PERSIAPAN TRY OUT DAN UN No.
Indikator SKL
1.
Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil pengukuran dengan memperhatikan aturan angka penting.
No. Soal 1
Menentukan besar dan arah vektor serta menjumlah/mengurangkan besaran-besaran vektor dengan berbagai cara
Yang Perlu diperhatikan
Pembacaan jangka sorong dan mikrometer sekrup Satuan jangka sorong cm, satuan mikrometer mm Ralat ± 0,05 Menguraikan vektor dengan sinus dan cosinus, contoh :
F 2
FY= F sin θ
θ FX = F cos θ
2.
Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola 3
4
Resultan =√ Grafik v vs t ; v = v0 + at Gradien garis merupakan percepatan : a=Δv/Δt Perpotongan terhadap sumbu v merupakan kecepatan awal Jarak yang ditempuh merupakan jumlahan luasan di bawah grafik Perpindahan merupakan jumlahan luasan, jika luasan di bawah sumbu t, maka luasan bernilai negatif Untuk Gerak Parabola Pada arah mendatar berlaku GLB : kecepatan ke arah mendatar tetap, v0x = vx = v0 cos θ Pada arah vertikal glbb diperlambat, berlaku persamaan glbb (v y = v0y – gt ; h = v0y. t – 0,5 g.t2 ; vy2= v0y2 – 2 g h) Waktu untuk mencapai puncak = v0y / g = v0 sin θ / g ; dapat dihitung dengan rumus glbb di atas dengan memasukkan v y = 0 Kecepatan total saat mencapai puncak = v0x = vx = v0 cos θ, karena kecepatan pada arah y nol Tinggi maksimum dapat dihitung dengan menggunakan persamaan glbb di atas, caranya hitung dulu waktu untuk mencapai puncak kemudian substitusikan pada persamaan h Jarak mendatar maksimum yang dicapai dapat dicari menggunakan persamaan glb, caranya hitung dahulu t udara setelah itu masukkan x = v0x . tudara Untuk Gerak melingkar v=ω.R, jika v dalam meter/s maka ω dalam rad/s, R dalam meter Hubungan roda-roda untuk poros sepusat maka kecepatan sudut ω kedua roda sama Hubungan roda-roda untuk dua roda dihubungkan dengan tali atau saling disentuhkan maka kecepatan linier v kedua roda sama
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
1
Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 5
Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi, momentum sudut, momen inersia, atau titik berat) dan penerapannya berdasarkan hukum II Newton dalam masalah benda tegar.
6
Cara menguraikan gaya (yang diuraikan adalah yang tidak segaris dengan arah gerak benda, baca : tidak segaris dengan percepatan a) Biasanya ada empat gaya yang harus diperhatikan yaitu gaya normal, gaya berat, gaya tegangan tali, gaya gesek Gaya normal selalu tegak lurus terhadap bidang sentuh, tidak selalu sama dengan gaya beratnya tergantung kondisinya Tegangan tali selalu menjauhi benda yang sedang dicermati ∑ adalah jumlahan semua gaya yang segaris (searah dan berlawanan) dengan arah gerak Gunakan ∑ benda atau percepatan Momen inersia benda tegar bergantung pada bentuk benda, secara umum I=kmr 2 dengan k adalah konstanta yang tergantung pada benda, misalnya untuk benda titik k=1, untuk silinder pejal k= ½ ( ) ∑ Letak titik berat benda gabungan, variasi massa, panjang, berat, luas, dan volume Persamaan umum titik berat benda gabungan, contoh untuk luasan homogen :
7
Menentukan hubungan usaha dengan perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari atau menentukan besaran-besaran yang terkait. Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menentukan besaran-besaran terkait pada konsep elastisitas.
Menentukan besaran-besaran fisis yang dengan hukum kekekalan energi mekanik.
terkait
8
9
10
Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan tumbukan, impuls atau hukum kekekalan momentum.
11
Untuk rumus y mirip dan jika bentuknya bukan luasan maka A tinggal diganti dengan besaran yang sesuai Cermati untuk benda berbentuk segitiga y=1/3 h; luasan kerucut y=1/3h Usaha W (W=work) merupakan perubahan energi potensial (pada gerak bidang vertikal) yaitu W=Δmgh = mg (h 2 – h1) Usaha W juga merupakan perubahan energi kinetik (pada gerak horisontal), yaitu W=ΔEK=1/2 m (v22 – v12) Jika melibatkan gaya, biasanya W = F . s (F sebagai gaya yang segaris dengan s, jika F miring maka harus diuraikan dahulu) Gaya pegas (sifat elastis bahan) F= k x, x=perubahan panjang pegas Usaha oleh gaya pegas atau energi potensial pegas E= ½ kx2 ; pada grafik F vs x maka usaha merupakan luasan di bawah grafik k total untuk rangkaian seri pegas : 1/ktot = 1/k1 + 1/k2 + ... k total untuk rangkaian paralel pegas ktot = k1 + k2 + ... Energi mekanik EM nilainya konstan di tiap tempat, merupakan jumlahan energi kinetik dan energi potensial gravitasi EM = mgh + ½ mv2 Untuk sembarang tumbukan berlaku m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ ; perhatikan arah gerak benda, jika ke kanan diambil v positif maka kecepatan v ke kiri negatif Tumbukan lenting sempurna e = 1 = - (v2’ - v1’) / (v2 – v1) ; jika massa kedua benda sama maka kecepatan setelah tumbukan tinggal dipertukarkan antara v1 dan v2 sebelum tumbukan, jadi v1’= v2 begitu pula sebaliknya Jika tumbukan tidak lenting sama sekali maka kecepatan dua benda setelah tumbukan sama karena menjadi satu yaitu v 1’ = v2’ Impuls = perubahan momentum; I = mΔv = m(v2 – v1) ; jika v berlawanan arah maka ambil yang satu positif, yang lain negatif. Impuls juga dirumuskan I = F. Δt
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
2
Menjelaskan hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
12
13
Tekanan hidrostatis : P = ρ . g . h dengan h dihitung dari permukaan fluida Pompa hidrolik : F1/A1 = F2/A2 Penerapan hukum Bernoulli : pipa venturi, sayap pesawat terbang, penyemprot nyamuk/parfum Pada sayap pesawat agar pesawat naik : tekanan di atas sayap harus lebih kecil dibanding tekanan di bawah sayap, sedangkan kecepatan angin di atas pesawat harus lebih besar dibanding di bagian bawah sayap Gaya angkat pesawat : F=ΔP. A = ½ ρ (vatas2 – vbawah2). A Pada pipa bocor berlaku
3.
√
dengan h1 adalah ketinggian dihitung dari tempat bocornya ke permukaan fluida
Jarak mendatar maksimum yang ditempuh dengan h2 adalah ketinggian dihitung dari tempat bocor hingga √ permukaan tanah Perpindahan kalor konduksi, mencari suhu pada sambungan logam :
Menentukan pengaruh kalor terhadap suatu zat, perpindahan kalor, atau asas Black dalam pemecahan masalah. 14
15
Menjelaskan persamaan umum gas ideal pada berbagai proses termodinamika dan penerapannya 16
Menentukan besaran fisis yang berkaitan dengan proses termodinamika pada mesin kalor. 17
Perpindahan kalor secara radiasi daya sebanding dengan suhu pangkat empat atau T4 (suhu harus dalam skala kelvin) Q = mcΔT Suhu campuran dua zat cair : m1 c1 (T – T1) = m2 c2 (T2 – T) di mana T1 < T < T2 ; T=suhu campuran Untuk pemuaian panjang, luas dan volume : Pertambahan panjang : ΔL = L0 α ΔT Pertambahan luas : ΔA= A0 β ΔT Pertambahan volume : ΔV = V0 γ ΔT Ingat : β = 2α ; γ = 3α Proses isokhorik/isovolume : gas tidak melakukan usaha Proses isothermal/suhu konstan Proses isobarik/tekanan konstan : W=PΔV Proses adiabatik : tidak ada kalor yang keluar atau masuk sistem Pada grafik P – V maka usaha sama dengan luasan di bawah grafik (ingat usaha bisa berharga positif atau negatif). Usaha berharga negatif jika volumenya semakin kecil atau dalam proses siklus arah proses berlawanan arah dengan arah jarum jam Untuk mesin ideal/Carnot : Q2/Q1 = T2/T1 dimana Q2 kalor yang dibuang, Q1 kalor yang masuk, T2 suhu rendah, T1 suhu tinggi Efisiensi Carnot :
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
3
4.
Menentukan gelombang.
ciri-ciri
dan
besaran
fisis
pada
18
Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnet serta manfaat atau bahayanya dalam kehidupan sehari-hari
19
Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan pengamatan pada mikroskop atau teropong
20
Menentukan besaran-besaran fisis pada peristiwa interferensi dan difraksi.
21
22 Menentukan besaran-besaran fisis yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler
Y = A sin (ω t ± kx) Arah rambat gelombang dilihat dari tanda koefisien t dan x, jika berlawanan maka arah gerak ke kanan atau sumbu x positif ω= 2 π f atau ω = 2π/T v = ω / k atau s/t dengan s=jarak dan t=waktu untuk menempuh s k=2π/λ Panjang gelombang adalah jarak dari puncak ke puncak berturutan atau lembah ke lembah berturutan Periode adalah waktu untuk menempuh satu panjang gelombang Spektrum dari panjang gelombang terbesar/energi terkecil/frekuensi terkecil/periode terbesar : Gelombang radio-mikro-infrared-mejikuhibiu-uv-x-gamma Kecepatan rambat semua jenis gelombang EM di medium yang sama adalah sama, di udara/hampa mendekati 3 x 10 8 m/s Teropong bintang mata dianggap tidak berakomodasi Perbesaran teropong = fob/fok Panjang teropong = fob + fok Mikroskop lihat garis yang menuju mata apakah sejajar atau tidak, jika sejajar maka mata tidak berakomodasi Perbesaran lensa objektif Mob= S’ob/Sob atau Mob = fob/(Sob-fob) Perbesaran lensa okuler berakomodasi maks : Mok = (Sn/fok) + 1 Perbesaran lensa okuler tidak berakomodasi : Mok = Sn/fok Perbesaran total : Mtot = Mob x Mok Panjang mikroskop saat mata berakomodasi maks : d=S’ob + Sok; di mana Sok dicari dari persamaan lensa dengan memasukkan S’= - Sn Panjang mikroskop saat mata tidak berakomodasi : d =S’ob + fok (karena benda okuler terletak pada fokus okuler) Pola garis terang : yd = Lnλ , terang 1 berarti n=1dst. Pola garis gelap : yd = L (n – ½ ) λ, gelap 1 berarti n= 1 dst. Kisi difraksi : d = 1/ N dengan d=tetapan kisi (lebar celah), N=banyaknya goresan, perhatikan satuannya! Pola garis terang : d sin θ = nλ atau yd = Lnλ (sama dengan Young) Pola garis gelap : d sin θ = (n- ½ ) λ atau yd = (n – ½ )λ (sama dengan Young)
Efek doppler : 23
Menentukan intensitas atau taraf intensitas bunyi pada berbagai kondisi yang berbeda. 24
(
)
( )
Perjanjian rumus di atas : di dalam kurung akan bernilai + jika arahnya searah dengan arah dari sumber ke pengamat begitu pula sebaliknya Strategi : buatlah sketsa pergerakan sumber dan pengamat supaya tidak mengulangi kesalahan yang sama lagi. Intensitas bunyi I = P/ 4πr2, P=daya dan r = jarak, yang perlu diingat bahwa intensitas berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ke sumber Taraf intensitas TI = 10 log
dengan I0 =10 – 12 W/m2
TI2 = TI1 + 10 log (n2/n1) pengaruh jumlah sumber
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
4
5.
Menentukan besaran-besaran fisis yang mempengaruhi medan listrik dan hukum Coulomb.
25
26
Menentukan besaran fisis fluks, potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta penerapannya pada kapasitas keping sejajar.
27
Menentukan besaran-besaran listrik pada suatu rangkaian berdasarkan hukum Kirchhoff. 28
TI2 = TI1 – 20 log (r2/r1) pengaruh jarak TI2 = TI1 + 10 log (n2/n1) – 20 log (r2/r1) pengaruh jarak dan jumlah sumber Ingat penjumlahan vektor Gaya Coulomb F=kQ1Q2/r2 ; F berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak Muatan sejenis akan tolak menolak, muatan berlainan jenis akan tarik menarik, gambarlah diagram supaya tidak salah! Ingat penjumlahan vektor Medan listrik E= kQs/r2 ; Qs = muatan sumber ; medan listrik berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak Medan listrik arahnya menjauhi muatan positif dan mendekati muatan negatif Jangan lupa gambar dulu arah medan listrik masing-masing sumber Hubungan medan listrik dan gaya coulomb : E = F/q Energi potensial listrik dan potensial listrik merupakan besaran skalar, tidak memiliki arah EP = k Q1Q2/r EP = q V dengan V= kQ/r Tanda minus dari muatan harus dimasukkan dalam perhitungan Perhatikan tanda + dan – baterai Jika hanya terdiri satu loop maka kuat arus akan mengalir dari kutub + jumlahan baterai yang lebih besar Untuk menghitung kuat arus pada satu loop I = ggl total/R total Untuk menghitung beda potensial dua buah titik pada satu loop gunakan V AB = I RAB + ƐAB dengan perjanjikan : jika jalur yang dipilih searah dengan arah I maka IR bernilai positif, jika jalur yang kita pilih bertemu dengan kutub + baterai maka Ɛ positif atau sebaliknya
Kawat lurus : B =
Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik. 29
Menentukan gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen 30
Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsip kerja transformator 31
Kawat melingkar :
dengan arah B ditentukan dengan aturan tangan kanan , hati-hati untuk kawat ½ lingkaran, ¼ lingkaran dst. Jika ada N buah lilitan maka kalikan
dengan N. Arah B gunakan aturan tangan kanan Gunakan penjumlahan vektor untuk menjumlahkan B, perhatikan arahnya Gaya magnetik yang dialami kawat l yang berada pada medan magnet B adalah F= B i l sin θ Gaya magnetik yang dialami muatan q yang bergerak dengan kecepatan v pada medan magnet B adalah F = B q v sin θ Gaya magnetik per satuan panjang akibat dua kawat sejajar yang terpisah pada jarak a :
μ0 = 4π x 10 – 7 Ɛ = - N dΦ/dt Untuk kawat l yang bergerak dalam medan magnet B dengan kecepatan v maka ggl pada ujung-ujung penghantar itu : Ɛ=B l v sinθ Kuat arus yang mengalir pada penghantar itu : I = Ɛ/R dengan R adalah besar resistor yang diberikan
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
5
N1/N2 = V1/V2 32
Efisiensi trafo
XL = ω L XC = 1/ωC
Menjelaskan besaran-besaran fisis pada rangkaian arus bolak-balik yang mengandung resistor, induktor, dan kapasitor.
Impedansi (hambatan total) = VL = i X L VC = i X C VR = i R
√
(
)
33
34 6.
Menjelaskan berbagai teori atom. 35
( ) Vtot = √ Vefektif = Vmaks / √2 Sifat rangkaian induktif jika XL > XC atau VL > VC Sifat rangkaian kapasitif jika XL < XC atau VL < VC Sifat rangkaian resistif XL = XC atau VL = VC Saat resonansi : Bersifat resistif Impedansi minimum Kuat arus maksimum Daya disipasi maksimum Sifat grafik resistif, induktif, kapasitif berturut-turut :
Lihat atas Teori atom Rutherford : - Atom sebagian besar terdiri dari ruang kosong - Inti atom bermuatan positif - Elektron mengitari inti
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
6
Menjelaskan besaran-besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek Compton
36
- Elektron saat mengitari inti melepaskan energi sehingga bentuk lintasan spiral Teori atom Bohr - Inti atom bermuatan positif - Elektron berputar mengitari inti seperti planet - Bentuk lintasan elektron adalah lingkaran - Elektron menempati lintasan stasioner - Elektron tidak melepaskan energi saat mengitari inti atom - Elektron dapat berpindah dari lintasan (tingkatan energi) ke lintasan (tingkat energi) lain Efek fotolistrik terjadi untuk frekuensi (atau panjang gelombang) foton / cahaya tertentu saja, biasanya ultraviolet, sinar x dan gamma Membuktikan sifat dualisme cahaya (sebagai partikel) Lepas tidaknya elektron dari permukaan logam tidak bergantung pada intensitas cahaya/foton yang diberikan Lepas tidaknya elektron bergantung pada frekuensi foton/cahaya yang datang Makin besar frekuensi cahaya/foton maka kemungkinan elektron lepas makin besar Jika elektron telah lepas pada frekuensi tertentu maka dengan meningkatkan intensitas cahaya maka semakin banyak elektron yang lepas dari permukaan logam Energi kinetik elektron yang lepas tidak bergantung pada intensitas cahaya atau foton yang diberikan Hubungan antara energi foton hf , fungsi kerja W 0 dan energi kinetik adalah : hf = W0 + EK atau EK = hf – hf0 sebagai fungsi garis lurus Pelajari grafik EK = hf – hf0 Efek compton membuktikan cahaya memiliki sifat dualisme, cahaya sebagai partikel Panjang gelombang setelah menabrak elektron lebih panjang (energinya berkurang) dibanding sebelum menabrak elektron Selisih panjang gelombannya bergantung pada sudut deviasinya, dirumuskan :
37 (
)
Penjumlahan relativistik :
Menentukan besaran-besaran fisis terkait dengan teori relativitas.
38
Menentukan besaran-besaran fisis pada reaksi inti
39
Panjang relativistik : L = L0 / γ hasilnya selalu lebih kecil dari L0 Dilatasi waktu : t = γ t0 Massa relativistik : m = γ m0 Energi kinetik EK = E – E0 dimana E=mc2 dan E0 = m0 c2 Jika v=0,6 c maka γ = 5/4 Jika v=0,8 c maka γ = 5/3 Jika ada reaksi inti : A + B C + D maka defek massa Δm = (m A + mB ) – (mC + mD)
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
7
atom.
Menjelaskan pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.
40
Besarnya energi yang dihasilkan E= Δm x 931 MeV Proton : 1H1 Neutron : 0n1 Elektron : – 1e0 Positron : 1e0 Deutron : 1H2 Triton : 1H3 Gamma : 0γ0 Sinar Gamma Sinar gamma mempunyai daya tembus sangat tinggi maka sinar gamma di gunakan dalam berbagai bidang, antara lain : - industri untuk mengetahui struktur logam - pertanian untuk membuat bibit unggul - teknik nuklir untuk membuat radioisotop - kedokteran untuk terapi dan diagnosis - farmasi untuk sterilisasi Cobalt menghasilkan gamma untuk membunuh kanker I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid C14 – untuk menentukan umur fosil Sinar beta/elektron Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah Sinar beta/elektron indukstri : untuk menentukan ketebalan kertas
YUDI – SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG | 2014
8