RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN VIVI AWALIA (F03111004)
PRODI FAKULTAS
PENDIDIKAN
KEGURUAN
UNIVERSITAS
DAN
FISIKA
ILMU PENDIDIKAN
TANJUNGPURA
2014
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN PEMBELAJARAN
Satuan Pendidikan
: SMA
Kelas/Semester
: X/1
Mata Pelajaran
: Fisika
Materi Pokok
: Hukum Newton dan Penerapannya
Alokasi Waktu
: 20 menit
A.
Kompetensi Kompetensi Inti
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI 2 : Mengembangkan Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, damai, responsif dan pro-aktif) dan dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI 4 : Mengolah, Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. Kompetensi Dasar
3.4
Menganalisis hubungan antara gaya, massa, dan gerakan benda pada gerak lurus
4.4
Merencanakan dan melaksanakan percobaan untuk menyelidiki hubungan gaya, massa, dan percepatan dalam gerak lurus
C. Indikator
Menganalisis konsep Hukum I Newton
D. Tujuan Pembelajaran
Setelah proses mencari informasi, menanya, berdiskusi, dan melaksanakan percobaan peserta didik
dapat menjelaskaan pengertian Hukum I Newton; melakukan percobaan Hukum I
Newton; dan Mengidentifikasi penerapan Hukum I Newton dalam kehidupan sehari-hari.
E. Materi Pembelajaran
Fakta
: Fenomena benda akan bergerak sampai bergerak
Konsep
: Kelembaman
Prinsip
: Hukum Newton pada gerak lurus
Prosedur : Percobaan Hukum I Newton
F. Model, Pendekatan, dan Metode Pembelajaran
Model
: inkuiri
Pendekatan
: Saintifik
Metode
: Demonstrasi dan Eksperimen
G. Media, Alat, dan Sumber Belajar
Media
: Animasi
Alat
: kertas, spidol
Sumber Belajar : Buku Fisika untuk SMA kelas X karangan Supiyanto, Buku seribu pena jilid 1 karangan marthen Kanginan
H. Langkah – Langkah Kegiatan Pembelajaran
Rincian Kegiatan
Waktu
Pendahuluan
Mengucapkan salam
Menyampaikan tujuan pembelajaran Hukum I Newton
Menjelaskan kaitan Hukum I Newton dengan gaya
Bertanya dan menagih secara lisan tugas baca mencari informasi tentang Hukum Newton melalui berbagai sumber (buku, internet, atau modul)
5 menit
Rincian Kegiatan
Waktu
Kegiatan Inti
Mengamati Peserta didik mengamati fenomena – fenomena Hukum I Newton
yang ditampilkan oleh guru dan menjawab pertan yaan Guru menilai keterampilan peserta didik mengamati
Menanya Peserta didik merumuskan masalah berdasarkan fenomena yang
diberikan Peserta didik mengajukan hipotesis terhadap masalah yang
dirumuskan Mencoba Peserta didik merencanakan pemecahan masalah dan menyiapkan
17 menit
alat untuk percobaan hukum I Newton Peserta didik mengamati hal – hal yang penting dalam percobaan
dan mengumpulkan data hasil percobaan Guru menilai peserta didik dalam melakukan percobaan sederhana
Mengasosiasi
Peserta didik diminta untuk menganalisis data hasil percobaan sehingga menemukan sebuah konsep kelembaman
Mengkomunikasi
Peserta didik menyampaikan hasil analisis
Guru menilai kemampuan peserta didik berkomunikasi lisan
Penutup
I.
Bersama peserta didik menyimpulkan hukum I Newton
Memberikan tugas tentang hukum I Newton
3 menit
Penilaian
1. Mekanisme dan prosedur Penilaian dilakukan dari proses dan hasil. Penilaian proses dilakukan melalui observasi sikap saat proses belajar mengajar berlangsung. Sedangkan penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis.
2. Aspek dan Instrumen penilaian Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama pada aktivitas, disiplin, dan penuh perhatian. Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama pada aktivitas peran serta, kualitas visual presentasi, dan isi presentasi Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama pada kualitas visual, sistematika sajian data, kejujuran, dan jawaban pertanyaan. Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian dan/atau pilihan ganda 3. Contoh Instrumen (Terlampir)
A. Sumber/ Referensi
Buku Fisika kelas X Phibeta Buku Seribu Pena Jilid 1 http://forumguru.com http://e-dukasi.net http://psb-psma.go.org.id
Pontianak,
Maret 2014
Mengetahui, Mahasiswa PPL 1
Vivi Awalia NIM. F03111004
Dosen Pembimbing
Dr. Stevanus S NIP.
Lampiran MATERI PEMBELAJARAN HUKUM I NEWTON
Pernahkah kalian ditanya mengapa sebuah benda memiliki keadaan diam atau bergerak? Bagaimana caranya benda yang diam menjadi bergerak? Pertanyaan ini terlihat sederhana tetapi banyak terjadi kesalahan. Pada zaman dahulu orang berfikir bahwa benda dapat bergerak jika diberi gaya. Apakah kalian setuju dengan pandangan ini? Coba kalian amati orang yang sedang mendorong mobil mogok. Jika yang mendorong anak kecil, apakah mobil bisa bergerak? Anak itu memberi gaya tetapi tidak bisa menggerakan mobil. Saat yang mendorong beberapa orang dewasa, mobilnya dapat bergerak. Contoh lain adalah seseorang yang mendorong tembok. Coba kalian lihat pada Gambar a. Apakah tembok itu dapat bergerak? Walaupun sudah diberi gaya yang besar tetapi tembok tetap diam. Keadaan lain terjadi pada benda-benda langit yang selalu bergerak mengelilingi pusatnya. Planet-planet dapat bergerak terus mengelilingi matahari. Satelit seperti bulan selalu bergerak mengelilingi planetnya yaitu bumi. Jika kalian pelajari, ternyata gerak bulan dipengaruhi gaya gravitasi bumi. Tetapi gaya yang mempengaruhinya memiliki arah yang tegak lurus dengan kecepatannya. Berarti gerak bulan bukanlah disebabkan oleh gayanya tetapi keadaan awalnya yang memang sudah bergerak. Ada juga gerak benda yang disebabkan oleh gaya. Misalnya mobil, motor dan kereta api, semuanya dapat bergerak karena didorong oleh gaya mesinnya. Mobil tidak bisa bergerak tanpa gaya dorong mesinnya. Jika mesinnya mati dinamakan mogok dan perlu diderek. Jika kalian dicermati, keadaan-keadaan di atas itu memang unik. Keadaan unik inilah yang telah menggugah Newton untuk menjelaskannya. Sir Isaac Newton adalah nama lengkap seorang ilmuwan Fisika dan juga Matematika yang dilahirkan di Inggris itu. Newton
menjelaskan mengapa benda itu dapat diam atau bergerak. Semua keadaan itu dipengaruhi oleh suatu besaran yang dinamakan gaya. Pandangan Newton tentang gerak ini memperkuat pandangan ilmuwan pendahulunya yaitu Galilei Galileo. Dari penemuan-penemuan Galileo, Newton dapat menjelaskan lebih nyata dan diperkuat dengan eksperimen. Pandangannya ini kemudian menjadi penemuan besar yang dikenal hukum Newton tentang gerak . dalam kehidupan manusia di bumi ini. A. HUKUM I NEWTON
Bayangkan kita memiliki sebuah koin di atas lantai mendatar. Ketika kita biarkan, koin akan tetap diam. Apabila kita beri tekanan mendatar, koian akan meluncur untuk sementara waktu dan kemudian berhenti. Semakin licin permukaan koindan lantai, akan semain jauh koin tersebut meluncur sebelum akhirnya berhenti.
Apabila kita mampu
membuat permukaan koin dan lantai licin sempurna, apakah koin akan meluncur selamanya tanpa berhenti lagi ? Memang kita tidak mungkin dapat membuat permukaan koin dan lantai licin sempurna, namun kita tidak dapat melakukan pendekatan teoritis. Hasil yang diperoleh adalah bila hambatan gerak berkurang, maka koin akan meluncur lebih jauh untuk tekanan yang sama. Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa pada kondisi ideal, koin akan mampu meluncur selama – lamanya. Kesimpulan ini pertama – tama diungkapkan oleh Galileo. Selanjutnya, dinyatakan oleh Newton yang lahir pada tahun kematian Galileo sebagai Hukum I Newton tentang gerak : “ setiap benda akan diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol “ Pada hukum pertamanya ini Newton menjelaskan keadaan benda jika tidak dipengaruhi gaya. Menurut Newton benda dapat mempertahankan keadaan jika tidak dipengaruhi gaya. Mempertahankan keadaan berarti benda yang diam akan tetap diam dan benda bergerak dengan kecepatan tetap akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap. Mempertahankan keadaan ini disebut dengan inersia atau lembam. Oleh karena itu hukum I Newton ini dinamakan juga hukum inersia atau hukum kelembaman.
Mungkinkah di dunia ini ada benda yang tidak dipengaruhi gaya? Di luar angkasa mungkin ada tetapi di bumi ini tidak mungkin. Contohnya saja setiap benda pasti dipengaruhi oleh gaya gravitasi atau berat. Dari keadaan inilah hukum I Newton dapat diartikan juga untuk benda yang dipengaruhi gaya tetapi resultannya nol. Sehingga hukum I Newton dapat dirumuskan seperti berikut. Σ F = 0 ........................................................................(1) Jika resultan gaya yang bekerja pada benda nolmaka benda dapat mempertahankan diri. Coba kalian cermati contoh soal berikut sehingga lebih memahami. Contoh Soal 1. Sebuah balok bermassa 5 kg ( berat w = 50 N ) digantung dengan tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah tegangan talinya? Penyelesaian
Gaya-gaya yang bekerja pada balok karena balok diam maka berlaku hukum I Newton. ΣF=0 T − w = 0 T − 50 = 0 berarti T = 50 N 2. Sebuah benda bermassa 40 kg ditarik melalui katrol sehingga memiliki posisi seperti Gambar 2 Jika sistem itu diam maka berapakah gaya F!
Penyelesaian
Benda yang bermassa akan memiliki berat. w = m g = 40 .10 = 400 N Pada sistem itu bekerja tiga gaya w, F dan T yang tidak segaris sehingga menentukan resultannya dapat digunakan sumbu koordinat X Y ( Metode Analisis) seperti Gambar 1 Sistem diam berarti berlaku hukum I Newton.
Pada Sumbu Y: Σ Fy = 0
T sin 53O − w = 0 T . 0,8 − 400 = 0 berarti T = 500 N
Pada Sumbu X: Σ Fx = 0 F − T cos 53O = 0 F − 500 . 0,6 = 0 F = 300 N
Contoh soal di atas menjelaskan tentang keadaan benda diam. Tetapi hukum I Newton juga berlaku pada benda yang bergerak tetapi kecepatannya tetap yaitu gerak GLB. Contoh ini dapat kalian cermati pada contoh di bawah. Contoh Soal Balok bermassa 20 kg berada di atas bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30O. Jika Ucok ingin mendorong ke atas sehingga kecepatannya tetap maka berapakah gaya yang harus diberikan oleh Ucok?
Penyelesaian
m = 20 kg, g = 10 m/s2 w = m g = 20.10 = 200 N α = 30O Gaya dorong Ucok F harus dapat mengimbangi proyeksi gaya berat. Lihat Gambar 3 Balok bergerak ke atas dengan kecepatan tetap berarti masih berlaku hukum I Newton sehingga memenuhi persamaan berikut. ΣF=0 F − w sin 30O = 0 F − 200 . = 0 F = 100 N
PENERAPAN HUKUM-HUKUM NEWTON TENTANG GERAK A. Penerapan Hukum-Hukum Newton tentang gerak dalam Kehidupan Hukum-hukum Newton tentang gerak dapat menjelaskan beberapa peristiwa gerak dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, alasan mengapa pengendara mobil dianjurkan untuk menggunakan sabuk pengaman. Menurut Hukum I Newton suatu benda akan cenderung mempertahankan kedudukannya. Jika benda diam, cenderung tetap diam, dan jika benda bergerak cenderung terus bergerak. Ketika naik mobil ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu mobil diam tiba-tiba bergerak dan ketika melaju kencang tiba-tiba mobil direm mendadak. Pada kemungkinan pertama(mobil diam tiba-tiba bergerak ),tidak terlalu berbahaya karena tubuh akan tertahan oleh jok mobil, tetapi pada kemungkinan kedua (mobil tiba-tiba di rem) sangat berbahaya karena tubuh akan cenderung bergerak dan jika tidak menggunakan sabuk pengaman tubuh bisa terhenyak pada dashboard mobil. Seseorang akan mengalami gaya tekan dasboard mobil sebesar 10 kali berat badannya jika dihentikan mendadak pada kelajuan 70 km/jam. Dengan
menggunakan
sabuk
pengaman
kecelakaan
semacam
itu
dapat
diminimalisiasi. Mobil-mobil terbaru selain dilengkapi sabuk pengaman, juga ditambah dengan balon udara yang akan menggembung jika terjadi tabrakan. Sabuk Pengaman Mengapa mobil perlu terus-menerus diinjak pedal gasnya agar kelajuan sepeda motor konstan? Selain gaya dorong mesin, mobil juga mengalami gaya-gaya gesekan baik dari mesin maupun udara. Menurut Hukum I Newton, agar benda bergerak dengan kelajuan konstan, resultan gaya harus sama dengan nol. Karena itu gaya gesekan ini harus diimbangi Ilmu Pengetahuan Alam 2 Paket 6 Penerapan Hukum-hukum Newton dalam Gerak 6 - 7 dengan gaya tarik/dorong mesin sepeda motor dengan cara digas. Ketika mobil bergerak dengan kelajuan konstan, gaya dorong mesin sama dengan gaya gesek.
LEMBAR EKSPERIMEN KELEMBAMAN A. Tujuan
Anda dapat mengamati dan mendefinisikan arti kelembaman. B. Alat dan bahan 1. Kelereng 2. Selembar kertas 3. Sebuah meja dengan permukaan halus C. Langkah Kerja
1. Letakkan selembar kertas di atas meja, kemudian letakkan kelereng di atas kertas! 2. Tariklah kertas secara perlahan- lahan! 3. Ulangi langkah kerja nomor 2, tetapi tarik kertas dengan cepat lalu dihentakkan mendadak ! 4. Ulangi langkah kerja nomor 2, tetapi tarik kertas dan dihentakkan! D. Data Pengamatan
:
Percobaan
Keterangan
Kertas ditarik perlahan Kertas
ditarik
cepat
lalu
dihentakkan
mendadak Kertas ditarik dan dihentakkan
E. Analisis Percobaan
F. Pertanyaan 1.
Apa yang terjadi pada kelereng saat kertas ditarik secara perlahan-lahan, cepat, dan perlahan-lahan kemudian di hentikan?
2.
Kesimpulan apa yang Anda peroleh dari eksperimen tersebut!
KELEMBAMAN LEMBAR KERJA SISWA Berilah tanda silang pada salah satu huruf A, B, C, D, dan E yang dianggap paling benar !
1. Berdasarkan hukum Kelembaman, benda akan bergerak jika diberi .... a.
usaha
b.
energi
c.
gesekan
d.
gaya
e.
daya
2. sebuah benda diberi beberapa gaya yang menghasilkan resultan gaya bernilai nol. benda yang diberi gaya itu akan .... a. diam b. bergerak denagn kecepatan berubah c. diam dengan percepatan berubah d. bergerak e. bergerak dengan percepatan tetap 3. hukum I newton dikenal juga sebagai hukum ....aksi a. aksi reaksi b.
kekekalan energi
c. gravitasi benda d. kelembaman benda e. kekekalan momentum 4. peristiwa berikut yang termasuk konsep dari hukum kelembaman benda adalah .... a. seseorang berlari dari keadaan diam hingga kecepatan 15 km/jam b. sebuah mobil berhenti secara tiba-tiba c. karang dipantai tetap berdiri kokoh selama ratusan tahun d. mobil bergerak dengan kecepatan berubah-ubah e. sebuah bola ditendang hingga masuk ke gawang 5. setumpuk koin uang logam diletakkan dekat ujung sehelai kertas yang terletak pada meja datar, ujung kertas lainnya kemudian ditarik dengan satu hentakan lurus dan cepat. jika keadaan koin uang logam memenuhi syarat Hukum I Newton maka .... a. sebanding koin jatuh ke belakang
b. sebagian koin jatuh ke depan c. sebagian koin jatuh ke depan sisanya ke belakang d. seluruh koin tetap di tempatnya e. seluruh koin jatuh berceecran 6. pernyataan berikut yang tepat terkait dengan sifat kelembaman benda adalah .... a. massa benda yang semakin besar akan memperbesar sifat kelembaman benda diam b. massa benda yang semakin kecil akan memperbesar sifat kelembaman benda yang diam c. nilai percepatan vebda yang negatif akan memperkecil sifat kelembaman benda yang diam d. nilai percepatan benda yang nol akan memperkecil nilai kelembaman benda yang diam e. massa tidak berpengaruh terhadap nilai kelembaman benda
Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar !
1. Balok mengalami gaya tarik F1 = 15 N ke kanan dan gaya F 2 ke kiri. Jika benda tetap diam berapa besar F2? Jawab : ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 2. Balok meluncur ke kanan dengan kecepatan tetap 4 ms -1. Jika F1 = 10 N; F2 = 20 N, berapa besar F3? Jawab : ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................. 3. Sebuah benda dalam keadaan diam kemudian diberi gaya (F1x) Sebesar 25 N, gaya F 2x sebesar 55 N, gaya (F3x) sebesar 35 N, gaya (F 4x) sebesar 45 N. Berapakah jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut ?
Jawab : ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................. 4. Sebuah benda dalam keadaam dim kemudian diberi gaya (F1y) sebesar 15 N, gaya (F1x) sebesar 45 N, gaya (F1x) sebesar 25 N, gaya (F1x) sebesar 35 N. Berapakah jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut ?
Jawab : ............................................................................................................................................ .............................................................................................................................................
NO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
KUNCI JAWABAN
Jawaban: D Hukum kelembaman dituliskan dalam bentuk sigma F = 0 dari persamaan itu, jika nilai sigma F = 0, benda akan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap. jadi, jika nilai sigmaF tidak sama dengan 0, maka benda akan bergerak dengan a tidak sama dengan 0. Jawaban: A Benda yang diberi beberaapa gaya dan resultan gaya-gaya tersebut bernilai nol dirumuskan sebagai sigma F = 0. akibat dari resultan ini, benda akan diam atau bergerak dengan percepatan nol. Jawaban : D Hukum I Newton menjelaskan tentang benda yang cenderung mempertahankan keadaannya. ketika sebuah benda diam, jika ada sebuah benda bergerak, benda itu akan cenderung mempertahankan gerakannya. kecenderungan benda yang mempertahankan keadaannya ini disebut sebagai kelembaman benda. Jawaban : C Seseorang berlari dari keadaan diam hingga kecepatannya 15 km/jam mempunyai percepatan tidak nol, jadi bukan jenis peristiwa yang terkait kelembaman benda. sebuah benda berhenti secara tiba-tiba mempunyai percepatan negatif dan tidak nol, jadi bukan jenis peristiwa yang terkait kelembaman benda. karang pantai tetap berdiri kokoh selama ratusan tahun mempunyai percepatan nol, jadi termasuk sifat kelembaman benda. mobil bergerak dengan kecepatan berubah-ubah mempunyai percepatan tidak nol, kadang positif kadang negaatif, jadi bukan jenis peristiwa yang terkait kelembaman benda. sebuah bola ditendang hingga masuk ke gawang mempunyai percepatan tidak nol. jadi, bukan jenis peristiwa yang terkait kelembaman benda. jawaban : D setumpuk uang logam yang semula diam, cenderung untuk diam meskipun ada gaya gerak yang mempengaruhi keadaannya. saat gaya gerak yang diberikan hanya menghasilkan percepatan nol, uang logam tetap diam pada tempatnya Hukum I newton mengungkap tentang sifat benda cenderung mempertahankan keadaannya (inersia). jawaban : A sifat kelembaman benda dipengaruhi oleh massa benda. semakin besar massa benda, benda semakin sulit dipercepat atau sulit diubah geraknya.
SKOR
5
5
5
5
5
5
NO
1.
KUNCI JAWABAN
Karena benda tetap diam, sesuai dengan Hukum I Newton ΣF F1 – F2 = 0 F2 F2
2.
3.
SKOR
15
=0 = F1 = 15 N
Sesuai dengan Hukum I Newton, gaya yang bergerak lurus beraturan (kecepatan tetap) adalah nol. ΣF =0 F1 + F3 – F2 = 0 F3 = F2 – F1 F3 = 20 – 10 F3 = 10 N
Diketahui : (F1x) = 25 N (F2x) = 55 N (F3x) = 35 N (berlawanan arah) (F4x) = 45 N (berlawanan arah)
20
Ditanya :∑ .......? Jawab : ∑ F1x + F2x + F3x + F4x 25 N + 55 N + (-35) N + (-45) N 80 N + (-80)N 0
15
=0 =0 =0 =0 =0
NO
4
KUNCI JAWABAN
(F1y) = 15 N (F2y) = 45 N (F3y) = 25 N (berlawanan arah) (F4y) = 35 N (berlawanan arah)
20
Ditanya :∑ .......? Jawab : ∑ F1y + F2y + F3y + F4y 15 N + 45 N + (-25) N + (-35) N 60 N + (-60)N 0
SKOR
=0 =0 =0 =0 =0
Lembar Observasi dan kinerja presentasi LEMBAR PENGAMATAN OBSERVASI DAN KINERJA PRESENTASI Mata Pelajaran
: Fisika
Kelas/Program
: X/M-IPA
Kompetensi
: KD 3.4 dan 4.4
N o
Observasi Nama Siswa
Aktf
Disl
(1)
(2)
Kinerja Presentasi prht (3) \
Prnsrt
Visual
Isi
(4)
(5)
(6)
Jml
Nila
Skor
I
Keterangan pengisian skor 4. Sangat tinggi 3. Tinggi 2. Cukup tinggi 1. Kurang
LANGKAH – LANGKAH MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI Langkah - Langkah Penyajian Fenomena Melakukan Observasi Merumuskan Masalah Mengajukan Hipotesis Mengumpulkan data
Mengamati
Menanya
Mencoba
Mengasosiasi
Mengkomunikasi
Menganalisis data
Menyimpulkan
