2010 2011 modul sukun fisika sma

MATA PELAJARAN  : 

FISIKA

 

NAMA SISWA  : ………...  KELAS  : ………...…  TAHUN PELAJARAN  : ... 

SUKSES UJIAN NASIONAL (SUKUN)

SMA

 

NEGERI

 

9

 

KOTA

 

TANGERANG

 

SELATAN

 

SEKOLAH

 

MODEL

 

BERBASIS

 

PBKL

 

                      Disusun Oleh Tim MGMP Fisika                   

 

PEMERINTAH

 

KOTA

 

TANGERANG

 

SELATAN

 

DINAS

 

PENDIDIKAN

 

SMA

 

NEGERI

 

9

 

KOTA

 

TANGERANG

 

SELATAN

 

  Jl. Hidup Baru Serua Raya No.31, Ciputat‐Kota Tangerang Selatan 15414

 

Telp. (021) 74638445     Fax. (021) 74638445     E‐mail: sman9kotatangsel@yahoo.com   

Kata

 

Pengantar

  

 

Puji syukur ke hadirat Allah SWT, karena atas karunia, rahmat dan hidayah‐Nya kami dapat 

menyelesaikan Modul Fisika SMA Sukses UN. 

  Modul ini  berupa ringkasan materi dan soal‐soal UN yang dibuat sebagai bahan bagi siswa dalam 

mengulang materi yang sudah dipelajari di kelas X sampai kelas XII untuk menempuh Ujian Nasional. 

Semoga modul ini dapat memudahkan dalam proses persiapan siswa menuju Sukses Ujian Nasional dan 

bermanfaat bagi kita semua. 

  Terima kasih kami ucapkan kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan 

modul ini,  terutama Ibu Kepala SMA Negeri 9 Kota Tangerang Selatan yakni Ibu Neng  Nurhemah, M.Pd.  

Kami mengetahui modul ini   jauh dari kesempurnaan, dan tak lupa kami memohon maaf atas 

segala kekurangan dan kekeliruan yang ada. Kritik dan saran yang membangun kami harapkan demi 

sempurnanya modul ini.  

   

Tangerang Selatan,  Januari 2011 

              Tim Penyusun 

                             

Daftar

 

Isi

 

 

Kata Pengantar... i 

Daftar Isi... ii 

Standar Kompetensi Lulusan Mata Pelajaran IPA SMA... iii 

Uraian Materi Fisika SMA... 1 

Soal Ujian Nasional Fisika SMA tahun 2003... 79 

Soal Ujian Nasional Fisika SMA tahun 2004... 91 

Soal Ujian Nasional Fisika SMA tahun 2005... 101 

Soal Ujian Nasional Fisika SMA tahun 2006... 112 

Soal Ujian Nasional Fisika SMA tahun 2007... 121 

Kunci Jawaban Soal Ujian Nasional Fisika SMA tahun 2003 s/d 2007... 129 

Pembahasan Soal Ujian Nasional Fisika SMA tahun 2005... 130 

Daftar Pustaka... 152 

                                             

Standar

 

Kompetensi

 

Lulusan

 

Mata

 

Pelajaran

 

IPA

 

SMA

 

 

 

a. Fisika SMA/MA 

1. Melakukan percobaan, antara lain merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis,  menentukan variabel, merancang dan merakit instrumen, mengumpulkan, mengolah dan  menafsirkan data, menarik kesimpulan, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan  dan tertulis 

2. Memahami prinsip‐prinsip pengukuran  dan  melakukan  pengukuran besaran fisika secara  langsung dan tidak langsung secara cermat, teliti, dan obyektif 

3. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, kekekalan  energi, impuls, dan momentum 

4. Mendeskripsikan prinsip dan konsep konservasi kalor sifat gas ideal, fluida dan perubahannya  yang menyangkut hukum termodinamika serta penerapannya dalam mesin kalor 

5. Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalah  dan produk teknologi 

6. Menerapkan konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai masalah dan  produk teknologi 

 

b. Biologi SMA/MA 

1. Merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis, menentukan variabel, merancang  dan merakit instrumen, menggunakan berbagai peralatan untuk melakukan pengamatan dan  pengukuran yang tepat dan teliti, mengumpulkan, mengolah, menafsirkan dan menyajikan data  secara  sistematis,  dan  menarik  kesimpulan  sesuai  dengan  bukti  yang  diperoleh,  serta  berkomunikasi ilmiah hasil percobaan secara lisan dan tertulis 

2. Memahami keanekaragaman hayati dan klasifikasinya, peranan keanekaragaman hayati bagi  kehidupan dan upaya pelestariannya. 

3. Menganalisis hubungan antar komponen ekosistem, perubahan materi dan energi, serta  peranan manusia dalam keseimbangan ekosistem 

4. Memahami konsep sel dan jaringan, keterkaitan antara struktur dan fungsi organ, kelainan dan  penyakit yang mungkin terjadi pada sistem organ, serta implikasinya pada sains, lingkungan,  teknologi dan masyarakat 

5. Memahami  faktor‐faktor  yang  mempengaruhi  pertumbuhan  dan  perkembangan,  proses  metabolisme dan hereditas, evolusi dan implikasinya dengan sains, lingkungan, teknologi dan  masyarakat 

6. Memahami prinsip‐prinsip  dasar bioteknologi  serta  implikasinya pada sains, lingkungan,  teknologi dan masyarakat 

 

c. Kimia SMA/MA 

1. Melakukan percobaan, antara lain merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis,  menentukan variabel, merancang dan merakit instrumen, mengumpulkan, mengolah dan  menafsirkan data, menarik kesimpulan, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan  dan tertulis 

2. Memahami hukum dasar dan penerapannya, cara perhitungan dan pengukuran, fenomena  reaksi kimia yang terkait dengan kinetika, kesetimbangan, kekekalan masa dan kekekalan  energi 

3. Memahami sifat berbagai larutan asam‐basa, larutan koloid, larutan elektrolit‐non elektrolit,  termasuk cara pengukuran dan kegunaannya 

4. Memahami  konsep  reaksi  oksidasi‐reduksi  dan  elektrokimia  serta  penerapannya  dalam  fenomena pembentukan energi listrik, korosi logam, dan pemisahan bahan (elektrolisis) 

5. Memahami  struktur  molekul  dan  reaksi  senyawa  organik  yang  meliputi  benzena  dan  turunannya, lemak, karbohidrat, protein, dan polimer serta kegunaannya dalam kehidupan  sehari‐hari.  

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

     

Dalam kehidupan sehari‐hari kita sering berhubungan dengan alat ukur seperti alat ukur berat, alat ukur  volume, alat ukur waktu, alat ukur panjang dll. Semua alat ukur yang ada pasti berkaitan dengan besaran,  satuan dan dimensi berikut penjelasan singkat mengenai besaran, satuan dan dimensi.  

Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Besaran dibagi menjadi dua  besaran pokok dan besaran turunan 

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetatapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung  pada besaran‐besaran lain seperti panjang, massa, dan waktu. 

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok seperti kecepatan gaya, percepatan,  luas, volume, dll. 

Besaran Pokok  Satuan  Lambang dimensi 

Panjang  Meter  [L]  Massa  Kilogram  [M]  Waktu  Sekon  [T]  Suhu  Kelvin  [Θ] 

Kuat arus  Ampere  [I]  Intensitas cahaya  Kandela  [J]  Jumlah zat  Mol  [N] 

Tabel 1.2 (Besaran, satuan, dan lambang dimensi) 

Dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran‐besaran pokok.   Contoh soal (Menentukan Satuan dan dimensi dari besaran turunan) 

1. Tentukan satuan dan Dimensi dari Gaya 

∑F = m.a 

Gaya = massa x percepatan  Gaya = massa x jarak/ waktu2   Satuan gaya = kg x m / s2   Dimensi Gaya = [M].[L].[T]‐2  

1

ALAT UKUR  

Jangka Sorong 

Jangka sorong digunaka untukmengukur panjang dengan ketelitian 0,1 mm atau 0,01cm.  Contoh dibawah ini jangka sorong digunakan untuk mengukur benda dengan ukuran 3,57 cm. 

Bagian skala utama menunjukkan 3,5 cm, bagian skala nonius menunjukkan 0,07 cm jadi hasil pengukuran  adalah 3,57 cm. 

 

Gambar 1.1 (Jangka sorong digunaka mengukur panjang benda 3,57cm) 

 

Mikrometer Skrup 

Mikrometer skrup digunakan untuk mengukur panjang denga ketelitian sampai 0,01mm atau 0,001cm. 

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Angka

 

Penting

 

Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, termasuk angka trakhir yang  ditaksirkan. 

Aturan – aturan angka penting 

1. Semua angka bukan nol adalah angka penting 

2. Angka nol yang terletak diantara dua angka bukan nol termasuk angka peting 

3. Angka nol di sebelah kanan angka bukan nol termasuk angka penting, kecuali jika ada penjelasan  lain berupa garis bawahangka terakhir yang masih dianggap angka penting. 

4. Angk nol yang terletak disebelah kiri angka bukan nol, baikyang terletak disebelah kiri maupun  disebelah kanan koma desimal, bukan angka penting. 

Contoh : 

298,6 gram mengandung empat angka penting  78,007 meter mengandung lima angka penting  78940 detik mengandung empat angka penting  0,004 meter mengandung satu angka penting 

                               

       

Besaran Vektor adalah besaran yang ditentukan arah dan nilainya.  Contoh : Gaya, Kecepatan, percepatan. 

Besaran Skalar adalah Besaran yang hanya ditentukan nilainya saja.  Contoh : Waktu, Panjang, Suhu. 

Vektor biasanya dinotasikan sebagai berikut 

     

1. Penjumlahan Vektor 

1.a Cara jajaran Genjang 

         

Vektor R disebut resultan dari A dan B, yang merupakan diagonal dari jajaran genjang dengan sisi A dan B.  Resultan Vektornya ditulis : 

 

Sedangkan besarnya (panjangnya) resultan vektor ditulis : 

         

Vektor a 

A  B 

A  B

R 

R = A + B 

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

Cara segi banyak (poligon) 

Di dalam menjumlahkan vektor secara segi banyak, dapat dilakukan dengan cara: 

         

Hasil dari penjumlahan vektor diatas adalah  Uraian vektor 

           

Besar resultannya 

 

Perkalian Dua Buah Vektor 

Pada vektor ada dua macam perkalian  1. Perkalian skalar (titik) Dot Product 

Pada metode perkalian titik antara dua buah vektor akan menghasilkan besaran skalar. 

   

2. Perkalian Vektor/Silang (cross product) 

Perkalian vektor/silang antara dua buah vektor akan menghasilkan besaran vektor. 

    A  B  C  A B C R θ 

Ax = A cos θ  Ay = A sin θ

X Y 

A 

Ax  Ay 

 R =      A 2  +     B 2  

A   .   B  =   A    .    B  cos θ 

Perkalian vektor (cross product) dapat menggunakan kaidah skrup putar kanan              

Proyeksi  vektor a pada vektor b 

                                       

j

 

i 

k

 

i x j = k 

j x i = ‐k  i x k = ‐j  k x i = j 

Panjang proyeksi vector a pada vector b  |c| = a.b 

      |b| 

Proyeksi vektor a pada vektor b  c = a.b  

      |b|2. b   a 

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

     

Gerak adalah perubahan posisi atau tempat terhadap suatu titik acuan. Benda dikatakan bergerak jika  benda mempunyai kecepatan. 

1. Gerak Lurus 

Syarat benda bergerak Lurus Beraturan  1. Lintasan benda berupa garis lurus  2. Kecepatan benda tetap 

3. Dalam selang waktu yang sama menempuh jarak sama 

                 

Syarat benda bergerak lurus berubah beraturan  1. Lintasan benda berupa garis lurus 

2. Dalam selang waktu sama, perubahan kecepatannya tetap  3. Mempunyai percepatan tetap 

             

V = Vo + ∫a dt 

Kecepatan sesaat

Persamaan Umum GLBB 

St = Vo.t + ½ at2  Vt = Vo + a.t  Vt2 = Vo2 + 2 as 

2. Gerak Melingkar beraturan 

Gerak melingkar beraturan adalah gerak melingkar dengan besar kecepatan tetap, arah kecepatan selalu  berubah.  

     

Tinjauan Gerak Melingkar pada banyak roda 

               

3.Gerak Parabola 

Gerak parabola gerak dengan lintasan berbentuk parabola. Gerak ini adalah perpaduan GLB dan GLBB. 

              ώ

ar

 

=

 

v

2

/R

 

atau

 

ar

 

=

 ώ

2

R

 

ar = kecepatan sebtripental (putaran / det2) 

ώ = kecepatan sudut (putaran/det) /rpm  (rotasi per menit) 

1 putaran = 2П radian.  R = jari‐jari

 

ώ

A

 

=

 ώ

B 

A 

B  A 

B 

A 

B 

VA

 

=

 

VB

VA

 

=

 

VB 

h  H 

vo 

X Y 

Persamaan gerak sumbu x 

Vx = Vo cos ά  Sx = Vx.t 

Persamaa gerak sumbu y 

Vy = vo sin ά ‐ gt  Sy = vo sin ά.t – ½ gt2 

Untuk mencapai titik tertinggi

Vy = 0,    t_H = (Vo sin ά)/g    h = (Vo2 sin 2ά)/2g 

Untuk mencapai titik terjauh 

t = 2 tH = (2 Vo sin ά)/g  x = (V02 sin 2 ά)/g  ά 

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

   

Hukum‐hukum pemantulan 

1. sinar datang, sinar normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar. 

         

2. sudut datang (α) = sudut pantul (β)  Pemantulan pada Cermin Datar 

Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar 

1. jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin  2. tinggi bayangan = tinggi benda 

3. bayangannya tegak dan selalu maya 

 

Pemantulan pada Permukaa Seferis 

Cermin Lengkung terdiri dari cermin cekung dan cermin cembung.  Persamaan cermin lengkung : 

                

S  = Jarak benda ke cermin  S1 = Jarak Bayangan ke cermin  R = jari‐jari kelengkungan lensa  f = ½  

Benda dikatakan benda nyata jika membentuk bayangan nyata, maka bayangannya selalu terbalik. Jika  membentuk bayangan maya, maka bayangannya selalu tegak.  

 

Sinar datang 

Sinar pantul 

Sinar Normal 

Sinar bias 

α 

β 

Benda nyata (didepan cermin) : S positif  Benda maya (dibelakang cermin) : S negative  Bayangan Nyata (didepan cermin) : S1 positif 

Pembiasan Cahaya 

Pembiasan cahaya ialah pembelokan cahaya yang disebabkan kecepatan cahaya yang melalui dua medium  yang berbeda. 

     

Kecepatan cahaya diruang hampa adalah 3 x 108 

selain dipantulkan jika cahaya melalui medium chaya juga dibelokkan. Persamaan snellius menjelaskan  teoritis pembiasan sbb : 

n1 sin i = n2 sin r 

       

Sudut kritis adalah sudut yang terbentuk karena sudut datang dan sudut bias = 90o hal ini terjadi jika sinar  datang dari zat optik lebih rapat ke optik kurang rapat. 

Pembiasan Pada Dua bidang Batas  

Lensa terletak diudara 

 

 

 

 

Sifat cermin cekung (konkaf) 

F dan R positif, bersifat mengumpulkan sinar  Sifat cermin cembung (konveks) 

F dan R negatif, bersifat menyebarkan sinar, jika benda nyata bayangan selalu nyata(di belakang  cermin), tegak dan diperkecil. Contoh kaca spion. 

Kekuatan lensa (daya lensa)  D (Dioptri) = 1/f(m) 

Sinar datang 

Sinar pantul 

Sinar Normal 

Sinar bias  i 

r

   

1/f = (n‐1) ( 1 / R1  +   1 / R2 ) 

indek bias lensa 

Lensa(indek bias = n1) terletak dimedium yang indek biasnya = nm 

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Interferensi

 

dan

 

Difraksi

 

Cahaya

 

Percobaan ini dilakukan oleh Young 

             

Dari percobaan didapat bahwa  

garis‐garis terang didapat dari interferensi 2 gelombang yang fasanya sama.  Garis‐garis gelap didapat dari interferensi 2 gelombang yang fasanya berbeda.  Difraksi adalah pembelokkan gelombang melalui rintangan atau celah sempit. 

 

 

 

 

 

 

 

Cahaya yang melewati kisi difraksi, akan mengalami interferensi pada layar, interferensi yang berbeda‐beda  menyebabkan  warna‐warna. Warna‐warna membuat garis terang yang berbeda‐beda di layar. 

 

Alat

‐

alat

 

Optik

 

Mata dan Kacamata  

Jika bayangan tepat jatuh diretina, maka mata dapat melihat benda dengan jelas 

Apabila mata melihat benda‐benda dekat maka lensa mata dibuat lebih cembung dan sebaliknya untuk  benda jauh lensa mata dibuat lebih cekung. Hal ini dapat terjadi dengan mengubah fokus lensa. 

kisi

Mata normal titik dekatnya 25 cm 

Penyakit rabun dekat titik dekatnya lebih besar dari 25cm untuk mengatasinya harus menggunakan  kacamata cembung. 

Penyakit rabun dekat. titik jauh : tidak di ~ hal ini disebabkan mata terlalu cembung untuk mengatasinya  diperlukan lensa cekung. 

Lup 

Berbentuk lensa cembung tunggal. Cara pengamatan dengan lup 

1. pengamatan tanpa akomodasi (mata mengamati benda dalam keadaan relax tanpa akomodasi)  (perbesaran) M = Sn / f 

Sn = jarak baca normal si pengamat  f = panjang titik api lup 

2. Pengamat dengan akomodasi maximum. 

Dalam hal ini bayangan terakhir berjarak sejauh jarak baca normal dari mata  1 / S + 1 / S1 = i / f ;     S1 = ‐ Sn     ; Sn : jarak baca normal si pengamat   

 

Mikroskop 

Terdiri dari dua lensa cembung yaitu lensa obyektif (dekat dengan mata) dan okuler (dekat dengan benda)  (Perbesaran ) M = (S1Ob / Sob)  x  (Sn / fok) 

                     

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

     

Kalor (panas) : adalah bentuk energi yang dipindahkan melalui perbedaan temperatur. Panas akan  berpindah dari suhu yang lebih panas ke suhu yang lebih dingin. 

Satuan kalor adalah kalori, joule, erg. 

Satu kalori adalah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 10C 

   

Q = kalor yang diserap (joule)  m = massa benda (kg) 

∆t =  perubahan temperature yang terjadi (oC) 

c =  kalor jenis benda (joule/kg0C)  C = kapasitas kalor (kal/oC) 

Perubahan Zat               

Kalor Laten 

Kalor yang dibutuhkan untuk merubah bentuk 1 kg zat 

Q

 

=

 

m.L

 

L = kalor laten (joul/kg) 

Kalor lebur : kalor yang dibutuhkan untuk merubah 1 kg zat dari padat menjadi cair 

Q

 

=

 

m

 

c

 ∆

t

 

C

 

=

 

m

 

c

 

 

Wujud Padat 

 

Wujud Cair 

 

Wujud gas  melenyap  menyublin melebur  membeku  menguap  mengembun 

Kalor beku : kalor yang dibutuhkan untuk merubah 1 kg zat dari cair menjadi padat  Kalor penguapan : kalor yang dibutuhkan untuk merubah 1 kg zat dari cair menjadi uap  Kalor Pengembunan : kalor yang dibutuhkan untuk merubah 1 kg zat dari uap menjadi cair.  Kalor penguapan = kalor pengembunan 

               

Perpindahan Kalor 

1. Konduksi 

Perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel cth : besi yang dipanaskan 

H = K.A. (∆t / L) 

H : Jumlah kalor yang merambat persatuan waktu  K : Daya hantar kalor (koeffisien konduksi termal)  A : Luas penampang 

L : Panjang 

∆t : Beda temperature di ujung‐ujung benda 

2. konveksi 

Perpindahan kalor disertai dengan perpindahan parikel contoh : air yang mendidih karena dimasak 

H = h. A. ∆t 

h : suatu konstanta yang tergantung pada dimensi dan jenis konveksi 

3. Radiasi 

Perpindahan kalor tanpa medium, setiap benda panas mengeluarkan radiasi. Contoh : Sinar matahari. 

W = eσT4   

Q1  Q2 

Q3  Q4

Q5

Q1= mc1∆t = mc1(t1‐0)      c1 : panas jenis es

 

Q2 = m.c2 = mc2         c2 : panas peleburan 

 

Q3 = mc3 (100‐0)      c3 :panas jenis air 

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

W : energi yang dipancarkan persatuan waktu, persatuan luas watt/m2 

σ : tetapan Stepan – Boltzman, yang harganya (5,672.10‐8 watt/m2K4  T : Suhu mutlak (dalam Kelvin) 

e : koefisien pancaran emisi (o<e≤1), untuk benda hitam sempurna e =1 

 

Menurut asas Black kalor yang diserap = kalor yang diterima 

Q serap = Wat 

W = eσ(T4A‐T4B) 

A : luas penambang Bola  t : lama waktu pancaran 

                                   

       

Arus listrik yang terjadi akibat adanya muatan ang bergerak disebut dengan arus listrik  Arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir dalam satu detik 

I

 

=

 ∆

Q

 

/

 ∆

t

 

I : arus listrik yang mengali (Ampere)  Q : Muatan listrik (Coloumb) 

t : Waktu (detik) 

Q = muatan tiap elektron x jumlah elektron 

Hukum Ohm 

Besarnya arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar, berbanding lurus dengan beda potensial  diantara kedua ujung penghantar, dan dipengaruhi oleh jenis penghantarnya 

I

 

=

 

V

 

/

 

R

 

V : Beda potensial (Volt)  R : Hambatan Penghantar  Rangkaian Seri dan paralel 

                   

R seri 

R total = R1 + R2 + R3 

V AB = V1 + V2 + V3 

I1 = I2 = I3 

V1 = I1R1  ,   V2 = I2R2    ,     V3 = I3R3  

 

R parallel  

I/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 

VAB = V1 = V2 = V3 

MGMP Fisika SMA Negeri 9  Besar Penghantar pada sebuah penampang 

R

 

=

 ρ  

.

 

l

/

 

A

 

ρ: hambatan jenis penghantar 

l :

Panjang  penghantar  A : luas penampang penghantar 

 

Pengaruh Temperatur pada hambatan jenis kawat? 

ρ

t

 

=

 ρ

o

(1+

α

∆

T)

 

ρ

t : 

hambatan

 

jenis

 

pada

 

temperatur

 

T

0

C

 

(

Ω

m)

 

ρ

o : hambatan jenis pada temperatur mula‐mula (

Ω

m)

 

α 

:

 

koefisien

 

temperatur

 

(

o

C

‐1

)

 

∆T : Perubahan temperatur (o_C)   

Pengaruh Temperatur pada hambatan jenis kawat? 

R

t

 

=

 

R

o

(1+

α

∆

T)

 

R

_t

 

:

 

Hambtan

 

pada

 

temperatur

 

T

o

C(

Ω

)

 

R

o

 

:

 

Hambatan

 

pada

 

temperatur

 

mula

‐

mula

 

(

Ω

)

    

Hukum

 

Kirchof

 

I

 

∑ 

I

 

masuk

  

=

 ∑ 

I

 

keluar

 

Hukum Kirchof II 

∑

V

 

=

 

0

 

Energi Listrik dan Daya Listrik 

P = V.I  W = P.t  W = I.V.

 ∆

t

 

W : Energi Listrik  (joule/kwh)  I : Arus Listrik 

∆t : Selang waktu 

 

Kaitan Kalor dan Energi Listrik  W = Q = mc

∆

t

 

Q

 

:

 

Energi

 

kalor

 

(joule)

 

m : massa (kg) 

c : kalor jenis (Jkg‐1oC‐1) 

∆

T

 

:

 

kenaikan

 

suhu

 

(

o

C)

 

 

Alat Ukur Listrik 

Amperemeter : alat untuk mengukurarus listrik 

Voltmeter  : Alat untuk mengukur beda potensial / tegangan listrik 

Pemasangan amperemeter diseri dengan sumber dan beban, sedangkan pemasangan voltmeter diparalel  dengan bagian yang ingin diukur. 

berikut metode pengukuran menggunakan voltmeter dan amperemeter. 

                     

A 

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

Bab 1. PERSAMAAN GERAK  

 

==  persamaan yang menyatakan hubungan antara jarak atau kedudukan benda , kecepatan, percepatan dan waktu. 

A.  Gerak Lurus 

Posisi Titik Materi

Besaran vektor : besaran yang memiliki nilai dan arah.

¾ Posisi titik materi pada bidang dapat dinyatakan dengan persamaan vektor : r = xi + yj ¾ Titik (partikel) da pat berpindah dan perpindahannya dapat ditentukan dengan :

Δr = r2 – r1      

Δr = Δxi + Δyj 

¾ besarnya perpindahan  :    |Δr| = (∆x)2+(∆y)2  

Kecepatan Titik Materi 

‰ Kecepatan adalah perubahan posisi (∆r) per waktu (t)

‰ Kecepatan rata‐rata :    v  =       =  

1 2 1 2 1 -t r -r  

‰ Persamaan kecepatan rata – rata  : v = v x i  +   vy j 

 

‰ Posisi titik dapat ditentukan ddari kecepatan, yatu : r = ro + ∫ v dt 

‰ Besar kecepatanya : |v| =    

 

‰ Kecepatan sesaat : lim v  =  lim   

     Δt → 0     Δt →0 

Percepatan titik Materi 

™ percepatan adalah perubahan kecepatan (∆v) per waktu (t)

™ Percepatan rata‐rata :  a  =         

™ Persamaan percepatan rata–rata  : a = a x i  +   ay j 

 

™ kecepatan titik dapat ditentukan dari percepatan, yatu : v = vo + ∫ v dt 

 

™ Percepatan sesaat: lim a  =  lim 

  Δt → 0    Δt →0 

_

∆r

∆v

B. Gerak Parabola

Dua jenis gerak dalam parabola : 

1. Gerak Lurus beraturan (GLB) untuk arah horizontal (sumbu x) 

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) untuk arah vertikal (sumbu y)  

y VY = 0

V = VX

VOY VO

α

0 VOX H’ X

Kecepatan saat t (waktu) detik : 

ƒ VX = VO cos α 

ƒ VY = VO sin α – gt 

ƒ Besar kecepatanya : v = √ vx 2 

+ vy 2     

 

ƒ Arah kecepatan terhadap sumbu x : tan α =       = 

 

Waktu mencapai titik tertinggi       t =  

 

Tertinggi sumbu y (tinggi maksimum)  tinggi saat t detik  

 

 h max  =            y = vo sin α.t – ½ g.t 2  

Jarak terjauh sumbu x :  Jarak saat t detik: 

 

 X max  =            y = vo cos α.t  

C.  Gerak Melingkar 

   Hubungan kelajuan linier dengan kecepatan sudut adalah : 

 

ω =  ω =    = 2Лf   v 

  as 

       w =  ω = kecepatan sudut (rad/s)  R 

   v = kecepatan linier (m/s) 

Vy VO sin α – gt

VO sin α

g

Vo2 sin2α 2 g

Vo2 sin 2α g

∆θ ∆t

v = ωR 2Л

T

θ2 – θ1 t2 – t1

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

o  Percepatan sentripental : 

R

R

v

a

_S

=

=

ω

2

 

o Gaya sentripental : F_s = m . 

R

v

2

 = m ω2 R 

o Percepatan sudut rata – rata =  α = 

t

∆

∆

ω

=  1 2 2 1

t

t

−

−

ω

ω

 

o Percepatan sesaat : α = lim

t

∆

∆

ω

=

dt

dω

=

dt

d

2

θ

 

o Menentukan kecepatan sudut dari percepatan sudut : ωt = ω_O + ∫ α dt 

Gerak Melingkar 

=> gerak periodik yang berulang setiap selang waktu tertentu. 

Contohnya : gerang berayun bandul jam dinding , putaran bumi pada porosnya dalam waktu 1 hari, dan gerak  vertikal teratur pada pegas yang diberi beban. 

T (periodik) => waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 1 putaran (detik) 

f (frekuensi) => jumlah putaran yang dapat dilakukan dalam 1 detik (detik‐1 atau Hz)   

        Hubungan T dan f :     T =  

 

       Sudut yang ditempuh dalam waktu t : θ =     t = 2Л f 

Besar simpangan sumbu x dan y :  

     

= A ω cas (ωt + θ0)  a = – A ω2 sin (ωt + θ0) 

Periodik pada gerak harmonik pegas: T = 2Л 

k

m

   _{Æ m = massa benda; k = tetapan pegas} 

Periodik pada gerak harmonik benda berayun: T = 2Л

g

l

 _{Æ l = panjang tali ;  g = gaya gravitasi.} 

     

–

∆t → o

1

f

2Л T

 

Bab 2. GAYA  

A. Hukum-Hukum Newton

o Hukum I Newton (Hukum Inersia): 

Ö Jika gaya total pada subuah benda adalah nol, benda akan selalu diam atau selalu bergerak pada garis lurus 

dengan kecepatan konstan. 

      

Ö Inersia/kelembaman : kecenderungan sebuah benda mempertahankan keadaan diam atau geraknya. 

o Hukum II Newton: 

Ö Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja dan berbandik terbalik dengan 

massanya. 

 

o       Hukum III Newton: 

Ö Jika benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua selalu memberikan gaya yang sama besar 

dengan gaya yang diterima kepada benda pertama.  

Ö Æ Hukum aksi – reaksi : “ setiep aksi ada reaksi yang sam dan berlawanan arah” 

      

B. Gaya Gravitasi

Hukum Gravitasi : “Setiap partikel di alam semesta selalu menarik partiklel lain dengan gaya yang besarnya 

berbanding lurus dengan massa partikeltersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat  jaraknya “.  

F = G  1.₂ 2 r

m m

   

Dengan   F  = gaya tarik‐menarik antara massa m1 dan m2 (N) 

 m1, m2 = massa setiap benda (kg) 

 G = tetapan grafitasi umum (6,673 10‐11 Nm2kg‐2) 

 r  = jarak antara kedua benda (m) 

 

w = gaya berat benda (N)  m = massa benda (kg)   g  = percepatan gravitasi (ms‐2)  M = massa bumi (kg) 

r = jarak benda ke pusat bumi (m) 

ΣF = 0

ΣF = m a

F12 = – F21

w = mg 

MGMP Fisika SMA Negeri 9  C. Gaya Pemulih pada Pegas

1. Elastisitas pegas 

  L  ΔL 

 

   A   F 

Tegangan : 

A

F

=

σ

 

Regangan : e = 

L

L

∆

 

E = 

e

σ

 = 

L

A

L

F

∆

.

.

   

Gaya pemulih pegas :     k = tetapan pegas 

2. Pemanfaatan Pegas 

a. susunan seri pegas 

Saat tersusun seri gaya tarik pegas tetap : F = F1 = F2 = F3   ; dan   Penambahan panjang nya (Δx) = Δx1 + Δx2 + Δx3  

Sehingga : 

2 1 1 1 1 k k

k = +  

b. susunan paralel pegas 

Saat tersusun paralel gaya tarik pegas (F) = F1 + F2 + F3   ; dan   Penambahan panjang tetap: Δx = Δx1 = Δx2 = Δx3 

Sehingga : k1 + k2 + k3      

C. Gaya Gesek

=> gesekan muncul antara dua benda yang saling bersentuhan. 

=> besar gaya gesek tergantung pada kekasaran permukaan dan gaya normal.  => ada 2 jenis gaya gesek : 

♦ gaya gesek statis (fS) 

Æ gaya gesek yang dibutuhkan untuk mempertahankan benda agar tetap diam. 

               fS = gaya gesek statis  

               μS = koefisien gesek statis 

Modus elastisitas (modulus Young)

F = – k . ∆x

T

               N = gaya normal benda 

Æ koefisien gesek pada benda miring dengan sudut α :  μS =   = tan α 

 

♦ gaya gesek kinetis (fK) 

Æ gaya gesek yang berlaku saat benda mulai bergerak. 

Æ nilainya tetap walau gaya F berubah. 

               fS = gaya gesek statis  

               μS = koefisien gesek statis 

               N = gaya normal benda 

Æ pada benda miring : fK = F cos α    (gaya yang timbul arah sumbu x) 

 N + F sin α = mg    (gaya yang timbul arah sumbu y) 

Æ dan jarak hingga benda berhenti dapat ditentukan dari besar koefisien gesek : 

     s =  

 

Æ menentukan percepatandari koefisien gesek pada dua balok yang terhubung dengan katrol 

      a = 

  fK 

               

fK = μKN

sin α

α

– m a = μK g v

2

..

2 μK g

(m1 – μKm2) g

m1 + m2

m1

m2

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

 

A.  Usaha 

=> hasil kali antara gaya dan besarnya perpindahan. 

  W = F  s 

  F   

    untuk gaya F dengan sudut α 

  s   

 

=> Usaha total : Jumlah seluruh gaya yang bekerja pada benda : 

 Σ F 

Gaya => besaran vektor (berlawanan arah tanda negatif) 

Contohnya : 

Gaya gesek yang berlawanan arah dengan gaya yang bekerja pada benda (F)  Maka        

    Wtotal = F s  –   f s  = (F – f ) s  

 

=> Usaha oleh Gaya Konservatif 

Πgaya konserfatif tergantung pada posisi awal dan akhir saja (tidak dipengaruhi jarak)  

ΠContoh gaya konserfatif => gaya pegas yang kembali ke kedudukan semula setelah ditekan 

 

Usahanya :       h  = jarak kedudukan awal dan akhir = tinggi (m) 

  m = massa benda (kg) 

   

 

W = m g h

Wtotal = W1 + W2

= –m1g1h1 + m2g2h2

USAHA, ENERGI DAN DAYA

B.  Energi 

=> kemampuan untuk melakukan suatu usaha. 

♦ Energi Kinetik 

Πenergi yang dimiliki benda bermassa m saat bergerak dengan kecepatan v. 

 

♦ Hubungan Usaha dan Energi Kinetik 

ΠUsaha total yang dilakukan benda (oleh gaya total) = perubahan energi kinetik benda. 

   

♦ Energi Potensial  

Πenergi yang dihubungkan dengan gaya dan tergantung pada posisi benda  

   

ΠEnergi Potensial pegas : 

   

♦ Hukum Kekekalan Energi Mekanik 

ΠJumlah kedua jenis energi (Energi kinetik dan potensial) disebut Energi Mekanik. 

Hukumnya : “Energi mekanik total dari suatu sistem adalah tetap/konstan.  

   

   

Πpada bidang miring, kecepatan benda saat mencapai ujung bidang dapat ditentukan : 

     C.  Daya 

Ö Usaha (W) yang dilakuka per satuan waktu (t) disebut daya. 

Ö Satuan daya : Js‐1  

EK = ½ mv2

Wtotal = Δ_EK= ½ mv22– ½ mv12

EP = m g h W = ΔEP= mg ( h2 – h1)

EP = ½ k Δx 2

Em1 = Em2 

E_P1 + EP1 = EP2 + EP2 

gh

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

  Atau  

 

Contoh soal : 

Besar usaha untuk menggerakkan mobil dengan massa 1000 kg dari keadaan diam hingga kecepatannya 72 km/jam adalah . . . (gesekan diabaikan)

Jawab :

W = ∆EK = ½ mv2 2

– ½ mv1 2

= ½ m (v1 2

- v2 2

) = ½ . 1000 (202 – 02) = 2 . 105 J

P =

t

W

     

A.  Momentum 

=> hasil kali massa benda dengan kecepatannya 

   

Hukum ke‐2 Newton mwnyatakan : “gaya total yang berkerja pada partikel sama dengan leju perubahan momentum 

terhadap waktu”. 

 

ΣF =  

B.  Hubungan Momentum dan Impuls 

ΠImpuls => gaya rata – rata pada benda yang bekerja selama waktu Δt. 

Impuls =  

C.  Hukum Kekekalan Momentum 

“Jumlah momentum total sistem benda adalah konstan /tetap”. 

   

D.  Tumbukan 

Beberapa jenis Tumbukan: 

1) Tumbukan Lenting Sempurna atau Elastis Sempurna 

ΠJumlah energi Kinetik sebelum dan sesudah tumbukan sama 

 

   Berlaku persamaan : e =  =  1   

Keterangan : e = koefisien restitusi 

Koefisien restitusi => derajat berkurangnya kecepatan benda setelah terjadi tumbukan. 

 

P = m . v

F . ∆t = ∆P = m (vt – vo)

∆p

∆t

m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’

(v2’ – v1 ’) (v1 – v2)

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

gh

m

M

m

v

=

+

2

2) Tumbukan Lenting Sebagian atau Elastis Tak Sempurna 

Πenergi kinetik benda sesudah tumbukan lebih kecil dari sebelum tumbukan 

Πnilai koefisien restitusi : 0 < e < 1 

3) Tumbukan tidak Lenting Sama Sekali atau Tak Elastis 

Πsetelah bertumbukan, kedua benda menjadi satu sehingga kecepatanya sama. 

Πcontohnya peristiwa peluru bermassa m yang ditembakan ke balok massa M dan bersarang di dalamnya. 

  Kecepatan setelah bertumbukan dapat ditentukan : 

  

  h = tnggi balok berayun. 

                                     

     

A.  Momen Gaya atau Torsi (τ)  

 => Hasil Kali antara gaya F dengan lengan gaya d (jarak tegak lurus dari garis kerja gaya ke sumbu rotasi. 

dan untuk gaya dengan sudut θ maka :  

 

B.  Momentum Sudut/Anguler (L) 

=> Hasil kali besarnya momentum linier (p = mv) dan jari‐jari (r).  => satuan momentum sudut : kg m2 rad/s 

       

Momentum sudut dalam Hukum II Newton: 

  =  t I ∆ − )

(

ω

ω

₀ = 

t

I

∆

∆

ω

= 

I

.

α

   

C.  Hukum Kekekalan Momentum Sudut 

“Momentum sudut total pada benda yang berotasi adalah konstan/tetap, momen gaya/torsi yang bekerja = 0 ”.   konstan tetap sehingga :  

D.  Momen Inersia ( I ) 

=> Hasil kali satuan massa (m) dan kuadrat satuan jarak (r)  m = massa benda (m) 

R = jarak dari pusat rotasi (m) 

τ = F d sin θ 

τ = F d  

L = m v r 

   = m (ω r) r 

   = mr2 ω 

Σ τ = 

t

L

∆

∆

 

L  =  I ω  I1ω1 =  I2ω2

I = mR2 

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

I  = momen inersia (kg m2) 

Teorema sumbu sejajar  

Ipm = momen inersia melalui pusat massa  M   = massa total benda 

x    = jarak titik ke pusat massa 

I     = momen inersia terhadap sumbu sejajar x. 

 

E.  Energi Kinetik Rotasi   

  Atau  

   

Usaha pada gerak rotasi :  

 

Energi Kinetik rmenggelinding : Ek = 1₂mv2 + ₂1 I ω2     

                   

I = Ipm + Mx2 

Ekrot = ₂1 Iω2 

Ekrot =

I

L

2

2

 

W = ₂1 _Iω

 

 

A.  Dinamika Rotasi Benda Tegar 

™ Hukum II Newton untuk gerak Translasi: 

   

™ Hukum II Newton gerak Rotasi: 

     

™ Rotasi benda tegar pada bidang miring 

Kelajuan sampai dasar bidanga sebesar : 

1

2

+

=

k

gh

v

 

Percepatan yang terjadi : a = 

1

sin

+

k

g

θ

 

Nilai k adalah : koefisien inersia => I = k mR2     

(k cincin =1; k  silinder pejal ½ ; k bola pejal 2/5 ; k benda meluncur 0) 

™ Dua benda dengan seutas tali melalui katrol 

9 Dua katrol dan dua benda 

Untuk m1 > m2 maka percepatan yang terjadi dapat ditentukan dengan : 

a = 

m F ∑ ∑ = 

M

k

m

m

g

m

m

2 1 2 1 2 1

.

)

(

+

+

−

 

      n = jumlah katrol 

9 Dua benda dengan satu katrol 

Untuk m1 > m2 maka percepatan nya: 

a =  m F ∑ ∑ = 

M

k

m

m

g

m

m

2 1 2 1 2 1

.

)

(

+

+

−

       

Σ F  = m a 

Σ τ = I . α  Σ τ = F . d

n

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

9 Satu katrol satu benda 

Percapatannya : a = 

kM

m

g

m

+

.

  dan tegangan tali :   mg

MR I

I .

2⎟_⎠

⎞ ⎜

⎝ ⎛

+  

™ Hukum sinus yang dapat digunakan pada gaya yang memiliki titik awal yang sama dengan sudut berbeda : 

α

sin 1 F  = 

β

sin 2 F =

γ

sin 3 F  

B.  Keseimbangan Benda Tegar 

Dua syarat sebuah benda tegar seimbang adalah: 

9 Jumlah vektor gaya yang bekerja = 0; 

ΣFX = 0; ΣFY = 0 (setimbang translasi) 

9 Jumlah semua momen gaya harus = 0 

Στ = 0 (setimbang rotasi)  

ƒ Titik Berat (zo) 

• Adalah titik tangkap resultan dari seluruh bagian – bagian kecil (gaya berat) benda 

• Untuk benda‐benda yang tingginya << jejari bumi, titik berat dianggap berimpit dengan pusat massa. 

 

xo =          dan      yo =  

 

• Letak titik berat benda : zo = (xo , yo) 

• Ada tiga macam kesetimbangan: 

a. Keseimbangan stabil : jika diberi gaya titik berat naik namun kembali lagi ke posisi semula  b. Keseimbangan netral : jika diberi gaya akan tetap seimbang pada posisi baru, titik berat tetap. 

                     

w1x1 + w2x2 + . . . w1 + w2 + . . .

y1x1 + y2x2 + . . . y1 + y2 + . . .

   

A. Fluida Tak Bergerak

Ilmu yang mempelajari mengenai hal ini disebut => Hidrostatika.  Massa jenis benda (ρ dengan satuan kg/m3) 

         ρ =   m = massa benda (kg) dan V = volume benda (m3) 

 

Tekanan (P satuan Nm‐2) 

P = 

A

F

    atau   F =  P . A  dengan : F = gaya tekan (N) dan A = luas permukaan (m2) 

 

Tekanan Hidrostatik 

=> Tekanan pada kedalaman h dalam suatu fluida dengan massa jenis ρ dan berhubungan dengan udara luar. 

   

Hukum Pascal

“Tekanan yang diberikan pada suatu cairan yang tertutup diteruskan tanpa berkurang ke tiap titik dalam cairan dan  ke dinding bejana”. 

 

    F1    beban  dapat dirumuskan : 

      P1 = P2 

   A1    A2 

2 2 1 1

A

F

A

F

₌

  karena  A = Лr2  maka  

1 2 1

r

F

= 1 2 1

r

F

   

       F2 

        fluida 

   

m V

P = Pluar + ρ . g . h P = Patm + ρ . g . h

MGMP Fisika SMA Negeri 9  Hukum Pokok Hidrostatika

“Semua titik terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama”. 

 

dapat dirumuskan :   PA = PB   

        ρ1 h1 = ρ2 h2 

   

A       h1       h2   B 

garis batas 

   

Hukum Archimedes

“Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dala fluida akan mendapat gaya ke atas sebesar berat  fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut”. 

  FA = gaya ke atas/gaya Archimedes (N) 

FA = Wf   g  = percepatan gravitasi (ms

‐2 ) 

FA = ρf . g . Vbt   ρf = massa jenis fluida 

FA = Wudara – Wfluida   Vbt = volume benda tercelup 

  Wf = berat fluida yang dipindahkan 

 

Tenggelam : ρ benda > ρ fluida  Melayang   : ρ benda = ρ fluida  Mengapung : ρ benda < ρ fluida 

Pada benda yang mengapung berlaku persamaan : ρb = 

Kapilaritas

=> peristiwa naik atau turunya zat cair dalam tabung atau pipa yang berlubang kecil yang dimasukkan ke dalam zat  cair (pipa kapiler). 

Bila zat cairnya air maka dalam tingg air dalam pipa lebih tinggi dibandingkan diluarnya (permukaan air melengkung ke 

bawah. 

Zat cair beupa raksa akan sebaliknya air  

Σρf Vbt Vb

Persamaan yang dapat digunakan dalam peristiwa kapilaritas adalah : y = r g. . cos 2 ρ θ γ  

  Dimana ;   γ = tegangan permukaan fluida (N/m) 

    θ = sudut kontak 

    r = jari‐jari pipa kapiler 

    y = naik/turunnya permukaan fluida (m) 

B. Fluida Bergerak

Ilmu yang mempelajarinya => Hidrodinamika 

Sifat‐sifat fluida ideal : 

a. Tidak kompresibel : fluida yang tidak mengalami perubahan volume karena pengaruh tekanan 

b. Tidak kental/non viskositas : fluida yang tidak mengalami gesekan dengan pipa selama mengalir 

c. Aliran stsioner : kecepatan, massa jenis, dan tekanan pada setiap titik dalam fluida tidak berubah karena waktu. 

 

Kontinuitas

Debit fluida => banyaknya fluida yang mengalir mellui suatu penampang tertentu dalam selang waktu tertentu.  Q = A . v  V = volume fluida (m3); t = waktu (s); v = kecepatan aliran (m/s);  

  Q = debit aliran (m3/s) ; dan A = luas penampang (m2) 

Q =  

 

Kontinuitas => A . v  = konstan, maka :    A1 v1  = A2 v2     

Persamaan Bernoulii 

“Jumlah tekanan (P), energi kinetik persatuan volume (₂1ρ v2) dan energi potensial persatuan volume (ρgh) 

mempunyai nilai yang setiap titik sepanjang aliran”. 

     

  Asas Bernoulli digunakan pada alat‐alat seperti : krburator, venturimeter, tabung pitot, gaya angkat pesawat. 

Penerapan hukum bernoulli 

a. Tangki bocor 

  h = h1 – h2 

V t

P + ₂1 ρ v2 + ρ g h = konstan P1 + 2

1 _{ρ v}

12 + ρ g h1 = P2 + 2 1 _{ρ v}

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

  v= 2gh        v= 2gh 

  x2 = 4 h . h2 

b. Venturi meter 

a a A gh v ) ( 2 2 2 1= ₋  

c. Venturi meter dengan Manometer 

a a A gh v ) ( ) ' ( 2 2 2 1 ₋ − =

ρ

ρ

ρ

 

d. Tabung Pitot 

ρ

ρ

' . 2 1 gh

v =  

e. Gaya angkat pesawat terbang  

v1 < v2    Æ v1 kecepatan dibagian atas; v2 keceptan bagian bawah  F1 – F2 = ₂1ρ A (v2

2  – v1

2 ) 

A. Gas Ideal

Sifat –sifat gas ideal: 

a. Terdiri dari partikel, atom, atau molekul yang bergerak bebas 

b. Berlaku hukum – hukum Newton tentang gerak 

c. Jarak antar molekul > ukuran molekul 

d. Tidak ada gaya antar partikel kecuali jika bertumbukkan 

e. Tumbukan antar partikel atau partikel dan dinding adalah lenting sempurna dalam waktu singkat 

 

Persamaan gas ideal :   R = konstanta gas umum : 8,314 J/)mol K) = 0,082 L atm/(mol K) 

  k = tetapan Boltzmann : 1,38 J/K 

  NA = 6,022 x 10

23 

partikel/mol 

  N = jumlah partikel 

n =   R = NA . k 

 

B. Tekanan Gas ideal

Energi Kinetik translasi rata – rata suatu mol gas : 

     

Tekanan gas :  P = ₃2    EK   atau   P = ₃1 mov 2 

C. Kecepatan Efektif gas

0

2 m

kT

v_RMS =      atau        

M RT vRMS

2

=       atau   

ρ

P v_RMS = 3  

dengan : M = massa molekul gas (kg/K mol) 

    mo = N/NA = massa 1 molekul gas (kg/molekul) 

     N = bilangan Avogadro 

     ρ  = massa jenis gas (kg/m3) 

P V = n RT

P V = N kT

N . NA

EK = 3/2 kT EK= ½ mov2

N

V N _V

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

D.  Derajat Kebebasan dan Energi Dalam 

   

Energi Dalam gas :  

 

Dejajat kebebasan untuk jenis molekul: 

‰ Monoatomik 

♦suhu kurang dari 100ºK 

♦hanya memiliki gerak translasi 

♦punya 3 derajat kebebasan, Emolekul = 3/2 kT 

‰ Diatomik 

♦suhu ruang (sedang) 

♦memiliki gerak translasi dan rotasi 

♦punya 5 derajat kebebasan, Emolekul = 5/2 kT 

‰ Poliatomik 

♦suhu lebih dari 100ºK 

♦memiliki gerak translasi, rotasi, dan vibrasi  ♦punya 7 derajat kebebasan, Emolekul = 7/2 kT 

                             

EK = f (₂1kT)

U x EK = f x N (2 1_kT)

   

A. Proses Termodinamika

Hukum Pertama Termodinamika 

  ΔQ (+) = sistem menerima kalor 

  W  (+) = sistem melakukan usaha 

  ΔU (+) = terjadi perubahan energi dalam sistem  

Empat proses termodinamika  

a. Isotermik => keadaan gas berubah dengan suhu tetap 

ΠHukum Boyle  

b. Isobarik => keadaan gas berubah dengan tekanan tetap 

ΠHukum Charles – Gay Lussac 

c. Isokhorik => keadaan gas berubah dengan volume tetap 

ΠHukum Boyle – Gay Lussac 

d. Adiabatik => keadaan gas berubah tanpa adanya perpindahan kalor (ΔQ = 0) 

 

Penjelasan proses termodinamika dapat dilihat pada tabel berikut: 

Proses Tetap  Q  W  ΔU  Persamaan 

Isobarik 

       P (atau     ) 

n Cp ΔT  p ΔV  3/2 n R ΔT  Q = ΔU + p ΔV 

Isokhorik  

 

    V (atau      )  

n Cv ΔT  = 3/2 n R ΔT 

0  3/2 n R ΔT  Q = ΔU 

Isotermis   T (atau PV)  n RT ln  _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ 1 2 V

V   _n RT ln 

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ 1 2 V V  

0  Q = W 

Adiabatik 

 

PVγ 

0  ‐ 3/2 n R ΔT  3/2 n R ΔT  ΔU = ‐ W 

 

Kapasitas Panas Gas

Cp = Cv +  n R  Cp = kapasitas panas pada tekanan konstan 

∆Q = W + ∆U

T V

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

W = n R (T2 – T1)   Cv = kapasitas panas pada volume konstan 

W = Qp – Qv = (Cp – Cv) ΔT 

B. Efisiensi (Daya Guna) Mesin

¾ Efisiensi sebenarnya sebuah mesin : 

1

Q W =

η

x 100% = 

1 2 1

Q

Q

Q

−

x 100% = 1 ‐ 

1 2

Q

Q

x 100%    

untuk gas ideal : 

1 2

Q

Q

= 1 2

T

T

 

¾ Efisiensi mesin Carnot/efisiensi maksimum teoritisnya: 

η

  = 1 ‐ 

1 2

T

T

x 100% 

Q1 = kalor yang diterima dari reservoir suhu tinggi (T1)  Q2 = kalor yang dilepas dari reservoir suhu tinggi (T2) 

¾ Efisiensi mesin pendingin : 

1

Q W =

η

x 100% =

2 1

T

T

‐ 1 x 100% 

T1 = suhu di luar ruangan (K)  T2 = suhu di dalam ruangan (K) 

 

Hukum Kedua Termodinamika

“Tidak ada mesin yang memiliki efisiensi 100%”. 

                 

 

Bunyi merupakan gelombang mekanik yang tidak dapat merambat dalam hampa udara dan berupa gelombang 

longitudinal. Tinggi rendahnya nada bergantung pada frekuensi dan keras lemahnya bunyi bergantung pada 

amplitudo. 

Sumber‐Sumber Bunyi  Dawai 

Nada dasar 

 

 

 

   

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Resonansi 

 

Layangan 

 

Intensitas Bunyi 

 

 

Taraf  Intensitas

 

Efek Doppler 

   

               

MGMP Fisika SMA Negeri 9   

 

DISPERSI CAHAYA 

 

 

INTERFERENSI CAHAYA 

Merupakan perpaduan dua cahaya yang koheren

Percobaan yang Mengamati Gejala interferensi Cahaya

a. Celah Ganda Young

MGMP Fisika SMA Negeri 9  c. Cincin Newton

DIFRAKSI a. Celah Tunggal

b. Kisi

Maximum

0 = sudut difraksi dan m = orde terang/orde gelap Minimum

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Hukum Coulomb

Rapat Muatan

Kuat Medan Listrik

Kuat medan listrik adalah besarnya gaya Coulomb untuk tiap satu satuan muatan positif.

Kuat Medan Listrik Pada Bola Konduktor

Bila bola konduktor diberi muatan listrik, maka seluruh muatan terkumpul di permukaan bola, sehingga di dalam bola tidak terdapat muatan listrik.

Kuat Medan Listrik Pada Keping Sejajar

MGMP Fisika SMA Negeri 9  Potensial Listrik Pada Bola Konduktor

Potensial Listrik pada Keping Sejajar

Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang mampu menyimpan muatan dan energi.Besarnya kapasitas bisa dihitung dengan cara :

Kapasitor Gabungan

MGMP Fisika SMA Negeri 9  Induksi Magnet

Kuat Medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik disebut induksi magnet (B) dengan satuan tesla (satuan lainnya adalah weber/m2). Arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan, yaitu ibu jari menyatakan arah arus dan lekukan jari tangan menyatakan arah medan magnet (B).

Induksi Magnet Pada Kawat Lurus

Induksi Magnet Pada Kawat Melingkar

Induksi Magnet Pada Solenoida a. Pada Ujung

b. Pada Tengah

Induksi Magnet Pada Toroida

Gaya Lorentz

Gaya Lorentz dapat terjadi pada :

• kawat berarus listrik dalam medan magnet, • muatan listrik bergerak dalam medan magnet, • kawat sejajar berarus listrik.

a. Untuk kawat berarus listrik dalam medan magnet

MGMP Fisika SMA Negeri 9  • empat jari tangan yang terbuka menyatakan arah medan magnet B

• telapak tangan menyatakan arah gaya Lorentz F • ibujari menyatakan arah arus i.

B = induksi magnet (T) I = kuat arus (A) O = sudut antara I dengan B F = gayá Lorentz (N) L = panjang kawat (m)

c. Untuk kawat sejajar berarus listrik

MGMP Fisika SMA Negeri 9  Gaya Gerak Listrik Induksi (GGL Induksi)

Kuat Arus dan Gaya Lorentz

Fluks Magnet

Penerapan Hukum Faraday 1. Transformator

b. Transformator step down

Vp <  Vs     Np <  Vs  Ip >  Is      

     

 

Apabila transformator < 100%, maka terdapat daya yang hilang(berubah jadi panas). Nilai efisiensi adalah

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

2. Generator

Tegangan dan Arus Bolak-Balik

Tegangan Efektif dan Kuat Arus Efektif

Rangkaian RLC

Rangkaian R pada tegangan AC

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Rangkaian L pada tegangan AC

Rangkaian RLC pada tegangan AC

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Penjumlahan Kecepatan

Kontraksi Panjang

Dilatasi Waktu

Relativitas Massa

Kesetaraan Massa dengan waktu

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

1. Teori Atom Dalton

2. Teori Atom Thompson

3. Teori Atom Rutherford

Kelemahan Model Atom Rutherford

a. Elektron yang mengelilingi inti akan terus memancarkan energi berupa gelombang

electromagnet sehingga lintasannya berupa spiral dan suatu saat akan jatuh ke dalam inti b. Tidak dapat menerangkan struktur stabil untuk atom

c. Tidak dapat menerangkan spektrum atom gas hidrogen

4. Teori Atom Bohr

a. Pada dasarnya teori atom Bohr sama dengan teori atom Rutherford dengan ditambah teori atom kuantum untuk menyempurnakan kelemahannya

b. Teori atom Bohr didasarkan pada2 postulat :

1) Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan tertentu (Lantasan

stasioner), dan tidak memancarkan energi. Dalam gerakannya elektron memliliki momentum anguler sebesar

Energi & Panjang Gelombang

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Radiasi Benda Hitam

Hk. Pergeseran Wien

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Sifat Partikel Cahaya

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Struktur Inti Atom

Defek Massa

Energi Ikat Inti

Radioaktivitas

Peristiwa pemancaran sianar-sinar radioaktif secara spontan disertai peluruhan/pembelahan inti atom menjadi inti atom unsur yang lain.

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Intensitas Sinar Radioaktif

Peluruhan Zat Radioaktif

Beberapa Besaran Radioaktif 1. Waktu

2. Aktifitas Radio Aktif

MGMP Fisika SMA Negeri 9 

Reaksi Inti

Teknologi Nuklir

Reaktor Atom

Komponen Utama Reaktor Atom

Modul Fisika SMA – Persiapan Sukses Ujian Nasional  Halaman: 

₁₄₇

Tim Penyusun: 

Rudinanto, S.Pd.  –   Ida Farida Mutia, S.Pd.  –  Reny Rosmiati, S.Pd. 

  MGMP Fisika SMA Negeri 9  Kota Tangerang Selatan 

Modul Fisika SMA – Persiapan Sukses Ujian Nasional  Halaman: 

₁₄₉

Tim Penyusun: 

Rudinanto, S.Pd.  –   Ida Farida Mutia, S.Pd.  –  Reny Rosmiati, S.Pd. 

  MGMP Fisika SMA Negeri 9  Kota Tangerang Selatan 

Modul Fisika SMA – Persiapan Sukses Ujian Nasional  Halaman: 

₁₅₁

Tim Penyusun: 

Rudinanto, S.Pd.  –   Ida Farida Mutia, S.Pd.  –  Reny Rosmiati, S.Pd. 

  MGMP Fisika SMA Negeri 9  Kota Tangerang Selatan 

Daftar

 

Pustaka

 

 

Kanginan,

 

Marthen.2006.

 Fisika

 

untuk

 

SMA/MA

 

kelas

 

XII

.

 

Jakarta

 

:

 

Erlangga.

 

Kanginan,

 

Marthen.2006.

 Fisika

 

untuk

 

SMA/MA

 

kelas

 

X

.

 

Jakarta

 

:

 

Erlangga.

 

Kanginan,

 

Marthen.2006.

 Fisika

 

untuk

 

SMA/MA

 

kelas

 

XI

.

 

Jakarta

 

:

 

Erlangga

 

Lasmi,

 

Ni

 

Ketut.2008.

 Seri

 

Pendalaman

 

Materi

 

Fisika

 

dan

 

SMA.

 Bandung

 

:Erlangga

  

Nurachman,

 

Setya.2009.

 BSE

 

Fisika

 

untuk

 

SMA/MA

 

kelas 

X.

 

Jakarta

 

:

 

Pusat

 

Perbukuan

 

Depdiknas.

 

Purwoko

 

dan

 

Fendi.2009

.

 

Fisika

 

2

 

SMA

 

Kelas

 

X.

 

Jakarta 

:

 

Yudhistira.

 

Purwoko

 

dan

 

Fendi.2009

.

 

Fisika

 

2

 

SMA

 

Kelas

 

XI.

 

Jakarta 

:

 

Yudhistira.

 

Purwoko

 

dan

 

Fendi.2009

.

 

Fisika

 

2

 

SMA

 

Kelas

 

XII.

 

Jakarta 

:

 

Yudhistira.

 

S,

 

Ilyas.

 

2007.

 Beasiswa

 

Sekolah

 

dan

 

Bank

 

Soal

.Direktori.

 

Supiyanto.

 

2006.

 Fisika

 

untuk

 

SMA/MA

 

Kelas

 

XII.

 

Jakarta 

:

 

Phibeta.

 

Supiyanto.

 

2006.

 Fisika

 

untuk

 

SMA/MA

 

Kelas

 

XI.

 

Jakarta 

:

 

Phibeta.

 

Supiyanto.

 

2006.

 Fisika

 

untuk

 

SMA/MA

 

Kelas

 

X.

 

Jakarta 

:

 

Phibeta.

 

Http://Invir.

 

Com/soalfisikaujiannasionalsma.

 

10

 

Oktober

 

2010.