BAB III. MODUL DEMONSTRASI
C. HUKUM II NEWTON
a. Menunjukkan dan menjelaskan bahwa benda yang diberikan suatu gaya akan mengalami percepatan/ akan bergerak, seperti pada persamaan ∑F = m . a. Dan mau menunjukkan gaya-gaya yang bekerja pada meja yang didorong,
b. Menunjukkan gaya-gaya yang bekerja pada benda di papan miring. 2. Landasan Teori:
Hukum Newton pertama menyatakan bahwa jika tidak ada gaya total yang bekerja pada sebuah benda, benda tersebut akan tetap diam, atau jika sedang bergerak, akan tetap bergerak dengan laju konstan dalam garis lurus. Tetapi apa yang terjadi jika sebuah gaya total diberikan pada benda tersebut?. Newton berpendapat bahwa kecepatan akan berubah.
Suatu gaya total yang diberikan pada sebuah benda mungkin menyebabkan lajunya bertambah. Atau, jika gaya total itu mempunyai arah yang berlawanan dengan gerak, gaya tersebut akan memperkecil laju benda itu. Jika arah gaya total yang bekerja berbeda dengan arah sebuah benda yang bergerak, maka arah kecepatannya akan berubah (dan mungkin besarnya juga). Karena perubahan laju atau kecepatan merupakan percepatan, dapat kita katakan bahwa gaya total menyebabkan percepatan. Jika Anda menggandakan gaya, percepatan akan menjadi dua kali lipat pula. Jika Anda melipattigakan gaya, percepatan juga menjadi tiga kali lipat, dan seterusnya. Dengan demikian, percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang diberikan. Tetapi percepatan juga bergantung pada massa benda. Makin besar massa makin kecil percepatan, walaupun gayanya sama. Hubungan matematisnya, seperti dikemukakan Newton, adalah percepatan sebuah benda berbanding terbalik dengan massanya. Hubungan ini ternyata berlaku secara umum dan dapat dirangkum sebagai berikut:
Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya.
Bentuk persamaanya dapat dituliskan: a = ,
Kita susun kembali persamaan ini untuk mendapatkan pernyataan yang lebih kita kenal untuk hukum Newton kedua: ∑F = ma (Giancoli, 2001: 94-95).
3. Alat-alat Demonstrasi yang Dipakai:
Gambar 3. 3
a. Meja (bisa juga benda yang lainnya) b. Benda (balok)
c. Papan kayu
d. Tumpukan buku/ 1 buku tebal 4. Proses demonstrasi
a. Mendemonstrasikan meja
Salah satu siswa disuruh maju ke depan kelas untuk mendemonstrasikan meja di depan teman-teman yang lainnya. Meja didorong dan meja itu bergerak ke depan.
b. Mendemonstrasikan balok (benda)
Balok diletakkan pada meja, kemudian siswa disuruh untuk menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada balok tersebut. Selanjutnya balok diletakkan dipapan miring, kemudian siswa disuruh untuk menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada balok tersebut.(papan miring dibuat dari papan kayu yang salah satu sisinya diletakkan ditumpukan buku). Dibagian akhir hasil pekerjaan dari siswa dibahas bersama-sama denganguru dan guru memberi tambahan penjelasankonsepnya.
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 mendorong meja. Sebelum demonstrasi dimulai guru memberikan pertanyaan/persoalan awal kepada siswa,“Apakah yang kita rasakan saat kita mendorong meja ini? Mengapa?, Apakah ada gaya gesek yang melawan dorongan kita, saat kita mendorong meja ini? Jelaskan?.”
d. Guru menyuruh siswa dalam kelompoknya untuk membuat
hipotesis awal dan diminta mencatat hipotesisnya tersebut.
e. Guru menyuruh salah satu siswanya untuk maju ke depan kelas dan mendorong meja tersebut. Sementara satu siswa melakukan
demonstrasi, siswa yang lain disuruh untuk mengamati apa yang terjadi.
f. Hasil demonstrasi siswa dibandingkan dengan hipotesis awal siswa dan 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. Guru memberikan tambahan pertanyaan kepada siswa, “Apakah yang akan terjadi dengan meja, jika meja ini didorong? Mengapa?Jelaskan?”
i. Setiap kelompok disuruh untuk menjawab pertanyaan tersebut dan hasil jawaban semua kelompok dipresentasikan dan kemudian guru memberikan tambahan penjelasan konsep fisikanya sambil mendemonstrasikan meja didorong sekali lagi.
j. Demonstrasi yang kedua lebih ke tugas kepada siswa.
k. Guru meletakkan balok di atas meja kemudian dilanjutkan meletakkan balok di papan miring.Sambil meletakkan balok (benda) tadi, guru memberi tugas kepada siswa per kelompok seperti tadi. Tugasnya, “Gambarkan dan sebutkan gaya-gaya yang bekerja pada balok di meja dan balok di papan miring?”
l. Hasil dari setiap kelompok di tulis di papan tulis kemudian dipresentasikan. Selanjutnya guru membahasnya bersama-sama
dengan siswa. Dan terakhir guru memberikan tambahan penjelasan konsep fisiknya dan dibuat kesimpulan bersama-sama.
6. Pertanyaan/ Persoalan
a. Apakah yang kita rasakan saat kita mendorong meja ini? Mengapa? b. Apakah ada gaya gesek yang melawan dorongan kita, saat kita
mendorong meja ini? Jelaskan?
c. Apakah yang akan terjadi dengan meja, jika meja ini didorong? Mengapa? Jelaskan?
d. Gambarkan dan sebutkan gaya-gaya yang bekerja pada balok di meja dan balok di papan miring?
7. Kunci Konsep Fisikanya a. Demonstrasi meja
Bunyi hukum II Newton: percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda (a = atau ∑F = ma). Atau lebih jelasnya jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka kecepatan benda itu selalu berubah/ benda itu mengalami percepatan. Jadi, meja yang diberi suatu gaya (dorongan) akan menyebabkan resultan gaya yang bekerja pada meja tidak sama dengan nol sehingga meja akan mengalami percepatan dan meja itu bergerak. Resultan gaya yang bekerja pada meja yang didorong itu adalah gaya dari kita yang mendorong meja
N Gaya Gaya gesek m.g N Gy gesek α m.g sin α
dan gaya dorongan kita lebih besar daripada gaya gesek maka, meja pun bergerak.
b. Demonstrasi balok (benda) di papan miring
Gambar gaya-gaya pada suatu benda di lantai dan di papan miring:
α
8. Uji Modul Demonstrasi a. Waktu pelaksanaan:
Selasa, 13 November 2012 Jam 19:00 – 21:00 WIB b. Tempat pelaksanaan:
Asrama Putri St. Angela SMA PL Sedayu, Bantul, Yogyakarta c. Sampel penelitian:
Modul ini diujikan kepada enam siswi asrama Sedayu. Semuanya kelas XI IPA 1 SMA PL Sedayu.
m. g cosα m.g
d. Hasil uji modul demonstrasi:
Modul demonstrasi untuk topik Hukum II Newton sudah berjalan lancar.
Pada demonstrasi pertama, siswa dalam kelompok bisa menjwab dengan benar tetapi belum bisa menjelaskan konsep fisikanya dengan benar.
Sementara pada demonstrasi kedua, hampir semua siswa dalam kelompok melupakan konsep dari Hukum II Newton. Pada saat siswa disuruh untuk menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda yang diletakkan di lantai dan di papan miring, masih banyak siswa yang belum tahu cara menggambarkannya dan masih banyak siswa yang salah menyebutkan gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut.
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. Mereka banyak yang lupa hukum II Newton. Apalagi saat siswa di dalam kelompok diberi tugas untuk menggambarkan
gaya-gaya yang bekerja pada benda di lantai dan di papan miring ternyata masih banyak siswa yang belum tahu gaya-gaya yang bekerja pada benda di lantai dan di papan miring tersebut.
2) Psikomotorik
Masih banyak terlihat siswa yang malas-malasan untuk mendmonstrasikan alat demonstrasinya dan hanya beberapa
siswa saja yang bersemangat untuk mencoba
mendemonstrasikan alatnya. 3) Masalah lainnya
Pada demonstrasi yang kedua siswa hanya disuruh mengamati saja kemudian diberi tugas. Jadi, demonstrasi kedua ini sebenarnya bukanlah demonstrasi tetapi tugas untuk siswa berdasarkan hasil pengamatan langsung dari siswa. 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.
