DR. Ibnu Masud (drim) Guru Fisika SMK Negeri 8 Malang

Jl. Kurma No. 05 Kampung Mandar Sapeken

Hp. 0856 4970 2765 0852 3440 0737

ii

KONSULTASI FISIKA KATA PENGANTAR

Syukur dan alhamdulillah selalu dipanjatkan oleh penulis ke hadirat Tuhan Yang

Maha Esa, atas karunia dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat meyusun buku untuk

SMK Negeri 8 Malang bidang adaptif yaitu FISIKA.

Didorong oleh rasa tanggungjawab sebagai pengajar mata diklat fisika, serta ikut

mencerdaskan bangsa melalui pengabdian dalam bidang pendidikan, maka kami susun

buku FISIKA ini.

Dengan buku FISIKA ini diharapkan siswa mampu mengembangkan kemapuan

berfikir analisis induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika

untuk menjelaskan peristiwa-peristiwa alam dan menyelesaikan masalah baik secara

kuantatif dan kualitatif.

Buku FISIKA ini sengaja penulis beri judul KONSULTASI FISIKA Sekolah

Menengah yang disajikan dalam lima (5) bab, yang tiap bab yang telah disesuaikan

dengan Standar Kompetensi dan Komptensi dasar yang digunakan di sekolah yang

mengacu pada kurikulum KTSP.

Sebenarnya buku ini merupakan edisi revisi dari buku yang terdahulu, dan telah

di terbitkan secara khusus untuk siswa SMKN 8 Malang.

Soal-soal dalam buku FISIKA ini disusun dari yang paling mudah sampai yang

menantang dan bahannya sebagain besar diambil dari soal-soal EBTANAS, UAN SMA dan

SMK serta Ujian Seleksi Masuk (USM) Perguruan tinggi dengan tujuan siswa terbiasa

dengan soal yang diujukan di PT, sehingga pada saat mengikuti tes masuk PT siswa

dapat bersaing dengan siswa SMA.

iii

KONSULTASI FISIKA KATA PENGANTAR

Perlu Kalian perhatikan, pada saat mengerjakan soal, selalu berusaha dan

milikilah keyakian Jika Saya Mau, Pasti Saya Bisa dan Man Jadda Wa Jadda (siapa

yang bersungguh-sungguh, akan sukses) maka kalian juga dapat menguasai konsep

fisika.

Akhirnya Penulis berharap semoga buku FISIKA ini dapat bermanfaat bagi siswa

dan pendidik dalam membantu proses kegiatan belajar mengajar. Kritik dan saran yang

konstruktif selalu kami harapkan demi penyempurnaan Buku FISIKA ini di edisi yang

akan datang.

Malang, Januari 2013

Penulis

iv

KONSULTASI FISIKA DAFTAR ISI

Sampul Awal i

Kata Pengantar ii Daftar Isi iv

BAB 1 Sifat Mekanik Zat 1

A. Konsep Elastisitas Bahan 3 B. Sifat Elastisitas Zat Padat 4

C. Konsep Stress, Strain, dan Modulus Young 5 D. Konsep Hukum Hooke 8 E. Rangkaian Pegas 10

Game Fisika 13 Evaluasi Bab 1 15

Bab 2 Getaran, Gelombang, dan Bunyi 19

A. Konsep Getaran 20 B. Getaran padda Bandul dan Pegas 23

C. Simpangan pada Getaran 28 D. Konsep Gelombang 30 E. Besaran Fisis pada Gelombang 33

F. Simpangan pada Gelombang Berjalan 35 G. Simpangan pada Gelombang Diam 39

H. Konsep Bunyi 44 I. Sumber Bunyi 46 J. Intensitas dan Taraf Intensitas 50

K. Efek Doppler 53 Game Fisika 56

Evaluasi Bab 2 58 Bab 3

Fluida Statis 63 A. Konsep Massa Jenis 65

B. Tekanan pada Fluida 66 C. Tekanan Hidrostatis 69 D. Tekanan Atmosfer dan Tekanan Mutlak 72

E. Hukum Pokok Hidrostatis 73 F. Hukum Pascal 75

G. Hukum Archimedes 79 H. Tegangan Permukaan pada Fluida (Pengayaan) 86 I. Vikositas (Pengayaan) 88

J. Hukum Stokes untuk Fluida Kental (Pengayaan) 89 K. Kecepatan Terminal (Pengayaan) 90

Game Fisika 92

v

KONSULTASI FISIKA DAFTAR ISI

Evaluasi Modul 3 94

Bab 4

Fluida Dinamis 101

A. Konsep Fluida 103 B. Persamaan Kontinuitas 104

C. Konsep Asas Bernoulli 107 D. Penerapan Asas Bernoulli 110

Game Fisika 117

Evaluasi Modul 4 119

Bab 5 Suhu dan Kalor 125

A. Konsep Suhu dan Termometer 127 B. Konsep Kalor, Kalor Jenis, dan Kapasitas Kalor 131 C. Perubahan Wujud 134

D. Asas Black 137 E. Pemuaian Zat 139

F. Perpindahan Kalor 144 Game Fisika 149 Evaluasi Bab 4 151

Daftar Pustaka 156 Tentang Penulis 157

SIFAT

MEKANIK ZAT

Gambar di atas merupakan salah satu dari penerapan pegas dalam kehidupan sehari hari,

yaitu sistem suspensi. Suspensi menghubungkan body kendaraan dengan roda-roda, suspensi

ini adalah sebuah sistem yang menunjang kenyamanan dalam berkendara, kareana suspensi

memiliki beberapa komponen di dalamnya.Fungsi dari suspensi ini antara lain:

Suspensi dapat menyerap getaran, ayunan, dan guncangan yang diterima kendaraan saat

berjalan ini sama dengan fungsi roda yang juga bisa menyerap getaran saat jalan dan

menjaga kenyamanan penumpang

Suspensi menopang body kendaraan dan menjaga hubungan geometris yang benar antara

body dan roda-roda.

Suspensi mengirimkan tenaga gerak dan pengereman yang diakibatkan oleh gesekan yang

terjadi antara permukaan jala, antara chasis dan body.

KONSULTASI FISIKA SIFAT MEKANIK ZAT

Standar Kompetensi (SK) Standar Kompetensi (SK) Standar Kompetensi (SK) Standar Kompetensi (SK)

Menerapkan konsep sifat mekanik bahan

Kompetensi Dasar (KD) Kompetensi Dasar (KD) Kompetensi Dasar (KD) Kompetensi Dasar (KD)

1. Menguasai Konsep Elastisitas Bahan

2. Menguasai Hukum Hooke

3. Memahami Konsep Elastisitas, Tegangan, Regangan Dan Modulus Young

4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)

2

SIFAT MEKANIK ZAT

Standar Kompetensi (SK) Standar Kompetensi (SK) Standar Kompetensi (SK) Standar Kompetensi (SK)

Menerapkan konsep sifat mekanik bahan

Kompetensi Dasar (KD) Kompetensi Dasar (KD) Kompetensi Dasar (KD) Kompetensi Dasar (KD) Menguasai Konsep Elastisitas Bahan

2. Menguasai Hukum Hooke

3. Memahami Konsep Elastisitas, Tegangan, Regangan Dan Modulus Young

4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)

3. Memahami Konsep Elastisitas, Tegangan, Regangan Dan Modulus Young

4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)4. Menganalisis Pengaruh Gaya Pada Sifat Elastisitas Bahan (pengayaan)

3

KONSULTASI FISIKA SIFAT MEKANIK ZAT

Sifat elastis atau elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk semula

setelah gaya luar yang bekerja padanya dihilangkan/hilang. Sehingga benda elastis adalah benda yang

memiliki sifat elastis.

Beberapa contoh benda sehari hari yang memiliki sifat elastis.

Balon pegas Ban

Sifat tak elastis atau plastis adalah kemampuan suatu benda untuk tidak kembali ke bentuk

awalnya segera setelah gaya luar yang bekerja padanya dihilangkan / hilang. Sehingga benda plastis

adalah benda yang memiliki sifat plastis.

Beberapa contoh benda sehari hari yang memiliki sifat plastis.

Plastisin Tanah liat adonan kue

4

KONSULTASI FISIKA SIFAT MEKANIK ZAT

Perubahan bentuk terjadi akibat adanya pengaruh gaya yang besarnya sama dan dikerjakan pada

benda padat. Terdapat tiga macam peubahan bentuk, yaitu :

1. Regangan, merupakan perubahan bentuk yang terjadi jika dua gaya yang sama besar dan

berlawanan arah diberikan pada kedua ujung benda dengan arah menjauh.

Contoh konsep regangan contoh regangan dalam kehidupan sehari-hari

2. Mampatan, merupakan perubahan bentuk yang terjadi jika dua gaya yang sama besar dan

berlawan arah diberikan pada kedua unjung benda dengan arah saling mendekat.

Contoh konsep mampatan contoh mampatan dalam kehidupan sehari - hari

3. Geseran, merupakan perubahan bentuk yang terjadi jika kedua gaya yang sama besar dan berlawanan

arah diberikan pada masing masing sisi, sehingga benda mengalami perubahan kedudukan

sejauh l.

contoh konsep geseran

5

KONSULTASI FISIKA SIFAT MEKANIK ZAT

1. Stress/Tegangan (), merupakan besarnya gaya (F) yang bekerja pada satu bidang luasan (A).

tegangan dirumuskan :

Dengan :

= tegangan (N/m2)

F = gaya yang bekerja pada suatu bidang (N)

A = luas bidang yang dipengaruhi gaya (m2)

2. Strain/Regangan (e), merupakn perbandingan antara perubahan panjang (l) dengan panjang

awal suatu benda (lo). yang dirumuskan :

Dengan :

e = regangan

l = Perubahan panjang (m)

lo = panjang awal (m)

3. Modulus Elastisitas atau Modulus Young (E atau Y), merupakan perbandingan antara tegangan ()

dengan regangan (e). Modulus Elastisitas juga didefinisikan sebagai kekuatan suatu benda dalam

mempertahankan batas elastisitasnya. Yang dirumuskan :

Dengan :

AF

=

oll

e

=

lAlF

eE o

==

F

A

l

ole

KONSULTASI FISIKA SIFAT MEKANIK ZAT

E = modulus Young (N/m2

e = regangan

= tegangan (N/m2)

F = gaya yang bekerja pada suatu bidang (N