PUSAT PERBUKUANPUSAT PERBUKUANDepartemen Pendidikan NasionalDepartemen Pendidikan NasionalMudah dan Aktif Belajar Fisikauntuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/Madrasah AliyahProgram Ilmu Pengetahuan AlamPenulis:Dudi IndrajitPenyunting:Ahmad SaripudinPewajah Isi:Neni YuliatiIlustrator:S. RiyadiPewajah Sampul:A. PurnamaUkuran Buku:21 x 29,7cmHak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasionaldari Penerbit Setia Purna Inves, PTDiterbitkan oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2009Diperbanyak oleh ....Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasionaldilindungi oleh Undang-Undang530.07DUDDUDI IndrajitmMudah dan Aktif Belajar Fisika 3 :untuk Kelas XIISekolah Menengah Atas /Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam / penulis, Dudi Indrajit,; penyunting, Ahmad Saripudin, ; illustrator, S. Riyadi. — Jakarta :Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.vi, 306 hlm, : ilus. ; 30 cmBibliografi : hlm. 306IndeksISBN978-979-068-816-2 (No. Jil Lengkap)ISBN 978-979-068-931-21. Fisika-Studi dan Pengajaran I. JudulII. Ahmad Saripudin III. S. RiyadiiiiPuji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmatdan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, DepartemenPendidikan Nasional, pada tahun 2009, telah membeli hak ciptabuku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskankepada masyarakat melalui situs internet (website) JaringanPendidikan Nasional.Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan StandarNasional Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku tekspelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakandalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri PendidikanNasional Nomor 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginyakepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkanhak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasionaluntuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruhIndonesia.Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanyakepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh(down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopioleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifatkomersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yangditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku tekspelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan gurudi seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada diluar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.Kepada para siswa kami ucapkan selamat belajar danmanfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwabuku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, sarandan kritik sangat kami harapkan.Jakarta, Juni 2009Kepala Pusat PerbukuanKata PengantarFisika adalah salah satu rumpun ilmu sains yang mempelajari alam semesta.Ruang lingkup ilmu Fisika sangat luas, mulai dari atom yang berdimensinanometerhingga jagat raya yang berdimensi tahunan cahaya. Dalamkehidupan sehari-hari, banyak ditemukan aplikasi ilmu Fisika, baik berupafenomena-fenomena di alam atau rekayasa teknologi. Oleh karena itu, Fisikamemiliki tingkat urgensitas yang tinggi karena merupakan dasar untukpenguasaan teknologi di masa depan.Sesuai dengan misi penerbit untuk memberikan kontribusi yang nyata bagikemajuan ilmu pengetahuan maka penulis dan penerbit merealisasikan tanggungjawab tersebut dengan menyediakan buku bahan ajar Fisika yang berkualitas,sesuai dengan tuntutan kurikulum yang berlaku saat ini.Buku ini disusun dengan mengutamakan pendekatan secara inkuiri(eksperimen) dan disajikan secara sistematis, komunikatif, dan integratif, sertaadanya keruntutan rangkaian (bab dengan subbab, antarsubbab dalam bab,antaralenia dalam subbab). Sebelum mempelajari materi, sebaiknya Andaterlebih dahulu membaca bagian Advanced Organizer yang terdapat padahalaman awal setiap bab agar Anda dapat mengetahui isi bab secara umum.Pada awal setiap bab, disajikan pula Tes Kompetensi Awal sebagai evaluasimateri prasyarat untuk mempelajari bab yang bersangkutan. Di akhir setiap bab, terdapat Rangkuman, Peta Konsep, dan Refleksi yangbertujuan lebih meningkatkan pemahaman Anda tentang materi yang telahdipelajari dengan memunculkan umpan balik untuk evaluasi diri. Buku ini di-lengkapi juga dengan beberapa materi, tugas, dan soal pengayaan, di antaranyaInformasi untuk Anda (Information for You),Tantangan untuk Anda,MariMencari Tahu,Tugas Anda,Pembahasan Soal, dan Tokoh yang dapatmemperluas pengetahuan materi Fisika yang sedang dipelajari.Untuk menguji pemahaman Anda terhadap materi yang telah dipelajaridiberikanTes Kompentensi Subbab pada setiap akhir subbab, Tes KompetensiBab pada setiap akhir bab, dan Tes Kompetensi Fisika Semester pada setiapakhir semester. Selain itu, pada akhir buku juga diberikan Tes Kompetensi Akhiruntuk menguji pemahaman materi Fisika selama satu tahun ajaran. Semua teskompetensi tersebut merupakan sarana mengevaluasi pemahaman danmelatih kemampuan menerapkan konsep/prinsip Fisika yang berkaitan denganmateri yang telah dipelajari. Adapun Kunci Jawaban (nomor ganjil) kami sajikanuntuk memudahkan Anda dalam mengevaluasi hasil jawaban.Untuk menumbuhkan daya kreativitas, kemampuan psikomotorik, dan caraberpikir ilmiah, kami sajikan Aktivitas Fisika danProyek Semester yangmenuntut peran aktif Anda dalam melakukan kegiatan tersebut.Demikianlah persembahan kami untuk dunia pendidikan.Bandung, Mei 2007 PenerbitKata PengantarvMateri-materi pembelajaran pada buku ini berdasarkan kurikulum yang berlaku saat ini dan disajikan secarasistematis, komunikatif, dan integratif. Di setiap awal bab, dilengkapi gambar pembuka pelajaran, bertujuanmemberikan gambaran materi pembelajaran yang akan dibahas, dan mengajarkan siswa konsep berpikir kontekstualsekaligus merangsang cara berpikir kontekstual. Selain itu, buku ini juga ditata dengan format yang menarik dandidukung dengan foto dan ilustrasi yang representatif. Penggunaan bahasa yang sederhana, sesuai dengan tingkatankognitif siswa sehingga membuat pembaca lebih mudah memahaminya.Buku Fisika untuk SMA Kelas XII ini terdiri atas sepuluh bab, yaitu Gejala Gelombang, Gelombang Cahaya,Gelombang Bunyi, Medan Listrik, Potensial Listrik, dan Kapasitor, Medan Magnetik, Induksi Elektromagnetik, RadiasiBenda Hitam, Fisika Atom, Teori Relativitas Khusus, serta Fisika Inti dan Radioaktivitas. Untuk lebih jelasnya,perhatikan petunjuk untuk pembaca berikut.(1) Judul Bab,disesuaikan dengan tema materi dalam bab.(2) Hasil yang harus Anda capai,tujuan umum yang harus Andacapai pada bab yang Anda pelajari.(3)Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu,kemampuanyang harus Anda kuasai setelah mempelajari bab.(4) Gambar Pembuka Bab, disajikan untuk mengetahui contohmanfaat dari materi yang akan dipelajari.(5) Advanced Organizer, uraian singkat tentang isi bab untukmenumbuhkan motivasi belajar dan mengarahkan Anda agar lebihfokus terhadap isi bab.(6)Tes Kompetensi Awal, merupakan soal prasyarat yang harusAnda pahami sebelum memasuki materi pembelajaran.(7)Materi Pembelajaran, disajikan secara sistematis, komunikatif,integratif, dan sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologiterkini (up to date).(8) Gambar dan Ilustrasi, sesuai dengan materi dalam bab yangdisajikan secara proporsional dan harmonis.(9) Contoh Soal, berisi contoh dan penyelesaian soal.(10)Tugas Anda, berisi tugas atau latihan soal yang berkaitandengan materi tersebut.(11)Pembahasan Soal, berisi contoh soal yang berasal dariEbtanas, UAN, UMPTN, atau SPMB.(12) Mari Mencari Tahu, tugas mencari informasi yang bertujuanmenumbuhkan rasa ingin tahu dan mendorong siswa untukmencari informasi lebih jauh.(13) Aktivitas Fisika, kegiatan yang dilakukan secara berkelompokuntuk mengembangkan kecakapan hidup Anda.(14) Ingatlah, catatan atau hal-hal penting yang perlu Anda ketahui.(15) Informasi untuk Anda (Information for You), berisi pengayaanmengenai informasi dan aplikasi materi, disajikan dalam 2 bahasa(bilingual).(16) Tantangan untuk Anda, berisi soal-soal yang disajikandengan tingkat kesulitan lebih tinggi.(17)Kata Kunci(18)Tokoh, berisi tokoh Fisika penggagas ide baru dan pekerjakeras sehingga akan menumbuhkan semangat inovatif/kreatif, etoskerja, dan mengembangkan kecakapan hidup Anda.(19) Tes Kompetensi Subbab, berisi soal-soal untuk mengevaluasipenguasaan materi subbab.(20) Rangkuman(21) Peta Konsep(22)Refleksi, sebagai umpan balik bagi siswa setelahmempelajari materi di akhir pembelajaran tiap bab.(23) Tes Kompetensi Bab, berisi soal-soal untuk mengevaluasipenguasaan materi bab.(24) Proyek Semester, kegiatan percobaan untuk meningkatkanpemahaman konsep Fisika dan memotivasi Anda untuk menggaliinformasi, memanfaatkan informasi, dan menyelesaikan masalah.(25) Tes Kompetensi Fisika Semester, berisi soal-soal untukmengevaluasi penguasaan materi selama satu semester.(26) Tes Kompetensi Akhir, berisi soal-soal untuk mengevaluasipenguasaan materi selama satu tahun ajaran.Panduan untuk Pembaca1415161711912131067812354242221231819202526viKata Sambutan • iiiKata Pengantar • ivPanduan untuk Pembaca • vBab 1Gejala Gelombang•1A.Pemahaman Gelombang•2B.Gelombang Berjalan dan GelombangStasioner•7C.Sifat-Sifat Gelombang•19Rangkuman•26Peta Konsep•27Refleksi•27Tes Kompetensi Bab 1•28Bab 2Gelombang Cahaya•31A.Interferensi Cahaya•32B.Difraksi Cahaya•37C.Polarisasi Cahaya•42Rangkuman•46Peta Konsep•46Refleksi•46Tes Kompetensi Bab 2•47Bab 3Gelombang Bunyi•49A.Sifat Dasar Gelombang Bunyi•50B.Cepat Rambat Bunyi•51C.Unsur Bunyi dan PemanfaatanGelombang Bunyi•53D.Sifat-Sifat Gelombang Bunyi•55E.Dawai dan Pipa Organa sebagaiSumber Bunyi•58F.Energi Gelombang Bunyi•66Rangkuman•70Peta Konsep•71Refleksi•71Tes Kompetensi Bab 3•72Bab 4Medan Listrik, PotensialListrik, dan Kapasitor•75A.Muatan Listrik•76B.Medan Listrik•80C.Energi Potensial Listrik danPotensial Listrik•87D.Kapasitor•92Rangkuman•100Peta Konsep•101Refleksi•101Tes Kompetensi Bab 4•102Bab 5Medan Magnetik•105A.Medan Magnetik•106B.Gaya Magnetik•114C.Aplikasi Gaya Magnetik•120D.Sifat Magnet Bahan•122Rangkuman•124Peta Konsep•125Refleksi•125Tes Kompetensi Bab 5•126Daftar Isi Diunduh dari BSE.Mahoni.comviiBab 9Teori Relativitas Khusus•229A.Semua Gerak Bersifat Relatif•230B.Teori Relativitas Einstein•235Rangkuman•252Peta Konsep•253Refleksi•253Tes Kompetensi Bab 9•254Bab 10Fisika Intidan Radioaktivitas•257A.Inti Atom•258B.Radioaktivitas•264C.Reaksi Inti•272D.Reaktor Nuklir, Bom Nuklir, danRadioisotop•277Rangkuman•283Peta Konsep•284Refleksi•284Tes Kompetensi Bab 10•285Proyek Semester 2•287Tes Kompetensi Fisika Semester 2•288Bab 6InduksiElektromagnetik•131A.Gejala InduksiElektromagnetik•132B.Aplikasi Induksi ElektromagnetikFaraday•142C.Arus dan Tegangan Listrik Bolak-Balik•147Rangkuman•165Peta Konsep•166Refleksi•166Tes Kompetensi Bab 6•167Proyek Semester 1•169Tes Kompetensi Fisika Semester 1•171Bab 7Radiasi Benda Hitam•175A.Pengertian Radiasi BendaHitam•176B.Dualisme Gelombang Partikel•183Rangkuman•192Peta Konsep•193Refleksi•193Tes Kompetensi Bab 7•194Bab 8Fisika Atom•197A.Evolusi Model Atom•198B.Atom Berelektron Banyak•210Rangkuman•224Peta Konsep•225Refleksi•225Tes Kompetensi Bab 8•226Tes Kompetensi Akhir • 291Kunci Jawaban • 295Apendiks • 300Senarai • 303Indeks • 304Daftar Pustaka • 306Next >