Materi Fisika Kelas 11/ XI Semester 2

Materi.ID| Halo sahabat MateriID, kali ini kita akan membahas daftar materi fisika kelas XI atau 11 semester 2. Semester 2 atau genap akan dimulai pada bulan Januari, untuk itu para sahabat harus mempersiapkan diri dari sekarang ya tentang materi apa saja yang akan dibahas di semester 2. Tenang aja, kita akan membahasnya di sini.

Berdasarkan silabus yang beredar di kalangan guru, semester 2 untuk kelas 11 akan terdiri dari 4 pokok bahasan. Empat pokok bahasan tersebut adalah materi tentang momentum sudut dan rotasi benda tegar, fluida, teori kinetik gas dan termodinamika.

Daftar Materi Fisika Kelas 11 Semester 2

Oke langsung saja kita bahas materi pertama yang akan anda dapatkan di semester 2.

Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

Pernahkah kalian melihat pemain Ice Skating sedang bermain? Saat ia mulai berputar, ia merentangkan kedua tangannya. Setelah itu, perlahanlahan ia menekuk tangannya ke arah tubuhnya. Ketika ia melakukan gerakan ini, ia akan berputar semakin cepat. Mengapa demikian? Perubahan kecepatan yang terjadi pada pemain tersebut berhubungan dengan perubahan momentum sudut dan gerakan tangannya. Hal semacam inilah yang akan kalian pelajari di semester dua pada pokok bahasan momentum sudut dan rotasi benda tegar.

Pokok bahasan pada bab ini adalah momentum sudut, momen gaya, momen inersia, hukum kekekalan momentum, momentum sudut dan kesetimbangan benda tegar. Untuk memahaminya, saya akan memberikan penjelasan singkat mengenai kata kunci atau materi kunci pada sub bahasan ini.

Momen Gaya

Momen gaya didefinisikan dengan hasil kali gaya dan jarak terpendek arah garis kerja terhadap titik tumpu atau secara sederhana bisa kita artikan hasil kali gaya dan lengan gayannya. Moment gaya juga sering disebut dengan momen putar atau torsi. Jadi jika sahabat MateriID menemukan pada buku cetak istilah-istilah itu, jangan bingung ya keduanya memiliki arti yang sama.

Benda dapat berotasi atau berputar ini disebabkan oleh adanya momen gaya tersebut.

Momen Inersia Rotas Benda Tegar

Apakah sahabat sudah mengetahui makna dari benda tegar? Benda tegar adalah benda padat yang tidak berubah bentuk apabila dikenai gaya luar. Sedangkan momen inersia atau juga yang dikenal dengan momen kelembaman benda terhadap sumbu putar memliki pengertian yaitu penjumlahan hasil kali massa tiap partikel dalam suatu
benda tegar dengan kuadrat jaraknya dari sumbu.

Momen inersia juga dapat di artikan dengan  perbandingan gaya resultan (momen) terhadap percepatan sudut. Keduanya merupakan definisi dari momen inersia.

Momontum Sudut

Perlu kita ketahui bahwa setiap benda berotasi pasti memiliki momentum sudut. Dengan cara yang hampir sama pada gerak translasi yang sudah dibahas pada semester sebelumnya, momentum sudut benda yang berotasi akan memiliki nilai yang sebanding dengan momen inersia dan kecepatan angulernya.

Pada momentum sudut berlaku juga hukum kekekalan momentum sudut. Hukum kekekalan momentum sudut inilah yang digunakan para pemain ice skating, penari balet atau yang lainnya dalam beraksi.

Fluida

Materi fisika kelas 11 semester 2 pada bab 2 adalah fluida. Apakah kalian sudah mengetahui apa itu fluida? Fluida adalah istilah untuk zat alir. Wah apa lagi itu zat alir? Zat alir adalah zat yang mengalirkan seluruh bagian-bagiannya ke tempat yang lain dalam waktu bersamaan. Aplikasi dari materi ini dalam kehidupan sehari-hari adalah pencucian mobil hidrolik. Pernahkah kalian melihat atau pernah mencuci mobil kalian pada cucian mobil yang bisa mengangkat mobilnya? Seperti pada gambar di bawah ini, sistem cucian mobil seperti ini memanfaatkan gaya hidrostatistika.

Pada bahasan fluida, ada dua jenis yang akan dibahas yaitu fluida statis dan dinamis. Tentu dari namanya saja kita sudah mengetahui maknanya. Selain hal itu, beberapa konsep yang harus kalian pahami dalam mempelajari bab ini adalah Kohesi dan Adhesi, Tegangan Permukaan, Hukum Pascal, Hukum Utama Hidrostatik, Hukum Archimedes,  Tenggelam, Melayang, Terapung, Balon Udara, Hukum Stokes, Fluida Dinamik, Debit, Persamaan Kontinuitas,
Hukum Bernoulli dan Venturimeter.

Fluida Statis

Seperti yang sudah dijabarkan di atas, bahwa fluida adalah zat alir. Jadi fluida statis atau statik adalah fluida yang tidak bergerak. Contohnya apa ya fluida statis dalam kehidupan sehari-hari? Contohnya adalah air di dalam gelas, air di dalam kolam, air danau dan sebagainya. Menurut sifatnya, fluida statis dibedakan menjadi dua yaitu fluida ideal dan fluida sejati. Fluida ideal adalah fluida yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut tidak kompresibel (volumenya tidak berubah karena perubahan tekanan) dan berpindah tanpa mengalami gesekan (viskositasnya nol). Sedangkan fluida sejati memiliki ciri sebaliknya.

Untuk memahami fluida statis, terdapat beberapa konsep yang harus kalian baca dan pahami dianatarnya sebagai berikut:

Kohesi dan Adhesi

Pernahkah kalian sadari dan perhatikan mengapa setetes air yang jatuh di kaca bentuknya berbeda dengan air yang jatuh di sehelai daun talas? Yups benar sekali, ini dipengaruhi oleh kedua gaya tersebut yaitu adhesi dan kohesi. Kedua istilah tersbut merupakan sebuah gaya antar molekul. Gaya kohesi adalah gaya tarik-menarik antarmolekul sejenis. Sedangkan gaya adhesi adalah gaya tarik-menarik antarmolekul yang tidak sejenis.

Tegangan Permukaan

Gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair tidak hanya menimbulkan gaya kohesi dan gaya adhesi saja, tetapi juga dapat menimbulkan tegangan permukaan. Tegangan permukaan dapat didefisnisikan sebagai kecenderungan permukaan zat cair untuk meregang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis. Molekul-molekul yang berada pada lapisan ini selalu berusaha memperkecil luas permukaannya. Tegangan permukaan atau dengan kata lain perbandingan antara gaya tegangan permukaan dan panjang permukaan.

Tekanan Hidrostatik

Kita sepakat dan menyadari bahwa Setiap benda yang terletak pada suatu bidang akan melakukan tekanan pada bidang tersebut. Begitu pula dengan zat cair.  Zat cair yang berada di dalam suatu bejana juga melakukan tekanan terhadap dasar bejana itu. Tekanan yang dilakukan zat cair demikian dinamakan dengan tekanan hidrostatik.

Hukum Pascal

Penjelasan sederhana mengenai hukum pascal yaitu tentang tekanan hidrostatik yang ditempatkan pada pipa U. Contohnya pada pipa hidrolik yang diatas. Tekanan yang bekerja pada fluida di dalam ruang tertutup akan
diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan sama besar. Contoh alat yang berdasarkan hukum Pascal
antara lain dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, dan alat pengangkat mobil.

Hukum Utama Hidrostatistika

Kamu tentunya memiliki botol air bukan? Mari kita isi botol tersebut dengan air kira-kira setengah botol. Mula-mula botol kita letakkan pada permukaan meja. Silahkan sahabat MateriID amati permukaan air di dalam botol tersebut. Tentu Kita akan melihat bahwa permukaan air dalam botol adalah mendatar. Sekarang coba kita miringkan botol tersebut dan amati permukaan airnya apa yang terjadi? ternyata permukaan air tetap mendatar. Mengapa demikian? Untuk memahami sifat permukaan air tersebut, berikut ini kita bahas hukum utama hidrostatik.

Hukum utama hidrostatik berbunyi Tekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada bidang
mendatar di dalam wadah suatu jenis zat cair sejenis dalam keadaan seimbang adalah sama. Contoh penerapan hukum utama hidrostatik misalnya pada penggunaan water pass alat yang digunakan oleh tukang bangunan yang terdiri dari selang yang diisi air.

Perlu sahabat pahami bahwa hukum utama hidrostatik tidak berlaku bila:
a. fluida tidak setimbang,
b. bejana diisi fluida yang berbeda,
c. salah satu bejana ditutup

Hukum Archimides

Hukum ini sudah kalian lakukan dalam sehari-hari. Pernahkah kalian mengendong kawanmu ketika berada didalam kolam renang? Bagaimana yang kamu rasakan jika dibandingkan mengendongnya diluar kolam? Akan terasa ringan di dalam kolam tentunya. Hal ini dipengaruhui oleh hukum Archimides dimana hukum ini berbunyi Hukum Archimedes menyatakan bahwa semua benda yang dimasukkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan
mendapat gaya ke atas dari zat cair tersebut sebesar berat zat cair yang dipindahkan.

Pada bahasan ini kalian akan mempelajari apa itu tengelam, mengapung dan melayang. Contoh penerapan hukum Archimedes antara lain: jembatan ponton, kapal laut, kapal selam, dan hidrometer. Selain penerapan hukum Archimedes tersebut, hukum Archimedes juga diterapkan pada sistem balon udara.

Fluida Dinamis atau Dinamik

Fluida dinamik tentunya adalah fluida yang bergerak. Ada Tiga hal yang mendasar yang perlu dipahami dalam pembahasan fluida dinamik yaitu yang pertama bahwa Fluida dianggap tidak kompresibel, kedua Fluida dianggap bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan) dan yang ketiga aliran fluida adalah aliran stasioner, yaitu kecepatan dan arah gerak partikel fluida yang melalui suatu titik tertentu selalu tetap.

Ada beberapa istilah atau konsep yang harus kalian pahami dalam fluida dinamis diantaranya sebagai berikut

Debit

Tentu kita menyadari bahwa fluida dinamik selalu mengalir dengan kecepatan tertentu. Misalnya suatu fluida dinamik mengalir dalam pipa yang luas penampangnya A dengan kecepatan v. Volume fluida tiap satuan waktu yang mengalir dalam pipa itulah yang dinamakan dengan sebutan debit.

Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli merupakan persamaan pokok fluida dinamik dengan arus tetap atau streamline. Di sini berlaku hubungan antara tekanan, kecepatan alir, dan tinggi tempat dalam satu garis lurus. Contoh penggunaan hukum ini adalah alat penyemprot nyamuk, Gaya angkat sayap pesawat terbang dan venturimeter.

Viskositas

Fluida yang riil memiliki gesekan internal yang besarnya tertentu dan disebut viskositas. Viskositas ada pada zat cair maupun gas, dan pada intinya merupakan gaya gesek antara lapisan-lapisan yang bersisian pada fluida pada waktu lapisan-lapisan tersebut bergerak antar keduanya.

Pada zat cair, viskositas tersebut disebabkan oleh gaya kohesi, yaitu gaya tarik-menarik antarmolekul-molekul sejenis. Pada gas, viskositas muncul dari tumbukan antarmolekul. Terutama dalam arus turbulen, viskositas ini naik sangat cepat.

Teori Kinetik Gas

Bahasan 2 bab terakhir pada semester 2 kelas 11 adalah teori kinetik gas. Pada bahasan ini kalian akan mempelajari lebih lanjut mnegenai tekanan, suhu, volume gas, jumlah mol dan sebagainya. Konsep-konsep yang mendukung yang harus kalian pahami dalam bab ini adalah Gas Ideal, Hukum Boyle-Gay Lussac, Tekanan, Suhu serta Energi Kinetik Gas.

Teori Gas Ideal

Perlu sahabat MateriID pahami bahwa teori kinetik adalah teori yang menjelaskan perilaku sistem-sistem fisis dengan menganggap bahwa sistem-sistem fisis tersebut terdiri atas sejumlah besar molekul yang bergerak sangat cepat. Dari pengertian tersebut maka teori kinetik gas adalah teori kinetik yang digunakan untuk menjelaskan sifat-sifat atau kelakuan suatu gas.

Secara umum terdapat 7 sifat-sifat gas ideal atau suatu kondisi dimana gasnya dinamakan ideal harus memenuhi beberapa sifat berikut ini:

  1. Gas terdiri atas partikel dalam jumlah banyak yang disebut molekul.
  2. Partikelnya bergerak secara acak atau sembarang.
  3. Tidak ada gaya tarik-menarik antara partikel satu dengan partikel lain.
  4. Jika partikel menumbuk dinding atau partikel lain, tumbukan dianggap lenting (elastis) sempurna.
  5. Selang waktu tumbukan antara satu partikel dengan partikel lain berlangsung sangat singkat.
  6. Jarak antarpartikel lebih besar daripada ukuran partikel.
  7. Hukum Newton tentang gerak tetap berlaku.

Termodinamika

Pernahkah kalian mengamati mesin pendingin atau sering kalian sebut kulkas dapat mendinginkan makanan atau minuman di dalamnya? Minuman dan makanan dalam lemari es menjadi dingin karena mesin pendingin pada lemari es menyerap kalor dari minuman atau makanan itu. Lalu, ke manakah kalor yang terserap tersebut disalurkan? Mengapa sisi-sisi luar lemari es terasa hangat? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut akan kita bahas pada bab ini.

Untuk mendapatkan jawaban dari pertanyaan itu, kalian harus memahami beberapa konsep yang ada dalam bab ini diantaranya Hukum-hukum Termodinamika, Usaha pada Proses Termodinamika  serta Siklus Termodinamika.

Demikianlah secara sederhana dan singkat gambaran materi fisika yang akan kalian temui di semester 2 atau semester genap. Untuk kelengkapan materinya, nanti akan kami perbaiki dan lengkapi lagi.

One Response

  1. Uli Desember 29, 2017

Leave a Reply