KD Indikator Pencapaian Kompetensi
Indikator soal PENILAIAN Tingkat Kesulitan Kunci
Soal Bobot Soal Teknik Penilain Bentuk Instrum en Instrumen C1 C2 C3 C4 3.2 Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari. 4.2 Melakukan percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan berikut persentasi hasil dan makna fisisnya 3.2.1 Mengidentifi kasi benda-benda elastis dan plastis
Jika diberikan konsep elastisitas dalam kehidupan sehari-hari, siswa SMA kelas X dapat : 3.2.1.1 Menjelaskan pengertian tentang elastisitas bahan dengan benar. 3.2.1.2 Menjelaskan pengertian tentang benda-benda elastis dengan benar. 3.2.1.3 Menjelaskan pengertian tentang benda-benda plastis dengan benar 3.2.1.4 Mengidentifikasi Tes tertulis Essay Essay 3.2.1.1.1 3.2.1.2.1 3.2.1.3.1 3.2.1.4.1 Lampiran 1 √ √ Terlampir 2
Lampiran 1
KI 3 : 3.2 Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari. Indikator : 3.2.1 Mengidentifikasi benda-benda elastis dan plastis.
Tujuan
3.2.1.1 Menjelaskan pengertian tentang elastisitas bahan dengan benar . 3.2.1.2 Menjelaskan pengertian tentang benda-benda elastis dengan benar. 3.2.1.3 Menjelaskan pengertian tentang benda-benda plastis dengan benar 3.2.1.4 Mengidentifikasi minimal 3 benda-benda elastis dan plastis
Soal :
3.2.1.1.1 Jelaskan defenisi dari elastisitas ? Penyelesaian :
Elastisitas adalah kecendrungan pada suatu bahan untuk berubah dalam bentuk baik panjang, lebar, maupun tinggi dengan massa yang tetap, yang disebabkan oleh gaya-gaya yang menekan atau menariknya dan akan kembali ke bentuk semula pada saat gaya yang bekerja pada bahan ditiadakan.
3.2.1.2.1 Jelaskan apa yang dimaksud dengan sifat elastis? Penyelesaian :
Sifat elastis merupakan sifat sebuah bahan yang dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang bekerja padanya dihilangkan. 3.2.1.3.1 Jelaskan apa yang dimaksud dengan sifat plastis?
Penyelesaian :
Sifat plastis merupakan sifat sebuah bahan yang tidak dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang bekerja padanya dihilangkan. 3.2.1.4.1 Berilah contoh benda-benda yang termasuk benda elastis dan benda plastis!
Penyelesaian :
Contoh benda plastis : kayu, plastisin, tanah liat. Indikator : 3.2.2 Menjelaskan karakteristik benda elastis dan plastis.
Tujuan :
3.2.2.1 Menjelaskan karakteristik benda elastis dengan benar 3.2.2.2 Mengemukakan karakteristik benda plastis dengan benar
Soal :
3.2.2.1.1 Jelaskanlah karakteristik dari benda elastis!
Penyelesaian: jika diberi gaya akan mengalami perubahan bentuk dan jika dihilangkan, benda akan kembali ke bentuk semua. 3.2.2.2.1 Jelaskanlah karakteristik dari benda elastis!
Penyelesaian: jika diberi gaya akan mengalami perubahan bentuk atau perpindahan posisi dan jika dihilangkan, benda tidak bisa kembali ke bentuk semua.
Indikator: 3.2.3 Mendiskusikan tegangan, regangan, modulus elastis bahan. Tujuan:
3.2.3.1 Menjelaskan pengertian tegangan(stress) yang berhubungan elastisitas bahan dengan benar 3.2.3.2 Menjelaskan pengertian regangan(strain) yang berhubungan elastisitas bahan dengan benar 3.2.3.3 Menjelaskan pengertian modulus elastisitas yang berhubungan elastisitas bahan dengan benar 3.2.3.4 Membedakan persamaan antara tegangan(stress), regangan(strain), modulus elastisitas dengan benar Soal:
3.2.3.1.1 Jelaskan apa yang dimaksud dengan stress?
stress adalah besarnya gaya yang bekerja tiap satu satuan luas penampang. 3.2.3.2.1 Jelaskan apa yang dimaksud dengan strain? dan modulus young
Strain adalah perbandingan antara pertambahan panjang batang dengan panjang mula-mula. 3.2.3.3.1 Jelaskan apa yang dimaksud dengan modulus young?
Modulus young adalah besaran yang menggambarkan tingkat elastisitas bahan. Modulus elastisitas disebut juga modulus Young yang didefinisikan sebagai perbandingan stress dengan strain.
3.2.3.4.1 Dari soal diatas, bedakanlah persamaan masing-masing! Tegangan : σ=F
A Regangan : e = ∆ ll
0
Modulus elastisitas : E = σe
3.2.3.4.2 faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besar stress dan strain benda? Penyelesaian :
Stress dipengaruhi oleh luas penampang, semakin besar luas penampang maka semakin besar pula stress yang terjadi pada sebauh pegas. Sedangkan strain dipengaruhi oleh panjang mula-mula, semakin panjang awal sebuah pegas maka semakin panjang pula pertambahannya.
Indikator: 3.2.4Menjelaskan susunan pegas seri dan paralel Tujuan:
3.2.4.1 Menjelaskan pegas susunan seri dengan benar 3.2.4.2 Menjelaskan pegas susunan paralel dengan benar
3.2.4.3 Membedakan pegas susunan seri dan paralel dengan benar Soal :
Penyelesaian :
Pegas seri adalah disusun secara seri atau vertikal. Prinsip yaitu :
a. Gaya tarik pada pegas pengganti seri adalah sama dengan gaya tarik yang di alami maing-masing pegas. b. Pertambahan panjang pegas pengganti seri sama dengan jumlah pertambahan panjang masing-masing pegas
1
ks= 1
k1+ 1
k2+…+ 1
kn
3.2.4.1 Jelaskan susunan pegas paralel, beserta gambar ? Penyelesaian :
Pegas paralel adalah pegas yang disusun secara sejajar. Prinsipnya yaitu :
a. Gaya tarik pada pegas pengganti paralel sama dengan jumlah gaya tarik pada masing-masing pegas.
b. Pertambahan panjang pegas pengganti paralel sama besar dengan pertambahan panjang pada masing-masing pegas.
Indikator : 3.2.5 Menghitung besar tegangan, regangan, modulus elastis bahan Tujuan :
3.2.5.1 Mengemukakan persamaan tegangan, regangan, modulus elastis dengan benar 3.2.5.2 Menghitung besar tegangan pada suatu bahan dengan benar
3.2.5.3 Menghitung besar regangan pada suatu bahan dengan benar
3.2.5.4 Menghitung besar modulus elastisitas pada suatu bahan dengan benar
Soal:
3.2.5.1.1 Kawat logam panjangnya 80 cm dan luas penampang 4 cm2. Ujung yang satu diikat pada atap dan ujung yang lain ditarik dengan gaya 50 N. Ternyata panjangnya menjadi 82 cm. Tentukan regangan (strain) kawat!
Penyelesaian : l0= 80 cm l= 82 cm A = 4 cm2 = 4.10-4 m2 F = 50 N Regangan: e = ∆ ll 0 = 802 = 2,5.10-2
3.2.5.2.1 Dari soal diatas tentukan tegangan (stress)! σ=F
A =
50
4.10−4=1,25.105 N
m2
3.2.5.1 Berdasarkan soal diatas, hitunglah nilai modulus young ? Penyelesaian :
E = σ e= 1,25.105 N m2 2,5.10−2 =5.106 N m2
Indikator : 3.2.6Menerapkan Hukum Hooke dalam kehidupan sehari-hari Tujuan :
3.2.6.1 Mengemukakan bunyi hukum Hooke dengan benar
3.2.6.2 Memecahkan persoalan dengan menggunakan persamaan hukum Hooke dengan benar Soal
3.2.6.1.1 kemukakanlah bunyi hukum Hooke!
Penyelesaian :Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka pertambahan panjang pegas sebanding lurus dengan gaya tariknya. 3.2.6.2.1 Sebuah pegas memiliki panjang 20 cm. Saat ditarik dengan gaya 12,5 N panjang pegasnya menjadi 22 cm. Berapakah panjang pegas jika ditarik gaya sebesar 37,5 N? Penyelesaian : Diket : x0 = 20 cm F1= 12,5 N → x1 = 22 cm Δx1 = 22−20 = 2 cm F2 = 37,5 N → Δx2 = ? Ditanya : x2= ? Jawab :
Dari keadaan pertama dapat dihitung konstanta pegas sebagai berikut: F1= k Δx1
12,5 = k. 2.10-2
k =12,5/2.10-2 = 625 N/m
Berarti panjang pegas saat diberi gaya F2 dapat diperoleh: F2 = k Δx2
37,5 = 625 . Δx2 Δx2= 0,06 m = 6 cm Jadi panjangnya menjadi: x2 = x0+ Δx2 = 20 + 6 = 26 cm
3.2.6.2.2 Sebuah pegas yang panjangnya 10 cm tergantung bebas. Ketika pegastersebut menahan beban 10 N, ternyata panjangnya menjadi 10,5 cm. Tentukan tetapan gaya pegas!
Penyelesaian: Diketahui : x0 = 10 cm F = 10 N x1= 10,5 cm Ditanyakan: k = …? Jawab : k = ΔF / X= 10 / 0,5.10-2= 2.103 N/m2
Indikator : 3.2.7 Memformulasikan konstanta pegas seri dan paralel sesuai hukum Hooke Tujuan :
3.2.7.1 Mengaitkan hubungan Hukum Hooke dengan konstanta pegas seri dan paralel dengan benar 3.2.7.2 Memformulasikan konstanta pegas seri dengan benar
3.2.7.3 Memformulasikan konstanta pegas paralel dengan benar
Soal :
Hitunglah nilai konstanta pengganti dari gambar dua pegas identic di atas, jika diketahui nilai k = 400 N/m2 Penyelesaian : Diket : k=400 N/m2 Ditanya : k? Dijawab : 1 ks=4001 +4001 =4002 ks=400 2 =200N/m
3.2.7.3.1 Dua buah pegas masing-masing memiliki konstana pegas 200 N/m dan 100 N/m disusun secara paralel. Tentukan besarnya gaya yang dibutuhkan untuk menarik pegas sehingga bertambah panjang 5 cm ?
Penyelesaian :
Diket : k1= 200 N/m, k2 =100 N/m, Δx = 5 cm = 0,05 m Ditanya : F?
kp = k1 + k2 = 200 N/m + 100 N/m = 300 N/m F = kp Δx = 300 N/m . 0,05 m = 15N
Indikator : 3.2.8 Menghitung persoalan tentang konstanta pegas seri dan paralel Tujuan :
3.2.8.1 Mengkalkulasi persoalan tentang konstanta pegas seri dengan benar 3.2.8.2 Mengkalkulasi persoalan tentang konstanta pegas paralel dengan benar
Soal :
3.2.8.1.1 Empat buah pegas memiliki konstanta masing-masing sebesar k1= 100 N/m, k2 = 200 N/m, k3 = 300 N/m. Ke-tiga pegasnya disusun paralel dan kemudian diseri dengan pegas lainnya sehingga susunannya seperti pada Gambar. Tentukan:
a. konstanta pegas pengganti, b. pemanjangan pegas k4!
Penyelesaian :
a. Konstanta pegas pengganti:
Pegas k1, k2 dan k3 tersusun paralel berarti peng-gantinya memenuhi: kp = k1+ k2+ k3 = 100 + 200 + 300 = 600 N/m
Pegas kp dan k4 seri berarti konstanta pengganti totalnya memenuhi:
1
ks=k1p+k1p=6001 +3001 =6003 ks=600
3 =200N/m
Jadi ktot = ks = 200 N/m
b. k4 seri dengan kp berarti akan mendapat gaya yang sama dengan pegas sebandingnya, F = 3 N, berarti perpanjangannya: Δx4= kF
4= 3
100=¿0,03 m = 3 cm
Jika konstanta masing-masing pegas adalah 100 N/m, dan massa M adalah 5 kg, tentukan : a) Nilai konstanta susunan pegas
b) Besar pertambahan pertambahan panjang susunan pegas setelah digantungi massa MJika terdapat tiga buah pegas identik, bagaimana kombinasi susunan pegas agar memiliki konstanta gabungan pegas terbesar yang paling mungkin ?
penyelesaian:
a). Nilai konstanta susunan pegas
Indikator : 3.2.9 Menemukan penerapan sifat elastis dalam kehidupan sehari-hari Tujuan :
3.2.9.1 Menemukan minimal 3 suatu bahan dalam kehidupan sehari-hari yang memiliki sifat elastisitas .
Soal :
3.2.9.1.1Bagaimana penerapan sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari ? Penyelesaian :
Dynamometer merupakan salah satu penerapan sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari. Dynamometer dapat digunakan untuk menghitung besar gaya pada percobaan di laboratorium. Di dalam dinamometer terdapat pegas. Pegas tersebut akan meregang ketika dikenai gaya luar. Misalnya anda melakukan percobaan mengukur besar gaya gesekan. Ujung pegas anda kaitkan dengan sebuah benda bermassa. Ketika benda ditarik, maka pegas meregang. Regangan pegas tersebut menunjukkan ukuran gaya, di mana besar gaya ditunjukkan oleh jarum pada skala yang terdapat pada samping pegas.
3.2.9.1.2 Bagaimana penerapan hukum Hooke dalam kehidupan sehari-hari ? Penyelesaian :
Digunakan dalam pompa ban angin, digunakan dalam mobil atau motor untuk mengurangi guncangan berlebih (sebagai skok), digunakan dalam springbed agar lebih empuk, digunakan dalam bolpen atau pensil berpegas.
3.2.9.1.3Bagaimana penerapan susunan pegas seri-paralel dalam kehidupan sehari-hari ? Penyelesaian :
Pada kasur pegas. Ketika kita duduk atau tidur di atas kasur pegas, gaya berat menekan kasur. Karena mendapat tekanan maka pegas kasur termampatkan. Akibat sifat elastisitasnya, kasur pegas meregang kembali. Pegas akan meregang dan termampat, demikian seterusnya. Akibat adanya gaya gesekan maka suatu saat pegas berhenti bergerak. kita yang berada di atas kasur merasa sangat empuk akibat regangan dan mampatan yang dialami oleh pegas kasur.