LEMBAR KERJA SISWA (LKS) 1

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester  : XII / Ganjil

Materi Pokok    : Induksi Elektromagnetik

Alokasi Waktu  : 2 x 45 menit

A. Identitas Siswa

Nama           : ..............................................................
Kelas           : ..............................................................
No. Absen   : ..............................................................

B. Capaian / Kompetensi Pembelajaran

Kurikulum Merdeka (CP):
Peserta didik mampu menganalisis hubungan perubahan fluks magnetik dengan timbulnya GGL induksi serta penerapannya dalam teknologi.

C. Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari LKS ini, peserta didik diharapkan mampu:

1. Menjelaskan pengertian induksi elektromagnetik.

2. Menjelaskan bunyi Hukum Faraday dan Hukum Lenz.

3. Menganalisis faktor-faktor yang memengaruhi besar GGL induksi.

4. Menyelesaikan soal-soal terkait induksi elektromagnetik.

5. Mengaitkan konsep induksi elektromagnetik dengan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

D. Petunjuk Pengerjaan

1. Bacalah setiap permasalahan dengan cermat.

2. Kerjakan secara mandiri dan jujur.

3. Gunakan buku paket atau sumber belajar lain yang relevan.

4. Tuliskan jawaban dengan rapi dan jelas.

E. Materi Singkat

Induksi elektromagnetik adalah peristiwa timbulnya gaya gerak listrik (GGL) induksi pada suatu penghantar akibat perubahan fluks magnetik yang melaluinya.

Hukum Faraday menyatakan bahwa besar GGL induksi sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik.

Rumus:

ε = −N (ΔΦ / Δt)

Keterangan:

• ε = GGL induksi (Volt)

• N = jumlah lilitan

• Φ = fluks magnetik (Wb)

• t = waktu (s)

Hukum Lenz menyatakan bahwa arah arus induksi selalu menentang perubahan fluks magnetik yang menyebabkannya.

F. Kegiatan 1: Pemahaman Konsep

Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas!

1. Apa yang dimaksud dengan fluks magnetik? ....................................................................................................................

2. Jelaskan hubungan antara perubahan fluks magnetik dengan GGL induksi! ....................................................................................................................

3. Mengapa arah arus induksi selalu menentang penyebabnya? Jelaskan menurut Hukum Lenz. ....................................................................................................................

G. Kegiatan 2: Analisis Fenomena

Perhatikan peristiwa berikut!

Sebuah magnet batang digerakkan masuk dan keluar dari sebuah kumparan yang dihubungkan dengan galvanometer.

1. Apa yang terjadi pada jarum galvanometer saat magnet digerakkan? ....................................................................................................................

2. Bagaimana pengaruh kecepatan gerak magnet terhadap besar simpangan jarum galvanometer? ....................................................................................................................

3. Bagaimana pengaruh jumlah lilitan kumparan terhadap GGL induksi? ....................................................................................................................

H. Kegiatan 3: Latihan Soal

1. Sebuah kumparan terdiri dari 200 lilitan. Jika fluks magnetik berubah dari 0,02 Wb menjadi 0,01 Wb dalam waktu 0,5 s, hitung besar GGL induksi yang timbul!

Diketahui: ....................................................................................................................

Ditanya: ....................................................................................................................

Jawab: ....................................................................................................................

2. Sebutkan tiga contoh penerapan induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari!

a. ................................................................................................................

b. ................................................................................................................

c. ................................................................................................................

I. Refleksi

Tuliskan hal baru yang kamu pahami setelah mempelajari materi induksi elektromagnetik!

...........................................................................................................................

J. Kesimpulan

Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, simpulkan konsep utama induksi elektromagnetik!

...........................................................................................................................

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) 2

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Fase : XII / F

Materi Pokok : Rangkaian Arus Bolak-Balik (AC) – Non Praktikum

Alokasi Waktu : 2 × 45 menit

A. Identitas Peserta Didik

Nama : ..............................................................
Kelas : ..............................................................
No. Absen : ..............................................................

B. Capaian / Kompetensi Pembelajaran

Kurikulum Merdeka (CP):
Peserta didik mampu menganalisis karakteristik rangkaian arus bolak-balik (AC) yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

C. Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari LKS ini, peserta didik diharapkan mampu:

1. Menjelaskan pengertian arus bolak-balik (AC).

2. Menjelaskan sifat rangkaian R, L, dan C pada arus AC.

3. Menjelaskan konsep impedansi dan sudut fase.

4. Menganalisis faktor yang memengaruhi besar arus AC.

5. Menyelesaikan soal-soal rangkaian AC.

D. Petunjuk Pengerjaan

1. Bacalah materi dan soal dengan saksama.

2. Kerjakan secara mandiri dan jujur.

3. Gunakan kalkulator bila diperlukan.

4. Tuliskan langkah penyelesaian dengan jelas.

E. Materi Singkat

Arus bolak-balik (AC) adalah arus listrik yang arah dan besarnya berubah secara periodik terhadap waktu.

Besaran penting pada arus AC:

• Tegangan efektif: Vₑ = Vmaks / √2

• Arus efektif: Iₑ = Imaks / √2

Impedansi rangkaian RLC:    Z = √(R² + (X_L − X_C)²)

Dengan:

• X_L = ωL

• X_C = 1 / (ωC)

• ω = 2πf

Sudut fase:  tan φ = (X_L − X_C) / R

F. Kegiatan 1: Pemahaman Konsep

Jawablah pertanyaan berikut!

1. Apa perbedaan utama arus AC dan arus DC?

2. Jelaskan fungsi resistor, induktor, dan kapasitor pada rangkaian AC!

3. Apa yang dimaksud dengan impedansi?

G. Kegiatan 2: Analisis Rangkaian

Sebuah rangkaian AC seri terdiri dari R, L, dan C yang dihubungkan dengan sumber tegangan AC.

1. Bagaimana pengaruh frekuensi terhadap nilai reaktansi induktif dan kapasitif?

2. Kapan terjadi kondisi resonansi pada rangkaian RLC seri?

3. Apa yang terjadi pada nilai impedansi saat resonansi?

H. Kegiatan 3: Latihan Soal

1. Sebuah rangkaian AC memiliki R = 40 Ω dan dihubungkan dengan sumber tegangan AC 200 V. Jika impedansi rangkaian 50 Ω, tentukan besar arus efektif!

2. Diketahui sebuah rangkaian RLC seri memiliki R = 20 Ω, X_L = 50 Ω, dan X_C = 30 Ω. Tentukan:
   a. Impedansi rangkaian
   b. Sudut fase

I. Refleksi

Tuliskan satu hal baru yang kamu pahami tentang rangkaian arus AC!

...........................................................................................................................

J. Kesimpulan

Tuliskan kesimpulanmu tentang karakteristik rangkaian arus AC!

...........................................................................................................................

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) 3

Mata Pelajaran : Fisika

Fase / Kelas : F / XII

Materi Pokok : Teori Relativitas Khusus (Non Praktikum)

Alokasi Waktu : 2 × 45 menit

A. Identitas Peserta Didik

Nama : ..............................................................
Kelas : ..............................................................
No. Absen : ..............................................................

B. Capaian Pembelajaran (Kurikulum Merdeka)

Peserta didik mampu memahami konsep dasar relativitas khusus, menganalisis konsekuensi pengukuran ruang dan waktu pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya, serta menyelesaikan masalah sederhana yang berkaitan dengan dilatasi waktu, kontraksi panjang, dan kesetaraan massa–energi.

C. Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari LKS ini, peserta didik diharapkan mampu:

1. Menjelaskan latar belakang munculnya teori relativitas khusus.

2. Menjelaskan dua postulat teori relativitas khusus Einstein.

3. Menganalisis peristiwa dilatasi waktu dan kontraksi panjang.

4. Menggunakan persamaan relativitas khusus untuk menyelesaikan masalah.

5. Menjelaskan hubungan massa dan energi.

D. Petunjuk Pengerjaan

1. Bacalah materi singkat dengan saksama.

2. Kerjakan setiap kegiatan secara mandiri.

3. Gunakan kalkulator untuk perhitungan numerik.

4. Tuliskan langkah penyelesaian secara sistematis.

E. Materi Singkat

Teori Relativitas Khusus dikemukakan oleh Albert Einstein (1905) dan berlaku pada kerangka acuan inersial.

Dua Postulat Relativitas Khusus:

1. Hukum-hukum fisika berlaku sama dalam semua kerangka acuan inersial.

2. Kecepatan cahaya di ruang hampa adalah sama untuk semua pengamat, tidak bergantung pada gerak sumber atau pengamat.

Konsekuensi relativitas khusus:

1. Dilatasi Waktu
   Δt = Δt₀ / √(1 − v²/c²)

2. Kontraksi Panjang
   L = L₀ √(1 − v²/c²)

3. Kesetaraan Massa dan Energi
   E = mc²

Keterangan:

• v = kecepatan benda (m/s)

• c = kecepatan cahaya (3 × 10⁸ m/s)

F. Kegiatan 1: Pemahaman Konsep

Jawablah pertanyaan berikut dengan jelas!

1. Mengapa teori mekanika Newton tidak berlaku pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya?

2. Tuliskan dua postulat teori relativitas khusus!

3. Apa yang dimaksud dengan kerangka acuan inersial?

G. Kegiatan 2: Analisis Fenomena

Perhatikan pernyataan berikut:

Seorang astronot melakukan perjalanan dengan pesawat ruang angkasa yang bergerak sangat cepat mendekati kecepatan cahaya.

1. Bagaimana perbandingan waktu yang dialami astronot dan pengamat di Bumi?

2. Bagaimana panjang pesawat ruang angkasa menurut pengamat di Bumi?

3. Jelaskan mengapa peristiwa tersebut tidak bertentangan dengan pengalaman sehari-hari.

H. Kegiatan 3: Latihan Soal

1. Sebuah jam bergerak dengan kecepatan 0,8c terhadap pengamat diam. Jika selang waktu menurut jam tersebut adalah 5 s, tentukan selang waktu menurut pengamat diam!

2. Sebuah roket memiliki panjang sebenarnya 100 m. Jika roket bergerak dengan kecepatan 0,6c, tentukan panjang roket menurut pengamat diam!

3. Hitung energi yang setara dengan massa 1 gram!

I. Refleksi

Tuliskan satu pemahaman baru yang kamu peroleh setelah mempelajari teori relativitas khusus!

...........................................................................................................................

J. Kesimpulan

Tuliskan kesimpulanmu tentang konsep utama teori relativitas khusus!

...........................................................................................................................

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) 4

Fisika Kelas XII – Relativitas Khusus

Identitas

• Satuan Pendidikan : SMAN SENDURO

• Mata Pelajaran : Fisika

• Kelas/Semester : XII / Genap

• Materi Pokok : Relativitas Khusus

• Alokasi Waktu : 2 × 45 menit

• Model Pembelajaran : Problem Based Learning (PBL)

• Pendekatan : Diskusi Kelompok

• Nama kelompok  : 1. ...........

2. ...........

3. ...........

4. .........

Capaian Pembelajaran (CP)

Peserta didik mampu memahami konsep dasar relativitas khusus serta menerapkannya untuk menganalisis fenomena fisika yang melibatkan kecepatan mendekati kecepatan cahaya.

Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran ini, peserta didik diharapkan mampu:

1. Menjelaskan dua postulat relativitas khusus Einstein.

2. Menjelaskan konsep relativitas kecepatan.

3. Menganalisis peristiwa dilatasi waktu dan kontraksi panjang secara kualitatif.

4. Menyampaikan hasil diskusi secara logis dan kolaboratif.

5. Merefleksikan pemahaman dan proses berpikir setelah pembelajaran.

A. Orientasi Masalah (Pemantik PBL)

Perhatikan ilustrasi berikut:

Sebuah pesawat luar angkasa bergerak dengan kecepatan sangat tinggi mendekati kecepatan cahaya. Seorang astronot di dalam pesawat membawa jam, sementara seorang pengamat di Bumi juga mengamati jam yang sama.

Pertanyaan Pemantik:

• Apakah waktu yang ditunjukkan kedua jam tersebut akan sama?

• Apakah kecepatan pesawat menurut astronot dan pengamat di Bumi akan bernilai sama?

Diskusikan secara singkat pendapat awal kalian!

B. Pengorganisasian Peserta Didik

• Peserta didik dibagi menjadi kelompok (4 orang).

• Setiap kelompok mendiskusikan permasalahan yang diberikan.

C. Kegiatan Diskusi Kelompok

Aktivitas 1: Postulat Relativitas Khusus

Diskusikan pertanyaan berikut:

1. Jelaskan dua postulat relativitas khusus Einstein dengan bahasa kalian sendiri.

2. Mengapa kecepatan cahaya dianggap konstan untuk semua pengamat?

Hasil Diskusi: ……………………………………………………………………………………………………

Aktivitas 2: Relativitas Kecepatan

Perhatikan kasus berikut:

Sebuah pesawat A bergerak dengan kecepatan 0,6c dan pesawat B bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 0,7c terhadap Bumi.

1. Apakah menurut relativitas klasik kecepatan pesawat B terhadap A sama dengan menurut relativitas Einstein?

2. Jelaskan secara kualitatif perbedaannya.

Hasil Diskusi: ……………………………………………………………………………………………………

Aktivitas 3: Analisis Fenomena Relativistik

Diskusikan secara konseptual:

1. Apa yang dimaksud dengan dilatasi waktu?

2. Apa yang dimaksud dengan kontraksi panjang?

3. Mengapa fenomena ini tidak terasa dalam kehidupan sehari-hari?

Hasil Diskusi: ……………………………………………………………………………………………………

D. Presentasi dan Diskusi Kelas

• Setiap kelompok mempresentasikan hasil diskusinya.

• Kelompok lain memberikan tanggapan atau pertanyaan.

E. Pembelajaran Mendalam (Deep Learning)

Jawablah pertanyaan reflektif berikut secara individu:

1. Konsep apa yang paling menantang untuk kalian pahami dari relativitas khusus? Mengapa?

2. Di mana kalian melihat relevansi konsep ini dalam perkembangan teknologi modern?

Tuliskan jawaban kalian dengan jujur dan mendalam.

F. Refleksi Peserta Didik

Beri tanda (✓) sesuai dengan kondisi diri kalian.

         Pernyataan                                                               Ya              Belum

1. Saya memahami dua postulat relativitas khusus

2. Saya dapat menjelaskan relativitas kecepatan

3. Saya aktif berdiskusi dalam kelompok

4. Saya masih memiliki pertanyaan tentang materi ini

Tuliskan pertanyaan atau hal yang ingin kalian pelajari lebih lanjut: ……………………………………………………………………………………………………