【Edisi Penerbit Pendidikan Rakyat】Fisika SMA Wajib Tahun Kedua

📚 Ringkasan Konten

Buku ajar ini diterbitkan oleh Penerbit Pendidikan Rakyat, merupakan edisi kedua dari seri fisika wajib SMA. Isi buku mencakup empat modul inti: gerak parabola, gerak melingkar, gravitasi universal dan penerbangan antariksa, serta hukum kekekalan energi mekanik. Tujuannya adalah membantu siswa membangun pandangan ilmiah tentang gerak, menguasai hukum dasar mekanika, serta memahami aplikasi fisika dalam bidang astronomi dan antariksa.

Jelajahi misteri mekanika, mulai dari proyektil di permukaan bumi hingga penerbangan antariksa.

Penulis: Lembaga Penelitian Kurikulum dan Bahan Ajar, Penerbit Pendidikan Rakyat
Ucapan Terima Kasih: Telah disetujui oleh Komite Ahli Buku Teks Nasional pada tahun 2019, mendapatkan Penghargaan Kedua untuk Buku Teks Unggulan Nasional Pertama

🎯 Tujuan Pembelajaran

1. Dapat menjelaskan arah kecepatan gerak kurva serta syarat terjadinya.
2. Memahami aturan operasi vektor dalam sintesis dan pemecahan gerak, serta dapat menggambarkan gerak bidang secara kuantitatif dalam sistem koordinat kartesius.
3. Melalui bukti eksperimen, konfirmasikan bahwa gerak peluru pada arah horizontal adalah gerak lurus beraturan, sedangkan pada arah vertikal adalah gerak jatuh bebas.
4. Memahami karakteristik kinematika: dapat mendefinisikan dan menghitung kecepatan linier, kecepatan sudut, periode, dan putaran per menit, serta memahami hubungan proporsional antar besaran seperti v = \omega r.
5. Memahami prinsip dinamika: memahami konsep gaya sentripetal, sumbernya, serta bentuk ekspresi besarannya (F_n = m\omega^2r = m\frac{v^2}{r}), dan dapat melakukan eksplorasi eksperimental atas polanya.
6. Mampu menganalisis secara komprehensif: dapat menganalisis ciri-ciri gaya pada gerak melingkar berubah dan gerak kurva umum, serta memahami efek resultan gaya dalam arah normal (sentripetal) dan tangensial.
7. Memahami hukum: memahami dan dapat menerapkan hukum Kepler tiga untuk menggambarkan gerak benda langit, serta mahir menggunakan hukum gravitasi universal untuk menyelesaikan masalah gaya dan gerak benda langit.
8. Penerapan teknik: memahami makna fisik dari tiga kecepatan kosmik, dapat menghitung massa benda langit serta parameter orbit satelit, serta memahami prinsip dasar satelit buatan dan penerbangan manusia di luar angkasa.
9. Pandangan fisika: memahami pencapaian dan ruang lingkup berlaku mekanika Newton, mulai membentuk pandangan relativitas ruang-waktu, serta memahami relativitas waktu dan ruang dalam gerak berkecepatan tinggi.
10. Dapat memahami konsep usaha, menentukan secara akurat usaha positif dan negatif, serta menghitung usaha gaya tetap dan usaha total.

🔹 Pelajaran 1: Bab Kelima: Hukum dan Aplikasi Gerak Parabola

Gambaran Umum: Bab ini bertujuan membimbing siswa melangkah dari gerak satu dimensi lurus menuju gerak dua dimensi bidang. Gagasan utama adalah menggunakan "sintesis dan pemecahan gerak" untuk mengubah gerak kurva kompleks menjadi dua gerak lurus yang saling independen, dengan fokus utama pada eksplorasi eksperimen dan prinsip dinamika gerak peluru.

Hasil Pembelajaran:

• Dapat menjelaskan arah kecepatan gerak kurva serta syarat terjadinya.
• Memahami aturan operasi vektor dalam sintesis dan pemecahan gerak, serta dapat menggambarkan gerak bidang secara kuantitatif dalam sistem koordinat kartesius.
• Melalui bukti eksperimen, konfirmasikan bahwa gerak peluru pada arah horizontal adalah gerak lurus beraturan, sedangkan pada arah vertikal adalah gerak jatuh bebas.

🔹 Pelajaran 2: Bab Enam: Gerak Melingkar dan Analisis Dinamikanya

Gambaran Umum: Bab ini bertujuan membimbing siswa memahami gerak melingkar dari dua dimensi kinematika maupun dinamika. Melalui besaran-besaran fisika seperti kecepatan linier dan kecepatan sudut, menggambarkan karakteristik gerak melingkar beraturan, mendalami gaya sentripetal dan percepatan sentripetal, serta memperluas penerapannya ke analisis gerak kurva umum.

Hasil Pembelajaran:

• Memahami karakteristik kinematika: dapat mendefinisikan dan menghitung kecepatan linier, kecepatan sudut, periode, dan putaran per menit, serta memahami hubungan proporsional antar besaran seperti v = \omega r.
• Memahami prinsip dinamika: memahami konsep gaya sentripetal, sumbernya, serta bentuk ekspresi besarannya, serta dapat melakukan eksplorasi eksperimental atas polanya.
• Mampu menganalisis secara komprehensif: dapat menganalisis ciri-ciri gaya pada gerak melingkar berubah dan gerak kurva umum, serta memahami efek resultan gaya dalam arah normal dan tangensial.

🔹 Pelajaran 3: Bab Tujuh: Hukum Gravitasi Universal dan Penerbangan Antariksa

Gambaran Umum: Bab ini membangun jembatan dari mekanika permukaan bumi menuju fisika benda langit, mencakup pembentukan hukum Kepler hingga terbentuknya hukum gravitasi universal Newton. Mengulas penerapan teori ini dalam perhitungan massa benda langit, parameter orbit satelit, serta penerbangan antariksa modern, sekaligus memperkenalkan secara awal pandangan relativitas ruang-waktu.

Hasil Pembelajaran:

• Memahami hukum: memahami dan dapat menerapkan hukum Kepler tiga untuk menggambarkan gerak benda langit, serta mahir menggunakan hukum gravitasi universal untuk menyelesaikan masalah gaya dan gerak benda langit.
• Penerapan teknik: memahami makna fisik dari tiga kecepatan kosmik, dapat menghitung massa benda langit serta parameter orbit satelit, serta memahami prinsip dasar penerbangan manusia di luar angkasa.
• Pandangan fisika: memahami pencapaian dan ruang lingkup berlaku mekanika Newton, mulai membentuk pandangan relativitas ruang-waktu, serta memahami relativitas waktu dan ruang.

🔹 Pelajaran 4: Bab Delapan: Hukum Kekekalan Energi Mekanik dan Verifikasinya

Gambaran Umum: Bab ini bertujuan membimbing siswa memahami hubungan antara usaha dan energi, serta membangun dasar konversi energi melalui pembelajaran tentang "usaha dan daya". Inti pembahasan berpusat pada "teorema energi kinetik" dan "hukum kekekalan energi mekanik", dengan pendekatan teoretis dan verifikasi eksperimen untuk menguasai pendekatan energi dalam dinamika.

Hasil Pembelajaran:

• Dapat memahami konsep usaha, menentukan secara akurat usaha positif dan negatif, serta menghitung usaha gaya tetap dan usaha total.
• Memahami isi dan syarat berlaku teorema energi kinetik serta hukum kekekalan energi mekanik, serta dapat menerapkan pemikiran kekekalan energi untuk menyelesaikan proses fisika yang kompleks.
• Belajar melakukan verifikasi eksperimen hukum kekekalan energi mekanik, serta memahami metode pengolahan data eksperimen dan analisis kesalahan.