Aktif B

ela

jar F

isik

a X

ISM

A &

MA

Cari

Cari

PUSAT PERBUKUANDepartemen Pendidikan Nasional

i

Cari

ii

FisikaAktif Belajar

Penulis:Cari

Editor Ahli:Suparmi

Editor:Indah Nugrahaningsih

Setting/Lay Out:Agung Wigutomo/Sudaryanto

Perwajahan:Wahyudin Miftakhul Anwar

Ilustrator:Adi Wahyono

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 PendidikanNasional, 2009.

vii, 338 hlm, : ilus. ; 25 cm

Bibliografi : hlm. 331IndeksISBN 978-979-068-798-1 (no jilid lengkap)ISBN 978-979-068-800-11. Fisika-Studi dan Pengajaran I. JudulII. Suparmi III. Adi Wahyono

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

Diterbitkan oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan Nasional Tahun 2009

Diperbanyak oleh : ...

Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi oleh Undang-Undang

iii

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkatrahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini,Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2009, telahmembeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbituntuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situsinternet (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 diseluruh Indonesia.

Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hakciptanya kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapatdiunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan,atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaanyang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhiketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwabuku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehinggasiswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indone-sia yang berada di luar negeri dapat memanfaatkan sumberbelajar 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

Kata Sambutan

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 (KTD) ............................................ iiKata Sambutan ................................................................... iiiKata Pengantar ................................................................... ivDaftar Isi ........................................................................... vBab I Analisis Gerak dengan Vektor ........................ 1

A. Review Gerak dalam Satu Dimensi .................. 2B. Gerak dalam Dua atau Tiga Dimensi ................ 12C. Gerak Peluru ..................................................... 19D. Gerak Melingkar Beraturan .............................. 25Uji Kompetensi ........................................................ 34

Bab II Gerak Planet .................................................. 39A. Kehebatan Teori Kosmologi Klasik .................... 40B. Aplikasi Hukum Newton (Hukum Gravitasi)...... 44C. Peluncuran Roket .............................................. 49D. Sistem Tata Surya ............................................. 53Uji Kompetensi ........................................................ 67

Bab III Hukum Hooke dan Elastisitas ........................ 73A. Modulus Young (Tegangan dan Regangan) ........ 77B. Hubungan Tegangan dan Regangan .................. 81C. Kompresi ............................................................ 82D. Gaya Geser (Shear) dan Gaya Torsi ................... 82E. Modulus Bulk ..................................................... 84F. Susunan Pegas .................................................. 84Uji Kompetensi ........................................................ 89

Bab IV Gerak Osilasi ................................................. 93A. Gerak Harmonik Sederhana ............................. 96B. Energi Gerak Harmonik Sederhana .................. 104C. Ayunan Sederhana (Bandul Matematis) ........... 109D. Gerak Osilasi Teredam ..................................... 111E. Resonansi .......................................................... 116Uji Kompetensi ........................................................ 114

Bab V Kerja dan Energi ............................................ 123A. Kerja dengan Gaya Konstan.............................. 124B. Kerja yang Dilakukan oleh Sebuah Gaya yang

Berubah-ubah .................................................... 128

Sekolah Menengah Atas Kelas XI

Daftar IsiFisika

vi

C. Kerja dan Energi Kinetik .................................. 131D. Daya ................................................................... 133E. Kerja dan Energi Potensial ............................... 135F. Energi Potensial Gravitasi menurut Hukum

Gravitasi Newton ............................................... 138G. Gaya Konservatif dan Gaya Nonkonservatif ...... 139H. Hukum Kekekalan Energi ................................. 141I. Hubungan Usaha, Energi Kinetik dan Energi

Potensial Benda yang Dipengaruhi Gaya Gesek 153Uji Kompetensi ........................................................ 157

Bab VI Momentum dan Tumbukan ............................ 163

A. Gaya dan Momentum ........................................ 166B. Impuls ................................................................ 169C. Kekekalan Momentum Linier ............................ 172D. Hukum Kekekalan Momentum pada Tumbukan 175E. Tumbukan Elastis dan Tidak Elastis ................. 175F. Energi dan Momentum pada Tumbukan Elastis 176G. Energi dan Momentum pada Tumbukan

Tidak Elastis ...................................................... 180H. Tumbukan dalam Dua Dimensi ......................... 182I. Pusat Massa ....................................................... 184J. Gerak Sistem Partikel ....................................... 188Uji Kompetensi ........................................................ 192

Latihan Ulangan Semester I .......................................... 199

Bab VII Gerak Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar . 207A. Rotasi dan Translasi Benda Tegar .................... 208B. Torsi, Kesetimbangan, dan Stabilitas ............... 209C. Dinamika Rotasi ................................................ 220D. Energi Kinentik dan Kerja pada Gerak Rotasi .. 229E. Momentum Sudut .............................................. 230Uji Kompetensi ........................................................ 239

Bab VIII Fluida ............................................................ 245

A. Tekanan dan Prinsip Pascal .............................. 246B. Prinsip Archimedes ........................................... 254C. Tegangan Permukaan dan Kapilaritas .............. 259D. Adhesi dan Kohesi ............................................. 262E. Dinamika Fluida dan Persamaan Bernoulli ...... 266

vii

F. Viskositas, Hukum Poiseuille, dan BilanganReynolds ............................................................ 274

Uji Kompetensi ........................................................ 282

Bab IX Teori Kinetik Gas .......................................... 289

A. Ciri-ciri Gas Ideal .............................................. 290B. Tinjauan Suhu secara Molekuler ...................... 294C. Hukum Pertama Termodinamika ...................... 296D. Aplikasi Hukum I Termodinamika ..................... 296E. Mesin Panas dan Mesin Pendingin ................... 300F. Siklus Carnot ..................................................... 305G. Kapasitas Panas untuk Gas Ideal ..................... 308H. Proses Adibatik untuk Gas Ideal ....................... 311Uji Kompetensi ........................................................ 314

Latihan Ulangan Semester II ......................................... 319Glosarium ...................................................................... 329Daftar Pustaka............................................................... 329Indeks ...................................................................... 331Lampiran ...................................................................... 335Kunci ...................................................................... 337

ISBN 978-979-068-798-1 (No. Jld lengkap)ISBN 978-979-068-800-1

Harga Eceran Tertinggi (HET) Rp.17.466,-