Aktif Belajar Fisika Kelas 11 Cari 2009
Cari
Cari
Aktif Belajar Fisika XI
SMA & MA
PUSAT PERBUKUAN
Departemen Pendidikan Nasional
Cari
i
Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi oleh Undang-Undang
Aktif Belajar
Fisika
Untuk SMA & MA
Penulis:
Cari
Editor Ahli:
Suparmi
Editor:
Indah Nugrahaningsih
Setting/Lay Out:
Agung Wigutomo/Sudaryanto
Perwajahan:
Wahyudin Miftakhul Anwar
Ilustrator:
Adi Wahyono
530.07
CAR
a
CARI
Aktif Belajar Fisika : untuk SMA & MA Kelas XII /
penulis, Cari ; editor, Suparmi ; illustrator, Adi Wahyono. —
Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan
Nasional, 2009.
vii, 338 hlm, : ilus. ; 25 cm
Bibliografi : hlm. 331
Indeks
ISBN 978-979-068-798-1 (no jilid lengkap)
ISBN 978-979-068-800-1
1. Fisika-Studi dan Pengajaran I. Judul
II. Suparmi
III. Adi Wahyono
Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit : CV. Mediatama
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009
Diperbanyak oleh : ...
ii
Kata Sambutan
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat
rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini,
Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2009, telah
membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit
untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs
internet (website) Jaringan Pendidikan Nasional.
Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar
Nasional Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks
pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan
dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri
Pendidikan Nasional Nomor 9 Tahun 2009 tanggal 12 Februari
2009.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya
kepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan
hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional
untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di
seluruh Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak
ciptanya kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat
diunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan,
atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan
yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi
ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa
buku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga
siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah 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
Buku ini diperuntukkan bagi kalian, siswa SMA/MA agar
dapat memahami gejala-gejala fisika. Fisika yang mempelajari
gejala-gejala alam selalu berkembang sejalan dengan
perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Materi fisika
disajikan dalam bentuk dialog tentang gejala-gejala fisika,
sehingga mendorong kalian untuk melakukan tugas yang
mencakup penemuan, dan penyelesaian yang dipesankan dari
dialog. Belajar fisika dengan metode ini diharapkan
mempermudah memahami konsep fisika dan menghapuskannya
dalam kehidupan sehari-hari.
Tujuan utama buku ini adalah agar kalian mengembangkan penalaran melalui situasi yang menantang, dari prinsip
yang mendasar menuju ke penyelesaian situasi. Penyelesaian
contoh soal disajikan tahap demi tahap, dimulai dari ide utama
sampai diperoleh jawaban.
Dalam bab terdapat kalimat pembuka yang dapat
memotivasi kalian untuk mempelajari materi selanjutnya.
Kegiatan siswa, sebagai pengantar penemuan konsep atau
pembuktian konsep yang ada. Kisi, merupakan fitur yang
menyajikan tentang gejala-gejala, penemuan konsep/teknologi
dan ilmuwan fisika. Kreasi fisika, merupakan fitur yang
“menghasilkan” sesuatu berdasar hukum fisika. Brilian
menghantarkan kalian membuktikan hukum-hukum fisika yang
ada dan memotivasi kalian untuk menerapkan hukum-hukum
tersebut. Gambar ilustrasi yang memudahkan kalian
mempelajari konsep-konsep fisika. Pada akhir bab terdapat uji
kompetensi untuk melatih kemampuan akademik dan personal
kalian.
Ucapan terima kasih yang sebesar-sebesarnya ditujukan
kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian
buku ini. Kepada guru-guru fisika, senantiasalah menyampaikan
materi dengan melibatkan siswa secara aktif.
Kritik dan saran sangat kami nantikan dalam upaya
perbaikan buku ini pada edisi mendatang.
Surakarta, Mei 2007
Penulis
iv
Diunduh dari BSE.Mahoni.com
Fisika
Sekolah Menengah Atas Kelas XI
Daftar Isi
Katalog dalam Terbitan (KTD) ............................................
Kata Sambutan ...................................................................
Kata Pengantar ...................................................................
Daftar Isi ...........................................................................
Bab
I Analisis Gerak dengan Vektor ........................
A. Review Gerak dalam Satu Dimensi ..................
B. Gerak dalam Dua atau Tiga Dimensi ................
C. Gerak Peluru .....................................................
D. Gerak Melingkar Beraturan ..............................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
II Gerak Planet ..................................................
A. Kehebatan Teori Kosmologi Klasik ....................
B. Aplikasi Hukum Newton (Hukum Gravitasi)......
C. Peluncuran Roket ..............................................
D. Sistem Tata Surya .............................................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
III Hukum Hooke dan Elastisitas ........................
A. Modulus Young (Tegangan dan Regangan) ........
B. Hubungan Tegangan dan Regangan ..................
C. Kompresi ............................................................
D. Gaya Geser (Shear) dan Gaya Torsi ...................
E. Modulus Bulk .....................................................
F. Susunan Pegas ..................................................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
IV Gerak Osilasi .................................................
A. Gerak Harmonik Sederhana .............................
B. Energi Gerak Harmonik Sederhana ..................
C. Ayunan Sederhana (Bandul Matematis) ...........
D. Gerak Osilasi Teredam .....................................
E. Resonansi ..........................................................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
V Kerja dan Energi ............................................
A. Kerja dengan Gaya Konstan..............................
B. Kerja yang Dilakukan oleh Sebuah Gaya yang
Berubah-ubah ....................................................
ii
iii
iv
v
1
2
12
19
25
34
39
40
44
49
53
67
73
77
81
82
82
84
84
89
93
96
104
109
111
116
114
123
124
128
v
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
Bab
Uji
VI
Kerja dan Energi Kinetik ..................................
Daya ...................................................................
Kerja dan Energi Potensial ...............................
Energi Potensial Gravitasi menurut Hukum
Gravitasi Newton ...............................................
Gaya Konservatif dan Gaya Nonkonservatif ......
Hukum Kekekalan Energi .................................
Hubungan Usaha, Energi Kinetik dan Energi
Potensial Benda yang Dipengaruhi Gaya Gesek
Kompetensi ........................................................
Momentum dan Tumbukan ............................
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
138
139
141
153
157
163
Gaya dan Momentum ........................................
Impuls ................................................................
Kekekalan Momentum Linier ............................
Hukum Kekekalan Momentum pada Tumbukan
Tumbukan Elastis dan Tidak Elastis .................
Energi dan Momentum pada Tumbukan Elastis
Energi dan Momentum pada Tumbukan
Tidak Elastis ......................................................
H. Tumbukan dalam Dua Dimensi .........................
I. Pusat Massa .......................................................
J. Gerak Sistem Partikel .......................................
Uji Kompetensi ........................................................
Latihan Ulangan Semester I ..........................................
180
182
184
188
192
199
Bab VII Gerak Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar .
A. Rotasi dan Translasi Benda Tegar ....................
B. Torsi, Kesetimbangan, dan Stabilitas ...............
C. Dinamika Rotasi ................................................
D. Energi Kinentik dan Kerja pada Gerak Rotasi ..
E. Momentum Sudut ..............................................
Uji Kompetensi ........................................................
207
208
209
220
229
230
239
Bab VIII
A.
B.
C.
D.
E.
vi
131
133
135
166
169
172
175
175
176
Fluida ............................................................ 245
Tekanan dan Prinsip Pascal ..............................
Prinsip Archimedes ...........................................
Tegangan Permukaan dan Kapilaritas ..............
Adhesi dan Kohesi .............................................
Dinamika Fluida dan Persamaan Bernoulli ......
246
254
259
262
266
F. Viskositas, Hukum Poiseuille, dan Bilangan
Reynolds ............................................................ 274
Uji Kompetensi ........................................................ 282
Bab
IX Teori Kinetik Gas .......................................... 289
Ciri-ciri Gas Ideal ..............................................
Tinjauan Suhu secara Molekuler ......................
Hukum Pertama Termodinamika ......................
Aplikasi Hukum I Termodinamika .....................
Mesin Panas dan Mesin Pendingin ...................
Siklus Carnot .....................................................
Kapasitas Panas untuk Gas Ideal .....................
Proses Adibatik untuk Gas Ideal .......................
Kompetensi ........................................................
290
294
296
296
300
305
308
311
314
Latihan Ulangan Semester II .........................................
Glosarium ......................................................................
Daftar Pustaka ...............................................................
Indeks
......................................................................
Lampiran ......................................................................
Kunci
......................................................................
319
329
329
331
335
337
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
Uji
vii
Diunduh dari BSE.Mahoni.com
ISBN 978-979-068-798-1 (No. Jld lengkap)
ISBN 978-979-068-800-1
Harga Eceran Tertinggi (HET) Rp.17.466,-
Cari
Aktif Belajar Fisika XI
SMA & MA
PUSAT PERBUKUAN
Departemen Pendidikan Nasional
Cari
i
Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi oleh Undang-Undang
Aktif Belajar
Fisika
Untuk SMA & MA
Penulis:
Cari
Editor Ahli:
Suparmi
Editor:
Indah Nugrahaningsih
Setting/Lay Out:
Agung Wigutomo/Sudaryanto
Perwajahan:
Wahyudin Miftakhul Anwar
Ilustrator:
Adi Wahyono
530.07
CAR
a
CARI
Aktif Belajar Fisika : untuk SMA & MA Kelas XII /
penulis, Cari ; editor, Suparmi ; illustrator, Adi Wahyono. —
Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan
Nasional, 2009.
vii, 338 hlm, : ilus. ; 25 cm
Bibliografi : hlm. 331
Indeks
ISBN 978-979-068-798-1 (no jilid lengkap)
ISBN 978-979-068-800-1
1. Fisika-Studi dan Pengajaran I. Judul
II. Suparmi
III. Adi Wahyono
Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit : CV. Mediatama
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009
Diperbanyak oleh : ...
ii
Kata Sambutan
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat
rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini,
Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2009, telah
membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit
untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs
internet (website) Jaringan Pendidikan Nasional.
Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar
Nasional Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks
pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan
dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri
Pendidikan Nasional Nomor 9 Tahun 2009 tanggal 12 Februari
2009.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya
kepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan
hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional
untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di
seluruh Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak
ciptanya kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat
diunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan,
atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan
yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi
ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa
buku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga
siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah 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
Buku ini diperuntukkan bagi kalian, siswa SMA/MA agar
dapat memahami gejala-gejala fisika. Fisika yang mempelajari
gejala-gejala alam selalu berkembang sejalan dengan
perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Materi fisika
disajikan dalam bentuk dialog tentang gejala-gejala fisika,
sehingga mendorong kalian untuk melakukan tugas yang
mencakup penemuan, dan penyelesaian yang dipesankan dari
dialog. Belajar fisika dengan metode ini diharapkan
mempermudah memahami konsep fisika dan menghapuskannya
dalam kehidupan sehari-hari.
Tujuan utama buku ini adalah agar kalian mengembangkan penalaran melalui situasi yang menantang, dari prinsip
yang mendasar menuju ke penyelesaian situasi. Penyelesaian
contoh soal disajikan tahap demi tahap, dimulai dari ide utama
sampai diperoleh jawaban.
Dalam bab terdapat kalimat pembuka yang dapat
memotivasi kalian untuk mempelajari materi selanjutnya.
Kegiatan siswa, sebagai pengantar penemuan konsep atau
pembuktian konsep yang ada. Kisi, merupakan fitur yang
menyajikan tentang gejala-gejala, penemuan konsep/teknologi
dan ilmuwan fisika. Kreasi fisika, merupakan fitur yang
“menghasilkan” sesuatu berdasar hukum fisika. Brilian
menghantarkan kalian membuktikan hukum-hukum fisika yang
ada dan memotivasi kalian untuk menerapkan hukum-hukum
tersebut. Gambar ilustrasi yang memudahkan kalian
mempelajari konsep-konsep fisika. Pada akhir bab terdapat uji
kompetensi untuk melatih kemampuan akademik dan personal
kalian.
Ucapan terima kasih yang sebesar-sebesarnya ditujukan
kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian
buku ini. Kepada guru-guru fisika, senantiasalah menyampaikan
materi dengan melibatkan siswa secara aktif.
Kritik dan saran sangat kami nantikan dalam upaya
perbaikan buku ini pada edisi mendatang.
Surakarta, Mei 2007
Penulis
iv
Diunduh dari BSE.Mahoni.com
Fisika
Sekolah Menengah Atas Kelas XI
Daftar Isi
Katalog dalam Terbitan (KTD) ............................................
Kata Sambutan ...................................................................
Kata Pengantar ...................................................................
Daftar Isi ...........................................................................
Bab
I Analisis Gerak dengan Vektor ........................
A. Review Gerak dalam Satu Dimensi ..................
B. Gerak dalam Dua atau Tiga Dimensi ................
C. Gerak Peluru .....................................................
D. Gerak Melingkar Beraturan ..............................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
II Gerak Planet ..................................................
A. Kehebatan Teori Kosmologi Klasik ....................
B. Aplikasi Hukum Newton (Hukum Gravitasi)......
C. Peluncuran Roket ..............................................
D. Sistem Tata Surya .............................................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
III Hukum Hooke dan Elastisitas ........................
A. Modulus Young (Tegangan dan Regangan) ........
B. Hubungan Tegangan dan Regangan ..................
C. Kompresi ............................................................
D. Gaya Geser (Shear) dan Gaya Torsi ...................
E. Modulus Bulk .....................................................
F. Susunan Pegas ..................................................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
IV Gerak Osilasi .................................................
A. Gerak Harmonik Sederhana .............................
B. Energi Gerak Harmonik Sederhana ..................
C. Ayunan Sederhana (Bandul Matematis) ...........
D. Gerak Osilasi Teredam .....................................
E. Resonansi ..........................................................
Uji Kompetensi ........................................................
Bab
V Kerja dan Energi ............................................
A. Kerja dengan Gaya Konstan..............................
B. Kerja yang Dilakukan oleh Sebuah Gaya yang
Berubah-ubah ....................................................
ii
iii
iv
v
1
2
12
19
25
34
39
40
44
49
53
67
73
77
81
82
82
84
84
89
93
96
104
109
111
116
114
123
124
128
v
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
Bab
Uji
VI
Kerja dan Energi Kinetik ..................................
Daya ...................................................................
Kerja dan Energi Potensial ...............................
Energi Potensial Gravitasi menurut Hukum
Gravitasi Newton ...............................................
Gaya Konservatif dan Gaya Nonkonservatif ......
Hukum Kekekalan Energi .................................
Hubungan Usaha, Energi Kinetik dan Energi
Potensial Benda yang Dipengaruhi Gaya Gesek
Kompetensi ........................................................
Momentum dan Tumbukan ............................
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
138
139
141
153
157
163
Gaya dan Momentum ........................................
Impuls ................................................................
Kekekalan Momentum Linier ............................
Hukum Kekekalan Momentum pada Tumbukan
Tumbukan Elastis dan Tidak Elastis .................
Energi dan Momentum pada Tumbukan Elastis
Energi dan Momentum pada Tumbukan
Tidak Elastis ......................................................
H. Tumbukan dalam Dua Dimensi .........................
I. Pusat Massa .......................................................
J. Gerak Sistem Partikel .......................................
Uji Kompetensi ........................................................
Latihan Ulangan Semester I ..........................................
180
182
184
188
192
199
Bab VII Gerak Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar .
A. Rotasi dan Translasi Benda Tegar ....................
B. Torsi, Kesetimbangan, dan Stabilitas ...............
C. Dinamika Rotasi ................................................
D. Energi Kinentik dan Kerja pada Gerak Rotasi ..
E. Momentum Sudut ..............................................
Uji Kompetensi ........................................................
207
208
209
220
229
230
239
Bab VIII
A.
B.
C.
D.
E.
vi
131
133
135
166
169
172
175
175
176
Fluida ............................................................ 245
Tekanan dan Prinsip Pascal ..............................
Prinsip Archimedes ...........................................
Tegangan Permukaan dan Kapilaritas ..............
Adhesi dan Kohesi .............................................
Dinamika Fluida dan Persamaan Bernoulli ......
246
254
259
262
266
F. Viskositas, Hukum Poiseuille, dan Bilangan
Reynolds ............................................................ 274
Uji Kompetensi ........................................................ 282
Bab
IX Teori Kinetik Gas .......................................... 289
Ciri-ciri Gas Ideal ..............................................
Tinjauan Suhu secara Molekuler ......................
Hukum Pertama Termodinamika ......................
Aplikasi Hukum I Termodinamika .....................
Mesin Panas dan Mesin Pendingin ...................
Siklus Carnot .....................................................
Kapasitas Panas untuk Gas Ideal .....................
Proses Adibatik untuk Gas Ideal .......................
Kompetensi ........................................................
290
294
296
296
300
305
308
311
314
Latihan Ulangan Semester II .........................................
Glosarium ......................................................................
Daftar Pustaka ...............................................................
Indeks
......................................................................
Lampiran ......................................................................
Kunci
......................................................................
319
329
329
331
335
337
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
Uji
vii
Diunduh dari BSE.Mahoni.com
ISBN 978-979-068-798-1 (No. Jld lengkap)
ISBN 978-979-068-800-1
Harga Eceran Tertinggi (HET) Rp.17.466,-