RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Transkripsi

1 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 1 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Mengidentifikasi karakteristik gelombang transversal dan longitudinal Mengidentifikasi karakteristik gelombang mekanik dan elektromagnetik I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menyebutkan pengertian gelombang dengan benar dari demonstrasi/power point yang berisi film yang mengilustrasikan getaran pada tali atau cambuk atau pada slinki 2. Menjelaskan karakteristik gelombang dengan benar. 3. Menuliskan jenis gelombang dengan benar berdasarkan : a. Arah rambat. b. Medium perambatannya c. Letak amplitudo dan fasenya 4. Menghitung dengan benar cepat rambat gelombang = panjang gelombang x frekuensi [v = λ.f ] 5. Menyebutkan dengan benar masing-masing 3 contoh fenomena gelombang dalam kehidupan sehari-hari yang menguntungkan dan merugikan. II. Materi Ajar : 1. Gelombang adalah energi yang merambat

2 2. Ciri/karakteristik gelombang adalah : tidak adanya perpindahan partikel, yang ada yaitu perpindahan atau transfer energi. 3. Jenis-jenis Gelombang A. Berdasarkan arah rambatnya 1. Gelombang Transversal adalah Gelombang yang arah getarnya arah rambatnya contoh : gelombang pada tali 2. Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya arah rambatnya contoh : gelombang bunyi B. Berdasarkan Mediumnya 1. Gelombang Mekanik perlu medium Contoh : Gelombang pada tali, riak air, gelombang bunyi, dll 2. Gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium dlm merambat Contoh : Gelombang cahaya, gelombang radio, sinar UV, dll

3 C. Berdasarkan Amplitudo dan Fasenya 1. Gelombang Berjalan Amplitudo & fasenya sama di tiap titik yang dilalui gelombang 2. Gelombang Berdiri/diam Amplitudo & fasenya berbeda 4. Beberapa Besaran dalam Gelombang : Periode (T) adalah banyaknya waktu yang diperlukan untuk satu gelombang. Frekuensi (f) adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam waktu 1 sekon. Amplitudo (A) adalah simpangan maksimum suatu gelombang. Cepat rambat (v) adalah besarnya jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan waktu. Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam 1 periode. Atau besarnya jarak satu bukit satu lembah. Besaran panjang gelombang inilah yang hanya dimiliki oleh gelombang tetapi tidak dimiliki oleh getaran. Dalam sebuah gelombang sinus, panjang gelombang adalah jarak antara puncak:

4 Untuk menentukan cepat rambat gelombang digunakan persamaan ; v = λ.f atau v = λ/t Dimana λ adalah panjang gelombang (m) dan v adalah cepat rambat gelombang (m/s) III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan Apakah Anda pernah melihat seekor kerbau dicambuk? atau justru pernah dicambuk :D? Bagaimana bentuk cambuk yang dilecutkan? Berupa gelombang kan? Apa yang dirasakan oleh kerbau yang dicambuk? Jawabannya : sakit. Lalu mengapa sakit? Karena energi ditransfer ketika terjadi gelombang. Jadi sebenarnya Gelombang itu apa sih? Gelombang adalah energi yang merambat. 15 menit

5 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 2. Kegiatan Inti : *.Guru membimbing siswa dalam menentukan karakteristik gelombang dengan memberikan contoh kasus : Jika ada yang mengatakan pada Anda bahwa molekul air di pantai adalah molekul air dari laut yang kemudian menepi ke pantai, apakah Anda setuju? *.Guru membimbing siswa membuat kesimpulan bahwa karakteristik/ciri dari gelombang adalah : Tidak ada perpindahan partikel, Yang ada yaitu perpindahan atau transfer energi *.Guru menjelaskan tentang jenis-jenis gelombang *.Dengan bantuan guru, siswa mengulang kembali beberapa besaran yang telah dipelajari sebelumnya pada materi gelombang, yaitu A, λ, T, f, v. *. Dari simulasi, siswa menentukan besar A, λ, T, f, v. 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang secara umum Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Tes tertulis : post test / tes akhir 2. Bentuk instrumen : Uraian singkat Instrumen Evaluasi : Tes akhir 1. Sebutkan pengertian gelombang! 2. Sebutkan karakteristik gelombang!

6 3. a. Gelombang yang arah getarnya arah rambatnya disebut. b. Gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya disebut. c. Gelombang yang amplitudo & fasenya sama di tiap titik yang dilalui gelombang disebut. 4. Perhatikan gambar! Seorang siswa melakukan percobaan dengan menggunakan vibrator berfrekuensi 50 Hz menghasilkan pola seperti gambar di samping. Tentukan cepat rambat gelombang tersebut! 60 cm 5. Sebutkan masing-masing 2 contoh fenomena gelombang dalam kehidupan sehari-hari yang menguntungkan dan merugikan! KUNCI 1. Gelombang adalah energi yang merambat 2. Ciri/karakteristik gelombang adalah : tidak adanya perpindahan partikel, yang ada yaitu perpindahan atau transfer energi. 3. a. Gelombang transversal b. Gelombang elektromagnetik c. Gelombang berjalan 4. Diket : f = 50 Hz 3/2 λ = 60 cm Ditanyakan : ν? Jawab : 3/2 λ = 60 cm λ = 40 cm [2] ν = λ.f = = 2000 cms -1 [6] = 20 ms -1 [2] 5. Gejala gelombang yang menguntungkan : pantulan gelombang cahaya membuat kita dapat melihat, gelombang radio Gejala gelombang yang merugikan : gelombang tsunami, gelombang suara yang memekakkan.

7 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

8 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 2 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Mengidentifikasi persamaan gelombang berjalan dan gelombang diam/stasioner I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menuliskan dengan benar persamaan gelombang berjalan. 2. Menjelaskan arah rambat gelombang. 3. Menurunkan cepat getar dan cepat rambat gelombang. 4. Menurunkan persamaan percepatan gelombang. 5. Menghitung besar kecepatan dan percepatan pada gelombang berjalan. 6. Menentukan titik-titik yang sefase dan berlawanan fase pada gelombang. II. Materi Ajar : 1. Persamaan Gelombang Sinusoidal Jika tali yang sangat panjang dibentangkan dan salah satu ujungnya digetarkan terus menerus, maka pada tali akan terjadi gelombang berjalan di sepanjang tali, dengan persamaan gelombang: 2 y Asin( kx t) dimana k adalah bilangan gelombang dan v f = cepat rambat gelombang

9 dan v ( ), sehingga : 2 T k x t y Asin [2 ( ) ] T Y= ± A sin (ωt ± kx) v a y,max y,max dy A dt dv 2 A dt keterangan : y = simpangan getar di ( m atau cm ) A = Amplitudo ( m atau cm ) ω = kecepatan sudut ( rad/ s ) t = waktu ( s ) k = bilangan gelombang ( /m ) x = jarak suatu titik terhadap sumbu ( m atau cm ) λ (lambda) = panjang gelombang ( m atau cm ) 2. Ketentuan tanda :

10 3. Fase gelombang : III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan Dari tayangan yang terlihat, pola apa yang terbentuk pada kertas? Jawab : Pola gelombang 15 menit 2. Kegiatan Inti : *.Guru meminta siswa untuk mengingat kembali fungsi persamaan getaran, yaitu fungsi sinus, yaitu : Y = A sin ωt *.Karena fungsi gelombang terkait juga dengan fungsi posisi (x), 95 menit

11 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU maka perlu didefinisikan fungsi x ke dalam fungsi gelombang, yaitu : Y = A sin (ωt kx) *.Guru menjelaskan arah getar dan arah rambat gelombang *.Dengan bantuan guru, siswa dapat menurunkan kecepatan dan percepatan getar gelombang. *. Siswa menyelesaikan soal 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Mengevaluasi siswa dengan memberikan kuis 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang secara umum Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : Uraian singkat Instrumen Evaluasi : Latihan 1. Persamaan sebuah gelombang transversal yang berjalan sepanjang tali yang sangat panjang diberikan oleh : y = 6 sin (0,02πx + 4πt) Dimana x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Hitunglah : a. Amplitudo e. Kecepatan gelombang b. Panjang gelombang f. Percepatan gelombang c. Frekuensi d. Cepat rambat gelombang g. Arah rambat gelombang h. Arah getar gelombang 2. Manakah dua titik berikut ini yang memiliki fase sama atau berlawanan : a. P dan Q berjarak 3/2 λ

12 b. R dan S berjarak 2 λ c. T dan V berjarak 3½ λ d. V dan W berjarak 10 λ KUNCI 1. Diket : y = 6 sin ( 0,02πx + 4πt ) y = A sin ( kx + ωt ) Ditanyakan : a. A =? b. λ =? c. f =? d. v rambat =? e. v gel =? f. a gel =? g. Arah rambat gelombang =? h. Arah getar gelombang =? Jawab : a. A = 6 cm [2] b. K = 2π/λ = 0,02π λ = 2/0,02 = 100 cm [2] c. ω = 2πf 4π = 2π.f f = 2 Hz [2] d. v rambat = λ.f v rambat = = 200 cm/s v rambat = ω/k = 4π/0,02π = 200 cm/s atau [2]

13 e. v gel = Aω cos (kx + ωt) = 6. 4π sin (0,02πx + 4πt) = 24π sin (0,02πx + 4πt) [2] f. a gel = A ω 2 sin (kx + ωt) = 6. (4π) 2 sin (0,02πx + 4πt) = 96π 2 sin (0,02πx + 4πt) [2] g. Arah rambat gelombang (lihat tanda di depan x) = dari kanan ke kiri [2] h. Arah getar gelombang (lihat tanda di depan A) = ke atas terlebih dahulu [2] 2. a. beda fase 270 o c. berlawanan fase b. sefase d. sefase Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

14 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 3 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Mengidentifikasi persamaan gelombang berjalan dan gelombang diam/stasioner I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menuliskan persamaan energi gelombang 2. Siswa dapat menuliskan persamaan kecepatan pada percobaan Melde 3. Siswa dapat mengaplikasikan persamaan tersebut ke dalam pemecahan masalah. II. Materi Ajar : 1. Persamaan Energi Gelombang E ky 2 m, dimana k konstanta E m y 2 2 m 2 m 2. Cepat rambat gelombang transversal pada dawai/gitar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Melde :

15 v v F Fl m dimana F ( m.g) = gaya tegangan tali ( N ) μ = massa per satua panjang tali ( kg /m ) v = cepat rambat gelombang pada tali ( m/s ) III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan Apa yang terjadi pada gelas tersebut jika suara dengung terus diperdengarkan? Jawab : Gelas akan pecah Mengapa gelas pecah? Jawab : karena adanya energi berupa gelombang bunyi 15 menit 2. Kegiatan Inti : *.Guru meminta siswa untuk mengingat kembali fungsi energi getaran pada pegas, yaitu : Y = ½ k y 2 *.Karena fungsi energi getaran sama dengan energi gelombang maka persamaannya sama, yaitu : 95 menit

16 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU E ky 2 m, dimana k konstanta E m y 2 2 m 2 m *.Guru melanjutkan dengan bertanya : benarkah bunyi adalah salah satu bentuk gelombang? *.Guru lalu memperlihatkan tayangan gelombang bunyi yang divisualisasikan melalui osiloskop. *.Guru lalu meminta siswa untuk menyebutkan beberapa nama alat yang dapat berfungsi sebagai sumber bunyi. *.Guru lalu menyebutkan bahwa salah satu sumber bunyi adalah gitar/dawai, dimana kecepatan gelombang pada dawai dapat ditentukan melalui percobaan Melde *. Siswa menyelesaikan soal 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Mengevaluasi siswa dengan memberikan latihan 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang secara umum Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : Essay dan PG Instrumen Evaluasi : Latihan

17 1. Gelombang dengan frekuensi 200 Hz dan amplitudo 1 cm bergerak sepanjang tali 20 cm yang bermassa 0,06 kg dengan tegangan sebesar 50 N. (a) Berapakah energi total gelombang tali? (b) Hitunglah cepat rambat gelombang transversal pada tali! 2. Sebuah kawat sonometer yang panjangnya 2 m dan massanya 1 gr digantungkan beban yang massanya 1 kg (g = 10 m/s 2 ). Maka cepat rambat gelombang yang terjadi pada kawat tersebut sebesar... a. 1/2 m/s d. 20 m/s b. 1 m/s e m/s c. 10 m/s KUNCI 1. Diket : f = 200 Hz A = 1 cm l = 20 cm m = 0,06 Kg F = 50 N Dit : a. E =? b. v =? Jawab : a , , E m y m E E E E Joule

18 b. v v v Fl. m 50.0, 2 0, v 6 v 12,9 13 m/s 2. Diket : l = 2 m m = Kg F = m.g = = 10 N Dit : v =? Jawab : v v v Fl. m v v m/s Jadi jawabannya e m/s

19 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

20 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 4 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Menyelidiki sifat-sifat gelombang (pemantulan, pembiasan, superposisi, interferensi, dispersi, difraksi, dan polarisasi) serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai : 1. Melalui pengamatan dan literatur, siswa dapat menjelaskan sifat-sifat umum gelombang a. Refleksi/Pemantulan b. Refraksi/Pembiasan 2. Mengaplikasikan rumus sifat-sifat gelombang tersebut ke dalam pemecahan masalah. 3. Menyebutkan contoh penerapan sifat-sifat gelombang tersebut (refleksi dan refraksi) dalam kehidupan sehari-hari. II. Materi Ajar : 1. Sifat-sifat umum gelombang : a. Refleksi/Pemantulan adalah peristiwa pemantulan gelombang. Contoh : pemantulan suara, pemantulan cahaya dan lain-lain. 1. Pemantulan pada cermin datar Sifat-sifat bayangan pada cermin datar :

21 1. Bayangan bersifat maya (langsung dapat dilihat dengan mata tanpa memerlukan layar untuk melihatnya). 2. Tegak 3. Sama besar 4. Bersisian (kanan benda menjadi kiri bayangan) 5. Jarak benda ke cermin = Jarak bayangan ke cermin. Hukum Pemantulan : i r 1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar. 2. Sudut datang = sudut pantul ( i = r ) 2. Pemantulan pada cermin lengkung Cermin lengkung Cermin lengkung adalah cermin yang permukaan pantulnya merupakan sebuah kelengkungan yang sferis. Pemantulan Pada Cermin Cekung Sinar istimewa pada cermin cekung: Sinar datang sejajar sumbu utama cermin akan dipantulkan melalui titik fokus F Sinar datang melalui titik fokus F akan dipantulkan sejajar sumbu utama Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin M akan dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan tersebut. Pemantulan Pada Cermin Cembung Sinar istimewa pada cermin cembung:

22 Sinar datang sejajar sumbu utama cermin akan dipantulkan seakan-akan datang dari titik fokus F. Sinar datang menuju titik fokus F akan dipantulkan sejajar sumbu utama. Sinar datang menuju titik pusat kelengkungan cermin M akan dipantulkan kembali seakan-akan melalui titik pusat kelengkungan tersebut. Cermin cekung Cermin cekung b. Refraksi/Pembiasan peristiwa pembiasan gelombang. Contoh : sendok yang dimasukkan dalam gelas yang berisi air akan terlihat patah/bengkok.

23 Pembiasan pada lensa III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi

24 IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Guru membawa cermin datar ke dalam kelas kemudian memperlihatkan pada siswa. Memberi motivasi dengan pertanyaan : Apa yang terlihat pada kaca? Jawab : bayangan si pengamat Bagaimana sifat-sifat bayangan yang terbentuk? 1. Bayangan bersifat maya (langsung dapat dilihat dengan mata tanpa memerlukan layar untuk melihatnya). 2. Tegak 3. Sama besar 4. Bersisian (kanan benda menjadi kiri bayangan) 5. Jarak benda ke cermin = Jarak bayangan ke cermin 15 menit 2. Kegiatan Inti : *.Guru menjelaskan tentang pemantulan pada cermin dan pembiasan pada lensa berdasarkan power point *. Siswa menyelesaikan soal 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang cahaya Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas.

25 VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan dan PR 2. Bentuk instrumen : Uraian singkat dan PG Instrumen Evaluasi : Latihan Essay : 1. Dua buah cermin datar masing-masing panjangnya 1,6 m disusun berhadapan. Seberkas sinar jatuh tepat pada ujung salah satu cermin dengan sudut dating 45 o. sinar akan keluar dari cermin setelah mengalami pemantulan sebanyak. kali 2. Seorang perempuan berdiri sejauh 150 cm di depan cermin datar. Cermin tersebut digeser mendekati perempuan tadi sejauh 60 cm. Jarak bayangan awal dan bayangan akhir perempuan tersebut adalah cm

26 1. Sebuah benda berada di depan cermin cekung dengan fokus 15 cm. Bayangan yang terbentuk maya dengan perbesaran 5 kali. Jarak benda ke cermin adalah a. 45 cm d. 12 cm b. 36 cm e. 10 cm c. 18 cm 2. Sebuah cermin cekung dengan jarijari kelengkungan cermin 20 cm akan menghasilkan bayangan nyata dan diperbesar 2 kali jika benda diletakkan di muka cermin sejauh a. 60 cm d. 15 cm b. 45 cm e. 10 cm c. 30 cm 3. Cermin cekung sering digunakan dokter gigi untuk memeriksa lubang kecil. Alassan yang paling tepat karena a. cermin cekung adalah cermin positif b. cermin cekung adalah cermin negatif c. cermin cekung mampu memberikan bayangan nyata diperbesar d. cermin cekung mampu memberikan bayangan maya diperbesar e. cermin cekung selalu menghasilkan bayangan diperbesar 4. Sebuah benda diletakkan 4 cm di depan cermin cembung dengan jari-jari kelengkungan 40 cm. Perbesaran bayangan yang terbentuk adalah kali a. 1/4 d. 4/4 b. 2/4 e. 5/4 c. 3/4 5. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung adalah a. nyata, tegak, diperbesar b. maya, tegak, diperbesar c. nyata, terbalik, diperkecil d. maya, tegak, diperkecil e. maya, terbalik, diperkecil 6. Sebuah benda diletakkan 4 cm di depan cermin cembung yang berfokus 6 cm. Letak bayangan yang terbentuk adalah a. 6 cm di depan cermin b. 12 cm di belakang cermin c. 6 cm di belakang cermin d. 16 cm di depan cermin e. 12 cm di depan cermin 7. Sebuah benda diletakkan pada jarak 10 cm di depan lensa cembung yang berfokus 6 cm. Letak bayangan yang terbentuk adalah a. 15 cm d. 30 cm b. 20 cm e. 35 cm c. 25 cm 8. Sebuah lensa cembung memiliki jarak fokus 8 cm. Untuk memperoleh bayangan tegak dan diperbesar dua kali, maka benda harus diletakkan di a. 4 cm di depan lensa

27 b. 10 cm di belakang lensa c. 6 cm di depan lensa d. 12 cm di belakang lensa e. 8 cm di belakang lensa 9. Jika sebuah benda diletakkan pada jarak 4 cm di depan sebuah lensa divergen yang berfokus 12 cm, maka bayangan yang terbentuk adalah a. maya, tegak, diperbesar b. nyata, terbalik, diperbesar c. nyata, tegak, diperbesar d. nyata, terbalik, diperkecil e. maya, tegak, diperkecil KUNCI Essai kali cm Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

28 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 5 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Menyelidiki sifat-sifat gelombang (pemantulan, pembiasan, superposisi, interferensi, dispersi, difraksi, dan polarisasi) serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai : 1. Melalui pengamatan dan literatur, siswa dapat menjelaskan sifat-sifat umum gelombang a. Superposisi/penjumlahan b. Interferensi/penjumlahan gelombang yang koheren c. dispersi/penguraian, 2. Mengaplikasikan rumus sifat-sifat gelombang tersebut ke dalam pemecahan masalah. 3. Menyebutkan contoh penerapan sifat-sifat gelombang tersebut dalam kehidupan sehari-hari. II. Materi Ajar : 1. Sifat-sifat umum gelombang : a. Superposisi adalah penjumlahan dua gelombang atau lebih dapat melintasi ruang yang sama tanpa ada ketergantungan satu gelombang dengan yang lain. Contoh 2 gelombang yang datang dari kanan dan kiri akan menjadi tiada di tengah.

29 = = b. Interferensi adalah pertemuan dan pertindihan, atau superposisi gelombang yang koheren. Interferensi yang saling membangun disebut interferensi konstruktif sedangkan interferensi yang saling menghilangkan akan terjadi dan disebut interferensi destruktif. Interferensi terjadi jika : 1. koheren, artinya kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama. 2. Amplitudo harus sama atau hampir sama.

30 c. Dispersi adalah gejala penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik) (me, ji, ku, hi, bi, ni, u). Contoh : terjadinya pelangi, warna-warni pada disk, pada gelembung sabun, dan sebagainya. n n u m u m Ket : Φ = sudut dispersi δ m = sudut deviasi merah δ u = sudut deviasi ungu n u = indeks bias untuk warna ungu n m = indeks bias untuk warna merah β = sudut puncak prisma III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan Perhatikan gambar yang ada di slide (gambar berikut) 15 menit

31 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU Jika gelombang tersebut digabungkan, bagaimana bentuk penggabungan gelombang tersebut? Jawab : = Penggabungan atau penjumlahan dari gelombang itulah yang disebut dengan superposisi = 2. Kegiatan Inti : *.Guru menjelaskan tentang superposisi, interferensi dan dispersi berdasarkan power point *. Siswa menyelesaikan soal 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit

32 V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang cahaya Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : essay dan PG Instrumen Evaluasi : Essay 1. Suatu berkas sinar putih kita datangkan pada prisma kaca yang sudut pembiasnya Bila dianggap semua sinar mengalami deviasi minimum sedangkan n m = 1,51 ; n u = 1,53. Berapakah sudut dispersinya? PG 1. Dua celah dengan jarak 0,2 mm disinari tegak lurus. Garis terang ketiga terletak 7,7 mm dari pusat pada layar yang jaraknya 1 m dari celah. Panjang gelombang sinar yang digunakan adalah angstrom (A) (B) (C) (D) 5000 (E) Cahaya 5000 A datang pada celah kembar Young yang lebar antar celahnya 0,2 mm. Jarak layar ke celah 1,0 m. jarak antar dua garis terang yang berturutan pada layar adalah (A) 0,10 cm (B) 0,25 cm (C) 0,50 cm (D) 1,0 cm (E) 2,5 cm 3. Pada percobaan Young digunakan cahaya hijau. Untuk memperbesar jarak antara dua garis terang yang berdekatan pada layar dapat dilakukan dengan (1) menjauhkan layar dari celah (2) mengganti cahaya hijau dengan kuning

33 (3) memperkecil jarak antara celah (4) mengganti cahaya hijau dengan KUNCI merah Essai 1. (1,078 0 ) Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

34 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 6 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Menyelidiki sifat-sifat gelombang (pemantulan, pembiasan, superposisi, interferensi, dispersi, difraksi, dan polarisasi) serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai : 1. Melalui pengamatan dan literatur, siswa dapat menjelaskan sifat-sifat umum gelombang a. difraksi/pelenturan, dan b. polarisasi/pengutuban/pembatasan 2. Mengaplikasikan rumus sifat-sifat gelombang tersebut ke dalam pemecahan masalah. 3. Menyebutkan contoh penerapan sifat-sifat gelombang tersebut dalam kehidupan sehari-hari. II. Materi Ajar : 1. Sifat-sifat umum gelombang : a. Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang yang akan terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat sempit. Kita dapat melihat gejala ini dengan mudah pada cahaya yang melewati sela jari-jari yang kita

35 rapatkan kemudian kita arahkan pada sumber cahaya yang jauh, misalnya lampu neon. Garis terang (maksimum), bila: d.sin θ = n. λ ; n = 0, 1, 2, Garis gelap (minimum), bila: d.sin θ = ( n - 1/2 ) λ; n = 1, 2, 3,.. maka tetapan kisi d adalah: d = 1/N N= banyaknya garis (celah) per satuan panjang b. Polarisasi adalah pembatasan atau pengutuban dua arah getar menjadi satu arah getar. Contoh langit tampak biru. Polarisasi cahaya dapat terjadi karena beberapa hal berikut: pemantulan (Reflection) Prinsip polarisasi dengan pemantulan dimanfaatkan pada kacamata pelindung sinar matahari (sunglasses) dan lensa pembiasan (Reflaction) contoh : pembiasan pada kristal absorpsi selektif (Selective Absorption) Prinsip polarisasi dengan absorpsi selektif dimanfaatkan pada kamera polaroid hamburan (Scattering) contoh : langit tampak biru Mengapa langit tampak biru? Peristiwa ini disebabkan oleh hamburan cahaya yang telah diterangkan di atas. Berdasarkan analisis tentang proses hamburan cahaya dapat disimpulkan bahwa, untuk intensitas cahaya datang tertentu, intensitas cahaya yang dihamburkan bertambah dengan bertambahnya frekuensi. Karena cahaya biru memiliki frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi merah, maka

36 cahaya biru dihamburkan lebih banyak dari pada cahaya merah. Sebagai hasilnya maka langit tampak berwarna biru. III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan Jika kita merapatkan jari-jari kita dan kemudian diarahkan ke lampu neon, apa yang terjadi? Jawab : cahaya akan melewati sela jari-jari, hal inilah yang dikenal dengan difraksi 15 menit 2. Kegiatan Inti : *.Guru menjelaskan tentang difraksi dan polarisasi berdasarkan power point *. Siswa menyelesaikan soal 95 menit 3. Kegiatan Penutup c. Guru membantu siswa membuat kesimpulan d. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang cahaya Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas.

37 VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Instrumen Evaluasi : PG 1. Seberkas sinar monokromatik 5000 A datang tegak lurus kisi. Spektrum orde kedua membentuk sudut 30 0 dengan normal kisi. Jumlah celah per cm adalah (A) 2000 (B) 4000 (C) 5000 (D) (E) Kisi 3000 garis tiap cm mengakibatkan difraksi orde pertama pada sudut 8 0 (sin 8 0 = 0,14). Panjang gelombang cahaya adalah (A) 2700 A (B) 3700 A (C) A (D) 467 A (E) 4670 A 3. Jika bumi tidak beratmosfir, maka warna langit adalah (A) kuning (B) biru (C) abu-abu (D) hitam (E) putih 4. Efek yang hanya ditunjukan oleh gelombang transversal adalah (A) difraksi (B) pelayangan (C) interferensi (D) polarisasi (E) dispersi Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

38

39

40

41

42

43 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 7 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Menerapkan asas Doppler untuk gelombang bunyi I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menjelaskan faktor yang mempengaruhi kuat dan tinggi bunyi. 2. Membedakan audiosonik, infrasonik, dan ultrasonik. 3. Menyebutkan contoh audiosonik, infrasonik, dan ultrasonik. 4. Menuliskan rumus efek Doppler. 5. Menerapkan rumus efek Doppler pada soal. 6. Menyebutkan contoh kasus penerapan efek Doppler dalam kehidupan seharihari. II. Materi Ajar : 1. Bunyi merupakan gelombang mekanik yang dalam perambatannya arahnya sejajar dengan arah getarnya (gelombang longitudinal). 2. Bunyi bedasarkan frekuensinya dibedakan menjadi 3 macam yaitu : Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz. Makhluk yang bisa mendengan bunyii infrasonik adalah jangkrik. Audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz sampai dengan 20 khz. atau bunyi yang dapat didengar manusia.

44 Ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya lebihdari 20 khz. makhluk yang dapat mendengar ultrasonik adalah lumba-lumba. 3. Efek Doppler Efek DOPPLER terjadi karena frekuensi bunyi berubah jika sumber bunyi bergerak relative menjauhi atau mendekati pendengar. Dalam hal ini yang bergerak bisa sumber bunyi nya maupun pendengar nya, atau kedua-duanya. Jika sumber bunyi dan pendengar bergerak saling mendekat, maka frekuensi akan bertambah tinggi, begitu juga sebaliknya jika bergerak saling menjauh, frekuensi akan bertambah rendah. Hal ini pertama kali diteliti oleh Johann Christian Doppler ( ), oleh karena itu disebut efek Doppler. fp ( v vp ) fs ( v vs ) Keterangan : fp = frekuensi pendengar (Hz) fs = frekuensi sumber (Hz) v = kecepatan udara (m/s) v p = kecepatan pendengar (m/s) v s = kecepatan sumber (m/s) Dengan catatan : Vp bertanda + jika pendengar mendekat Vp bertanda - jika pendengar menjauh Vp bertanda - jika sumber mendekat Vp bertanda + jika sumber menjauh III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran :

45 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan Antara suara laki-laki dan perempuan, Suara mana yang lebih melengking? Jawab : Suara perempuan Apa yang menyebabkan hal itu? Jawab : frekuensi suaranya 15 menit 2. Kegiatan Inti : ; Guru menjelaskan bahwa penyebab perbedaan suara laki-laki dan perempuan (tinggi rendahnya nada) adalah frekuensi suara dan penyebab perbedaan teriakan dan bisik-bisik yaitu adanya perbedaan amplitudo. Bersama-sama siswa, guru mengingatkan kembali tentang definisi infrasonik, audiosonik dan ultrasonik. Guru meminta siswa menyebutkan beberapa contoh bunyi yang termasuk infrasonik, audiosonik dan ultrasonik. Peserta didik memperhatikan penjelasan efek Doppler yang disampaikan oleh guru. Peserta didik memperhatikan contoh soal penerapan efek Doppler yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal penerapan efek Doppler untuk dikerjakan oleh peserta didik. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan 25 menit

46 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU b. Memberikan tugas rumah berupa PR V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang bunyi Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Instrumen Evaluasi : PG 1. Sumber bunyi yang memancarkan bunyi dengan panjang gelombang 10 cm dan pendengar bergerak saling menjauhi dengan kecepatan masingmasing 60 m/s dan 40 m/s. Kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s. Frekuensi bunyi yang didengar adalah... a Hz d Hz b Hz e Hz c Hz 2. Tinggi rendah nada tergantung dari... a. frekuensi dan panjang gelombang b. frekuensi dan amplitudo c. panjang gelombang d. frekuensi e. amplitudo 3. Kuat lemahnya bunyi tergantung pada besar kecilnya... a. frekuensi gelombang bunyi b. panjang gelombang bunyi c. amplitude gelombang bunyi d. kecepatan gelombang bunyi e. semua salah 4. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 10 m/s menjauhi seorang pendengar yang tidak bergerak. Jika frekuensi bunyi 400 Hz dan kecepatan perambatannya 390 m/s, maka frekuensi gelombang bunyi yang terdengar adalah...

47 a. 380 Hz c. 400 Hz b. 390 Hz d. 410 Hz e. 420 Hz 5. Apabila kita hendak menaikkan tinggi nada dari suatu dawai maka dapat dilakukan dengan cara... a. panjang dawai diperbesar b. panjang dawai diperkecil c. penampang dawai diperbesar d. tegangan dawai diperkecil e.dawai diganti dengan dawai yang lain jenisnya 7. Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menuju stasiun sambil membunyikan peluitnya. Bunyi peluit kereta api tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 720 Hz. Laju suara di udara 340 m/s, maka frekuensi peluit kereta api tersebut adalah... a. 640 Hz c. 700 Hz b. 680 Hz d. 720 Hz e. 760 Hz 6. Sumber bunyi bergerak dengan kecepatan V mendekati pendengar diam, dibandingkan dengan sumber bunyi diam dan pendengar mendekati sumber bunyi dengan kecepatan yang sama, maka terdengar bunyi... a. yang sama tingginya b. yang pertama lebih tinggi dari pada yang kedua c. yang pertama lebih rendah dari pada yang kedua d. yang pertama makin keras dan yang kedua makin lemah e. yang pertama makin lemah dan yang kedua makin keras 8. Bunyi tidak dapat merambat dalam medium... a. udara d. gas nitrogen b. air e. Ruang hampa c. gas oksigen 9. Seorang guru seni suara memerintahkan seorang siswa yang menyuarakan nada sol, lebih keras lagi. Maka artinya siswa tersebut harus memperbesar : A. frekuensnya B. amplitudonya C. periodenya D. fasenya E. waktu getarnya

48 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

49 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN KELAS / SEMESTER : FISIKA : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 8 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menghitung besaran-besaran gelombang bunyi (intensitas bunyi dan taraf intensitas bunyi). II. Materi Ajar : 1. Intensitas Bunyi Intensitas bunyi adalah besarnya daya bunyi tiap satuan luas bidang. Dari definisi tersebut intensitas bunyi dapat dinyatakan dengan persamaan : I P A Dimana : P = daya bunyi ( watt ) A = luas bidang ( m 2 ) I = intensitas bunyi (waat/m 2 ) Apabila sumber bunyi berupa sebuah titik dan bersifat isotropis (menyebar ke segala arah), maka bidang yang

50 ditembus oleh daya bunyi merupakan bidang kulit bola ( A = 4πr 2 ). Maka persamaan intensitas bunyi di atas dapat dituliskan sebagai berikut : I P 4 r 2 dimana r = jarak sumber bunyi ke suatu titik. Dari persaman di atas, maka dapat disimpulkan bahwa intensitas bunyi di sutu titik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik tersebut ke sumber bunyi. Sehingga jika sebuah titik yang berjarak r 1 dari sumber bunyi memiliki intensitas I 1 dan titik yang berjarak r 2 dari sumber bunyi memiliki intensitas I 2, maka akan berlaku persamaan: I I r r Dimana : I 1 = intensitas bunyi di titik 1 (w/m 2 ) I 2 = intensitas bunyi di titik 2 (w/m 2 ) 2. Taraf Intensitas Bunyi ( TI ) Taraf Intensitas bunyi didefinisikan sebagai nilai logaritma dari perbandingan antara intensitas suatu bunyi dengan intensitas standar ( intensitas ambang pendengaran ). Besarnya Taraf Intensitas bunyi dinyatakan dengn persamaan : TI 10 log I I 0 dimana : TI = Taraf intensitas bunyi (db) I = intensitas bunyi ( w/m 2 ) I 0 = intensitas ambang pendengaran = w/m 2 Ambang pendengaran didefinisikan sebagai inensitas bunyi terkecil yang masih dapat didengar oleh telinga normal. (I 0 = w/m 2 ) 3. Hubungan Taraf Intensitas (TI) bunyi dan jumlah mesin (n) TIn TI1 10 log n

51 4. Hubungan Taraf Intensitas (TI) bunyi dan jarak sumber suara (r) TI 20 log r 2 2 TI1 r1 III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan Jika ada yang memekik di sekitar kita dan memekik di depan telinga kita, maka suara mana yang intensitasnya terdengar lebih besar? Jawab : Yang paling di depan telinga Mengapa? karena jaraknya lebih kecil, Artinya? intensitas bunyi berbanding terbalik dengan jaraknya. 15 menit 2. Kegiatan Inti : Peserta didik memperhatikan penjelasan tentang intensitas bunyi yang disampaikan oleh guru. Peserta didik memperhatikan contoh intensitas bunyi yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal intensitas bunyi untuk dikerjakan oleh peserta didik. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar 95 menit

52 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai hubungan intensitas bunyi dengan jarak. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan taraf intensitas bunyi yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal menentukan taraf intensitas bunyi untuk dikerjakan oleh peserta didik. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang bunyi Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG

53 Instrumen Evaluasi : PG 1. Suatu sumber bunyi dengan TI = 75 db. TI bila 10 sumber bunyi yang sama dibunyikan bersama-sama adalah. a. 11,87 db d. 85 db b. l8,75 db e. 150 db c. 75 db 2. Taraf intensitas bunyi pada sebuah titik yang ditimbulkan oleh sumber bunyi berbanding langsung dengan... a. intensitas bunyi di titik itu b. kebalikan intensitas bunyi di titik itu c. kebalikan dari logaritma intensitas bunyi di titik itu d. logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dan intensitas ambang bunyi e. intensitas ambang bunyi 3. Intensitas ambang pendengar dan ambang perasaan masing-masing watt/cm 2 dan l0-4 watt/cm 2. Taraf intensitas bunyi tersebut adalah... a. 1,25 db d. 16 db b. l,6db e. 80 db c. 8 db 4. Sebuah mesin ketik rata-rata menimbulkan taraf intensitas 60 db. Jika sepuluh mesin ketik dibunyikan bersama-sama, besar taraf intensitas bunyi adalah... a. 50 db d. 80 db b. 60 db e. 120 db c. 70dB 5. Taraf intensitas bunyi pada suatu jendela terbuka yang luasnya 1 m 2 adalah 60 db. Jika harga ambang bunyi watt/cm 2, maka daya akustik yang masuk melalui jendela tersebut adalah... a watt d watt b. l0-6 watt e.l0-16 watt c watt 6. Sebuah sepeda motor dengan knalpot terbuka membangkitkan taraf intensitas bunyi 90 db, maka jika 10 motor tersebut dibunyikan bersama, taraf intensitas menjadi.... a. 10 db d. 900 db b. 100 db e db c. 110 db 7. Yang dimaksud taraf intensitas bunyi adalah...

54 a. jumlah energi bunyi yang merambat b. perbandingan antara intensitas bunyi dan intensitas ambang c. jumlah frekuensi yang ditangkap flap detik oleh telinga d. logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dan intensitas ambang e. jumlah energi bunyi tiap satuan waktu tegak lurus dengan satuan luas bidang tersebut 10-6 watt, maka nilai x adalah... a. 5 d. 2 b.4 e. 1 c Efek yang hanya ditunjukkan oleh gelombang transversal adalah... a. difraksi d. efek Doppler b. pelayangan e. polarisasi c. interferensi 8. Satuan taraf intensitas bunyi dinyatakan dengan... a. watt. m -2 d. db. m -2 b. j. m -2 e. db c. watt 11. Bunyi tidak dapat merambat dalam medium... a. udara d. gas nitrogen b. air e. ruang hampa c. gas oksigen 9. Jika sebuah sepeda motor melewati seseorang, maka ia menimbulkan taraf intensitas (TI) sebesar 80 db. Bila sekaligus orang itu dilewati 10 sepeda motor seperti itu, maka taraf intensitasnya adalah... a. 8 db c.80 db b. 70 db d. 90 db e. 800 db 10. Taraf intensitas (TI) pada suatu jendela terbuka yang luasnya x m 2 adalah 60 db. Jika harga ambang bunyi watt/cm 2 maka daya akustik yang masuk melalui jendela 12. Pada permukaan suatu danau terdapat dua gabus yang terpisah satu dengan lainnya sejauh 60 cm. Keduanya turun naik bersama permukaan air dengan frekuensi 2 getaran per detik. Bila salah satu gabus berada di puncak bukit gelombang yang lainnya berada di lembah gelombang, sedangkan di antara kedua gabus itu terdapat satu bukit gelombang. Cepat rambat gelombang pada permukaan danau adalah... a. 20 cm/s d. 120 cm/s b. 30 cm/s e. 240 cm/s c. 80 cm/s

55 13. Intensitas bunyi dapat ditingkatkan dengan a. memperbesar frekuensi dan amplitudo b. memperbesar frekuensi saja c.memperkecil amplitudo dan memperbesar frekuensi d. memperkecil frekuensi dan amplitudo e. memperbesar amplitudonya saja intensitas bunyi pada jarak 3 meter dari sumber bunyi tersebut adalah. I 9 2 A. D B. E C Intensitas bunyi pada jarak 2 meter dari sumber bunyi adalah I. Maka Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

56 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN KELAS / SEMESTER : FISIKA : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 9 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Membedakan pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup. 2. Menghitung besaran-besaran gelombang bunyi yang dihasilkan oleh pipa organa tertutup, pipa organa terbuka, dan dawai. II. Materi Ajar : 1. Persamaan gelombang v f v f

57 2. Perbandingan nada-nada N o Alat Nada dasar Nada atas pertama Nada atas kedua 1 Dawai f n v 1 2 l n 1 1 l 1 l 2 l 2 l v v v v f f0 1 2 l 1 l f : f : f v v 3v 2l l 2l 3 l 2 2 l 3 v v 3v f2 2 2 l 2l 3 2 Pipa organa terbuka 3 Pipa organa tertutu p 1 l 1 l 2 l 2 l v v v v f f0 1 2 l 1 l f : f : f v v 3v 2l l 2l 3 l 2 2 l 3 v v 3v f2 2 2 l 2l 3 3 l 4 4 l 3 1 v 3v l f l l l 3 4 v v l f l v v 5v f2 4 2 l 4l v 3v 5v 5 f0 : f1 : f2 4l 4l 4l

58 III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan pertanyaan: Jika kita ingin membuat gitar menghasilkan suara yang lebih nyaring maka yang harus dilakukan adalah. Jawab : Mengencangkan stelan senar gitarnya. Mengapa? terkait dengan hukum Melde 15 menit v F F. l m 2. Kegiatan Inti : Perwakilan peserta didik diminta untuk membedakan pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai pola gelombang berdiri pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup. Peserta didik memperhatikan hubungan panjang gelombang dengan panjang pipa organa dan panjang dawai yang disampaikan oleh guru. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan perbandingan panjang pipa dan frekuensi pada pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal menentukan perbandingan panjang pipa dan frekuensi pada pipa organa terbuka dan pipa 95 menit

59 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU organa tertutup untuk dikerjakan oleh peserta didik. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang bunyi Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : Essay dan PG Essay : 1. Jika laju gelombang bunyi di udara 360 m/s, hitunglah panjang pipa organa a. terbuka dan b. tertutup yang memiliki frekuensi dasar 240 Hz.

60 KUNCI JAWABAN Skor 1. Diket : Pipa organa v = 360 m/s; f (dasar ) = 240 Hz. Dit : a. L terbuka b. L tertutup [2] Jwb. : a. L terbuka = ½ λ ; λ = v/ f λ = 1,5 m L = 0,75 m [4] b. L tertutup = ¼ λ L = 0,375 m [4] Instrumen Evaluasi : PG 1. Cepat rambat gelombang transversal pada tali V, sedangkan tegangannya F. Jika panjang dan massa tali tetap sedangkan tegangan pada tali diperbesar menjadi 4F, maka cepat rambat gelombang pada tali tersebut menjadi.... a. 16V d. 1 V b. 4V e. 1/4 V c. 2V 2. Pada seutas dawai terbentuk empat buah gelombang berdiri, panjang dawai 0,5 meter dan digetarkan dengan frekuensi 32 Hz, maka cepat rambat gelombang transversal tersebut adalah... a. 0,4 m/s c. 1,0 m/s b. 0,8 m/s d. 2,0 m/s e. 4,0 m/s 3. Apabila kita hendak menaikkan tinggi nada dari suatu dawai maka dapat dilakukan dengan cara... a. panjang dawai diperbesar b. panjang dawai diperkecil c. penampang dawai diperbesar d. tegangan dawai diperkecil e.dawai diganti dengan dawai yang lain jenisnya 4. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka pipa organa terbuka yang panjangnya 25 cm menghasilkan

61 nada dasar dan atas pertama masingmasing sebesar.... a. 680 Hz dan 2040 Hz b. 680 Hz dan 1360 Hz c. 6,8 Hz dan 20,4 Hz d. 6,8 Hz dan 13,6 Hz e. 340 Hz dan 680 Hz 5. Jika sebuah pipa. organa terbuka ditiup hingga timbul nada atas kedua, maka terjadilah... a. 4 perut dan 2 simpul b. 3 perut dan 4 simpul c. 4 perut dan 3 simpul d. 4 perut dan 4 simpul e. 4 perut dan 5 simpul 6. Seutas dawai panjangnya 0,8 meter. Jika tegangan dawai itu diatur sedemikian rupa sehingga kecepatan gelombang transversal yang dihasilkan 400 m/s, maka frekuensi nada dasarnya adalah... a. 640 Hz c. 320 Hz b.500 Hz d. 250 Hz e. 125 Hz 7. Sebuah dawai panjangnya 80 cm dipetik pada nada atas satu dan beresonansi dengan nada dasar sebuah pipa organa tertutup yang panjangnya 60 cm. Jika kecepatan bunyi dalam pipa organa 342 m/s, maka kecepatan getar dawai adalah m/s A. 171 B. 152 C. 124 D. 114 E. 98 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

62 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 10 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah. KOMPETENSI DASAR : 1.1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum INDIKATOR : Menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan cahaya dalam teknologi I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Memaparkan pemanfaatan bunyi dalam teknologi melalui kajian literature (misalnya pada NDT/USG) 2. Memaparkan pemanfaatan cahaya dalam teknologi melalui kajian literature (misalnya pada teknologi fotokopi, CD, OHP dan Scan) II. Materi Ajar : 1. NDT/UT Non destrtructive testing (NDT) Non destrtructive testing (NDT) adalah aktivitas tes atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau inspeksi. Pada dasarnya, tes ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan masih aman dan belum melewati damage tolerance. Material pesawat diusahakan semaksimal mungkin tidak mengalami

63 kegagalan (failure) selama masa penggunaannya.ndt dilakukan paling tidak sebanyak dua kali. Pertama, selama dan diakhir proses fabrikasi, untuk menentukan suatu komponen dapat diterima setelah melalui tahap-tahap fabrikasi. NDT ini dijadikan sebagai bagian dari kendali mutu komponen. Kedua, NDT dilakukan setelah komponen digunakan dalam jangka waktu tertentu. Tujuannya adalah menemukan kegagalan parsial sebelum melampaui damage tolerance-nya. Metode utama Non Destructive Testing meliputi: Visual Inspection Sering kali metode ini merupakan langkah yang pertama kali diambil dalam NDT. Metode ini bertujuan menemukan cacat atau retak permukaan dan korosi. Dalam hal ini tentu saja adalah retak yang dapat terlihat oleh mata telanjang atau dengan bantuan lensa pembesar ataupun boroskop. Visual inspection dengan boroskop Liquid Penetrant Test Metode Liquid Penetrant Test merupakan metode NDT yang paling sederhana. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat di permukaan terbuka dari komponen solid, baik logam maupun non logam, seperti keramik dan plastik fiber. Melalui metode ini, cacat pada material akan terlihat lebih jelas. Caranya adalah dengan memberikan cairan berwarna terang pada permukaan yang diinspeksi. Cairan ini harus memiliki daya penetrasi yang baik dan viskousitas yang rendah agar dapat masuk pada cacat dipermukaan material. Selanjutnya, penetrant yang tersisa di permukaan material disingkirkan. Cacat akan nampak jelas jika perbedaan warna penetrant dengan latar belakang cukup kontras. Seusai inspeksi, penetrant yang tertinggal dibersihkan dengan penerapan developer. Kelemahan dari metode ini antara lain adalah bahwa metode ini hanya bisa diterapkan pada permukaan terbuka. Metode ini tidak dapat diterapkan pada komponen dengan permukaan kasar, berpelapis, atau berpori.

64 Magnetic Particle Inspection Dengan menggunakan metode ini, cacat permukaan (surface) dan bawah permukaan (subsurface) suatu komponen dari bahan ferromagnetik dapat diketahui. Prinsipnya adalah dengan memagnetisasi bahan yang akan diuji. Adanya cacat yang tegak lurus arah medan magnet akan menyebabkan kebocoran medan magnet. Kebocoran medan magnet ini mengindikasikan adanya cacat pada material. Cara yang digunakan untuk memdeteksi adanya kebocoran medan magnet adalah dengan menaburkan partikel magnetik dipermukaan. Partikelpartikel tersebuat akan berkumpul pada daerah kebocoran medan magnet. Kelemahannya, metode ini hanya bisa diterapkan untuk material ferromagnetik. Selain itu, medan magnet yang dibangkitkan harus tegak lurus atau memotong daerah retak serta diperlukan demagnetisasi di akhir inspeksi. Eddy Current Test Inspeksi ini memanfaatkan prinsip elektromagnet. Prinsipnya, arus listrik dialirkan pada kumparan untuk membangkitkan medan magnet didalamnya. Jika medan magnet ini dikenakan pada benda logam yang akan diinspeksi, maka akan terbangkit arus Eddy. Arus Eddy kemudian menginduksi adanya medan magnet. Medan magnet pada benda akan berinteraksi dengan medan magnet pada kumparan dan mengubah impedansi bila ada cacat.

65 Keterbatasan dari metode ini yaitu hanya dapat diterapkan pada permukaan yang dapat dijangkau. Selain itu metode ini juga hanya diterapkan pada bahan logam saja. Ultrasonic Inspection Prinsip yang digunakan adalah prinsip gelombang suara. Gelombang suara yang dirambatkan pada spesimen uji dan sinyal yang ditransmisi atau dipantulkan diamati dan interpretasikan. Gelombang ultrasonic yang digunakan memiliki frekuensi MHz. Gelombang suara akan terpengaruh jika ada void, retak, atau delaminasi pada material. Gelombang ultrasinic ini dibnagkitkan oleh tranducer dari bahan piezoelektri yang dapat menubah energi listrik menjadi energi getaran mekanik kemudian menjadi energi listrik lagi. Radiographic Inspection Metode NDT ini dapat untuk menemukan cacat pada material dengan menggunakan sinar X dan sinar gamma. Prinsipnya, sinar X dipancarkan menembus material yang diperiksa. Saat menembus objek, sebagian sinar akan diserap sehingga intensitasnya berkurang. Intensitas akhir kemudaian direkam pada film yang sensitif. Jika ada cacat pada material maka intensitas yang terekam

66 pada film tentu akan bervariasi. Hasil rekaman pada film ini lah yang akan memeprlihatkan bagian material yang mengalami cacat. USG USG bekerja dengan cara memanfaatkan gelombang ultrasonik sebagai prinsip kerjanya. Jadi bukan dengan sinar X, seperti yang diduga awam. USG asalkan dikerjakan oleh ahlinya, relatif aman buat ibu dan janinnya. USG mempunyai frekuensi gelombang suara di atas 20 KHz ( gelombang per detik). Sebagai perbandingan gelombang suara yang dapat kita dengar seharihari adalah Hz. Untuk keperluan diagnostik dibutuhkan sumber suara dengan frekuensi 1-20 MHz. Namun yang digunakan pada umumnya adalah 3,5 MHz, 5 MHz, serta 7,5 MHz. Penggunaan 3,5 Mhz atau lebih untuk USG perabdominam dan 5 Mhz atau lebih untuk USG pervaginam. Kendati relatif aman, sebaiknya USG dilakukan 2 kali selama kehamilan, yaitu saat hamil muda (trimester I) dan trimester II (pada masa kehamilan minggu). Sedangkan pada trimester III biasanya dilakukan hanya atas indikasi. Mengapa demikian? Karena USG ini menggunakan gelombang frekuensi tinggi. Sehingga sebaiknya jika memang tidak perlu sekali jangan terlalu sering menggunakan USG. Selain itu tidak ada manfaatnya, kecuali kalau ada indikasi medisnya. Dan karena penggunaan gelombang frekuensi tinggi, sebaiknya USG ditangani oleh dokter yang ahli di bidang ini. Dokter yang menanganinya harus yang punya sertifikat. Sertifikat ini dapat diperoleh dengan mengikuti pendidikan mengenai USG di PUSKI. Dengan demikian USG akan menjadi aman digunakan. DUA PEMERIKSAAN Secara umum, pemeriksaan USG yang digunakan di bidang ilmu kebidanan ada 2 macam, yaitu perabdominal (lewat perut) dan pervaginal (lewat vagina). Cara lain bisa transperineal atau transrektal.

67 Pemeriksaan USG perabdominal biasanya dilakukan pada kehamilan yang sudah cukup besar (lebih dari 12 minggu). Karena ukuran janin yang sudah cukup besar, sehingga diperlukan probe (transduser yang mirip mikrofon) yang lebih besar pula. Karena memang tak memungkinkan untuk lewat vagina. Sedangkan pemeriksaan USG pervaginal biasanya dilakukan pada kehamilan kurang dari 12 minggu. Dengan dilakukan di usia muda kehamilan inilah maka kita dapat menentukan secara lebih pasti usia janin. Juga jumlah janin (kembar atau tidak), ukurannya, lokasi, denyut jantung, dan keadaan uterus maupun organorgan di sekitarnya. Dengan diketahuinya kelainan-kelainan pada janin secara dini maka memungkinkan bagi dokter untuk bertindak lebih cepat sehingga memberikan hasil yang lebih optimal. Selain itu, dengan pemeriksaan USG pervaginal, probe USG bisa lebih dekat ke organ genetalia interna. Probe inilah yang akan merekam gelombang suara yang dipantulkan oleh organ-organ tubuh si janin. Nah, dengan lebih dekat ke janin maka memungkinkan untuk mendapat gambaran yang lebih jelas. Selain itu, pasien juga jadi tak perlu repot untuk menahan air kencingnya. Perlu diketahui untuk pemeriksaan USG perabdominal ibu hamil akan diminta menahan air kencingnya sebelum pemeriksaan. Karena pada kehamilan trimester I, organ genitalia intern masih berada di bawah rongga panggul. Tertutup oleh massa usus yang berisi gas, selain juga dilindungi oleh tulang panggul sehingga menghalangi penjalaran gelombang USG. Untuk mengatasi hal itu harus dibantu dengan kandung kemih yang penuh. Dengan demikian kandung kemih itu akan mendesak massa usus keluar dari rongga panggul sehingga rahim terdesak lebih jauh. Itulah mengapa sering dikatakan juga air kemih itu sebagai jendela ventilasi untuk meneropong ke dalam. Yang jelas para ibu tidak perlu khawatir bahwa pemeriksaan pervaginal ini akan menyebabkan perdarahan atau keguguran. Karena pemeriksaannya tidak memerlukan manipulasi atau penekanan pada rahim. Sedangkan yang melalui perut, si ibu hamil harus berbaring telentang dan perutnya akan diberi minyak atau jelly. Kemudian sebuah transduser digerakkan perlahan-

68 lahan di permukaan perut. Pemakaian jelly ini berguna karena di atas kulit terdapat lapisan udara yang dapat memantulkan kembali gelombang suara yang datang. 2. Fotokopi mesin fotokopi (atau Copier) didefinisikan sebagai mesin yang bisa membuat salinan dokumen dan gambar visual lainnya dalam selembar kertas dengan cepat dan murah. Kebanyakan mesin fotokopi saat ini menggunakan teknologi yang disebut xerografi, proses pengeringan yang menggunakan panas. (Copiers juga dapat menggunakan teknologi output lainnya seperti tinta jet, tetapi xerografi merupakan standar yang sering digunakan.) Xerografi diperkenalkan pertama kali oleh Xerox di tahun 1949, dan secara bertahap menggantikan media pengganda yang dibuat oleh Verifax, fotostat, kertas karbon, mesin stensil mesin, dan mesin duplikasi lain. Salah satu pengembangan mesin ini ditujukan untuk mencegah infrastruktur perkantoran tanpa kertas yang digembar-gemborkan di awal revolusi digital. Cara Kerja Untuk melakukan sebuah proses duplikasi (penggandaan) dari dokumen asli menjadi dokumen hasil salinan, mesin fotokopi bekerja melalui berbagai tahap, yaitu sebagai berikut : Pengisian muatan: silinder drum elektrostatis dalam mesin dialiri oleh suatu kawat bertegangan tinggi yang disebut kawat korona (corona wire) atau kawat bermuatan. Drum memiliki lapisan bahan yang bersifat fotokonduktif. Sebuah photoconductor merupakan sebuah semikonduktor yang bisa menjadi konduktif ketika terkena cahaya. Penangkapan : Sebuah lampu terang menerangi dokumen asli, dan area putih dokumen asli (area yang tidak terkena tinta) meneruskan cahaya ke permukaan drum fotokonduktif. Bidang drum yang terkena cahaya menjadi konduktif, sehingga dibuang menuju ground. Luasan drum yang tidak terkena cahaya (bagian

69 tulisan/area hitam dari dokumen asli) tetap bermuatan negatif. Hasilnya adalah sebuah gambar listrik laten di permukaan drum. Pencitraan : Toner bermuatan positif. Ketika toner dimuntahkan ke drum untuk mendapatkan citra, toner tersebut tertarik dan meresap ke daerah-daerah yang bermuatan negatif (wilayah hitam). Pemindahan : Toner yang dihasilkan gambar pada permukaan drum ditransfer/dipindahkan dari drum ke sehelai kertas yang mempunyai muatan negatif lebih tinggi daripada permukaan drum. Pengeringan : Toner meleleh dan menempel pada kertas karena panas dan tekanan rol. Proses di atas merupakan contoh mesin fotokopi dengan sebuah drum dan kertas bermuatan negatif, serta toner bermuatan positif seperti yang terdapat dalam mesin fotokopi digital hari ini. Beberapa mesin fotokopi kuno, yang kebanyakan masih analog, menggunakan drum dan kertas bermuatan positif, dan serta toner bermuatan negatif. 3. CD VCD, CD dan DVD telah memberikan kemudahan untuk mneyimpan data, musik, gambar, dan film. Tentunya VCD, CD dan DVD tidak hanya bisa diputar pada VCD player, CD palyer dan DVD player, tapi juga bisa digunakan pada komputer. Video Compact Disc (VCD), Compact Disc (CD) dan Digital Video Disc (DVD) berbentuk cakram yang tipis. Nah, gimana cara kerjanya VCD, CD dan DVD agar bisa dibaca playernya. VCD, CD dan DVD memiliki lintasan seperti spiral (spiral track) yang menyimpan informasi. Untuk membaca data yang tersimpan di dalamnya, digunakan sinar laser sebagai pendektesi. Dan dari bentuknya yang seperti cakram yang tipis, jika dilihat dibawah mikroskop akan terlihat ada daerah naik. Daerah naik ini dinamakan dengan "pit" atau "lubang-lubang". Dan daerah yang lainnya adalah daeah yang datar yang disebut dengan "land" atau "dataran". Pit ini dilapisi oleh plastik yang transparan berfungsi sebagai pemantul cahaya laser yang diterima. Jika diamati ketika VCD, CD dan DVD berotasi pada palyernya,

70 akan terlihat pantulan sinar laser dari pit. Kemudian diteruskan pada sebuah detektor. Pantulan cahaya tadi berfluktuasi ketika melewati pit dan land. Fluktuasi inilah yanga akan mengirim data dalam bentuk angka-angka biner (0 dan 1). Agar sinar laser yang berfluktiasi ini dapat terdektesi oleh detektor, VCD, CD dan DVD ketebalannya ditentukan oleh interferensi destruktif. Sinar laser yang melewati pit, sebagian sinarnya juga dipantulkan melewati lintasan land. Kedua sinar yang melewati lintasan yang berbeda ini bergabung menjadi interferensi destruktif dengan ketebelan pit setengah panjang gelombang sinar laser yang jatuh pada tepi pit. Nah, dengan demikian cahaya laser dapat dideteksi oleh detektor hingga data atau informasi sampai dan kita pun dapat mendengarkan musik, film dan dapat melihat data dikomputer serta pada playernya. CD/VCD/DVD PLAYER yaitu perangkat elektronika yang berfungsi untuk memutar CD. Pada umumnya CD/VCD/DVD player yang ada saat ini sudah memiliki multi fungsi. Tidak hanya untuk memutar Video CD saja tetapi juga dapat untuk memutar MP3 ataupun CD Audio. Bahkan ada juga yang dilengkapi dengan game, radio, dan juga karaoke. Meskipun game yang ada termasuk dalam kategori game bawaan (game yang ada dalam program) dan tidak sehandal PS, tetapi kehadirannya sudah cukup menghibur. Untuk saat ini sudah ada DVD PLAYER yang menggunakan sambungan USB. Dengan menggunakan sambungan USB ini, maka kita dapat memutar file yang ada di media penyimpanan seperti flas disk. Dilihat dari alatnya, perbedaan paling mendasar dan menjadi keunggulan DVD player karena bisa membaca DVD dan VCD, sedangkan VCD Player tidak. Selain itu setiap piringan DVD punya banyak kemampuan seperti memiliki data resolusi suara digital sekitar 24 bit/96 KHz, dibandingkan CD standar yang hanya 16 bit/44.1 KHz. Gambar dan warna yang dihasilkannya pun lebih lembut dan hidup dengan adanya teknologi kompresi MPEG2. Meski murah, fitur yang diusung cukup komplit DVD menggunakan sistem error correction yang jauh lebih baik dari CD oleh sebab itu jika DVD terluka gores, maka data dalam DVD belum tentu menjadi rusak. Meskipun jika dibandingkan CD, data yang terancam dalam sebuah DVD akan lebih banyak untuk setiap goresan yang sama. Namun sistem koreksi yang

71 dimiliki oleh DVD akan membuatnya lebih mampu bertahan dibanding CD terhadap gangguan goresan. DVD player memiliki sistem kerja rangkaian yang ada dalam perangkat pemutar, dimana pada perangkat pemutar tersebut terdiri dari; Digital signal processing, Dobly pro_logic, MPEG, Digital analog Converter serta penguat lain yang menyertainya. CARA KERJA CD/VCD/DVD PLAYER Cara Kerja DVD Player tak ada bedanya dengan cara kerja CD Player, karena keduanya memiliki komponen optik yang mampu menyorotkan sinar laser berwarna merah ke arah permukaan piringan, atau tepatnya ke permukaan layer dari suatu piringan CD maupun DVD. DVD player mampu menguraikan (decode) data video MPEG-2 yang diubah menjadi video komposit standar, agar dapat dinikmati pada pesawat televisi, begitu juga dengan proses decoding audionya diterjemahkan oleh prosesor Dolby untuk dikirim menjadi sinyal audio yang berujung di perangkat speaker. Ada tiga komponen yang sangat mendasar dan paling diperlukan untuk sebuah DVD Player, seperti: 1.Motor penggerak putaran piringan yang berfungsi untuk mengontrol setiap gerakan putar dengan tingkat akurasi yang sangat presisi. Motor ini sangat membantu proses pembacaan trak yang memiliki putaran antara 200 sampai dengan 500 RPM. 2.Sebuah laser dan lensa yang menjadi perangkat utama dalam memfokuskan pembacaan data dari piringan menggunakan penembakan sistem laser, biasanya laser ini sangat kompatibel dengan jenis piringan CD. Kalau CD bekerja pada laser dengan panjang gelombang 780 nanometer, sedangkan untuk DVD pada 635 atau 650 nanometer. 3.Trak mekanik (tracking mechanism) yang merupakan perangkat bantu yang bertugas menggerakkan laser beam mengikuti gerak trak beralur spiral dari setiap piringan. Sistem tracking ini mampu bergerak dengan resolusi tingkat mikron. Didalam DVD Player terdapat komponen berbasis teknologi komputer yang

72 dikemas dalam blok data berbentuk IC (Integrtated Circuit), dimana salah satunya mengarah ke modul DAC (Digital Analog Converter) yang memang berfungsi untuk menangani data audio dan video, atau bahkan langsung menuju ke komponen dengan format digital, seperti data video digital. Prinsip kerja DVD Player yang paling fundamental terletak pada pemfokusan dari laser ketika melakukan pembacaan pit-pit dijalur trak, karena titik kerjanya harus dapat terfokus pada setiap permukaan bidang pantul. Ini sangat menentukan terutama waktu menjalankan jenis piringan DVD yang memiliki double-layer, karena dalam satu muka terdapat dua lapis reflektor yang masing-masing memiliki jarak yang berbeda, sehingga titik fokusnya juga tidak sama. Untuk lapis pertama dibuat sebagai bidang reflektif semi-transparan, dimana laser juga harus mampu menembusnya ketika membaca data pada layer inti yang berada di lapis kedua. Setiap sorotan laser akan langsung mengenai lapisan pemantul bahan polycarbonate dari piringan DVD, kemudian dipantulkan kembali ke komponen opto-electronic yang bertugas mendeteksi setiap perubahan cahaya yang dipantulkan. Jadi dari opto-electronic tersebut kemudian diterjemahkan menjadi kode-kode binary yang biasa disebut bit. Pekerjaan paling berat dalam sistem pembacaan dari piringan DVD adalah pada saat menjaga posisi sorotan laser yang harus tetap fokus ditengah-tengah jalur trak data.tugas ini dibebankan pada tracking system yang selalu bergerak kontinu dari tengah ke pinggir piringan, sehingga akan terjadi pergeseran laser dari arah dalam bergerak keluar secara linier. Kecepatan dari pembacaan datanya juga berlangsung konstan, ini dapat kita buktikan melalui gerakan motor spindle yang berputar semakin lambat ketika mata laser mulai menuju ke pinggir piringan DVD 4. OHP Di bawah ini akan dijelaskan bagian pokok dan cara kerja dari OHP.

73 1. Kepala Proyektor (Proyector Head). Kepala Projektor adalah suatu bagian yang berisi lensa-lensa objektive dan kaca pemantul untuk mengarahkan sinar ke arah layar. 2. Pengontrol Focus (Focus Cotrol) Dengan memutar-mutar bagian ini kepala proyektor akan bergerak naik/turun untuk memperjelas (memfocus) gambar pada layar). 3. Tempat transparan/benda yang akan diproyeksikan (projection stage). 4. Lensa fresnel (fresnel lens), yaitu kondensor khusus yang berguna untuk memusatkan cahaya yang memancar dari lampu ke arah kepala proyeksi. 5. Scroll atau rol penggulung transparan. 6. Lampu (projection lamp). 7. Pemantul (reflector). 8. Kipas pendingin (van). 9. Rumah/badan proyektor 10. Switch/saklar pengatur untuk menghidupkan dan mematikan lampu dan motor pada kipas. Cara kerja Overhead Proyektor (OHP) Proyektor overhead biasanya terdiri dari sebuah kotak besar berisi sebuah lampu yang sangat terang dan kipas untuk mendinginkannya. Di atas kotak itu, biasanya

74 pada lengan panjang, adalah cermin dan lensa yang memfokuskan dan meneruskan cahaya sampai ke depan bukan. Transparansi ditempatkan di atas lensa untuk ditampilkan. Cahaya dari lampu bergerak melalui transparansi dan menjadi cermin di mana ia bersinar maju ke sebuah layar untuk ditampilkan. Cermin ini memungkinkan baik presenter dan audiens untuk melihat gambar pada saat yang sama, presenter memandangi transparansi seolah-olah menulis, penonton melihat ke depan di layar. Tinggi cermin ini dapat disesuaikan, baik fokus gambar dan membuat gambar lebih besar atau lebih kecil tergantung pada seberapa dekat proyektor ini ke layar. Focal-panjang Overhead Proyektor berkualitas lebih baik menawarkan roda penyesuaian atau sekrup di tubuh proyektor, untuk memindahkan lampu menuju atau menjauh dari lensa fresnel. Ketika cermin di atas lensa tersebut akan dipindahkan terlalu tinggi atau terlalu rendah, bergerak keluar dari jarak fokus terbaik untuk gambar merata putih, menghasilkan gambar diproyeksikan dengan baik warna biru atau coklat fringing di sekitar tepi luar layar.. Memutar roda bergerak penyesuaian lampu untuk memperbaiki jarak fokus dan mengembalikan citra diproyeksikan semua-putih. Pencerahan Teknologi lampu proyektor overhead biasanya sangat sederhana dibandingkan dengan LCD proyektor DLP modern atau video. Sebagian besar biaya sangat tinggi menggunakan daya lampu halogen yang mungkin mengkonsumsi hingga 750 watt belum menghasilkan gambar, cukup redup menguning. Sebuah blower tinggi aliran diperlukan untuk menjaga bola dari mencair sendiri karena output panas. Lebih jauh, panas yang sangat biasanya menyebabkan lampu halogen gagal cepat, sering berlangsung kurang dari 100 jam sebelum gagal dan membutuhkan pengganti. Sebuah LCD modern atau DLP menggunakan lampu busur yang lebih tinggi kemanjuran bercahaya dan berlangsung selama ribuan jam. Sebuah negatif ke LCD / teknologi DLP adalah waktu pemanasan diperlukan untuk lampu busur, tapi itu yang pada gilirannya instan-lampu halogen bahwa mungkin merupakan faktor terbesar dalam kecepatan tinggi mereka gagal. Proyektor overhead yang lebih tua menggunakan lampu tubuh tabung kuarsa hanya mengandung filamen, yang dipasang di atas sebuah mangkuk reflektor berbentuk

75 dipoles. Namun karena lampu itu digantung di atas dan di luar reflektor, sejumlah besar cahaya itu, ia dilemparkan ke samping proyektor di dalam tubuh yang terbuang dan memerlukan lampu yang sangat besar untuk pencahayaan layar yang cukup. Proyektor yang lebih baru menggunakan lampu terpadu dan perakitan reflektor berbentuk kerucut yang memungkinkan lampu yang akan terletak jauh di dalam reflektor agar cahaya lebih fokus terhadap lensa fresnel, memungkinkan untuk lampu bawah kekuasaan. Inovasi paling baru untuk proyektor overhead yang terintegrasi dengan lampu / reflektor adalah swap-cepat dual-lampu kontrol, yang memungkinkan dua lampu yang harus diinstal di dalam rongganya proyektor bergerak. Jika salah satu lampu gagal selama presentasi, presenter hanya dapat pindah tuas untuk geser ke posisi cadangan dan lanjutkan dengan presentasi, tanpa perlu membuka unit proyeksi atau menunggu bola gagal dingin sebelum baterai dipasang kembali. 5. Scan Seperti yang sudah kita tahu sebelumnya bahwa cara kerja mesin scanner mirip dengan mesin fotokopi (masih ingat kan artikel tentang scanner?). Namun cara kerja mesin scanner tidak sama persis seperti mesin fotokopi. Sedangkan scanner akan menampilkan hasilnya di layar komputer dan kemudian dapat di simpan sebagai sebuah file digital. bagaimanakah sebenarnya cara kerja mesin scanner itu? yuk kita simak penjelasan berikut ini. Cara kerja scanner adalah sebagai berikut:

76 Ketika kalian meletakkan gambar/kertas diatas permukaan kaca scanner/pemindai dan menekan tombol mouse untuk memulai memindai yang terjadi adalah cahaya yang dipancarkan lampu scanner ke gambar akan segera dipantulkan, kemudian pantulan yang dihasilkan akan dibaca oleh sejumlah cermin menuju lensa scanner. Cahaya pantulan tersebut akhirnya akan sampai ke sensor CCD (CCD merupakan komponen inti dari scanner yang fungsinya untuk menangkap gambar/tulisan). Kemudian sensor CCD akan mengukur intensitas cahaya dan panjang gelombang yang dipantulkan dan mengubahnya menjadi tegangan listrik analog. Selanjutnya tegangan analog tersebut akan diubah menjadi nilai digital oleh ADC (Analog to Digital). Sinyal digital dari sensor CCD akan dikirim ke papan logik dan dikirimkan kembali ke komputer dalam bentuk data digital yang menunjukan warna pada titik-titik gambar yang dipantulkan. Gambar/tulisan yang telah terlihat di layar monitor komputer dapat disimpan ataupun diedit sesuai dengan kebutuhan. III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi kelompok IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan memperlihatkan sebuah gambar hasil USG, apa kepanjangan dari USG? Jawab : Ultra Sonografi Kegiatan Inti : Tugas kelompok diberikan 1 minggu sebelum proses pembelajaran dilaksanakan. Guru membagi peserta didik dalam pembentukan kelompok, 15 menit 95 menit

77 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU masing-masing kelompok terdiri dari 5-6 siswa laki-laki dan perempuan yang berbeda kemampuannya. Guru membagi tugas kelompok: kelompok 1 diberi tugas untuk menjelaskan fungsi dan prinsip kerja NDT. kelompok 2 diberi tugas untuk menjelaskan fungsi dan prinsip kerja USG. kelompok 3 diberi tugas untuk menjelaskan fungsi dan prinsip kerja CD. kelompok 4 diberi tugas untuk menjelaskan fungsi dan prinsip kerja OHP. kelompok 5 diberi tugas untuk menjelaskan fungsi dan prinsip kerja mesin fotokopi. kelompok 6 diberi tugas untuk menjelaskan fungsi dan prinsip kerja scanner. Setiap kelompok diminta melaporkan hasil pengamatannya dalam bentuk karya tulis. Setiap kelompok diminta untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan kelompok yang lain. Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi yang sebenarnya. 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang pemanfaatan gelombang Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : paper/makalah 2. Bentuk instrumen : tulisan ilmiah

78 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

79 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 11 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.1. Memformulasikan gaya listrik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik, energi potensial listrik serta penerapannya pada keping sejajar INDIKATOR : Mendeskripsikan gaya elektrostatik (hukum Coulomb) pada muatan titik I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Mendefinisikan gaya Coulomb atau gaya listrik. 2. Memformulasikan gaya listrik bagi muatan titik. 3. Mengaplikasi gaya listrik ke dalam penyelesaian soal. II. Materi Ajar : 1. Gaya Coulomb / Gaya Listrik Charles Augustin de Coloumb adalah orang yang pertama kali meneliti bagaimana interaksi antara 2 buah muatan. Muatan yang sejenis, akan menghasilkan gaya tolak-menolak. Dan sebaliknya, muatan yang berbeda jenis, akan menghasilkan gaya tarik-menarik.. Gaya coulomb atau gaya listrik yang timbul antara bendabenda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar

80 muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda bermuatan listrik tersebut. gaya coulomb antara dua benda bermuatan listrik Jika benda A memiliki muatan q 1 dan benda B memiliki muatan q 2 dan benda A dan benda B berjarak r satu sama lain, gaya listrik yang timbul di antara kedua muatan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut Dimana F adalah gaya listrik atau gaya coulomb dalam satuan newton k adalah konstanta kesebandingan yang besarnya 9 x 10 9 N m 2 C 2 muatan q dihitung dalam satuan coulomb (C) konstanta k juga dapat ditulis dalam bentuk k 1 4 o dengan ε 0 adalah permitivitas ruang hampa yang besarnya 8,85 x C 2 N 1 m 2 Gaya listrik merupakan besaran vektor sehingga operasi penjumlahan antara dua gaya atau lebih harus menggunakan konsep vektor, yaitu sesuai dengan arah dari

81 masing-masing gaya. Secara umum, penjumlahan vektor atau resultan dari dua gaya listrik F 1 dan F 2 adalah sebagai berikut. 1. untuk dua gaya yang searah maka resultan gaya sama dengan penjumlahan dari kedua gaya tersebut. Adapun, untuk dua gaya yang saling berlawanan, resultan gaya sama dengan selisih dari kedua gaya R = F 1 + F 2 dan R = F 1 F 2 2. untuk dua gaya yang saling tegak lurus, besar resultan gayanya adalah 3. untuk dua gaya yang membentuk sudut θ satu sama lain, resultan gayanya dituliskan sebagai berikut Untuk penjumlahan lebih dari dua gaya, perhitungannya dapat menggunakan metode analitis (lihat pembahasan tentang analisis vektor). III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan memberikan pertanyaan : Jika penggaris mika yang telah digosok dengan kain wol, 15 menit

82 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU didekatkan dengan serpihan kertas, apa yang terjadi? Jawab : kertas akan tertarik kea rah penggaris mika. Apa yang terjadi jika dua buah benda bermuatan yang berbeda jenis didekatkan? Bagaimana jika benda tersebut sejenis? Jawab : benda yang berbeda jenis muatannya jika didekatkan akan tolak menolak ; jika sejenis, tarik menarik. 2. Kegiatan Inti : 1. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian gaya listrik. 2. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai perumusan gaya listrik yang dihasilkan oleh muatan titik. 3. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan gaya listrik yang dihasilkan oleh muatan titik yang disampaikan oleh guru. 4. Guru memberikan beberapa soal menentukan gaya listrik oleh satu atau sejumlah muatan untuk dikerjakan oleh peserta didik. 5. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : penggaris mika, benang wol dan serpihan kertas Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian :

83 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Instrumen Evaluasi : PG 1. Jika dua buah muatan sama besar yang terpisah sejauh 8,0 cm memberikan gaya Coulomb 5,625 N maka besar masing-masing muatan adalah (dalam mikrocoulomb) A. 1,0 B. 1,8. C. 2,0. D. 2,4. E. 4,0. 2. Muatan A dan B terpisah 2,0 m, muatan A adalah +1,0 C, dan muatan B adalah +2,0 C. Muatan C (+2,0 C) diletakkan diantara keduanya pada suatu titik tertentu, sehingga gaya pada C adalah nol. Berapa jauh muatan C itu dari muatan A? A. 1,0 m B. 0,83 m C. 0,67 m D. 0,50 m E. 0,36 m 3. Dua buah muatan positif yang terpisah pada jarak 3,00 m saling tolak menolak dengan gaya Coulomb 3,75 N. Jika jumlah kedua muatan itu adalah 1, C, maka besar masing-masing muatan adalah (dalam mikrocoulomb) A. 50 dan 100 B. 25 dan 150 C. 25 dan 125 D. 50 dan 125 E. 75 dan Terdapat tiga benda bermuatan yaitu A, B dan C. Jika A menarik B dan B menolak C maka : (I) A dan C bermuatan sejenis (II) A menarik C (III) C bermuatan positif bila A negatif (A) hanya I (B) hanya II (C) hanya III (D) II dan III (E) I dan II 5. Terdapat dua partikel bermuatan A dan B yang berinteraksi. Jika besar muatan A dua kali B maka perbandingan gaya listrik yang dialami A dan B adalah... (A) 1 : 2 (B) 2 : 1 (C) 1 : 1

84 (D) 4 : 1 (E) Tergantung jarak A dan B 6. Dua buah partikel masing-masing bermuatan 2μC dan -4 μc berada di udara terpisah pada jarak 3 cm. Besar gaya tarik-menarik yang ditimbulkan adalah... N (A) 0,2 (B) 3,0 (C) 40 (D) 72 (E) Sebuah benda bermassa dan bermuatan listrik positif mengambang di udara akibat pengaruh gaya gravitasi dan gaya listrik (gaya Coulomb). Maka arah medan listrik pada benda tersebut adalah ke... (A) Atas (B) Bawah (C) Utara (D) Selatan (E) Timur 8. Partikel A bermuatan μc dan partikel B bermuatan 60 μc terletak di udara dan terpisah pada jarak 10 cm satu sama lain. Partikel C bermuatan positif, berada di sekitar partikel A dan B sehingga gaya Coulomb yang dialami partikel C = nol. Letak partikel C adalah... (A) 30 cm dari A dan 40 cm dari B (B) 40 cm dari A dan 30 cm dari B (C) 40 cm dari A dan 20 cm dari B (D) 30 cm dari A dan 20 cm dari B (E) 25 cm dari A dan 15 cm dari B Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

85 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 12 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.1. Memformulasikan gaya listrik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik, energi potensial listrik serta penerapannya pada keping sejajar INDIKATOR : Mengaplikasikan hukum Coulomb untuk mencari medan listrik bagi muatan titik I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Memformulasikan kuat medan listrik bagi muatan titik. 2. Mengaplikasi kuat medan listrik ke dalam penyelesaian soal. II. Materi Ajar : 1. Kuat medan listrik Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik.

86 Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan menggunakan garisgaris gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik dengan arah keluar dari muatan tersebut sedangkan sebuah muatan negatif memiliki garis gaya listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut. Besar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik. Jika sebuah muatan uji q diletakkan di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan, kuat medan listrik E benda tersebut adalah besar gaya listrik F yang timbul di antara keduanya dibagi besar muatan uji. Jadi, dituliskan F = q E Adapun kuat medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik q di suatu titik yang berjarak r dari benda tersebut dapat dituliskan sebagai berikut Di sini kuat medan listrik dituliskan dalam satuan N/C. III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, simulasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Apa yang dimaksud dengan medan listrik? Jawab : Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan 15 menit

87 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU listrik yang masih mengalami gaya listrik 2. Kegiatan Inti : 1. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian medan listrik. 2. Perwakilan dari peserta didik diminta untuk menyebutkan arah medan listrik. 3. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai perumusan medan listrik yang dihasilkan oleh muatan titik dan distribusi muatan. 4. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan medan listrik yang dihasilkan oleh muatan titik dan distribusi muatan yang disampaikan oleh guru. 5. Guru memberikan beberapa soal menentukan kuat medan listrik oleh satu atau sejumlah muatan untuk dikerjakan oleh peserta didik. 6. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang kuat medan listrik Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. LKS Fisika

88 VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : essay dan PG Instrumen Evaluasi : 1. Hitunglah besarnya kuat medan listrik pada jarak 1 cm dari sebuah muatan positif sebesar 10-6 Coulomb. 2. Kuat medan listrik yang disebabkan oleh sebuah muatan titik +4 nc yang terletak di udara pada suatu titik adalah 10 4 N/C. Jarak titik tersebut dari muatan adalah... (A) 2 cm (D) 6 cm (B) 3 cm (E) 8 cm (C) 4 cm 3. Dua buah partikel A dan B masing-masing bermuatan listrik +20μC dan +45μC terpisah dengan jarak 15 cm. Jika C adalah titik yang terletak di antara A dan B sedemikian sehingga medan di C sama dengan 0, maka letak C dari A (dalam cm) adalah A. 2 D. 6 B. 3 E. 9 C Dua buah muatan titik + 2 μc dan -4 μc terletak di udara, jarak antara kedua muatan 4 cm. Kuat medan listrik yang disebabkan oleh kedua muatan pada suatu titik yang terletak di tengah-tengah kedua muatan...n/c (A) 7,50 x 10 9 (D) 3,00 x 10 8 (B) 1,35 x 10 8 (E) 7,50 x 10 8 (C) 2,70 x Dua buah partikel A dan B masing-masing bermuatan listrik +20 μc dan +45 μc terpisah dengan jarak 15 cm. Jika C adalah titik yang terletak diantara A

89 dan B sedemikian rupa sehingga medan di C sama dengan nol, maka letak C dari A adalah...cm (A) 2 (D) 5 (B) 3 (E) 6 (C) 4 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

90 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 13 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.1. Memformulasikan gaya listrik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik, energi potensial listrik serta penerapannya pada keping sejajar INDIKATOR : Memformulasikan energi potensial listrik dan kaitannya dengan gaya/medan listrik dan potensial listrik I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Memformulasikan energi potensial listrik. 2. Mengaplikasi energi potensial listrik ke dalam penyelesaian soal. 3. Memformulasikan potensial listrik. 4. Mengaplikasi potensial listrik ke dalam penyelesaian soal. II. Materi Ajar : 1. Energi Potensial listrik Suatu muatan listrik dapat memberikan gaya listrik yang bergantung pada jenis muatannya. Gaya listrik itu ditimbulkan karena adanya energi potensial pada muatan tersebut dengan energi potensial listrik adalah : Ep qq. r 1 2 k atau Ep = W = q.v,

91 karena energi potensial listrik adalah usaha/kerja yang dibutuhkan untuk membawa muatan-muatan ke suatu titik. 2. Potensial listrik Jika suatu benda bermuatan positif (a) ditempatkan dalam suatu medan listrik dari muatan lain yang lebih besar (b), maka benda (a) tersebut akan akan mendapatkan gaya listrik. Jika muatannya sejenis, maka gaya yang bekerja akan menjauhkan benda tersebut (a) dari satu titik ke titik lain. Karena gaya tersebut dapat memindahkan muatan lain, maka gaya tersebut dapat dikatakan telah melakukan suatu usaha. Karena adanya usaha tersebut, maka dapat kita katakan bahwa kedua muatan tersebut memiliki beda potensial. Dapat disimpulkan bahwa potensial listrik atau tegangan adalah besarnya usaha yang harus dilakukan untuk menggerakkan suatu muatan listrik sebesar 1 Coloumb. Potensial listrik tersebut dapat dirumuskan : V= W/q = E.d kq V= r Dimana : V = Potensial Listrik (Volt) W = Usaha yang dilakukan (Joule) Q = Muatan Listrik (Coloumb) III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, simulasi

92 IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Apa yang dimaksud dengan medan listrik? Jawab : Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik 15 menit 2. Kegiatan Inti : 1. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian energi potensial listrik. 2. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai perumusan energi potensial listrik yang dihasilkan oleh muatan titik. 3. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan energi potensial listrik yang dihasilkan oleh muatan titik yang disampaikan oleh guru. 4. Guru memberikan beberapa soal menentukan energi potensial listrik oleh satu atau sejumlah muatan untuk dikerjakan oleh peserta didik. 5. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 6. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian potensial listrik. 7. Peserta didik memperhatikan rumusan untuk mendapatkan persamaan potensial listrik yang disampaikan oleh guru. 8. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan potensial listrik yang disampaikan oleh guru. 9. Guru memberikan beberapa soal menentukan potensial listrik 95 menit

93 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU oleh satu atau sejumlah muatan untuk dikerjakan oleh peserta didik. 10. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang energy potensial dan potensial listrik Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. LKS Fisika VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Instrumen Evaluasi : 1. Dua benda bermuatan listrik masingmasing 10 μc dan -20 μc berjarak 2 cm satu sama lain. Energi potensial listrik sistem tersebut adalah... (A) -90 J (D) 9000 J (B) -900 J (E) 900 J (C) J 5. Suatu sistem dengan dua benda A dan B bermuatan listrik masing-masing Q dan 2Q berjarak R satu sama lain. Energi potensial listrik sistem tersebut adalah E. Jika benda A muatannya dilipatduakan sedangkan B ditambah 3Q muatannya dan jarak antar benda dikurangi 1/3 R, maka Energi potensial

94 2. Energi potensial suatu muatan q yang terletak sejauh r dari muatan q adalah a. berbanding lurus dengan r b. berbanding lurus dengan r 2 c. berbanding terbalik dengan r d. berbanding terbalik dengan r 2 e. tidak tergantung pada r 3. Dua benda bermuatan listrik memiliki energi potensial listrik P ketika jarak antar kedua benda R. Jika jaraknya diubah menjadi 4R maka energi potensialnya menjadi... (A) 16P (D) P (B) 4P (E) ¼ P (C) 2P listrik sistem tersebut sekarang menjadi... (A) 1,5 E (D) 7,5 E (B) 2,5 E (E) 15 E (C) 5,5 E 7. Dua benda titik identik yang masingmasing muatannya Q mula-mula berjarak P kemudian dilepas sehingga kedua benda bergerak saling menjauh. Jika mula-mula energi potensial listrik sistem dua benda itu adalah E maka saat jarak dua benda 3P, energi kinetik total kedua benda adalah... (A) E (D) 1/3 E (B) 2/3 E (E) 1/6 E (C) 1/2 E 4. Potensial di titik P dari partikel A yang bermuatan adalah 600 volt, dan kuat medannya 200 N/C maka jarak titik P ke partikel A adalah... (A) 3 cm (D) 2m (B) 3m (E) 4m (C) 3 mm 8. Perbandingan potensial listrik pada dua titik yang jaraknya masing-masing q dan 3q dari sebuah benda bermuatan listrik R adalah... (A) 3 : 1 (D) 9 : 1 (B) 1 : 3 (E) 1 : 9 (C) 1 : 1

95 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

96 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 14 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.1. Memformulasikan gaya listrik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik, energi potensial listrik serta penerapannya pada keping sejajar INDIKATOR : Memformulasikan prinsip kerja kapasitor keping sejajar I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menjelaskan definisi kapasitor sebagai salah satu komponen elektronika. 2. Menghitung besarnya kapasitansi berbagai jenis kapasitor. 3. Menjelaskan pengaruh penggunaan bahan dielektrik terhadap kapasitansi kapasitor. 4. Memberikan contoh pemanfaatan kapasitor dalam peralatan elektronika. 5. Menghitung kapasitansi rangkaian kapasitor (seri, parallel dan campuran) 6. Menghitung energi yang tersimpan dalam kapasitor. II. Materi Ajar : 1. Kapasitor Kapasitor adalah piranti untuk menyimpan muatan dan energi. Ia terdiri dari dua

97 konduktor, yang berdekatan namun terpisah satu sama lain, yang membawa muatan yang sama besar namun berlawanan. Kapasitansi adalah rasio antara besar muatan Q pada masing-masing konduktor dengan beda potensial V di antara konduktorkonduktor tersebut : Kapasitansi bergantung semata-mata pada susunan geometris konduktor dan bukan pada muatan atau beda potensialnya. Q C V Dua plat sejajar yang bermuatan listrik dapat menyimpan energi listrik karena medan listrik timbul di antara dua plat tersebut. Kapasitansi suatu kapasitor kepingparalel berbanding lurus dengan luas keping dan berbanding terbalik terhadap jarak pemisah : C Suatu bahan nonkonduktor dinamakan dielektrik. Apabila dietektrik disisipkan di antara keping-keping kapasitor, molekul-molekul di dalam dielektrik ini akan terpolarisasi dan medan listrik di dalamnya akan melemah. Kuat medan listrik di dalam dua plat sejajar yang bermuatan listrik jika medan tanpa dielektrik E 0 maka o A s E E o di mana adalah konstanta dielektriknya. Penurunan medan listrik ini menyebabkan tejadinya kenaikan kapasitansi sebesar factor : C C o di mana C o adalah kapasitansi tanpa dielektrik. Permitivitas didefinisikan sebagai dari sebuah dielektrik o Dielektrik juga menyediakan perangkat fisik untuk memisahkan keping-keping suatu kapasitor, dan dielektrik menaikkan tegangan yang kemudian dapat diterapkan pada kapasitor sebelum kerusakan dielektrik terjadi. Energi elektrostatik yang tersimpan di dalam suatu kapasitor bermuatan Q, beda

98 potensial V 1, dan kapasitansi C adalah U 2 Q QV 2 CV C 2 Apabila dua buah kapasitor atau lebih dihubungkan secara paralel, kapasitansi ekivalen kombinasinya adalah jumlah kapasitansi tunggal : C eq =C 1 + C 2 + C kapasitor paralel Apabila dua buah kapasitor atau lebih dihubungkan secara seri, kebalikan kapasitansi ekivalen diperoleh dengan menjumlahkan kebalikan muatan-muatan kapasitor tunggalnya : C eq C C C kapasitor seri III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan memperlihatkan sebuah kapasitor, benda apa ini? Jawab : Kapasitor Apa gunanya? Jawab : untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik 15 menit

99 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 2. Kegiatan Inti : 1. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian kapasitor. 2. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai perumusan kapasitansi kapasitor keping-paralel yang berbanding lurus dengan luas keping dan berbanding terbalik terhadap jarak pemisah : C o A s 95 menit 3. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan kapasitansi kapasitor yang disampaikan oleh guru. 4. Guru memberikan beberapa soal menentukan kapasitansi kapasitor untuk dikerjakan oleh peserta didik. 5. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 6. Peserta didik memperhatikan perumusan kapasitansi pengganti untuk susunan seri dan parallel yang disampaikan oleh guru. 7. Peserta didik memperhatikan contoh soal kapasitansi pengganti untuk susunan seri dan parallel yang disampaikan oleh guru. 8. Guru memberikan beberapa soal menentukan kapasitansi pengganti untuk susunan seri dan parallel untuk dikerjakan oleh peserta didik. 9. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan.

100 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang kapasitor. Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Instrumen Evaluasi : PG 1. Tiga buah kapasitor dengan kapasitas masing-masing 3 μf, 6 μf dan 9 μf, disusun seri kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan 220 volt. Beda tegangan di antara ujung-ujung kapasitor 3 μf adalah...volt (A) 40 (B) 60 (C) 110 (D) 120 (E) Sebuah kapasitor 50 μf dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan sehingga menyimpan energi sebesar 3,6 x 10 3 joule. Muatan yang tersimpan di dalam kapasitor adalah... (A) 3,6 x 10-3 C (B) 6 C (C) 6 x 10 3 C (D) 0,6 C (E) 6,0 x 102 C 3. Sebuah kapasitor keping sejajar dengan ruang perantara udara dan kapasitansinya C 0 dihubungkan dengan sumber tegangan V. Apabila ruang antara keping kapasitor kemudian diisi dengan mika

101 (kapasitor tetap terhubung pada baterai), maka besaran berikut ini yang tidak berubah adalah... (A) kuat medan listriknya (B) kapasitansinya (C) muatannya (D) energinya (E) tidak ada 4. Dua kapasitor identik, disusun seri kemudian dihubungkan dengan baterai, menyimpan energi WS. Apabila kedua kapasitor dirangkai paralel kemudian dihubungkan dengan baterai yang sama, menyimpan energi WP. Perbandingan WP terhadap WS adalah... (A) 1 : 2 (B) 2 : 1 (C) 1 : 4 (D) 4 : 1 (E) 1 : 1 5. Dua buah kapasitor dengan kapasitas 3 μf dan 6 μf disusun secara seri dan kemudian dihubungkan seri dengan sebuah baterai 4,5 V. Jika rangkaian kapasitor dilepas dari baterai, lalu kedua ujung-ujung kapasitor yang berpolaritas sama saling dihungkan, maka potensial gabungan kedua kapasitor sekarang adalah... (A) 2,0 V (B) 2,9 V (C) 2, 25 V (D) 1, 25 V (E) 1,0 V 6. Dua buah kapasitor dengan 3 μf dan 6 μf dimuati dengan baterai 12 volt. Jika kedua kapasitor dilepas dari baterai, lalu kedua ujung-ujung kapasitor yang berpolaritas berlawanan saling dihubungkan, maka beda potensial antara ujungujung kapasitor sekarang adalah... (A) 2,0 V (B) 2,9 V (C) 3,5 V (D) 4,0 V (E) 12 V 7. Harga kapasitas kapasitor keping sejajar bergantung pada a. Luas permukaan keping, bahan penyekat, dan jarak kedua keping b. Muatan kedua keping dan arus listrik c. Kuat arus listrik dan hambatan listrik d. Hambatan listrik dan tegangan listrik e. Muatan listrik dan arus listrik

102 8. Di antara faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas suatu kapasitor keping sejajar adalah a. Muatan dan potensial b. Luas bidang dan jarak antara 2 keping c. Luas bidang dan potensial d. Luas bidang dan muatan e. Muatan dan jarak antara 2 keping 11. Gabungan empat kapasitor masingmasing kapasitasnya sama besar. Gambar-gambar di bawah ini yang menghasilkan kapasitas terkecil adalah a. d. b. e. c. 9. Sebuah kapasitor 50 F dihubungkan dengan sumber tegangan hingga dapat menyimpan energi sebesar 3, joule. Muatan yang tersimpan dalam kapasitor adalah a. 3, C d. 6, C b. 6, C e. 2, C c. 3, C 10. Tiga kapasitor A, B dan C masingmasing berkapasitas 4 F, 6 F, dan 12 F disusun seri kemudian dihubungkan dengan tegangan 90 V. Apabila muatan listrik masingmasing kapasitor q A, q B, dan q C, maka a. a C = 3 q A 1 d. q C = x qa 3 b. q A < q B < q C e. q A = q B = q C c. q B = Dua buah kapasitor masing-masing a. b. c. 2 F dan 4 F dirangkaikan seri. Kapasitas penggantiannya adalah 1 4 F d. F F e. 6 F 4 1 F Tiga buah kapasitor dihubungkan secara paralel. Apabila masingmasing kapasitasnya 3F, 6F, dan 9F, maka kapasitas penggantinya adalah a. 1,6 F d. 9 F b. 3 F e. 18 F c. 6 F 14. Sipenmaru 1986 Sebuah kapasitor diberi muatan 10nC dan mempunyai beda

103 potensial 100 V antara pelatpelatnya. Kapasitasnya dan tenaga yang tersimpan didalamnya adalah a. 100 pf dan J b. d.10 pf dan J c. 100 pf dan J d. e.100 nf dan J e. 1 nf dan J Sipenmaru 1986 Pada kapasitor yang berkapasitas C diberi muatan listrik sebanyak Q sehingga padanya timbul beda potensial V. Besar energi didalamnya kapasitor adalah a. b. 1 QV 2 2 d. 1 Q 2 /V CV e. Q 2 V Sipenmaru Sebuah kapasitor dengan kapasitas C 1 = 4 F diisi sehingga tegangan 20 volt. Kapasitor dilepas lalu dihubungkan pada kapasitor lain dengan kapasitansi C 2 = 6 F, tegangan kapasitor menjadi a. 13/7 V b. 2 V c. 5 V d. 8 V e. 10 V c. 1 VC Sipenmaru Tiga buah kapasitor dengan kapasitas masing-masing 2 satuan, 4 satuan, dan 4 satuan dirangkaikan. Rangkaian yang mempunyai harga satu satuan ialah. 18. Sipenmaru Sebuah kapasitor terbentuk dari dua aluminium yang luas permukaannya masing-masing 1 m 2, dipanaskan oleh selembar kertas parafin yang tebalnya 0,1 mm dan konstanta dielektriknya 2, jika 0 = C 2 /Nm 2, maka kapasitas kapasitor ini adalah..

104 a. 0,35 F b. 0,25 F c. 0,18 F d. 0,10 F e. 0,05 F 19. PP 1978 K Gambar di samping ini menyatakan skema rangkaian 5 buah kapasitor yang sama besar. Kapasitor antara titik-titik K dan M adalah C C C C C M a. 8/3 C d. 7/5 C b. 1/5 C e. 3/7 C c. 5 C 20. SKALU Tiga buah kapasitor masing-masing berkapasitas C. Jika dihubungkan secara paralel, maka harga kapasitas ganti yang mungkin adalah. 1. 3C C 3 4. C 3 3C 2 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

105 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 15 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.2. Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi. INDIKATOR : Mendeskripsikan induksi magnetik di sekitar kawat berarus I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menjelaskan Hukum Oersted 2. Menjelaskan arah medan magnetik disekitar kawat berarus dengan menggunakan kaidah tangan kanan 1, 2 dan 3. II. Materi Ajar : 1. Pengertian Medan Magnet Medan Magnet adalah suatu wilayah dimana jika benda-benda magnet, muatan bergerak dan atau kawat berarus diletakkan di wilayah tersebut, maka akan bereaksi karena mendapat gaya magnetik. Contoh medan magnet yang paling mudah adalah ruangan di sekitar magnet batang Adanya pola garis tersebut membuktikan bahwa dalam medan magnetik terdapat garis gaya magnet.

106 Ukuran besar kecilnya medan magnet dalam suatu tempat dinyatakan dengan besaran : Kuat Medan Magnet/ Induksi Magnetik (B). Jika diatasnya ditutup karton dan ditaburui serbuk besi akan nampak pola garis yang disebut garis gaya magnet Percobaan Oersted Jika dilakukan eksperimen sederhana dengan kompas, sebatang kawat dan baterei / power supply. Tempatkan kompas di atas meja Tempatkan kawat yang telah dialiri arus dari batu baterei di atas kompas tersebut. Yang akan dilihat adalah jarum kompas yang menyimpang. Mengapa jarum kompas menyimpang? Bagaimana jika arah arus listrik arahnya diubah? I = 0 I I (a) (b) (c) Kompas di bawah penghantar Kesimpulan : a. Arus listrik menghasilkan medan magnet ( peristiwa timbulnya medan magnet di sekitar kawat lurus disebut induksi magnetik )

107 b. Arah arus listrik mempengaruhi penyimpangan kompas (arah putaran garis gaya magnet) c. Putaran garis gaya magnet mengikuti kaidah tangan kanan Arah putaran genggaman tangan Hal ini dikenal dengan Kaidah tangan kanan 1 ibu jari menunjukkan arah arus induksi (I) jari-jari yang tergenggam menunjukkan arah medan magnet (B) Induksi Magnetik di sekitar penghantar lurus berarus Apabila dialirkan arus listrik pada penghantar lurus yang menembus sebuah karton yang ditaburi serbuk besi maka serbuk besi akan menunjukkan pola-pola garis gaya magnet yang berbentuk lingkaran-lingkaran sepusat.

108 Konvensi Tanda : kali ( X ) : masuk bidang atau menjauhi pembaca. titik ( ) : keluar bidang atau menuju pembaca. Besarnya induksi magnet yang ditimbulkan oleh penghantar lurus berarus diturunkan dari Hukum Biot Savart. Menurut Hukum Biot-Savart, harga medan magnetik B di sekitar ( pada jarak a ) penghantar panjang, lurus dan berarus I adalah : B 0 I 2 a di mana 0 = 4 x 10-7 T.m/A 2. Kaidah tangan kanan 2 (kaidah tangan kanan Lorentz) FBI

109 ibu jari menunjukkan arah arus induksi (I) jari-jari menunjukkan arah medan magnet (B) arah gaya ditunjukkan oleh arah telapak tangan (F) 3. Kaidah tangan kanan 3 (kaidah tangan kanan Faraday) Kaidah tangan kanan faradai digunakan untuk menentukan arah arus induksi elektromagnetik. Pada tahun 1831, seorang ilmuwan Inggris bernama Michael Faraday menemukan bahwa aliran listrik dapat tercipta pada kumparan kawat ketika dilewatkan atau digerakan dibawah pengaruh medan magnet. Faraday menamakan arus ini arus induksi. Jumlah arus induksi menjadi dua kali lebih banyak jika lilitan kumparan atau kekuatan medan magnet digandakan. Kaidah tangan kanan faraday digunakan untuk menentukan arah arus induksi. Caranya hampir menyerupai cara menentukan arah gaya Lorentz, yaitu: ibu jari menunjukkan arah gerakan kawat penghantar (V) jari-jari menunjukkan arah medan magnet (B) arah gaya ditunjukkan oleh arah telapak tangan (F) FBV

110 III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi dengan bertanya : apa yang dimaksud dengan medan magnet? 15 menit 2. Kegiatan Inti : Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan konsep garis gaya magnetik. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai pengertian dan sifat medan magnet. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian gaya Lorentz. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai cara mendapatkan rumusan gaya Lorentz pada kawat yang berarus dan pada muatan yang bergerak. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai cara menentukan arah gaya Lorentz dengan kaidah tangan kanan 2 Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan gaya Lorentz pada kawat yang berarus dan pada muatan yang bergerak yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal menentukan gaya Lorentz pada kawat yang berarus dan pada muatan yang bergerak untuk dikerjakan oleh peserta didik. 95 menit

111 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai cara menentukan arah gaya Lorentz dengan kaidah tangan kanan 3 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit

112 V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang kaidah tangan kanan. Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

113 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 16 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.3. Memformulasikan konsep induksi Faraday dan arus bolak-balik serta penerapannya INDIKATOR : Memformulasikan konsep induksi elektromagnetik Menerapkan konsep induksi elektromagnetik pada teknologi (misalnya generator dan transformator) Memformulasikan konsep arus induksi dan ggl induksi I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Memformulasikan persamaan induksi Faraday dalam berbagai keadaan 2. Menghitung ggl dan arus induksi dalam berbagai pemecahan masalah II. Materi Ajar : INDUKSI ELEKTROMAGNETIK 1. Fluks Magnetik Adalah jumlah garis medan magnet (B) yang menembus tegak lurus bidang seluas A

114 Ø = B. A = AB cos θ Luasan (A) Ket : Ø = fluks magnetik (Wb) A = luas bidang (m 2 ) B = kuat medan magnetik (T) Θ = sudut antara normal bidang dan B Garis medan magnet (B) 2. Hukum Induksi Faraday GGL induksi yang timbul antara ujung-ujung penghantar suatu loop sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik d N N t dt Ket : ε = ggl induksi magnetik (Volt) N = jumlah lilitan = laju perubahan fluks magnetik t (Wb/s) d = turunan pertama fungsi fluks dt magnetik terhadap waktu X X X X X X V X X X X X X 3. Ggl induksi akibat berbagai faktor perubahan fluks Ø = B. A = AB cos θ N t N d dt

115 a. Akibat perubahan luas bidang : ε = B l v sin θ b. Akibat perubahan besar induksi magnetik : NA db dt c. Akibat perubahan sudut antara A dan B : ε = N B A ω sin ωt 4. transformator Perbandingan tegangan (V) pada trafo terhadap jumlah lilitan (N) terhadap arus (I) untuk trafo ideal V V p s N N p s I I S P Untuk trafo tidak ideal : P P S P VS I S 100% 100% V I P P III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 15 menit

116 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 3. Memberi motivasi dengan menanyakan apa yang dimaksud dengan fluks magnetic? Jawab : Fluks Magnetik adalah jumlah garis medan magnet (B) yang menembus tegak lurus bidang seluas A 2. Kegiatan Inti : 1. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian fluks magnetik. 2. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai perumusan fluks magnetik 3. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan fluks magnetic yang disampaikan oleh guru. 4. Guru memberikan beberapa soal menentukan fluks magnetic untuk dikerjakan oleh peserta didik. 5. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 6. Peserta didik memperhatikan perumusan gaya gerak listrik (ggl) yang disampaikan oleh guru. 7. Peserta didik memperhatikan contoh soal gaya gerak listrik (ggl) yang disampaikan oleh guru. 8. Guru memberikan beberapa soal menentukan gaya gerak listrik (ggl) untuk dikerjakan oleh peserta didik. 9. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 110 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 10 menit

117 V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : trafo Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : PR 2. Bentuk instrumen : PG Instrumen Evaluasi : PG 1. Sebuah kumparan mempunyai induktansi 500 mh, dan mengalami perubahan arus dari 40 ma menjadi 100 ma dalam waktu 0,01 detik. Besar GGL imbas yang terjadi adalah... (A) 3 mv (B) 300 mv (C) 3 V (D) 30 V (E) 300 V 2. Kumparan persegi panjang 10 cm x 5 cm sebanyak 200 lilitan diputar dengan laju 60 rad/s dalam medan magnet 0,5 T. Pada kumparan akan timbul GGL maksimum sebesar... (A) 5 V (B) 30 V (C) 60 V (D) 110 V (E) 220 V 3. Kumparan seluas 100 cm 2 dengan hambatan 4 ohm dan lilitan 400 berada dalam medan magnet yang sejajar sumbu kumparan dengan induksi magnetik B = 10-4 sin 2000t weber/m 2. Kuat arus induksi maksimum yang terjadi dalam kumparan adalah... (A) 0,02 A (B) 0,1 A (C) 0,2 A (D) 1,0 A (E) 2,0 A 4. Kawat sepanjang 40 cm digerakkan meluncur di atas kawat lain sehingga membentuk loop dalam medan magnet 0,5 T dengan laju 2 m/s. Besar gaya perlawanan yang dialami jika hambatan total kawat 10 adalah (A) 0,008 N (B) 0,16 N

118 (C) 0,32 N (D) 0,40 N (E) 0,08 N 5. Suatu kawat melingkar dengan hambatan 6 ohm diletakkan dalam fluks magnetik yang berubah terhadap waktu, dinyatakan dengan = (t 3 + 4), dengan dalam weber dan t dalam detik. Arus yang mengalir pada waktu t = 4 detik adalah A (A) 4 (B) 8 (C) 16 (D) 32 (E) Kuat arus listrik dalam suatu rangkaian tiba-tiba turun dari 10 A menjadi 2 A dalam waktu 0,1 detik. Selama peristiwa ini timbul GGL induksi sebesar 32 V dalam rangkaian. Induktansi rangkaian ini adalah henry (A) 0,32 (B) 0,40 (C) 2,5 (D) 32 (E) UMPTN 1989 Efisiensi sebuah transformator adalah 60%. Hal ini berarti. a. kuat arus pada kumparan primer berbanding kuat arus pada kumparan sekunder 5:3. b. tegangan pada kumparan primer berbanding tegangan pada kumparan sekunder 3:5. c. jumlah lilitan kumparan primer berbanding jumlah lilitan pada kumparan sekunder 3:5. d. daya pada kumparan primer berbanding daya pada kumparan sekunder 5:3. e. hambatan pada kumparan primer berbanding hambatan pada kumparan sekunder 3:5. 9. UMPTN 1989 Sebuah transformator mengubah tegangan dari 250 volt. Efisiensi transformator 90%, kumparan sekunder dihubungkan dengan lemari pendingin 75 watt, 100 volt. Kuat arus pada kumparan primer ialah. a. 0,250 A b. 0,333 A c. 1,680 A d. 1,875 A e. 3,000 A 10. EBTANAS 1989 Kawat PQ panjangnya 0,5 m, digerakkan dengan kecepatan v = 4m/s, ke kanan. Jika hambatan kawat PQ = 0,2 ohm dan medan magnet dengan B = 0,5

119 Wb/m 2, masuk bidang gambarm, maka kuat arus pada kawat, besar dan arahnya berturut-turut. a. 0,8 ampere, arah PQ. P b. 0,8 ampere, arah QP. c. 5 ampere, arah PQ. d. 5 ampere, arah QP. e. 8 ampere, arah PQ. Q 11. PDSN 1989 Sebuah kumparan mempunyai induktansi 5 milihenry dan mengalami perubahan kuat arus 10 A dalam waktu 0,1 detik. Besar GGL induksi yang timbul pada kumparan adalah. a. 0,1 volt b. 0,2 volt c. 0,5 volt d. 5 volt e. 10 volt 12. PDSN 1989 Alat yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah. a. setrika listrik dengan elektromotor. b. transformator dan bel listrik. c. baterai dan setrika listrik. d. baterai dan kipas angin. e. transformator dan baterai. 13. PDSN 1989 Perumuan dari hukum Faraday adalah. a. E ind = B.l.sin b. E ind = N. d /dt c. F = B.i.l. sin d. F = B.q.v. sin e. = B.i.N.A. cos 14. EBTANAS 1988 Sebuah transformator digunakan untuk menaikkan tegangan listrik dari 80 volt menjadi 110 volt. Jumlah lilitan primernya 440 lilitan. Jumlah lilitan sekundernya adalah. a. 320 lilitan. b. 330 lilitan. c. 550 lilitan. d. 555 lilitan. e. 605 lilitan. 15. EBTANAS 1988 Sebuah transformator mempunyai lilitan pertama dan kedua masing-masing 1000 dan 100 lilitan. Efisiensinya 60%. Lilitan pertama dipasang pada tegangan efektif 100 volt ternyata kuat arusnya 0,5 A, maka. 1. tegangan kedua (sekunder) = 10 volt. 2. daya masuk = 30 watt. 3. arus pada lilitan kedua = 3 A. 4. daya keluar = 50 watt.

120 16. SIPENMARU 1987 Bila induksi magnetik = 0,2 T dan kawat PQ digeser ke kanan seperti pada gambar, maka. a. GGL induksi yang timbul 2,5 V arah arus listrik pada P ke Q. b. arah arus induksi yang timbul dengan arah PQ dan GGL induksi 20 V. c. GGL induksi yang timbul 0,2 V dan arah arus listrik Q ke P. d. GGL induksi = 0,2 V arah arus listrik dari P ke Q. e. arah arus listrik yang timbul dari Q ke P, GGL induksi 2,5 V. 18. EBTANAS 1987 Kita ingin mengubah tegangan AC 220 volt menjadi 110 volt dengan suatu transformator. Tegangan 220 volt dihubungkan dengan kumparan primer yang mempunyai 1000 lilitan. Kumparan sekundernya harus mempunyai. a. 500 lilitan. b. 750 lilitan. c lilitan. d lilitan. e lilitan. 17. EBTANAS 1987 Jika kawat PQ yang panjangnya 10 cm dapat bergerak bebas, digerakkan ke kanan dengan kecepatan 10 m/s dalam medan magnet 1 Wb/m 2, maka. a. GGL induksi pada PQ = 1 V, arah arus dari P ke Q. b. GGL induksi pada PQ = 1 V, arah arus dari Q ke P. c. GGL induksi pada PQ = 10 V, arah arus dari Q ke P. d. GGL induksi pada PQ = 10 V, arah arus dari P ke Q. GGL induksi pada PQ = 100 V, arah arus dari Q ke P

121 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

122 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 17 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.2. Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi. INDIKATOR : Mendeskripsikan induksi magnetik sekitar kawat berarus I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menerapkan hukum Biot-Savart untuk menentukan medan magnet pada kawat lurus tak berhingga, cincin, solenoid, dan toroid. 2. Mengaplikasi perumsan hukum Biot-Savart pada soal.

123 II. Materi Ajar : 1. Kawat lurus 2. Kawat melingkar 3. Solenoid Medan magnetik di tengah solenoid B 0NI p l

124 Medan magnetik di pinggir solenoid 0 B Q 2 NI l Kawat lurus kawat melingkar solenoid 4. Toroid 0NI B 2 a Keterangan :

125 Rumus Kuat Medan Magnet Kawat Lurus Panjang B = kuat medan magnetik (T) a = jarak titik dari kawat (m) i = kuat arus listrik (A) μ o = 4π x 10 7 dalam satuan standard Rumus Kuat Medan Magnet Kawat Melingkar B = kuat medan magnetik (T) a = jari-jari lingkaran yang terbentuk oleh kawat (m) i = kuat arus listrik (A) μ o = 4π x 10 7 dalam satuan standard Kawat Melingkar N Lilitan B = kuat medan magnetik (T) a = jari-jari lingkaran yang terbentuk oleh kawat (m) i = kuat arus listrik (A) N = banyaknya lilitan μ o = 4π x 10 7 dalam satuan standard Glossaries T = tesla A = ampere m = meter Wb = weber Rumus Kuat Medan Magnet Solenoida bagian Tengah B = kuat medan magnetik (T) L = panjang solenoida (m) i = kuat arus listrik (A) N = jumlah lilitan solenoida μ o = 4π x 10 7 dalam satuan standard

126 Rumus Kuat Medan Magnet Solenoida bagian Ujung / Tepi B = kuat medan magnetik (T) L = panjang solenoida (m) i = kuat arus listrik (A) N = jumlah lilitan solenoida μ o = 4π x 10 7 dalam satuan standard Rumus Kuat Medan Magnet Toroida B = kuat medan magnetik (T) a = jari-jari efektif toroida (m) i = kuat arus listrik (A) N = jumlah lilitan toroida μ o = 4π x 10 7 dalam satuan standard Glossaries 1 Wb / m 2 = 1 T III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi, bagaimana cara menentukan besar medan magnetic sebuah kawat lurus berarus? Jawab : dengan menggunakan hokum biot savart 15 menit

127 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 2. Kegiatan Inti : Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan hukum Biot- Savart. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai penerapan hukum Biot-Savart untuk menentukan medan magnet pada kawat lurus tak berhingga, cincin, solenoid, dan toroid. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan medan magnet pada kawat lurus tak berhingga, cincin, solenoid, dan toroid yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal menentukan medan magnet pada kawat lurus tak berhingga, cincin, solenoid, dan toroid untuk dikerjakan oleh peserta didik. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan aplikasi hukum Biot-Savart. Peserta didik memperhatikan aplikasi hukum Biot-Savart pada kawat sejajar dan pada gaya antara dua kawat berarus listrik yang disampaikan oleh guru. 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : power point tentang gelombang cahaya Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas.

128 VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

129 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 18 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.2. Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi. INDIKATOR : Mendeskripsikan gaya magnetik pada kawat berarus dan muatan bergerak I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Mengaplikasi gaya Lorentz pada matan bergerak dan antara dua kawat berarus listrik. 2. Mengaplikasi rumus gaya Lorentz pada matan bergerak dan antara dua kawat berarus listrik di dalam soal II. Materi Ajar : Hukum Ampere Hukum Ampere menyatakan bahwa medan magnet dapat ditimbulkan melalui dua cara : yaitu lewat arus listrik (perumusan awal Hukum Ampere), dan dengan mengubah medan listrik (tambahan Maxwell).

130 GAYA LORENTZ Jika sebuah penghantar yang di aliri arus listrik berada di dalam medan magnet, ternyata penghantar ini akan bergerak. Ini menunjukkan bahwa pada penghantar tersebut ada sebuah gaya. Gaya ini disebut dengan Gaya Lorentz (F L ). Arah gaya Loretz dipengaruhi oleh arah medan listrik dan arah arus. Hubungan ini dinyatakan dengan Kaidah Telapak Tangan Kanan, yang menyatakan : 1. Arah Ibu jari, menunjukkan arah Gaya Lorentz (F) Gambar : 2. Arah Empat jari tangan, menunjukkan arah arus listrik (I) 3. Arah Telapak tangan, menunjukkan arah medan magnet (B) Perhatikan gambar : S I B U F I Contoh Penerapan gaya magnetik (Gaya Lorentz) dalam alat-alat listrik : 1. Motor listrik 2. Alat ukur listrik (Galvanometer), Ampermeter, Voltmeter, Ohmmeter 3. Tabung Televisi / Sinar Katoda 4. Siklotron 5. Pengeras suara

131 Besarnya Gaya Lorent : 1. sebanding dengan Kuat medan magnet. 2. sebanding dengan besarnya Kuat arus listrik. 3. sebanding dengan panjang kawat penghantar di dalam medan magnet. 4. sebanding dengan sinus sudut antara arah arus listrik dengan arah medan magnet. Dirumuskan : B = Kuat medan magnet ( Wb.m -2 ) F = B.I.L Sin I = Kuat arus listrik (A) L = Panjang penghantar dalam medan Untuk arah medan magnet tegak magnet (m) lurus arah arah arus = 90 0, F = Gaya Lorentz ( N ) sehingga sin = 1, maka : = Sudut anatra arah medan magnet dan arah arus listrik. F = B.I.L GAYA LORENTZ PADA MUATAN LISTRIK YANG BERGERAK DALAM MEDAN MAGNET Tabung Televisi, Tabung Osiloskope, Tabung pada Monitor Komputer (CRT) dan lainnya. Dengan menggunakan tabung tabung tersebut kita dapat melihat gambar yang ada di layar tabung. Jadi sebenarnya kita melihat gerakan elektron elektron yang memendarkan zat fluoresensi yang melapisi permukaan tabung tersebut. Elektron dapat menyebar selebar permukaan tabung sesuai yang kita kehendaki, karena elektron-elektron tersebut dilewatkan melalui medan magnet yang dipasang pada ujung tabung. Jadi elektron-elektron ini mengalami Gaya Lorentz, Muatan yang bergerak di dalam medan magnet dapat dianggap sebagai arus listrik, (kawat berarus ). Akibatnya muatan akan membentuk lintasan berupa busur lingkaran di dalam medan magnet.

132 x x x x x x x x x x x x x x F x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x e I Besarnya Gaya Lorentz dapat diturunkan dari persamaan : F = B.I.L. sin dengan q L I dan v, maka t t diperoleh : F = B.q.v. sin B = Kuat medan magnet ( Tesla ) q = besar muatan ( Coulomb ) v = kecepatan gerak partikel ( m/s ) = Sudut antara arah gerak partikel dengan arah medan magnet. Jika = 90 o, maka sin 90 0 = 1, sehingga Gaya Lorentznya dapat dirumuskan : Karena muatan yag bergerak dalam medan magnet membentuk busur lingkaran, maka akan berlaku : F L = B.q.v F Lorentz = F sentripetal Sehingga berlaku : R = jari-jari lintasan ( m ) R m.v B.q m = massa partikel ( kg ) q = muatan partikel ( c ) v = kecepatan partikel ( m/s ) B = Kuat medan magnet ( T ) GAYA LORENTZ PADA DUA KAWAT SEJAJAR YANG DIALIRI ARUS LISTRIK Jika dua kawat sejajar dialiri arus listrik, maka kedua kawat ini akan berinteraksi akibat adanya Gaya Lorentz pada kedua kawat yang disebabkan oleh kawat yang lainnya yang berarus listrik. Prosesnya : Kawat yang satu berfungsi sebagai penghasil Medan Magnet, dan kawat yang lainnya sebagai kawat berarus listrik. Hal ini berlangsung saling timbal balik.

133 F 2 l 0 2 I1I a Ket : F/l = gaya persatuan panjang (N/m) I = kuat arus (A) a = jarak antara kedua kawat (m) μ o = 4π x 10 7 dalam satuan standard III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi, apa yang terjadi Jika sebuah penghantar yang di aliri arus listrik berada di dalam medan magnet, 15 menit

134 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU Jawab : ternyata penghantar ini akan bergerak karena adanya gaya yang disebut gaya Lorentz 2. Kegiatan Inti : Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan hukum Ampere Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai penerapan gaya Lorentz pada kawat berarus, muatan yang bergerak dalam medan magnetic dan pada dua kawat panjang lurus berarus. Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai penerapan gaya Lorentz pada kawat berarus, muatan yang bergerak dalam medan magnetic dan pada dua kawat panjang lurus berarus yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal menentukan gaya Lorentz pada kawat berarus, muatan yang bergerak dalam medan magnetic dan pada dua kawat panjang lurus berarus. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan aplikasi gaya Lorentz. Peserta didik memperhatikan aplikasi hukum Biot-Savart pada kawat sejajar dan pada gaya antara dua kawat berarus listrik yang disampaikan oleh guru. 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugasdi luar jam tatap muka untuk membuat bel listrik sederhana dan motor listrik sederhana untuk 4 kelompok 25 menit

135 V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Media : charta Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas. VI. Penilaian : 3. Jenis tagihan : Latihan 4. Bentuk instrumen : PG Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

136 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 19 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.2. Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi. INDIKATOR : Menerapkan prinsip induksi magnetik dan gaya magnetik dalam teknologi seperti pada bel listrik atau motor listrik I. Tujuan Pembelajaran : Setelah kegiatan pembelajaran selesai, siswa dapat : 1. Menerapkan prinsip induksi magnetik dan gaya magnetik dalam teknologi seperti pada bel listrik atau motor listrik. II. Materi Ajar : 1. Bel listrik Membuat Bel Listrik Sederhana A. Varian 1 Alat-Alat Yang Diperlukan : Gunting Obeng

137 Selotip Bahan-Bahan Yang Diperlukan Kabel sepanjang 2 m Lampu 5 watt warna-warni Rumahan Lampu 1 buah Saklar 1 buah Kepala ujung kabel untuk menyambungkan ke stop kontak 1 buah Bel listrik 1 buah Lampu 5 watt Rumahan Lampu

138 Saklar Kepala Ujung Kabel Bel Listrik Cara Membuat 1. Pertama, potong kabel sepanjang 10 cm sebanyak 2 potong, sehingga sisa kabel 2m tersebut menjadi 180 cm.

139 2. Kedua, ambilah salah satu potongan kabel sepanjang 10 cm tersebut, lalu sambungkan dengan kabel bel listrik sesuai warna. 3. Ketiga, sambung kembali ujung kabel yang belum terpasang ke rumahan lampu. 4. Keempat, ambilah kabel sepanjang 10 cm yang kedua, lalu gabungkan menjadi 2 pasang di dalam rumahan lampu, sesuai warna. Seperti ini 5. Kelima, Tahap kelima inilah yang cukup rumit, pertama sambungkan ujung kabel yang tersambung dengan rumahan lampu, lalu diparalelkan dengan sisa kabel sepanjang 180 cm tadi dengan saklar, seperti pada gambar di samping Keenam, Sambungkan ujung kabel terakhir dengan kepala ujung kabel. 7. Ketujuh, bel siap digunakan.

140 B. Varian 2 Bahan yang diperlukan: Baut yang dililit kawat (E) Tangkai pemukul bel (bisa dari seng yang keras) (A) Saklar bel (K) Paku/baut (T) Baterai Kotak 9V atau adaptor yang memiliki rentang tegangan 9-18 volt (U) Bel Sepeda Papan 40cm x 30cm Kabel Cara Membuat Sambungkan kabel ke baterai Sambung salah satu kabel dari baterai ke saklar Lilitkan kawat pada paku Ambil kabel lainnya sambung dari saklar ke lilitan kawat pada paku Sambungkan bagian lain dari lilitan kawat dengan seng pemukul bel dan penyambung dan pemutus arus listrik

141 Ikatkan kawat pada ujung pemukul bel Sambung kabel di bagian lain baterai ke baut pemutus arus listrik Tempel bel pada papan Tempel rangkaian kabel pada papan Bel siap digunakan Anda bisa berkreasi sendiri sususannya, tapi jangan ubah rangkaian yang ada pada gambar. 2. Motor listrik A. Varian 1 membuat motor listrik sederhana berikut ini saya postingkan bebeapa gambar baaimana cara membuat motor listrik yang sangat-sangat sederhana. lima menit cukup untuk merakit dan bisa untuk media pembelajaran sederhana

142

143

144 B. Varian 2

145 III. Model dan Metode Pembelajaran : Model : kooperatif learning Metode : diskusi informasi, demonstrasi IV. Langkah-langkah pembelajaran : No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi, bagaimana cara kerja bel listrik? Jawab : dengan menggunakan prinsip induksi magnetic dan gaya magnetik 15 menit 2. Kegiatan Inti : Kelompok I mempresentasikan hasil karyanya berupa bel listrik sederhana Kelompok II mempresentasikan hasil karyanya berupa bel listrik sederhana Kelompok III mempresentasikan hasil karyanya berupa motor listrik sederhana Kelompok IV mempresentasikan hasil karyanya berupa motor listrik sederhana 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit

146 V. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Alat-alat untuk membuat bel listrik dan motor listrik Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas, internet VI. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

147 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 20 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.3. Memformulasikan konsep induksi Faraday dan arus bolak-balik serta penerapannya. INDIKATOR : Mendeskripsikan arus bolak balik Menganalisis besaran-besaran yang terkait dengan arus dan tegangan listrik bolakbalik. I. Tujuan Pembelajaran : Peserta didik dapat: 1. Menjelaskan pengertian diagram fasor. 2. Menjelaskan cara menggambar diagram fasor. 3. Menganalisis besaran-besaran yang terkait dengan arus dan tegangan listrik bolak-balik. II. Materi Pembelajaran Pengertian Arus Bolak balik Pembelajaran mengenai arus searah sudah pernah dipelajari di kelas X. Arus searah dihasilkan oleh sumber listrik yang kutubnya tetap, misalnya batu baterai. Di dalam batu baterai terdapat reaksi kimia sehingga tercipta perbedaan potensial antara kutub positif

148 dan kutup negatif. Perbedaan potensial ini kalau dipakaikan ke dalam sebuah rangkaian tertutup akan membuat arus mengalir dari kutup positif ke kutub negatif seperti diilustrasikan dalam Gambar berikut. Perlu diingat, pengertian arus dalam listrik adalah muatan positif yang bergerak. Walau sebenarnya yang bergerak adalah elektron (muatan negatif) yang digambarkan sebagai garis putus-putus dalam Gambar. Dengan demikian kita bisa buat grafik Perubahan Perbedaan Tegangan (V) terhadap Waktu seperti pada Gambar 1 kanan. Bagaimana seandainya kutub positif dan kutub negatif dari baterai tersebut berganti-ganti terhadap waktu? Misalnya pada waktu t 1 ujung kanan adalah positif dan ujung kiri adalah

149 negatif. Kemudian pada waktu t 2 ujung kanan adalah negatif dan kiri adalah positif. Dan siklus ini terus berlangsung sampai sumber listrik tersebut dimatikan. Inilah yang disebut arus bolak-balik: kutub sumber listrik berganti-ganti tiap waktu. Jadi, arus bolak-balik (AC/alternating current) adalah arus listrik dimana besar dan arah arusnya berubah-ubah secara bolak-balik Kalau pergantian kutub itu terjadi 60 kali dalam satu detik, maka dikatakan frekuensi sumber AC tersebut adalah 60 Hertz (seperti banyak dipakai di Amerika Serikat). Kalau pergantian kutub itu terjadi 50 kali dalam satu detik, maka frekuensi sumber AC tersebut adalah 50 Hertz (seperti banyak dipakai di Eropa dan Asia termasuk di Indonesia). Tentu sekarang kita paham apa maksud "frekuensi arus PLN adalah 50 Hz". Karena perbedaan tegangan berubah-ubah setiap waktu, maka untuk praktis besarnya perbedaan tegangan arus bolak-balik dinyatakan dalam rms (root mean square, akar dari kuadrat rata-rata) perbedaan tegangan maksimum. Ini sebenarnya hanya permainan statistik, tidak mengandung fenomena fisis yang baru. Harga rms dari perbedaan tegangan bernilai perbedaan tegangan maksimum dibagi akar dua. Bicara tentang kestabilan, tentu arus searah lebih stabil (lihat grafik perubahan perbedaan tegangan terhadap waktu). telah diketahui bahwa generator arus bolak-balik sebagai sumber tenaga listrik yang mempunyai GGL : E = E max sin t Persamaan di atas jelas-jelas menunjukkan bahwa GGL arus bolak-balik berubah secara sinusoidal. Suatu sifat yang menjadi ciri khas arus bolak-balik. Dalam menyatakan harga tegangan AC ada beberapa besaran yang digunakan, yaitu : 1. Tegangan sesaat : Yaitu tegangan pada suatu saat t yang dapat dihitung dari persamaan E = E max sin 2 ft jika kita tahu E max, f dan t. 2. Amplitudo tegangan E max : Yaitu harga maksimum tegangan. Dalam persamaan : E = E max sin 2 ft, amplitudo tegangan adalah E max.

150 3. Tegangan puncak-kepuncak (Peak-to-peak) yang dinyatakan dengan E pp ialah beda antara tegangan minimum dan tegangan maksimum. Jadi E pp = 2 E max. 4. Tegangan rata-rata (Average Value). 5. Tegangan efektif atau tegangan rms (root-mean-square) yaitu harga tegangan yang dapat diamati langsung dalam skala alat ukurnya. Arus, tegangan dan Daya pada arus sinusoidal. Dalam generator, kumparan persegi panjang yang diputar dalam medan magnetik akan membangkitkan Gaya Gerak Listrik (GGL) sebesar : E = E m sin t Dengan demikian bentuk arus dan tegangan bolak-balik seperti persamaan di atas yaitu : i = I m sin t v = v m sin t i m dan v m adalah arus maksimum dan tegangan maksimum. Bentuk kurva yang dihasilkan persamaan ini dapat kita lihat di layar Osiloskop. Bentuk kurva ini disebut bentuk sinusoidal gambar. Daya rata-rata yang didisipasikan dalam tahanan yang menyalurkan arus sinusoidal ialah P rat 1 I I I 2 rms maks rms maks 2 rms R 1.1 Harga Efektif Arus Bolak-balik Dalam rangkaian arus bolak-balik, baik tegangan maupun kuat arusnya berubah-ubah secara periodik. Oleh sebab itu untuk penggunaan yang praktis diperlukan besaran listrik bolak-balik yang tetap, yaitu harga efektif. Harga efektif arus bolak-balik ialah harga arus bolak-balik yang dapat menghasilkan panas yang sama dalam penghantar yang sama dan dalam waktu yang seperti arus searah.

151 Ternyata besar kuat arus dan tegangan efektifnya masing-masing : I ef = = 0,707 I max V ef = = 0,707 V max Kuat arus dan tegangan yang terukur oleh alat ukur listrik menyatakan harga efektifnya. III. Metode Pembelajaran 1. Model : - Direct Instruction (DI) - Cooperative Learning 2. Metode : - Diskusi kelompok - Eksperimen - Ceramah IV. Langkah-langkah Kegiatan No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi, berapa tegangan yang ada pada stop kontak PLN? Jawab : ± 220 VOLT 15 menit 2. Kegiatan Inti : Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian arus bolak-balik. 95 menit

152 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU Peserta didik memperhatikan perumusan arus dan tegangan bolak-balik yang disampaikan oleh guru. Peserta didik dalam setiap kelompok mendiskusikan gambar grafik arus bolak-balik. Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal. Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi yang sebenarnya. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tegangan rata-rata dan tegangan root mean square (V rms ). Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mendapatkan persamaan tegangan rata-rata dan tegangan root mean square (V rms ). Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan tegangan root mean square (V rms ) yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal menentukan tegangan root mean square (V rms ) untuk dikerjakan oleh peserta didik. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan daya dan daya rata-rata. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mendapatkan rumusan daya dan daya rata-rata. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan daya dan daya rata-rata yang disampaikan oleh guru. 3. Kegiatan Penutup Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama yang baik. Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat 25 menit

153 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU rangkuman. Guru memberikan tugas rumah berupa PR. VII. Alat / Bahan / Sumber Belajar / Media Alat : multi tester, charta Sumber : Buku Fisika kelas XII, BSE, Diknas, internet VIII. Penilaian : 1. Jenis tagihan : Latihan 2. Bentuk instrumen : PG Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

154 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 21 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.3. Memformulasikan konsep induksi Faraday dan arus bolak-balik serta penerapannya. INDIKATOR : Memecahkan permasalahan sederhana pada rangkaian listrik AC yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor II. Tujuan Pembelajaran : Peserta didik dapat: 1. Memecahkan permasalahan sederhana pada rangkaian listrik AC yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor. II. Materi Pembelajaran Resistor dalam rangkaian arus bolak-balik. Bila hambatan murni sebesar R berada dalam rangkaian arus bolak-balik, besar tegangan pada hambatan berubah-ubah secara sinusoidal, demikian juga kuat arusnya. Antara kuat arus dan tegangan tidak ada perbedaan fase, artinya pada saat tegangan maksimum, kuat arusnya mencapai harga maksimum pula.

155 Kumparan induktif dalam rangkaian arus bolak-balik. Andaikan kuat arus yang melewati kumparan adalah I = I max sin kumparan diabaikan I.R = 0 t. Karena hambatan Besar GGL induksi yang terjadi pada kumparan E 1 = -L Bila tegangan antara AB adalah V, kuat arus akan mengalir bila : V = L V = L V = L I max. cos t Jadi antara tegangan pada kumparan dengan kuat arusnya terdapat perbedaan fase, dalam hal ini tegangan mendahului kuat arus. Capasitor Dalam Rangkaian Arus Bolak-balik. Andaikan tegangan antara keping-keping capasitor oada suatu saat V = V max sin t, muatan capasitor saat itu : Q = C.V I = = I = C.V max cos t Jadi antara tegangan dan kuat arus terdapat perbedaan fase dalam hal ini kuat arus lebih dahulu daripada tegangan.

156 III. Metode Pembelajaran 1. Model : - Direct Instruction (DI) - Cooperative Learning 2. Metode : - Diskusi kelompok - Eksperimen - Ceramah IV. Langkah-langkah Kegiatan No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 1. Menuliskan materi pokok. 2. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 3. Memberi motivasi, apa yang dimaksud dengan diagram fasor? Jawab : phasor = fasor = phase vektor 15 menit 2. Kegiatan Inti : Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tegangan bolak-balik yang terukur pada ujung-ujung resistor, kapasitor, dan induktor. Peserta didik dalam setiap kelompok mendiskusikan perbedaan gambar grafik arus dan tegangan bolak-balik yang terukur pada ujung-ujung resistor, kapasitor, dan induktor. Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal. Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi yang sebenarnya. 95 menit

157 No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mendapatkan persamaan arus dan tegangan bolak-balik yang terukur pada ujung-ujung resistor, kapasitor, dan induktor. Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian diagram fasor. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai cara menggambar diagram fasor. Peserta didik memperhatikan contoh soal menggambar diagram fasor yang disampaikan oleh guru. 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit V. Sumber Belajar a. Buku Fisika SMA kelas XII BSE DIKNAS b. Buku referensi yang relevan c. Alat dan bahan praktikum VI. Penilaian Hasil Belajar a. Teknik Penilaian: Tes tertulis Tes unjuk kerja b. Bentuk Instrumen: Tes PG Tes isian

158 Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

159 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN MATA PELAJARAN : FISIKA KELAS / SEMESTER : XII IPA / I PERTEMUAN KE : 22 ALOKASI WAKTU : 3 x 45 STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. KOMPETENSI DASAR : 2.3. Memformulasikan konsep induksi Faraday dan arus bolak-balik serta penerapannya. INDIKATOR : Memecahkan permasalahan sederhana pada rangkaian listrik AC yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor yang disusun seri I. Tujuan Pembelajaran : Peserta didik dapat: 1. Memecahkan permasalahan sederhana pada rangkaian listrik AC yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor yang disusun seri II. Materi Pembelajaran Reaktansi Disamping resistor, kumparan induktif dan capasitor merupakan hambatan bagi arus bolak-balik. Untuk membedakan hambatan kumparan induktif dan capasitor dari hambatan resistor, maka hambatan kumparan induktif disebut Reaktansi Induktif dan hambatan capasitor disebut Reaktansi Capasitif. Reaktansi =

160 a. Reaktansi Induktif (X L ) X L = = X L = X L dalam ohm, L dalam Henry. a. Reaktansi Capasitif (X C ) X C = = = X C = X C dalam ohm, C dalam Farad. 1.2 Impedansi (Z) Sebuah penghantar dalam rangkaian arus bolak-balik memiliki hambatan, reaktansi induktif, dan reaktansi capasitif. Untuk menyederhanakan permasalahan, kita tinjau rangkaian arus bolak-balik yang didalamnya tersusun resistor R, kumparan R, kumparan induktif L dan capasitor C. Menurut hukum ohm, tegangan antara ujung-ujung rangkaian : V = V R + V L + V C Dengan penjumlahan vektor diperoleh : I Z = Z disebut Impedansi Z = Tg = =

161 Ada tiga kemungkinan yang bersangkutan dengan rangkaian RLC seri yaitu : 1. Bila X L >X C atau V L >V C, maka rangkaian bersifat induktif. tg positif, demikian juga positif. Ini berarti tegangan mendahului kuat arus. 2. Bila X L <X C atau V L <V C, maka rangkaian bersifat Kapasitif. tg negatif, nilai negatif. Ini berarti kuat arus mendahului tegangan. Demikian juga untuk harga V = 3. Bila X L =X C atau V L =V C, maka rangkaian bersifat resonansi. tg = 0 dan = 0, ini berarti tegangan dan kuat arus fasenya sama. 1.3 Resonansi Jika tercapai keadaan yang demikian, nilai Z = R, amplitudo kuat arus mempunyai nilai terbesar, frekuensi arusnya disebut frekuensi resonansi seri. Besarnya frekuensi resonansi dapat dicari sebagai berikut : X L = X C ωl =

162 ω 2 = f = atau T = f adalah frekuensi dalam cycles/det, L induktansi kumparan dalam Henry dan C kapasitas capasitor dalam Farad. Getaran Listrik Dalam Rangkaian LC Getaran listrik adalah arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi. Getaran listrik dapat dibangkitkan dalam rangkaian LC. Kapasitor C dimuati sampai tegangan maksimum. Bila saklar ditutup mengalir arus sesuai arah jarum jam, tegangan C turun sampai nol. Bersamaan dengan aliran arus listrik timbul medan magnetik didalam kumparan L. Medan magnetik lenyap seketika pada saat tegangan C sama dengan nol. Bersamaan dengan itu timbul GGL induksi, akibatnya tegangan C naik kembali secara berlawanan. Karenanya dalam rangkaian mengalir arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arah putar jarum jam. Jadi dalam rangkaian LC timbul getaran listrik yang frekuensinya : f = III. Metode Pembelajaran 1. Model : - Direct Instruction (DI) - Cooperative Learning 2. Metode : - Diskusi kelompok - Eksperimen - Ceramah

163 IV. Langkah-langkah Kegiatan No. KEGIATAN PEMBELAJARAN WAKTU 1. Kegiatan Awal (Apersepsi) 4. Menuliskan materi pokok. 5. Menyebutkan tujuan pembelajaran. 6. Memberi motivasi, apa yang dimaksud dengan diagram fasor? Jawab : phasor = fasor = phase vektor 15 menit 2. Kegiatan Inti : Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan rangkaian RLC seri. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mendapatkan rumusan besaran-besaran dalam rangkaian RLC seri. Peserta didik memperhatikan contoh soal menentukan besaranbesaran dalam rangkaian RLC seri yang disampaikan oleh guru. Guru memberikan beberapa soal menentukan besaran-besaran dalam rangkaian RLC seri untuk dikerjakan oleh peserta didik. Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan. 95 menit 3. Kegiatan Penutup a. Guru membantu siswa membuat kesimpulan b. Memberikan tugas rumah berupa PR 25 menit

164 V. Sumber Belajar a. Buku Fisika SMA kelas XII BSE DIKNAS b. Buku referensi yang relevan c. Alat dan bahan praktikum VI. Penilaian Hasil Belajar a. Teknik Penilaian: Tes tertulis Tes unjuk kerja b. Bentuk Instrumen: Tes PG Sebuah kumparan memiliki hambatan R = 1 Ω dan induktansi L = 0,3 H. Arus listrik dalam kumparan jika dihubungkan dengan tegangan 20 volt DC adalah... A. 10 A D. 28,6 A B. 15,4 A E. 30 A C. 20 A Tes isian Kumparan kawat dengan jari-jari 5 cm diletakkan tegak lurus pada suatu medan magnet yang fluksnya berubah dari 1,5 Wb/m 2 menjadi 2,1 Wb/m 2 dalam waktu ½ Π menit. GGL yang terjadi pada kumparan adalah... Tes uraian Sebuah kumparan yang terdiri dari 100 lilitan mempunyai jari-jari 5 cm dan hambatan 25 Ω. Hitunglah laju perubahan medan magnet agar menghasilkan arus sebesar 4 A. Mengetahui, Palembang, Juli 2014 Kepala MAN 1 Palembang Guru Fisika H. Kiagus Faisal, S. Ag, M. Pd. I Amalia, M. P fis NIP NIP

165 ULANGAN BLOK 1 I. Pilihlah Satu Jawaban Yang Paling Benar : 1. Jika kita memperhatikan benda yang terapung di permukaan air maka benda tersebut hanya bergerak naik turun jika terdapat gelombang transversal yang melaluinya. Hal tersebut menunjukkan. a. gelombang merupakan bentuk rambatan energi b. gelombang merupakan bentuk rambatan partikel zat perantara c. perambatan gelombang tidak berenergi d. penyebab adanya gelombang adalah getaran e. gelombang merambat dalam 1 arah saja 2. Dua buah gabus A dan B berjarak 30 cm sat sama lain. Kedua gabus naik turun bersama permukaan air. Bila gabus A di puncak gelombang dan B di dasar gelombang sedangkan di antara kedua gabus terdapat satu bukit dan satu lembah gelombang. Bila frekuensi gelombang 20 Hz, maka cepat rambatnya adalah... a. 1 m/s d. 4 m/s b. 2 m.s e. 5 m/s c. 3 m/s 3. Persamaan gelombang berbentuk y = 2 Sin ( 20t - x/25 ); ( y,x = dalam cm ; t = dalam sekon) Cepat rambat gelombang adalah. a. 1 m/s d. 3 m/s b. 2 m/s e. 5 m/s c 4 m/s 4. Grafik simpangan terhadap waktu sebuah gelombang ditunjukkan seperti pada gambar di bawah ini. Y ( m ) 0,8-0, sekon

166 Dari grafik : (1) amplitudo gelombang 0,8 m (2) perioda T = 5 sekon (3) frekuensi f = 2 Hz (4) simpangan gelombang setelah 25 sekon adalah 0,40 3 m Pernyataan yang benar adalah. a. (1), (2) dan (3) d. (1) dan (2) b. (1), (2), (3) dan (4) e. (4) c. (1) dan (3) 5. Dua gelombang berjalan memiliki amplitude sama tetapi arah berlawanan. Kemudian kedua gelombang berinterferensi membentuk gelombang stasioner dengan persamaan : y = 8 sin 6 x.cos 120t, y dan x dalam m dan t dalam sekon. Jika x = tersebut adalah 1 12 a. 4 m d. 2 m b. 4 3 m e. 0, 2 m c. 3 3 m m 1, dan t = sekon 4, maka simpangan gelombang 6. Dua gelombang sinus berjalan dalam arah yang berlawanan. Keduanya berinterferensi menghasilkan suatu gelombang stasioner yang dinyatakan dengan persamaan : y = 2,5 sin(0,4 x) cos (200 t), dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Besarnya frekuensi dan jarak dua simpul terdekat pada gelombang tersebut adalah... a. 2,50 m dan 100 HZ b. 2,50 m dan 200 Hz c. 0,40 m dan 100 Hz d. 0,25 m dan 300 HZ e. 5,00 m dan 100 HZ

167 7. Seutas tali yang panjangnya 2 m salah satu. ujungnya terikat dan ujung lainnya digetarkan terus menerus dengan frekuensi 20 Hz dan menghasilkan gelombang dengan laju 4 m/s. Setelah terbentuk gelombang stasioner, timbullah daerah perut dan simpul yang jarak antaranya adalah... a. 40 cm d. 4 cm b. 20 cm e. 2 cm c. 5 cm 8. Dari persamaan y = 0,2 Sin 8 t dimana y dalam meter dan t dalam sekon, maka 1) frekuensi getaran 4 Hz 2) fase getaran 1 saat t = 1/8 sekon 2 1 3) simpangan gelombang y= 0, saat t= sekon 8 Pernyataan yang benar adalah. a. 1) dan 2) d. 1) b. 2) dan 3) e. 1), 2) dan 3) c. 1) dan 3) 9. Grafik simpangan terhadap waktu sebuah gelombang ditunjukkan seperti pada gambar di bawah ini. Y ( m ) 0,5-0,5 ¼ ½ ¾ 1 sekon Dari grafik : (1) amplitudo gelombang 0,5 m (2) perioda T = ½ S (3) frekuensi f = 2 Hz

168 (4) simpangan gelombang setelah 1/6 sekon adalah 0,25 3 m Pernyataan yang benar adalah. a. (1), (2) dan (3) b. (1), (2), (3) dan (4) c. (1) dan (3) d. (2) dan (4) e. (4) 10. Perpaduan antara dua gelombang harmonik yang frekuensi dan amplitudonya sama tetapi arahnya berlawanan menghasilkan gelombang. a. mekanik d. elektromagnetik b. stasioner e. longitudinal c. berjalan II. Soal Uraian : 11. Persamaan gelombang berjalan berbentuk y = 2 Sin 8 ( S1. Hitunglah, a. frekuensi gelombang? b. panjang gelombang? c. cepat rambat gelombang? t 0,1-40 x ) dalam satuan 12. Dua gelombang berjalan memiliki amplitude sama tetapi arah berlawanan. Kemudian kedua gelombang berinterferensi membentuk gelombang stasioner dengan persamaan :y = 12 cos 4 x.sin 20 t, y dan x dalam m dan t dalam sekon. Tentukan cepat rambat gelombang stasioner? 13. Seutas tali panjangnya 2,5 meter, disalah satu ujungnya diikat sedangkan ujung lainnya digetarkan dengan frekunsi 50 Hz sehingga membentuk gelombang stasioner, jika letak simpul ke 4 dari ujung pantul berjarak 0,75 meter Tentukan : a. Panjang gelombang? b. Jarak perut ke 5 dari ujung pantul? c. Jumlah simpul dan perut yang ternentuk sepanjang tali?

169 14. Gambar berikut ini menunjukakan pola gelombang stasioner pada percobaan Melde dengan menggunakan panjang tali 3,00 m. 3,00 m Jika frekuensi getaran adalah 50 HZ, hitunglah cepat rambat gelombang 15. Dua buah gabus A dan B berjarak 15 cm satu sama lain. Kedua gabus naik turun bersama permukaan air. Bila gabus A di punncak gelombang dan B di dasar gelombang, sedangkan di anntara kedua gabus terdapat satu bukit dan satu lembah gelombang. Bila cepat rambat gelombang 50 cm/s, hitung frekuensi gelombang air adalah...

170 FORMAT PENILAIAN 1. PENILAIAN PPK (KOGNITIF) ( Tes Tulis) (PG) dan Uraian No. Nama Siswa No. Soal / Skor Maks / Skor Perolehan Jumlah Skor perolehan Nilai KUNCI JAWABAN DAN PEDOMAN PENILAIAN TES PILIHAN GANDA DAN URAIAN TAHUN PELAJARAN I. Soal Pilihan Ganda Nomor Kunci Jawaban Skor 1 b. 1 2 c. 1 3 d. 1 4 e. 1 5 e. 1 6 a. 1 7 d. 1 8 a. 1 9 B 1 10 c 1 Jumlah Scor Maksimum 10

171 2. Soal Uraian : KUNCI JAWABAN DAN PENSKORAN No Soal Uraian Jawaban Skor Dik : y = 2 Sin 8 ( t 0,1-40 x ) dalam satuan S1. 1 Dit : a) f =...? b) =..? c) =...? 1 Jawab : a). 2 ft = 8 t/0,1 f = 40 Hz b) 2 x/ = 8 x/40 = 10 m/s c) v = f = = 400 m/s 1 Diket : Persamaan : y = 12 cos 4 x.sin 20 t, Y dan X dalam m 1 dan t dlm sec 2 Dit : v =...? Jawab : x = 2 x/ = 0,5 m/s, 2 ft = 20 t f = 10 Hz v = f = = 5 m/s Dik : l = 2,5 m, f = 50 Hz, X = 0,75 m 1 3 Dit : a) =..? b)x5 =...? c ) n =...? Jawab : a) = 0,5 m/s X5 = 1.25 m, n p = 11, ns 12 Dik : 1 4 2

172 3,00 m Jika frekuensi getaran adalah 50 HZ, hitunglah V =...? Jawab = v = f = = 50 m/s 1 5 Diket : = 0,5 cm, V= 50 m/s Dit = f =...? Jawab : f. = v/ = 50 / 0,5 = 100 m/s Jumlah Skor Maksimum PENILAIAN PSIKOMOTOR Aspek Yang dinilai Kerja sama Ketelitian Ketelitian Sistimatika No Urut Nama Siswa dalam kelompok dalam melakukan dalam pengamatan dalam menarik praktik kesimpulan Jumlah Skor Peroleh an Nilai SkorPerolehan Nilai Siswa = X100 SkorMaksimum

173 4. PENILAIAN SIKAP Aspek Yang dinilai No Urut Nama Siswa Kehadiran dalam tatap muka Keaktifan bertanya/menj awab pertanyaan Partisipasi dalam kelompok Ketepatan waktu mengumpulkan laporan praktik Jumlah Skor Perole han Nilai Kriteria Penilaian : 9. = kurang 10. = cukup 11. = baik 12. = sangat baik Predikat : A = Jumlah Skor = B = Jumlah Skor = 9-12 C = Jumlah Skor = 5-8 D = Jumlah Skor = 1-4

174 ULANGAN BLOK 2 I. PILIHLAH SATU JAWABAN YANG PALING BENAR 1. Dua partikel masing-masing bermuatan -4 µc dan + 2 µc, jarak antara kedua partikel 20 cm, maka gaya elektrostatika/gaya Coulomb adalah. a. 1,8 N tolak menolak b. 1,8 N tarik menarik c. 3,6 N tolak menolak d. 3,6 N tarik menarik e. 0,9 N tarik menarik 2. Perhatikan gambar berikut..! Q1 = 2 µc Q2 = 2,5 µc cm Maka kuat medan titik P diantara dua muatan yang jaraknnya 30 cm dari muatan Q1 adalah. a. 1,1 x 10 5 N/C b. 2,0 x 10 5 N/C c. 2,1 x 10 5 N/C d. 3,1 x 10 5 N/C e. 4,1 x 10 5 N/C 3. Perhatikan gambar berikut..! Q1 = - 2 µc Q2 = +2,5 µc cm 25 cm P

175 Maka potensial listrik titik P yang terletak sebelah kanan muatan Q2 disebabkan oleh muatan Q1 dan Q2 adalah. a. 11,9 x 10 4 Volt b. 11,0 x 10 4 Volt c. 9,56 x 10 4 Volt d. 7,56 x 10 4 Volt e. 4,65 x 10 4 Volt 4. Perhatikan gambar berikut..! + 0,5 cm - Jika beda potensial kedua plat adalah 10 4 Volt, besar gaya Coulomb pada electron yang ada diantara kedua plat adalah. a. 3,2 x N b. 6,4 x N c. 3,2 x N d. 3,2 x N e. 3,2 x N 5. Kapasitas suatu kapasitor keping sejajar sebanding dengan luas keping 2. tergantung dielektrik yang digunakan 3. berbanding terbalik dengan jarak antara kedua keeping 4. makin besar bila muatan kapasitor diperbesar. Yang benar adalah a. 1 dan 3 d. 4 b. 1 dan 2 e. 1,2,3 dan 4 c. 1,2 dan 3 6. Sebuah kapasitor dimuati oleh baterai 3 volt sehingga bermuatan 0,6 µc, maka kapasitas kapasitor tersebut adalah...

176 a. 0,2 µ F d. 0,8 µ F b. 0,4 µ F e. 1.0 µ F c. 0,6 µ F 7.. A B Jika tiga kapasitor mempunyai kapasitas kapasitor masing-masing sebesar C, maka kapasitas pengganti antara A dan B adalah. a. 3 C d. 2/3 C b. 1/3 C e. 3/3 C c. 2 C 8. Besarnya muatan listrik yang terdapat diantara titik A dan B pada rangkaian kapasitor berikut adalah. 200 µf 300 µf 600 µf A B 12 V a. 0,00012 C d. 1,2 C b. 0,0012 C e. 2,40 C c. 1,020 C

177 II. Essai/Soal Uraian Kerjakan soal-soal berikut dengan langkah-langkahnya. 9..Perhatikan gambar berikut..! QA = 20 µc QB= 45 µc + + X P 15 cm Jika kuat medan titik P sama dengan nol, hitunglah X, jarak antara Adan B adalah 15 cm. 10..tes isian Sebuah cincin tipis berjari-jari 24 cm mengandung muatan yang terdistribusi kontinyu sebesar 350 nc. Pada karaj 28 cm tepat di depan sumbu cincin, terdapat muatan uji sebesar 85 nc. Besarnya energi yang di butuhkan untuk memindahkan muatan uji ini sejauh 57 cm dari posisi mula-mula adalah FORMAT PENILAIAN 1. PENILAIAN PPK (KOGNITIF) ( Tes Tulis) (PG) dan Uraian Jumlah No. Nama Siswa No. Soal / Skor Maks / Skor Perolehan Skor perolehan Nilai

178 KUNCI JAWABAN DAN PEDOMAN PENILAIAN TES PILIHAN GANDA DAN URAIAN TAHUN PELAJARAN II. Soal Pilihan Ganda Nomor Kunci Jawaban Skor 1 a. 1 2 b. 1 3 e. 1 4 e. 1 5 a. 1 6 a. 1 7 d. 1 8 a. 1 Jumlah Scor Maksimum 8 2. PENILAIAN PSIKOMOTOR Aspek Yang dinilai Kerja sama Ketelitian Ketelitian Sistimatika Jumlah No Urut Nama Siswa dalam kelompok dalam melakukan dalam pengamatan dalam menarik Skor Peroleh Nilai praktik kesimpulan an

179 SkorPerolehan Nilai Siswa = X100 SkorMaksimum 3. PENILAIAN SIKAP Aspek Yang dinilai No Urut Nama Siswa Kehadiran dalam tatap muka Keaktifan bertanya/menj awab pertanyaan Partisipasi dalam kelompok Ketepatan waktu mengumpulkan laporan praktik Jumlah Skor Peroleh an Nilai Kriteria Penilaian : 5. = kurang 6. = cukup 7. = baik 8. = sangat baik Predikat : A = Jumlah Skor = B = Jumlah Skor = 9-12 C = Jumlah Skor = 5-8 D = Jumlah Skor = 1-4

180 ULANGAN BLOK 3 I. PILIHLAH SATU JAWABAN YANG PALING BENAR 1. Perhatikan gambar arah arus listrik (I), medan magnet(b) dan gaya magnetik (F) Keterangan :. = arah keluar bidang gambar X = arah masuk bidang gambar Hubungan antara I, B dan F yang benar adalah pada gambar... A. (1) B. (2) C. (3) D. (4) E. (5) 2. Dari hasil pengukuran diketahui besar induksi magnetik di ujung suatu solenoida adalah 1,8 x 10-3 T. Besar induksi magnetik di pusat solenoida adalah A. 0,9 x 10-3 T B. 1,2 x 10-3 T D. 2,4 x 10-3 T C. 1,8 x 10-3 T E. 3,6 x 10-3 T 3. Dua buah kawat,yang satu lurus dan yang satu lagi melingkar. Kedua kawat hampir berimpit di titik P. i 1 = 6 A dan i 2 = 2/π A dengan jari-jari 2 cm arah seperti gambar Besar induksi magnetik di pusat lingkaran O adalah A. 2 x 10-5 tesla D. 8 x 10-5 tesla B. 4 x 10-5 tesla E. 9 x 10-5 tesla C. 6 x 10-5 tesla

181 4. Suatu kumparan yang mempunyai 200 lilitan dan luas penampang 1500 cm 2 mengalami perubahan induksi magnet dari 100 mt menjadi 500 mt dalam waktu 20 milli sekon. Besar GGL induksi yang timbul dalam kumparan adalah... V A. 100 B. 200 C. 300 D. 500 E Kawat PQ panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat AB memotong medan magnetik serba sama 0,02 Tesla seperti pada gambar P v = 6 m/s R =0,06 Ω Q Besar dan arah arus induksi pada kawat PQ adalah: A. 1 ampere dari P ke Q B. 1 ampere dari Q ke P C. 4 ampere dari P ke Q D. 4 ampere dari Q ke P E. 4,8 ampere dari P ke Q 6. Sebuah trafo mempunyai tegangan primer 250V. Kumparan sekunder dihubungkan dengan kulkas 100 V, 75 W. Jika kuat arus primernya 0,33 A, maka efisiensi trafo adalah.. A. 70 % D. 90 % B. 75 % E. 100 % C. 80 % 7. Perhatikan penunjukan jarum sebuah voltmeter dibawah ini!