BAB III. MODUL DEMONSTRASI
E. GAYA GESEK
a. Menunjukkan gesekkan pada benda halus, sedikit kasar, dan kasar. b. Menujukkan gaya gesek statis dan kinetis.
2. Landasan Teori:
Jika Anda mendorong sebuah kotak besar yang diam di atas lantai dengan sebuah gaya horisontal yang kecil, maka mungkin saja kotak itu tak bergerak sama sekali. Alasannya adalah karena lantai melakukan gaya horisontal yang dinamakan gaya gesekan statis fs, yang mengimbangi gaya yang Anda kerjakan. Gaya gesekan ini disebabkan
oleh ikatan molekul-molekul kotak dan lantai di tempat- tempat terjadinya kontak yang sangat erat antara kedua permukaan. Gaya ini berlawanan arah dengan gaya luar yang dikerjakan. Gaya gesekan statis agak mirip dengan gaya pendukung yang dapat menyesuaikan dari nol sampai suatu gaya maksimum fs,maks, bergantung pada seberapa kuat Anda mendorong. Jika Anda mendorong cukup kuat, kotak akan meluncur di atas lantai. Jika kotak meluncur, ikatan molekuler secara terus-menerus dibentuk dan dipecah, dan potongan-potongan kecil permukaan berpecahan. Hasilnya adalah sebuah gaya gesekan kinetik fk
(dinamakan juga gesekan luncuran) yang melawan gerakan. Untuk mempertahankan kotak agar meluncur dengan kecepatan konstan, Anda harus mengerjakan gaya yang sama besar dan berlawanan arah dengan gaya gesekan kinetik ini. Kita mungkin menduga bahwa gesekan statis sebanding dengan luas bidang kontak antara kedua permukaan. Namun, secara eksperimen telah ditunjukkan bahwa, dengan pendekatan yang baik, gaya ini tak bergantung pada luas bidang kontak dan hanya sebanding dengan gaya normal yang dikerjakan oleh salah satu permukaan pada permukaan lainnya. Jadi, gaya gesekan statik maksimum fs,maks sebanding dengan gaya normal antara permukaan-permukaan:
fs,maks= µsFn
dengan µs dinamakan koefisien gesekan statik. Koefisien gesekan statik ini bergantung pada sifat permukaan kotak dan meja. Jika kita
mengerjakan gaya horisontal yang lebih kecil dari fs,maks pada kotak, gaya gesekan akan tepat mengimbangi gaya horisontal ini. Secara umum kita dapat menulis:
Gaya gesekan kinetik berlawanan dengan arah gerakan. Seperti gesekan statik, gesekan kinetik adalah gejala yang rumit dan belum dimengerti secara lengkap. Koefisien gesekan kinetik µk didefinisikan sebagai rasio besarnya gaya gesekan kinetik fk dan gaya normal Fn. Maka,fk = µkFn
(Tipler, 1998: 122-124).
3. Alat-alat Demonstrasi yang Dipakai:
Gambar 3. 6
a. Papan kayu
b. Tumpukan buku/ 1 buku tebal
c. Benda 3 macam; halus, sedikit kasar, dan kasar. d. Meja/ bisa juga benda yang lain.
4. Proses Demonstrasi
a. Papan miring dan 3 macam benda
Papan miring dibuat dari papan kayu yang salah satu sisi papan diletakan pada tumpukan buku sehingga menghasilkan papan miring. Kemudian demonstrasinya yaitu beban dengan kehalusan yang berbeda diluncurkan di papan miring. Amati yang terjadi. b. Meja didorong
Salah satu siswa disuruh maju ke depan kelas untuk mendorong meja.
5. Urutan Kegiatan Pembelajaran
a. Guru menunjukkan alat-alat demonstrasi yang dibawa, kemudian menjelaskan dengan singkat urutan pembelajaran dan apa yang harus dilakukan oleh siswa selama demonstrasi nanti.
b. Siswa dibagi ke dalam kelompok-kelompok.
c. Demonstrasi pertama benda diluncurkan di papan miring. Sebelum demonstrasi dimulai guru memberikan pertanyaan/persoalan awal kepada siswa, “Apa yang akan terjadi dengan benda yang permukaannya halus, jika benda itu diletakkan di papan miring? Jelaskan? (sudut kemiringan ditambah terus), Bagaimana jika benda pertama tadi diganti dengan benda yang permukaannya sedikit kasar dan permukaannya kasar? Apa yang akan terjadi jika kedua benda tersebut diletakkan di papan miring? Jelaskan? (sudut kemiringan ditambah terus), Menurut kalian dari ketiga benda yang
permukaannya halus, sedikit kasar, dan kasar akan lebih cepat meluncur benda yang mana jika ketiganya diletakkan di papan miring? Jelaskan?”
d. Guru menyuruh siswa dalam kelompoknya untuk membuat
hipotesis awal dan diminta mencatat hipotesisnya tersebut.
e. Setiap kelompok melakukan demonstrasi dan mencatat hasil eksperimennya kemudian mempresentasikan hasil dari demonstrasi mereka.
f. Hasil demonstrasi siswa dibandingkan dengan hipotesis awal siswa dan dibagian ini guru memberi tambahan pertanyaan kepada siswa, “Menurut definisi kalian apa itu gaya gesek?. Terakhir guru membuat kesimpulan bersama-sama dengan siswa.”
g. Supaya siswa semakin jelas, guru melakukan demonstrasi di depan semua siswa (dipilih tempat yang mudah dilihat oleh semua siswa). Sambil melakukan demonstrasi guru menjelaskan konsep fisikanya. h. Demonstrasi kedua adalah meja didorong.
i. Sebelum demonstrasi dimulai guru memberikan
pertanyaan/persoalan awal kepada siswa, “Apa yang kalian rasakan saat mendorong meja dari keadaan diam sampai meja tepat akan bergerak? Apa ada gaya gesek saat kalian mendorong meja tadi? Jelaskan? Manakah yang lebih terasa berat saat mendorong meja dari keadaan diam atau saat mendorong meja yang sedang
bergerak? Mengapa? Jelaskan? Menurut kalian ada berapa macam gaya gesek itu? Sebutkan dan jelaskan?”
j. Guru menyuruh siswa dalam kelompoknya untuk membuat
hipotesis awal dan diminta mencatat hipotesisnya tersebut.
k. Guru menyuruh salah satu siswa maju ke depan kelas untuk mendorong meja. Sementara siswa yang lainya mengamati dan juga diperbolehkan untuk mencoba mendorong meja juga.
l. Hasil demonstrasi siswa dibandingkan dengan hipotesis awal siswa dan terakhir guru membuat kesimpulan bersama-sama dengan siswa
m.Supaya siswa semakin jelas, guru melakukan demonstrasi di depan semua siswa (dipilih tempat yang mudah dilihat oleh semua siswa). Sambil melakukan demonstrasi guru menjelaskan konsep fisikanya. 6. Pertanyaan/ Persoalan
a. Apa yang akan terjadi dengan benda yang permukaannya halus, jika benda itu diletakkan di papan miring? Jelaskan? (sudut kemiringan ditambah terus)
b. Bagaimana jika benda pertama tadi diganti dengan benda yang permukaannya sedikit kasar dan permukaannya kasar? Apa yang akan terjadi jika kedua benda tersebut diletakkan di papan miring? Jelaskan? (sudut kemiringan ditambah terus)
c. Menurut kalian dari ketiga benda yang permukaannya halus, sedikit kasar, dan kasar akan lebih cepat meluncur benda yang mana jika ketiganya diletakkan di papan miring? Jelaskan?
d. Menurut definisi kalian apa itu gaya gesek?
e. Apa yang kalian rasakan saat mendorong meja dari keadaan diam sampai meja tepat akan bergerak? Apa ada gaya gesek saat kalian mendorong meja tadi? Jelaskan?
f. Manakah yang lebih terasa berat saat mendorong meja dari keadaan diam atau saat mendorong meja yang sedang bergerak? Mengapa? Jelaskan?
g. Menurut kalian ada berapa macam gaya gesek itu? Sebutkan dan jelaskan?
7. Kunci Konsep Fisikanya
a. Demonstrasi papan miring dan 3 macam benda
Gaya gesek adalah suatu gaya yang timbul/ muncul jika 2 permukaan benda saling bersentuhan. Arah gaya gesek searah dengan permukaan bisang sentuh dan berlawanan arah dengan arah gerak benda tersebut.
Semakin kasar suatu benda maka gaya geseknya pun semakin besar. Sebagai contohnya pul pada sepatu sepak bola sengaja dibuat banyak pul yang besar-besar. Hal tersebut bertujuan untuk memperbesar gaya gesek sehingga tidak mudah terpeleset saat bermain sepak bola.
b. Demonstrasi meja didorong
Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam sampai benda itu tepat akan bergerak. Gaya gesek statis mulai dari nol dan membesar sampai bernilai maksimum ketika benda tepat akan bergerak.
Contohnya: seseorang mendorong meja yang diam sampai meja itu tepat mau bergerak.
Gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang sedang bergerak. Gaya gesek kinetis selalu lebih kecil daripada gaya gesek statis maksimum.
Saat kita mendorong meja yang sedang bergerak akan terasa lebih ringan daripada saat kita mendorong meja dari diam sampai tepat akan bergerak. Karena gaya gesek kinetis selalu lebih kecil daripada gaya gesek statis maksimum.
8. Uji Modul Demonstrasi a. Waktu pelaksanaan:
Kamis, 21 Februari 2013 Jam 19:00 – 21:30 WIB b. Tempat pelaksanaan:
c. Sampel penelitian:
Modul ini diujikan kepada tujuh siswi asrama Sedayu. Yang terdiri dari empat orang siswi kelas XI IPA1 SMA PL Sedayu dan tiga orang siswi kelas X SMA PL Sedayu.
d. Hasil uji modul demonstrasi:
Modul demonstrasi untuk topik gaya gesek ini sudah berjalan dengan lancar.
Pada demonstrasi pertama, semua siswa menjawab dengan benar bahwa benda halus akan bergerak lebih cepat daripada benda sedikit halus dan benda kasar karena pengaruh dari gaya gesek. Tetapi saat disuruh untuk menjelaskan definisi dari gaya gesek mereka ternyata lupa dan masih kesulitan.
Sementara pada demonstrasi kedua, semua siswa menjawab dengan benar bahwa akan lebih terasa berat saat mendorong kursi dari keadaan diam sampai tepat akan bergerak daripada saat mendorong kursi yang sedang dalam keadaan bergerak alasannya karena gaya geseknya lebih besar.
Tetapi ternyata dari tiga kelompok yang ada semuanya tidak bisa menyebutkan dua macam gaya gesek yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis.
e. Kekurangan modul demonstrasi:
Ada tiga masalah yang akan diuraikan dalam kekurangan modul demonstrasi ini, yaitu masalah kognitif, psikomotorik, dan masalah
lainnya yang terjadi selama uji coba modul demonstrasi ini. Ketiga masalah itu akan lebih dijelaskan sebagai berikut:
1) Kognitif
Hampir semua jawaban hipotesis siswa masih kurang tepat, jawaban mereka singkat dan penjelasannya kurang tepat. Kebanyakan siswa dalam kelompok belum bisa menjawab dengan benar pengertian gaya gesek bahkan mereka ternyata tidak bisa menyebutkan dua macam gaya gesek yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis.
2) Psikomotorik
Ada sebagian siswi kelas XI IPA1 yang terlihat kurang bersemangat untuk mengikuti, mendemonstrasikan alatnya, dan memperhatikan temannya yang sedang demonstrasi, tetapi untuk siswi kelas X terlihat bersemangat untuk mendemonstrasikan alatnya.
3) Masalah lainnya
Karena alat tidak terlalu besar maka, jika demonstrasi ini dilakukan di kelas, posisi orang yang mendemonstrasikan harus diperhatikan supaya semua siswa memperhatikan dengan baik.
f. Kelebihan modul demonstrasi:
Meskipun ada beberapa siswa yang terlihat kurang bersemangat tetapi ternyata saat siswa-siswa diberi tugas untuk menjawab
pertanyaan mereka tetap aktif menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut dalam hipotesis. Siswa-siswa ternyata juga tetap aktif untuk mendemonstrasikan alat-alat demonstrasinya saat ditunjuk atau diberi tugas untuk berdemonstrasi.
