Aktif B

ela

jar

XII

Fis

ika

SM

A &

MA

Cari

Cari

i

Cari

ii

Editor Ahli:Suparmi

Editor:Indah Nugrahaningsih

Setting/Lay Out:Tutik Supriyanti

Perwajahan:Wahyudin Miftakhul Anwar

Ilustrator:Adi Wahyono

Fisika XIIAktif Belajar

Untuk SMA & MA

530.07CAR CARIa Aktif Belajar Fisika : untuk SMA & MA Kelas XII / penulis, Cari

; editor, Suparmi ; illustrator, Adi Wahyono. — Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.

vi, 386 hlm, : ilus. ; 25 cm

Bibliografi : hlm. 379IndeksISBN 978-979-068-798-1 (no jilid lengkap)ISBN 978-979-068-801-8

1. Fisika-Studi dan Pengajaran I. JudulII. Suparmi III. Adi Wahyono

Diterbitkan oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan Nasional Tahun 2009

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasionaldari Penerbit : CV. Mediatama

Diperbanyak oleh : ...

Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi oleh Undang-Undang

iii

Kata Sambutan

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkatrahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, DepartemenPendidikan Nasional, pada tahun 2009, telah membeli hak ciptabuku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untukdisebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet(website) Jaringan Pendidikan Nasional.

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan StandarNasional Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku tekspelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakandalam proses pembelajaran melalui Peraturan MenteriPendidikan Nasional Nomor 9 Tahun 2009 tanggal 12 Februari2009.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginyakepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkanhak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasionaluntuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruhIndonesia.

Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hakciptanya kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapatdiunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, ataudifotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yangbersifat komersial harga penjualannya harus memenuhiketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwabuku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswadan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yangberada di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakanini. Kepada para siswa kami ucapkan selamat belajar danmanfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwabuku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu,saran dan kritik sangat kami harapkan.

Jakarta, Juni 2009Kepala Pusat Perbukuan

iv

Kata Pengantar

Buku ini diperuntukkan bagi kalian, siswa SMA/MA agardapat memahami gejala-gejala fisika. Fisika yang mempelajarigejala-gejala alam selalu berkembang sejalan denganperkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Materi fisikadisajikan dalam bentuk dialog tentang gejala-gejala fisika,sehingga mendorong kalian untuk melakukan tugas yangmencakup penemuan, dan penyelesaian yang dipesankan daridialog. Belajar fisika dengan metode ini diharapkanmempermudah memahami konsep fisika dan menghapuskannyadalam kehidupan sehari-hari.

Tujuan utama buku ini adalah agar kalian mengem-bangkan penalaran melalui situasi yang menantang, dari prinsipyang mendasar menuju ke penyelesaian situasi. Penyelesaiancontoh soal disajikan tahap demi tahap, dimulai dari ide utamasampai diperoleh jawaban.

Dalam bab terdapat kalimat pembuka yang dapatmemotivasi kalian untuk mempelajari materi selanjutnya.Kegiatan siswa, sebagai pengantar penemuan konsep ataupembuktian konsep yang ada. Kisi, merupakan fitur yangmenyajikan tentang gejala-gejala, penemuan konsep/teknologidan ilmuwan fisika. Kreasi fisika, merupakan fitur yang“menghasilkan” sesuatu berdasar hukum fisika. Brilianmenghantarkan kalian membuktikan hukum-hukum fisika yangada dan memotivasi kalian untuk menerapkan hukum-hukumtersebut. Gambar ilustrasi yang memudahkan kalianmempelajari konsep-konsep fisika. Pada akhir bab terdapat ujikompetensi untuk melatih kemampuan akademik dan personalkalian.

Ucapan terima kasih yang sebesar-sebesarnya ditujukankepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaianbuku ini. Kepada guru-guru fisika, senantiasalah menyampaikanmateri dengan melibatkan siswa secara aktif.

Kritik dan saran sangat kami nantikan dalam upayaperbaikan buku ini pada edisi mendatang.

Surakarta, Mei 2007

Penulis

v

Katalog Dalam Terbitan (KDT) ......................................... iiKata Sambutan ................................................................ iiiKata Pengantar ................................................................ ivDaftar Isi ...................................................................... v

Bab I Gelombang .......................................................... 1

A. Rambatan Gelombang dalam Satu Dimensi...... 5B. Pemantulan dan Transmisi Gelombang ............ 8C. Gelombang Harmonik ........................................ 10D. Transmisi Energi Gelombang pada Tali ............. 12E. Interferensi Gelombang ..................................... 14F. Gelombang Berdiri ............................................. 17Uji Kompetensi ........................................................ 28

Bab II Gelombang Bunyi ................................................ 33

A. Cepat Rambat Gelombang Bunyi ....................... 35B. Gelombang Bunyi dalam Gas ............................ 35C. Cepat Rambat Bunyi pada Batang ..................... 37D. Gelombang Harmonik Bunyi.............................. 40E. Energi dan Intensitas Gelombang Bunyi .......... 44F. Taraf Intensitas Bunyi (Sound Level) ................. 47G. Efek Doppler ...................................................... 50H. Pipa Organa ....................................................... 53I. Pelayangan Gelombang ..................................... 58J. Resonansi Bunyi................................................ 60K. Fenomena Bunyi ............................................... 60Uji Kompetensi ........................................................ 66

Bab III Optik Geometri ................................................... 71

A. Sinar dan Muka Gelombang .............................. 72B. Pemantulan dan Pembiasan .............................. 73C. Penurunan Hukum Snellius.............................. 77D. Dispersi ............................................................. 78E. Pemantulan Total .............................................. 81F. Cermin dan Lensa ............................................. 83G. Pembiasan pada Prisma..................................... 105Uji Kompetensi ........................................................ 108

Daftar Isi

vi

Bab IV Cahaya sebagai Gelombang ................................. 113

A. Interferensi pada Celah Ganda(Percobaan Young) ............................................. 114

B. Interferensi pada Lapisan Tipis ......................... 118C. Difraksi .............................................................. 120D. Polarisasi ........................................................... 128Uji Kompetensi ........................................................ 135

Bab V Listrik Statis ....................................................... 139

A. Pemuatan Listrik Statis .................................... 143B. Gaya Listrik ....................................................... 148C. Medan Listrik .................................................... 153D. Potensial Listrik, Energi dan Kapasitansi Listrik 173E. Kapasitansi dan Dielektrik ............................... 184Uji Kompetensi ........................................................ 196

Bab VI Medan Magnet .................................................... 201

A. Gaya Magnetik ................................................... 204B. Torsi pada Loop Berarus dalam Medan Magnet 213C. Sumber-sumber Elektromagnetik ..................... 216D. Fluks Magnet ..................................................... 224E. Hukum Gauss untuk Medan Magnet ................ 227F. Generalisasi Hukum Ampere ............................ 227G. Magnetisme dalam Materi ................................. 228Uji Kompetensi ........................................................ 235

Bab VII Induksi Elektromagnetik .................................... 239

A. Hukum Faraday ................................................. 241B. GGL Induksi dan Medan Listrik ........................ 244C. Aplikasi Induksi Elektromagnetik ..................... 244D. Persamaan Maxwell ........................................... 247E. Induktansi ......................................................... 248F. Rangkaian Arus Bolak-balik .............................. 259G. Transformator dan Transmisi Daya .................. 269Uji Kompetensi ........................................................ 273

Latihan Ulangan Semester I ............................................. 277

vii

Bab VIII Radiasi Benda Hitam ..................................... 283

A. Pergeseran Wien ............................................... 284B. Bencana Ultraviolet dan Hipotesa Planck ......... 288C. Efek Fotolistrik .................................................. 289D. Efek Compton ..................................................... 293Uji Kompetensi ........................................................ 296

Bab IX Teori Atom .......................................................... 299

A. Atom Menurut Demokritus ................................ 300B. Teori Atom Dalton.............................................. 300C. Teori Atom Thompson ........................................ 300D. Model Atom Rutherford ..................................... 301E. Teori Bohr .......................................................... 302F. Tingkat-tingkat Energi ....................................... 307G. Hipotesa de Broglie ........................................... 309H. Atom dengan Banyak Elektron .......................... 314Uji Kompetensi ........................................................ 318

Bab X Relativitas Khusus .............................................. 321A. Relativitas Newton............................................. 322B. Eksperimen Michelson dan Morley (M-M) ......... 324C. Transformasi Lorentz ........................................ 326D. Hubungan antara Massa, Momentum dan

Energi Relativistik ............................................. 332Uji Kompetensi ........................................................ 340

Bab XI Inti Atom dan Radioaktivitas .............................. 343A. Struktur dan Gaya Inti ...................................... 344B. Radioaktivitas .................................................... 348C. Energi Ikat Inti .................................................. 356D. Reaksi Inti ......................................................... 359E. Radiasi Bagi Kesehatan .................................... 363Uji Kompetensi ........................................................ 369

Latihan Ulangan Semester II ........................................... 372

Glosarium ...................................................................... 378

Daftar Pustaka ................................................................. 379

Indeks ...................................................................... 380

Lampiran ...................................................................... 383

Kunci ...................................................................... 385

ISBN 978-979-068-798-1 (No. Jld lengkap)ISBN 978-979-068-801-8

Harga Eceran Tertinggi (HET) Rp.20.073,-