mampu memfor-mulasikan tangga nada bunyi pada beberapa alat penghasil bunyi.

• Mampu memfor-mulasikan gejala pelayangan bunyi.

Tes tertulis

Pilihan ganda

Uraian

Seutas dawai panjangnya 0,80 m. Jika tegangan dawai itu diatur sedemiki-an hingga kecepatsedemiki-an gelombang transver-s a l y a n g d i h a transver-s i l k a n 4 0 0 m / detik maka frekuensi nada dasarnya adalah . . . Hz.

a. 640 d. 250 b. 500 e. 125 c. 320

Pipa organa terbuka yang panjangnya 25 cm meng-hasilkan frekuensi nada dasar sama dengan frekuensi yang dihasilkan oleh dawai yang panjang-nya 150 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s dan cepat rambat gelombang transversal pada dawai 510 m/s maka dawai menghasilkan . . . . a. nada dasar b. nada atas pertama c. nada atas kedua d. nada atas ketiga e. nada atas keempat

S₁ dan S₂ adalah sumber bunyi yang diam dengan frekuensi masing-masing

f₁ = 320 Hz dan f₂ = 324 Hz ditempatkan pada jarak tertentu satu sama lain. Seorang pengamat berjalan pada garis penghubung kedua sum-ber bunyi tersebut dari S₂

ke S₁. Berapa besar ke-cepatan pengamat ter-Kompetensi

Dasar

P e n d i d i k a n karakter (*) Rasa

Ingin Tahu

E k o n o m i kreatif (•) Mandiri (••) Kreatif 1.3 M e n e r a p k a n

(5)

4

Si

la

b

u

s

Kompetensi Dasar

Pada jarak 1 meter dari sumber ledakan ter-dengar bunyi dengan taraf intensitas 60 dB. Tentukan taraf intensitas bunyi pada jarak 100 m dari sumber ledakan itu? Sebuah ambulans ber-gerak dengan kelajuan 36 km/jam sambil mem-bunyikan sirene dengan frekuensi 400 Hz. Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s. Seorang pengendara motor ber-gerak dengan kelajuan 18 km/jam. Berapa frekuensi sirene yang didengar oleh pengen-dara ketika pengenpengen-dara dan ambulans saling mendekat dan menjauh? Jarak pada terang kedua dari terang pusat pada percobaan Young adalah 2 cm. Jika jarak antara dua celah 0,3 mm dan layar berada 5 m dari celah, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah . . . nm. a. 400 d. 560 b. 450 e. 600 c. 500

Diketahui jarak antara garis terang dan garis gelap yang berdekatan 0,3 mm. Jarak antara terang 2 dan gelap ke-4 adalah . . . mm. a. 0,3 d. 1,2 Uraian

Uraian

Pilihan ganda

Pilihan ganda Tes

tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis • Mampu

memfor-mulasikan inten-sitas dan taraf intensitas bunyi.

• Mampu memfor-mulasikan efek Doppler.

• Mampu memfor-mulasikan peris-tiwa interferensi pada celah ganda.

• Mampu mengukur panjang gelom-bang cahaya m e n g g u n a k a n difraksi cahaya oleh kisi difraksi. 5. Menentukan

inten-sitas bunyi dan taraf intensitas gelom-bang bunyi.

6. Menghitung fre-kuensi pendengar dan sumber bunyi m e n g g u n a k a n persamaan efek Doppler.

7. Menjelaskan inter-ferensi pada celah ganda Young. (••)

(6)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.

2.1 Memformula-sikan gaya lis-trik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik, energi poten-sial serta pene-rapannya pada keping sejajar.

Listrik Statis dan Kapasitor

1. Menentukan gaya Coulomb oleh be-berapa muatan.

2. Menjelaskan tentang kuat medan listrik.

• Mampu memfor-mulasikan hukum Coulomb.

• Mampu memfor-mulasikan medan listrik oleh distri-busi muatan titik.

Tes tulis

Tes tertulis

Pilihan ganda

Perhatikan gambar be-rikut!

Diketahui q₁ = +4 mC, q₂

= +4 mC, dan q₃ = +3 mC. Gaya Coulomb yang dialami q₁ akibat muatan

q₂ dan q₃ sebesar . . . N. a. 90 d. 180 b. 120 e. 210 c. 150

Dua partikel berturut-turut bermuatan q₁ dan q₂

terpisah sejauh d. Besar dan jenis kedua muatan tidak diketahui. Di antara kedua muatan terdapat

Kelas XII, Intan Pariwara, hal 42–64 12 × 45

menit Kompetensi

Dasar

P e n d i d i k a n karakter (*) K e p e

-mimpinan E k o n o m i kreatif (•) Mandiri

Cahaya terpolarisasi dapat diperoleh dengan cara-cara berikut ini,

kecuali . . . .

a. penyerapan selektif b. interferensi c. pemantulan d. pembiasan ganda e. hamburan Pilihan

ganda Tes

tertulis • Mampu

menjelas-kan peristiwa fisika yang dapat mengakibatkan polarisasi cahaya. 9. Menjelaskan

bebe-rapa peristiwa yang membuat terjadinya polarisasi cahaya. (*)

q1

q₂ q3

r₁ r₂ r₃5 cm

(7)

6

Si

la

b

u

s

3. Menjelaskan arah kuat medan listrik pada muatan positif dan negatif.

4. Memberikan peru-musan untuk men-cari besar medan listrik.

• Mampu menentu-kan beda poten-sial antara dua titik dalam medan listrik.

• Mampu mengapli-kasikan hukum Coulomb dan Gauss untuk mencari medan listrik bagi dis-tribusi muatan kontinu.

di titik P sama dengan nol maka . . . .

a. q₁ dan q₂ bermuatan tidak sejenis b. potensial listrik di P

oleh q₁ dan q₂ sama c. potensial di P sama

dengan nol d. besar muatan q₁ dua

kali q₂

e. besar muatan q₁

empat kali q₂

Di titik-titik sudut persegi ABCD berturut-turut di-letakkan muatan +40 µC, +30 µC, +60 µC, dan –80 µC.

Jika panjang sisi persegi 10 cm, tentukan medan listrik di pusat persegi!

Muatan sebesar +q

ditempatkan pada setiap titik sudut persegi yang bersisi a sentimeter. Apabila

0 1

4πε = k Nm 2_/C2_,

muatan pada setiap titik sudut mengalami gaya sebesar . . . .

a. ( 2 + –1)k 1 2 2

q q a

1 q q1 2

Uraian

Pilihan ganda Tes

tertulis

Tes tertulis Kompetensi

Dasar

–80 µC

A B

C D

+40 µC +30 µC

(8)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

5. Menjelaskan bunyi hukum Gauss. (*)

6. Menjelaskan me-ngenai potensial listrik.

7. Menentukan poten-sial listrik pada medan listrik tak homogen.

• Mampu memfor-mulasikan hukum Gauss.

• Mampu memfor-mulasikan poten-sial listrik dan kaitannya dengan medan listrik.

• Mampu menemu-kan potensial listrik oleh distri-busi muatan titik dan kontinyu.

d. 1₂ 2k 1 2 2

q q a

e. 1₄ 2k 1 2 2

q q a

Medan listrik homogen sebesar 100 N/C me-nembus bidang ber-ukuran 80 cm × 60 cm. Jika medan listrik mem-bentuk sudut 30° ter-hadap bidang, jumlah garis medan listrik yang menembus bidang se-besar . . . weber. a. 18 d. 48 b. 24 e. 54 c. 36

Dua buah muatan listrik +2 mC dan –1,2 mC terpisah sejauh 40 cm. Potensial listrik di tengah-tengah kedua muatan tersebut sebesar . . . volt. a. –5,4 × 104

b. –3,6 × 104

c. +3,6 × 104

d. +9,0× 104

e. +1,44 × 105

Perhatikan gambar di bawah ini!

Pilihan ganda

Pilhan ganda Tes

tertulis

Tes tertulis

Dasar

+5 × 10–6_C

–4 × 10–6_C

+8 × 10–6_C

2

0

(9)

8

Si

la

b

u

s

8. Menjelaskan energi potensial pada muatan yang di-pengaruhi oleh medan listrik bebe-rapa muatan.

9. Menjelaskan poten-sial pada konduktor dua keping sejajar.

• Mampu memfor-mulasikan energi potensial listrik dan kaitannya dengan gaya/ medan listrik dan potensial listrik.

• Mampu memfor-mulasikan cara kerja kapasitor keping sejajar.

Potensial listrik di titik P sebesar . . . volt. a. 1,25 × 105

b. 4,95 × 105

c. 6,25 × 105

d. 6,75 × 105

e. 7,35 × 105

Perhatikan gambar di bawah ini!

Energi potensial pada muatan 960 mC sebesar . . . J.

a. –4,0 × 108

b. –7,2 × 108

c. +4,8 × 108

d. +5,0 × 108

e. +6,0 × 108

Di antara dua keping sejajar terdapat sebuah elektron yang bermuatan 1,6 × 10–19_{C pada jarak}

5 milimeter. Kedua keping tersebut diberi muatan yang berlawanan se-hingga mempunyai beda potensial 104_{volt. Gaya}

yang dialami oleh elektron tersebut sebesar . . . N.

a. 8,0 × 10–14

b. 1,6 × 10–14

Pilihan ganda

Pilihan ganda Tes

tertulis

Tes tulis Kompetensi

Dasar

200 mC

960 mC

600 mC 800 mC

80 cm

(10)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

10. Menjelaskan kapa-sitas kapasitor bola.

11. Menentukan kapa-sitor pengganti pada susunan kapasitor secara seri.

12. Menentukan energi yang tersimpan dalam kapasitor. (•)

• Mampu menjelas-kan pengaruh di-elektrikum terha-dap kapasitansi kapasitor pelat sejajar.

• Mampu meng-analisis rangkaian kapasitor.

• Mampu menentu-kan energi yang tersimpan dalam kapasitor yang bermuatan.

Kapasitor keping sejajar memiliki kapasitansi sebesar C saat ruang antarkepingnya berisi udara. Jarak kedua keping

diubah menjadi ₂1 kali semula dan antarkeping disisipi medium dengan permitivitas bahan pe-nyekat 2,5. Kapasitas kapasitor tersebut menja-di . . . .

a. 0,8C d. 2,5C

b. 1,25C e. 5,0C

c. 2,0C

Dua kapasitor memiliki kapasitas berturut-turut 2 µF dan 3 µF. Kedua kapasitor dipasang secara seri dan dihubungkan dengan tegangan 10 volt. Besar muatan pada kapasitor 2 µF adalah . . . µC.

a. 6 d. 15 b. 8 e. 20 c. 12

Sebuah bola konduktor berdiameter 18 mm diberi muatan sebanyak 6 × 10–15_{C. Energi yang}

tersimpan dalam bola konduktor tersebut se-besar . . . J.

a. 2 × 10–18

b. 4 × 10–18

c. 6 × 10–18

d. 8 × 10–18

Pilihan ganda

Pilihan ganda Tes

tertulis

Tes tertulis

Dasar

(11)

1

0

Si

la

b

u

s

Pernyataan yang benar jika sebuah penghantar lurus dialiri arus adalah . . .

a. Besar induksi mag-netik berbanding lurus dengan kuat arus dan panjang penghantar. b. Besar induksi

mag-netik berbanding terbalik dengan kuat arus dan panjang penghantar. c. Besar induksi

mag-netik berbanding terbalik dengan pan-jang penghantar dan berbanding lurus dengan kuat arus. d. Besar induksi

mag-netik berbanding lurus dengan kuat arus dan kuadrat jarak antara titik pengukuran dan penghantar. e. Besar induksi

mag-netik berbanding terbalik dengan kuat arus dan berbanding lurus dengan pan-jang penghantar.

Dua kawat lurus sejajar dialiri arus sebesar 15 A dan 10 A menimbulkan gaya sebesar 1,6 × 10–4_N

setiap meter. Jarak kedua kawat sejauh . . . m. a. 10,50 d. 16,25 • Mampu

memfor-mulasikan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik (hukum Biot-Savart).

• Mampu mengapli-kasikan hukum Biot-Savart dan hukum Ampere untuk menentu-kan medan mag-net oleh berbagai 1. Menjelaskan

pe-ngertian medan magnet.

2. Menentukan medan magnet oleh ber-bagai bentuk kawat berarus listrik.

Pilihan ganda

Pilihan ganda Tes

tertulis

Tes tertulis 2.2 M e n e r a p k a n

induksi magne-tik dan gaya magnetik pada beberapa pro-duk teknologi.

Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet

1. Buku PG PR Fisika Kelas XII, Intan Pariwara, hal 130–184

2. Buku PR

Fisika Kelas XII1, Intan Pariwara, hal 66–96 14 × 45

menit P e n d i d i k a n

karakter (*) Kerja

(12)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

3. Menjelaskan ada-nya gaya pada muatan yang ber-gerak dalam medan magnet. (*)

4. Menentukan besar-nya GGL induksi pada generator. (•)

5. Menentukan besar-nya arus dan te-gangan arus bolak-balik pada rangkai-an RLC.

• Mampu memfor-mulasikan gaya Lorentz pada kawat berarus yang berada da-lam medan mag-net atau partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet.

• Mampu mengapli-kasikan gaya Lorentz pada persoalan fisika sehari-hari.

• Mampu meme-cahkan persoalan rangkaian AC se-derhana yang ter-diri atas R, L, dan C menggunakan diagram fasor.

Tes tertulis

Pilihan ganda

Sebuah kawat lurus berarus dalam medan magnet akan mengalami gaya Lorentz. Arah gaya Lorentz tersebut . . . . a. searah arus b. tegak lurus arah arus c. searah medan magnet d. tidak tergantung arah

arus

e. tidak tergantung arah medan magnetnya

Kawat AB sepanjang 30 cm digerakkan dalam medan magnet homogen

B = 5 × 10–2_{T dengan}

kecepatan 10 m/s.

Jika hambatan seluruh rangkaian AB = 6 Ω, gaya Lorentz yang bekerja pada kawat adalah . . . . a. 1,25 × 10–4_{N ke kanan}

b. 1,25 × 10–4_{N ke kiri}

c. 3,75 × 10–4_{N ke kanan}

d. 3,75 × 10–4_{N ke kiri}

e. 4,00 × 10–4_{N ke kanan}

Sebuah sumber tegang-an memiliki persamategang-an

V = 50 2 sin 100t volt. Tegangan efektif dan sudut fasenya adalah . . . . a. 50 volt dan 100 b. 50 volt dan 100t

c. 50 2 volt dan 100 A

B

I R

2.3 Memformula-sikan konsep induksi Fara-day dan arus bolak-balik.

(13)

1

2

Si

la

b

u

s Pernyataan-pernyataan

berikut berkaitan dengan saat terjadinya resonansi pada rangkaian R–L–C

seri.

(1) Reaktansi induktif > reaktansi kapasitif. (2) Reaktansi induktif =

reaktansi kapasitif. (3) Impedansi sama

dengan nol. (4) Impedansi sama

dengan hambatan R. Pernyataan yang benar adalah . . . .

a. (1) dan (2) b. (1) dan (3) c. (1) dan (4) d. (2) dan (3) e. (2) dan (4) Kompetensi

Dasar

Pilihan ganda Tes

tertulis • Mampu

menjelas-kan peristiwa re-sonansi pada rangkaian RLC dan pemanfaat-annya dalam kehidupan sehari-hari.

(14)

1

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

Satuan Pendidikan : SMA/MA

Kelas : XII

Mata Pelajaran : Fisika

Semester : 2 (dua)

Standar Kompetensi : 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala kuantum dan batas-batas berlakunya relativitas Einstein dalam paradigma fisika.

Silabus

3.1 M e n g a n a l i s i s secara kualitatif gejala kuantum yang mencakup h a k i k a t d a n s i f a t - s i f a t radiasi benda hitam serta pe-nerapannya.

Radiasi Benda Hitam

1. Menjelaskan hukum Radiasi Benda Hitam.

2. Menjelaskan peris-tiwa yang menunjuk-kan gejala kuantum. (*)

3. Menjelaskan pe-ristiwa produksi pasangan.

• Mampu menjabar-kan hipotesis Planck.

• Mampu menentu-kan besaran fisika terkait efek foto-listrik, efek Compton, dan teori de Broglie.

• Mampu menjabar-kan hukum keke-kalan energi pada peristiwa produksi pasangan.

Sebuah benda memiliki emisivitas sebesar 0,4 dan bersuhu 100 K. Intensitas radiasi total yang dipancarkan benda tersebut sebesar . . . W/m2_.

(σ = 5,67 × 10–8_W/m2_K4₎

a. 2,268 d. 6,862 b. 2,835 e. 11,340 c. 3,725

Sebuah cahaya ultraviolet memiliki panjang gelom-bang sebesar 3.500 Å. Cahaya tersebut jatuh pada permukaan pota-sium yang memiliki fungsi kerja sebesar 2,2 eV. Jelaskan akibat dari pe-ristiwa tersebut, terkait dengan elektron pada potasium setelah disinari oleh sinar ultraviolet! Sebuah foton berada di sekitar inti berat yang mengakibatkan foton ter-sebut lenyap dan meng-hasilkan elektron dan positron. Apabila energi kinetik elektron 5 MeV dan energi kinetik positron sebesar 2,5 MeV, hitung-lah frekuensi foton

se-5 × 4se-5 menit

1. Buku PR Fisika Kelas XII, Intan Pariwara, hala-man 202–215 2. Buku PG Fisika

Kelas XII, Intan Pariwara, hala-man 102–109 Tes

tertulis

Tes tertulis

Pilihan ganda

Uraian

Uraian Kompetensi

Dasar

P e n d i d i k a n karakter (*) K e p e

(15)

1

4

Si

la

b

u

s 3.2 M e n d e s k r i p

-sikan perkem-bangan teori atom.

Atom 4. Menjelaskan tentang model-model atom.

5. Merumuskan momen-tum sudut gerakan elektron.

• Mampu menjabar-kan evolusi model atom.

• Mampu menjabar-kan kuantisasi mo-mentum dan energi pada model atom Bohr.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut! 1) Atom terdiri atas

muatan positif yang dinetralkan elektron dan tersebar merata di seluruh bagian atom.

2) Atom merupakan bagian terkecil dari suatu materi yang tidak dapat dibagi lagi. 3) Elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu se-perti planet beredar mengelilingi mata-hari.

4) Inti atom dan elektron tarik-menarik yang m e n g a k i b a t k a n elektron tetap pada orbitnya.

Teori atom Rutherford ditunjukkan oleh pernya-taan nomor . . . . a. 1) dan 2) b. 1) dan 3) c. 2) dan 4) d. 3) dan 4) e. 4)

Secara bersamaan, ke-dudukan dan momentum elektron 1 keV ditentukan menggunakan prinsip ketaktentuan Heisenberg. Jika kedudukan elektron ditentukan berkisar 1 nm, persentase ketaktentuan momentum elektron

7 × 45 menit

1. Buku PR Fisika Kelas XII_{, Intan}

Pariwara, ha-laman 216–229 2. Buku PG Fisika Kelas XII, Intan Pariwara, ha-laman 110–119 Tes

tertulis

Tes tertulis

Pilihan ganda

Pilihan ganda Kompetensi

Dasar

(16)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

6. Menjelaskan per-pindahan lintasan elektron.

7. Menjelaskan peris-tiwa yang terjadi pada atom berelektron banyak. (•)

8. Memberikan tentang atom berelektron banyak.

9. Menjelaskan me-ngenai percobaan Michelson-Morley.

• Mampu menjelas-kan terjadinya spektrum diskrit pada model atom Bohr.

• Mampu menentu-kan besaran fisika pada peristiwa sinar-X.

• Mampu menjabarkan tentang atom ber-elektron banyak yang berkaitan de-ngan asas larade-ngan Pauli.

• Mampu menginter-pretasikan hasil per-cobaan Michelson-Morley.

a. 4,97% b. 9,94% c. 19,88% d. 49,7% e. 99,4%

Sebuah elektron ber-transisi dari lintasan n_{= 3}

ke lintasan n = 1. Akibat-nya, elektron tersebut memancarkan energi dan foton. Berdasarkan model atom Bohr, panjang gelombang foton yang dipancarkan se-besar . . . Å.

(R_{= 1,097 × 10}7_/m)

a. 258 d. 1.026 b. 515 e. 1.508 c. 774

Berapakah panjang gelombang minimum sinar-X yang terpancar jika diberi tegangan 10 kV?

Terdapat unsur ₃₃As. Tentukan jumlah elektron valensi, konfigurasi elektron, dan bilangan kuantum elektron ter-akhir dari unsur tersebut!

Percobaan yang dilaku-kan oleh Michelson-Morley bertujuan untuk . . . . a. membuktikan bahwa

kecepatan cahaya merambat memerlu-kan medium b. m e m p e r t a h a n k a n

10 × 45 menit

Kelas XII_{, Intan}

Pariwara, hala-man 126–144 Pilihan

ganda

Uraian

Pilihan ganda Tes

tertulis

Tes tertulis

Dasar

3.3 M e m f o r m u l a -sikan teori rela-tivitas khusus untuk waktu, panjang, dan massa, serta k e s e t a r a a n massa dengan

Relativitas P e n d i d i k a n karakter (*) G e m a r

membaca

(17)

1

6

Si

la

b

u

s

10. Menentukan besar kecepatan benda menurut transfor-masi Galileo.

11. Menentukan kece-patan benda berda-sarkan penjum-lahan kecepatan yang bersifat relati-vistik.

c. membuktikan bahwa eter tidak ada d. membuktikan bahwa

eter tidak dapat me-rambatkan cahaya e. mendapatkan pola

interferensi cahaya

Sebuah partikel ditembak-kan dari dalam pesawat antariksa dengan kelaju-an 0,3c_{searah dengan}

gerak pesawat. Apabila pesawat antariksa ber-gerak dengan kelajuan 0,9c_{, kecepatan partikel}

tersebut berdasar peng-amat yang diam di bumi sebesar . . . .

a. 0,30c _{d. 0,90}c

b. 0,45c _{e. 1,20}c

c. 0,60c

Roket A bergerak ke arah timur dan roket B bergerak ke arah barat. Kelajuan masing-masing

roket 3₅c_dan2

5c relatif

terhadap bumi. Jika arah gerak kedua roket di-anggap sejajar sumbu X, kecepatan roket A diukur oleh pengamat di roket B adalah . . . .

a. ₂₅3 c _d. 25

31c

b. 3₅c _e. 24

25c

c. 21₃₁c

• Mampu menjabar-kan transformasi Lorentz dan p e r -b e d a a n n y a d a r i transformasi Galileo.

• Mampu mengapli-kasikan penjum-lahan kecepatan yang bersifat relati-vistik.

Pilihan ganda

Uraian Tes

tertulis

Dasar

(18)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

12. Menentukan dilatasi waktu menurut trans-formasi Lorentz. (•)

13. Menentukan mo-mentum relativistik berdasarkan energi kinetik benda. (*)

• Mampu merumus-kan peristiwa kontraksi Lorentz dan dilatasi waktu.

• Mampu mengapli-kasikan hukum Kekekalan Momen-tum dan Energi secara relativistik.

Tes tertulis

Pilihan ganda

Denyut jantung seorang astronaut memiliki ke-lajuan 72 detak/menit ketika diukur di bumi. Astronaut tersebut me-numpang pesawat anta-riksa yang bergerak dengan kelajuan 0,8c_.

Menurut pengamat di bumi, kelajuan denyut jantung astronaut tersebut menjadi . . . detak/menit. a. 36 d. 90 b. 60 e. 120 c. 72

Sebuah elektron memiliki massa diam m

0 dan

bergerak dengan

kelaju-an ₁₀8 c. Pernyataan yang tepat dengan keadaan tersebut adalah . . . a. Energi diam elektron

sebesar 2₃m

0c 2_.

b. Energi kinetik elektron

sebesar 5₃m

0c 2_.

c. Momentum relati-vistik yang dimiliki elektron sebesar

4 3m0c.

d. Energi total yang dimiliki elektron adalah m

0c 2_.

e. Massa relativistik elektron sebesar

3 5m0c

2_.

(19)

1

8

Si

la

b

u

s 14. Menentukan energi

total berdasarkan massa diam partikel.

• Mampu merumus-kan kesetaraan massa dan energi.

Tes tertulis

Pilihan ganda

Sebuah partikel memiliki massa diam m

0. Agar

partikel tersebut memiliki energi kinetik sebesar 75% energi diamnya, partikel harus bergerak dengan kelajuan . . . .

a. 4₇c

b. 3₇c

c. 3 7c

d. 1

3 7

c

e. 1

7 33c

4.1 M e n g i d e n t i f i -kasi karakteris-tik inti atom dan radioaktivitas.

Standar Kompetensi : 4. Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari.

Inti Atom dan Radioaktivitas

1. Menjelaskan tentang kestabilan inti.

• Mampu mengidenti-fikasikan karak-teristik kestabilan inti atom.

Tes tertulis

Pilihan ganda

Pada unsur stabil 208 82Pb

perbandingan jumlah neu-tron terhadap jumlah protonnya kurang lebih . . . .

a. 2,5 b. 1,5 c. 1 d. 0,5 e. 0,1

Kelas XII, Intan Pariwara, hala-man 152–157 4 × 45

menit Kompetensi

Dasar

Penilaian

Teknik _InstrumenBentuk Contoh Instrumen

P e n d i d i k a n karakter (*) G e m a r

(20)

F

isi

ka

Ke

la

s

XI

I

Tes tertulis

Tes

Pilihan ganda

Uraian 2. Memahami terjadinya

penyusutan massa.

3. Menjelaskan tentang reaktor nuklir.

4. Memahami penger-tian reaksi fisi dan reaksi fusi.

5. Memberikan beberapa

• Mampu mengapli-kasikan gejala defek massa untuk menentukan energi ikat inti.

• Mampu mengilus-trasikan prinsip kerja reaktor nuklir.

• Mampu memberi-kan ulasan tentang reaksi fisi dan reaksi fusi.

• Mampu

menunjuk-Diketahui massa inti atom 18Ar

37_{= 36,9668}

sma, massa proton = 1,0078 sma, dan massa neutron = 1,0086 sma. Defek massa atom Ar sebesar . . . sma. a. 0,3370 b. 0,4265 c. 0,5152 d. 0,6750 e. 0,6825

Fungsi moderator reaktor nuklir adalah . . . . a. sebagai tempat

ber-langsungnya reaksi berantai

b. m e n g e n d a l i k a n jumlah neutron c. menyerap energi

neutron agar tidak terlalu tinggi d. memantulkan neutron

yang bocor e. menahan radiasi

yang dihasilkan dari pembelahan inti

Di antara reaksi berikut ini yang merupakan reaksi fisi adalah . . . . a. 234

90Th → 42He + 23088Ra

b. 22

11Na + 42He → 2613Al

c. 10

5B + 10n → 73Li + 42He

d. 26

13Al → 2211Na + 42He

e. 1

1H + 136C → 147N + γ

Bagaimana cara mengen-Kompetensi

Dasar

(21)

2

0

Si

la

b

u

s 6. Memberikan

penje-lasan tentang radio-aktivitas.

7. Memberikan penje-lasan tentang pe-luruhan radioaktif.

8. Memberikan peru-musan peluruhan radioaktif. (•)

• Mampu membuat ulasan tentang me-kanisme peluruhan radioaktif.

• Mampu menjabar-kan secara kuanti-tatif peluruhan radioaktif.

• Mampu menerap-kan konsep waktu paruh (half time_).

Peluruhan yang terjadi setiap sekon disebut . . . .

a. radioaktivitas b. aktivitas c. peluruhan d. Ci e. Bq

Sebuah fosil mengandung C-14 sebanyak 25% dari tulang binatang yang masih hidup. Jika waktu paruh C-14 adalah 5.760 tahun, umur fosil adalah . . . tahun.

a. 1.440 b. 2.880 c. 5.760 d. 11.520 e. 23.040

Uranium –238 memiliki waktu paruh 4,47 × 109

tahun. Jika tersedia ura-nium –238 sebanyak 1 gram, tentukan:

a. jumlah inti uranium –238

b. aktivitas uranium –238; dan

c. waktu paruh uranium –238 tersisa 25% Kompetensi

Dasar

Materi yang Diintegrasikan 4.2

Mendeskripsi-kan pemanfaat-an radioaktif dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari.

Inti Atom dan Radioaktivitas

E k o n o m i kreatif (•) Kerja

keras

Pilihan ganda

Uraian Tes

tertulis

Tes tertulis

1. Buku PR Fisika Kelas XII_{, Intan}

Pariwara, ha-laman 306–319 2. Buku PG Fisika Kelas XII, Intan Pariwara, ha-laman 159–167 4 × 45

(22)

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Bab III Listrik Statis dan Kapasitor

Sekolah : . . . . Kelas/Semester : XII/1 Mata Pelajaran : Fisika

Alokasi Waktu : 12 × 45 menit

Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi

Kompetensi Dasar : 2.1 Memformulasikan gaya listrik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik, energi potensial listrik, serta penerapannya pada keping sejajar

Indikator Pencapaian Kompetensi • Memformulasikan hukum Coulomb.

• Memformulasikan beda potensial antara dua titik dalam medan listrik. • Mengaplikasikan hukum Coulomb dan Gauss untuk mencari medan listrik. • Memformulasikan hukum Gauss.

• Memformulasikan potensial listrik dan kaitannya dengan medan listrik. • Menemukan potensial listrik oleh distribusi muatan titik.

• Memformulasikan energi potensial listrik.

• Memformulasikan cara kerja kapasitor keping sejajar.

• Menjelaskan pengaruh dielektrikum terhadap kapasitansi kapasitor. • Menganalisis rangkaian kapasitor.

• Menentukan energi pada kapasitor.

Tujuan Pembelajaran Peserta didik mampu:

1. menentukan gaya Coulomb oleh beberapa muatan;

2. menentukan kuat medan listrik oleh distribusi muatan listrik;

3. menentukan arah medan listrik dan potensial antara dua titik dalam medan listrik;

4. menentukan medan listrik dari distribusi muatan menggunakan hukum Coulomb dan hukum Gauss; 5. menentukan jumlah garis medan listrik menggunakan hukum Gauss;

6. menentukan potensial listrik di antara beberapa muatan; 7. menentukan letak potensial listrik oleh distribusi muatan titik; 8. menentukan energi potensial listrik dari beberapa muatan; 9. memahami prinsip kerja kapasitor keping sejajar;

10. menentukan kapasitas kapasitor keping sejajar;

11. menentukan kapasitor pengganti pada susunan kapasitor seri, paralel, dan seri–paralel; serta 12. menentukan energi dan muatan yang tersimpan dalam kapasitor.

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan 1. Pendidikan Karakater: Kepemimpinan 2. Ekonomi Kreatif: Mandiri

Materi Pembelajaran 1. Listrik Statis

(23)

Metode Pembelajaran 1. Model Pembelajaran

a. Cooperative Learning (CL) b. Direct Instruction (DI) 2. Metode

a. Tanya jawab b. Diskusi

Langkah-Langkah Kegiatan

Pertemuan Pertama 1. Kegiatan Pendahuluan (10 menit)

a. Motivasi

Menanyakan kepada siswa mengenai muatan listrik. b. Prasyarat Pengetahuan

Siswa mengetahui jenis muatan listrik dan sifat-sifat yang dimiliki oleh muatan listrik.

2. Kegiatan Inti (2 × 35 menit) a. Eksplorasi

• Guru menjelaskan muatan listrik positif dan muatan listrik negatif. • Guru menjelaskan gaya Coulomb.

• Guru menjelaskan gaya Coulomb dalam suatu bahan. • Guru menjelaskan gaya Coulomb oleh beberapa muatan. • Guru menjelaskan kuat medan listrik dari muatan listrik. b. Elaborasi

• Guru menugasi siswa untuk mengerjakan soal latihan mengenai gaya Coulomb dan medan listrik. • Guru meminta siswa menentukan arah medan listrik dari beberapa muatan.

c. Konfirmasi

Guru meneliti hasil pekerjaan siswa.

3. Kegiatan Penutup (10 menit)

Guru memberi tugas kepada siswa untuk mencari beberapa peristiwa mengenai listrik statis dan menjelaskan peristiwa tersebut menggunakan konsep fisika.

Pertemuan Kedua 1. Kegiatan Pendahuluan (10 menit)

a. Motivasi

Guru menanyakan kepada siswa tentang tugas listrik statis. b. Prasyarat Pengetahuan

• Siswa memahami analisis vektor. • Siswa memahami medan listrik.

• Guru menjelaskan hukum Gauss.

• Guru menjelaskan kuat medan listrik dalam pelat bermuatan.

• Guru menjelaskan kuat medan listrik dalam konduktor bola bermuatan. • Guru menjelaskan muat medan listrik bola pejal bermuatan.

b. Elaborasi

• Guru meminta siswa yang dianggap kemampuannya melebihi yang lain untuk membentuk beberapa kelompok diskusi. Siswa tersebut diberi pemahaman bahwa teman-teman yang kemampuannya di bawah mereka perlu dibantu. Hal ini bertujuan agar siswa yang kurang paham tentang materi yang diajarkan tidak malu untuk bertanya kepada temannya. (*)

• Guru meminta setiap kelompok untuk mendiskusikan materi hukum Gauss dan kuat medan listrik dalam berbagai bahan.

(24)

c. Konfirmasi

Guru meminta hasil diskusi setiap kelompok.

Guru memberi tugas kepada setiap kelompok untuk melanjutkan berdiskusi di luar kelas serta mengerjakan beberapa soal yang terkait dengan hukum Gauss dan kuat medan listrik dalam berbagai bahan.

Pertemuan Ketiga

1. Kegiatan Pendahuluan (10 menit) a. Motivasi

• Guru menanyakan hasil diskusi dan tugas setiap kelompok. • Guru menanyakan kepada siswa tentang perpindahan muatan. b. Prasyarat Pengetahuan

Siswa memahami kuat medan listrik.

• Guru menjelaskan energi potensial listrik. • Guru menjelaskan potensial listrik.

• Guru menjelaskan beda potensial antara dua titik bermuatan dalam medan listrik yang homogen. • Guru menjelaskan beda potensial listrik dalam medan listrik yang tidak homogen.

b. Elaborasi

Guru menugasi siswa mengerjakan soal latihan mengenai potensial listrik, energi potensial listrik, beda potensial listrik dalam medan listrik homogen, dan potensial listrik dalam medan listrik tidak homogen. c. Konfirmasi

3. Penutup (10 menit)

Guru memberi beberapa soal kepada siswa untuk dikerjakan di rumah.

Pertemuan Keempat

Guru meminta hasil pekerjaan rumah siswa. b. Prasyarat Pengetahuan

Siswa mengetahui prinsip kerja konduktor dua keping sejajar.

• Guru menjelaskan beda potensial antara dua konduktor keping sejajar. • Guru menjelaskan potensial listrik di permukaan dan di dalam bola konduktor. • Guru menjelaskan menjelaskan potensial listrik di luar bola konduktor. b. Elaborasi

Guru menyuruh siswa mengerjakan soal latihan mengenai beda potensial antara dua konduktor keping sejajar dan potensial listrik di dalam, di permukaan, serta di luar bola konduktor.

c. Konfirmasi

(25)

Pertemuan Kelima

• Guru meminta siswa mengumpulkan tugas rumah mereka.

• Guru menanyakan kepada siswa tentang cara menyimpan muatan listrik. b. Prasyarat Pengetahuan

Siswa mengetahui beberapa komponen listrik, khususnya kapasitor.

• Guru menjelaskan pengertian dan fungsi kapasitor. • Guru menjelaskan kapasitas kapasitor.

• Guru menjelaskan kapasitas kapasitor dan beda potensial pada dua kapasitor keping sejajar. • Guru menjelaskan kapasitas kapasitor bola.

b. Elaborasi

Guru meminta siswa membentuk kelompok diskusi. Setiap kelompok mendiskusikan tentang pengertian, fungsi, dan kapasitas kapasitor.

c. Konfirmasi

Guru meminta hasil diskusi setiap kelompok.

Guru memberi tugas kepada siswa untuk membuat bagan jenis-jenis kapasitor.

Pertemuan Keenam

Guru meminta siswa mengumpulkan tugas membuat bagan jenis-jenis kapasitor. b. Prasyarat Pengetahuan

Siswa mengetahui cara memasang kapasitor pada suatu rangkaian listrik.

• Guru menjelaskan susunan kapasitor secara seri. • Guru menjelaskan susunan kapasitor secara paralel. • Guru menjelaskan penggabungan beberapa kapasitor. • Guru menjelaskan energi yang tersimpan dalam kapasitor. b. Elaborasi

Guru meminta siswa mengerjakan soal-soal latihan mengenai rangkaian kapasitor dan energi yang tersimpan dalam kapasitor.

c. Konfirmasi

Guru memberi tugas kepada siswa untuk mengerjakan soal-soal latihan. Siswa diberi dorongan bahwa mengerjakan soal-soal latihan bertujuan untuk mengetahui kemampuan siswa. Beri motivasi siswa untuk mengerjakan soal yang mampu mereka kerjakan dan siswa diarahkan mencari sumber buku untuk membantu mereka dalam mengerjakan soal latihan. (•)

(•) Ekonomi kreatif (Mandiri)

Alat dan Sumber Belajar

(26)

Penilaian Hasil Belajar

1. Teknik Penilaian Tes tertulis

2. Bentuk Instrumen a. Pilihan ganda b. Uraian

3. Contoh Instrumen a. Pilihan Ganda

Dua kapasitor memiliki kapasitas berturut-turut 2 µF dan 3 µF. Kedua kapasitor dipasang secara seri dan dihubungkan dengan tegangan 10 volt. Besar muatan pada kapasitor 2 µF adalah . . . µC.

a. 6 b. 8 c. 12 d. 15 e. 20

b. Uraian

Di titik sudut persegi ABCD berturut-turut diletakkan muatan +40 µC, +30 µC, + 60 µC, dan –80 µC.

Jika panjang sisi persegi 10 cm, tentukan medan listrik di pusat persegi!

________, ________________

Mengetahui

Kepala SMA ______________ Guru Mata Pelajaran

. . . . _________________________ ________________________

NIP _____________________ NIP ____________________ +40 µC +30 µC

+ 60 µC –80 µC

A B

(27)

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Bab VII Inti Atom dan Radioaktivitas

Sekolah : . . . . Kelas/Semester : XII/2 Mata Pelajaran : Fisika Alokasi Waktu : 8 × 45 menit

Standar Kompetensi : 4. Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari

Kompetensi Dasar : 4.1 Mengidentifikasi karakteristik inti atom dan radioaktivitas.

4.2 Mendiskripsikan pemanfaatan radioaktif dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari.

Indikator Pencapaian Kompetensi

• Mengidentifikasi karakteristik kestabilan inti atom.

• Mengaplikasikan gejala defek massa untuk menentukan energi ikat inti. • Mengilustrasikan prinsip kerja reaktor nuklir.

• Memberikan ulasan tentang reaksi fisi dan reaksi fusi.

• Menunjukkan pemanfaatan radio isotop pada bidang teknologi. • Membuat ulasan tentang mekanisme peluruhan radioaktif. • Menjabarkan secara kuantitatif peluruhan radioaktif. • Menerapkan konsep waktu paruh.

Tujuan Pembelajaran Peserta didik mampu:

1. menentukan inti stabil berdasarkan perbandingan jumlah neutron terhadap jumlah proton; 2. menentukan energi ikat inti dan defek massa;

3. menjelaskan prinsip kerja reaktor nuklir beserta fungsi setiap bagian reaktor; 4. menjelaskan reaksi fusi dan fisi;

5. menyebutkan jenis-jenis radioisotop dan manfaatnya di bidang teknologi; 6. menjelaskan mekanisme peluruhan readioaktif;

7. menentukan besaran-besaran yang terkait dengan peluruhan radioaktif; serta 8. mengaplikasikan konsep waktu paruh pada zat radioaktif.

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan 1. Pendidikan Karakater: Gemar membaca 2. Ekonomi Kreatif: Kerja keras

Materi Pembelajaran 1. Inti Atom

(28)

Metode Pembelajaran

1. Model Pembelajaran

a. Cooperative Learning (CL) b. Direct Instruction (DI)

2. Metode

a. Tanya jawab b. Diskusi

Langkah-Langkah Kegiatan

Pertemuan Pertama

• Guru menanyakan kepada siswa tentang atom.

b. Prasyarat Pengetahuan

• Siswa mengetahui pengertian dan perkembangan teori atom.

• Guru menjelaskan inti atom.

• Guru menjelaskan partikel penyusun inti. • Guru menjelaskan nuklida.

• Guru menjelaskan isotop, isoton, dan isobar. • Guru menjelaskan jenis-jenis nuklida. • Guru menjelaskan kestabilan inti. • Guru menjelaskan defek massa. • Guru menjelaskan energi ikat inti.

b. Elaborasi

• Guru meminta siswa mengerjakan soal tentang nuklida, defek massa, dan energi ikat inti.

c. Konfirmasi

• Guru meneliti hasil pekerjaan siswa.

(29)

Pertemuan Kedua

1. Kegiatan Pendahuluan (10 menit)

a. Motivasi

• Guru meminta siswa mengumpulkan tugas tentang isotop, isoton, dan isobar. b. Prasyarat Pengetahuan

• Siswa mengetahui nomor atom, nomor massa, jumlah neutron, dan partikel berenergi.

2. Kegiatan Inti (2 × 35 menit)

a. Eksplorasi

• Guru menjelaskan reaksi inti. • Guru menjelaskan reaksi fisi. • Guru menjelaskan reaksi fusi.

• Guru menjelaskan teknologi nuklir. Siswa diberi motivasi untuk membaca buku atau referensi lain tentang teknologi nuklir. Hal ini bertujuan agar siswa mengetahui manfaat maupun dampak dari penggunaan teknologi nuklir. (*)

(*) Pendidikan karakter (Gemar membaca)

b. Elaborasi

Guru meminta siswa mengerjakan soal tentang reaksi inti, reaksi fisi, dan reaksi fusi.

c. Konfirmasi

Guru memberi tugas kepada siswa membuat makalah mengenai reaktor nuklir beserta keunggulan dan kelemahannya.

Pertemuan Ketiga

Guru meminta siswa mengumpulkan tugas makalah mengenai reaktor nuklir.

b. Prasyarat pengetahuan Siswa memahami reaksi inti.

• Guru menjelaskan radioaktivitas. • Guru menjelaskan radiasi alfa (α). • Guru menjelaskan radiasi beta (β). • Guru menjelaskan radiasi gamma (γ). • Guru menjelaskan serapan/pelemahan. • Guru menjelaskan tebal paruh.

b. Elaborasi

Guru meminta siswa mengerjakan soal latihan tentang radiasi radioaktif, serapan/pelemahan, dan tebal paruh.

c. Konfirmasi

(30)

Guru memberi tugas kepada siswa untuk membuat makalah alat deteksi radioaktif secara berkelompok. Siswa diberi motivasi untuk mencari sumber referensi lain selain dari guru dan tanamkan kepada siswa agar bekerja keras dalam menyelesaikan makalahnya. (•)

(•) Ekonomi kreatif (Kerja keras)

Pertemuan Keempat

Guru meminta siswa mengumpulkan tugas makalah deteksi radioaktif.

b. Prasyarat Pengetahuan

Siswa mengetahui interaksi sinar radioaktif dengan bahan.

• Guru menjelaskan alat-alat pendeteksi dan pencacah radioaktif. • Guru menjelaskan peluruhan radioaktif.

• Guru menjelaskan aktivitas radioaktif. • Guru menjelaskan peluruhan inti. • Guru menjelaskan waktu paruh. • Guru menjelaskan umur rata-rata. • Guru menjelaskan deret radioaktif.

b. Elaborasi

Guru menunjuk beberapa kelompok siswa mempresentasikan makalah deteksi radioaktif di depan kelas dilanjutkan diskusi antarkelompok. Diskusi bisa diawali dengan kelompok yang tidak presentasi wajib mengajukan pertanyaan.

c. Konfirmasi

Guru meminta siswa untuk merangkum hasil diskusi dan mengumpulkannya. Apabila ada pertanyaan yang belum bisa dijawab siswa, guru membantu siswa untuk menjawabnya.

Guru meminta siswa mengerjakan soal-soal latihan inti atom dan radioaktivitas.

Alat dan Sumber Belajar

1. Buku PG Fisika Kelas XII, Intan Pariwara, 2012 2. Buku PR Fisika Kelas XII, Intan Pariwara, 2012

Penilaian Hasil Belajar

1. Teknik Penilaian Tes tertulis

(31)

3. Contoh Instrumen a. Pilihan Ganda

Di antara reaksi berikut ini yang merupakan reaksi fisi adalah . . . . a. 234

90Th →42He + 23088Ra

b. 22

11Na + 42He →2613Al

c. 10

5B + 10n →73Li + 42He

d. 26

13Al →2211Na + 42He

e. 1

1H + 136C →147N + γ

b. Uraian

Uranium-238 memiliki waktu paruh 4,47 × 109_{tahun. Jika tersedia uranium-238 sebanyak 1 gram,}

tentukan:

a. jumlah inti uranium-238; b. aktivitas uranium-238; dan

c. waktu sampai uranium-238 tersisa 25%.

________, ________________

Mengetahui

Kepala SMA ______________ Guru Mata Pelajaran

. . . . _________________________ ________________________

(32)

Bab I Gelombang

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: e

1) Gelombang stasioner adalah gelombang yang nilai amplitudonya berubah-ubah. 2) Gelombang berjalan yaitu gelombang yang

nilai amplitudonya tetap di setiap titik yang dilalui gelombang.

3) Gelombang transversal yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah perambatannya.

4) Gelombang longitudinal yaitu gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah perambatannya.

5) Gelombang elektromagnet yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium perambatan.

2. Jawaban: a

Diketahui: A = 4 cm

y = 2 cm

f = 5 Hz Ditanyakan: θ

Jawab:

y= A sin ωt y= A sin θ 2 = 4 sin θ

sin θ = ₂1 →θ = 30°

Sudut fase pada saat itu 30°.

3. Jawaban: d

Diketahui: v = 4 m/s

1

2λ= 4 m →λ = 8 m

Ditanyakan: T, λ, jarak 2 bukit yang berdekatan 1) λ= vT

T= _vλ = _{4 m/s}8 m = 2 sekon 2) λ = 8 m

3) Jarak 2 bukit berdekatan = λ = 8 m

Jadi, pernyataan yang benar ditunjukkan oleh pernyataan 1) dan 3).

4. Jawaban: b

Diketahui: v = 100 m/s AG = 3λ= 30 m

λ= 10 m Ditanyakan: f

Jawab:

v= f λ

f = v_λ

= 100 m/s_{10 m} = 10 Hz

Frekuensi gelombang tersebut sebesar 10 Hz.

5. Jawaban: c

Diketahui: y= 0,08 sin 20π(t +

5

x

) Ditanyakan: f dan v

Jawab:

y= A sin 2π(_Tt + _λx)

y= 0,08 sin 20π (t +

5

x

)

Frekuensi gelombang:

20πt = 2_Tπt

f = 10 Hz Panjang gelombang:

2π

λ x

= 20

5

πx

λ= 1₂

Kecepatan gelombang:

v= λf = 1

2 (10 Hz) = 5 m/s

Frekuensi dan cepat rambat gelombang 10 Hz dan 5 m/s.

6. Jawaban: c

v = F_m· = F_µ

v ~ F

v ~

v ~ _m1

(33)

Jadi, kecepatan gelombang transversal berbanding lurus dengan beberapa besaran fisika, yaitu akar gaya tegangan dawai dan akar panjang dawai. Di samping itu kecepatan gelombang transversal berbanding terbalik dengan akar massa dawai dan akar massa persatuan panjang dawai (µ).

7. Jawaban: b

Diketahui: A= 10 m Ditanyakan: T

Jawab:

y= A sin (2π_Tt – 2π_λx)

y= 10 sin (0,4πt – 0,5πx)

2π_Tt = 0,4πt

1

T =

0,4 2

π π

t t

1

T = 0,2 T = 5 s

Periode gelombang adalah 5 sekon.

8. Jawaban: a

Diketahui: v= 8 m/s

f = 16 Hz

A= 4 cm Ditanyakan: y_p

Jawab: λ = v_f = 8

16 = 1 2 m

y_p= A sin 2π(ft – _λx)

= 4 × 10–2_{sin 2}π₍₍₁₆₎₍5 4) –

19 2 1 2

)

= 0,04 sin 2π(20 – 19) = 0,04 sin 2π

= 0,04(0) = 0

Simpangan titik P saat itu 0 cm.

9. Jawaban: d

Diketahui: t = 2 sekon Ditanyakan: y

Jawab:

Dari gambar diperoleh A = 5 dan T = 8 s. Simpangan

y= A sin 2_Tπ t

y= 5 sin _{8 s}2π (2 s)

y = 5 sin ₂1π = 5

Jadi, simpangan pada t = 2 s sebesar 5.

10. Jawaban: b

Diketahui: λ_A = 2 m

v_A = 6 m/s λ_B = 3 m

f_A = f_B

Ditanyakan: v_B

Jawab:

f_A = f_B

A A v λ = BB

v λ

v_B = B A

λ λ vA =

3 m 2 m

 

 

 (6 m/s) = 9 m/s

Laju gelombang dalam medium B adalah 9 m/s.

11. Jawaban: a

Diketahui: y = 0,02 sin π(50t + x) Ditanyakan: f, λ, v, amplitudo gelombang Jawab:

Persamaan umum gelombang:

y = A sin 2π(ft + _λx)

Persamaan gelombang dalam soal:

y = 0,02 sin π(50t + x)

• Frekuensi gelombang berdasarkan persamaan adalah:

2π f t = π(50t)

f = (50 )

2

π λ

t t

f = 25 Hz

Frekuensi gelombang sebesar 25 Hz. • Panjang gelombang

2π_λx = πx

λ= 2_λπ_xx λ= 2 m

Panjang gelombang sebesar 2 m. • v = λf

= (2 m)(25 Hz) = 50 m/s

Jadi, cepat rambat gelombang 50 m/s. Amplitudo gelombang berdasarkan persamaan tersebut 0,02 m.

12. Jawaban: a

Diketahui: y = 2,0 sin π (

0,4

t

+

80

x

) Ditanyakan: a_maks

Jawab: ωt = _0,42 t

ω = 5π rad/s

(34)

Percepatan maksimum:

v = dy_dt = _dtd [A sin (ωt + kx)] = Aω cos (ωt + kx)

a = dv_dt = _dtd [A ω cos (ωt + kx)] = A ω [–ω sin (ωt + kx)]

a = –A ω2_{sin (}ω_t₊_kx₎

= 1 (percepatan maksimum)

a_maks= –A ω2₍₁₎

= (–2 cm)(5π)2_{= (2)(25}π2_{) = 50}π2_cm/s2

Percepatan maksimum gelombang 50π2_cm/s2_.

13. Jawaban: a

Diketahui: x = 8 cm λ = 12 cm

A= 4 cm

Fase di A = θ_A = 2_Tπt = 3₂π Ditanyakan: y_B

Jawab:

y_B = A sin 2π(_Tt – _λx)

= 4 sin (3₂π – 2 8₁₂π )

= 4 sin 2₁₂π = 4 sin 30° = 2 cm

Simpangan gelombang di titik B adalah 2 cm.

14. Jawaban: c

Diketahui: y= 2 mm sin [(20 m–1)x – (600 s–1)t ] Ditanyakan: v dan v_maks

Jawab:

y = 2 mm sin [(20 m–1₎_x_{– (600 s}–1₎_t_]

A = 2 mm

k= 20 m–1

k= 2_λπ

20 = 2_λπ

λ=

10

π m

ω= 600 s–1

ω= 2πf

600 = 2πf

f = 300_π s–1

v= λ f

= (

10

π

m)(300_π s–1_{) = 30 m/s}

Kecepatan partikel dalam kawat:

v= dy_dt

= _dtd [2,0 mm sin (20 m–1₎_x_{– (600 s}–1₎_t_]

= (2,0 mm)(–600 s–1_{) cos [(20 m}–1₎_x_{– (600 s}–1₎_t_]

bernilai maksimum = 1 = –1.200 mm/s(1) (tanda negatif menunjukkan

arah rambatan gelombang)

v_maks = 1.200 mm/s

Cepat rambat gelombang dan kelajuan maksimum berturut-turut 30 m/s dan 1.200 mm/s.

15. Jawaban: d

Diketahui: λ = 5 m

T = 2 s

x = 10 m Ditanyakan: t

Jawab:

x

t =

λ T

10 m

t =

5 m 2 s

t= 4 s

Waktu yang diperlukan gelombang untuk mencapai jarak 10 m adalah 4 s.

16. Jawaban: c

Diketahui: jarak dua gabus = 60 cm

f = 2 Hz Ditanyakan: v

Jawab:

3

2λ= 60 cm

λ= 40 cm

v= λ f

= (40 cm)(2 Hz) = 80 cm/s

Jadi, cepat rambat gelombang pada permukaan danau adalah 80 cm/s.

17. Jawaban: b

Diketahui: L = 115 cm

x₃= 15 cm Ditanyakan: λ

Jawab:

Jarak perut dari ujung bebas= x_n = 2n(1

4λ)

3

(35)

Untuk perut ke-3: n + 1 = 3 atau n = 2 sehingga:

x₃= (2n)(₄1λ)

15 cm = 2(2)(₄1λ) λ= 15 cm

Jadi, panjang gelombang yang merambat pada tali 15 cm.

18. Jawaban: c

Interferensi gelombang yang mempunyai simpangan sama dengan nol disebut dengan gelombang stasioner atau gelombang diam.

19. Jawaban: b

Diketahui: y = 4 sin (π₁₅x ) cos 96πt x = 5 cm

Ditanyakan: y_maks

Jawab:

Pada x = 5 cm, simpangan y adalah:

y = 4 sin (5₁₅π) cos 96πt

y = 4 sin π₃ cos 96πt

y maksimum jika cos 96πt maksimum, nilainya = 1 dengan demikian:

y_maks = 4 sin π₃(1) = 2 3cm

Jadi, nilai simpangan maksimumnya 2 3 cm.

20. Jawaban: a

Diketahui: y = 100 sin π(50t – 0,5x) Ditanyakan: v

Jawab:

Persamaan umum gelombang

y = A sin (ωt – kx)

Persamaan gelombang pada soal y = 100 sin π(50t – 0,5x)

ω = 50π

k = 0,5π

v = ω_k = 50

0,5

π

π = 100 m/s

Cepat rambat gelombang 100 m/s.

B. Uraianal-s

1. Diketahui: y = A sin (20πt –

10

πx

) Ditanyakan: a. A, f, λ, v

b. k

c. θ, ϕ, y; x = 15 m; t = 0,1 s Jawab:

y = A sin (2_Tπt – 2π_λx)

y = 4 sin (20πt – π₁₀x)

a. A = 4 m

2πt

T = 20πt

1

T =

20 2

π π

t t

1

T = 10 /s

1

T = f = 10 Hz

2π

λ x

=

10

πx

λ= 2 (10)π_π_x λ= 20 m

v= λf = (20 m)(10 Hz) = 200 m/s

Jadi, nilai amplitudo, frekuensi, panjang gelombang dan cepat rambat gelombang berturut-turut 4 m, 10 Hz, 20 m, dan 200 m/s.

b. k = 2_λπ = 2₂₀π = 0,1π

Bilangan gelombang bernilai 0,1π.

c. θ = (2_Tπt – 2π_λx)

= 2πft – 2π_λx = 2π10 · 0,1 – 15

10 = 1 2π

θ = 2πϕ

Jadi, sudut fase sebesar 2π.

ϕ =

2

θ π =

1 2

2

π π =

1 4

Fase gelombang berinilai 1

4.

y = 4 sin (20π · 0,1 – π · 15

10)

= 4 sin (2π – 3

2π) = 4 sin 1

2π = 4 m

Simpangan gelombang sebesar 4 m.

2. Diketahui: A = 10 cm = 0,1 m

f = 6 Hz

v = 24 m/s

t = 3 s

x = 3 m Ditanyakan: y

Jawab:

λ = v_f = 24 m/s_6/s = 4 m

y = A sin 2π(ft – _λx)

= 0,1 sin 2π((6 Hz)(3 s) – 3 m_{4 m})

= 0,1 sin 17₄1(2π)