TRIBUNWOW.COM - Berikut Kunci Jawaban Fisika Kelas 12 SMA/MA Kurikulum Merdeka, Bab 6: Pengantar Instrumental Digital, Ayo Bernalar Kritis, Halaman 127.

Kunci Jawaban ini dapat digunakan sebagai panduan orang tua mendampingi anak dalam belajar.

Pastikan siswa secara mandiri mengerjakan terlebih dahulu soal yang ada di buku secara cermat dan saksama.

Soal ini terdapat pada buku pelajaran Fisika Kelas 12 SMA/MA Kurikulum Merdeka ditulis oleh Lia Laela Sarah dan Irma Rahma Suwarma, karya Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi 2022.

Setelah mempelajari bab 6 ini, diharapkan siswa dapat memahami, menghitung dan menggunakan konsep gerbang logika (‘AND’, ‘OR’, ‘NOR’, dan ‘NAND’) sebagai dasar operasi digital sistem elektronik yang menggunakan bahan semikonduktor.

Baca juga: Cek Kunci Jawaban Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 10 SMA/MA Bab 5: Aktivitas 5.2 Halaman 159

Ayo Bernalar Kritis

Bagaimana caranya LED dapat menghasilkan warna sesuai dengan indikator yang kita inginkan?

Bagaimana sebuah sensor dapat menentukan apakah masukan yang datang?

Jawaban

Bagaimana caranya LED dapat menghasilkan warna sesuai dengan indikator yang kita inginkan?

LED (Light Emitting Diode) dapat menghasilkan warna sesuai dengan indikator yang diinginkan melalui prinsip emisi cahaya yang dihasilkan oleh material semikonduktor yang digunakan dalam LED. 

Proses ini bergantung pada beberapa faktor utama: jenis material semikonduktor, panjang gelombang cahaya, dan pengaturan arus listrik. Berikut penjelasan rinci bagaimana LED menghasilkan warna tertentu:

Prinsip Dasar LED

LED bekerja berdasarkan fenomena elektroluminesensi, di mana elektron dan hole (kekosongan elektron) bertemu dalam material semikonduktor. 

Ketika elektron bergerak dari pita konduksi ke pita valensi, energi yang dilepaskan berbentuk foton (cahaya). 

Baca juga: Cek Kunci Jawaban Buku Fisika Kelas 12 SMA/MA Bab 5: Asesmen Nomor 1 dan 2 Halaman 112

Panjang gelombang foton ini menentukan warna cahaya yang dihasilkan.

LED menghasilkan warna tertentu berdasarkan material semikonduktor yang digunakan dan teknik pengaturan intensitas cahaya. 

Kombinasi material, teknik pengendalian arus, dan teknologi RGB memungkinkan LED menghasilkan berbagai warna sesuai kebutuhan, sehingga menjadikannya solusi efisien untuk pencahayaan, indikator, dan aplikasi dekoratif.

Bagaimana Sensor Menentukan Masukan yang Datang?

Sensor bekerja dengan mendeteksi perubahan pada parameter fisik atau kimia (seperti cahaya, suhu, tekanan, atau gerakan) dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. 

Berikut langkah-langkahnya:

1. Deteksi Input

Sensor memiliki elemen peka yang merespons masukan fisik. Jenis masukan yang dideteksi tergantung pada jenis sensornya:

Sensor Cahaya: Menggunakan fotodioda atau fototransistor untuk mendeteksi intensitas cahaya.

Sensor Suhu: Menggunakan termistor atau RTD untuk mendeteksi perubahan suhu.

Sensor Tekanan: Menggunakan elemen piezoelektrik untuk mendeteksi tekanan mekanis.

Sensor Gerakan: Menggunakan sensor PIR (Passive Infrared) untuk mendeteksi perubahan panas dari objek bergerak.

Baca juga: Simak Kunci Jawaban Buku Mapel IPS Kelas 7 SMP Kurikulum Merdeka: Dampak Barang Tambang Halaman 140

2. Konversi ke Sinyal Listrik

Setelah mendeteksi masukan, sensor mengubahnya menjadi sinyal listrik yang dapat diproses:

Sensor cahaya menghasilkan tegangan sesuai dengan intensitas cahaya.

Sensor suhu menghasilkan perubahan resistansi atau tegangan sesuai dengan suhu.

Sensor tekanan menghasilkan sinyal analog yang sesuai dengan tekanan yang diterima.

3. Pemrosesan Sinyal

Sinyal dari sensor biasanya lemah dan perlu diproses menggunakan:

Amplifier: Untuk memperkuat sinyal yang dihasilkan sensor.

ADC (Analog-to-Digital Converter): Untuk mengubah sinyal analog menjadi digital jika diperlukan.

Pengontrol Mikro: Seperti Arduino atau mikrokontroler lainnya, untuk membaca dan memproses data dari sensor.

4. Penentuan Kondisi (Logika atau Algoritma)

Data yang diperoleh dari sensor kemudian dibandingkan dengan batasan yang telah ditentukan (threshold) atau diproses menggunakan algoritma tertentu untuk menentukan masukan:

Contoh 1: Sensor suhu mengirimkan data suhu 30°C. Jika threshold ditentukan pada 25°C, maka sistem akan menyimpulkan bahwa suhu tinggi.

Contoh 2: Sensor cahaya mendeteksi intensitas cahaya rendah. Sistem dapat memutuskan untuk menyalakan LED sebagai respons.

Baca juga: Kunci Jawaban Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 10 SMA/MA Bab 4: Ayo Cek Pemahaman Nomor 3 4 Halaman 143

Contoh Penggunaan Sensor dengan LED

Sensor dan LED sering digunakan bersama untuk menghasilkan indikator tertentu:

Sensor Cahaya (LDR) untuk Mengontrol LED: Jika sensor mendeteksi gelap, sistem menyalakan LED sebagai lampu otomatis.

Sensor Suhu dengan LED Indikator: Sensor suhu mendeteksi suhu tinggi (>50°C) dan menyalakan LED merah sebagai peringatan.

Jika suhu normal, LED hijau menyala.

Sensor Gerakan untuk Penerangan Otomatis: Sensor PIR mendeteksi gerakan manusia di ruangan gelap, lalu menyalakan LED.

Disclaimer:

Artikel ini hanya ditujukan kepada orang tua untuk memandu proses belajar anak.

Sebelum melihat kunci jawaban, pastikan siswa mengerjakan soal secara mandiri terlebih dahulu.

(TribunWow.com/Peserta Magang dari Universitas Sebelas Maret/Ni Putu Marcilla)

Baca berita menarik lainnya di Google News.