Buku panduan fisika SMA ini membahas lima bab yang mencakup ruang lingkup fisika, besaran dan pengukuran, vektor, gerak benda pada lintasan lurus, analisis vektor dan gerak parabola, serta gerak melingkar."
1. SMA IT TUNAS CENDIKIA
KELAS X SEMESTER GANJIL
Fisika
Disklai
mer
Daftar
isi
Disklaime
r
Daftar isi
2. • Bab1 Ruang Lingkup Fisika, Besaran, dan Pengukuran
• Bab 2 Vektor
• Bab 3 Gerak Benda pada Lintasan Lurus
• Bab 4 Analisis Vektor dan Gerak Parabola
• Bab 5 Gerak Melingkar
Daftar Isi
4. Ruang Lingkup
Fisika, Besaran,
dan Pengukuran
Ruang Lingkup
Fisika
Besaran, Satuan,
Dimensi, dan
Pengukuran
❖ Ruang Lingkup Antara
Aktivitas Makhluk Hidup
dan Makhluk Tak Hidup
❖ Ruang Lingkup Fisik
Makhluk Hidup dan
Makhluk Tak Hidup
❖ Keselamatan Kerja
❖ Besaran
❖ Satuan
❖ Dimensi
❖ Pengukuran
❖ Angka Penting dan Notasi
Ilmiah
❖ Ketidakpastian Pengukuran
❖ Ketelitian dan Ketepatan Hasil
❖ Pengolahan dan Penyajian
Data
Kembali ke daftar isi Kembali ke awal bab
5. Apa itu Fisika?
Kata fisika berasal dari bahasa Yunani, Fysis, yg berarti alam. Fisika
merupakan ilmu pengetahuan tertua yang mempelajari tentang sifat
dan karakteristik gejala dan fenomena alam, serta berbagai interaksi
di dalamnya.
Tujuan Fisika adalah mempelajari bagaimana alam semesta ini
bekerja.
6. 1. Ruang Lingkup Antara Aktivitas Makhluk Hidup Dan Makhluk Tak Hidup
Ruang lingkup ini mempelajari kejadian
antara makhluk hidup dan makhluk tak
hidup. Dalam ruang lingkup ini Anda
akan mempelajari hubungan antara
besaran-besaran dan kejadian yang
terjadi. Adapun contoh penerapan Fisika
pada makhluk hidup seperti perpindahan
posisi seseorang ketika melakukan
perjalanan, sedangkan contoh penerapan
Fisika pada makhluk tak hidup seperti
menentukan kecepatan bola pada gerak
parabola saat ketinggian maksimum.
A. Ruang Lingkup Fisika
Kembali ke daftar isi Kembali ke awal bab
7. 2. Ruang Lingkup Kondisi Fisik Makhluk Hidup dan Makhluk Tak Hidup
Ruang Lingkup Kondisi
Fisik Makhluk Hidup dan
Makhluk Tak Hidup
Penerapan Fisika
1. Hakikat Fisika
2. Ciri-Ciri Fisika
3. Cabang-Cabang Fisika
4. Manfaat Fisika
Metode Ilmiah
1. Kriteria Metode Ilmiah
2. Langkah-Langkah
Metode Ilmiah
3. Sikap Ilmiah
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
8. HAKIKAT FISIKA
SIKAP
Setiap langkah dalam proses
membutuhkan sikap ilmiah
yang baik, antara lain rasa
ingin tahu, rasa percaya,
kreatif, teliti, objektif, jujur,
terbuka, mau bekerja sama,
dan mau mendengarkan
pendapat orang lain.
PRODUK
Fisika sebagai suatu produk
dapat kita lihat dari berbagai
fakta, konsep, prinsip, hukum,
rumus, teori dan model yang
ditemukan oleh ilmuwan.
contoh : Hukum Newton, Teori
Realtivitas, Prinsip
ketidakpastian Heisenberg,
dsb.
PROSES
Adapun hakikat fisika sebagai
proses maksudnya adalah
bahwa semua produk dalam
fisika lahir dari proses
pengamatan gejala alam
dengan tahapan-tahapan
tertentu seperti pengamatan,
perumusan hingga ke
penarikan kesimpulan.
Proses tersebut meliputi
langkah-langkah pengamatan,
perumusan masalah,
penyusunan hipotesis melalui
eksperimen, analisis data, dan
penarikan kesimpulan.
9. Fakta
Fakta adalah keadaan atau
kenyataan yang sesungguhnya
dari segala peristiwa yang terjadi
di alam. Fakta merupakan dasar
bagi konsep, prinsip, hukum, teori
atau model. Sebaliknya kita juga
dapat menyatakan bahwa,
konsep, prinsip, hukum, teori, dan
model keberadaannya adalah
untuk menjelaskan dan
memahami fakta.
Konsep
Konsep adalah abstraksi dari
berbagai kejadian, objek,
fenomena dan fakta yang
mempunyai sifat atau simbol
tertentu.
PRINSIP
DAN
HUKUM
Prinsip adalah pola umum
(generalisasi ) dari
hubungan antara konsep-
konsep yang berkaitan.
Hukum adalah prinsip yang
bersifat spesifik dari
kebenarannya telah di
terima karena kebenarannya
telah teruji secraa konsisten
dan di dukung oleh bukti-
bukti secara ilmiah.
Rumus
Rumus adalah
pernyataan matematis
dari suatu fakta, konsep,
prinsip, hukum, dan teori.
Dalam rumus kita dapat
melihat saling keterkaitan
antara konsep-konsep
dan variable-variabel.
Pada umumnya prinsip
dan hukum dapat
dinyatakan secara
matematis.
Teori
Teori disusun untuk
menjelaskan sesuatu
yang tersembunyi atau
tidak dapat langsung
diamati, misalnya teori
atom, teori kinetik gas,
teori relativitas. Teori
tetaplah teori tidak
mungkin menjadi hukum
atau fakta.
Model
Model adalah sebuah
presentasi yang dibuat
untuk sesuatu yang tidak
dapat dilihat. Model
sangat berguna untuk
membantu memahami
suatu fenomena alam,
juga berguna untuk
membantu memahami
suatu teori. Sebagai
contoh, model atom Bohr
membantu untuk
memahami teori atom.
Penjelasan Hakikat Fisika Sebagai
Produk
12. Prosedur Ilmiah
Serangkaian sikap dan metode ilmiah yang harus dilakukan dalam penelitian
ilmiah. Prosedur ilmiah ini meliputi sikap ilmiah, metode penelitian, dan prinsip
keselamatan kerja di laboratorium. Tetapi pada subbab ini kit ahanya akan
membahas tentang sikap ilmiah dan metode penelitian.
METODE
PENELITIAN
SIKAP ILMIAH
13. Tugas Kelompok 1 :
1. Buatlah presentasi mengenai sikap ilmiah apa saja yang harus dimiliki oleh ilmuan dalam
melakukan kegiatan ilmiah
Tugas Kelompok 2 :
1. Buatlah presentasi mengenai apa saja metode penelitian dalam melakukan kegiatan
ilmiah.
14. B. Besaran, Satuan, Dimensi, dan Pengukuran
Besaran
Besaran
Berdasarkan
Satuan
Besaran
Berdasarkan
Nilai dan Arah
1. Besaran
Pokok
2. Besaran
Turunan
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
16. Besaran berdasarkan nilai dan arahnya dibagi menjadi besaran vektor,
besaran tensor, dan besaran skalar. Besaran vektor memiliki kesamaan.
Keduanya memiliki nilai dan arah. Adapun perbedaannya yaitu besaran
vektor memiliki satu arah, sedangkan besaran tensor memiliki banyak arah.
Di tingkat SMA Anda hanya akan mempelajari besaran vektor. Adapun
besaran tensor akan Anda pelajari lebih lanjut. Contoh besaran vektor
antara lain perpindahan, kecepatan, percepatan, dan gaya, sedangkan
contoh besaran tensor antara lain, tegangan, regangan, dan koefisien gaya
gesek. Selain besaran vektor dan besaran tensor terdapat besaran skalar.
Besaran skalar adalah besaran yang hanya memiliki nilai saja. Contoh dari
besaran skalar antara lain massa, jarak, dan energi.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
b. Besaran Berdasarkan Nilai dan Arahnya
17. 2. Satuan
Berbagai macam standar satuan.
a. Standar Satuan Massa
b. Standar Satuan Panjang
c. Standar Satuan Waktu
d. Standar Satuan Arus
e. Standar Satuan Suhu
f. Standar Satuan Jumlah Zat
g. Standar Satuan Intensitas Cahaya
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
18. 3. Dimesi
Dimensi
Dimensi Besaran Pokok Dimensi Besaran Turunan
Dimensi memiliki manfaat sebagai berikut
a. Menganalisis kesetaraan atau kesamaan dua besaran yang sepintas berbeda.
b. Menganalisis kebenaran suatu persamaan yang menyatakan hubungan
antarbesaran.
c. Menganalisis dimensi suatu konstanta besaran.
d. Menganalisis dimensi suatu besaran tanpa diketahui simbol besarannya.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
20. a. Kesalahan-Kesalahan dalam Pengukuran
Ketiga Jenis
kesalahan
Kesalahan
Umum
Kesalahan
Sistematik
Kesalahan
Acak
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
21. b. Angka Penting dan Notasi Ilmiah
Angka Penting
dan Notasi
Ilmiah
Angka Penting
Operasi
Hitungan
dalam Angka
Penting
Notas Ilmiah
1. Operasi Pembulatan
2. Operasi Penjumlahan
dan Pengurangan
3. Operasi Perkalian dan
Pembagian
4. Operasi Pangkat dan
Akar
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
22. c. Ketidakpastian Hasil Pengukuran
Ketidakpastian
Hasil
Pengukuran
Ketidakpastian
Pengukuran
Tunggal
Ketidakpastian
Pengukuran
Berulang
Pengukuran
Tidak
Langsung
1. Pengukuran Tidak Langsung
dari Pengukuran Tunggal
2. Pengukuran Tidak Langsung
dari Pengukuran Berulang
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
23. d. Ketelitian dan Ketepatan Hasil
Ketelitian (Presisi) Ketepatan (Akurasi)
dari hasil pengukuran. Semakin
kecil nilai ketidakpastian relatif,
semakin besar ketelitian
pengukuran tersebut. Nilai
ketelitian pengukuran dinyatakan
dalam bentuk persen.Ketelitian
merupakan ukuran yang
menyatakan pendekatan sesuai nilai
semestinya. Ketelitian berhubungan
dengan ketidakpastian relatif
Ketepatan menyatakan nilai yang sesuai
dengan ukuran sebenarnya. Ketika
Anda melaporkan hasil pengukuran,
Anda melaporkan dalam bentuk x+∆x.
Anda perlu mengetahui bahwa ∆x
merupakan ketidakpastian mutlak. Nilai
∆x diperoleh dari 0,5 skala terkecil dari
alat pengukuran pada pengukuran
tunggal dan simpangan baku pada
pengukuran berulang. Semakin kecil
hasil ketidakpastian mutlak, semakin
besar ketepatan dalam pengukuran.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
24. e. Pengolahan dan Penyajian Data
Hukum Fisika memiliki keterkaitan
antarbesaran. Keterkaitan tersebut dapat
dinotasikan dalam bentuk grafik. Contoh grafik
yang paling mudah ditemui adalah grafik
persamaan garis lurus. Grafik persamaan garis
lurus dinotasikan ke dalam suatu persamaan y
= mx + n dengan m sebagai gradien
(kemiringan grafik) dan n sebagai ordinat titik
potong garis lurus terhadap sumbu Y. Grafik
garis lurus yang Anda gambar sebaiknya
mengisi seluruh luasan yang telah disediakan.
Hal ini dapat dilakukan dengan memilih skala
mendatar dan skala tegak dengan tepat.
Adapun titik nol skala tidak perlu selalu tampak
pada grafik. Perhatikan gambar disamping.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
25. Hukum Fisika memiliki keterkaitan
antarbesaran. Keterkaitan tersebut dapat
dinotasikan dalam bentuk grafik. Contoh grafik
yang paling mudah ditemui adalah grafik
persamaan garis lurus. Grafik persamaan garis
lurus dinotasikan ke dalam suatu persamaan y
= mx + n dengan m sebagai gradien
(kemiringan grafik) dan n sebagai ordinat titik
potong garis lurus terhadap sumbu Y. Grafik
garis lurus yang Anda gambar sebaiknya
mengisi seluruh luasan yang telah disediakan.
Hal ini dapat dilakukan dengan memilih skala
mendatar dan skala tegak dengan tepat.
Adapun titik nol skala tidak perlu selalu tampak
pada grafik. Perhatikan gambar disamping.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
29. A. Besaran Vektor
Notasi Vektor dan Besar
Vektor
a. Memberi tanda panah di
atas huruf yang
menyatakan vektor.
contoh:
b. Mencetak tebal huruf
yang menyatakan vektor.
contoh: a, A, atau OA
Penguraian Vektor
Setiap vektor dapat diuraikan
menjadi dua atau lebih
komponen vektor.
Vektor Satuan
Vektor yang diuraikan ke sumbu
x(i) dan y(j) dalam bentuk dua
dimensi atau dapat diuraikan ke
sumbu x(i), y(j), dan z(k) dalam
bentuk tiga dimensi.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
30. B.Operasi Penjumlahan Dan Pengurangan Vektor
Penjumlahan Vektor
Secara Geometri (Grafis)
Penjumlahan Vektor
Secara Analitis
Pengurangan
Vektor
a. Cara Poligon
b. Cara Jajargenjang
a. Menguraikan vektor
menjadi komponen-
komponen pada
sumbu X dan
sumbu Y.
b. Menjumlahkan
semua komponen
vektor pada sumbu
X dan Sumbu Y
c. Menghitung besar
dan arah resultan
Penentuan Nilai dan
Arah Resultan
a. Penentuan Nilai dan
Arah Resultan
Secara Grafik
b. Penentuan Nilai dan
Arah Resultan Dua
Buah Vektor
dengan Rumus
c. Penentuan Nilai dan
Arah Resultan Dua
Vektor Searah
d. Penentuan Nilai dan
Arah Resultan Dua
Vektor Berlawanan
Arah
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
31. 1. Penjumlahan Vektor Secara Geometri dengan Cara Poligon
dan Jajargenjang
Cara Poligon Cara Jajargenjang
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
32. 2. Penjumlahan Vektor Secara Geometri dengan Cara Analisis
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
34. 4. Penentuan Nilai dan Arah Resultan
Penentuan Nilai dan Arah Resultan
secara grafik
Penentuan Nilai dan Arah Resultan
Dua Vektor dengan Rumus
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
35. 5. Penentuan Nilai dan Arah Resultan
Penentuan Nilai dan Arah Resultan
Dua Vektor Searah
Penentuan Nilai dan Arah Resultan
Dua Vektor Berlawanan Arah
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
38. Gerak Benda
pada Lintasan
Lurus
Gerak
Lurus
Besaran pada Gerak
Lurus:
1. Jarak dan
Perpindahan
2. Kelajuan dan
Kecepatan
Jenis Gerak Lurus:
1. Gerak Lurus
Beraturan (GLB)
2. Gerak Lurus
Berubah
Beraturan
(GLBB)
Gerak
Vertikal
Gerak
Jatuh
Bebas
Gerak Vertikal ke
Bawah
Gerak Vertikal ke
Atas
Persamaan di Titik
Tertinggi
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
39. 1. Jarak dan Perpindahan
Jarak adalah panjang lintasan
sesungguhnya yang ditempuh dalam
gerak suatu benda. Jarak termasuk
besaran skalar.
Perpindahan adalah perubahan
kedudukan benda ketika melakukan
aktivitas gerak. Perpindahan termasuk
besaran vektor.
A. Besaran pada Gerak Lurus
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
40. Kelajuan dan
Kecepatan
Kelajuan Rata-
Rata dan
Kecepatan Rata-
Rata
Kelajuan
Sesaat dan
Kecepatan
Sesaat
Kecepatan
Relatif
2. Kelajuan dan
Kecepatan
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
41. B. Jenis Gerak Lurus
1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
GLB adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan konstan.
Hubungan Antara Jarak, Kelajuan,
dan Selang Waktu pada GLB
Grafik jarak terhadap waktu
( s – t) pada GLB
Grafik kelajuan terhadap waktu
(v – t) pada GLB
atau
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
42. 2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
GLBB adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan
berubah-ubah dan percepatannya konstan.
Jenis GLBB Nilai
Percepatan
Nilai
Kecepatan
GLBB
dipercepat
Positif Bertambah
GLBB
diperlambat
Negatif Berkurang
Grafik s – t pada GLBB Grafik v – t pada GLBB
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
43. GERAK VERTIKAL
a.Gerak Jatuh Bebas b. Gerak Vertikal ke Atas dan ke Bawah
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
47. Analisis Vektor pada
Gerak Parabola
Analisis
Vektor
pada Gerak
Benda
Kecepatan
Gerak
Benda
Perpindahan
Vektor
Satuan dan
Vektor Posisi
Menentukan
Posisi dari
Fungsi
Kecepatan
Percepata
n Gerak
Benda
Gerak
Parabol
a
Kecepatan
Gerak Benda
Posisi
Benda
Posisi Titik
Terjauh Benda
di Sumbu X
Posisi Tertinggi
Benda
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
48. 1. Vektor Satuan
Vektor satuan adalah suatu vektor
yang memiliki panjang atau besar
sama dengan satu.
Vektor vektor satuan dimensi 2
2. Vektor Posisi
Vektor posisi adalah suatu vektor yang
menyatakan posisi suatu titik materi
pada suatu bidang datar.
Vektor posisi dimensi 2
A. Analisis Vektor pada Gerak Benda
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
49. 3.Perpindahan
Perubahan posisi suatu titik materi pada waktu tertentu. Besar perubahan posisi
dirumuskan:
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
50. 4. Kecepatan Gerak Benda
Kecepatan Rata-Rata
Kecepatan rata-rata adalah hasil bagi
antara perpindahan dengan selang
waktu.
Persamaannya dituliskan sebagai berikut.
Besar kecepatan rata-rata dirumuskan:
Kecepatan Sesaat
Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-
rata untuk selang waktu mendekati nol.
Persamaannya dituliskan sebagai berikut.
Besar kecepatan sesaat dirumuskan:
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
52. b.Menentukan Posisi dari Fungsi Kecepatan
Vektor posisi dituliskan sebagai berikut.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
53. c. Percepatan Gerak Benda
1) Percepatan Rata-Rata
Percepatan rata-rata adalah perubahan kecepatan dalam selang waktu
tertentu. Persamaannya dituliskan sebagai berikut.
Sehingga besar dari percepatan rata – rata:
atau
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
55. B. Gerak Parabola
Apakah Gerak Parabola itu?
Gerak parabola adalah gerak benda yang mempunyai lintasan berbentuk
parabola.
Video Gerak
Parabola
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
56. 1. Kecepatan Gerak Parabola
Kecepatan awal benda dirumuskan sebagai berikut.
Kecepatan benda bergerak di setiap waktu dirumuskan sebagai berikut.
Besar kecepatan benda bergerak setiap waktu.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
57. 2. Posisi Benda
Posisi benda setiap saat dirumuskan
sebagai berikut.
Komposisi posisi pada arah
mendatar. (sumbu X)
Komposisi posisi pada arah vertikal
(sumbu Y)
Persamaan posisi gerak benda dapat
dituliskan sebagai berikut.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
58. 3. Posisi Titik Terjauh Benda di Sumbu X
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
59. 4. Posisi Tertinggi Benda
Persamaan koordinat pada titik tertinggi sebagai berikut.
dan
Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik maksimum.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
62. Gerak
Melingkar
Pengenalan
Gerak
Melingkar
Penerapan
Gerak
Melingkar
Besaran dalam Gerak
Melingkar
1. Periode dan
Frekuensi
2. Perpindahan Sudut
3. Kecepatan Sudut
Rata-Rata
4. Percepatan sudut
Rata-Rata
Gerak Melingkar
Beraturan
1. Perpindahan
Linear dan
Perpindahan Sudut
2. Kecepatan Linear
dan Kecepatan
sudut
3. Percepatan
Sentripetal
Hubungan Roda-Roda
1. Hubungan Roda-
Roda Sepusat
2. Hubungan Roda-
Roda
Bersinggungan
3. Roda-Roda yang
Dihubungkan
dengan Rantai
Penerapan Gerak
Melingkar dalam
Kehidupan
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
63. A. Gerak Melingkar
1. Pengenalan Gerak Melingkar
Gerak melingkar adalah gerak
suatu benda atau titik dengan
lintasan berbentuk lingkaran dan
mempunyai titik pusat tertentu.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
64. 2. Gerak Melingkar Beraturan
Gerak melingkar beraturan adalah gerak benda yang menempuh lintasan
melingkar dengan kelajuan sudut tetap.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
65. a. Perpindahan Linear dan Perpindahan Sudut
atau
b. Kecepatan Linear dan Kecepatan Sudut
atau
atau
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
66. 3. Percepatan Sentripetal
Percepatan sentripetal adalah percepatan yang selalu tegak lurus
terhadap kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran.
Percepatan sentripetal dirumuskan sebagai berikut.
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab
67. B. Penerapan Gerak Melingkar
1. Hubungan Roda-Roda
a. Hubungan Roda-Roda Sepusat
atau
Kembali ke daftar
isi
Kembali ke awal
bab