RumusHitung.Com

RumusHitung.com – Halo guys disini rumushitung akan memberikan rangkuman rumus fisika kelas 12 SMA terbaru di tahun 2021. Semoga kalian dapat memahaminya dengan mudah.

BAB 1
GEJALA GELOMBANG

A. Rambatan Gelombang

Berdasarkan medium yang dilewati, ada 2 jenis gelombang, yaitu gelombang mekanik (perambatannya membutuhkan medium) dan gelombang elektromagnetik (perambatannya tidak harus ada medium).

B. Gelombang Transversal

Adalah gelombang dengan getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya.

C. Gelombang Longitudinal

Adalah gelombang dengan getarnya searah dengan arah rambatnya.

D. Kecepatan Merambat Gelombang

1. Panjang Gelombang

Untuk (a) merupakan gelombang transversal dan (b) merupakan gelombang longitudinal.

2. Hubungan Panjang Gelombang dan Cepat Rambat Gelombang

Rumus :

v = s / t

v = λ . f
atau
v = λ / T

Keterangan :
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (meter)
T = periode (s)
f = frkuensi

E. Persamaan Gelombang Berjalan

Secara umum, rumus persamaan gelombang berjalan ialah :

y = simpangan (meter)
A = amplitudo gelombang (meter)
x = jarak dari sumber getar (x)
λ = panjang gelombang (meter)
t = lama sumber getar yang bergetar (sekon)
v = cepat rambat gelombang (m/s)

Contoh :

F. Interferensi Gelombang Tali Ujung Terikat

Keterangan :
A = amplitudo
x = jarak titik P dari titik pantul (meter)
λ = panjang gelombang (meter)
T = periode (s)
y_p = simpangan

Contoh :

G. Interferensi Gelombang Tali Ujung Bebas

Keterangan :
A = amplitudo
x = jarak titik P dari titik pantul (meter)
λ = panjang gelombang (meter)
T = periode (s)
y_p = simpangan

H. Cepat Rambat Gelombang pada Dawai

Rumus cepat rambat gelombang pada dawai ialah :

Keterangan :
v = kecepatan gelombang pada dawai (m/s)
F = tegangan (N)
μ = massa benang tiap meter (kg/m)

μ = m / l

Contoh :

I. Polarisasi Gelombang

Gambar di atas merupakan celah dengan adanya bagian gelombang yang polarisasi dan gelombang yang tak polarisasi.

BAB 2
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

A. Radar

Radar bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang.

Keterangan :
S = jarak sasaran (meter)
Δt = selang waktu (s)
c = kecepatan gelombang elektromagnetik (3 x 10⁸ m/s)

Rumus efek Doppler :

Keterangan :
c = kecepatan gelombang elektromagnetik (3 x 10⁸ m/s)
v = kecepatan pengamat (m/s)
v’ = kecepatan objek (m/s)
ƒ = frekuensi radar saat dipancarkan (Hz)
ƒ’ = frekuensi radar saat diterima (Hz)

Contoh :

B. Interferensi pada Celah ganda

Terjadi interferensi minimum (terbentuk garis gelap)

Terjadi interferensi maksimum (terbentuk garis terang)

Keterangan :
= jarak celah sampai dengan layar (meter)
d = jarak dua celah (meter)
λ = panjang gelombang cahaya (meter)
p = jarak terang pusat sampai gelap/terang berikutnya (meter)
n = 1, 2, 3, …

Contoh :

C. Difraksi

Bila terjadi layar terang :

d sin α = k λ

Untuk sudut-sudut kecil nilai sinus = nilai tangen, dengan persamaan ditulis :

d tan α = k λ

Keterangan :
d = tetapan kisi
= jarak kisi ke layar
λ = panjang gelombang cahaya
α = sudut penyimpangan sinar

Contoh :

D. Polarisasi Gelombang Elektromagnetik

1. Polarisasi karena Pemantulan

Persamaan di atas disebut hukum Brewster.

2. Polarisasi karena Bias Kembar

3. Polarisasi karena Absorbsi Selektif

4. Polarimeter

Polarimeter ialah alat untuk menentukan konsentrasi larutan optik aktif.

BAB 3
BUNYI

A. Cepat Rambat Bunyi

Persamaan cepat rambat bunyi dalam gas :

Keterangan :
v = cepat rambat bunyi dalam gas (m/s)
R = tetapan gas umum (8,31 x 10³ J/mol.K)
γ = tetapan Laplace
T = suhu mutlak gas (K)
M = massa gas tiap mol (kg/mol)

Persamaan cepat rambat bunyi pada batang :

Keterangan :
v = cepat rambat bunyi pada batang (m/s)
E = modulus kekenyalan bahan batang (kg/m.s²)
ρ = massa jenis bahan batang (kg/m³)

Contoh :

B. Intensitas Bunyi

Keterangan :
I = intensitas bunyi (watt/m²)
P = daya bunyi (watt)
A = luas bidang (m²)

Keterangan :
I₁ = intensitas di titik 1 (w/m²)
I₂ = intensitas di titik 2 (w/m²)
R₁ = jarak titik 1 dari sumber gelombang bunyi (meter)
R₂ = jarak titik 2 dari sumber gelombang bunyi (meter)

C. Taraf Intensitas Bunyi

Keterangan :
TI = taraf intensitas bunyi (dB)
I = intensitas bunyi (w/m²)
I_o = ambang pendengaran (10^-12 w/m²)

Contoh :

D. Nada yang Ditimbulkan oleh Dawai

1. Nada Dasar Dawai

2. Nada Atas Pertama Dawai

3. Nada Atas Kedua Dawai

Jika dibandingkan didapat :

Contoh :

E. Nada yang Ditimbulkan oleh Pipa Organa

1. Pipa Organa Terbuka

2. Pipa Organa Tertutup

Contoh :

F. Efek Doppler

Frekuensi sumber menjauhi pendengar :

Frekuensi pendengar mendekati frekuensi sumber :

Frekuensi pendengar menjauh :

Keterangan :
ƒ’ = frekuensi yang diterima pendengar
ƒ = frekuensi sumber
v_s = kecepatan gerak sumber
v_p = kecepatan gerak pendengar

Contoh :

BAB 4
POTENSIAL LISTRIK DAN ENERGI LISTRIK

A. Interaksi Elektrostatik

1. Jenis Muatan Listrik

2. Gaya Coulomb antara Dua Muatan

Keterangan :
F_c = gaya coulomb / gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara 2 benda (N)
Q₁ dan Q₂ = besar muatan (C)
r = jarak antara dua muatan (meter)
k = 9 x 10⁹ Nm²/C²
ε_o = permitivitas ruang hampa (8,85x 10^-12 C²/Nm²)

3. Gaya Coulomb yang Dialami Sebuah Muatan

Gaya Coulomb yang Dialami pada sebuah muatan yang diakibatkan pengaruh muatan-muatan yang lain.

Resultan gaya Coulomb :

Resultan antara dua Coulomb :

Contoh :

B. Elektroskop

ALat ini digunakan untuk menunjukkan adanya suatu muatan listrik dan jenis muatan listrik.

C. Medan Listrik

1. Garis Gaya Listrik

Keterangan :
E = kuat medan (N/C)
ε_o = permitivitas ruang hampa (8,85x 10^-12 C²/Nm²)
ΔN/ΔA = rapat garis gaya = fluks (1/cm²)
ΔQ/ΔA = rapat muatan (1/cm²)

2. Kuat Medan Listrik

E = kuat medan listrik (N/C)
F_c = gaya Coulomb (N)
q = muatan penguji bermuatan positif (C)

Atau bisa menggunakan persamaan :

Keterangan :
E = kuat medan (N/C)
r = jarak titik sampai muatan (meter)
Q = besar muatan listrik (C)
k = 9 x 10⁹ Nm²/C²

3. Kuat Medan Listrik pada Suatu Titik oleh Beberapa Muatan

Resultan kuat medan listrik menggunakan penjumlahan vektor :

Resultan kuat medan listrik dua muatan :

4. Kuat Medan Listrik pada Penghantar Bola

Contoh :

D. Energi Potensial Listrik

1. Energi Potensial Listrik Benda Bermuatan “q” yang Berada di Dalam Medan Listrik Q

Pada titik a terjadi gaya Coulomb :

Pada titik 1 bekerja gaya Coulomb :

Harga rata-rata gaya Coulomb :

Energi potensial secara umum dirumuskan :

2. Potensial Listrik

Nilai potensial listrik :

Keterangan :
V = potensial listrik (volt)
r = jarak (meter)

Potensial listrik berhubungan dengan kuat medan listrik dari persamaan :

V = E . r

Keterangan :
E = kuat medan listrik (N/C)

Potensial listrik oleh beberapa muatan dirumuskan :

3. Usaha untuk Membawa Muatan dari Suatu Titik ke Titik yang Lain

E. Kapasitas Kapasitor

Keterangan :
C = kapasitas kapasitor (C/volt atau (F))
Q = besar muatan (C)
V = beda potensial (V)

Contoh :

F. Kapasitas Kapasitor Plat Sejajar

Keterangan :
K = tetapan dielektrik
K = ε/ε_o
ε_o = permitivitas ruang hampa (8,85x 10^-12 C²/Nm²)

Contoh :

G. Kuat Medan Listrik di antara Konduktor Kapasitor Keping Sejajar

Keterangan :
E = kuat medan homogen antara dua keping (N/C)
V = potensial/tegangan (V)
d = jarak antara dua keping (meter)

Contoh :

H. Susunan Kapasitor

1. Susunan Seri Kapasitor

2. Susunan Paralel Kapasitor

Contoh :

I. Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor

Contoh :

BAB 5
MEDAN MAGNET

A. Arah Medan Magnet yang Ditimbulkan oleh Arus Listrik

B. Besar Medan Magnetik pada Kawat Lurus Berarus Listrik

Keterangan :
B = besar induksi magnetik (Tesla)
i = kuat arus listrik (A)
a = jarak kuat arus sampai titik tertentu (meter)
μ_o = permeabilitas ruang hampa (4π x 10^-7 Tm/A)

Contoh :

C. Induksi Magnetik di Sekitar Penghantar Melingkar Berarus Listrik

Keterangan :
B = besar induksi magnetik (Tesla)
i = kuat arus (A)
a = jari-jari kawat melingkar (m)

D. Gaya Lorentz

1. Besar Gaya Magnetik

F = B i l sin α

Keterangan :
F = Gaya lorentz (N)
i = kuat arus (A)
l = panjang kawat yang berada di dalam medan magnet (meter)
α = sudut antara arah kuat arus dengan arah medan magnet
B = kuat medan magnet (Tesla)
q = besarnya muatan (C)
v = kecepatan muatan (m/s)

Contoh :

E. Gaya Magnetik pada Dua Penghantar yang Berarus Listrik

1. Gaya Magnetik Dua Kawat Sejajar

Keterangan :
F = gaya interaksi antara dua kawat berarus listrik (N)
i₁, dan i₂ = kuat arus (A)
a = jarak antara kedua kawat (meter)

Contoh :

BAB 6
INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

A. Hukum Faraday

Keterangan :
ε = GGL Induksi (volt)
dØ/dt = laju perubahan fluks (Wb/s)
N = jumlah lilitan

B. Transformator

Keterangan :
V₁ = tegangan primer (input (V))
V₂ = tegangan sekunder (output (V))
N₁ = jumlah lilitan primer
N₂ = jumlah lilitan sekunder

1. Transformator Ideal

Keterangan :
I₁ = arus primer (A)
I₂ = arus sekunder (A)

2. Efisiensi Transformator

Contoh :

C. Harga Efektif

Keterangan :
I_ef = kuat arus listrik (A)
I = kuat arus listrik maks (A)
V_ef = tegangan efektif (V)
V = tegangan maks (V)

Contoh :

D. Rangkaian Sumber Tegangan Bolak-balik dengan Hambatan Murni

Rumus berdasarkan hukum Ohm :

Contoh :

E. Induktansi

Keterangan :
L = insuktansi Henry (H)
μ_o = permeBILITa ruNG Hmp (4π x 10^-7)
A = luas penampang (m²)
= panjang kumparan (m)

Atau bisa ditulis dengan persamaan :

ε = GGL induksi (volt)
dl/dt = perubahan kuat arus tiap detik (A/s)

F. Rangkaian Induktor Murni

Keterangan :
I = kuat arus listrik (A)
I_maks = kuat arus listrik maksimum

G. Reaktansi Induktif

Keterangan :
X_L = reaktansi induktif (ohm)
ω = frekuensi anguler (rad/s)
L = induktansi (H)
ƒ = frekuensi (Hz)

Contoh :

H. Rangkaian Kapasitor Murni

Kuat arus (I) mendahului tegangan (V).

I. Reaktansi Kapasitif

Keterangan :
X_C = reaktansi kapasitif (ohm)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
C = kapasitas kapasitor (F)

Contoh :

J. Impedansi

Keterangan :
Z = impedansi (ohm)
R = hambatan resistif (ohm)
X_L = hambatan induktif (ohm)
X_C = hambatan kapasitas (ohm)

K. Frekuensi Resonansi

X_L > X_C, maka tan φ positif (V mendahului I)
X_L < X_C, maka tan φ negatif (V mengikuti I)
X_L = X_C, maka tan φ = nol, Z = R

Contoh :

L. Daya

P = V . I cos φ

Keterangan :
P = daya rata-rata (W)
V = tegangan efektif (V)
I = kuat arus efektif (A)
cos φ = faktor daya
φ = beda fase antara tegangan dengan kuat arus

Contoh :

BAB 7
RADIASI BENDA HITAM

A. Pancaran Benda Hitam

W = e . σ . T⁴

W = energi yang dipancarkan (W/m²)
e = emisivitas (0 ≤ e ≤ 1)
σ = tetapan Stefan Boltzmann (5,67 x 10^-6 W/m.K⁴)
T = suhu mutlak (K)

Contoh :

B. Kuantum Planck

E = h . ƒ

Keterangan :
E = energi tiap foton (J)
h = tetapan Planck (6,63 x 10^-34 Js)
ƒ = frekuensi gelombang (Hz)

Contoh :

Itulah pembahasan mengenai rangkuman rumus fisika kelas 12 SMA tahun 2021. Semoga bermanfaat.