Mudah dan Aktif Belajar Fisika 3 IPA Kelas 12 Dudi Indrajit 2009

PUSAT PERBUKUAN
Departemen Pendidikan Nasional

Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional
dilindungi oleh Undang-Undang

Mudah dan Aktif Belajar Fisika
untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah
Program Ilmu Pengetahuan Alam

530.07
DUD
m

Penulis
Penyunting
Pewajah Isi
Ilustrator
Pewajah Sampul

:

:
:
:
:

Dudi Indrajit
Ahmad Saripudin
Neni Yuliati
S. Riyadi
A. Purnama

Ukuran Buku

: 21 x 29,7cm

DUDI Indrajit
Mudah dan Aktif Belajar Fisika 3 :untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas /
Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam / penulis, Dudi Indrajit,
; penyunting, Ahmad Saripudin, ; illustrator, S. Riyadi. — Jakarta :
Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.

vi, 306 hlm, : ilus. ; 30 cm
Bibliografi : hlm. 306
Indeks
ISBN 978-979-068-816-2 (No. Jil Lengkap)
ISBN 978-979-068-931-2
1. Fisika-Studi dan Pengajaran I. Judul
II. Ahmad Saripudin III. S. Riyadi

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit Setia Purna Inves, PT
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2009
Diperbanyak oleh ....

Kata Pengantar
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 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya
kepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan
hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional
untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh
Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya
kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh
(down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi
oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat
komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang
ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks
pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru
di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di

luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.
Kepada para siswa kami ucapkan selamat belajar dan
manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa
buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran
dan kritik sangat kami harapkan.
Jakarta, Juni 2009
Kepala Pusat Perbukuan

iii

Kata Pengantar
Fisika adalah salah satu rumpun ilmu sains yang mempelajari alam semesta.
Ruang lingkup ilmu Fisika sangat luas, mulai dari atom yang berdimensi
nanometer hingga jagat raya yang berdimensi tahunan cahaya. Dalam
kehidupan sehari-hari, banyak ditemukan aplikasi ilmu Fisika, baik berupa
fenomena-fenomena di alam atau rekayasa teknologi. Oleh karena itu, Fisika
memiliki tingkat urgensitas yang tinggi karena merupakan dasar untuk
penguasaan teknologi di masa depan.
Sesuai dengan misi penerbit untuk memberikan kontribusi yang nyata bagi

kemajuan ilmu pengetahuan maka penulis dan penerbit merealisasikan tanggung
jawab tersebut dengan menyediakan buku bahan ajar Fisika yang berkualitas,
sesuai dengan tuntutan kurikulum yang berlaku saat ini.
Buku ini disusun dengan mengutamakan pendekatan secara inkuiri
(eksperimen) dan disajikan secara sistematis, komunikatif, dan integratif, serta
adanya keruntutan rangkaian (bab dengan subbab, antarsubbab dalam bab,
antaralenia dalam subbab). Sebelum mempelajari materi, sebaiknya Anda
terlebih dahulu membaca bagian Advanced Organizer yang terdapat pada
halaman awal setiap bab agar Anda dapat mengetahui isi bab secara umum.
Pada awal setiap bab, disajikan pula Tes Kompetensi Awal sebagai evaluasi
materi prasyarat untuk mempelajari bab yang bersangkutan.
Di akhir setiap bab, terdapat Rangkuman, Peta Konsep, dan Refleksi yang
bertujuan lebih meningkatkan pemahaman Anda tentang materi yang telah
dipelajari dengan memunculkan umpan balik untuk evaluasi diri. Buku ini dilengkapi juga dengan beberapa materi, tugas, dan soal pengayaan, di antaranya
Informasi untuk Anda (Information for You), Tantangan untuk Anda, Mari
Mencari Tahu, Tugas Anda, Pembahasan Soal, dan Tokoh yang dapat
memperluas pengetahuan materi Fisika yang sedang dipelajari.
Untuk menguji pemahaman Anda terhadap materi yang telah dipelajari
diberikan Tes Kompentensi Subbab pada setiap akhir subbab, Tes Kompetensi
Bab pada setiap akhir bab, dan Tes Kompetensi Fisika Semester pada setiap

akhir semester. Selain itu, pada akhir buku juga diberikan Tes Kompetensi Akhir
untuk menguji pemahaman materi Fisika selama satu tahun ajaran. Semua tes
kompetensi tersebut merupakan sarana mengevaluasi pemahaman dan
melatih kemampuan menerapkan konsep/prinsip Fisika yang berkaitan dengan
materi yang telah dipelajari. Adapun Kunci Jawaban (nomor ganjil) kami sajikan
untuk memudahkan Anda dalam mengevaluasi hasil jawaban.
Untuk menumbuhkan daya kreativitas, kemampuan psikomotorik, dan cara
berpikir ilmiah, kami sajikan Aktivitas Fisika dan Proyek Semester yang
menuntut peran aktif Anda dalam melakukan kegiatan tersebut.
Demikianlah persembahan kami untuk dunia pendidikan.

Bandung, Mei 2007

Penerbit

Panduan untuk Pembaca
Materi-materi pembelajaran pada buku ini berdasarkan kurikulum yang berlaku saat ini dan disajikan secara
sistematis, komunikatif, dan integratif. Di setiap awal bab, dilengkapi gambar pembuka pelajaran, bertujuan
memberikan gambaran materi pembelajaran yang akan dibahas, dan mengajarkan siswa konsep berpikir kontekstual
sekaligus merangsang cara berpikir kontekstual. Selain itu, buku ini juga ditata dengan format yang menarik dan

didukung dengan foto dan ilustrasi yang representatif. Penggunaan bahasa yang sederhana, sesuai dengan tingkatan
kognitif siswa sehingga membuat pembaca lebih mudah memahaminya.
Buku Fisika untuk SMA Kelas XII ini terdiri atas sepuluh bab, yaitu Gejala Gelombang, Gelombang Cahaya,
Gelombang Bunyi, Medan Listrik, Potensial Listrik, dan Kapasitor, Medan Magnetik, Induksi Elektromagnetik, Radiasi
Benda Hitam, Fisika Atom, Teori Relativitas Khusus, serta Fisika Inti dan Radioaktivitas. Untuk lebih jelasnya,
perhatikan petunjuk untuk pembaca berikut.
(1) Judul Bab, disesuaikan dengan tema materi dalam bab.
(2) Hasil yang harus Anda capai, tujuan umum yang harus Anda
capai pada bab yang Anda pelajari.
4
(3) Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu, kemampuan
yang harus Anda kuasai setelah mempelajari bab.
18
(4) Gambar Pembuka Bab, disajikan untuk mengetahui contoh
manfaat dari materi yang akan dipelajari.
1
2
19
(5) Advanced Organizer, uraian singkat tentang isi bab untuk
menumbuhkan

motivasi
belajar
dan
mengarahkan
Anda
agar
lebih
3
fokus terhadap isi bab.
5
(6) Tes Kompetensi Awal, merupakan soal prasyarat yang harus
20
Anda pahami sebelum memasuki materi pembelajaran.
(7) Materi Pembelajaran, disajikan secara sistematis, komunikatif,
integratif, dan sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi
terkini (up to date).
(8) Gambar dan Ilustrasi, sesuai dengan materi dalam bab yang
6
disajikan secara proporsional dan harmonis.
21

(9) Contoh Soal, berisi contoh dan penyelesaian soal.
(10) Tugas Anda, berisi tugas atau latihan soal yang berkaitan
22
dengan materi tersebut.
7
(11) Pembahasan Soal, berisi contoh soal yang berasal dari
Ebtanas, UAN, UMPTN, atau SPMB.
8
23
(12) Mari Mencari Tahu, tugas mencari informasi yang bertujuan
menumbuhkan rasa ingin tahu dan mendorong siswa untuk
mencari informasi lebih jauh.
(13) Aktivitas Fisika, kegiatan yang dilakukan secara berkelompok
untuk mengembangkan kecakapan hidup Anda.
(14) Ingatlah, catatan atau hal-hal penting yang perlu Anda ketahui.
(15) Informasi untuk Anda (Information for You), berisi pengayaan
mengenai informasi dan aplikasi materi, disajikan dalam 2 bahasa
9
10
(bilingual).

(16) Tantangan untuk Anda, berisi soal-soal yang disajikan
12
24
dengan tingkat kesulitan lebih tinggi.
11
(17) Kata Kunci
(18) Tokoh, berisi tokoh Fisika penggagas ide baru dan pekerja
13
keras sehingga akan menumbuhkan semangat inovatif/kreatif, etos
kerja, dan mengembangkan kecakapan hidup Anda.
(19) Tes Kompetensi Subbab, berisi soal-soal untuk mengevaluasi
penguasaan materi subbab.
(20) Rangkuman
(21) Peta Konsep
14
(22) Refleksi, sebagai umpan balik bagi siswa setelah
mempelajari materi di akhir pembelajaran tiap bab.
25
(23) Tes Kompetensi Bab, berisi soal-soal untuk mengevaluasi
15

penguasaan materi bab.
(24) Proyek Semester, kegiatan percobaan untuk meningkatkan
pemahaman konsep Fisika dan memotivasi Anda untuk menggali
16
informasi, memanfaatkan informasi, dan menyelesaikan masalah.
26
(25) Tes Kompetensi Fisika Semester, berisi soal-soal untuk
mengevaluasi penguasaan materi selama satu semester.
17
(26) Tes Kompetensi Akhir, berisi soal-soal untuk mengevaluasi
penguasaan materi selama satu tahun ajaran.

v

Diunduh dari BSE.Mahoni.com

Daftar Isi
Kata Sambutan • iii
Kata Pengantar • iv
Panduan untuk Pembaca • v

Bab 1
Gejala Gelombang • 1
A.
B.

Pemahaman Gelombang • 2
Gelombang Berjalan dan Gelombang
Stasioner • 7
C. Sifat-Sifat Gelombang • 19
Rangkuman • 26
Peta Konsep • 27
Refleksi • 27
Tes Kompetensi Bab 1 • 28

Bab 2
Gelombang Cahaya • 31
A. Interferensi Cahaya • 32
B. Difraksi Cahaya • 37
C. Polarisasi Cahaya • 42
Rangkuman • 46
Peta Konsep • 46
Refleksi • 46
Tes Kompetensi Bab 2 • 47

Bab 4
Medan Listrik, Potensial
Listrik, dan Kapasitor • 75
A.
B.
C.

Muatan Listrik • 76
Medan Listrik • 80
Energi Potensial Listrik dan
Potensial Listrik • 87
D. Kapasitor • 92
Rangkuman • 100
Peta Konsep • 101
Refleksi • 101
Tes Kompetensi Bab 4 • 102

Bab 3
Gelombang Bunyi • 49
A.
B.
C.

Sifat Dasar Gelombang Bunyi • 50
Cepat Rambat Bunyi • 51
Unsur Bunyi dan Pemanfaatan
Gelombang Bunyi • 53
D. Sifat-Sifat Gelombang Bunyi • 55
E. Dawai dan Pipa Organa sebagai
Sumber Bunyi • 58
F. Energi Gelombang Bunyi • 66
Rangkuman • 70
Peta Konsep • 71
Refleksi • 71
Tes Kompetensi Bab 3 • 72

Bab 5
Medan Magnetik • 105
A. Medan Magnetik • 106
B. Gaya Magnetik • 114
C. Aplikasi Gaya Magnetik • 120
D. Sifat Magnet Bahan • 122
Rangkuman • 124
Peta Konsep • 125
Refleksi • 125
Tes Kompetensi Bab 5 • 126

vi

Bab 6
Induksi
Elektromagnetik • 131
A.

Gejala Induksi
Elektromagnetik • 132
B. Aplikasi Induksi Elektromagnetik
Faraday • 142
C. Arus dan Tegangan Listrik BolakBalik • 147
Rangkuman • 165
Peta Konsep • 166
Refleksi • 166
Tes Kompetensi Bab 6 • 167
Proyek Semester 1 • 169
Tes Kompetensi Fisika Semester 1 • 171

Bab 9
Teori Relativitas Khusus • 229

Bab 7
Radiasi Benda Hitam • 175

A. Semua Gerak Bersifat Relatif • 230
B. Teori Relativitas Einstein • 235
Rangkuman • 252
Peta Konsep • 253
Refleksi • 253
Tes Kompetensi Bab 9 • 254

A.

Pengertian Radiasi Benda
Hitam • 176
B. Dualisme Gelombang Partikel • 183
Rangkuman • 192
Peta Konsep • 193
Refleksi • 193
Tes Kompetensi Bab 7 • 194

Bab 10
Fisika Inti
dan Radioaktivitas • 257

Bab 8
Fisika Atom • 197

A.
B.
C.
D.

Inti Atom • 258
Radioaktivitas • 264
Reaksi Inti • 272
Reaktor Nuklir, Bom Nuklir, dan
Radioisotop • 277
Rangkuman • 283
Peta Konsep • 284
Refleksi • 284
Tes Kompetensi Bab 10 • 285
Proyek Semester 2 • 287
Tes Kompetensi Fisika Semester 2 • 288

A. Evolusi Model Atom • 198
B. Atom Berelektron Banyak • 210
Rangkuman • 224
Peta Konsep • 225
Refleksi • 225
Tes Kompetensi Bab 8 • 226

Tes Kompetensi Akhir • 291
Kunci Jawaban • 295
Apendiks • 300
Senarai • 303
Indeks • 304
Daftar Pustaka • 306

vii

Bab

1
Sumber: Science Encyclopedia, 2001

Riak pada air kolam terjadi karena perambatan getaran akibat
jatuhnya batu pada air kolam tersebut.

Gejala Gelombang
Hasil yang harus Anda capai:
menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan
masalah.
Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:
mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum.

*B@B