13579site.files.wordpress.com · Web viewIndikator : 4.1 Menganalisis data hasil percobaan tentang...

SEMESTER 2 x

SEMESTER 2 x

HANDOUT

FISIKA Untuk Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah

A.PETUNJUK BELAJAR

1. Petunjuk siswa

2. Petunjuk untuk Guru

FISIKA SMA/MA KELAS X SEMESTER 2

B. Kompetensi Inti

Bacalah dengan seksama Kompetensi Dasar, kompetensi Inti dan indicator serta tujuan pembelajaran yang tertera dalam handout ini.

Bacalah peta konsep yang ada dalam handout Perhatikanlah dan pahamilah konsep-konsep yang

berhubungan dengan indikator Handout ini memuat kegiatan siswa yang masing-

masingnya terdapat latihan-latihan yang berisi soal. Apabila kamu mengalami kesulitan dalam memahami

konsep dan dalam mengerjakan tugas, mintalah pestunjuk kepada guru.

Pahamilah materi-materi yang akan diajarkan pada siswa Bantulah siswa dalam memahami konsep dan menjawab

pertanyaan Bimbinglah siswa dalam melakukan tugas-tugas yang

terdapat di dalam handout. Laksanakanlah penilaian, baik penilaian psikomotor,

afektif maupun kognitif.

1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam

jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan

pengukurannya.


C. Kompetensi Dasar dan Indikator

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

1.1.1 Menyebutkan ungkapan rasa bersyukur atas nikmat yang

diberikan oleh Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam

jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan

pengukurannya dalam kehidupan sehari-hari.

1.1.2 Menunjukkan sikaprendah hati dan tidak sombong dalam

kehidupan sehari-hari.

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur;

teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis;

kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari

sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan

berdiskusi.

1.2.1 Mengungkapkan kekaguman secara lisan maupun tulisan

terhadap Tuhan saat melihat fenomena sifat elastisitas bahan

dalam kehidupan sehari-hari

1.2.2 Menunjukkan sikap jujur dan bertanggung jawab dalam

kehidupan sehari-hari terhadap guru, orang tua,teman dan

lingkungan sekitar.

3.6 Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari.


Indikator :

Indikator :

Indikator :

3.6.1 Menjelaskan sifat elastisitas bahan

3.6.2 Menjelaskan streiss, strain, dan modulus elastisitas

3.6.3 Menjelaskan Hukum Hooke

3.6.4 Menjelaskan susunan pegas seri-paralel

3.6.5 Mencontohkan benda-benda elastis dan plastis

3.6.6 Menerapkan sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari –

hari

3.6.7 Menerapkan hukum hooke dalam kehidupan sehari – hari

3.6.8 Menerapkan susunan pegas seri-paralel dalam kehidupan sehari

– hari

3.6.9 Menghitung streiss, strain, dan modulus elastisitas

3.6.10 Menghitung hukum hooke

3.6.11 Menghitung susunan pegas seri-paralel

3.6.12 Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari

4.1 Menganalisis data hasil percobaan tentang sifat Elastisitas bahan.

3.6.13 memilih alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan

tentang hukum hook

3.6.14 merakit alat dan bahan sesuai dengan petunjuk percobaan

tentang hukum hook

3.6.15 melakukan percobaan tentang hukum hook.


Indikator :

3.6.16 menyelidiki hubungan antara gaya dengan pertambahan

panjang pegas berdasarkapercobaan tentang hukum hook.

3.6.17 smenganalisis data hasil percobaan tentang sifat Elastisitas

bahan.


PETA KONSEP


ELASTISITAS

lastisitas adalah kecendrungan pada suatu bahan untuk berubah dalam bentuk

baik panjang, lebar, maupun tinggi dengan massa yang tetap, yang disebabkan

oleh gaya-gaya yang menekan atau menariknya dan akan kembali ke bentuk

semula pada saat gaya yang bekerja pada bahan ditiadakan.

EFISIKA SMA/MA KELAS X SEMESTER 2

Ketika kamu masih kecil, pernahkah kamu bermain dengan karet gelang dan mengubahnya menjadi berbagai macam bentuk? Bagaimana bentuk karet setelah kamu selesai bermain? Tentunya karet gelang akan kembali ke bentuk semula. Keadaan ini disebabkan sifat karet yang elastis.

Contoh benda elastis selain karet adalah pegas. Pegas dapat kembali ke bentuk semula selama mendapat sejumlah gaya peubah yang masih berada dalam batas elastisitasnya.

1.Sifat Elastisitas Bahan

Sebuah pegas atau per jika ditarik akan bertambah panjang. Jika ditekan, pegas atau per

tersebut akan menjadi lebih pendek. Jika pegas atau per tersebut kemudian dilepaskan, pegas

atau per akan kembali ke bentuknya semula. Benda yang memiliki sifat seperti pegas atau

per disebut benda elastis. Contoh lainnya adalah karet gelang, pegas, dan pelat logam.

Gambar 1a. karet Gambar 1b. Per

Jika benda yang terbuat dari plastisin, lilin, atau tanah liat ditekan, setelah gaya tekan

dihilangkan, benda-benda tersebut tidak akan kembali ke bentuk semula. Benda seperti ini

disebut benda plastis.

Gambar 2a. plastisin Gambar 2b. tanah lait


a. Tegangan (stress)

Tegangan merupakan perbandingan antara gaya terhadap

luas penampang di mana gaya tersebut bekerja. Gambar 3 di

samping melukiskan sebuah bahan elastis berbentuk silinder

dengan panjang mula-mula Xo dan luas penampang A dalam

keadaan tergantung. Kemudian pada ujung bebasnya ditarik

dengan gaya F sehingga bertambah panjang Δx, diperoleh:

(1)

Dengan :

σ = tegangan (N/m2)

F = gaya (N)

A = luas penampang (m2)

b. Regangan (strain)

Regangan ialah perubahan relatif ukuran atau bentuk benda yang mengalami tegangan.

Gambar 4 memperlihatkan sebuah batang yang mengalami regangan akibat gaya tarik F.

Panjang batang mula-mula adalah l0. Setelah mendapat gaya tarik sebesar F, batang tersebut

berubah panjangnya menjadi l. Dengan demikian, batang tersebut mendapatkan

pertambahan panjang sebesar ∆ l, dengan ∆ l =l – l0 .


Gambar 3. Regangan bahan elastis bebentuk silinder

Gambar 4. Bahan yang elastis akan bertambah

panjang saat diberi gaya.

Oleh karena itu, regangan didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan

panjang benda dan panjang benda mula-mula. Secara matematis dirumuskan:

(2)

Dengan :

∆ l = pertambahan panjang (m),

l0= panjang mula-mula (m), dan

E = regangan (tidak bersatuan).

c.Modulus Elastisitas

Tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan suatu regangan tertentu bergantung pada

sifat bahan dari benda yang mendapat tegangan tersebut. Menurut Hooke, perbandingan

antara tegangan dan regangan suatu benda disebut modulus Young atau modulus elastisitas

benda tersebut. Secara matematis, modulus elastisitas dirumuskan sebagai berikut :

(3)

Dengan E adalah modulus Elastisitas (N/m2 atau Pascall)

Nilai Modulus Elastisitas untuk beberapa jenis bahan ditunjukkan pada Tabel 3

berikut.



Contoh soal

2. Hukum Hooke

Jika gaya yang bekerja pada sebuah pegas dihilangkan, pegas tersebut akan

kembali ke keadaannya semula. Ilmuwan yang pertama-tama meneliti tentang ini

adalah Robert Hooke. Melalui percobaannya, Hooke menyimpulkan bahwa sifat

elastis pegas tersebut ada batasnya dan besar gaya pegassebanding dengan

pertambahan panjang pegas. Konstanta perbandingannya dinamakan konstanta

pegas dan disimbulkan k. Dari hubungan ini dapat dituliskan persamaannya

sebagai berikut.

F ~ Δx

atau (4)

dengan :

F = gaya (N)

Δx = pertambahan panjang pegas (m)

k = konstanta pegas (N/m)


F = k Δx

Persamaan (4) itulah yang kemudian dikenal sebagai hukum Hooke. Hukum

Hooke dapat dinyatakan :

3.Susunan Pegas


“Pada daerah elastisitas benda, besarnya pertambahan panjang sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda”.

Contoh

Pernahkah kalian melihat suspensi sepeda motor,

perhatikan gambar 5. Bagaimana susunannya? Susunan

tersebut dinamakan susunan paralel. Susunan pegas

yang lain dinamakan seri. Cermati penjelasan berikut

Dua buah pegas atau lebih dapat disusun secara seri

atau parallel atau gabungan keduanya. Susunan pegas

tersebut dapat diganti dengan sebuah pengganti.

a. Susunan seri

Hal-hal yang

berkaitan dengan

pegas pengganti dari

susunan seri adalah

sebagai berikut.

a. Gaya yang menarik pegas pengganti dan masing-

masing pegas sama besar.

(5)

b. Pertambahan panjang pegas pengganti sama dengan jumlah pertambahan panjang

masing-masing pegas.

(6)

c. Tetapan pegasnya :

(7)


Gambar 5. Suspense sepeda motor

dipasang paralel.

Gambar 6. Susunan pegas secara seri

F1= F2= F

x = x1+ x2

Keterangan :

ks: konstanta pegas pengganti susunan seri

b. Susunan paralel

Hal-hal yang berkaitan dengan pegas pengganti dari

susunan pegas paralel adalah sebagai berikut.

a. Gaya yang menarik pegas peng-ganti sama

dengan jumlah gaya yang menarik masing-

masing pegas:

(8)

b. Pertambahan panjang pegas pengganti dan masing-masing pegas sama besar :

(9)

c. Tetap an penggantinya secara umum ditulis sebagai berikut.

(10)

Keterangan :

kp: konstanta pegas pengganti susunan paralel

c. Susunan campuran

Bagaimana jika beberapa pegas disusun campur? Tentu kalian sudah bisa

menjawabnya bahwa pada rangkaian itu akan berlaku sifat gabungan. Dalam


Gambar 7. Susunan pegas

secara paralel

F = F1+ F2

x = x1 = x2

menganalisanya dapat ditentukan dengan memilih

susunan yang sudah dapat dikategorikan seri

atau paralelnya.

Dan hal-hal yang berkaitan dengan pegas

pengganti dari susunan pegas gabungan seri dan

paralel adalah sebagai berikut.

a. Gaya pengganti (F) adalah :

(11)

b. Pertambahan panjang pegas (x) :

(12)

c. Tetapan penggantinya (ktot):

(13)


Gambar 8. Susunan pegas secara seri-paralel

Contoh soal

F1+ F2= F


Contoh soal

4.Penerapan Sifat Elastis Bahan

Dalam kehidupan sehari-hari, alat yang menerapkan

sifat elastis bahan banyak dijumpai. Misalnya, pada

mainan anak-anak seperti pistol-pistolan, mobil-mobilan,

dan ketapel; perlengkapan rumah tangga seperti kursi

sudut dan spring-bed. Di sini akan dikemukakan beberapa contoh pemanfaatan

peranan sifat elastis bahan.

a. Alat Ukur Gaya Tarik Kereta Api

Alat ini dilengkapi dengan sejumlah pegas yang

disusun sejajar. Pegas-pegas ini dihubungkan

ke gerbong kereta api saat kereta akan

bergerak. Hal ini di lakukan untuk diukur gaya

tarik kereta api sesaat sebelum meninggalkan

stasiun.

b. Peredam Getaran atau Goncangan Pada Mobil

Penyangga badan mobil selalu dilengkapi pegas yang kuat sehingga

goncangan yang terjadi pada saat mobil melewati jalan yang tidak rata dapat

diredam. Dengan demikian, keseimbangan mobil dapat dikendalikan.


Gambar 9. Peredaman getaran pada mobil

C. Peranan Sifat Elastis dalam Rancang Bangun

Untuk menentukan jenis logam yang akan digunakan dalam membangun

sebuah jembatan, pesawat, rumah, dan sebagainya maka modulus Young,

tetapan pegas, dan sifat elastis, logam secara umum harus diperhitungkan.

D. Contoh-Contoh Pemanfaatan Sifat Elastis dalam Olahraga

Di bidang olahraga, sifat elastis bahan diterapkan, antara lain, pada papan

loncatan pada cabang olah raga loncat indah dan tali busur pada olahraga

panahan. Karena adanya

papan yang memberikan

gaya Hooke pada atlit,

maka atlit dapat meloncat

lebih tinggi daripada


Gambar 10. Pengetahuan mengenai modulus young sangat penting dalam membuat berbagai bangunan

Gambar 11. Pemanfaatan bahan elastis pada olahraga

tanpa papan. Sedangkan tali busur memberikan gaya pegas pada busur dan

anak panah.

1. Kecendrungan pada suatu bahan untuk berubah dalam bentuk baik panjang, lebar, maupun tinggi

dengan massa yang tetap, yang disebabkan oleh gaya-gaya yang menekan atau menariknya dan akan

kembali ke bentuk semula pada saat gaya yang bekerja pada bahan ditiadakan.

Pernyataan di atas merupakan pengerttian dari…

a. Elatisitas

b. Sifat elastis

c. Sifat plastis

d. Modulus young

e. Tegangan dan regangan

2. Perhatikan pernyataan dibawah ini !

I. Pegas

II. Karet


evaluasi

III. Plastisin

IV. Tanah liat

Dari pernyataan di atas, yang termasuk bahan elastis adalah…

a. I,II

b. I,III

c. I,IV

d. II,IV

e. IV

3. Sebuah balok 10 kg dikaitkan pada sebuah kawat yang memiliki luas penampang 2,4 mm2. Jika g =

9,8 ms-2, tegangan yang dialami kawat tersebut adalah….

a. 4,09x107 Nm-2

b. 4,17x 107 Nm-2

c. 5,10x 107 Nm-2

d. 5,27x 107 Nm-2

e. 5,79x 107 Nm-2

4. Kawat logam panjangnya 80 cm dan luas penampang 4 cm2. Ujung yang satu diikat pada atap dan

ujung yang lain ditarik dengan gaya 50 N. Ternyata panjangnya

menjadi 82 cm. Regangan (strain) kawat adalah…

a. 0,5.10-2

b. 1,5.10-2

c. 2,5.10-2

d. 3,5.10-2

e. 4,5.10-2


5. Sobat punya sebuah kawat dengan luas penampang 2 mm2, kemudian diregangkan oleh gaya sebesar

5,4 N sehingga bertambah panjang sebesar 5 cm. Bila panjang kawat mula-mula adalah 30 cm,

berpakah modulus elastisitas dari kawat tersebut?

a. 1,53 x 106 N/m2

b. 1,3 x 106 N/m2

c. 1,65 x 106 N/m2

d. 1,62 x 106 N/m2

6. Dua buah kawat x dan y panjangnya masing-masing 1 m dan 2 m ditarik dengan gaya yang sama

sehingga terjadi pertambahan panjang masing-masing 0,5 mm dan 1 mm. Jika diameter kawat y dua

kali diameter kawat x, maka perbandingan modulus young kawat x terhadap kawat y adalah …..

a. 1 : 1

b. 1 : 2

c. 1 : 4

d. 2 : 1

e. 4 : 1

7. Sebuah batan besi yang panjangnya 2 m, penampangnya berukuran 4 mm x 2 mm. Modulus

elastisitas besi tersebut adalah 105 N/mm2. Jika pada ujung batang ditarik dengan gaya 40 N. Berapa

pertambahan panjang besi tersebut?

a. 1 mm

b. 0,1 mm

c. 0,01 mm

d. 0,001 mm

8. Seorang anak yang massanya 50 kg bergantung pada ujung sebuah pegas sehingga pegas bertambah

panjang 10 cm. Tetapan pegas bernilai...


A. 500 N/m

B. 5 N

C. 50 N/m

D. 20 N/m

E. 5000 N/m

9. Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diperlukan usaha 0,16 J. Gaya yang diperlukan

untuk meregangkan pegas tersebut sepanjang 2 cm diperlukan gaya sebesar...

A. 0,8 N

B. 1,6 N

C. 2,4 N

D. 3,2 N

E. 4,0 N

10. Dua pegas identic dirangkai seperti pada gambar di bawah ini!

Hitunglah nilai konstanta pengganti dari gambar dua pegas identic di atas, jika diketahui nilai k =

400 N/m2.

a. 100N/m

b. 200N/m

c. 300N/m

d. 400N/m

e. 500N/m


DAFTAR PUSTAKA

Handayani, Sri. 2009. Fisika 2. Jakarta : Departemen Pendidikn Nasional.

Widodo,Tri. 2009. Fisika 2. Jakarta : Departemen Pendidikn Nasional.

Saripudin, Aipp. 2009. Praktis Belajar Fisika. Jakarta : Departemen Pendidikn Nasional


13579site.files.wordpress.com · Web viewIndikator : 4.1 Menganalisis data hasil percobaan tentang...

Documents

Transcript of 13579site.files.wordpress.com · Web viewIndikator : 4.1 Menganalisis data hasil percobaan tentang...