Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : Kelas XI IPA 2, Semester 2
Materi Pembelajaran : Viskositas Zat Cair
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
I. Standar Kompetensi:
2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah.
II. Kompetensi Dasar:
2.2 Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
III. Indikator:
Kognitif
1. Produk:
a. Siswa dapat menuliskan pengertian viskositas. (C1)
b. Siswa dapat memberikan contoh penerapan viskositas dalam kehidupan sehari-hari. (C2)
c. Siswa dapat menerapkan konsep viskositas dalam pemecahan soal. (C3) d. Siswa dapat menganalisis hubungan kecepatan terminal dengan koefisien
viskositas. (C4)
e. Siswa dapat menyimpulkan suatu eksperimen tentang viskositas. (C5) f. Siswa dapat berpendapat tentang permasalahan yang berhubungan
2. Proses :
Merencanakan dan melaksanakan eksperimen untuk menyelidiki hubungan kecepatan terminal dan koefisien viskositas dalam fluida kental, meliputi: a. merumuskan masalah,
b. membuat prediksi, c. merumuskan hipotesis,
d. mengidentifikasi variabel manipulasi, e. mengidentifikasi variabel respon, f. mengidentifikasi variabel kontrol, g. melaksanakan eksperimen, h. membuat tabel pengamatan, i. melakukan analisis data, j. merumuskan kesimpulan.
P s i k o m o t o r :
1. Merangkai alat percobaan. 2. Mengukur massa benda.
3. Membaca pengukuran dimetar benda. 4. Mengukur waktu benda bergerak.
A f e k t i f :
1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi: a. jujur ,
b. peduli,
c. tanggung jawab, d. cermat,
e. hati-hati.
2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi: a. b e r t a n y a ,
b. menyumbang ide atau berpendapat, c. menjadi pendengar yang baik, d. berkomunikasi
IV. Tujuan Pembelajaran: K o g n i t i f
1 . P r o d u k :
a) Secara mandiri dan tanpa membuka bahan ajar, siswa mampu menuliskan pengertian viskositas dengan mengerjakan soal terkait di LP 1: Produk sesuai kunci jawaban.
b) Secara mandiri dan tanpa membuka bahan ajar, siswa dapat koefisien viskositas suatu fluida dengan mengerjakan soal terkait di LP 1: Produk sesuai kunci jawaban.
c) Secara mandiri siswa dapat menghitung kecepatan terminal suatu fluida dengan mengerjakan soal-soal terkait di LP 1: Produk sesuai kunci jawaban.
2 . P r o s e s :
a) Diberikan LKS yang telah dimodifikasi dengan mengubah fluida yang digunakan,siswa dapat melakukan eksperimen untuk menyelidiki hubungan kecepatan terminal dan koefisien viskositas dalam fluida kental sesuai rincian tugas kinerja yang ditentukan di LP 2: Proses, meliputi: merumusan masalah, membuat prediksi, merumuskan hipotesis, mengidentifikasi variabel manipulasi, mengidentifikasi variabel respon, mengidentifikasi variabel kontrol, melaksanakan demonstrasi, membuat tabel pengamatan, melakuakn analisis data, dan merumuskan kesimpulan.
P s i k o m o t o r :
Disediakan alat dan bahan yang akan digunakan dalam eksperimen sehingga siswa dapat secara mandiri melakukan eksperimen serta mampu menganalisisnya.
Afektif 1. Karakter :
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, paling tidak siswa dinilai pengamat memiliki kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter meliputi: kejujuran, kepeduli, dan tanggung jawab sesuai LP 4: Pengamatan Perilaku Berkarakter.
2. Keterampilan sosial:
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, paling tidak siswa dinilai pengamat membuat kemajuandalam menunjukkan keterampilan
sosial bertanya ,menyumbang ide atau berpendapat, menjadi pendengar yang baik, dan berkomunikasi sesuai LP 5: Keterampilan Sosial.
V. Materi Pembelajaran
Sebuah bola logam dengan jari-jari r cm dan massa m gram, massa jenis ρ, jatuh pada zat cair dengan tetapan kekentalan viskositas η. Berdasarkan Stokes, bola
tersebut akan mendapat gaya gesekan sebesar
= 6 ηr .
Ketika bola dilepaskan, lajunya masih nol. Sehingga belum ada gaya gesekan. Pada saat itu gaya yang ada adalah gaya berat sebesar
= = = ke bawah dan gaya Archimedes sebesar
= = , dengan V adalah volume bola dan g adalah
percepatan gravitasi.
Karena > , maka gaya resultan arahnya ke bawah dan bola bergerak ke bawah dipercepat. Sejalan dengan meningkatnya laju bola, maka gaya gesekan yang arahnya ke atas meningkat. Lama-kelamaan akan tercapai keadaan seimbang di mana besarnya gaya berat sama dengan jumlah gaya Archimedes dan gaya gesekan. Atau dapat ditulis dengan persamaan sistematis sebagai berikut:
= + 4 3 = 4 3 + 6 ηr 4 3 = 4 3 + 6 ηr 6 ηr = 4 3 − 4 3 6 ηr = −
Pada saat bola bergerak dengan laju atau kecepatan tetap, bola tersebut mengalami kecepatan terminal. Besarnya kecepatan terminal dapat ditulis dengan persamaan : = 4 3 − 6 ηr = 2 9 η −
Jadi, dengan menurunkan persamaan kecepatan terminal di atas, kita dapat mengetahui persamaan dari koefisien viskositas:
η = 2
9 −
VI. Model dan Metode Pembelajaran
Model Pembelajaran: Model Pembelajaran Kooperatif
Metode Pembelajaran: Penemuan Terbimbing melalui Eksperimen
VII. Bahan
Micrometer sekrup, stopwatch, dan penggaris
VIII. Alat
Tabung tempat percobaan, fluida yang akan digunakan, kelereng.
IX. Kegiatan Pembelajaran A. Kegiatan Pendahuluan
Siswa diajak untuk membahas pengalaman di kehidupan sehari-hari mengenai viskositas sebagai berikut :
1. Mengajukan pertanyaan tentang merek oli apa yang digunakan pada kendaraan siswa ?
2. Mengajukan pertanyaan : “Apakah setiap merek oli mempunyai kekentalan yang berbeda?”
B. Kegiatan Inti
1. Perumusan masalah
Kepada siswa diajukan permasalahan:
Jika pada kegiatan awal siswa menjawab setiap oli memiliki kekentalan
yang berbeda kekentalannya” mengacu pada LKS : hubungan kecepatan terminal dan koefisien viskositas dalam fluida kental.
Pengajuan Hipotesis
Siswa diberi kesempatan untuk merumuskan hipotesis atas rumusan masalah yang telah diberikan dengan jujur sekaligus melakukan evaluasi diri sesuai dengan LP2 : Proses. (Langkah ini sekaligus sebagai penggalian pengetahuan awal siswa). Berbagai inti jawaban siswa ditulis sebagai hipotesis-hipotesis.
2. Melakukan Percobaan
Siswa diminta melakukan percobaan secara berkelompok sesuai langkah-langkah 1-6 sesuai LKS. Setelah selesai, dilakukan pembahasan secara klasikal terhadap hasil percobaan kelompok-kelompok sampai dicapai kesimpulan yang tepat: Semakin kental suatu fluida maka kecepatan aliran fluida semakin lambat.
Selanjutnya, kepada siswa diinformasikan:
“Oli yang mempunyai kualitas baik adalah oli yang koefisien viskositasnya rendah.
Siswa melakukan percobaan pada tempat yang berbeda sesuai dengan variasi bahan yang digunakan.
3. Pemecahan Masalah
Siswa diajak untuk memecahkan permasalahan awal: “ Apakah setiap oli mempunyai kekentalan yang berbeda?”
Berdasarkan apa yang baru saja dipelajari bersama, diharapkan siswa dapat memberikan penjelasan yang intinya sebagai berikut:
“Dari hasil percobaan, didapatkan bahwa setiap merk oli mempunyai kekentalan yang berbeda. Tingkat kekentalan oli tersebut dinamakan
koefisien viskositas. “
C. Kegiatan Penutup 1. Perangkuman
a. Untuk mencari nilai koefisien viskositas, dapat menggunakan rumus :
η= 2
9 −
2. Penerapan
a. Kekentalan fluida yang berbeda-beda dapat dimanfaatkan manusia sebagai pelumas mesin kendaraan.
3. Evaluasi
Evaluasi dilakukan untuk menekankan konsep viskositas sekaligus memberikan penghargaan terhadap kelompok yang memiliki kinerja sangat baik dalam melakukan percobaan.
4. Pekerjaan rumah/tugas
Siwa diberi PR buku Fisika Untuk SMA/MA Kelas XI halaman 280 nomor 28.
X. Penilaian Hasil Belajar
1. Tabel Spesifikasi Lembar Penilaian 2. LP 1: Produk dilengkapi Kunci LP 1 3. LP 2: Proses
4. LP 3: Psikomotor
5. LP 4: Pengamatan Perilaku Berkarakter 6. LP 5: Pengamatan Keterampilan Sosial
XI. Sumber Pembelajaran
Kanginan, Marthen. 2006. Fisika untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.
Yogyakarta, November 2012
Peneliti,
Wulan Suka Rinawathi
NIM. 091424001
Mengetahui,
Dosen Pembimbing Penelitian
Lampiran A4. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Kontrol