materiunfisikasmaperindikatorkisi-kisisklun20123.pdf

Bimbel UN FISIKA SMA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 16

Ringkasan MateriRingkasan MateriRingkasan MateriRingkasan Materi UN UN UN UN Fisika SMAFisika SMAFisika SMAFisika SMA

Per Indikator KisiPer Indikator KisiPer Indikator KisiPer Indikator Kisi----Kisi UN 2012Kisi UN 2012Kisi UN 2012Kisi UN 2012 By By By By Pak AnangPak AnangPak AnangPak Anang ((((http://pakhttp://pakhttp://pakhttp://pak----anang.blogspot.comanang.blogspot.comanang.blogspot.comanang.blogspot.com))))

SKL 5.SKL 5.SKL 5.SKL 5. Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya

dalam berbagai dalam berbagai dalam berbagai dalam berbagai penyelesaian masalah.penyelesaian masalah.penyelesaian masalah.penyelesaian masalah.

5.1.5.1.5.1.5.1. Menentukan besaranMenentukan besaranMenentukan besaranMenentukan besaran----besaran besaran besaran besaran fisisfisisfisisfisis yang yang yang yang mempengaruhimempengaruhimempengaruhimempengaruhi medan listrik dan hukum medan listrik dan hukum medan listrik dan hukum medan listrik dan hukum

Coulomb.Coulomb.Coulomb.Coulomb.

Hukum Hukum Hukum Hukum CoulombCoulombCoulombCoulomb “Besar gaya tarik atau gaya tolak antara dua

muatan sebanding dengan muatan-muatannya dan

berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara

kedua muatan.”

2 3 45657

87

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: 2 3 gaya Coulomb (N)

4 3 konstanta untuk ruang hampa 36

9:;<3 9 > 10? Nm2/C2

56 3 muatan benda 1 (C)

57 3 muatan benda 2 (C)

8 3 jarak antara muatan 1 dan muatan 2 (m)

@A 3 6

9:B3 8,85 > 10E67 C2/Nm2

Penjelasan:Penjelasan:Penjelasan:Penjelasan: Bila muatan berbeda mengalami gaya tarik-menarik.

Bila muatan sejenis mengalami gaya tolak-menolak.

Kuat medan listrikKuat medan listrikKuat medan listrikKuat medan listrik Besar kuat medan listrik adalah besar gaya

Coulomb yang bekerja pada benda dibagi dengan

besar muatan uji tersebut. Atau dengan kata lain

besar gaya Couloumb tiap satu satuan muatan.

F 3G

H atau F 3 4

H

IJ

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: F 3 kuat medan listrik (N/C)

2 3 gaya Coulomb yang dialami muatan q (N)

4 3 konstanta untuk ruang hampa 36

9:;<3 9 > 10? Nm2/C2

5 3 muatan uji(C)

8 3 jarak antar muatan(m)

@A 3 6

9:B3 8,85 > 10E67 C2/Nm2

Penjelasan:Penjelasan:Penjelasan:Penjelasan: Muatan positif arah kuat medan keluar dari muatan tsb.

Muatan negatif arah kuat medan masuk menuju muatan tsb.

PREPREPREPREDIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012

Bila pada gambar di bawah diketahui 56 3 57 3 10PC dan konstanta 4 3 9 > 10? Nm2/C2.

Maka nilai dan arah medan listrik di titik P adalah ….

A. 7,5 > 10S N/C menjauhi 57

A. 7,5 > 10S N/C menuju 57

B. 5,5 > 10S N/C menjauhi 57

C. 2,5 > 10S N/C menuju 57

D. 2,5 > 10S N/C menjauhi 57

Pada jarak 300 mm dari sebuah bola bermuatan 16 PC terdapat bola lain yang juga bermuatan 6

9 kali muatan

bola pertama. Letak titik yang kuat medan listriknya nol jika diukur dari bola bermuatan 16 PC adalah ....

A. 10 cm

B. 12 cm

C. 16 cm

D. 18 cm

E. 20 cm

U56 U57

V

6 cm 3 cm

U

56

U

57

U

56

W

57

W

57

V

8 U

56

V

http://pak-anang.blogspot.com/

http://pak-anang.blogspot.com/


5.2.5.2.5.2.5.2. Menentukan besaran fisis fluks, Menentukan besaran fisis fluks, Menentukan besaran fisis fluks, Menentukan besaran fisis fluks, potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta penerapannya pada kapasitas keping sejajar.penerapannya pada kapasitas keping sejajar.penerapannya pada kapasitas keping sejajar.penerapannya pada kapasitas keping sejajar. Potensial listrikPotensial listrikPotensial listrikPotensial listrik

X 3 4 58

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: X 3 potensial listrik (V) 4 3 konstanta untuk ruang hampa 3 6

9:;<3 9 > 10? Nm2/C2

5 3 muatan (C) 8 3 jarak antar muatan (m) @A 3 6

9:B 3 8,85 > 10E67 C2/Nm2

Energi potensial listrikEnergi potensial listrikEnergi potensial listrikEnergi potensial listrik FZ 3 4 5657

8 Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: 2 3 gaya Coulomb (N) 4 3 konstanta untuk ruang hampa 3 6

9:;<3 9 > 10? Nm2/C2

56 3 muatan benda 1 (C) 57 3 muatan benda 2 (C) 8 3 jarak antara muatan 1 dan muatan 2 (m) @A 3 6

9:B 3 8,85 > 10E67 C2/Nm2

Hubungan Hubungan Hubungan Hubungan [, \, ], ^_`\a 2 3 4 Hb

IJ F 3 4 bIJ

FZ 3 4 Hb

I X 3 4 bI

Sehingga didapatkan: X 3 ∆FZ

5 3 2d5 3 F d

Fe 3 2 d 3 5 X Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: 2 3 gaya Coulomb (N) F 3 medan magnet (N/C) X 3 potensial listrik (V) FZ 3 energi potensial listrik (J)

Hukum GaussHukum GaussHukum GaussHukum Gauss (Fluks Listrik)(Fluks Listrik)(Fluks Listrik)(Fluks Listrik) Jumlah garis medan yang menembus suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah

muatan listrik yang melingkupi permukaan tertutup itu. h 3 Fi cos j 3 5

@A

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: h 3 fluks listrik (Wb) F 3 medan listrik (N/C) i 3 luas penampang (m2) j 3 sudut antara F dengan normal bidang

Rapat Muatan ListrikRapat Muatan ListrikRapat Muatan ListrikRapat Muatan Listrik l 3 5

i Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: l 3 rapat muatan listrik (C/m2) 5 3 muatan listrik (C) i 3 luas penampang (m2)

Kapasitor keping sejajarKapasitor keping sejajarKapasitor keping sejajarKapasitor keping sejajar m 3 @A

id

5 3 mX F 3 X

d 3 l@A

3 1@A

5i

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: m 3 kapasitas kapasitor (F) i 3 luas penampang (m2) d 3 jarak antar keping (m) 5 3 muatan listrik (C) X 3 potensial listrik (V) l 3 rapat muatan l istrik (C/m2) @A 3 6

9:B 3 8,85 > 10E67 C2/Nm2

Energi yang tersimpan dalam kapasitorEnergi yang tersimpan dalam kapasitorEnergi yang tersimpan dalam kapasitorEnergi yang tersimpan dalam kapasitor n 3 1

2 mX7 3 12 5X 3 1

257m

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: n 3 energi yang tersimpan dalam kapasitor (J) m 3 kapasitas kapasitor (F) X 3 potensial listrik (V) 5 3 muatan listrik (C) CatatanCatatanCatatanCatatan:::: Permisivitas relatif bahan (selain hampa): @p 3 mp

mA


Kapasitor keping sejajar dengan luas keping 800 cm2 dan jarak antar keping 2 cm. Jika kapasitor diberi muatan 900 C, maka potensial kapasitor tersebut adalah ....

A. 1,5 > 10q V A. 2,5 > 109 V B. 3,5 > 109 V C. 4,5 > 10s V D. 6,0 > 10s V

> 8 > 8

t 5

t 5


5.3.5.3.5.3.5.3. MenentukanMenentukanMenentukanMenentukan besaranbesaranbesaranbesaran----besaran listrik pada suatu rangkaian besaran listrik pada suatu rangkaian besaran listrik pada suatu rangkaian besaran listrik pada suatu rangkaian berdasarkan hukum berdasarkan hukum berdasarkan hukum berdasarkan hukum Kirchoff.Kirchoff.Kirchoff.Kirchoff. Hukum I KirchoffHukum I KirchoffHukum I KirchoffHukum I Kirchoff “Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar” uvwxyz{ 3 uv{|}zx~ Hukum II KirchoffHukum II KirchoffHukum II KirchoffHukum II Kirchoff “Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (�) dengan penurunan tegangan (v�) sama dengan nol” u] 3 � atau u\ U uv� 3 �

LangkahLangkahLangkahLangkah----langkah Penyelesaian:langkah Penyelesaian:langkah Penyelesaian:langkah Penyelesaian: 1. Lengkapi tanda pada kutub-kutub GGL dengan benar.

2. Buat permisalan arah loop (usahakan searah dengan arus) 3. GGL positif jika putaran loop bertemu pertama kali dengan kutub positif GGL, dan sebaliknya. GGL bernilai negatif, karena putaran loop bertemu kutub negatif dulu. 4. Arus positif jika searah loop, dan sebaliknya. Pada gambar v bernilai positif, karena searah dengan arah loop. 5. Jika hasil akhir negatif, berarti arah yang sebenarnya berlawanan dengan permisalan loop tadi.

PREPREPREPREDIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012 Perhatikan rangkaian listrik berikut ini: Jika hambatan dalam baterai diabaikan, maka kuat arus pada 1R adalah .... A. 0,8 A B. 0,9 A C. 1,0 A D. 1,2 A E. 1,5 A 5.4.5.4.5.4.5.4. Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik. Fluks MagnetikFluks MagnetikFluks MagnetikFluks Magnetik h 3 �i cos j 3 5@A

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: h 3 fluks listrik (Wb) � 3 medan magnet (T) i 3 luas penampang (m2) j 3 sudut antara � dengan normal bidang Induksi Magnetik Kawat LurusInduksi Magnetik Kawat LurusInduksi Magnetik Kawat LurusInduksi Magnetik Kawat Lurus Kawat Lurus Panjang Kawat Lurus Pendek � 3 PA�2�� 3 PA�4�� (cos � U cos �)

Induksi Magnetik di Kawat Induksi Magnetik di Kawat Induksi Magnetik di Kawat Induksi Magnetik di Kawat MelingkarMelingkarMelingkarMelingkar Di Pusat Kawat Melingkar Di Poros Kawat Melingkar � 3 PA�2� � 3 PA�� sin j287

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: � 3 induksi magnetik (T) PA 3 permeabilitas ruang hampa 3 4� > 10ES Wb/A m � 3 kuat arus listrik (A) Arah InduksiArah InduksiArah InduksiArah Induksi MagnetikMagnetikMagnetikMagnetik Aturan tangan kanan :“Bila 4 jari tangan ( selain ibu jari ) melingkar menunjukkan arah arus, maka ibu jari menunjukkan arah induksi magnet.” PREPREPREPREDIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012 Potongan kawat M dan N yang diberi arus listrik diletakkan pada gambar di samping. Induksi magnetik di titik P adalah …. A. 5PA(2� U 1) Tesla, keluar bidang gambar B. 5PA �7: W 2� Tesla, keluar bidang gambar C. 5PA(2� U 2) Tesla, masuk bidang gambar D. 5PA �7: U 1� Tesla, masuk bidang gambar

E. 5PA �6: U 5� Tesla, masuk bidang gambar

U W

U W

U W

U W �

�6 3 4� �q 3 12� �7 3 3� 12 V 12 V

�

� �

� � �

� � 8


5.5.5.5.5.5.5.5. MenentukanMenentukanMenentukanMenentukan gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen. Gaya Lorentz pada Kawat BerarusGaya Lorentz pada Kawat BerarusGaya Lorentz pada Kawat BerarusGaya Lorentz pada Kawat Berarus 2 3 ��ℓ sin j Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: 2 3 gaya Lorentz (N) � 3 medan magnetic (T) � 3 kuat arus listrik (A) ℓ 3 panjang kawat penghantar (m) j 3 sudut antara � dan � Gaya Lorentz pada Muatan BergerakGaya Lorentz pada Muatan BergerakGaya Lorentz pada Muatan BergerakGaya Lorentz pada Muatan Bergerak 2 3 �5� sin j Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: 2 3 gaya Lorentz (N) � 3 medan magnetic (T) 5 3 besar muatan listrik yang bergerak (C) � 3 kelajuan muatan yang bergerak (m/s) j 3 sudut antara � dan �

Gaya Lorentz Dua Kawat Sejajar BerarusGaya Lorentz Dua Kawat Sejajar BerarusGaya Lorentz Dua Kawat Sejajar BerarusGaya Lorentz Dua Kawat Sejajar Berarus 26 3 27 3 PA�6�7

2�� ℓ Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: 26 = 27 = gaya Lorentz kawat 1 dan kawat 2 (N) PA = permeabilitas magnetic = 4� > 10ES Wb/A m �6 = kuat arus pada kawat 1 (A) �7 = kuat arus pada kawat 2 (A) � = jarak antara kawat 1 dan kawat 2 (m) ℓ = panjang kawat (m)

PREPREPREPREDIKSI DIKSI DIKSI DIKSI SOAL UN 2012SOAL UN 2012SOAL UN 2012SOAL UN 2012

Sebuah partikel bergerak dengan kecepatan 5 > 10q m/s dan memotong medan magnetik � = 0,04 T membentuk sudut 30° terhadap medan magnetik. Apabila partikel tersebut bermuatan 45 nC, maka gaya magnetik yang bekerja pada partikel tersebut adalah ....

A. 4,5 > 10E� N B. 45 > 10E� N C. 450 > 10E� N D. 5,6 > 10ES N E. 56 > 10ES N

5.6.5.6.5.6.5.6. Menjelaskan faktorMenjelaskan faktorMenjelaskan faktorMenjelaskan faktor----faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsfaktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsfaktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsfaktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsip kerja ip kerja ip kerja ip kerja

transformator.transformator.transformator.transformator. GGL InduksiGGL InduksiGGL InduksiGGL Induksi Percobaan Faraday dan Hukum LenzPercobaan Faraday dan Hukum LenzPercobaan Faraday dan Hukum LenzPercobaan Faraday dan Hukum Lenz Percobaan Faraday

1.

2.

3.

Hukum Lenz Medan magnet induksi dalam kumparan selalu melawan medan magnet penyebabnya (medan magnet luar).

Fluks MagnetikFluks MagnetikFluks MagnetikFluks Magnetik h = �i cos j

Hukum FaradayHukum FaradayHukum FaradayHukum Faraday GGL induksi atau arus induksi pada ujung-ujung kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik �∆�

∆� � dan banyaknya lilitan (�).

@ = W� ∆h∆�

Penyebab GGL InduksiPenyebab GGL InduksiPenyebab GGL InduksiPenyebab GGL Induksi 1. Perubahan fluks magnetik

a. GGL karena perubahan medan magnetik @ = W�i ∆�

∆�

b. GGL karena perubahan sudut (Generator AC)

@ = ��i� sin �� c. GGL karena perubahan luas

d. GGL induksi pada penghantar memotong

fluks magnet adalah @ = �ℓ� sin j

� = �ℓ��

2� = �7ℓ7��

Catatan:Catatan:Catatan:Catatan: Arah gaya Lorentz selalu berlawanan dengan arah kecepatan.

2. Perubahan Kuat Arus Listrik F = W� d�

d�

> > > >

> > > >

> 2� �

�

�

�

U

� W

�6 �7 �6

�7

27 26 26 27


TransformatorTransformatorTransformatorTransformator Transformator adalah alat untuk mengubah tegangan atau arus bolak-balik. Jenis Transformator Trafo Step-Up (Penaik tegangan) Trafo Step-Down (Penurun tegangan) XZ � X� �e � �� e � ��

XZ � X� �e � �� e � �� Efiesiensi Transformator 1. Trafo ideal memiliki efisiensi � 3 100% VZ 3 V�

XZX� 3 �Z�� 3 ��Z 2. Trafo tidak ideal memiliki efisiensi � � 100%

� 3 V�VZ 3 X��XZ�Z Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: @ 3 GGL induksi (V) � 3 jumlah lilitan � 3 medan magnetik (T) i 3 luas penampang kumparan (m2) j 3 sudut antara B dan A h 3 fluks magnetik (Wb) � 3 kecepatan sudut atau frekuensi anguler (rad/s) ℓ 3 panjang (m) � 3 hambatan (Ω) � 3 arus (A) � 3 induktansi diri (H) � 3 efisiensi transformator V 3 daya (W) X 3 beda potensial (V) PREPREPREPREDIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012 Pernyataan berikut berkaitan dengan transformator: (1) untuk mengurangi kerugian akibat arus pusar, inti trafo sebaiknya berupa pelat utuh (2) inti kumparan sebaiknya terbuat dari inti besi lunak (3) transformator mampu merubah tegangan DC menjadi lebih tinggi (4) transmisi listrik jarak jauh memerlukan trafo untuk mengubah tegangan menjadi ekstra tinggi Pernyataan yang benar adalah..... A. 1, 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 E. 1, 2, 3 dan 4 5.7.5.7.5.7.5.7. Menjelaskan Menjelaskan Menjelaskan Menjelaskan besaranbesaranbesaranbesaran----besaran fisis pada rangkaian arus bolakbesaran fisis pada rangkaian arus bolakbesaran fisis pada rangkaian arus bolakbesaran fisis pada rangkaian arus bolak----balik yang mengandung balik yang mengandung balik yang mengandung balik yang mengandung resistor, induktor, dan kapasitor.resistor, induktor, dan kapasitor.resistor, induktor, dan kapasitor.resistor, induktor, dan kapasitor.

Pada rangkaian R-L-C seri: 1. Arus sama (I¡ 3 I¢ 3 I£ 3 �) 2. Beda potensial berbeda V¡ 3 V¡¤¥¦§ sin ωt 3 �� V¢ 3 V¢¤¥¦§ sin �ωt U π2� 3 �ª� V£ 3 V£¤¥¦§ sin �ωt W π2� 3 �ª« X 3 �¬ (¬ 3 impedansi) 3. Beda potensial V 3 V¡7 U (V¢ W V£)7

4. Impedansi (Ω) Z 3 ¯R7 U (X± W X£)7 5. Reaktansi Induktif X¢ 3 ωL 6. Reaktansi Kapasitif X£ 3 1ωC

7. Pergeseran fase tan j 3 X� W X«X² 3 ª� W ª«�

8. Faktor daya cos j 3 X²X 3 �¬ 9. Frekuensi Resonansi terjadi bila ª� 3 ª« f¡ 3 12π ³ 1LC

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: X² 3 tegangan sesaat pada resistor (V) X� 3 tegangan sesaat pada induktor (V) X« 3 tegangan sesaat pada kapasitor (V) ¬ 3 impedansi rangkaian (Ω) ª� 3 reaktansi induktif (Ω) ª« 3 reaktansi kapasitif (Ω) ² 3 frekuensi resonansi (Hz) � 3 kecepatan sudut (rad/s) 3 2�´ 3 7:µ

�Z ��

�� Z XZ X�


PREPREPREPREDIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012 Gambar di bawah ini menunjukkan diagram fasor suatu rangkaian arus bolak-balik. Jika frekuensi arus bolak-balik tersebut 50 Hz, maka .... A. hambatannya 67A: mΩ B. Induktansinya 79A

: mH C. Kapasitansinya 67A

: mF D. Hambatannya 67A

: mΩ

E. Induktansinya 67A: mH

Reaktansi induktif sebuah induktor akan mengecil, bila ....

A. frekuensi arusnya diperbesar, induktansi induktor diperbesar B. frekuensi arusnya diperbesar, induktansi induktor diperkecil C. frekuensi arusnya diperbesar, arus listriknya diperkecil D. frekuensi arusnya diperkecil, induktansi induktornya diperbesar E. frekuensi arusnya diperkecil, induktansi induktornya diperkecil

500 mA

12 V


SKL 6.SKL 6.SKL 6.SKL 6. Memahami konsep dan prinsip Memahami konsep dan prinsip Memahami konsep dan prinsip Memahami konsep dan prinsip kuantumkuantumkuantumkuantum, relativitas, , relativitas, , relativitas, , relativitas, fisika intifisika intifisika intifisika inti dan radioaktivitas dan radioaktivitas dan radioaktivitas dan radioaktivitas dalam kehidupan seharidalam kehidupan seharidalam kehidupan seharidalam kehidupan sehari----hari.hari.hari.hari. 6.1.6.1.6.1.6.1. MenjelaskanMenjelaskanMenjelaskanMenjelaskan berbagai teori atom.berbagai teori atom.berbagai teori atom.berbagai teori atom. Teori AtomTeori AtomTeori AtomTeori Atom 1. Demokritus

• Partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dinamakan atom. 2. John Dalton • Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dan bersifat masif (pejal). • Atom-atom dari unsure sejenis mempunyai sifat yang sama. • Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur lain. • Dua atom atau lebih dari unsur yang berlainan dapat membentuk suatu molekul. • Teori atom Dalton melandasi hukum kekekalan massa (Lavoiser). Kelemahan teori atom John Dalton: • Tidak menyinggung tentang kelistrikan. 3. J.J. Thompson • Atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi lagi. • Model atom seperti roti kismis, berbentuk bola pejal dengan muatan positif dan muatan negatif tersebar merata diseluruh bagian atom. • Atom adalah masif, karena partikel-partikel pembentuk atom tersebar merata. • Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, sehingga atom bersifat netral. • Massa elektron jauh lebih kecil dari massa atom. 4. Rutherford • Inti atom bermuatan positif, mengandung hampir seluruh massa atom. • Elektron bermuatan negatif selalu mengelilingi inti seperti tata surya. • Sebagian besar atom merupakan ruang kosong. • Jumlah muatan inti 3 jumlah muatan elektron yang mengelilinginya. • Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti dibentuk oleh gaya tarik elektrostatis (gaya Coulomb). Kelemahan teori atom Rutherford: • Elektron yang mengelilingi inti akan terus memancarkan energy berupa gelombang elektromagnet sehingga lintasannya berbentuk spiral dan suatu saat akan jatuh ke dalam inti. • Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom. • Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.

5. Bohr Pada dasarnya teori atom Bohr sama dengan teori atom Rutherford dengan ditambah teori kuantum untuk menyempurnakan kelemahannya. Teori atom Bohr didasarkan pada dua postulat, yaitu: 1. Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai litasan tertentu yang disebut lintasan stasioner dan tidak memancarkan energi.

Dalam gerakannya elektron mempunyai momentum anguler sebesar: ¶�8 3 · 2� Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: ¶ 3 massa elektron (kg) � 3 kecepatan linear (m/s) 8 3 jari-jari (m) · 3 bilangan kuantum ¸ 3 tetapan Planck 3 6,6 > 10Eq9 J/s

2. Dalam tiap lintasannya elektron mempunyai tingkat energi tertentu (makin dekat dengan inti tingkat energinya makin kecil dan tingkat energi paling kecil · 3 1). Bila elektron pindah dari kulit luar ke dalam maka akan memancarkan energi berupa foton. Sebaliknya bila pindah dari kulit dalam ke luar akan menyerap energi.

F¹ W Fº 3 ¸´ 3 ¸ »¼

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: Fº 3 tingkat energi pada kulit A F¹ 3 tingkat energi pada kulit B ¸ 3 tetapan Planck 3 6,6 > 10Eq9 J/s ´ 3 frekuensi foton (Hz) » 3 kecepatan cahaya 3 3 > 10½ m/s ¼ 3 panjang gelombang foton (m)

Kelemahan teori atom Bohr: • Lintasan elektron tidak sesederhana seperti yang

dinyatakan Bohr • Teori atom Bohr belum dapat menjelaskan hal-

hal berikut: a. Kejadian dalam ikatan kimia b. Pengaruh medan magnet terhadap atom c. Spektrum atom berelektron banyak


Salah satu pernyataan dalam teori atom Rutherford adalah .... A. elektron bermuatan negatif dan tersebar merata di seluruh bagian atom B. elektron bermuatan negatif dan bergerak mengelilingi inti pada lintasan yang tetap C. inti atom bermuatan positif menempati hampir semua bagian atom D. inti atom bermuatan positif dan terkonsentrasi di tengah-tengah atom E. inti atom tidak bermuatan dan mengisi sebagian atom


6.2.6.2.6.2.6.2. Menjelaskan besaranMenjelaskan besaranMenjelaskan besaranMenjelaskan besaran----besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek Compton.Compton.Compton.Compton. Efek Fotolistrik/Efek ComptonEfek Fotolistrik/Efek ComptonEfek Fotolistrik/Efek ComptonEfek Fotolistrik/Efek Compton Gejala lepasnya elektron dari permukaan logam karena disinari oleh gelombang elektromagnetik tertentu. Efek ini membuktikan cahaya bersifat seperti partikel. F 3 ¸´ 3 ¸ »¼ F�¾�¿À 3 FBÁÂÃ�ÁB U FÄÁ¿Å FÄÁ¿Å 3 nA 3 ¸ A 3 ¸ »¼A Syarat terjadi efek fotolistrik:Syarat terjadi efek fotolistrik:Syarat terjadi efek fotolistrik:Syarat terjadi efek fotolistrik: 1. ¼ � ¼A 2. ´ � A 3. FÆ � nA

Energi Kinetik Energi Kinetik Energi Kinetik Energi Kinetik Maksimum ElektronMaksimum ElektronMaksimum ElektronMaksimum Elektron F 3 ¸´; F 3 12 ¶�7; F 3 5X FB 3 ¸´ W nA 3 ÈX12 ¶�7 3 ¸» É1¼ W 1¼AÊ 3 ÈX Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: F 3 energi foton ¸ 3 tetapan Planck 3 6,626 > 10Eq9 Js ´ 3 frekuensi foton (Hz)

A 3 frekuensi ambang bahan (Hz) » 3 kecepatan cahaya 3 3 > 10½ m/s ¼ 3 panjang gelombang foton (m) ¼A 3 panjang gelombang ambang bahan (m) nA 3 energi ambang bahan atau fungsi kerja bahan È 3 muatan elektron 3 1,6 > 10E6? C X 3 beda potensial listrik (V)


Pernyataan-pernyataan berikut ini berkaitan dengan efek foto listrik: (1) efek foto listrik terjadi bila energi foton yang datang pada permukaan logam lebih besar dari fungsi

kerjanya (2) kecepatan lepasnya elektron dari permukaan logam bergantung pada intensitas cahaya yang

diterimanya (3) banyaknya elektron yang lepas dari permukaan logam bergantung frekuensi cahaya yang menyinarinya Pernyataan yang benar adalah .... A. (1), (2), dan (3)

B. (2) dan (3)

C. (1) saja

D. (2) saja

E. (3) saja

6.3.6.3.6.3.6.3. MenentukanMenentukanMenentukanMenentukan besaranbesaranbesaranbesaran----besaran besaran besaran besaran fisisfisisfisisfisis terkait dengan teori relativitas.terkait dengan teori relativitas.terkait dengan teori relativitas.terkait dengan teori relativitas.

Postulat EinsteinPostulat EinsteinPostulat EinsteinPostulat Einstein 1. Hukum-hukum alam (fisika) berlaku sama untuk

dua pengamat yang bergerak dengan kecepatan

konstan satu terhadap yang lain.

2. Kecepatan cahaa adalah mutlak tidak bergantung

gerak pengamat atau gerak sumber cahaya.

Kecepatan RelatifKecepatan RelatifKecepatan RelatifKecepatan Relatif

�º¹ 3�º« U �«¹

1 U�º«�«¹

»7

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: �º¹ 3 kecepatan relatif benda A terhadap B (m/s)

�º« 3 kecepatan relatif benda A terhadap C (m/s)

�«¹ 3 kecepatan relatif benda C terhadap B (m/s)

Besaran Fisika yang Berubah Akibat Besaran Fisika yang Berubah Akibat Besaran Fisika yang Berubah Akibat Besaran Fisika yang Berubah Akibat

Postulat EinsteinPostulat EinsteinPostulat EinsteinPostulat Einstein

Massa Relativitas ¶ 3 Ë¶A

Waktu Relativitas (mulur) ∆� 3 Ë∆�A

Kontraksi Lorentz

(memendek) � 3

�A

Ë

Energi Kinetik Relativistik FB 3 (Ë W 1)FA

FA 3 ¶A»7

Momentum Relativistik Ì 3 ËÌA

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: ¶A 3 massa relativistik (kg)

¶ 3 massa diam (kg)

∆�A 3 selang waktu menurut pengamat diam (s)

∆� 3 selang waktu menurut pengamat bergerak (s)

�A 3 panjang benda menurut pengamat diam (m)

� 3 panjang benda menurut pengamat bergerak (s)

FB 3 energi kinetik benda (J)

FA 3 energi diam (J)

ÌA 3 momentum awal (kg m/s)

Ì 3 momentum relativistik (kg m/s)

» 3 kecepatan cahaya 3 3 > 10½ m/s Catatan:Catatan:Catatan:Catatan: Ë 3 1

1 W �7»7

� 1

Kesetaraan Massa-Energi F�¾�¿À 3 ¶»7FÄÁ¿Å 3 ¶A»7FBÁÂÃ�ÁB 3 F�¾�¿À W FÄÁ¿Å

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: �º¹ 3 kecepatan relatif benda A terhadap B (m/s) �º« 3 kecepatan relatif benda A terhadap C (m/s) �«¹ 3 kecepatan relatif benda C terhadap B (m/s)


PREPREPREPREDIKSI SOAL DIKSI SOAL DIKSI SOAL DIKSI SOAL UN 2012UN 2012UN 2012UN 2012 Sebuah roket waktu diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c 3 kecepatan cahaya dalam vakum). Menurut orang di bumi panjang roket tersebut selama bergerak adalah .... A. 50 m B. 60 m C. 70 m D. 80 m E. 100 m 6.4.6.4.6.4.6.4. MenentukMenentukMenentukMenentukan besaranan besaranan besaranan besaran----besaran fisis pada reaksi inti atom.besaran fisis pada reaksi inti atom.besaran fisis pada reaksi inti atom.besaran fisis pada reaksi inti atom. Struktur Struktur Struktur Struktur IIIInti nti nti nti AAAAtomtomtomtom Lambang unsur ªÍº Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: ª 3 lambang nama unsur ¬ 3 nomor atom (jumlah proton) i 3 nomor massa (jumlah proton U neutron) i W ¬ 3jumlah neutron Energi ikat inti F 3 ∆¶»7ÎÏÐÑÂ�ÑBÅÒÓÔ

3 ∆¶ ∙ 931 MeVÎÖÖÖÏÖÖÖÐÑÂ�ÑB

ÅÒ×ØÙ

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: F = energi ikat inti (Joule atau MeV) ∆¶ = susut massa atau defek massa (kg atau sma) » = kecepatan cahaya = 3 > 10½ m/s Susut massa atau defek massa ∆¶ 3 Ú¬¶Z U (i W ¬)¶Â W ¶ÁÂ�ÁÛ Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: ∆¶ 3 susut massa atau defek massa (kg atau sma) ¬ 3 jumlah proton i W ¬ 3 jumlah neutron ¶Z 3 massa proton 3 1,67252 > 10E7S kg 3 1,0072766 sma ¶Â 3 massa neutron 3 1,67482 > 10E7S kg 3 1,0086654 sma ¶ÁÂ�Á 3 massa inti atom

Energi Reaksi IntiEnergi Reaksi IntiEnergi Reaksi IntiEnergi Reaksi Inti Reaksi inti �ÍÜºÜ U ªÍJºJ → ÞÍßºß U àÍáºá U â BerlakuBerlakuBerlakuBerlaku: • Hukum kekekalan nomor atom A6 U A7 3 Aq U A9 • Hukum kekekalan nomor massa Z6 U Z7 3 Zq U Z9 • Hukum kekekalan energi Tidak berlakuTidak berlakuTidak berlakuTidak berlaku • Hukum kekekalan massa Energi reaksi â 3 ∆¶»7ÎÏÐÑÂ�ÑBÅÒÓÔ

3 ∆¶ ∙ 931 MeVÎÖÖÖÏÖÖÖÐÑÂ�ÑB

ÅÒ×ØÙ

Keterangan:Keterangan:Keterangan:Keterangan: â = energi reaksi (Joule atau MeV) ∆¶ = Σ¶ZÃIÃ¿B�Á W Σ¶ä¿�ÁÀ IÃ¿B�Á

= (mÙ U må) W (mæ U mç) Catatan:Catatan:Catatan:Catatan: jika â � 0 → membebaskan energi (reaksi eksotermik) jika â � 0 → menyerap energi (reaksi endotermik)

PREPREPREPREDIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012 Jika nitrogen ditembak dengan partikel alfa, maka dihasilkan sebuah inti oksigen dan sebuah proton seperti terlihat pada reaksi inti berikut ini. èÈ79 U �S69 → é½6S U è66

Diketahui massa inti: èÈ79 3 4,00260 sma é½6S = 16,99913 sma

�S69 = 14,00307 sma

è66 = 1,00783 sma

Jika 1 sma setara dengan energi 931 Mev, maka pada reaksi diatas ....

A. dihasilkan energi 1,20099 MeV

B. diperlukan energi 1,20099 MeV

C. dihasilkan energi 1,10000 MeV

D. diperlukan energi 1,10000 MeV

E. diperlukan energi 1,00783 MeV


6.5.6.5.6.5.6.5. MenjelaskanMenjelaskanMenjelaskanMenjelaskan pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan. Manfaat RadioisotopManfaat RadioisotopManfaat RadioisotopManfaat Radioisotop1. Bidang kedokteran

• Untuk mengetahui keefektifan kerja jantung atau ginjal dengan Sodium-24. • Menentukan lokasi tumor otak, mendeteksi tumor kelenjar gondok dengan Iodium-131 • Membunuh sel-sel kanker dalam tubuh manusia dengan Kobalt-60. • Mengobati thrombosis (penyempitan pembuluh darah) dengan Natrium-24. • Mensteril alat bedah, alat suntik dan alat kedokteran lain dengan sinar gamma. 2. Bidang pertanian • Mempelajari unsur-unsur tertentu oleh tumbuhan. • Memproduksi tanaman dengan karakteristik baru. • Mengkaji proses fotosintesis dalam tanaman hijau dengan Karbon-14. • Memandulkan serangga-serangga. • Mendapatkan bibit unggul dengan radiasi sinar gamma dari Kobalt-60. 3. Bidang industri • Mengetahui bocor atau tidaknya pipa logam atau mengukur ketebalan baja dengan sinar gamma yang dipancarkan Kobalt-60 atau Iridium-192.

• Meneliti kekuatan material dan meneliti gejala difusi dalam logam. • Mengukur ketebalan bahan (lembar kertas) dengan Strontium-90 atau sinar beta. • Mengefisiensikan pekerjaan mengeruk lumpur pelabuhan dan terowongan dengan memasukkan isotop Silikon ke dalam lumpur. • Pemeriksaan tanpa merusak dengan teknik radiografi. • Lampu petromaks menggunakan Thorium agar nyala lampu lebih terang. 4. Bidang hidrologi • Mengukur kecepatan aliran atau debit fluida dalam pipa. • Menentukan jumlah kandungan air dalam tanah. • Mendeteksi kebocoran pipa yang terbenam dalam tanah. • Memeriksa endapan lumpur pelabuhan dan terowongan dan mengukur cara lumpur bergerak dan terbentuk. • Mengukur tinggi permukaan cairan dalam suatu wadah tertutup. 5. Dalam bidang seni dan sejarah • Mendeteksi pemalsuan keramik dan lukisan • Menentukan umur fosil dengan Karbon-14. PREPREPREPREDIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012DIKSI SOAL UN 2012 Radioisotop Carbon-14 bermanfaat untuk … . A. Pengobatan kanker B. Mendeteksi kebocoran pipa C. Menentukan umur bahan atau fosil D. Uji mutu kerusakan bahan industri E. Mekanisme reaksi fotosintesis

materiunfisikasmaperindikatorkisi-kisisklun20123.pdf

Documents