MODUL FISIKA XI IPA SEMESTER GENAP

MODUL FISIKA XI IPA Halo GoNz 33 !!! Yuk BELAJAR FISIKA bersama Pak Bambang dan Bu Indri SMA KOLESE GONZAGA

DAFTAR ISI GELOMBANG BUNYI ALAT OPTIK GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG BUNYI

Kenapa ya kita bisa mendengar suara getar dari Handphone ?? Apa penyebab timbulnya bunyi ?? bunyi di sebabkan oleh benda yang bergetar Seperti halnya saat kalian memetik senar gitar, maka senarnya pun akan bergetar dan menghasilkan bunyi.

KARAKTERISTIK GELOMBANG BUNYI Salah satu dari gelombang lMorMdnBaspeadgBupeumerilaaamatnmuaenuttymnbmlaaaduiyuinbnlinimunttatymiauuedeatthlerlnraanikdudgfnngaiahaeu,narnkrmegpnemdnetnaehdzdmsagrlaiaaaaar.bamtpmpknimaaaagpsbttanaapanenbmutmr,udbeaneadnenmyrrngitfiae.aatarmlu.laarakblakmuasiiit

Jenis Bunyi Infrasonik < 20 Hz Audiosonik 20 Hz -20.000 Hz Ultrasonik > 20 KHz

Penerapan gelombang Bunyi Musik dengan frekuensi tertentu dapat mempengaruhi perasaan manusia. Bahkan dapat bermanfaat untuk kesehatan mental. Nah beberapa lagu dari Kunto Aji juga menggunakan frekuensi tertentu, salah satunya lagu yang berjudul \"Rehat\" dengan frekuensi 396 Hz. info lebih lengkap scan barcode di samping ini ya

Yuk saatnya kita bereksperimen Untuk memahami gelombang bunyi lebih dalam lagi yuk saatnya kita bereksperimen.. Silahkan teman teman mengakses link di bawah ini ya : https://phet.colorado.edu/in/simulation/sound https://java.com/en/download/manual.jsp Silahkan amatilah eksperimen gelombang bunyi lalu tuliskan di doc dan dikumpulkan di gcr

Hasil Eksperimen Percobaan 1. Amplitudo berbanding lurus Dengarkan sumber tunggal dengan suara yang dihasilkan. Percobaan 2. Semakin besar amplitudonya Dua sumber Interferensi maka bunyi yang di hasilkan juga semakin besar (Begitupun sebaliknya). Semakin besar Amplitudo maka pola gelap terang yang dihasilkan semakin nampak jelas terlihat. Frekuensi berbanding lurus terhadap tinggi rendah nada yang dihasilkan. Amplitudo berbanding lurus dengan suara yang dihasilkan. Frekuensi berbanding lurus dengan tinggi rendah nada. Dua gelombang mengalami interfernsi.

Hasil Eksperimen Percobaan 3. Interferensi oleh Pemantulan Amplitudo berbanding lurus dengan suara yang dihasilkan. Frekuensi berbanding lurus dengan tinggi rendah nada. Semakin kecil sudut temboknya maka semakin banyak pola gelap yang terpantulkan Percobaan 4. Dengarkan menggunakan memvariasikan Tekanan Udara Amplitudo berbanding lurus dengan suara yang dihasilkan. Frekuensi berbanding lurus dengan tinggi rendah nada. Dua gelombang mengalami interfernsi.

CEPAT RAMBAT BUNYI v = s/t atau v = f Gas padat Cair Dimana : v = cepat rambat bunyi = Konstanta Laplace = massa jenis zat padat R = Konstanta moluekuler gas T = Suhu Mutlak gas M = Massa per 1 mol gas E= Modulus Elatis B=Modulus Bulk

LATIHAN 1.1 1. Suatu pipa tembaga panjangnya 40 m. Niko memukul salah satu ujung pipa dengan palu, Kevin mendengarkan di ujung lainnya. Niko memukul pipa satu kali, tetapi Kevin mendengar dua kali, mengapa? 2. Pada suatu tembaga sepanjang 100cm merambat gelombang bunyi. Gelombang tersebut membutuhkan waktu 0,02s untuk mencapai ujung batang dari ujung lainnya. Jika modulus elastisitas dari batang baja sebesar , berapakah massa jenis tembaga tersebut? Nah untuk pembahasannya silahkan scan barcode di samping ini ya

YUKK saatnya Pemantulan berdiskusi Gelombang Bunyi Pembiasan Gelombang Bunyi Difraksi Interferensi Gelombang Bunyi Gelombang Bunyi

Yuk saatnya kita mengamati gelombang bunyi menggunakan sound meter Apa yang kalian dapatkan dari hasil pengamatan tersebut ?

Efek Dopller Efek dimana seseorang pengamat merasakan perubahan frekuensi dari suara yang didengarnya ketika ia bergerak relatif terhadap sumber suara Memenuhi persamaan : Dimana : = Frekuensi pendengar (Hz) = Frekuensi sumber (Hz) = kecepatan pendengar (m/s) = kecepatan sumber (m/s) = cepat rambat bunyi di udara (m/s) akan bernilai positif (+) jika sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar akan bernilai positif (+) jika pendengar bergerak menuju sumber bunyi

LATIHAN 1.2 1. Cepat rambat bunyi di udara 340 m/s. Ambulan dan truk begerak saling mendekati. Ambulans bergerak dengan kecepatan 40 m/s truk bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Bila ambulans membunyikan sirine dengan frekuensi 300 Hz, tentukan frekuensi bunyi sirene akan didengar sopir truk! ANS :

Resonansi Mengapa ya Resonansi merupakan terjadi proses bergetarnya suatu benda, akibat resonansi? ada benda lain yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama. Resonansi dapat dinyatakan dalam persamaan : Dimana: l = Panjang kolom udara (cm) = Panjang gelombang (cm) n = resonansi ke 1,2,3, ... Penerapan Resonansi dalam kehidupan sehari - hari (+) Bidang Musik (-) Suara deru pesawat dapat membuat kaca bergetar bahkan pecah.

Frekuensi Resonansi / Frekuensi Dawai (a) Sebuah tali dengan panjang L, diiikat (b) harmonik satu atau kedua ujungnya dan frekuensinya nada dasar membentuk deret harmonik. (c) harmonik kedua atau nada atas (d) harmonik ketiga atau nada pertama atas kedua

Pipa Organa Pipa Organa Terbuka Harmonik Pertama (nada dasar) Harmonik Kedua (nada atas kesatu) Harmonik Ketiga (nada atas kedua)

Pipa Organa Pipa Organa Tertutup Harmonik Pertama (nada dasar) Harmonik Kedua (nada atas kesatu) Harmonik Ketiga (nada atas kedua)

LATIHAN 1.3 1. Sebuah pipa memiliki panjang 68 cm. Tentukan tiga frekuensi harmonik pertama jika pipa tertutup satu ujungnya dan terbuka pada ujung lainnya. Cepat rambat bunyi di udara 340 m/s. ANS : f1 = 125 Hz f2 = 375 Hz f3 = 625 Hz

Intensitas Bunyi Intensitas Bunyi adalah jumlah energi tiap sekonnya yang tegak lurus suatu bidang persatuan luas bidang. Dapat dituliskan dalam Skema intensitas bunyi yang persamaan: didengar oleh pendengar Dengan : Pendengar 1 I = intensitas Bunyi ( ) P = Daya (W) A = Luas Bidang ( ) Sumber Bunyi R = jarak ke sumber bunyi (m) Pendengar 2 Taraf Intensitas Bunyi Semakin kita jauh dari sumber bunyi maka semakin kecil suara yang terdengar

Taraf Intensitas Bunyi Mencari besar taraf intensitas Bunyi : Ket : TI = Taraf Intensitas Bunyi I = Intensitas Bunyi Io = Intensitas Standar

Pengaplikasian Gelombang Bunyi Mengukur kedalaman Laut Mendeteksi retak - retak pada struktur logam Kamera dan perlengkapan mobil Ultrasonografi (USG)

LATIHAN 1.4 1. Sebuah sumber bunyi bergetar dengan daya 10phi W. Tentukan intensitas bunyi dan taraf Intensitas bunyi pada jarak 10 cm dari sumber bunyi tersebut! 2. Jika intensitas bunyi dijadikan 10 kali semula, apakah taraf intensitasnya juga menjadi 10 kali semula ? Jelaskan!

LATIHAN 1.5 1. Seorang suporter bola berada di atas mobil yang sedang melaju dengan kecepatan 4 m/s. Mobil tersebut mendekati kerumunan orang di pinggir jalan dan suporter bola tersebut meniup sebuah pluit sehingga menghasilkan frekuensi 672 Hz. jIka cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, tentukan frekuesi peluit yang didengar oleh kerumunan tersebut! 2.Sebuah alat ukur intensitas bunyi diletakan sejauh 5 m dari sumber bunyi dan intensitas yang terbaca 5 x 10 -6 W/m2. Apabila alat tersebut dipindahkan sehingga jarak dari sumber menjadi 10 m, tentukan intensitas yang terbaca! 3. Dawai piano yang memiliki panjang 1 m dan bermassa 10 gram dibero tegangan 900 N. Tentukan frekuensi nada atas pertama yang di hasilkan !

OPTIK GEOMETRIS

Beberapa hal yang akan di pelajari pada materi Gelombang Cahaya : Pemantulan Pembiasan Difraksi Interferensi

Pemantulan Cahaya Nah apa yang kalian amati saat bercermin ? Peristiwa ini sinar datang merupakan contoh penerapan pemantulan cahaya di sekitar kita. Hukum pemantulan Hukum pemantulan cahaya dikemukakan oleh Snellius (1591 - 1626), yang berbunyi : Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada suatu bidang datar. Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul. Nah di samping ini sinar pantul gambar pemantulan bidang pantul cahaya pada cermin

Jenis pemantulan a) Pemantulan b) Pemantulan baur teratur (diffus) Yuk, saat kita bereksperimen. Silahkan temukan salah satu benda yang menggunakan prinsip cermin datar, cekung dan cembung di rumah masing - masing. Kemudian amati bayangan yang terbentuk Hasil eksperimen kalian silahkan upload di link padlet yang sudah di sediakan https://qrgo.page.link/5B9sU

Pemantulan Cermin Cekung Sinar datang sejajar sumbu utama cermin cekung dipantulkan melalui titik fokus F. Sinar datang melalui titik fokus F dipantulkan sejajar sumbu utama. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan M dipantulkan kembali ke tiik pusat kelengkungan tersebut. Menentukan jarak fokus dan perbesaran cermin cekung : Ket : f = jarak fokus (cm) M= perbesaran bayangan s = jarak benda terhadap cermin (cm) s' = jarak bayangan terhadap cermin (cm) h = tinggi benda (cm) h’= tinggi bayangan (cm)

Pemantulan Cermin Cembung Sinar datang sejajar sumbu utama cermin cembung dipantulkan seakan - akan dari titik fokus F. Sinar datang melalui titik fokus F dipantulkan sejajar sumbu utama. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan M dipantulkan kembali seakan - akan dari titik pusat kelengkungan. Maya,Tegak,Diperkecil Terletak di belakang cermin, yaitu di antara titik pusat optik (O) dan titik fokus (F). Jarak bayangan lebih kecil dari jarak benda (s’ < s) Jarak bayangan selalu bernilai negatif (s’ = −)

Pembiasan Cahaya Peristiwa apakah ini? Nah ini contoh penerapan pembiasan cahaya di sekitar kita. Hukum pembiasan Hukum pembiasan cahaya dikemukakan oleh Snellius (1591 - 1626), yang berbunyi : Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar. Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat, sinar di belokkan mendekati garis normal. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, sinar di belokkan menjauhi garis normal.

Pembiasan cahaya dapat dijelaskan menggunakan Hukum Snelius, memenuhi persamaan : Ket : = indeks bias medium 1 = indeks bias medium 2 = sudut datang = sudut bias

Polarisasi Cahaya Mengapa langit tampak berwarna biru ??? Nah perisitiwa ini disebabkan oleh hamburan cahaya. Cahaya biru memiliki frekuensi yang lebih rendah dari pada frekuensi cahaya merah, sehingga cahaya biru di hamburkan lebih banyak dari pada cahaya merah. Nah, alhasil langit tampak berwarna biru. Peristiwa merupakan contoh penerapan polarisaasi cahaya dalam kehidupan sehari - hari.

Difraksi Cahaya Kisi Difraksi kisi Layar difraksi Laser Pita terang pusat Perhatikan simulasi di berikut ini. Hasil percobaan kisi difraksi celah tunggal menghasilkan bayangan di tengah paling terang lalu silih berganti gelap dan terang di layar. Difraksi celah tunggal Menentukan letak pita terang kisi difraksi Y Pita gelap Pita terang pusat Ket: y = jarak terang ke n dari pusat atau d = lebar celah l = jarak celah ke layar n = orde terang λ = panjang gelombang N= banyaknya kisi persatuan panjang Ket: y = jarak gelap ke n d = lebar celah l = jarak celah ke layar n = orde terang

Interferensi Cahaya Jika dua sumber cahaya koheren bertemu dan saling menguatkan akan terjadi interferensi maksimum dan terbuentuk pita terang pada layar. Menentukan letak pita terang dari pusat : atau Jika dua sumber cahaya koheren tidak bertemu dan saling melemahkan akan terjadi interferensi minimum dan terbentuk pita gelap pada layar. Menentukan letak pita terang dari pusat : atau Cahaya mengalami interferensi saat dua atau lebih sumber cahaya bersifat koheren ( besa fase tetap ) sepanjang waktu. Nah, untuk memahami lebih dalam lagi yuk eksplore dan mencoba eksperimen dari phet simulation https://phet.colorado.edu/in/simulation/ wave-interference

LATIHAN soal 1.Celah tunggal sebesar 0,1 mm disinari berkas cahaya sejajar dengan λ 6000 Å. Pola difraksi yang terjadi ditangkap oleh layar pada jarak 40 cm dari celah. Tetukan jarak antara pita gelap ketiga dengan titik tengah. 2.Dua celah dengan jarak 0,2 mm disinari cahaya tegak lurus. Pita terang ketiga terletak 7,5 mm dari pita terang nol pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Tentukan panjang gelombang sinar yang dicapai. 3.Sebuah benda dengan tinggi 0,12 m berada pada jarak 60 cm dari lensa cembung dengan jarak 40 cm. Tentukan tinggi bayangan benda ! 4.Sebuah lampu dipasang di depan cermin cekung. Jari - jari kelengkungan cermin 20 cm. Agar cermin mampu menghasilkan sinar pantul yang sejajar, tentukan jarak lampu ke pusat cermin ! 5. Jika tinggi Aldo 165 cm, berapa tinggi minimum cermin datar agar dapat melihat seluruh bayangan diri dari ujung kaki samapi ujung rmabut !

alat optik

Beberapa hal yang akan di pelajari pada materi Alat Optik : Penggunaan alat Optik dalam kehidupan sehari - hari Menganaslisis cara kerja optik

Mata Bayangan objek yang ditangkap retina tersebut kemudian Mata mentransmisikan cahaya melalui lensa mata yang menghasilkan bayangan objek yang dikirmkan ke otak melalui saraf optik untuk kemudian diolah kemudian ditangkap oleh retina mata. menjadi gambar yang mampu kita lihat secara nyata Daya Akomodasi Lensa mata juga memiliki fokus, nah untuk menentukan Daya Akomodasi mata jarak fokus mata dapat adalah kemampuan untuk dihitung melalui persamaan: memperbesar kekuatan lensanya sehingga sesauai Ket : dengan jarak objek yang f= jarak fokus lensa mata diamati. s= jarak benda ke lensa s'=jarak bayangan ke lensa mata Titik dekat orang dengan mata normal yaitu sekitar 25 cm.

Cacat Mata Kacamata Miopi (Rabun jauh) Lensa cekung Hipermetropi(Rabun dekat) Lensa cembung Presbiopi (Mata tua) lensa ganda Astigmatisma (Silinder) lensa Silinder Kekuatan atau daya lensa dirumuskan dengan: Ket : f= jarak fokus lensa mata P= daya lensa mata Kamera Ada yang suka selfi? main tiktok? ngevlog ? Nah, kita tidak bisa terlepas dari penggunaan handphone terutama kamera. Tapi kalian tau ga sih cara kerja kamera itu ??? Kamera terdiri atas Cara kerja kamera yaitu sebuah lensa cembung, cahaya masuk difokuskan oleh diafragma, dan film lensa dan kemudian ditangkap oleh retina yang merupakan film pada kamera.

MIKROSKOP Mikroskop biasanya Lensa Okuler digunakan untuk melihat beda yang Lensa Objektif sangat kecil. Nah salah satunya virus Letak benda korona. Diafragma cermin cekung Pembentukan Bayangan pada Mikroskop Benda Hasil pembentukan bayangan Lensa Objektif pada mikroskop untuk mata berakomodasi ayitu mengalami dua kali perbesaran oleh lensa objektif dan okuler Lensa Okuler Perbesaran Bayangan pada Mikroskop PERBESARAN LINERAR Ket : PERBESARAN ANGULAR Mtotal = perbesaran linear Sob = jarak benda objektif S'ob = jarak bayangan objektif Sok = jarak benda okuler S'ok = jarak bayangan okuler Mob = perbesaran oleh benda objektif Mok = perbesaran oleh benda okuler

Perbesaran Bayangan untuk mata berakomodasi maksimum bayangan Perbesaran Bayangan untuk mata tidak berakomodasi Panjang Mikroskop Nah, sekarang saat kita coba eksperimen menggunakan lab virtual berikut ini: https://vlab.belajar.kemdikbud. go.id/Experiments/virtuallab- optics/#/

LATIHAN soal 1.Seorang penderita rabun dekat dengan titik dekat 50 cm ingin membacs pada jarak baca normal. Tentukan jenis kacamata dan jarak fokus yang digunakan. 2.Seorang mata normal menggunkan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum. Jelaskan tanggapan kalian ! 3.Sebuah mikroakop memiliki lensa okuler dengan jarak fokus 2,5 cm dan lensa objektif dengan jarak fokus 1,2 cm. tentukan perbesaran total mata berakomodasi maksimum dan mata tidak berakomodasi. 4. Theo sedang memotret pemandangan alam penggunungan. Gambar yang dihasilkan tampak tajam jika jarak lensa dengan film 10 cm. Jika memotret benda dengan jarak 1,1 m dari lensa maka tentukan jarak lensa dengan film agar mendapar gambar yang tajam !

DINAMIKA ROTASI

Ada 3 syarat benda dapat berotasi : Ket : = Jumlah gaya-gaya ke arah sumbu X ( mendatar) m = massa benda ( kg ) a = percepatan benda (m/s2) Ket: = Jumlah gaya-gaya ke arah sumbu y ( vertikal) Ket : = jumlah torsi gaya yang bekerja pada benda I = momen inersia ( kg.m2 ) = percepatan sudut ( rad/s2)

Momen Inersia Momen inersia ( I ) adalah besaran skalar yang merupakan hasil kali antara massa benda yang berotasi dengan kuadrat jaraknya ke poros putar Ket : I = momen inersia ( kg.m2 ) m = massa ( kg ) R = jarak massa ke poros putar ( m2 ) Percepatan sudut Perubahan kecepatan sudut dalam selang waktu tertentu.

Hubungan antara gerak rotasi dengan gerak lurus: Ket : Sedangkan benda yang bergerak rotasi berubah beraturan akan memiliki 2 macam percepatan ketika benda berada pada suatu posisi tertentu, yaitu percepatan sentripetal (as) danpercepatan tangensial (at) yang keduanya saling tegak lurus sehingga kedua percepatan itu akan memberikan kecepatan resultan sebesar

Energi kinetik rotasi ( Ek rotasi } memiliki rumus seperti pada energi kinetik translasi yaitu : Ekr  1 I 2 2 Ket : Ekr = energi kinetik rotasi ( joule ) I = momen inersia ( kg.m2 ) ω = kecepatan sudut ( rad/s2 ) Hukum kekekalan energi pada benda yang berotasi Ekr + Ekt + Ep = tetap Ekr1  Ekt1  Ep1  Ekr2  Ekt2  Ep2 1 I12  1 mv12  mgh1  1 I22  1 mv22  mgh2 2 2 2 2 Momentum anguler P adalah besaran vektor yang merupakan hasil kali antara momen inersia I dengan kecepatan sudutnya. Dan dirumuskan : P = Iω = mvr Ket : P = momentum anguler ( kgm2/s2 ) I = momen inersia ( kgm2 ) ω = kecepatan sudut ( rad/s2 ) m = massa benda ( kg ) v = kecepatan linear ( m/s ) r = jari-jari putaran ( m )