Perangkat Pembelajaran FISIKA SMA Kelas X,XI,XII Semester 2 DOC Fisika 11

(1)

(2)



Pemetaan Standar Isi



Identifikasi SK dan KD



Rancangan Penilaian Kognitif



Kriteria Ketuntasan Minimal



Program Tahunan



Program Semester



Rincian Minggu Efektif



Silabus



Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Mata Pelajaran

:

Fisika

Kelas/Semester

:

XI/2

Nama

NIP

Unit Kerja

(3)

PEMETAAN STANDAR ISI

Satuan Pendidikan : SMA

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester : XI/2

Standar

Kompetensi Kompetensi Dasar Indikator Materi Pokok

Ruang Lingkup

Alokasi Waktu 1 2 3

2. Menerapkan konsep dan prinsip mekani-ka klasik sis-tem kontinu dalam menye-lesaikan masa-lah

2.1 Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, mo-mentum sudut, dan momen iners-ia, berdasarkan hukum II Newton serta penerapan-nya dalam ma-salah benda tegar

- Mempelajari gerak-an pada benda te-gar

- Mempelajari mo-mentum sudut ben-da tegar

- Mempelajari kese-imbangan benda tegar

- Dinamika ge-rakan dan ke-seimbangan benda tegar

√ 8 x 45’

2.2 Menganalisis hu-kum-hukum yang berhubungan de-ngan fluida statis dan dinamis serta penerapannya da-lam kehidupan se-hari-hari

- Menjelaskan sifat-sifat fluida statis, antara lain tekanan, tekanan hidrostatis, hukum Pascal, ga-ya apung, dan hu-kum Archimedes

- Menjelaskan pene-rapan hukum Archi-medes pada benda mengapung, teng-gelam, dan mela-yang

- Menjelaskan te-gangan

permukaan pada benda cair

- Menjelaskan gejala kapilaritas zat cair

- Menjelaskan gejala viskositas atau ke-kentalan zat cair melalui hukum Stokes

(4)

Fisika XI Kompetensi Kompetensi Dasar Indikator Materi Pokok Lingkup Waktu

1 2 3

2.3 Menganalisis hu-kum-hukum yang berhubungan de-ngan fluida statis dan dinamis serta penerapannya da-lam kehidupan se-hari-hari

- Menjelaskan kon-sep fluida ideal

- Menjelaskan persa-maan kontinuitas dan Bernoulli pada fluida ideal

- Menjelaskan fluida tidak bergerak dan fluida mengalir pa-da pipa datar

- Menjelaskan apli-kasi asas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari

- Fluida dinamis √ 8 x 45’

3. Menerapkan konsep termo-dinamika da-lam mesin ka-lor

3.1 Mendeskripsikan sifat-sifat gas ide-al monoatomik

- Menjelaskan gas ideal yang tersedia di alam semesta

- Menjelaskan persamaan gas ideal

- Menjelaskan teori kinetik gas ideal

- Menjelaskan energi dalam gas ideal

- Teori kinetik gas

√ 4 x 45’

3.2 Menganalisis per-ubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hu-kum termodina-mika

- Menganalisis kea-daan gas karena perubahan suhu, tekanan, dan volu-me

- Menggambar

kan perubahan keada-an gas dalam dia-gram P-V, V-T, dan P-T

- Memformula

sikan hukum I termodina-mika dan penerap-annya

- Mengaplikasi kan hukum I dan II ter-modinamika pada masalah fisika se-hari-hari

- Memformula

sikan siklus mesin Carnot

- Merumuskan

pro-ses reversibel dan tidak reversibel

- Hukum termo-dinamika

√ 4 x 45’

………. Mengetahui

(5)

(6)

Fisika XI

IDENTIFIKASI SK, KD UNTUK MENETAPKAN

KEGIATAN PEMBELAJARAN (TM, PT, KMTT)

Standar

Kompetensi Kompetensi Dasar

Materi

Pembelajaran Indikator

Jenis Kegiatan Pembelajaran

TM PT KMTT

2. Menerapkan konsep dan prinsip meka-nika klasik sis-tem kontinu dalam menye-lesaikan ma-salah

2.1 Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, mo-mentum sudut, dan momen inersia, ber-dasarkan hukum II Newton serta pene-rapannya dalam ma-salah benda tegar

- Gerakan pada benda tegar - Momentum sudut

benda tegar - Keseimbangan

benda tegar

- Mempelajari ge-rakan pada benda tegar

- Mempelajari mo-mentum sudut benda tegar - Mempelajari

kese-imbangan benda tegar

2.2 Menganalisis hukum-hukum yang berhu-bungan dengan flu-ida statis dan dina-mis serta penerapan-nya dalam kehidup-an sehari-hari - Tekanan - Tekanan hidros-tatis - Hukum Pascal - Gaya apung dan

hukum Archime-des

- Mengapun

g, tenggelam, dan melayang

- Tegangan

per-mukaan zat cair - Gejala kepilaritas - Hukum Stokes - Menjelaska

n sifat-sifat fluida statis, antara lain tekan-an, tekanan hi-drostatis, hukum Pascal, gaya apung, dan hukum

Archimedes

- Menjelaska

n pe-nerapan hukum

Archimedes pada benda menga-pung, tenggelam, dan melayang

- Menjelaska

n te-gangan permuka-an pada benda cair

- Menjelaska

n geja-la

kapilaritas zat cair

- Menjelaska

n geja-la

(7)

Standar

Kompetensi Kompetensi Dasar

Materi

Pembelajaran

TM PT KMTT

2.3 Menganalisis hu-kum-hukum yang berhubungan de-ngan fluida statis dan dinamis serta penerapannya da-lam kehidupan se-hari-hari - Konsep fluida ideal - Persamaa n kon-tinuitas - Persamaa n Bernoulli - Aplikasi asas Bernoulli - Menjelaska

n kon-sep fluida ideal

- Menjelaska

n per-samaan kontinui-tas dan Bernoulli pada fluida ideal

- Menjelaska

n flui-da tidak bergerak dan fluida menga-lir pada pipa datar

- Menjelaska

n apli-kasi asas Berno-ulli dalam kehi-dupan sehari-hari 3. Menerapkan

konsep termo-dinamika da-lam mesin ka-lor

3.1 Mendeskripsikan si-fat-sifat gas ideal monoatomik

- Gas ideal

- Persamaa

n kea-daan gas ideal

- Teori

kinetik gas

- Energi

dalam gas ideal

- Menjelaska

n gas ideal yang terse-dia di alam se-mesta

- Menjelaska

n per-samaan gas ideal

- Menjelaska

n teori kinetik gas ideal

- Menjelaska

n ener-gi dalam gas ideal

3.2 Menganalisis peru-bahan keadaan gas ideal dengan mene-rapkan hukum ter-modinamika

- Usaha gas

- Hukum I

termo-dinamika

- Penerapa

n hu-kum I termodina-mika

- Kapasitas

kalor

- Siklus

Carnot

- Hukum II termo-dinamika

- Prinsip

dasar pendingin dan le-mari es

- Menganalisi s kea-daan gas karena perubahan suhu, tekanan, dan volu-me

- Menggamb

arkan perubahan keada-an gas dalam dia-gram P-V, V-T, dan P-T

- Memformul

asikan hukum I termodi-namika

dan

pene-rapannya

- Mengaplika

(8)

Fisika XI Standar

Kompetensi Kompetensi Dasar

Materi

Jenis Kegiatan Pembelajaran

TM PT KMTT

- Memformul

asikan siklus mesin Car-not

- Merumuska

n pro-ses

reversibel dan tidak reversibel

Keterangan:

TM : Tatap Muka

PT : Penugasan Terstruktur

KMTT : Kegiatan Mandiri Tidak Terstruktur

Kepala Sekolah Guru Mata Pelajaran

(9)

RANCANGAN PENILAIAN KOGNITIF

PEMETAAN PENILAIAN BERDASARKAN SK/KD/INDIKATOR

Standar

Kompetensi Kompetensi Dasar Indikator UH UTS LUS

2. Menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik sistem kontinu dalam menye-lesaikan masa-lah

2.1 Memformulasikan hu-bungan antara konsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia, ber-dasarkan hukum II Newton serta penerap-annya dalam masalah benda tegar

- Mempelajari gerakan pada benda te-gar

- Mempelajari momentum sudut benda tegar

- Mempelajari keseimbangan benda tegar

2.2 Menganalisis hukum-hu-kum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamis serta penerap-annya dalam kehidupan sehari-hari

- Menjelaskan sifat-sifat fluida statis, antara lain tekanan, tekanan hidros-tatis, hukum Pascal, gaya apung, dan hukum Archimedes

- Menjelaskan penerapan

hukum Archi-medes pada benda mengapung, tenggelam, dan melayang

- Menjelaskan tegangan

permukaan pada benda cair

- Menjelaskan gejala viskositas atau kekentalan zat cair melalui hukum Stokes

2.3 Menganalisis hukum-hu-kum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamis serta penerapan-nya dalam kehidupan se-hari-hari

- Menjelaskan konsep fluida ideal

- Menjelaskan persamaan

kontinuitas dan Bernoulli pada fluida ideal

- Menjelaskan fluida tidak bergerak dan fluida mengalir pada pipa datar

- Menjelaskan aplikasi asas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari 3. Menerapkan

konsep termodi-namika dalam mesin kalor

3.1 Mendeskripsikan sifat-si-fat gas ideal monoatomik

- Menjelaskan gas ideal yang tersedia di alam semesta

(10)

Fisika XI Standar

Kompetensi Kompetensi Dasar Indikator UH UTS LUS

3.2 Menganalisis perubahan keadaan gas ideal de-ngan menerapkan hukum termodinamika

- Menganalisis keadaan gas karena perubahan suhu, tekanan, dan volu-me

- Menggambarkan perubahan keadaan gas dalam diagram P-V, V-T, dan P-T

- Memformulasikan hukum I termodi-namika dan penerapannya

- Mengaplikasikan hukum I dan II ter-modinamika pada masalah fisika sehari-hari

- Memformulasikan siklus mesin Carnot

- Merumuskan proses reversibel dan ti-dak reversibel

Keterangan:

UH : Ulangan Harian

UTS : Ulangan Tengah Semester LUS : Latihan Ulangan Semester

……….

Mengetahui

(11)

PENETAPAN KRITERIA KETUNTASAN MINIMAL

PER KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR

Standar Kompetensi:

 Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

 Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

No. Kompetensi Dasar dan Indikator

Kriteria Ketuntasan Minimal

Kriteria Penetapan Ketuntasan _Nilai KKM (%) Kompleksitas Daya Dukung Intake

1. Dinamika gerakan dan keseimbangan benda te-gar

Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia, berdasarkan hukum II Newton serta penerapannya dalam ma-salah benda tegar

- Mempelajari gerakan pada benda tegar

- Mempelajari momentum sudut benda tegar - Mempelajari keseimbangan benda tegar

2.

3.

Fluida statis

Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan de-ngan fluida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

- Menjelaskan sifat-sifat fluida statis, antara lain tekanan, tekanan hidrostatis, hukum Pascal, ga-ya apung, dan hukum Archimedes

- Menjelaskan penerapan hukum

Archimedes pa-da benda mengapung, tenggelam, dan melayang

- Menjelaskan tegangan permukaan pada benda cair

- Menjelaskan gejala viskositas atau kekentalan zat cair melalui hukum Stokes

Fluida dinamis

Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan de-ngan fluida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

- Menjelaskan konsep fluida ideal

- Menjelaskan persamaan kontinuitas dan Bernoulli pada fluida ideal

- Menjelaskan fluida tidak bergerak dan fluida me-ngalir pada pipa datar

(12)

Fisika XI No. Kompetensi Dasar dan Indikator

Kriteria Ketuntasan Minimal

Kriteria Penetapan Ketuntasan _Nilai KKM (%) Kompleksitas Daya Dukung Intake

4.

5.

Gas ideal

Mendeskripsikan sifat-sifat gas ideal monoatomik

- Menjelaskan gas ideal yang tersedia di alam se-mesta

Hukum termodinamika

Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hukum termodinamika

- Menganalisis keadaan gas karena perubahan su-hu, tekanan, dan volume

- Memformulasikan hukum I termodinamika dan penerapannya

- Mengaplikasikan hukum I dan II termodinamika pada masalah fisika sehari-hari

- Memformulasikan siklus mesin Carnot

- Merumuskan proses reversibel dan tidak rever-sibel

Catatan: Poin kriteria penetapan ketuntasan diisi guru masing-masing sesuai KKM yang akan dicapai di tingkat sekolahnya

(13)

PENETAPAN KRITERIA KETUNTASAN MINIMAL

PER STANDAR KOMPETENSI DAN KOMPETENSI DASAR

Satuan Pendidikan : SMA Mata Pelajaran : Fisika

No. Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar

Kriteria Ketuntasan Minimal

Kriteria Penetapan Ketuntasan _{Nilai KKM} (%) Kompleksitas Daya Dukung Intake

1. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah - Memformulasikan hubungan antara konsep

torsi, momentum sudut, dan momen inersia, berdasarkan hukum II Newton serta penerap-annya dalam masalah benda tegar

2.

- Menganalisis hukum-hukum yang berhubung-an dengberhubung-an fluida statis dberhubung-an dinamis serta pe-nerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Menerapkan konsep termodinamika dalam me-sin kalor

- Mendeskripsikan sifat-sifat gas ideal mono-atomik

- Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hukum termodinamika

Catatan: Poin kriteria penetapan ketuntasan diisi guru masing-masing sesuai KKM yang akan dicapai di tingkat sekolahnya

(14)

Fisika XI

PROGRAM TAHUNAN

Semester No. Materi Pokok/Kompetensi Dasar Alokasi Waktu Keterangan

1 1.

2.

3.

4.

5.

Analisis gerak

- Menganalisis gerak lurus, gerak melingkar, dan gerak parabola dengan menggunakan vektor

Gravitasi planet dalam sistem tata surya

- Menganalisis keteraturan gerak planet dalam tata surya berdasarkan hukum-hukum Newton

Elastisitas dan gerak harmonis sederhana

- Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan - Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran

Usaha, energi, dan daya

- Menganalisis hubungan antara usaha, perubahan energi dengan hukum kekekalan energi mekanik

- Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik untuk menganalisis gerak dalam kehidupan sehari-hari

Momentum, impuls, dan tumbukan

- Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan

12 JP

6 JP

Jumlah 36 JP

2 5.

6.

7.

8.

9.

Dinamika gerakan dan keseimbangan benda tegar - Memformulasikan hubungan antara konsep torsi,

mo-mentum sudut, dan momen inersia, berdasarkan hukum II Newton serta penerapannya dalam masalah benda tegar Fluida statis

- Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan flu-ida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidup-an sehari-hari

Fluida dinamis

- Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan flu-ida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidup-an sehari-hari

Teori kinetik gas

- Mendeskripsikan sifat-sifat gas ideal monoatomik

Hukum termodinamika

- Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan me-nerapkan hukum termodinamika

8 JP

4 JP

Jumlah 32 JP

(15)

PROGRAM SEMESTER

No. Kompetensi DasarMateri Pokok dan J m l. J a m

Januari Februari Maret April Mei Juni Juli

Ket.

1 2 3 4 1 3 4 5 2 3 1 2 3 4 2 3 4 1 2 4 1 2 3

1.... Dinamika gerakan dan keseimbangan benda tegar

- Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, mo-mentum sudut, dan momen iner-sia, berdasarkan hukum II Newton serta penerapan-nya dalam masa-lah benda tegar

8 x x x

P

e

rs

ia

pa

n

P

en

er

im

a

an

R

ap

or

2 Fluida statis

- Menganalisis hu-kum-hukum yang berhubungan de-ngan fluida statis dan dinamis serta penerapannya da-lam kehidupan se-hari-hari

8 x x x

3.... Fluida dinamis

- Menganalisis hu-kum-hukum yang berhubungan de-ngan fluida statis dan dinamis serta penerapannya da-lam kehidupan se-hari-hari

8 x x x

4. Teori kinetik gas - Mendeskripsikan

sifat-sifat gas ideal monoatomik

(16)

Fisika XI

No. Kompetensi DasarMateri Pokok dan J m l. J a m

Januari Februari Maret April Mei Juni Juli

Ket.

1 2 3 4 1 3 4 5 2 3 1 2 3 4 2 3 4 1 2 4 1 2 3

5.. Hukum termodinami-ka

- Menganalisis per-ubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hu-kum termodina-mika

4 x x

Jumlah 2 8

Keterangan:

: Kegiatan tengah semester

: Ujian nasional/sekolah

: Ujian nasional susulan

: Latihan ulangan semester 2

: Ulangan semester 2

: Libur semester 2

(17)

RINCIAN MINGGU EFEKTIF

I.

Jumlah minggu dalam semester 2

No. Bulan Jumlah Minggu

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Januari Februari Maret April Mei Juni Juli

2 5 4 4 5 4 1

Jumlah Total 25

II.

Jumlah minggu tidak efektif dalam semester 2

No. Kegiatan Jumlah Minggu

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Kegiatan tengah semester Ujian nasional/sekolah Ujian nasional susulan Latihan ulangan semester 2 Ulangan semester 2 Persiapan penerimaan rapor Libur semester 2

1 1 1 1 1 1 3

Jumlah Total 9

III. Jumlah minggu efektif dalam semester 2

Jumlah minggu dalam semester 2 – jumlah minggu tidak efektif dalam semester 2 = 25 minggu – 9 minggu

= 16 minggu efektif

(18)

Fisika XI

Standar Kompetensi: 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Pembelajaran Kegiatan

Pembelajaran Indikator Penilaian Waktu

Sumber Belajar

2.1Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, mo-mentum sudut, dan momen iner-sia, berdasarkan hukum II Newton serta penerapan-nya dalam masa-lah benda tegar

- Dinamika ge-rakan dan ke-seimbangan benda tegar

- Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan tentang g erak-an pada benda tegar

- Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan tentang m o-mentum sudut benda tegar - Melalui diskusi,

siswa dapat menjelaskan tentang k eseim-bangan benda tegar

- Mempelajari gerakan pada benda tegar

- Mempelajari momentum su-dut benda te-gar - Mempelajari keseimbangan benda tegar Jenis: - K uis - T ugas Individu - T ugas Kelompok - U langan Bentuk Instrumen: - T es Tertulis PG - T es Tertulis Uraian

8 x 45’ Sumber:

- B uku Paket - B uku referen-si lain - L KS Tuntas 2.2 Menganalisis hukum-hukum yang berhu-bungan dengan fluida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidup-an sehari-hari

- Fluida

statis

- Melalui diskusi, siswa dapat

menjelaskan tentang tekan-an

- Melalui disku-si, siswa dapat

menjelaskan tentang tekan-an hidrostatis

menjelaskan tentang hukum Pascal

menjelaskan tentang gaya apung dan hu-kum Archime-des

menjelaskan tentang benda

- Menjela

skan sifat-sifat fluida statis, antara lain tekanan, tekanan hidro-statis, hukum Pascal, gaya apung, dan hukum Archi-medes

- Menjela

skan

penerapan hu-kum Archime-des pada ben-da menga-pung, tengge-lam, dan mela-yang

- Menjela

skan tegangan per-mukaan pada benda cair

- Menjela

skan gejala kapila-ritas zat cair Jenis: - K uis - T ugas Individu - T ugas Kelompok - U langan Bentuk Instrumen: - T es Tertulis PG - T es Tertulis Uraian

12 x 45’ Sumber:

(19)

Dasar Pembelajaran Pembelajaran Indikator Penilaian Waktu Belajar

mengapung, tenggelam, dan melayang

menjelaskan tentang tegang-an permukategang-an zat cair

menjelaskan tentang gejala kepilaritas

menjelaskan tentang hukum Stokes

- Menjela

(20)

Fisika XI

Dasar Pembelajaran Pembelajaran Indikator Penilaian Waktu Belajar

2.3 Menganalisis hukum-hukum yang berhu-bungan dengan fluida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidup-an sehari-hari

- Fluida

dinamis

menjelaskan tentang konsep fluida ideal

menjelaskan tentang persa-maan kontinu-itas

menjelaskan tentang persa-maan Bernoulli

menjelaskan tentang aplikasi asas Bernoulli

- Menjela

skan konsep fluida ideal

- Menjela

skan persamaan kontinuitas dan Bernoulli pada fluida ideal

- Menjela

skan fluida tidak ber-gerak dan flui-da mengalir pada pipa da-tar

- Menjela

skan aplikasi asas Bernoulli da-lam kehidupan sehari-hari Jenis: - K uis - T ugas Individu - T ugas Kelompok - U langan Bentuk Instrumen: - T es Tertulis PG - T es Tertulis Uraian

8 x 45’ Sumber:

- B uku Paket - B uku referen-si lain - L KS Tuntas

Standar Kompetensi: 3. Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

Kompetensi

Dasar Materi Pokok/Pembelajaran PembelajaranKegiatan Indikator Penilaian Waktu SumberBelajar

3.1 Mendeskripsikan sifat-sifat gas ideal monoatomik

- Teori kinetik gas

menjelaskan tentang gas ideal

menjelaskan tentang persa-maan keadaan gas ideal

menjelaskan tentang teori ki-netik gas

- Menjela

skan gas ideal yang tersedia

di a-lam semesta - Menjela skan persamaan gas ideal - Menjela skan teori kinetik gas ideal

- Menjela

skan energi dalam gas ideal Jenis: - K uis - T ugas Individu - T ugas Kelompok - U langan Bentuk Instrumen: - T es Tertulis PG - T es Tertulis Uraian

8 x 45’ Sumber:

- B uku Paket - B uku referen-si lain - L KS Tuntas - Melalui diskusi, siswa dapat

(21)

Dasar Pembelajaran Pembelajaran Indikator Penilaian Waktu Belajar

3.2 Menganalisis per-ubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hu-kum termodina-mika

- Hukum termo-dinamika

menjelaskan tentang usaha gas

menjelaskan tentang hukum I termodinamika

menjelaskan tentang pene-rapan hukum I termodinamika

menjelaskan tentang kapasi-tas kalor

- Melalui disku-si, siswa dapat

menjelaskan tentang siklus Carnot

menjelaskan tentang hukum II termodina-mika

menjelaskan tentang prinsip dasar pendingin dan lemari es

- Mengan

alisis keadaan gas karena peru-bahan suhu, tekanan, dan volume

- Mengga

mbar-kan perubahan keadaan gas dalam diagram P-V, V-T, dan P-T

- Memfor

mulasikan hukum I ter-modinamika dan penerap-annya

- Mengapl

ikasikan hukum I dan II termodi-namika pada masalah fisika sehari-hari Jenis: - K uis - T ugas Individu - T ugas Kelompok - U langan Bentuk Instrumen: - T es Tertulis PG - T es Tertulis Uraian

4 x 45’ Sumber:

- B uku Paket - B uku referen-si lain - L KS Tuntas ………. Mengetahui

(22)

Fisika XI

RENCANA PELAKSANAAN

PEMBELAJARAN

Bab 1

Dinamika Gerakan dan Keseimbangan Benda Tegar

Mata Pelajaran : Fisika Kelas/Semester : XI/2

Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah Kompetensi Dasar : Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia,

berdasarkan hukum II Newton serta penerapannya dalam masalah benda tegar Indikator : - Mempelajari gerakan pada benda tegar

- Mempelajari momentum sudut benda tegar - Mempelajari keseimbangan benda tegar Alokasi Waktu : 8 jam pelajaran (4 x pertemuan)

A. Tujuan Pembelajaran

- Siswa dapat menjelaskan gerakan pada benda tegar - Siswa dapat menjelaskan momentum sudut benda tegar - Siswa dapat menjelaskan keseimbangan benda tegar Karakter siswa yang diharapkan:

- Siswa dapat disiplin (dicipline), rasa hormat dan perhatian (respect), tekun (diligence), tanggung jawab (responsibility), dan ketelitian (carefulness)

B. Materi Pembelajaran

Dinamika gerakan dan keseimbangan benda tegar

Pertemuan Ke-1 dan 2

1. Benda tegar adalah benda atau susunan partikel di mana jarak antarpartikel selalu tetap. Contoh, air bukan merupakan benda tegar tetapi es yang terbentuk dari air adalah benda tegar.

2. Benda tegar bisa mengalami gerak translasi, rotasi, atau kedua-duanya (menggelinding).

3. Gerak translasi terjadi pada benda yang bergeser (bergerak lurus). Gerak translasi merupakan gerak yang memenuhi hukum II Newton ( = 0).

4. Gerak rotasi merupakan gerak yang memiliki lintasan melingkar dan terletak pada sumbu putar. Sumbu putar dapat diartikan sebagai suatu garis lurus yang melalui pusat lingkaran dan tegak lurus pada bidang lingkaran. Benda yang melakukan gerak rotasi juga dipengaruhi oleh gaya.

5. Gaya yang menyebabkan benda berotasi adalah gaya putar yang disebut momen gaya atau torsi. 6. Dalam gerak rotasi, penyebab berputarnya benda disebut momen gaya atau torsi.

7. Momen gaya atau torsi didefinisikan sebagai kecenderungan gaya memutar benda terhadap as (sumbu) atau porosnya.

8. Arah momen gaya memenuhi kaidah tangan kanan.

9. Genggaman jari bertindak sebagai arah rotasi sedangkan ibu jari bertindak sebagai arah momen gaya. 10. Arah momen gaya sering juga dinyatakan menurut arah putarannya.

11. Momen gaya yang menghasilkan putaran searah jarum jam dinyatakan positif (+) dan yang berlawanan arah jarum jam dinyatakan negatif (-).

12. Pada gerak linear, ukuran inersia suatu benda (kecenderungan untuk mempertahankan keadaannya) ditentukan oleh massa benda. Untuk gerak rotasi, ukuran inersia suatu benda selain ditentukan oleh massa benda juga dipengaruhi oleh pola distribusi massa terhadap sumbu rotasi yang disebut momen inersia.

(23)

yang menyebabkan partikel tersebut mengalami percepatan tangensial sebesar at, maka sesuai dengan hukum II

Newton tentang gerak memenuhi persamaan berikut: = m . at.

15. Kopel merupakan pasangan dua buah gaya yang sejajar dan sama besar, namun memiliki arah yang berlawanan.

16. Apabila kopel bekerja pada suatu benda, maka dapat menghasilkan gerak rotasi pada suatu benda. 17. Besar momen kopel (M) didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya F dengan jarak antara kedua gaya d. 18. Setiap benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik. Energi kinetik yang dimiliki oleh benda yang berotasi

disebut energi kinetik rotasi, yang besarnya dapat diturunkan dari energi kinetik translasi.

19. Selama bola melakukan gerak menggelinding tanpa slip, maka pada dasarnya bola tersebut telah melakukan gabungan dua gerakan langsung yaitu bergeser (translasi) dan berputar (berotasi).

20. Bola menggelinding tanpa slip, jika jarak yang ditempuh bola sama dengan panjang busur yang ditempuh bola selama menggelinding.

21. Besarnya energi kinetik yang dimiliki benda merupakan jumlah energi kinetik rotasi dengan energi kinetik translasi.

22. Momentum merupakan besaran yang menyatakan hasil kali antara massa dengan kecepatan gerak suatu benda. 23. Momentum dibagi menjadi dua, yaitu momentum linear dan momentum sudut. Momentum sudut dan momentum

linear merupakan besaran vektor.

24. Momentum sudut dilambangkan dengan huruf L dengan satuan kg m/s2_.

25. Sebuah titik partikel dengan massa m melakukan gerak melingkar berubah beraturan karena pengaruh gaya F sehingga menghasilkan percepatan sudut sebesar at.

26. Besaran m . r2 disebut momen inersia atau momen kelembaman dari partikel bermassa m yang melakukan gerak rotasi dengan jari-jari r, yang diberi lambang I, dan F.r adalah momen gaya F terhadap titik tertentu.

27. Pada gerak translasi, selama benda bergerak jika tidak ada gaya luar yang bekerja maka momentum linear total sistem tersebut adalah konstan ( m.a = konstan).

28. Pada gerak rotasi, jika selama benda bergerak rotasi, resultan torsi yang bekerja pada benda sama dengan nol maka momentum sudut total sistem adalah konstan.

Pertemuan Ke-3 dan 4

1. Partikel adalah benda yang ukurannya dapat diabaikan sehingga dapat digambarkan sebagai suatu titik materi. Akibatnya, jika gaya bekerja pada partikel maka titik tangkap gaya berada tepat pada partikel-partikel tersebut. 2. Suatu partikel dikatakan dalam keadaan seimbang apabila resultan gaya yang bekerja pada partikel sama dengan

nol, yaitu memenuhi hukum I Newton tentang gerak.

3. Apabila partikel berada pada bidang xyz, maka syarat keseimbangan adalah resultan gaya pada komponen sumbu x, sumbu y, dan sumbu z sama dengan nol.

4. Jika pada sebuah benda tegar bekerja beberapa buah gaya dan benda tegar dalam keadaan seimbang maka benda tegar tersebut memenuhi syarat keseimbangan rotasi dan syarat keseimbangan translasi.

5. Macam keseimbangan benda ada tiga, yaitu keseimbangan stabil, labil, dan indeferen (netral). 6. Jika pada sebuah benda dikenai gaya maka benda tersebut dapat menggeser atau mengguling.

C. Metode Pembelajaran

Diskusi kelompok, tanya jawab, inkuiri, dan penugasan

D. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran

Pendahuluan

Apersepsi:

Siswa diberi penjelasan mengenai gerakan dan momentum sudut benda tegar Motivasi:

Memotivasi akan pentingnya menguasai materi ini dengan baik, untuk membantu siswa dalam menjelaskan gerakan pada benda tegar

Kegiatan Inti

Eksplorasi:

1. Dengan informasi dari guru, siswa diajak mengidentifikasi gerakan pada benda tegar

2. Guru memfasilitasi terjadinya interaksi antarpeserta didik serta antara peserta didik dengan guru, lingkungan, dan sumber belajar lainnya; secara tekun (diligence), tanggung jawab (responsibility), dan memiliki nilai ketelitian (carefulness)

3. Guru melibatkan peserta didik secara aktif dalam setiap kegiatan pembelajaran Elaborasi:

1. Siswa diajak untuk menjelaskan momentum sudut benda tegar

2. Dengan berdiskusi, siswa diajak untuk menjelaskan momentum sudut benda tegar

3. Guru mengajak siswa untuk mengerjakan tugas latihan soal-soal tentang gerakan dan momentum sudut benda tegar pada buku lks dan buku penunjang lainnya

Konfirmasi:

1. Guru bertanya jawab tentang hal-hal yang belum diketahui siswa

(24)

Fisika XI

4. Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk pembelajaran remidi, program pengayaan, layanan konseling dan/atau memberikan tugas baik tugas individual maupun kelompok sesuai dengan hasil belajar peserta didik

5. Guru menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya Pertemuan Ke-3 dan 4

Pendahuluan

Apersepsi:

Siswa diberi penjelasan tentang keseimbangan benda tegar Motivasi:

Memotivasi akan pentingnya menguasai materi ini dengan baik, untuk membantu siswa dalam menjelaskan tentang keseimbangan pada benda tegar

Kegiatan Inti

Eksplorasi:

1. Dengan informasi dari guru, siswa diajak mengidentifikasi keseimbangan pada benda tegar

1. Siswa diajak untuk menjelaskan keseimbangan pada benda tegar

2. Dengan berdiskusi, siswa diajak menjelaskan keseimbangan pada benda tegar

3. Guru mengajak siswa untuk mengerjakan tugas latihan soal-soal tentang keseimbangan pada benda tegar pada buku lks dan buku penunjang lainnya

Konfirmasi:

2. Guru bersama siswa bertanya jawab meluruskan kesalahan pemahaman, memberikan penguatan, dan penyimpulan

Penutup

1. Dengan bimbingan guru siswa diminta untuk membuat rangkuman materi 2. Siswa dan guru melakukan refleksi

3. Guru memberikan tugas rumah (PR)

5. Guru menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya

E. Alat dan Bahan

1. Alat :

-2. Sumber belajar : - Buku paket

- Buku lain yang relevan - LKS Tuntas

F. Penilaian

1. Teknik/jenis : kuis dan tugas individu 2. Bentuk instrumen : pertanyaan lisan dan tes tertulis 3. Instrumen/soal:

1. Apa yang dimaksud inersia rotasi? 2. Jelaskan pengertian torsi!

3. Apakah perbedaan antara titik berat dan titik massa? 4. Sebutkan dua macam keseimbangan dinamis!

5. Bagaimana sebuah benda dapat dikatakan mengalami rotasi?

Perhitungan nilai akhir dalam skala 0 – 100 adalah sebagai berikut: Nilai akhir = perolehan skor : skor maksimum (70) x skor ideal (100)

Untuk siswa yang tidak memenuhi syarat penilaian KKM maka diadakan Remidi.

(25)

(26)

Fisika XI

RENCANA PELAKSANAAN

PEMBELAJARAN

Bab 2

Fluida Statis

Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah Kompetensi Dasar : Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamis serta

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Indikator : - Menjelaskan sifat-sifat fluida statis, antara lain tekanan, tekanan hidrostatis, hukum Pascal, gaya apung, dan hukum Archimedes

- Menjelaskan penerapan hukum Archimedes pada benda mengapung, tenggelam, dan melayang

- Menjelaskan tegangan permukaan pada benda cair

- Menjelaskan gejala viskositas atau kekentalan zat cair melalui hokum Stokes

Alokasi Waktu : 8 jam pelajaran (4 x pertemuan)

A. Tujuan Pembelajaran

- Siswa dapat menjelaskan sifat-sifat fluida statis, antara lain tekanan, tekanan hidrostatis, hukum Pascal, gaya apung, dan hukum Archimedes

- Siswa dapat menjelaskan penerapan hukum Archimedes pada benda mengapung, tenggelam, dan melayang

- Siswa dapat menjelaskan tegangan permukaan pada benda cair

- Siswa dapat menjelaskan gejala kapilaritas zat cair

- Siswa dapat menjelaskan gejala viskositas atau kekentalan zat cair melalui hukum Stokes

Karakter siswa yang diharapkan:

B. Materi Pembelajaran Fluida statis

Pertemuan Ke-5 s.d. 8

1. Tekanan dapat diartikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu bidang secara tegak lurus dibagi dengan luas bidang kerja tersebut.

2. Tekanan merupakan besaran skalar sedangkan gaya merupakan besaran vektor.

3. Satuan tekanan menurut sistem internasional (SI) dinyatakan dalam Pascal (Pa) dengan 1 Pa = 1 N/m2_.

4. Berdasarkan hukum pokok hidrostatika, menyatakan bahwa semua titik yang terletak pada bidang datar di dalam satu zat cair memiliki tekanan yang sama.

5. Seorang ilmuwan Prancis bernama Blaise Pascal (1623-1662) menyatakan prinsip yang dialami fluida statis, sebagai berikut: “tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar”.

6. Berdasarkan hukum Pascal diperoleh prinsip bahwa dengan memberikan gaya yang kecil akan dihasilkan gaya yang lebih besar. Prinsip ini dimanfaatkan dalam dongkrak hidrolik.

7. Berdasarkan hukum Pascal, tekanan yang diberikan akan diteruskan ke segala arah sama besar, sehingga pada pengisap besar dihasilkan gaya F2 ke atas yang besarnya: F2 = P2. A2.

8. Alat-alat bantu manusia yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Pascal adalah dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil, mesin penggerak hidrolik, dan rem hidrolik pada mobil.

9. Besarnya gaya apung merupakan selisih berat benda di udara dikurangi berat benda di dalam cairan/fluida. Secara matematis besarnya gaya apung dirumuskan sebagai berikut: FA = wud - wair.

10. Gaya apung disebut dengan gaya Archimedes.

(27)

tercelup sebagian atau seluruhnya di dalam fluida mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan.

13. Gaya apung dan gaya berat yang bekerja pada suatu benda dicelupkan ke dalam fluida akan mengakibatkan benda tersebut mengalami peristiwa mengapung, tenggelam, atau melayang ketika berada di dalam zat cair. 14. Benda dikatakan terapung jika sebagian benda tercelup di dalam zat cair. Jika volume yang tercelup sebesar Vf,

maka gaya ke atas oleh zat cair yang disebabkan oleh volume benda yang tercelup sama dengan berat benda. 15. Benda dikatakan melayang jika seluruh benda tercelup ke dalam zat cair, tetapi tidak menyentuh dasar zat cair.

Sebuah benda akan melayang dalam zat cair apabila gaya ke atas yang bekerja pada benda sama dengan berat benda.

16. Benda dikatakan tenggelam, jika benda berada di dasar zat cair. Sebuah benda akan tenggelam ke dalam suatu zat cair apabila gaya ke atas yang bekerja pada benda lebih kecil daripada berat benda.

17. Benda dikatakan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat cair.

18. Dalam air terjadi gaya kohesi atau gaya menarik antarpartikel sejenis, tetapi pada permukaannya gaya tarik-menarik ini hanya ke arah bawah dan ke samping, serta tidak terjadi gaya tarik-tarik-menarik dari sisi atas (hal ini karena pada sisi atas tidak ada partikel air). Hal tersebut berdampak pada resultan gayanya yang hanya menuju ke bawah dan berakibat seakan-akan di permukaan terbentuk lapisan yang elastis dan ketat. Hal inilah yang dinamakan sebagai tegangan permukaan.

19. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai kecenderungan permukaan air (zat cair) untuk menegang sehingga permukaan zat cair tersebut seperti tertutupi oleh lapisan elastis.

20. Kapilaritas adalah suatu peristiwa naiknya air atau turunnya air (zat cair) dalam tabung kapiler.

21. Hukum Stokes merupakan studi tentang viskositas (kekentalan) zat cair. C. Metode Pembelajaran

D. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran

Pendahuluan

Apersepsi:

Siswa diberi penjelasan mengenai fluida statis beserta penerapannya Motivasi:

Memotivasi akan pentingnya menguasai materi ini dengan baik, untuk membantu siswa dalam menjelaskan tekanan beserta penerapannya

Kegiatan Inti

Eksplorasi:

1. Dengan informasi dari guru, siswa diajak mengidentifikasi tekanan (pada ruang tertutup atau hukum Pascal) dan tekanan pada ruang terbuka (tekanan hidrostatis)

1. Siswa diajak untuk menjelaskan gaya apung dan hukum Archimedes (mengapung, tenggelam, dan melayang) 2. Dengan berdiskusi, siswa diajak untuk menjelaskan tegangan permukaan zat cair, gejala kapilaritas, dan hokum

Stokes

3. Guru mengajak siswa untuk mengerjakan tugas latihan soal-soal tentang fluida statis beserta penerapannya pada buku lks dan buku penunjang lainnya

Konfirmasi:

Penutup

E. Alat dan Bahan

1. Alat :

(28)

Fisika XI

1. Sebutir tetes hujan di mana jari-jari tetes hujan 0,5 mm; massa jenis udara 1,30 kg/m; dan koefisien viskositas udara 1,8 x 105_{Pa s (g = 10 m/s}2_{). Tentukan kecepatan terminal butir tetes hujan tersebut!}

2. Segumpal es dalam keadaan mengapung di tengah laut, massa jenisnya 900 kg/m3_{. Jika massa jenis air}

laut dianggap 1.000 kg/m3_{dan volume es yang menonjol di atas permukaan air laut 800 m}3_{, maka tentukan}

volume es seluruhnya!

3. Berapakah besarnya gaya yang diperlukan untuk menekan sebuah balok kayu agar tenggelam ke dalam air jika massa balok 7 kg dan massa jenisnya 750 kg/m3_{(g = 9,8 m/s}2_)?

4. Sebuah dongkrak hidrolik mempunyai dua buah torak yang masing-masing luas penampangnya 25 cm2

dan 45 cm2_{. Pada torak yang kecil diberi gaya sebesar 200 N ke bawah. Berapakah gaya yang bekerja}

pada torak yang besar?

5. Sebuah kawat berbentuk U dengan panjang 10 cm dicelupkan ke dalam air sabun. Untuk menarik air itu diperlukan gaya tambahan sebesar 0,015 N. Hitung tegangan permukaan cairan sabun tersebut!

Perhitungan nilai akhir dalam skala 0 – 100 adalah sebagai berikut: Nilai akhir = perolehan skor : skor maksimum (70) x skor ideal (100)

(29)

RENCANA PELAKSANAAN

PEMBELAJARAN

Bab 3

Fluida Dinamis

Satuan Pendidikan : SMA Mata Pelajaran : Fisika Kelas/Semester : XI/2

Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah Kompetensi Dasar : Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamis serta

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari Indikator : - Menjelaskan konsep fluida ideal

- Menjelaskan persamaan kontinuitas dan Bernoulli pada fluida ideal

- Menjelaskan fluida tidak bergerak dan fluida mengalir pada pipa datar

- Menjelaskan aplikasi asas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari

A. Tujuan Pembelajaran

- Siswa dapat menjelaskan konsep fluida ideal

- Siswa dapat menjelaskan persamaan kontinuitas dan Bernoulli pada fluida ideal

- Siswa dapat menjelaskan fluida tidak bergerak dan fluida mengalir pada pipa datar

- Siswa dapat menjelaskan aplikasi asas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari

B. Materi Pembelajaran Fluida dinamis

1. Ciri-ciri umum fluida ideal, antara lain tak termampatkan (tidak kompresibel, tidak kental (nonviskos), artinya fluida ideal tidak akan mengalami gesekan antara lapisan fluida satu dengan lapisan fluida yang lain maupun dengan dinding saluran akibat gejala viskositas, alirannya tidak bergolak (turbulen), artinya fluida ideal memiliki aliran garis arus (streamline) sehingga tidak ada elemen fluida yang memiliki kecepatan sudut tertentu, dan alirannya tunak dan tidak bergantung waktu.

2. Apabila suatu fluida ideal bergerak atau mengalir di dalam suatu pipa, maka massa fluida yang masuk ke dalam pipa akan sama dengan yang keluar dari pipa selama selang waktu tertentu.

3. Persamaan Bernoulli dapat diterapkan untuk permasalahan berikut ini, yaitu fluida tak bergerak. Jika fluida tidak melakukan gerak, maka setiap saat kecepatannya akan sama dengan nol (v1 = v2 = 0), dalam hal ini maka

persamaan Bernoulli menjadi: P1 + ρ . g . h1 = P2 + ρ . g . h2, sedangkan untuk fluida tidak bergerak pada pipa mendatar, dalam kasus ini, ketinggian zat cair dalam pipa adalah konstan, yaitu h1 = h2 = 0, sehingga:

P1 + ρ . v12 = P2 + ρ . v22 → P1 - P2 = ρ . (v22 - v12).

4. Asas Bernoulli memberikan banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, antara lain tangki berlubang, alat penyemprot, karburator, venturimeter, dan pipa pitot.

C. Metode Pembelajaran

Pendahuluan

(30)

Fisika XI

Eksplorasi:

1. Dengan informasi dari guru, siswa diajak mengidentifikasi konsep fluida ideal

1. Siswa diajak untuk menjelaskan persamaan kontinuitas dan persamaan Bernoulli

2. Dengan berdiskusi, siswa diajak untuk menjelaskan aplikasi asas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari

3. Guru mengajak siswa untuk mengerjakan tugas latihan soal-soal tentang konsep fluida dinamis beserta penerapannya pada buku lks dan buku penunjang lainnya

Konfirmasi:

Penutup

E. Alat dan Bahan

1. Alat :

F. Penilaian

1. Sebuah pipa yang luas penampangnya 12 cm2_{dan 18 cm}2_{dialiri air. Pada penampang yang besar, laju}

aliran airnya adalah 4 m/s. Berapakah laju aliran air pada penampang yang kecil?

2. Sebuah pesawat terbang dengan luas penampang sayap 40 m2_{bergerak sehingga menghasilkan}

perbedaan kecepatan aliran udara pada bagian atas sayap pesawat dan bagian bawahnya, yang masing-masing besarnya 240 m/s dan 200 m/s. Berapakah besar gaya angkat pada sayap, jika massa jenis udara 1,3 kg/m3_?

3. Darah mengalir dalam pembuluh yang berjari-jari 1 cm pada kelajuan 30 cm/s. Berapakah debit aliran darah?

4. Air mengalir melalui sebuah pipa yang luas penampangnya 2 dm2_{dengan kecepatan 2 m/s. Tentukan massa}

air yang mampu ditampung selama 2 menit jika massa jenis air 1 g/cm3!

5. Sebuah pipa mendatar memiliki dua bagian diameter yang berbeda masing-masing 6 cm dan 3 cm. Jika pada diameter besar air memiliki kecepatan 1 m/s dan tekanan 150 kPa, hitunglah kecepatan dan tekanan air pada diameter kecil!

Perhitungan nilai akhir dalam skala 0 – 100 adalah sebagai berikut: Nilai akhir = perolehan skor : skor maksimum (70) x skor ideal (100)

(31)

RENCANA PELAKSANAAN

PEMBELAJARAN

Bab 4

Teori Kinetik Gas

Standar Kompetensi : Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

Kompetensi Dasar : Mendeskripsikan sifat-sifat gas ideal monoatomik

Indikator : - Menjelaskan gas ideal yang tersedia di alam semesta

A. Tujuan Pembelajaran

- Siswa dapat menjelaskan gas ideal yang tersedia di alam semesta - Siswa dapat menjelaskan persamaan gas ideal

- Siswa dapat menjelaskan teori kinetik gas ideal

- Siswa dapat menjelaskan energi dalam gas ideal

B. Materi Pembelajaran Teori knatik gas

1. Semua gas dengan komposisi kimia apa pun pada suhu tinggi dan tekanan rendah cenderung memperlihatkan suatu hubungan sederhana tertentu di antara sifat-sifat makroskopisnya, yaitu tekanan, volume, dan suhu. Hal ini menganjurkan adanya konsep tentang gas ideal yang memiliki sifat makroskopis yang sama pada kondisi yang sama.

2. Gas ideal adalah gas yang memenuhi asumsi-asumsi, antara lain suatu gas terdiri dari partikel-partikel yang disebut molekul dan setiap molekul adalah identik (sama) sehingga tidak dapat dibedakan dengan molekul lainnya, molekul-molekul gas bergerak secara acak dan memenuhi hukum gerak Newton, jumlah seluruh molekul gas sangat banyak tetapi tidak terjadi gaya interaksi antarmolekul, ukuran molekul gas sangat kecil sehingga dapat diabaikan terhadap ukuran wadah, molekul gas terdistribusi merata pada seluruh ruangan dalam wadah, dan setiap tumbukan yang terjadi (antara molekul dengan molekul atau antara molekul dengan dinding wadah) adalah elastis sempurna.

3. Persamaan gas ideal didasarkan pada beberapa hukum tentang gas, yaitu hukum Boyle, hukum Charles, dan hukum Gay Lussac.

4. Hukum Boyle menyatakan bahwa, apabila suhu gas yang berada dalam reservoir dijaga konstan, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya.

5. Hukum Charles menyatakan bahwa, apabila tekanan gas yang berada dalam ruang tertutup dijaga konstan, maka volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.

6. Hukum Gay Lussac menyatakan bahwa, apabila volume gas yang berada pada ruang tertutup dijaga konstan, maka tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.

(32)

Fisika XI

gas (N), sebanding dengan massa partikel gas (mo), sebanding dengan kuadrat kecepatan rata-rata, dan berbanding terbalik dengan volume gas (V).

10. Akar dari rata-rata kecepatan (rms = root means square) merupakan kecepatan efektif Vrms.

11. Energi dalam suatu gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi (energi kinetik translasi, rotasi, vibrasi, serta energi potensial elastis) yang dimiliki oleh seluruh molekul gas dalam wadah tertentu.

C. Metode Pembelajaran

Pendahuluan

Apersepsi:

Siswa diberi penjelasan mengenai teori kinetik gas Motivasi:

Memotivasi akan pentingnya menguasai materi ini dengan baik, untuk membantu siswa dalam menjelaskan teori kinetik gas

Kegiatan Inti

Eksplorasi:

1. Dengan informasi dari guru, siswa diajak mengidentifikasi konsep dan persamaan keadaan gas ideal

1. Siswa diajak untuk menjelaskan teori kinetik gas ideal

2. Dengan berdiskusi, siswa diajak untuk menjelaskan energi dalam gas ideal

3. Guru mengajak siswa untuk mengerjakan tugas latihan soal-soal tentang teori kinetik gas pada buku lks dan buku penunjang lainnya

Konfirmasi:

Penutup

E. Alat dan Bahan

1. Alat :

F. Penilaian

1. Suatu gas monoatomik sebanyak 0,2 mol berada dalam ruang tertutup pada suhu 47o_{C. Berapakah energi}

dalam gas tersebut?

2. Sebuah ban mobil pada temperatur 10oC dipompa hingga mencapai tekanan 20 kPa. Setelah 10 menit, suhunya menjadi 30o_{C. tentukan tekanan ban pada temperatur tersebut!}

3. Hitunglah volume suatu gas sebanyak 2 mol pada keadaan STP!

Perhitungan nilai akhir dalam skala 0 – 100 adalah sebagai berikut: Nilai akhir = perolehan skor : skor maksimum (70) x skor ideal (100)

(33)

NIP. NIP.

RENCANA PELAKSANAAN

PEMBELAJARAN

Bab 5

Hukum Termodinamika

Standar Kompetensi : Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

Kompetensi Dasar : Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hukum termodinamika

Indikator : - Menganalisis keadaan gas karena perubahan suhu, tekanan, dan volume

- Memformulasikan hukum I termodinamika dan penerapannya

- Mengaplikasikan hukum I dan II termodinamika pada masalah fisika sehari-hari

A. Tujuan Pembelajaran

- Siswa dapat menjelaskan keadaan gas karena perubahan suhu, tekanan, dan volume - Siswa dapat menjelaskan perubahan keadaan gas dalam diagram P-V, V-T, dan P-T - Siswa dapat menjelaskan hukum I termodinamika beserta penerapannya

- Siswa dapat menjelaskan aplikasi hukum I dan II termodinamika pada masalah fisika sehari-hari

B. Materi Pembelajaran Hukum termodinamika

1. Termodinamika merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang memusatkan perhatian pada energi (terutama energi panas) dan transformasinya.

2. Transformasi energi pada termodinamika berlandaskan pada dua hukum, yaitu hukum I termodinamika yang merupakan pernyataan lain dari hukum kekekalan energi dan hukum II termodinamika yang memberi batasan apakah suatu proses transformasi energi dapat berlangsung atau tidak.

3. Sistem adalah suatu keadaan atau benda yang menjadi pusat perhatian, sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem yang dapat memengaruhi keadaan sistem secara langsung.

4. Dalam termodinamika terdapat berbagai proses perubahan keadaan sistem, yaitu proses isotermal, isobarik, isokhorik, dan adiabatik.

5. Proses isotermal adalah proses perubahan keadaan gas dengan suhunya yang dijaga konstan. 6. Pada proses isobarik, sistem tidak mengalami perubahan tekanan/tekanan konstan (ΔP = 0).

7. Proses isokhorik adalah proses yang dialami oleh sistem tanpa adanya perubahan volume/volume konstan (V = 0) sehingga usaha oleh sistem gas adalah W = P . (ΔV).

8. Proses adiabatik merupakan proses keadaan gas dengan kalor/energi yang dijaga konstan.

9. Hukum I termodinamika, menyatakan bahwa: “untuk setiap proses, apabila kalor Q diberikan kepada sistem dan sistem melakukan usaha W, maka akan terjadi perubahan energi dalam ΔU = Q - W”.

10. Kapasitas kalor (C) suatu zat menyatakan banyaknya kalor Q yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat sebesar 1 Kelvin.

(34)

Fisika XI

keseluruhan entropi jagat raya berharga konstan ketika proses reversible terjadi dan ketika proses irreversible

terjadi penambahan entropi; dan hukum II termodinamika menurut Kelvin dan Planck yaitu dalam suatu mesin kalor tidak pernah akan terjadi pengubahan kalor yang diserap dari sebuah reservoir menjadi seluruh usaha. 13. Untuk mentransfer kalor dari reservoir dingin T2 ke reservoir panas T1, diperlukan usaha. Untuk selanjutnya:

W = Q1 - Q2, hal ini berlaku untuk reversible.

14. Koefisien performansi yaitu hasil bagi reservoir dingin dengan usaha pada sistem. C. Metode Pembelajaran

D. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran

Pendahuluan

Apersepsi:

Siswa diberi penjelasan mengenai konsep termodinamika Motivasi:

Memotivasi akan pentingnya menguasai materi ini dengan baik, untuk membantu siswa dalam menjelaskan konsep termodinamika

Kegiatan Inti

Eksplorasi:

1. Dengan informasi dari guru, siswa diajak mengidentifikasi usaha dalam gas dan hukum I termodinamika beserta penerapannya

1. Siswa diajak untuk menjelaskan kapasitas kalor, siklus Carnot, dan hukum II termodinamika 2. Dengan berdiskusi, siswa diajak untuk menjelaskan prinsip dasar pendingin ruangan dan lemari es

3. Guru mengajak siswa untuk mengerjakan tugas latihan soal-soal tentang konsep termodinamika pada buku lks dan buku penunjang lainnya

Konfirmasi:

Penutup

E. Alat dan Bahan

1. Alat :

F. Penilaian

1. Gas helium memiliki volume 5 m dan bersuhu 27o_{C dipanaskan secara isobarik hingga mencapai suhu}

87o_{C. Jika tekanan gas helium 2 x 10}5_N/m

2, maka tentukan usaha luar gas helium tersebut!

2. Suatu gas memuai dari 7 liter menjadi 8,2 liter pada tekanan tetap 2,5 x 105_{Pa. Untuk memuai dari volume}

tersebut diperlukan kalor 500 J, maka tentukan perubahan energi dalam gas!

3. Sebuah mesin kalor yang bekerja antara reservoir kalor bersuhu rendah 27o_{C dan reservoir kalor bersuhu}

tinggi T1, ditingkatkan efisiensi maksimumnya dari 25% hingga menjadi 50% dengan menaikkan suhu T1

menjadi T2. Tentukan nilai T1 dan T2!

Perhitungan nilai akhir dalam skala 0 – 100 adalah sebagai berikut: Nilai akhir = perolehan skor : skor maksimum (70) x skor ideal (100)

(35)