Endarko, dkk

FISIKA JILID 3 UNTUK SMK TEKNOLOGI

SMK

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional Dilindungi Undang-undang

FISIKA JILID 3 UNTUK SMK TEKNOLOGI Untuk SMK

Penulis : Endarko Melania Suweni Muntini Lea Prasetio Heny Faisal

Editor : Darminto Perancang Kulit : Tim

Ukuran Buku : 17,6 x 25 cm

Diterbitkan oleh Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2008

END ENDARKO f Buku Ajar Fisika Jilid 3 untuk SMK Teknologi /oleh

Endarko, Melania Suweni Muntini, Lea Prasetio, Heny Faisal ---- Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

xi. 211 hlmDaftar Pustaka : A1-A2 Glosarium : B1-B7 ISBN : 978-602-8320-29-0

KATA SAMBUTAN

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, DirektoratPembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat JenderalManajemen Pendidikan Dasar dan Menengah DepartemenPendidikan Nasional, telah melaksanakan kegiatan penulisanbuku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatan pembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK. Karena buku-bukupelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.

Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telah dinyatakan memenuhi syarat kelayakan untukdigunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45 Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginyakepada seluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untukdigunakan secara luas oleh para pendidik dan peserta didik SMK.Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download),digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi olehmasyarakat. Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Dengan ditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagi masyarakat khsusnya parapendidik dan peserta didik SMK di seluruh Indonesia maupunsekolah Indonesia yang berada di luar negeri untuk mengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.Kepada para peserta didik kami ucapkan selamat belajar dansemoga dapat memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kamimenyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya.Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.

Jakarta, 17 Agustus 2008Direktur Pembinaan SMK

KATA PENGANTAR

Seiring dengan dibukanya peluang bagi semua siswa lulusandari berbagai jenis sekolah menengah, baik yang bersifat sekolahmenengah umum, kejuruan ataupun keagamaan, serta tidak ada lagipembedaan terhadap kelompok IPA, IPS ataupun kelompok Bahasa,agar siswa lulusannya dapat berkompetisi masuk di perguruantinggi, maka sebagai konsekuensinya adalah pemerintah harusmenyediakan, mengelola dan membina terhadap fasilitas software maupun hardware untuk sekolah menengah kejuruan dan sekolah menengah keagamaan yang mengalami ketertinggalandibandingkan dengan sekolah menengah umum, akibat adanyaperubahan kebijakan tersebut.

Dalam upaya peningkatan kualitas pendidikan danpengajaran mata pelajaran Fisika untuk Sekolah MenengahKejuruan (SMK) se Indonesia, maka pihak Direktorat Pendidikan Sekolah Menengah dan Kejuruan melakukan kerjasama dengansalah satu perguruan tinggi teknik dalam hal ini Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS). Karena ITS telah memilikipengalaman dalam membina mahasiswa baru yang berasal darikelompok sekolah menengah kejuruan untuk ikut programpembenahan tersebut.

Pencanangan tahun 2015 oleh pemerintah agarperbandingan jumlah siswa SMU terhadap SMK adalah 30 prosen dibanding 70 prosen, yaitu terbalik dari kondisi sekarang, merupakan langkah yang harus diikuti dengan berbagai pembenahan.Pembenahan dapat dimulai dari penyediaan buku ajar yangberbahan baku standar, lengkap dan disajikan secara lebih populer, yaitu mudah dipahami. Permasalahan di lapangan adalahkeberagaman sistem pengelolaan sekolah menengah kejuruan di berbagai daerah sudah lama dilepas dengan porsi kurikulumterbesarnya pada muatan lokal, dengan spesialisasi yang terlalu sempit, karena kebijakan bahwa SMK harus padu dan terkaitdengan kebutuhan lingkungan (industri) terdekatnya.

Dalam pelaksanaan pengajaran mata pelajaran Fisika, padaumumnya para guru SMK, belum mempunyai pedoman yangseragam dan tegas. Tiap SMK memiliki arahan tersendiri. Guru lebih memilih untuk meracik sendiri materi yang akan diberikan kepada siswanya dari berbagai buku fisika yang teersedia. Untuk SMKberkualitas, seringkali terjebak dalam standar kurikulum yangdisesuikan dengan selera industri pemakai tenaga lulusannya.

Program penyediaan buku, selalu dibarengi denganpernyesuaian lamanya waktu yang dibutuhkan untuk pelaksanan dilapangan, penyiapan guru pengajarnya, upaya mendapatkan umpanbalik, revisi buku dan pembakuan kurikulum. Diharapkan semua

program hendaknya dapat dijalankan dengan tanpa mendikteataupun dengan pemaksaan, karena harus mengejar target waktu agar cepat terselesaikan, sedangkan di lapangan masih dibutuhkan suatu panduan yang lebih implementatif dan aplikatif. Hal inimengingat SMK telah berjalan dengan budaya dan mapan dengan lingkungannya. Perubahan hendaknya secara bertahap dan dengan kesadaran institusinya serta sesuai tuntutan lingkungan danlapangan kerja lulusannya.

Demikian kami sampaikan penghargaan dan terima kasihyang sebesarbesarnya kepada Direktorat Pendidikan SekolahMenengah dan Kejuruan Depdiknas atas terselenggaranyakerjasama ini, sehingga menggugah kesadaran para guru dan dosen akan tanggung jawabnya terhadap kualitas pendidikan di Sekolah Menengah Kejuruan, semoga Allah SWT membalas dedikasi danamal baik tersebut.

Tim Penyusun

iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.................................................................... ii DAFTAR ISI ................................................................................ iv

BUKU JILID 1BAB 1 ..........................................................................................1 BESARAN DAN SATUAN ...........................................................1

1.1 BESARAN DAN SATUAN.............................................3 1.2 STANDAR SATUAN BESARAN ...................................5 1.3 MACAM ALAT UKUR....................................................8 1.4 KONVERSI SATUAN ..................................................15 1.5 DIMENSI ......................................................................17 1.6 ANGKA PENTING........................................................19 1.7 NOTASI ILMIAH (BENTUK BAKU) .............................21 1.8 PENGUKURAN...........................................................21 1.9 VEKTOR......................................................................26 1.10 RANGKUMAN.............................................................35 1.11 TUGAS MANDIRI........................................................35 1.12. SOAL UJI KOMPETENSI............................................37

BAB 2 ........................................................................................42 MENERAPKAN HUKUM GERAK DAN GAYA ..........................42

2.1 GERAK DAN GAYA ....................................................47 2.2 GERAK LURUS BERATURAN (GLB).........................48 2.3 GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) ....50 2.4 HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK ......56 2.5 GERAK BENDA YANG DIHUBUNGKAN DENGAN KATROL ................................................................................61 2.6 BENDA BERGERAK PADA BIDANG MIRING ...........62 2.7 GAYA GESEK.............................................................62 2.8 GERAK MELENGKUNG .............................................66 2.9 KEGIATAN ..................................................................75 2.10 RANGKUMAN.............................................................76 2. 11 SOAL UJI KOMPETENSI............................................77

BAB 3 ........................................................................................85

Diunduh dari BSE.Mahoni.com

v

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR 85

3.1 DINAMIKA ROTASI .................................................... 87 3.2. KECEPATAN DAN PERCEPATAN ANGULAR.......... 88 3.3. TORSI DAN MOMEN INERSIA .................................. 91 3.4. PEMECAHAN MASALAH DINAMIKA ROTASI DENGAN HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK ........................... 97 3.5. HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM SUDUT........... 101 3.6 KESETIMBANGAN BENDA...................................... 103 3.7 RANGKUMAN........................................................... 109 3.8 SOAL KOMPETENSI ................................................ 110

BAB 4 .................................................................................. 113 USAHA DAN ENERGI......................................................... 113 4.1 USAHA...................................................................... 115 4.2 DAYA ........................................................................ 119 4.3 KONSEP ENERGI .................................................... 120 4.4 ENERGI MEKANIK .......................