SKL FISIKA UAN 2012

ini saya post SKL yang terbaru. Untuk UAN Fisika tahun 2012
Semoga bermanfaat ya..

NO	KOMPETENSI	INDIKATOR
1.	Memahami prinsip-prinsip mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung dengan cermat, teliti dan objektif.	Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil mengukuran dengan memperhatikan aturan angka penting.
		Menentukan besar dan arah vektor serta menjumlah/mengurangkan besaran-besaran vektor dengan berbagai cara.
2.	Memahami gej ala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha, kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida.	Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola
		Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
		Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi, momentum sudut, momen inersia, atau titik berat) dan penerapannya berdasarkan hukum II Newton dalam masalah benda tegar.
		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 terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik.
		Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan tumbukan, impuls atau hukum kekekalan momentum.
		Menjelaskan hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
3.	Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya me sin kalor.	Menentukan pengaruh kalor terhadap suatu zat, perpindahan kalor, atau asas Black dalam pemecahan masalah.
		Menjelaskan persamaan umum gas ideal pada berbagai proses termodinamika dan penerapannya.
		Menentukan besaran fisis yang berkaitan dengan proses termodinamika pada mesin kalor.
4.	Menganalisis konsep dan prinsip gelombang, optik dan bunyi dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.	Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang.
		Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnet serta manfaat atau bahayanya dalam kehidupan sehari-hari.
		Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan pengamatan pada mikroskop atau teropong.
		Menentukan besaran-besaran fisis pada peristiwa interferensi dan difraksi.
		Menentukan besaran-besaran fisis yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler.
		Menentukan intensitas atau taraf intensitas bunyi pada berbagai kondisi yang berbeda.
5.	Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya dalam berbagai penyelesaian masalah.	Menentukan besaran-besaran fisis yang mempengaruhi medan listrik dan hukum Coulomb.
		Menentukan besaran fisis fluks, potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta penerapannya pada kapasitas keping sejajar.
		Menentukan besaran-besaran listrik pada suatu rangkaian berdasarkan hukum Kirchhoff.
		Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik.
		Menentukan gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen.
		Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsip kerja transformator.
		Menjelaskan besaran-besaran fisis pada rangkaian arus bolak-balik yang mengandung resistor, induktor, dan kapasitor.
6.	Memahami konsep dan prinsip kuantum, relativitas, fisika inti dan radioaktivitas dalam kehidupan sehari-hari.	Menjelaskan berbagai teori atom.
		Menjelaskan besaran-besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek Compton.
		Menentukan besaran-besaran fisis terkait dengan teori relativitas.
		Menentukan besaran-besaran fisis pada reaksi inti atom.
		Menjelaskan pemanfaatan zat radioaktif dalam berbagai aspek kehidupan.

Read More

Vektor

Pengertian vektor
Besaran dalam fisika yang memiliki besaran dan arah.
contoh
2 meter ke selatan bisa ditulis : 2m
2 meter ke utara bisa ditulis : -2m



Penulisan vektor
Dari gambar disamping vektor disimbulkan dengan tanda panah diatasnya. jika tidak ada panah atau bold italic berati besarnya saja.





Aturan aturan penjumlah dan pengurangan .
Vektor yang searah dijumlahkan sedang vektor berlawanan arah dikurangkan lihat dua gambar berikut














Resultan Vektor mengapit sudut

Bila dua buah vektor mengapit sudut maka untuk menentukan besarnya resultan dua vektor menggunakan aturan cosinus dan untuk menentukan arahanya menggunakan aturan sinus









Analisis vektor:
Analisis vektor pada prinsipnya adalah menguraikan seuah vektor menjadi dua buah vektor yang saling tegak lurus sehingga. kedua vektor akan menjadi:

Read More

Alat ukur

Didalam fisika telah anda ketahui ada 7 besaran pkok yang sudah dibahas di depan. Oleh karena itu, Alat Alat ukur yang ada di pelajaran fisika pada umumnya mengacu pada besarn pokok, antara lain alat ukur massa, alat ukur panjang, alat ukur waktu, alat ukur suhu, alat ukur kuat arus, alat ukur cahaya.

Alat Ukur yang dikeluarkan sesuai dengan Indikator SKL adalah alat ukur panjang yang berupa Jangka sorong dan mikrometer sekrup.

Cara membaca alat ukur jangka sorong dan mikrometer sekrup akan di jelaskan dibawah ini.

1. Jangka Sorong

Jangka sorong adalah suatu alat ukur panjang yang dapat dipergunakan untuk mengukur panjang suatu benda berbedadengan ketelitian hingga 0,1 mm atau 0,01 cm.

Secara umum, jangka sorong terdiri atas 2 bagian yaitu rahang tetap dan rahang geser. Jangka sorong juga terdiri atas 2 yaitu skala utama dan skala nonius (vernier) yang terdapat pada rahang geser.

Keuntungan penggunaan jangka sorong adalah dapat dipergunakan untuk mengukur :

• diameter luar benda,
• diameter dalam sebuah tabung atau cincin,
• kedalam sebuah tabung.

Sepuluh skala utama memiliki panjang 1 cm, dengan kata lain jaraak 2 skala utama yang paling berdekatan adalah 0,1 cm. sedangkan sepuluh skala nonius memiliki panjang 0,9 cm, dengan kata lain 2 skala nonius yang saling berdekatan adalah 0,09 cm. Jadi berbeda suatu skala utama dengan satu skala nonius adalah 0,1 cm – 0,09 cm = 0,01 cm atau 0,1 mm. Sehingga skala terkecil dari jangka sorong adalah 0,1 mm atai 0,01 cm.

Cara membaca Jangka sorong.
Untuk cara membacanya perhatiakan contoh gambar berikut:

• Baca dengan teliti pada sekala nonius yang garisnya berimpit dengan sekala utama . contoh di gambar adalah 3, berarti nilaianya 0,3 mm atau 0,03 cm.
• Kemudian baca skala utama dari angka nol di nonius ke belakang. dari contoh gambar dibawah didapat 1,40 cm.
• terakhir jumlahkan dari sekala nonius dan sekala utamanya. 1,40 + 0,03 = 1,43 cm
  

2. Mikrometer sekrup
Mikrometer memiliki ketelitian sepuluh kali lebih teliti daripada jangka sorong. Ketelitiannya sampai 0,01 mm.
Mikrometer terdiri dari:
- Poros tetap
- Poros geser / putar
- Skala utama
- Skala nonius
- Pemutar
- Pengunci

Cara menggunakannya benda di jepit diantara poros tetap dengan poros putar.

Skala Mikrometer Sekrup

Skala pada mikrometer dibagi dua jenis:

1. Skala Utama, terdiri dari skala : 1, 2, 3, 4, 5 mm, dan seterusnya. Dan nilai tengah : 1,5; 2,5; 3,5; 4,5; 5,5 mm, dan seterusnya.

2. Skala Putar
Terdiri dari skala 1 sampai 50

Setiap skala putar berputar mundur 1 putaran maka skala utama bertambah 0,5 mm.
Sehingga 1 skala putar = 1/100 mm = 0,01 mm

Cara membaca mikrometer
carilah skala putar yang berimpit dengan skala utama. contoh gambar adalah 40 yang berarti nilainya 0,40 mmBaca skala utama yang diatas puluhan dan skala bawah kalau ada tengahan. contoh di gambar adalah 10 mm dan tidak ada skala tengahanyajumlahkan keduanya 10 mm+0,40 mm = 10,40 mmcatatan : bila ada nilai tengahanya maka 10,50 mm + 0,40 mm = 10,90 mm


Mau Animasinya :



sekian

Read More

RLC Circuit (LABB)

Telah diketahui bahwa generator arus bolak-balik sebagai sumber tenaga listrik yang mempunyai GGL :

E = E_max sint

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 2ft jika kita tahu E_max, f dan t.
2. Amplitudo tegangan E_max : Yaitu harga maksimum tegangan. Dalam persamaan : E = E_max sin 2ft, amplitudo tegangan adalah E_max.
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 dan tegangan sinusoidal.

Dalam generator, kumparan persegi panjang yang diputar dalam medan magnetik akan membangkitkan Gaya Gerak Listrik (GGL) sebesar :

E = E_m sint

Dengan demikian bentuk arus dan tegangan bolak-balik seperti persamaan di atas yaitu :

i = I_m sint

v = v_m sint

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.

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.

Ternyata besar kuat arus dan tegangan efektifnya masing-masing :

I_eff = [] ^½

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.

Resistor dalam rangkaian arus bolak-balik.

grafik arus dan tegangan adalah

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.

Kumparan induktif dalam rangkaian arus bolak-balik.

Andaikan kuat arus yang melewati kumparan adalah I = I_max sint. Karena hambatan kumparan diabaikan I.R = 0

Gelombang arus dan tegangan

Besar GGL induksi yang terjadi pada kumparan E₁ = -L

Bila tegangan antara AB adalah V, kuat arus akan mengalir bila :

V = L

V = L

V = L I_max. cost

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 sint, 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.

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 =

1. Reaktansi Induktif (X_L)

X_L = =

XL =

X_L dalam ohm, L dalam Henry.

a.Reaktansi Capasitif (X_C)

X_C = = =

	XC =

X_C dalam ohm, C dalam Farad.

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 induktif L dan capasitor C.

Menurut hukum ohm, tegangan antara ujung-ujung rangkaian :

V = V_R + V_L + V_C (VEKTOR)

Dengan penjumlahan vektor diperoleh :

I_Z =

Z =

Z disebut Impedansi

Tg = =

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_{LC atau VLC, 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.

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

wL =

w² =

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 =

LATIHAN SOAL

01. Generator AC menggunakan kumparan dengan 100 lilitan dan luas permukaan 10 cm². Kumparan diputar dalam medan magnet dengan induksi magnetic 10^-3 tesla. Kecepatan angulernya 100 p rad/s.

Tentukan :

a. tegangan maksimumnya. (10^-2 p volt)

b. persamaan tegangan (10^-2 p sin 100 p.t

c. Tegangan efektifnya. ( ½ 10^-2 p volt )

d. Frekwensinya. (50 Hz)

02. Suatu kumparan terdiri dari 10 lilitan diputar dalam medan magnet dengan frekwensi 50 Hz, sehingga menghasilkan fluks maksmum sebesar 4.10⁵ maxwell. (1 weber = 10⁸ maxwell)

Tentukan :

a. persamaan tegangan induksi sebagi fungsi dari waktu.(4 p sin 100 p.t)

b. Besar tegangan tersebut pada saat kumparan membuat sudut 0^o, 30^o, 60^o dengan garis gaya medan magnet. (12,56 volt 10,8 volt, 6,28 volt)

03. Kumparan dengan induktansi 0,14 Henry dan hambatan 12 ohm dihubungkan seri pada tegangan 110 volt dengan frekwensi 25 Hz. Tentukanlah :

a. Impedansinya. (25,1 ohm)

b. Arus pada kumparan. (4,38 amper)

c. Sudut fasenya. (61,33^o)

04. Sebuah kapasitor dihubungkan seri dengan resistor dari 30 ohm dan dipasang pada tegangan AC dari 220 volt. Jika reaktansi kapasitor 40 ohm, maka tentukan :

a. arus pada rangkaian. (4,4 A)

b. Sudut fase antara arus dan tegangan dalam rangkaian. (53^o)

05. Sebuah kumparan mempunyai induktansi diri 5 Henry, dipasang pada arus bolak-balik yang berfrekwensi 50 Hz. Tentukan reaktansi induktifnya. (1570 ohm)

06. Sebuah kapasitor dipasang pada arus bolak-balik dari generator yang rotornya melakukan putaran dengan kecepatan anguler 80 rad/s. Tentukan kapasitas kapasitor tersebut, jika reaktansi kapasitifnya 25 ohm. (5.10^-4 farad)

07. Suatu rangkaian R-L dihubungkan pada tegangan AC dari 350 volt. Bila diketahui besar hambatan murni = 30 ohm dan reaktansi induktif = 40 ohm, dan arus mempunyai frekwensi 200/p Hz, maka tentukan :

a. Impedansinya. (50 ohm)

b. Arus pada inductor. (7 A)

c. Beda potensial antara ujung-ujung resistor. (210 volt)

d. Beda potensial antara ujung-ujung inductor. (280 vlt)

e. Banyak tenaga yang dipakai oleh rangkaian. (1470 watt)

f. Induktansi daripada inductor. (0,1 henry)

08. Kumparan dengan induktansi diri 0,5 henry dipasang pada sumber tegangan bolak-balik yang berfrekwensi 50 Hz dan mempunyai tegangan maksimum 157 volt. Tentukan:

a. reaktansi induktifnya. (157 ohm)

b. Arus maksimum yang melalui kumparan tersebut,. (1 A)

c. Tuliskan persamaan arusnya. (I = sin (100 p.t – ½ p) Amper

09. Sebuah kapasitor dengan 40 mF dipasang pada sumber tegangan bolak-balik dengan kecepatan anguler 250 rad/s dan bertegangan maksmum 80 volt. Tentukan :

a. Reaktansi kapasitifnya. (100 ohm)

b. Arus maksimum yang melalui kapasitor. (0,8 A)

c. Persamaan arusnya. (I = 0,8 sin(250t + ½ p) amper

10. Dari suatu rangkaian R-L-C dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik dari 120 volt dan berfrekwensi 50 Hz. Jika kuat arus yang ditimbulkan adalah 2,4 amper dan besarnya hambatan murni 30 ohm, maka tentukanlah :

a. impedansinya. (50 ohm)

b. Induktansi diri dari induktor, jika reaktansi kapasitifnya 20 ohm. (0,19 H)

11. Sebuah kumparan jika dihubungkan pada sumber tegangan arus searah dari 120 volt menghasilkan kuat arus 4 ampere. Tetapi jika dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik dari 120 volt, maka kuat arusnya yang timbul 2,4 amper. Tentukanlah :

a. reaktansi induktifnya. (40 ohm)

b. Suduit fase (53^o)

c. Daya listriknya. (172,8 watt)

12. Ditentukan resistor dari 250 ohm, inductor dengan induktansi 0,5 henry dan kapasitor yang kapasitansinya 5 mF dirangai seri. Jika kecepatan angulernya 200 rad/s, maka tentukan :

a. sifat rangkaian. (kapasitif)

b. Impedansi rangkaian (934,08 ohm)

c. Beda sudut fase antara V dan I (tegangan tertinggal 74^o 28’)

d. Induktansi harus diganti berapa agar terjadi resonansi. ( 5 henry)

13. Suatu rangkaian R-L memberikan kuat arus 4 amper jika dipasang pada sumber teangan arus searah dari 160 volt, apabila rangkaian tersebut dipasang pada sumber tegangan arus bolak-balik dari 200 volt, maka kuat arus yang ditimbulkan akan tetap sama besar. Tentukan impedansi rangkaian. (50 ohm)

14. Sebuah rangkaian L-C beresonansi pada 60 Hz. Jika kapasitas kapasitornya 10 mF dan resistornya 100 ohm, maka tentukan harga induktansinya. (0,704 henry)

15. Suatu kumparan mempunyai hambatan 20 ohm dengan induktansi 0,005 H dipasang pada sumber tegangan arus bolak-balik yang berkecepatan anguler 3000 rad/s dengan tegangan jepit 150 volt, maka tentukan :

a. kuat arus dalam rangkaian. (6 A)

b. Factor daya. (0,8)

c. Daya semu (900 watt)

d. Daya sebenarnya. (720 watt)

=====================o0o=====================

Read More