GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

GELOMBANG ELEKTEROMAGNETIK

ELECTROMAGNETIC WAVES

ELECTROMAGNETIC WAVES

Hukum-hukum dasar yang menghubungkan gejala kelistrikan dan kemagnetan:

Prinsip pertama

• Arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet.
• Ini dikenal sebagai induksi magnet.
• Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala tersebut melalui eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere.
• Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere.

Prinsip kedua

• Medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listril dalam bentuk arus listrik.
• Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet.
• Konsep induksi elektromagnetik ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry.
• Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry.

Kaitan antara hukum-hukum dasar tadi dengan konsep simetri alam: Hipotesa Maxwell

• Dari kedua prinsip dasar listrik magnet tersebut dan dengan mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku  dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan.
• Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik, maka begitu pula sebaliknya.
• Dengan demikian, Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet.
• Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan.

Prinsip ketiga

• Medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet.
• Prinsip ketiga ini dekemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere.
• Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell.

Hipotesa/ramalan Maxwell

• Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan tersebut, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar.
• Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet.
• Jika proses ini berlangsung secara kontinu, maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu.
• Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah, maka ini merupakan gejala gelombang.
• Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.
• Pada mulanya gelombang elektromagnetik masi berupa ramalan dari Maxwell yang dengan intuisinya mampu melihat adanya pola dasar dalam kellistrikan dan kemagnetan, sebagaimana telah dibahas sebelumnya.
• Kenyataan ini menjadikan J. C. Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

• (Foto) James Clerk Maxwell peletak dasar gelombang elektromagnetik.
• Propagsi Gelombang Elektromagnetik:

• Teori Maxwell tentang listrik dan magnet meramalkan adanya gelombang elektromagnetik.
• Yang kemudian dibuktikan secara eksperimen oleh Heinrich Hertz.
• Eksperimen Hertz berupa pembangkitan gelombang elektromagnetik dari sebuah dipol listrik (dua kutub bermuatan listrik dengan muatan yang berbeda, positif dan negatif yang berdekatan) sebagai pemancar dan dipol listrik lain sebagai penerima.
• Antena pemancar dan penerima yang ada saat ini menggunakan prinsip seperti ini.
• Melalui eksperimennya tersebut, Hertz berhasil membangkitkan gelombang elektromagnetik dan terdeteksi oleh bagian penerimanya.

Spektrum Elektromagnetik

Aplikasi Gelombang Elektromagnetik

• Gelombang radio. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut isolator. Gelombang radio dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Gelombang radio banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi, siaran TV, radio, dan sebagainya.
• Gelombang mikro. Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. Sebuah sistem pemanas berbasis microwave dapat memanfaatkan gejala ini untuk memasak makanan dan mematangkannya secara merata dalam waktu singkat. Gelombang mikro dimanfaatkan pula pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) yang berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro.
• Infra merah. Sinar inframerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Remote TV menggunakan pemancar dan penerima sinar inframerah. Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Dalam teknologi elektronik, sinar inframerah telah lama digunakan sebagai salah satu konektivitas untuk menghubungkan atau transfer data dari satu perangkat dengan perangkat lain.
• Cahaya tampak. Cahaya yang kita rasakan sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini. Keguanaan cahaya salah satunya adalah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.
• Ultraviolet. Matahari adalah sumber untama yang memancarkan sinar ultraviolet di permukaan bumi, lapisan ozon yang berada di lapisan atas atmosfer berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makhluk hidup di bumi. Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.
• Sinar Gamma. Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi yang paling besar. Sinar gamma dihasilkan melalui proses di dalam inti atom (nuklir). Daya tembusnya paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.

Jakarta, 20 November 2017 pukul 03.35 WIB

Nokadela Basyari

Soal Torsi

SOAL

Perhatikan gambar berikut!

1)      Berapakah besar torsi jika gaya yang bekerja untuk menarik gagang pintu adalah gaya F₁? (nilai: 2 poin)

2)      Berapakah besar torsi jika gaya yang bekerja untuk menarik gagang pintu adalah gaya F₃? (nilai: 2 poin)

3)      Berapakah besar torsi jika gaya yang bekerja untuk menarik gagang pintu adalah gaya F₄? (nilai: 2 poin)

Link terkait SMA PGRI 12 Jakarta

Link terkait SMA PGRI 12 Jakarta

pgri12_dki@yahoo.co.id

Perubahan Energi

Perubahan Energi

Dari kedua hal berikut ini tentu keduanya bermanfaat. Akan tetapi, mana yang lebih bermanfaat?
1. Perubahan usaha menjadi kalor
     Misalnya, kalau dua benda digosokkan satu      terhadap yang lain di dalam suatu fluida            (sistem), maka usaha yang 'hilang' timbul          sebagai kalor di dalam sistem tersebut.

2. Perubahan kalor menjadi usaha
     Misalnya, mesin bakar.
     Bahan bakar menghasilkan kalor dan kalor      ini dikonversikan menjadi usaha mekanis.

Yang lebih bermanfaat adalah perubahan kalor menjadi usaha karena jika sistem diberi kalor (mesin) maka mesin tersebut dapat menghasilkan usaha mekanis yang bermanfaat.

Gambar contoh asesmen perkembangan aktualisasi diri peserta didik

Gambar contoh asesmen perkembangan aktualisasi diri peserta didik

PUSTAKA

Basyari, N. (2017). Rencana Pelaksanaan Pembelajaran. Jakarta: Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Jakarta.

PEMETAAN PEMBELAJARAN FISIKA

PEMETAAN PEMBELAJARAN FISIKA

Kelas XI

Tabel 1. Pemetaan Pembelajaran Fisika

Kompetensi Dasar		Materi Pokok/ Sub Materi Pokok		Sumber/ Bahan Ajar		Judul Kegiatan Ilmiah		Alat/ Bahan
Tuntutan	Observasi	Tuntutan	Observasi	Tuntutan	Observasi	Tuntutan	Observasi	Tuntutan	Observasi
3.1. Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari-hari 4.1. Membuat karya yang menerapkan konsep titik berat dan keseimbang-an benda tegar		Keseimbangan dan dinamika rotasi: a.    Momen gaya b.    Momen inersia c.    Keseimbangan benda tegar d.    Titik berat e.    Hukum kekekalan momentum sudut pada gerak rotasi		a.    Buku pelajaran fisika b.    e-dukasi.net				a.    Statif dan klem b.    Beban gantung c.    Kertas karton d.    Busur derajat e.    Mistar f.     Penggaris berlubang g.    Neraca pegas h.    Neraca lengan
3.2. Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari 4.2. Melakukan percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan berikut presentasi hasil dan makna fisisnya		Elastisitas dan Hukum Hooke: a.    Hukum Hooke b.    Susunan pegas seri-paralel		a.    Buku teks pelajaran fisika b.    Panduan praktikum Fisika SMA c.    e-dukasi.net				a.    Statif b.    Beban gantung c.    Pegas/ karet d.    Mistar
3.3.  Menerapkan hukum-hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari. 4.3.  Merencanakan dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statis, berikut presentasi hasil dan makna fisisnya		Fluida statik: a.    Hukum utama hidrostatis b.    Tekanan Hidrostatis c.    Hukum Pascal d.    Hukum Archimedes e.    Meniskus f.     Gejala kapilaritas g.    Viskositas dan Hukum Stokes		a.    Buku teks pelajaran Fisika b.    Panduan praktikum Fisika SMA c.    e-dukasi.net				a.    Tangki air atau ember dan hidrometer b.    Bejana berhubungan c.    Balon karet dalam botol minuman (simulasi kapal selam)
3.4.  Menerapkan prinsip fluida dinamik dalam teknologi 4.4.  Membuat dan menguji  proyek sederhana yang menerapkan prinsip dinamika fluida, dan makna fisisnya		Fluida Dinamik: a.    Fluida ideal b.    Azas kontinuitas c.    Azas Bernoulli d.    Penerapan Azas Kontinuitas dan Bernouli dalam Kehidupan		a.    Buku teks pelajaran Fisika b.    e-dukasi.net				-
3.5.  Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari 4.5.  Merencanakan dan melakukan    percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan, terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil dan makna fisisnya		Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor: a.    Suhu dan pemuaian b.    Hubungan kalor dengan suhu benda dan wujudnya c.    Azas Black d.    Perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi		a.    Buku teks pelajaran Fisika b.    Panduan praktikum Fisika SMA c.    e-dukasi.net				a.    Kalorimeter b.    Kubus logam c.    Termometer d.    Stopwatch e.    Lilin f.     Batang logam, aluminium, besi, tembaga, dan timah g.    Pemanas air
3.6.   Memahami teori kinetik gas dan karakteristik gas pada ruang   tertutup 4.6.  Mempresentasi-kan laporan hasil pemikiran tentang teori kinetik gas, dan makna fisisnya		Teori Kinetik Gas: a.    Persamaan keadaan gas ideal b.    Hukum  Boyle-Gay Lussac c.    Teori kinetik gas ideal d.    Tinjauan impuls-tumbukan  untuk teori kinetik gas e.    Energi kinetik rata-rata gas f.     Kecepatan efektif gas g.    Teori ekipartisi energi dan Energi dalam		a.    Buku teks pelajaran Fisika b.    e-dukasi.net c.    Panduan praktikum Fisika SMA				-
3.7.   Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan Hukum Termodinamika 4.7.   Membuat karya/model penerapan Hukum I dan II Termodinamika dan makna fisisnya		Hukum Termodinamika: a.    Hukum ke Nol b.    Hukum I Termodinamika c.    Hukum II Termodinamika d.    Entropi
3.8.   Menganalisis karakterisitik gelombang mekanik 4.8.   Mengajukan gagasan penyelesaian masalah tentang karakteristik gelombang mekanik misalnya pada tali		Ciri-ciri gelombang mekanik: a.    Pemantulan b.    Pembiasan c.    Difraksi d.    Interferensi		a.    Buku teks pelajaran Fisika b.    Panduan praktikum Fisika SMA c.    e-dukasi.net				-
3.9.     Menganalisis besaran-besaran fisis gelombang berjalan dan gelombang stasioner pada berbagai kasus nyata 4.9.     Melakukan percobaan gelombang berjalan dan gelombang stasioner, beserta presentasi hasil dan makna fisisnya		Gelombang berjalan dan gelombang Stasioner: a.    Persamaan gelombang b.    Besaran-besaran fisis		a.    Buku teks pelajaran Fisika b.    Panduan praktikum Fisika SMA c.    e-dukasi.net				a.    Vibrator b.    Katrol c.    Beban gantung
3.10.  Menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan cahaya dalam teknologi 4.10.  Melakukan percobaan tentang gelombang bunyi dan/atau cahaya, berikut presentasi hasil dan makna fisisnya misalnya sonometer, dan kisi difraksi		Gelombang Bunyi: a.    Karakteristik gelombang bunyi b.    Cepat rambat gelombang bunyi c.    Azas Doppler d.    Fenomena dawai dan pipa organa e.    Intensitas dan taraf intensitas Gelombang Cahaya: Spektrum cahaya a.    Difraksi b.    Interferensi c.    Polarisasi d.    Teknologi LCD dan LED		a.    Buku teks pelajaran Fisika SMA kelas XII b.    Buku teks pelajaran Fisika SMA / Perguruan Tinggi c.    Panduan praktikum Fisika SMA d.    e-dukasi.net				a.    Laser pinter/ ray box b.    Kisi atau keping CD yang sudah terpakai c.    Penggaris
3.11.  Menganalisis cara kerja alat optik menggunakan sifat pemantulan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 4.11.  Membuat karya yang menerapkan prinsip pemantulan dan/atau pembiasan pada cermin dan lensa		Alat-alat optik: a.    Mata dan kaca mata b.    Kaca pembesar (lup) c.    Mikroskop d.    Teropong e.    Kamera		a.    Buku teks pelajaran Fisika b.    e-dukasi.net				a.    Teropong bintang b.    Mikroskop
3.12.  Menganalisis gejala pemanasan global dan dampaknya bagi kehidupan   serta lingkungan 4.12.  Mengajukan ide/gagasan penyelesaian masalah gejala pemanasan global dan dampaknya bagi kehidupan serta lingkungan		Gejala pemanasan global: a.    Efek rumah kaca b.    Emisi karbon dan perubahan iklim c.    Dampak pemanasan global, antara lain (seperti mencairnya es di kutub, perubahan iklim) Alternatif solusi: a.    Efisiensi penggunaan energi b.    Pencarian sumber-sumber energi alternatif seperti energi nuklir Hasil kesepakatan dunia internasional: a.    Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) b.    Protokol Kyoto c.    Asia-Pacific Partnership on Clean Development and Climate (APPCDC)		a.    Buku teks pelajaran Fisika				-

PUSTAKA

Mendikbud. (2014). Lampiran II Permendikbud No. 59 Tahun 2014 tentang Kurikulum SMA-MA. Jakarta: Kemendikbud.