Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman 16
Ringkasan Materi
Ringkasan Materi
Ringkasan Materi
Ringkasan Materi UN
UN
UN
UN Fisika SMA
Fisika SMA
Fisika SMA
Fisika SMA
Per Indikator Kisi
Per Indikator Kisi
Per Indikator Kisi
Per Indikator Kisi----Kisi UN 2012
Kisi UN 2012
Kisi UN 2012
Kisi UN 2012
By
By
By
By Pak Anang
Pak Anang
Pak Anang
Pak Anang ((((
http://pak
http://pak
http://pak
http://pak----anang.blogspot.com
anang.blogspot.com
anang.blogspot.com
anang.blogspot.com
))))
SKL 5.
SKL 5.
SKL 5.
SKL 5. Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya
Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya
Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya
Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya
dalam berbagai
dalam berbagai
dalam berbagai
dalam berbagai penyelesaian masalah.
penyelesaian masalah.
penyelesaian masalah.
penyelesaian masalah.
5.1.
5.1.
5.1.
5.1. Menentukan besaran
Menentukan besaran----besaran
Menentukan besaran
Menentukan besaran
besaran
besaran
besaran
fisis
fisis
fisis
fisis
yang
yang
yang
yang
mempengaruhi
mempengaruhi
mempengaruhi
mempengaruhi
medan listrik dan hukum
medan listrik dan hukum
medan listrik dan hukum
medan listrik dan hukum
Coulomb.
Coulomb.
Coulomb.
Coulomb.
Hukum
Hukum
Hukum
Hukum Coulomb
Coulomb
Coulomb
Coulomb
“Besar gaya tarik atau gaya tolak antara dua muatan sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan.”
2 3 4
5
65
78
7Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
2 3 gaya Coulomb (N)
4 3 konstanta untuk ruang hampa 3 6 9:;<
3 9 > 10? Nm2/C2 56 3 muatan benda 1 (C)
57 3 muatan benda 2 (C)
8 3 jarak antara muatan 1 dan muatan 2 (m) @A 3 6
9:B3 8,85 > 10
E67 C2/Nm2
Penjelasan: Penjelasan: Penjelasan: Penjelasan:
Bila muatan berbeda mengalami gaya tarik-menarik. Bila muatan sejenis mengalami gaya tolak-menolak.
Kuat medan listrik
Kuat medan listrik
Kuat medan listrik
Kuat medan listrik
Besar kuat medan listrik adalah besar gaya Coulomb yang bekerja pada benda dibagi dengan besar muatan uji tersebut. Atau dengan kata lain besar gaya Couloumb tiap satu satuan muatan.
F 3
GH
atau F 3 4
H IJ Keterangan:Keterangan: Keterangan: Keterangan:
F 3 kuat medan listrik (N/C)
2 3 gaya Coulomb yang dialami muatan q (N) 4 3 konstanta untuk ruang hampa 3 6
9:;<3 9 > 10 ? Nm2/C2 5 3 muatan uji(C)
8 3 jarak antar muatan(m) @A 3
6
9:B3 8,85 > 10
E67 C2/Nm2
Penjelasan: Penjelasan: Penjelasan: Penjelasan:
Muatan positif arah kuat medan keluar dari muatan tsb. Muatan negatif arah kuat medan masuk menuju muatan tsb.
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Bila pada gambar di bawah diketahui 5
63 5
73 10PC dan konstanta 4 3 9 > 10
?Nm
2/C
2.
Maka nilai dan arah medan listrik di titik P adalah ….
A. 7,5 > 10
SN/C menjauhi
5
7A. 7,5 > 10
SN/C menuju
5
7B. 5,5 > 10
SN/C menjauhi
5
7C. 2,5 > 10
SN/C menuju
5
7D. 2,5 > 10
SN/C menjauhi
5
7Pada jarak 300 mm dari sebuah bola bermuatan 16 PC terdapat bola lain yang juga bermuatan
69
kali muatan
bola pertama. Letak titik yang kuat medan listriknya nol jika diukur dari bola bermuatan 16 PC adalah ....
A. 10 cm
B. 12 cm
C. 16 cm
D. 18 cm
E. 20 cm
U5
6V
U5
76 cm
3 cm
U
56
U
57
U
56
W
57
W
57
V
8
5
U
6
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman
17
5.2.
5.2.
5.2.
5.2. Menentukan besaran fisis fluks,
Menentukan besaran fisis fluks,
Menentukan besaran fisis fluks, potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta
Menentukan besaran fisis fluks,
potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta
potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta
potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta
penerapannya pada kapasitas keping sejajar.
penerapannya pada kapasitas keping sejajar.
penerapannya pada kapasitas keping sejajar.
penerapannya pada kapasitas keping sejajar.
Potensial listrik
Potensial listrik
Potensial listrik
Potensial listrik
X 3 4
5
8
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
X 3 potensial listrik (V)
4 3 konstanta untuk ruang hampa 39:;6
<3 9 > 10
? Nm2/C2
5 3 muatan (C)
8 3 jarak antar muatan (m) @A 3 9:B6 3 8,85 > 10E67 C2/Nm2
Energi potensial listrik
Energi potensial listrik
Energi potensial listrik
Energi potensial listrik
F
Z3 4
5
68
5
7Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
2 3 gaya Coulomb (N)
4 3 konstanta untuk ruang hampa 39:;6
<3 9 > 10
? Nm2/C2
56 3 muatan benda 1 (C) 57 3 muatan benda 2 (C)
8 3 jarak antara muatan 1 dan muatan 2 (m) @A 3 9:B6 3 8,85 > 10E67 C2/Nm2
Hubungan
Hubungan
Hubungan
Hubungan [, \, ], ^_`\
a2 3 4
HbIJF 3 4
IbJF
Z3 4
HbIX 3 4
bISehingga didapatkan:
X 3
∆F
5 3
Z2d
5 3 F d
F
e3 2 d 3 5 X
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
2 3 gaya Coulomb (N) F 3 medan magnet (N/C) X 3 potensial listrik (V) FZ 3 energi potensial listrik (J)
Hukum Gauss
Hukum Gauss
Hukum Gauss
Hukum Gauss (Fluks Listrik)
(Fluks Listrik)
(Fluks Listrik)
(Fluks Listrik)
Jumlah garis medan yang menembus suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah
muatan listrik yang melingkupi permukaan tertutup itu.
h 3 Fi cos j 3
@
5
AKeterangan: Keterangan:Keterangan: Keterangan:
h 3 fluks listrik (Wb) F 3 medan listrik (N/C) i 3 luas penampang (m2)
j 3 sudut antara F dengan normal bidang
Rapat Muatan Listrik
Rapat Muatan Listrik
Rapat Muatan Listrik
Rapat Muatan Listrik
l 3
i
5
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
l 3 rapat muatan listrik (C/m2)
5 3 muatan listrik (C) i 3 luas penampang (m2)
Kapasitor keping sejajar
Kapasitor keping sejajar
Kapasitor keping sejajar
Kapasitor keping sejajar
m 3 @
Ai
d
5 3 mX
F 3
X
d 3
@
l
A
3
1
@
A5
i
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
m 3 kapasitas kapasitor (F) i 3 luas penampang (m2)
d 3 jarak antar keping (m) 5 3 muatan listrik (C) X 3 potensial listrik (V) l 3 rapat muatan l istrik (C/m2)
@A 3 9:B6 3 8,85 > 10E67 C2/Nm2
Energi yang tersimpan dalam kapasitor
Energi yang tersimpan dalam kapasitor
Energi yang tersimpan dalam kapasitor
Energi yang tersimpan dalam kapasitor
n 3
1
2 mX
73
1
2 5X 3
1
2
5
7m
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
n 3 energi yang tersimpan dalam kapasitor (J) m 3 kapasitas kapasitor (F)
X 3 potensial listrik (V) 5 3 muatan listrik (C)
Catatan CatatanCatatan Catatan::::
Permisivitas relatif bahan (selain hampa): @p3mmp
A
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Kapasitor keping sejajar dengan luas keping 800 cm
2dan jarak antar keping 2 cm. Jika kapasitor diberi
muatan 900 C, maka potensial kapasitor tersebut adalah ....
A. 1,5 > 10
qV
A. 2,5 > 10
9V
B. 3,5 > 10
9V
C. 4,5 > 10
sV
D. 6,0 > 10
sV
> 8 > 8
t 5
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman
18
5.3.
5.3.
5.3.
5.3.
Menentukan
Menentukan besaran
Menentukan
Menentukan
besaran
besaran
besaran----besaran listrik pada suatu rangkaian
besaran listrik pada suatu rangkaian
besaran listrik pada suatu rangkaian
besaran listrik pada suatu rangkaian berdasarkan hukum
berdasarkan hukum
berdasarkan hukum
berdasarkan hukum
Kirchoff.
Kirchoff.
Kirchoff.
Kirchoff.
Hukum I Kirchoff
Hukum I Kirchoff
Hukum I Kirchoff
Hukum I Kirchoff
“Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar”
uv
wxyz{3 uv
{|}zx~Hukum II Kirchoff
Hukum II Kirchoff
Hukum II Kirchoff
Hukum II Kirchoff
“Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (•) dengan penurunan tegangan (v€) sama dengan nol”
u] 3 • atau u\ U uv€ 3 •
Langkah
Langkah
Langkah
Langkah----langkah Penyelesaian:
langkah Penyelesaian:
langkah Penyelesaian:
langkah Penyelesaian:
1. Lengkapi tanda pada kutub-kutub GGL dengan benar.
2. Buat permisalan arah loop (usahakan searah dengan arus)
3. GGL positif jika putaran loop bertemu pertama kali dengan kutub positif GGL, dan sebaliknya.
GGL bernilai negatif, karena putaran loop bertemu kutub negatif dulu. 4. Arus positif jika searah loop, dan sebaliknya.
Pada gambar v bernilai positif, karena searah dengan arah loop.
5. Jika hasil akhir negatif, berarti arah yang sebenarnya berlawanan dengan permisalan loop tadi.
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Perhatikan rangkaian listrik berikut ini:
Jika hambatan dalam baterai diabaikan, maka kuat arus pada adalah ....
A. 0,8 A
B. 0,9 A
C. 1,0 A
D. 1,2 A
E. 1,5 A
5.4.
5.4.
5.4.
5.4. Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.
Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.
Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.
Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.
Fluks Magnetik
Fluks Magnetik
Fluks Magnetik
Fluks Magnetik
h 3 ‚i cos j 3
@
5
A Keterangan:Keterangan: Keterangan: Keterangan:
h 3 fluks listrik (Wb) ‚ 3 medan magnet (T) i 3 luas penampang (m2)
j 3 sudut antara ‚ dengan normal bidang
Induksi Magnetik Kawat Lurus
Induksi Magnetik Kawat Lurus
Induksi Magnetik Kawat Lurus
Induksi Magnetik Kawat Lurus
Kawat Lurus Panjang Kawat Lurus Pendek
‚ 32…† PA„ ‚ 34…† (cos ‡ U cos ˆ) PA„
Induksi Magnetik di Kawat
Induksi Magnetik di Kawat
Induksi Magnetik di Kawat
Induksi Magnetik di Kawat Melingkar
Melingkar
Melingkar
Melingkar
Di Pusat Kawat Melingkar Di Poros Kawat Melingkar
‚ 3P2† A„ ‚ 3PA„† sin j287
Keterangan: Keterangan:Keterangan: Keterangan:
‚ 3 induksi magnetik (T)
PA 3 permeabilitas ruang hampa 3 4… > 10ES Wb/A m
„ 3 kuat arus listrik (A)
Arah Induksi
Arah Induksi
Arah Induksi
Arah Induksi Magnetik
Magnetik
Magnetik
Magnetik
Aturan tangan kanan :“Bila 4 jari tangan ( selain ibu jari ) melingkar menunjukkan arah arus, maka ibu jari menunjukkan arah induksi magnet.”
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Potongan kawat M dan N yang diberi arus listrik diletakkan pada gambar di samping.
Induksi magnetik di titik P adalah ….
A.
5P
A(2… U 1) Tesla, keluar bidang gambar
B.
5P
A‰
:7W 2Š Tesla, keluar bidang gambar
C.
5P
A(2… U 2) Tesla, masuk bidang gambar
D.
5P
A‰
:7U 1Š Tesla, masuk bidang gambar
E.
5P
A‰
:6U 5Š Tesla, masuk bidang gambar
U W
U W
U W
U W
„
‹63 4Œ ‹q3 12Œ
‹73 3Œ 12 V
12 V
† „
† „
‡ ˆ
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman
19
5.5.
5.5.
5.5.
5.5.
Menentukan
Menentukan
Menentukan
Menentukan gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan
gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan
gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan
gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan
listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.
listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.
listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.
listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.
Gaya Lorentz pada Kawat Berarus
Gaya Lorentz pada Kawat Berarus
Gaya Lorentz pada Kawat Berarus
Gaya Lorentz pada Kawat Berarus
2 3 ‚„ℓ sin j
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
2 3 gaya Lorentz (N) ‚ 3 medan magnetic (T) „ 3 kuat arus listrik (A)
ℓ 3 panjang kawat penghantar (m) j 3 sudut antara „ dan ‚
Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak
Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak
Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak
Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak
2 3 ‚5• sin j
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
2 3 gaya Lorentz (N) ‚ 3 medan magnetic (T)
5 3 besar muatan listrik yang bergerak (C) • 3 kelajuan muatan yang bergerak (m/s) j 3 sudut antara ‚ dan •
Gaya Lorentz Dua Kawat Sejajar Berarus
Gaya Lorentz Dua Kawat Sejajar Berarus
Gaya Lorentz Dua Kawat Sejajar Berarus
Gaya Lorentz Dua Kawat Sejajar Berarus
2
63 2
73
P
2…† ℓ
A„
6„
7Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
26= 27 = gaya Lorentz kawat 1 dan kawat 2 (N)
PA = permeabilitas magnetic = 4… > 10ES Wb/A m
„6 = kuat arus pada kawat 1 (A)
„7 = kuat arus pada kawat 2 (A)
† = jarak antara kawat 1 dan kawat 2 (m) ℓ = panjang kawat (m)
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI
DIKSI
DIKSI
DIKSI SOAL UN 2012
SOAL UN 2012
SOAL UN 2012
SOAL UN 2012
Sebuah partikel bergerak dengan kecepatan 5 > 10
qm/s dan memotong medan magnetik ‚ = 0,04 T
membentuk sudut 30° terhadap medan magnetik. Apabila partikel tersebut bermuatan 45 nC, maka gaya
magnetik yang bekerja pada partikel tersebut adalah ....
A. 4,5 > 10
E‘N
B. 45 > 10
E‘N
C. 450 > 10
E‘N
D. 5,6 > 10
ESN
E. 56 > 10
ESN
5.6.
5.6.
5.6.
5.6. Menjelaskan faktor
Menjelaskan faktor
Menjelaskan faktor
Menjelaskan faktor----faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prins
faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prins
faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prins
faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsip kerja
ip kerja
ip kerja
ip kerja
transformator.
transformator.
transformator.
transformator.
GGL Induksi
GGL Induksi
GGL Induksi
GGL Induksi
Percobaan Faraday dan Hukum Lenz
Percobaan Faraday dan Hukum Lenz
Percobaan Faraday dan Hukum Lenz
Percobaan Faraday dan Hukum Lenz
Percobaan Faraday
1.
2.
3.
Hukum Lenz
Medan magnet induksi dalam kumparan selalu melawan medan magnet penyebabnya (medan magnet luar).
Fluks Magnetik
Fluks Magnetik
Fluks Magnetik
Fluks Magnetik
h = ‚i cos j
Hukum Faraday
Hukum Faraday
Hukum Faraday
Hukum Faraday
GGL induksi atau arus induksi pada ujung-ujung kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik ‰∆’∆“Š dan banyaknya lilitan (”).
@ = W”
∆h
ƥ
Penyebab GGL Induksi
Penyebab GGL Induksi
Penyebab GGL Induksi
Penyebab GGL Induksi
1. Perubahan fluks magnetik
a. GGL karena perubahan medan magnetik
@ = W”i
∆‚
ƥ
b. GGL karena perubahan sudut
(Generator AC)
@ = ”‚i– sin –•
c. GGL karena perubahan luas
d. GGL induksi pada penghantar memotong
fluks magnet adalah
@ = ‚ℓ• sin j
„ =
‚ℓ•
‹
2
—=
‚
7ℓ
7•
‹
Catatan: Catatan: Catatan:
Catatan: Arah gaya Lorentz selalu berlawanan dengan arah kecepatan.
2. Perubahan Kuat Arus Listrik
F = W˜
d„
d•
> > > >
> > > > > 2— •
„
„
™
U
š W
„6 „7 „6
„7
27
26
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman
20
Transformator
Transformator
Transformator
Transformator
Transformator adalah alat untuk mengubah
tegangan atau arus bolak-balik.
Jenis Transformator
Trafo Step-Up
(Penaik tegangan) (Penurun tegangan)
Trafo Step-Down
X
Z› X
œ”
e› ”
œ„
e• „
œX
Z› X
œ”
e› ”
œ„
e• „
œEfiesiensi Transformator
1. Trafo ideal memiliki efisiensi
ž 3 100%
V
Z3 V
œX
ZX
œ3
”
Z”
œ3
„
œ„
Z2. Trafo tidak ideal memiliki efisiensi
ž › 100%
ž 3
V
V
œ Z3
X
œ„
œX
Z„
Z Keterangan:Keterangan: Keterangan: Keterangan: @ 3 GGL induksi (V) ” 3 jumlah lilitan ‚ 3 medan magnetik (T)
i 3 luas penampang kumparan (m2) j 3 sudut antara B dan A
h 3 fluks magnetik (Wb)
– 3 kecepatan sudut atau frekuensi anguler (rad/s) ℓ 3 panjang (m)
‹ 3 hambatan (Ω) „ 3 arus (A)
˜ 3 induktansi diri (H) ž 3 efisiensi transformator V 3 daya (W)
X 3 beda potensial (V)
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Pernyataan berikut berkaitan dengan transformator:
(1) untuk mengurangi kerugian akibat arus pusar, inti trafo sebaiknya berupa pelat utuh
(2) inti kumparan sebaiknya terbuat dari inti besi lunak
(3) transformator mampu merubah tegangan DC menjadi lebih tinggi
(4) transmisi listrik jarak jauh memerlukan trafo untuk mengubah tegangan menjadi ekstra tinggi
Pernyataan yang benar adalah...
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4
E. 1, 2, 3 dan 4
5.7.
5.7.
5.7.
5.7.
Menjelaskan
Menjelaskan besaran
Menjelaskan
Menjelaskan
besaran
besaran
besaran----besaran fisis pada rangkaian arus bolak
besaran fisis pada rangkaian arus bolak
besaran fisis pada rangkaian arus bolak
besaran fisis pada rangkaian arus bolak----balik yang mengandung
balik yang mengandung
balik yang mengandung
balik yang mengandung
resistor, induktor, dan kapasitor.
resistor, induktor, dan kapasitor.
resistor, induktor, dan kapasitor.
resistor, induktor, dan kapasitor.
Pada rangkaian R-L-C seri:
1. Arus sama (I¡3 I¢3 I£3 „)
2. Beda potensial berbeda
V¡3 V¡¤¥¦§sin ωt 3 „‹
V¢3 V¢¤¥¦§sin ‰ωt U
π
2Š 3 „ª—
V£3 V£¤¥¦§sin ‰ωt W
π
2Š 3 „ª«
X 3 „¬ (¬ 3 impedansi) 3. Beda potensial
V 3 -V¡7U (V¢W V£)7
4. Impedansi (Ω)
Z 3 ¯R7U (X±W X£)7
5. Reaktansi Induktif
X¢ 3 ωL
6. Reaktansi Kapasitif
X£3ωC 1
7. Pergeseran fase
tan j 3X—XW X«
² 3
ª—W ª«
‹ 8. Faktor daya
cos j 3XX 3² ¬ „
9. Frekuensi Resonansi terjadi bila ª—3 ª«
f¡32π1 ³ 1LC
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
X² 3 tegangan sesaat pada resistor (V)
X— 3 tegangan sesaat pada induktor (V)
X« 3 tegangan sesaat pada kapasitor (V)
¬ 3 impedansi rangkaian (Ω) ª— 3 reaktansi induktif (Ω)
ª« 3 reaktansi kapasitif (Ω)
´² 3 frekuensi resonansi (Hz)
– 3 kecepatan sudut (rad/s) 3 2…´ 37:µ
„Z „œ
”œ
”Z
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman 21
PRE
PRE
PRE
PRE
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Gambar di bawah ini menunjukkan diagram fasor suatu rangkaian arus bolak-balik. Jika frekuensi arus
bolak-balik tersebut 50 Hz, maka ....
A.
hambatannya
67A:mΩ
B.
Induktansinya
79A:mH
C.
Kapasitansinya
67A:mF
D.
Hambatannya
67A:mΩ
E.
Induktansinya
67A:mH
Reaktansi induktif sebuah induktor akan mengecil, bila ....
A. frekuensi arusnya diperbesar, induktansi induktor diperbesar
B. frekuensi arusnya diperbesar, induktansi induktor diperkecil
C. frekuensi arusnya diperbesar, arus listriknya diperkecil
D. frekuensi arusnya diperkecil, induktansi induktornya diperbesar
E. frekuensi arusnya diperkecil, induktansi induktornya diperkecil
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman 22
SKL 6.
SKL 6.
SKL 6.
SKL 6. Memahami konsep dan prinsip
Memahami konsep dan prinsip
Memahami konsep dan prinsip
Memahami konsep dan prinsip kuantum
kuantum
kuantum
kuantum, relativitas,
, relativitas,
, relativitas,
, relativitas, fisika inti
fisika inti
fisika inti dan radioaktivitas
fisika inti
dan radioaktivitas
dan radioaktivitas
dan radioaktivitas
dalam kehidupan sehari
dalam kehidupan sehari
dalam kehidupan sehari
dalam kehidupan sehari----hari.
hari.
hari.
hari.
6.1.
6.1.
6.1.
6.1.
Menjelaskan
Menjelaskan
Menjelaskan
Menjelaskan
berbagai teori atom.
berbagai teori atom.
berbagai teori atom.
berbagai teori atom.
Teori Atom
Teori Atom
Teori Atom
Teori Atom
1. Demokritus
Partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dinamakan atom.
2. John Dalton
Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dan bersifat masif (pejal). Atom-atom dari unsure sejenis mempunyai sifat yang sama.
Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur lain.
Dua atom atau lebih dari unsur yang berlainan dapat membentuk suatu molekul.
Teori atom Dalton melandasi hukum kekekalan massa (Lavoiser).
Kelemahan teori atom John Dalton:
Tidak menyinggung tentang kelistrikan.3. J.J. Thompson
Atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi lagi.
Model atom seperti roti kismis, berbentuk bola pejal dengan muatan positif dan muatan negatif tersebar merata diseluruh bagian atom.
Atom adalah masif, karena partikel-partikel pembentuk atom tersebar merata.
Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, sehingga atom bersifat netral. Massa elektron jauh lebih kecil dari massa atom.
4. Rutherford
Inti atom bermuatan positif, mengandung hampir seluruh massa atom.
Elektron bermuatan negatif selalu mengelilingi inti seperti tata surya.
Sebagian besar atom merupakan ruang kosong. Jumlah muatan inti 3 jumlah muatan elektron yang mengelilinginya.
Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti dibentuk oleh gaya tarik elektrostatis (gaya Coulomb).
Kelemahan teori atom Rutherford:
Elektron yang mengelilingi inti akan terus memancarkan energy berupa gelombang elektromagnet sehingga lintasannya berbentuk spiral dan suatu saat akan jatuh ke dalam inti. Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.5. Bohr
Pada dasarnya teori atom Bohr sama dengan teori atom Rutherford dengan ditambah teori kuantum untuk menyempurnakan kelemahannya.
Teori atom Bohr didasarkan pada dua postulat,
yaitu:
1. Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai litasan tertentu yang disebut lintasan stasioner dan tidak memancarkan energi.
Dalam gerakannya elektron mempunyai momentum anguler sebesar:
¶•8 3 ·2… ¸
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
¶ 3 massa elektron (kg) • 3 kecepatan linear (m/s) 8 3 jari-jari (m)
· 3 bilangan kuantum
¸ 3 tetapan Planck 3 6,6 >10Eq9 J/s
2. Dalam tiap lintasannya elektron mempunyai tingkat energi tertentu (makin dekat dengan inti tingkat energinya makin kecil dan tingkat energi paling kecil · 3 1).
Bila elektron pindah dari kulit luar ke dalam maka akan memancarkan energi berupa foton. Sebaliknya bila pindah dari kulit dalam ke luar akan menyerap energi.
F¹W Fº3 ¸´ 3 ¸»¼
Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
Fº 3 tingkat energi pada kulit A F¹ 3 tingkat energi pada kulit B ¸ 3 tetapan Planck 3 6,6 >10Eq9 J/s ´ 3 frekuensi foton (Hz)
» 3 kecepatan cahaya 3 3 >10½ m/s ¼ 3 panjang gelombang foton (m)
Kelemahan teori atom Bohr:
Lintasan elektron tidak sesederhana seperti yang dinyatakan Bohr
Teori atom Bohr belum dapat menjelaskan hal-hal berikut:
a. Kejadian dalam ikatan kimia
b. Pengaruh medan magnet terhadap atom c. Spektrum atom berelektron banyak
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Salah satu pernyataan dalam teori atom Rutherford adalah ....
A. elektron bermuatan negatif dan tersebar merata di seluruh bagian atom
B. elektron bermuatan negatif dan bergerak mengelilingi inti pada lintasan yang tetap
C. inti atom bermuatan positif menempati hampir semua bagian atom
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman
23
6.2.
6.2.
6.2.
6.2. Menjelaskan besaran
Menjelaskan besaran
Menjelaskan besaran----besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek
Menjelaskan besaran
besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek
besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek
besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek
Compton.
Compton.
Compton.
Compton.
Efek Fotolistrik/Efek Compton
Efek Fotolistrik/Efek Compton
Efek Fotolistrik/Efek Compton
Efek Fotolistrik/Efek Compton
Gejala lepasnya elektron dari permukaan
logam karena disinari oleh gelombang
elektromagnetik tertentu.
Efek ini membuktikan cahaya bersifat seperti
partikel.
F 3 ¸´ 3 ¸
¼
»
F
“¾“¿À3 F
BÁÂÓÁBU F
ÄÁ¿ÅF
ÄÁ¿Å3 n
A3 ¸´
A3 ¸
¼
»
ASyarat terjadi efek fotolistrik:
Syarat terjadi efek fotolistrik:
Syarat terjadi efek fotolistrik:
Syarat terjadi efek fotolistrik:
1. ¼ • ¼A
2. ´ › ´A
3. FÆ • nA
Energi Kinetik
Energi Kinetik
Energi Kinetik
Energi Kinetik Maksimum Elektron
Maksimum Elektron
Maksimum Elektron
Maksimum Elektron
F 3 ¸´; F 3
1
2 ¶•
7; F 3 5X
F
B3 ¸´ W n
A3 ÈX
1
2 ¶•
73 ¸» É
1
¼ W
¼
1
AÊ 3 ÈX
Keterangan:Keterangan: Keterangan: Keterangan: F 3 energi foton
¸ 3 tetapan Planck 3 6,626 >10Eq9 Js ´ 3 frekuensi foton (Hz)
´A 3 frekuensi ambang bahan (Hz) » 3 kecepatan cahaya 3 3 >10½ m/s ¼ 3 panjang gelombang foton (m) ¼A 3 panjang gelombang ambang bahan (m) nA 3 energi ambang bahan atau fungsi kerja bahan È 3 muatan elektron 3 1,6 >10E6? C
X 3 beda potensial listrik (V)
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Pernyataan-pernyataan berikut ini berkaitan dengan efek foto listrik:
(1) efek foto listrik terjadi bila energi foton yang datang pada permukaan logam lebih besar dari fungsi
kerjanya
(2) kecepatan lepasnya elektron dari permukaan logam bergantung pada intensitas cahaya yang
diterimanya
(3) banyaknya elektron yang lepas dari permukaan logam bergantung frekuensi cahaya yang
menyinarinya
Pernyataan yang benar adalah ....
A.
(1), (2), dan (3)
B. (2) dan (3)
C. (1) saja
D. (2) saja
E. (3) saja
6.3.
6.3.
6.3.
6.3.
Menentukan
Menentukan
Menentukan
Menentukan
besaran
besaran
besaran
besaran----besaran
besaran
besaran
besaran
fisis
fisis
fisis
fisis
terkait dengan teori relativitas.
terkait dengan teori relativitas.
terkait dengan teori relativitas.
terkait dengan teori relativitas.
Postulat Einstein
Postulat Einstein
Postulat Einstein
Postulat Einstein
1. Hukum-hukum alam (fisika) berlaku sama untuk dua pengamat yang bergerak dengan kecepatan konstan satu terhadap yang lain.
2. Kecepatan cahaa adalah mutlak tidak bergantung gerak pengamat atau gerak sumber cahaya.
Kecepatan Relatif
Kecepatan Relatif
Kecepatan Relatif
Kecepatan Relatif
•
º¹3
•
º«U •
«¹1 U
•
º«•
«¹»
7Keterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
•º¹ 3 kecepatan relatif benda A terhadap B (m/s) •º« 3 kecepatan relatif benda A terhadap C (m/s) •«¹ 3 kecepatan relatif benda C terhadap B (m/s)
Besaran Fisika yang Berubah Akibat
Besaran Fisika yang Berubah Akibat
Besaran Fisika yang Berubah Akibat
Besaran Fisika yang Berubah Akibat
Postulat Einstein
Postulat Einstein
Postulat Einstein
Postulat Einstein
Massa Relativitas
¶ 3 ˶AWaktu Relativitas (mulur)
∆• 3 Ë∆•AKontraksi Lorentz
(memendek)
˜ 3˜A Ë
Energi Kinetik Relativistik
FB 3 (Ë W 1)FA FA3 ¶A»7Momentum Relativistik
Ì 3 ËÌAKeterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
¶A 3 massa relativistik (kg) ¶ 3 massa diam (kg)
∆•A 3 selang waktu menurut pengamat diam (s) ∆• 3 selang waktu menurut pengamat bergerak (s) ˜A 3 panjang benda menurut pengamat diam (m) ˜ 3 panjang benda menurut pengamat bergerak (s) FB 3 energi kinetik benda (J)
FA 3 energi diam (J)
ÌA 3 momentum awal (kg m/s) Ì 3 momentum relativistik (kg m/s) » 3 kecepatan cahaya 3 3 >10½ m/s
Catatan: Catatan: Catatan: Catatan:
Ë 3 1 -1 W •»77
• 1
Kesetaraan Massa-Energi
F
“¾“¿À3 ¶»
7F
ÄÁ¿Å3 ¶
A»
7F
BÁÂÓÁB3 F
“¾“¿ÀW F
ÄÁ¿ÅKeterangan: Keterangan: Keterangan: Keterangan:
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman
24
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL
DIKSI SOAL
DIKSI SOAL
DIKSI SOAL UN 2012
UN 2012
UN 2012
UN 2012
Sebuah roket waktu diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan
0,8 c (c 3 kecepatan cahaya dalam vakum). Menurut orang di bumi panjang roket tersebut selama bergerak
adalah ....
A. 50 m
B. 60 m
C. 70 m
D. 80 m
E. 100 m
6.4.
6.4.
6.4.
6.4. Menentuk
Menentuk
Menentukan besaran
Menentuk
an besaran
an besaran
an besaran----besaran fisis pada reaksi inti atom.
besaran fisis pada reaksi inti atom.
besaran fisis pada reaksi inti atom.
besaran fisis pada reaksi inti atom.
Struktur
Struktur
Struktur
Struktur IIIInti
nti
nti AAAAtom
nti
tom
tom
tom
Lambang unsur
ª
Í
º
Keterangan: Keterangan:Keterangan: Keterangan:
ª 3 lambang nama unsur ¬ 3 nomor atom (jumlah proton)
i 3 nomor massa (jumlah proton U neutron) i W ¬ 3jumlah neutron
Energi ikat inti
F 3 ∆¶»
ÎÏÐ
7Ñ“ÑB ÅÒÓÔ
3 ∆¶ ∙
ÎÖÖÖÏÖÖÖÐ
931
MeV
Ñ“ÑB ÅÒ×ØÙ
Keterangan: Keterangan:Keterangan: Keterangan:
F = energi ikat inti (Joule atau MeV)
∆¶ = susut massa atau defek massa (kg atau sma) » = kecepatan cahaya = 3 >10½ m/s
Susut massa atau defek massa
∆¶ 3 Ú¬¶
ZU (i W ¬)¶
ÂW ¶
Á“ÁÛ
Keterangan:Keterangan:Keterangan: Keterangan:
∆¶ 3 susut massa atau defek massa (kg atau sma) ¬ 3 jumlah proton
i W ¬ 3 jumlah neutron ¶Z 3 massa proton
3 1,67252 > 10E7S kg 3 1,0072766 sma
¶Â 3 massa neutron
3 1,67482 > 10E7S kg 3 1,0086654 sma
¶Á“Á 3 massa inti atom
Energi Reaksi Inti
Energi Reaksi Inti
Energi Reaksi Inti
Energi Reaksi Inti
Reaksi inti
†
ÍܺÜ
U ª
ÍJ
ºJ
→ Þ
Íß
ºß
U à
Íá
ºá
U â
Berlaku BerlakuBerlaku Berlaku:
Hukum kekekalan nomor atom A6U A73 AqU A9
Hukum kekekalan nomor massa Z6U Z73 ZqU Z9
Hukum kekekalan energi Tidak berlaku
Tidak berlakuTidak berlaku Tidak berlaku
Hukum kekekalan massa
Energi reaksi
â 3 ∆¶»
ÎÏÐ
7 Ñ“ÑBÅÒÓÔ
3 ∆¶ ∙
ÎÖÖÖÏÖÖÖÐ
931
MeV
Ñ“ÑB ÅÒ×ØÙ
Keterangan: Keterangan:Keterangan: Keterangan:
â = energi reaksi (Joule atau MeV) ∆¶ = Σ¶ZÃIÿBœÁW Σ¶ä¿œÁÀ IÿBœÁ
= (mÙU må) W (mæU mç)
Catatan: Catatan:Catatan: Catatan:
jika â •0 → membebaskan energi (reaksi eksotermik) jika â › 0 → menyerap energi (reaksi endotermik)
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Jika nitrogen ditembak dengan partikel alfa, maka dihasilkan sebuah inti oksigen dan sebuah proton seperti
terlihat pada reaksi inti berikut ini.
èÈ
79
U ”
S
69
→ é
½
6S
U è
6 6
Diketahui massa inti:
èÈ
7
9
3 4,00260 sma
é
½6S
= 16,99913 sma
”
S
69
= 14,00307 sma
è
6
6
= 1,00783 sma
Jika 1 sma setara dengan energi 931 Mev, maka pada reaksi diatas ....
A. dihasilkan energi 1,20099 MeV
Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (
http://pak-anang.blogspot.com
)
Halaman 25
6.5.
6.5.
6.5.
6.5.
Menjelaskan
Menjelaskan pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.
Menjelaskan
Menjelaskan
pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.
pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.
pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.
Manfaat Radioisotop
Manfaat Radioisotop
Manfaat Radioisotop
Manfaat Radioisotop
1. Bidang kedokteran
Untuk mengetahui keefektifan kerja jantung atau ginjal dengan Sodium-24.
Menentukan lokasi tumor otak, mendeteksi tumor kelenjar gondok dengan Iodium-131 Membunuh sel-sel kanker dalam tubuh manusia dengan Kobalt-60.
Mengobati thrombosis (penyempitan pembuluh darah) dengan Natrium-24.
Mensteril alat bedah, alat suntik dan alat kedokteran lain dengan sinar gamma.
2. Bidang pertanian
Mempelajari unsur-unsur tertentu oleh tumbuhan.
Memproduksi tanaman dengan karakteristik baru.
Mengkaji proses fotosintesis dalam tanaman hijau dengan Karbon-14.
Memandulkan serangga-serangga.
Mendapatkan bibit unggul dengan radiasi sinar gamma dari Kobalt-60.
3. Bidang industri
Mengetahui bocor atau tidaknya pipa logam atau mengukur ketebalan baja dengan sinar gamma yang dipancarkan Kobalt-60 atau Iridium-192.
Meneliti kekuatan material dan meneliti gejala difusi dalam logam.
Mengukur ketebalan bahan (lembar kertas) dengan Strontium-90 atau sinar beta.
Mengefisiensikan pekerjaan mengeruk lumpur pelabuhan dan terowongan dengan
memasukkan isotop Silikon ke dalam lumpur. Pemeriksaan tanpa merusak dengan teknik radiografi.
Lampu petromaks menggunakan Thorium agar nyala lampu lebih terang.
4. Bidang hidrologi
Mengukur kecepatan aliran atau debit fluida dalam pipa.
Menentukan jumlah kandungan air dalam tanah.
Mendeteksi kebocoran pipa yang terbenam dalam tanah.
Memeriksa endapan lumpur pelabuhan dan terowongan dan mengukur cara lumpur bergerak dan terbentuk.
Mengukur tinggi permukaan cairan dalam suatu wadah tertutup.
5. Dalam bidang seni dan sejarah
Mendeteksi pemalsuan keramik dan lukisan Menentukan umur fosil dengan Karbon-14.
PRE
PRE
PRE
PREDIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
DIKSI SOAL UN 2012
Radioisotop Carbon-14 bermanfaat untuk … .
A.
Pengobatan kanker
B.
Mendeteksi kebocoran pipa