PEMAHAMAN SISWA KELAS X SMA ARASTAMAR AIR UPAS MENGENAI GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA SUATU BENDA SKRIPSI

(1)

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika

Disusun oleh: Yuvensius Yumin

111424040

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(2)

i

Yuvensius Yumin 111424040

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(3)

(4)

(5)

iv

“pulanglah! Dan letakkan tiang bangunanmu disana”

“seorang pria terhormat harus mampu mengungguli dirinya yang lama” by Harry Hart dalam film Kingsman

Skripsi ini ku persembahkan untuk :

 Kedua orangtua yang kucintai dengan sangat dalam, Bapak Ami dan Ibu Si Ingkan

 Kedua superhero yang menjadikanku lebih dekat dengan keluarga, Christian Yosva Namua dan adiknya Benedikta Fatma Namua

 Kedua abangku yang selalu memberikan dukungan dengan caranya masing-masing, Ignasius Arkian dan Yohanes Yunang

 Kakakku tercinta Maria Yohana Elna dan suami  Teman seperjuangan:

Destri Hardo Wahyu Pamungkas Catarina Delisa Sulistya Anggraini Putri

(6)

(7)

(8)

vii

ABSTRAK

Yuvensius Yumin. 2017. Pemahaman Siswa Kelas XI IPA SMA Arastamar Air

Upas mengenai Gaya-Gaya yang Bekerja pada Suatu Benda. Program

Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Pembimbing: Drs. Tarsisius Sarkim, M. Ed, Ph.D.

Kata Kunci : pemahaman, gaya, vektor gaya, resultan gaya.

Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap pemahaman siswa mengenai gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda. Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 7-19 November 2016. Subyek penelitian yaitu 6 siswa kelas XI IPA SMA Arastamar Air Upas yang dipilih secara acak. Peneliti melakukan penelitian secara langsung tanpa pemberian materi terlebih dahulu. Data pemahaman siswa mengenai gaya-gaya yang bekerja pada benda diperoleh dari hasil wawancara klinis. Data pemahaman siswa mengenai gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda dianalisis secara deskriptif kualitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) pemahaman siswa kelas XI IPA SMA Arastamar Air Upas mengenai gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda berbeda-beda yang diklasifikasikan menjadi paham, pemahaman kurang lengkap dan miskonsepsi (2) pertanyaan dapat digunakan untuk mengungkap pemahaman siswa.

(9)

viii

ABSTRACT

Yuvensius Yumin. 2017. Student’s Understanding about Forces that Work on the

Object on XI IPA Arastamar Air Upas Senior High School. Physics

Education Study Program, Department of Mathematics Education and Science, Faculty of Teachers Training and Education, Sanata Dharma University Yogyakarta. Advisor: Drs. Tarsisius Sarkim, M. Ed, Ph.D.

Keywords: understanding, force, force vector, force resultant.

This research was aimed to reveal student’s understanding about forces. This research was carried out on 7-19 November 2016 in Arastamar High School Air Upas. The subjects of this research is 6 students class XI IPA Arastamar High School Air Upas. The data of student’s understanding about forces that work on the object was obtained by the researcher was interviewing subject with clinical interview type. The data of student’s understanding about forces that work on the object analysed by descriptif qualitative. The results of this research show that: (1) the student’s understanding about forces that work on the object was different and can be classified by understand, incomplete and misconseption (2) question can be used reveal the student’s understanding.

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

1

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dunia pendidikan fisika terus diupayakan untuk maju. Menurut Suparno (2009: 1), beberapa cara telah diusahakan seperti: pelatihan guru fisika tentang beberapa pendekatan mengajar yang modern, yang lebih mengaktifkan siswa untuk berpikir dan membentuk pengertian mereka; penekanan model pembelajaran yang lebih bervariasi, lebih menarik dengan menggunakan bervariasi media baik yang manual maupun berbasis komputer; dibanyak tempat diusahakan ada pameran dan lomba fisika baik secara nasional dan modial seperti olimpiade fisika. Namun, demikian secara nasional kemampuan dan hasil fisika SMA belum sangat baik. Belum sangat baiknya kemampuan dan hasil fisika SMA dapat dikerenakan salah satunya yaitu kurangnya pemahaman konsep fisika oleh siswa SMA.

Dalam proses pembelajaran, pemahaman konsep fisika sangat penting dimiliki siswa. Hal ini akan sangat membantu siswa memahami materi fisika dengan baik. Apabila siswa mampu memahami konsep fisika dengan baik maka tingkat keberhasilan siswa terhadap suatu materi fisika semakin baik. Guru dapat memberikan instrumen-instrumen yang relevan dalam menggali pemahaman siswa mengenai konsep fisika SMA.

Berdasarkan uraian di atas maka penulis ingin melaksanakan sebuah penelitian yang berjudul “ PEMAHAMAN SISWA KELAS XI IPA SMA ARASTAMAR AIR UPAS MENGENAI GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA SUATU BENDA“.

(20)

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas penulis merumuskan masalah yaitu bagaimana pemahaman siswa XI IPA SMA Arastamar Air Upas mengenai gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda.

C. Tujuan Penelitian

Sesuai dengan rumusan masalah di atas maka penelitian ini bertujuan untuk mengungkap pemahaman siswa XI IPA SMA Arastamar Air Upas mengenai gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda.

D. Manfaat Penelitian

1. Bagi guru dan calon guru:

Guru dan calon guru dapat mengetahui betapa pentingnya pemahaman siswa mengenai materi fisika dalam tingkat keberhasilan fisika SMA.

2. Bagi peneliti:

Penelitian ini dapat menambah pengalaman dan pengetahuan peneliti mengenai pemahaman siswa SMA.

(21)

3

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Konsep dan Konsepsi

Menurut Berg (1991: 8), konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan manusia berfikir. Tafsiran perorangan terhadap konsep berbeda-beda. Setiap konsep tidak berdiri sendiri melainkan setiap konsep berhubungan dengan konsep-konsep yang lain. Semakin lengkap, terpadu, tepat, dan kuat hubungan antar konsep-konsep dalam kepala seseorang, semakin pandai orang itu. Konsepsi adalah tafsiran konsep oleh seseorang.

B. Miskonsepsi

Menurut Suparno (2005: 4) miskonsepsi menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah. Miskonsepsi adalah suatu konsep yang tidak sesuai dengan konsep yang diakui oleh para ahli (Suparno, 2005: 8). Bentuk miskonsepsi dapat berupa konsep awal, kesalahan, hubungan yang tidak benar antar konsep-konsep, gagasan intuitif atau pandangan yang naif (Suparno, 2005: 4).

Ada beberapa hal yang dipandang sebagai penyebab miskonsepsi. Menurut Suparno (2005: 29) secara garis besar, penyebab miskonsepsi dapat

(22)

diringkas dalam lima kelompok, yaitu siswa, guru, buku teks, konteks, dan metode mengajar. Penyebab yang berasal dari siswa dapat terdiri dari berbagai hal, seperti prakonsepsi awal, kemampuan, tahap perkembangan, minat, cara berpikir, dan teman lain. Penyebab kesalahan dari guru dapat berupa ketidakmampuan guru, kurangnya penguasaan bahan, cara mengajar yang tidak tepat atau sikap guru dalamberelasi dengan siswa yang kurang baik. Penyebab miskonsepsi dari buku teks biasanya terdapat pada penjelasan atau uraian yang salah dalam buku tersebut.

Menurut Suparno (2005: 56-57), untuk dapat membantu siswa mengatasi miskonsepsi, pertama-tama guru perlu mengerti kerangka berpikir siswa. Dengan mengetahui cara berpikir, cara menangkap dan bagaimana gagasan siswa, kita dapat mengetahui dengan tepat dimana letak miskonsepsi siswa dan kita dapat membantunya. Untuk dapat memahami gagasan siswa beberapa hal dapat dibuat:

1. Siswa dibebaskan mengungkapkan gagasan dan pemikirannya mengenai bahan yang sedang dibicarakan. Hal ini dapat dilakukan secara lisan maupun tertulis.

2. Guru memberi pertanyaan kepada siswa tentang konsep yang biasanya membuat siswa bingung dan siswa diminta menjawab secara jujur. Pertanyaan ini dapat dilakukan secara pribadi maupun umum di kelas. Dari jawaban yang jujur itu dapat dilihat apakah gagasan siswa benar atau tidak.

(23)

3. Guru mengajak siswa untuk berdiskusi tentang bahan tertentu yang biasanya mengandung miskonsepsi, dan guru membiarkan siswa berdiskusi dengan bebas. Guru memantaui dari jalannya diskusi konsep-konsep yang salah.

Langkah berikutnya adalah guru mencari penyebab atau asal dari miskonsepsi diatas, guru dapat melakukan wawancara lebih lanjut ataupun bertanya lebih lanjut bagaimana siswa mempunyai miskonsepsi tersebut. Yang biasanya dapat digunakan untuk menggali sebab miskonsepsi, antara lain:

1. Guru melakukan wawancara pribadi ataupun umum di kelas, bagaimana siswa mempunyai gagasan yang tidak tepat tersebut. 2. Melalui pertanyaan tertulis yang diberikan kepada siswa, ada

baiknya disatukan dengan miskonsepsi siswa.

Langkah terakhir adalah mencari jalan, bagaimana memperbaiki miskonsepsi siswa. Pemilihan langkah terakhir ini sangat dipengaruhi oleh penyebab dan situasi siswa sendiri.

C. Teori Konstruktivisme

Pandangan konstruktivisme menurut Kukla (Wardoyo, 2013:22) bahwa semua konsep yang didapat oleh setiap organisme merupakan suatu hasil dari proses konstruksi. Konsep yang dibangun berhubungan dengan suatu realitas. Siswa membangun pengetahuan fisis melalui inderanya: lewat pengamatan,

(24)

perabaan, penciuman, melakukan tindakan, mengolah bahan, dan membangun konsep dalam pikirannya (Suparno, 2009: 24).

Pandangan konstruktivisme (Wardoyo, 2013: 25-26) didasarkan pada filsafat tertentu terkait dengan manusia dan pengetahuan. Artinya bahwa bagaimana manusia menjadi tahu dan memiliki pengetahuan menjadi kajian penting dalam konstruktivisme. Pengetahuan dalam pandangan konstruktivisme dibentuk dari pemahaman organisme melalui proses interaksi dengan lingkungan dan orang-orang disekelilingnya.

Titik krusial lain dalam pandangan konstruktivisme adalah terkait dengan proses pembelajaran. Pandangan konstruktivisme dalam pembelajaran lebih menekankan pada proses daripada hasil pembelajaran. Artinya bahwa hasil belajar yang merupakan tujuan pembelajaran tetap dianggap penting, namun di sisi lain proses belajar yang melibatkan cara maupun strategi juga dianggap penting. Pandangan konstruktivisme menganggap bahwa belajar merupakan proses aktif untuk mengkonstruksi pengetahuan. Proses aktif tersebut sangat didukung oleh terciptanya interaksi antara peserta didik dan guru, dan interaksi antar peserta didik.

Menurut Schunk (Wardoyo, 2013:28) pembelajaran yang menggunakan pendekatan konstruktivisme menuntut agar seorang pendidik mampu menciptakan pembelajaran sedemikian rupa sehingga peserta didik dapat terlibat secara aktif dengan materi pelajaran melalui interaksi sosial yang terjalin di dalam kelas. Aktivitas siswa dalam pembelajaran konstruktivisme dapat dilakukan dengan kegiatan mengamati fenomena-fenomena,

(25)

mengumpulkan data-data, merumuskan dan menguji hipotesis-hipotesis, dan bekerjasama dengan orang lain.

Teori belajar yang konstruktivis dapat menerangkan bahwa siswa mempunyai konsepsi yang berbeda-beda walaupun mereka hidup dalam lingkungan yang sama dan mengikuti pelajaran yang sama (Berg, 1991:12).

D. Pemahaman Konsep

Pemahaman konsep dan prinsip fisika merupakan persyaratan keberhasilan siswa terhadap fisika (Simanjuntak, 2012). Menurut Wardani (2010), beberapa indikator yang menunjukkan pemahaman seseorang akan suatu konsep antara lain: 1) dapat menyatakan pengertian konsep dalam bentuk definisi menggunakan kalimat sendiri secara rinci; 2) dapat mengklasifikasikan objek-objek menurut sifat tertentu (sesuai dengan konsepnya); 3) dapat menyajikan konsep dalam berbagai bentuk representasi matematis; 4) dapat memberi contoh dan noncontoh dari konsep; 5) dapat mengembangkan syarat perlu atau syarat cukup konsep; 6) dapat menggunakan, memanfaatkan, dan memilih prosedur atau operasi tertentu; 7) dapat mengaplikasikan konsep pemecahan masalah.

E. Mengungkap Pemahaman

Beberapa cara yang digunakan untuk mengungkap pemahaman seseorang dapat dilakukan dengan berbagai cara (Suparno, 2005:121), antara lain:

(26)

1. Wawancara

Untuk melihat miskonsepsi pada siswa, guru memilih beberapa konsep fisika yang diperkirakan sulit dimengerti siswa, atau beberapa konsep fisika yang pokok dari bahan yang hendak di ajarkan. Siswa diajak untuk mengekspresikan gagasan mereka mengenai konsep-konsep tersebut. Wawancara dapat berbentuk bebas dan terstruktur. Dalam wawancara bebas, guru atau peneliti memang bebas bertanya kepada siswa dan siswa dapat dengan bebas menjawab. Urutan atau apa yang hendak ditanyakan tidak perlu dipersiapkan. Sedangkan dalam wawancara terstruktur, pertanyaan sudah disiapkan dan urutannya pun secara garis besar sudah disusun, sehinga memudahkan dalam praktiknya.

2. Peta konsep

Peta konsep dapat digunakan untuk mendeteksi miskonsepsi siswa dalam bidang fisika. Peta konsep yang mengungkapkan hubungan berarti antara konsep-konsep dan menekankan gagasan-gagasan pokok, yang disusun hirarkis, dengan jelas dapat mengungkap miskonsepsi siswa yang digambarkan dalam peta tersebut. Miskonsepsi siswa dapat diidentifikasi dengan melihat apakah hubungan antara konsep-konsep itu benar atau salah.

(27)

Menurut Suparno (2005: 126), guru dapat mempersiapkan suatu tes esai yang memuat beberapa konsep fisika yang memeang hendak diajarkan atau yang sudah diajarkan. Dari tes tersebut dapat diketahui miskonsepsi yang dibawa siswa dan dalam bidang apa. Setelah ditemukan miskonsepsinya, dapatlah beberapa siswa diwawancarai untuk lebih mendalami, mengapa mereka mempunyai gagasan seperti itu. Dari wawancara itulah akan kentara darimana miskonsepsi itu dibawa.

4. Diskusi

Untuk mengungkap pemahaman siswa dapat pula dilakukan dengan diskusi. Diskusi dapat dilakukan di dalam kelas melalui pengamatan guru. Dari diskusi itu, guru atau peneliti dapat mengerti miskonsepsi yang dipunyai siswa. Cara ini (Suparno,2005:128), lebih cocok digunakan pada kelas yang besar, dan juga sebagai penjajakan awal. Yang perlu diperhatikan oleh guru adalah membantu agar setiap siswa berani bicara untuk mengungkapkan pikiran mereka tentang persoalan yang dibahas.

F. Penelitian Sejenis

Beberapa penelitian sejenis yang pernah dilakukan dengan topik yang sama antara lain:

1. Maria Kartika Astiningsih, Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta angkatan 2011. Beliau meneliti tentang Pemahaman

(28)

Siswa tentang konsep Gaya. Penelitian ini berupa studi kasus yang dilakukan pada 4 orang siswa kelas XI IPA yang diambil dari beberapa sekolah SMA yang ada di Yogyakarta. Tujuan penelitian tersebut yaitu untuk mengungkap pemahaman siswa tentang gaya. Hasil penelitiannya adalah sebagai berikut:

a. Pemahaman siswa tentang konsep gaya berbeda-beda yang diklasifikasikan menjadi miskonsepsi, pemahaman kurang lengkap, dan pemahaman yang baik

b. Pertanyaan dapat digunakan untuk mengungkap pemahaman siswa

c. Pertanyaan dapat membuat pemahaman siswa berkembang d. Mengajar dapat dilakukan dengan cara bertanya

2. Maria Febriyanti, Pendidikan Fisika Univesrsitas Sanata Dharma Yogyakarta angkatan 2011. Beliau meneliti tentang Pemahaman Siswa tentang gerak vertikal. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif yang dilakukan pada 4 orang siswa kelas XI IPA yang diambil dari beberapa sekolah SMA yang ada di Yogyakarta. Tujuan penelitian tersebut yaitu untuk mengungkap pemahaman siswa tentang gerak vertikal. Hasil penelitiannya adalah sebagai berikut:

a. Dengan wawancara yang berkembang akan menghasilkan kemendalaman pertanyaan

(29)

b. Dengan kemendalaman pertanyaan, peneliti mudah menangkap pemikiran siswa dan mampu membantu siswa mengkonstruksi pikirannya sendiri.

G. Materi

1. Vektor

Sebuah vektor digambarkan dengan sebuah anak panah yang tediri dari pangkal dan ujung. Panjang anak panah menyatakan nilai vektor dan arah anak panah (dari pangkal ke ujung) menyatakan arah vektor.

Pangkal ujung Gambar 1. gambar vektor

Vektor dapat dijumlahkan dengan metode poligon. Aturan penjumlahan vektor dengan metode poligon adalah sebagai berikut:  Lukis salah satu vektor (vektor pertama)

 Lukis vektor kedua dengan pangkalnya diujung vektor pertama; lukis vektor ketiga dengan pangkalnya terletak pada ujung vektor kedua; dan seterusnya sampai semua vektor yang akan dijumlahkan telah dilukis

 Vektor hasil penjumlahan (resultan) didapat dengan menghubungkan pangkal vektor pertama dengan ujung vektor terakhir.

(30)

R B

A Gambar 2. vektor resultan

Keterangan:

A : vektor pertama B : vektor kedua

R : vektor hasil penjumlahan (resultan)

Cara menentukan besar resultan dua buah vektor dengan teliti adalah dengan menggunakan rumus.

B

b α R a A

Gambar 3. vektor resultan dengan rumus

Rumus yang dapat digunakan untuk menentukan nilai resultan adalah

R = a2b22abcos (1) Keterangan:

(31)

a : nilai vektor A b : nilai vektor B

α : sudut apit

2. Gaya

a. Representasi gaya

Gaya direpresentasikan dengan sebuah anak panah. Arah anak panah menggambarkan arah gaya dan panjang anak panah menggambarkan nilai gaya. Semakin panjang anak panah maka gaya yang bekerja semakin besar.

F gaya F arahnya ke kanan

-F gaya F arahnya ke kiri

-2F gaya 2F arahnya ke kiri Gambar 4. gambar representasi gaya

b. Gaya dan pengaruhnya pada benda

Gaya didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan. Apabila gaya dikenakan pada sebuah benda, maka gaya akan mempengaruhi benda tersebut. Gaya dapat mengubah kecepatan benda, mengubah arah gerak benda, mengubah bentuk suatu benda, dan dapat mengubah ukuran suatu benda. Gaya yang mempengaruhi benda antara lain:

(32)

 Gaya luar; gaya yang diberikan pada benda.

 Gaya berat; gaya yang bekerja pada benda akibat gravitasi bumi dan arahnya menuju pusat bumi.

 Gaya normal; gaya kontak yang tegak lurus bidang dan segaris dengan pusat massa. Gaya normal tidak selalu berlawanan arah dengan gaya berat.

 Gaya gesek; gaya yang terjadi akibat gesekan. Gaya gesek berlawanan arah dengan arah gerak benda.

c. Titik tangkap gaya

Karena benda dipandang sebagai sebuah titik maka titik tangkap semua gaya yang bekerja pada benda terletak pada pusat massanya.

Titik tangkap gaya

Gambar 5. titik tangkap gaya

1) Gaya luar

Gaya luar adalah gaya luar yang dikenakan pada suatu benda. Gaya luar dapat berupa tarikan, dorongan, tekanan dan sebagainya. Oleh karena itu, arah gaya luar dapat digambarkan

(33)

ke berbagai arah sesuai dengan arah gayanya. Titik tangkap gaya dapat dilihat pada gambar berikut:

Titik tangkap gaya F

Gambar 6. titik tangkap gaya F

2) Gaya berat W

Berat suatu benda (W) adalah gaya yang bekerja pada benda akibat gravitasi bumi dan arahnya menuju pusat bumi. Gaya berat dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

W = m.g (2) Dengan,

W : gaya berat atau berat benda (N)

m : massa benda (kg)

g : percepatan gravitasi bumi (m/s2)

Titik tangkap gaya berat W digambarkan sebagai berikut :

Titik tangkap gaya berat w

(34)

3) Gaya normal N

Gaya normal (N) adalah gaya yang berlawanan arah dengan gaya tekan benda pada permukaan di bawahnya. Dengan kata lain gaya normal sama artinya dengan tegak lurus bidang. Gaya ini ada karena balok dan meja bersentuhan. Titik tangkap gaya normal terletak pada bidang sentuh benda dengan bidang dan segaris dengan pusat massa benda. Gaya normal tidak selalu berlawanan arah dengan gaya berat w. Gaya normal N pada suatu bidang dapat digambarkan sebagai berikut :

N

Titik tangkap gaya

Gambar 8. titik tangkap gaya normal

4) Gaya gesek

Gaya gesekan terjadi jika dua buah benda bergesekan, yaitu permukaan kedua benda bersinggungan waktu benda yang satu bergerak terhadap benda yang lain. Gaya-gaya gesekan selalu melawan gerak. Bahkan meskipun tidak ada gerak relatif antara dua benda yang bersinggungan, gaya gesekan dapat juga terjadi. Gesekan dibedakan menjadi gesekan statis dan gesekan kinetis. Gaya gesek statis terjadi pada saat benda masih dalam keadaan diam. Gaya gesek kinetis terjadi pada saat benda mulai bergerak. Gaya gesek kinetis lebih kecil daripada gaya gesek

(35)

statis. Benda bergerak jika diberi gaya yang lebih besar dari gaya gesek statis maksimum, begitu benda bergerak gaya gesek kinetis menggantikan gaya gesek statis maksimum. Pada gaya gesek terdapat koefisien gesek. Koefisien gesek dipengaruhi gaya normal (N). Koefisien gesek dibedakan menjadi koefisien gesek statis (µs) dan koefisien gesek kinetis (µk). Koefisien gesek statis (µs) selalu lebih besar dibandingkan koefisien gesek kinetis (µk).

Persamaan gaya gesek dapat dirumuskan sebagai berikut: fs = µs . N (3) fk = µk . N (4) Dengan,

fs : gaya gesek statis (N) µs : koefisien gesek statis fk : gaya gesek kinetik (N) µk : koefisien gesek kinetik N : gaya normal

Titik tangkap gaya gesek dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

fg

Titik tangkap gaya gesek pada bidang datar Gambar 9. titik tangkap gaya gesek

(36)

d. Komponen gaya

a. Komponen gaya pada benda yang terletak di atas bidang datar 1) Benda diam

a) Tanpa dikenai gaya luar

Benda yang terletak di atas bidang datar mengalami gaya gravitasi yang menariknya ke bawah yang menyebabkan benda menekan bidang. Penekanan atom-atom meja oleh benda menyebabkan deformasi yang menghasilkan gaya Hooke dari meja pada benda. Inilah yang disebut gaya normal. Komponen gaya pada benda diam yang terletak di atas bidang datar dan tanpa dikenai gaya luar dapat digambarkan seperti di bawah ini:

y

N

x

w

Gambar 10. komponen gaya pada benda diam tanpa dikenai gaya bidang datar

Komponen gaya pada sumbu y: Oleh karena benda diam maka,

(37)

∑Fy = 0

∑Fy = N - W

0 = N - W, maka:

N = W (5)

Karena benda diam, maka resultan gaya sama dengan nol, maka gaya normal sama dengan gaya berat tetapi arahnya berlawanan. Pada arah sumbu x tidak ada komponen gaya yang bekerja.

b) Dikenai gaya luar

Apabila sudah dikenai gaya luar tetapi benda masih diam, maka komponen gaya dapat digambarkan seperti di bawah ini:

y N F fg x W

Gambar 11. komponen gaya pada benda diam dikenai gaya luar pada bidang datar

(38)

Oleh karena benda diam terhadap sumbu y maka,

∑Fy = 0

∑Fy = N + w

0 = N + w, maka:

N = W (6)

Karena benda diam, maka resultan gaya sama dengan nol, maka gaya normal sama dengan gaya gravitasi tetapi arahnya berlawanan.

Setelah dikenai gaya luar, muncul gaya gesek yang arahnya berlawanan arah dengan gaya luar yang dikenakan pada benda. Gaya gesek pada keadaan ini dinamakan gaya gesek statis. Benda diam disebabkan gaya yang kita lakukan pada balok diimbangi oleh gaya gesekan pada balok yang dilakukan oleh permukaan bidang datar. Keadaan ini disebabkan gaya luar yang lebih kecil atau sama dengan gaya gesek statis.

Dengan demikian, komponen gaya pada sumbu x dapat dirumuskan sebagai berikut:

∑Fx = 0

∑Fx = F - fg, sehingga

(39)

Karena benda diam, maka resultan gaya sama dengan nol, maka gaya luar sama dengan gaya gesek tetapi arahnya berlawanan. 2) Benda bergerak

a) Dikenai gaya sejajar bidang datar

Apabila gaya luar yang kita kenai pada benda cukup besar, benda akan bergerak.

y N F fg x W

Gambar 12. komponen gaya pada benda bergerak pada bidang datar

Oleh karena gaya luar yang dikenai pada benda sejajar bidang datar, benda akan bergerak terhadap sumbu x dan akan tetap diam terhadap sumbu y sehingga komponen gaya pada sumbu y dapat dirumuskan sebagai berikut:

∑Fy = 0

∑Fy = N - W

0 = N - W, maka:

N = W (8)

(40)

Karena benda diam, maka resultan gaya sama dengan nol, maka gaya normal sama dengan gaya berat tetapi arahnya berlawanan. Oleh karena benda bergerak terhadap sumbu x, resutan gaya pada arah sumbu x tidak sama dengan nol. Komponen gaya pada sumbu

x dapat dirumuskan sebagai berikut:

∑F = F - fg (9)

Resultan gaya pada sumbu x adalah penjumlahan antara gaya luar dengan gaya gesek. Arah gaya luar berlawanan dengan arah gaya gesek.

b. Komponen gaya pada benda yang terletak di atas bidang miring 1) Benda diam

Komponen gaya pada benda diam yang terletak di atas bidang miring dapat digambarkan seperti di bawah ini:

N

fg

W θ

(41)

Benda yang terletak di atas bidang miring akan cenderung bergerak karena adanya gaya berat yang sejajar dengan bidang miring. Komponen gaya pada gambar di atas diuraikan terhadap sumbu y dan sumbu x seperti gambar berikut:

y N fg Wx w_yx W θ

Gambar 14. penguraian komponen gaya benda diam di atas bidang miring

Gaya berat diuraikan terhadap sumbu y dan sumbu x, menjadi:

Wx = W sin θ

Wy = W cos θ

Benda tidak bergerak terhadap sumbu y sehingga,

∑F = 0 ∑F = N + wy

Benda tidak bergerak terhadap sumbu y, maka resultan gaya sama dengan nol.

∑F = 0

(42)

N = wy (10)

N = w sin θ (11)

Benda tidak bergerak terhadap sumbu x maka resultan gaya pada sumbu x sama dengan nol. Komponen gaya yang bekerja pada arah sumbu x:

∑F = 0 ∑F = Wx - fg

∑F = W sin θ - fg

Komponen gaya berat terhadap sumbu x berlawanan arah dengan gaya gesek, maka:

w sin θ = fg (12) Apabila benda dikenai gaya luar sebesar F tetapi benda belum bergerak maka komponen gayanya dapat digambarkan sebagai berikut: y N fg Wx F Wy x W θ

Gambar 15. penguraian komponen gaya benda diam dikenai gaya pada bidang miring

(43)

Komponen gaya pada sumbu y :

∑Fy = 0

∑Fy = N + Wy

Karena arah gaya gaya normal berlawanan dengan arah gaya berat terhadap sumbu y maka:

∑F = N - Wy, maka:

N = Wy (13)

N = W cos θ (14) Komponen gaya pada sumbu x :

∑Fx = 0

∑Fx = fg + F + wx

Karena arah gaya gaya gesek dan gaya luar berlawanan dengan arah gaya berat terhadap sumbu x maka:

∑F = wx - fg + F, maka:

fg = Wx+ F (15)

fg = W sin θ + F (16) 2) Benda bergerak

a) Tanpa dikenai gaya luar

Benda yang terletak di atas bidang miring dapat bergerak meskipun tanpa dikenai gaya luar. Keadaan ini digambarkan pada gambar di bawah:

(44)

y N fg Wx Wy x W θ

Gambar 16. penguraian komponen gaya benda bergerak tanpa dikenai gaya pada bidang miring

Komponen gaya pada arah sumbu y:

Karena benda tidak bergerak terhadap sumbu y maka resultan gayanya sama dengan nol.

∑Fy = 0

∑Fy = N + Wy

Karena arah gaya gaya normal berlawanan dengan arah gaya berat terhadap sumbu y maka:

∑Fy = N - Wy, maka:

N = Wy (17)

N = W cos θ (18) Komponen gaya pada sumbu x :

Benda bergerak terhadap sumbu x maka resultan gaya pada sumbu x tidak sama dengan nol.

(45)

Karena arah gaya gaya gesek berlawanan dengan arah gaya berat terhadap sumbu x maka:

∑Fx = Wx - fg, maka:

Wx = fg (19)

W sin θ = fg (20)

b) Dikenai gaya luar

Benda pada bidang miring dapat pula bergerak karena dikenai gaya dari luar.

y N fg Wx F Wy x W θ

Gambar 17. penguraian komponen gaya benda bergerak dikenai gaya pada bidang miring

Komponen gaya pada arah sumbu y:

Karena benda tidak bergerak terhadap sumbu y maka resultan gayanya sama dengan nol.

∑Fy = 0

(46)

Karena arah gaya gaya normal berlawanan dengan arah gaya berat terhadap sumbu y maka:

∑F = N - Wy, maka:

N = Wy (21)

N = W cos θ (22)

Komponen gaya pada sumbu x :

Benda bergerak terhadap sumbu x maka resultan gaya pada sumbu x tidak sama dengan nol.

∑Fx = fg + F + Wx

Karena arah gaya gaya gesek berlawanan dengan arah gaya berat terhadap sumbu x dan gaya luar maka:

∑F = (F +Wx) - fg, maka:

fg = F + Wx (23)

fg = F + W sin θ (24)

c. Komponen gaya pada keadaan lain 1) Benda dilempar vertikal ke atas

Benda yang dilempar vertikal ke atas akan mengalami beberapa keadaan yaitu benda mendapat gaya dorong dari tangan, benda meninggalkan telapak tangan, benda mencapai titik puncak dan

(47)

kemudian jatuh. Benda yang dilempar vertikal ke atas memiliki kecepatan mula-mula oleh gaya dorong telapak tangan. Setelah benda itu lepas dari telapak tangan, bola sudah tidak merasakan lagi gaya dorong dari tangan. Bola akan bergerak ke atas dengan kecepatan awal yang diperoleh dari dorongan tangan. Pada keadaan ini gaya yang mempengaruhi benda adalah gaya berat (gravitasi) dan mungkin gesekan udara. Kedua gaya ini berlawanan arah dengan arah gerak benda. Artinya, kedua gaya tersebut memperlambat gerak benda. Karena adanya proses perlambatan terus menerus oleh gravitasi dan gesekan udara, maka suatu saat benda akan berhenti, dan mulai bergerak turun kembali karena dipercepat oleh gravitasi (Berg, 1991: 53). Komponen gaya yang bekerja pada benda yang dilempar vertikal ke atas dapat digambarkan sebagai berikut:

Benda berada di titik puncak

Benda meninggalkan telapak tangan

Benda mendapat gaya dorong dari telapak tangan

(48)

a) Benda mendapatkan gaya dorong dari telapak tangan F

Telapak tangan w

Gambar 19. vektor gaya sesaat setelah benda dilemparkan

Arah gaya dorong telapak tangan berlawanan dengan arah gaya berat. Agar benda terdorong vertikal ke atas, gaya dorong telapak tangan harus lebih besar dari gaya berat. Gaya dorong ini menyebabkan benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan awal. Benda bergerak vertikal ke atas maka resultan gaya tidak sama dengan nol.

b) Benda meninggalkan telapak tangan

Setelah benda itu lepas dari telapak tangan, bola sudah tidak merasakan lagi gaya dorong dari tangan. Bola akan bergerak ke atas dengan kecepatan awal yang diperoleh dari dorongan tangan. Pada keadaan ini gaya yang mempengaruhi benda adalah gaya berat (gravitasi) dan mungkin gesekan udara. Kedua gaya ini berlawanan arah dengan arah gerak benda.

(49)

v

Arah kecepatan

fg w

Gambar 20. vektor gaya setelah benda meninggalkan telapak tangan c) Benda di titik puncak

Pada saat benda berada di titik puncak benda berhenti sesaat atau kecepatan benda sama dengan nol. Kemudian benda bergerak ke bawah karena pengaruh gaya berat.

w

Gambar 21. vektor gaya saat berada di titik puncak

d) Benda bergerak turun karena gaya berat

Benda bergerak turun karena pengaruh gaya berat. Selain gaya berat, kemungkinan ada gaya gesek yang ikut mempengaruhi benda. Gaya gesek berlawanan arah dengan arah gerak benda.

(50)

32

BAB III METODOLOGI

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan adalah jenis penelitian kualitatif. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif dan kualitatif. Metode penelitian deskriptif dan kualitatif dipilih berdasarkan tujuan penelitian ini, yaitu mengungkap pemahaman siswa.

B. Partisipan Penelitian

Partisipan dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA SMA Arastamar Air Upas yang sudah mendapatkan materi tentang vektor, dan gaya-gaya yang bekerja pada benda.

C. Desain Penelitian

Penelitian ini menggunakan desain penelitian studi kasus. Menurut Rahardjo dan Gudnanto (2011: 250) studi kasus adalah suatu metode untuk memahami individu yang dilakukan secara integratif dan komprehensif agar diperoleh pemahaman yang mendalam tentang individu tersebut beserta masalah yang dihadapinya dengan tujuan masalahnya dapat terselesaikan dan memperoleh perkembangan diri yang baik. Studi kasus mudah untuk dilakukan dan tidak perlu

(51)

menggeneralisasikan apapun (Suparno, 2010). D. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan mulai tanggal 7 November 2016 s/d 19 November 2016 di SMA Arastamar Air Upas, Ketapang, Kalimantan Barat.

E. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian ini adalah peneliti sendiri dengan metode wawancara yang dilakukan pada siswa kelas XI SMA Arastamar Air Upas yang dipilih secara acak sehingga tidak diketahui tingkat kemampuannya. Wawancara dilakukan menggunakan sebuah alat bantu perekam untuk merekam wawancara. Sebelum peneliti melakukan wawancara, terlebih dahulu membuat kisi-kisi wawancara. Adapun kisi-kisi wawncara pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 kisi-kisi wawancara

No. Sub Konsep Indikator

1. Pemahaman tentang menggambar vektor Siswa mampu menggambar vektor Dengan benar

2. Pemahaman tentang gaya dan pengaruhnya terhadap benda

Siswa mampu mendifiniskan gaya dan menyebutkan beberapa pengaruh gaya terhadap benda

3. Pemahaman tentang gaya-gaya yang bekerja pada benda diam tanpa dikenai gaya luar

Siswa dapat menggambar vektor gaya pada benda diam yang tanpa gaya luar 4. Pemahaman tentang gaya-gaya yang

bekerja pada benda diam yang telah dikenai gaya luar

Siswa mampu menggambar vektor gaya yang bekerja pada benda diam yang telah dikenai gaya luar

(52)

bekerja pada benda bergerak setelah dikenai gaya luar

gaya yang bekerja pada benda

bergerak setelah dikenai gaya luar dan mampu menganalisis nilai resultan gayanya dengan alasan yang benar 6. Pemahaman tentang gaya-gaya yang

bekerja pada benda yang dilempar vertikal ke atas

Siswa mampu menyebutkan gaya-gaya yang bekerja dan mampu menggambar vektor gaya pada benda yang dilempar vertikal ke atas

7. Pemahaman tentang pengaruh gaya dorong pada benda yang dilempar vertikal ke atas

Siswa mampu menyatakan pengaruh gaya dorong terhadap benda yang dilempar vertikal ke atas dengan benar

F. Metode Pengumpulan Data

Pengumpulan data yang digunakan adalah wawancara terstruktur. Peneliti menggunakan pertanyaan-pertanyaan yang bisa digunakan untuk mengidentifikasi pemahaman siswa mengenai gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda. Wawancara dilakukan diluar jam pelajaran. Melalui wawancara ini, peneliti ingin mengetahui pemahaman partisipan tanpa diberikan treatment terlebih dahulu. Partisipan diberikan kebebasan untuk mengemukakan jawabannya secara bebas tanpa dipengaruhi oleh peneliti.

G. Metode Analisis Data

Analisis data yang digunakan pada penelitian ini adalah analisis data kualitatif. Hasil wawancara diubah menjadi bentuk narasi tertulis yang menggambarkan proses wawancara tersebut. Adapun tahapan analisis data yaitu sebagai berikut:

(53)

1. Mengubah hasil wawancara menjadi transkrip

Wawancara yang telah terekam dalam alat perekam diubah menjadi transkrip dalam bentuk percakapan. Hal ini dilakukan untuk mempermudah dalam menganalisis jawaban partisipan tentang gaya-gaya yang bekerja pada suatu bidang.

2. Pengkategorian

Setelah ditranskripkan kedalam bentuk percakapan, dilakukan pengkategorian terhadap jawaban partisipan. Pengkategorian ini dibuat berdasarkan alasan partisipan dalam menjawab pertanyaan. Jawaban partisipan dikategorikan kedalam (1) pemahaman partisipan lengkap, (2) pemahaman partisipan kurang lengkap, (3) miskonsepsi.

3. Pengkodingan

Setelah pengkategorian, dilakukan pengkodingan terhadap jawaban partisipan. Pengkodingan berdasarkan pada masalah-masalah yang berkaitan dengan gaya-gaya yang bekerja pada suatu bidang. Setelah dilakukan pengkodingan, data-data tersebut dimasukkan ke dalam tabel untuk memudahkan pembaca memahami jawaban partisipan.

(54)

36

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. DESKRIPSI PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan pada tanggal 7-19 November 2016 di SMA Arastamar Air Upas. Partisipan diambil secara acak dari kelas XI IPA yang berjumlah 6 orang siswa. Peneliti tidak memberikan materi terlebih dahulu kepada para partisipan dan langsung memberikan perlakuan kepada partisipan untuk mengungkap pemahaman yang mereka miliki.

Pengambilan data dilakukan dengan metode wawancara dengan durasi waktu setiap wawancara sekitar 1 jam 15 menit untuk setiap partisipan. Wawancara ini bersifat klinis terstruktur serta disesuaikan dengan kebutuhan data.

B. DATA

Data disajikan dalam bentuk foto jawaban siswa pada transkrip wawancara (terlampir).

C. ANALISIS DATA

Berdasarkan hasil wawancara peneliti berhasil mengungkap pemahaman keenam siswa tentang gaya-gaya yang terjadi pada benda. Pamahaman yang akan diungkap yaitu menggambar vektor, definisi gaya dan pengaruhnya

(55)

terhadap benda, menggambar vektor gaya yang bekerja pada benda yang diam tanpa dikenai gaya, menggambar vektor gaya yang bekerja pada benda yang diam dengan dikenai gaya, menggambar vektor gaya yang bekerja pada benda yang bergerak, dan menggambar vektor gaya pada benda yang dilemparkan vertikal ke atas. Pemahaman siswa kelas XI IPA SMA Arastamar Air Upas tentang gaya-gaya yang terjadi pada benda adalah sebagai berikut :

1. Pemahaman tentang menggambar vektor

Tabel 4.1 Pemahaman tentang menggambar vektor

Sampel Pertanyaan Gambar Keterangan

S1 Perhatikan gambar di bawah ini!

Vektor A :

Gambarkan vektor 2A dan vektor -A!

paham

Vektor A :

paham

Vektor A :

(56)

Vektor A :

paham

Vektor A :

paham

Vektor A :

paham

Berdasarkan data, keenam siswa tersebut paham tentang menggambar vektor.

2. Pemahaman tentang definisi gaya dan pengaruhnya

Tabel 4.2 Pemahaman tentang definisi gaya dan pengaruhnya

Sampel Pertanyaan Jawaban Keterangan

S1 Apa itu gaya? salah satu kegiatan yang dapat

mempengaruhi suatu benda, dapat

menggerakkan benda

paham

Apa pengaruh gaya terhadap benda?

Gaya dapat merubah arah gerak benda, kecepatan benda dan bentuk benda

(57)

menyebabkan benda bergerak

Apa pengaruh gaya terhadap benda?

Bendanya dapat bergerak, dapat berpindah tempat, kecepattannya dapat berubah, bentuk benda dapat berubah

S3 Apa itu gaya? Tarikan dan dorongan paham Apa pengaruh gaya

terhadap benda?

Posisi benda dapat berubah, kecepatan benda dapat berubah, dan bentuk benda dapat berubah S4 Apa itu gaya? sesuatu yang

mempengaruhi benda sehingga benda bergerak

paham

Apa pengaruh gaya terhadap benda? Bendanya berpindah atau berubah, kecepatannya berubah, bentuk bendanya berubah

S5 Apa itu gaya? Tolakan pada suatu benda yang

menyebabkan benda bergerak

paham

Apa pengaruh gaya terhadap benda? Menyebabkan benda bergerak, berpindah, dan bentuknya berubah, lajunya berubah,

S6 Apa itu gaya? gaya adalah gerak yang mempengaruhi suatu benda

maksudnya ketika kita memberi gaya ke suatu benda maka gaya tersebut akan

Pemahaman kurang lengkap

(58)

mempengaruhi benda Apa pengaruh gaya

terhadap benda?

Menggerakkan benda, bendanya berpindah, kecepatannya berubah

Dari data, S1, S2, S3, S4, dan S5 memahami tentang pengertian gaya dan pengaruh gaya terhadap benda. S6 memiliki pemahaman yang kurang lengkap tentang pengertian gaya dan pengaruhnya terhadap benda.

3. Pemahaman tentang gaya-gaya pada benda diam tanpa dikenai gaya luar

Tabel 4.3 Pemahaman tentang vektor gaya pada benda diam tanpa dikenai gaya luar untuk benda yang terletak di atas bidang datar

Sampel Pertanyaan Jawaban Gambar Keterangan

S1 Benda terletak di atas bidang datar. Benda dalam keadaan diam tanpa dikenai gaya luar. Gaya apa saja yang bekerja pada benda?

tidak ada gaya yang bekerja pada benda karena benda tidak dikenai gaya luar

miskonsepsi

berapa nilai resultan gaya yang bekerja pada benda?

Nol karena bendanya tidak bergerak

Pemahaman kurang lengkap S2 Benda terletak di atas

bidang datar. Benda dalam keadaan diam tanpa dikenai gaya luar. Gaya apa saja yang bekerja pada benda?

Gaya gravitasi dan gaya penahan N (gaya normal)

paham

berapa nilai resultan gaya yang bekerja

Resultan gaya sama dengan nol, R = w + N

(59)

pada benda? = 0 S3 Benda terletak di atas

bidang datar. Benda dalam keadaan diam tanpa dikenai gaya luar. Gaya apa saja yang bekerja pada benda?

paham

Resultan gayanya nol, N = w

paham

Gaya gravitasi dan gaya N

paham

resultan gayanya nol pak karena bendanya tidak bergerak, hasil penjumlahan gaya gravitasi dan gaya noraml

paham

Gaya penahan (gaya normal) dan gaya gravitasi

paham

Resultan gayanya nol karena bendanya diam, penjumlahan gaya garavitasi dan gaya normalnya sama dengan nol

paham

S6 Benda terletak di atas bidang datar. Benda dalam keadaan diam tanpa dikenai gaya

(60)

luar. Gaya apa saja yang bekerja pada benda?

Resultan gayanya nol karena benda tidak bergerak

Dari data, pemahaman siswa dalam hal menggambarkan vektor gaya dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu, paham, dan miskonsepsi. Siswa 1 dan siswa 6 mengalami miskonsepsi, sedangkan siswa 2, 3, 4, dan 5 paham.

Sementara itu pemahaman siswa dalam hal menentukan nilai resultan gaya dikelompokan menjadi dua yaitu, paham, dan pemahaman kurang lengkap. Siswa yang paham dengan baik tentang menentukan nilai resultan gaya adalah siswa 2, 3, 4, dan siswa 5. Siswa yang pemahamannya kurang lengkap dalam menentukan nilai resultan gaya adalah siswa 1 dan siswa 6.

Tabel 4.4 Pemahaman tentang vektor gaya pada benda diam tanpa dikenai gaya luar untuk benda yang terletak di atas bidang miring

S1 Gambar ini adalah benda yang terletak di atas bidang miring. Benda dalam keadaan diam tanpa dikenai gaya luar. Gaya apa saja yang bekerja pada benda? Gambarkan!

Gaya gravitasi dan gaya gesek Pemahaman kurang lengkap Berapakah nilai resultan gayanya?

resultan gayanya nol karena bendanya diam

(61)

Gaya gravitasi, gaya penahan N, dan gaya gesek

Miskonsepsi

Berapakah nilai resultan gayanya?

Resultan gayanya nol karena bendanya tidak bergerak

paham

Gaya gravitasi dan gaya penahan

Miskonsepsi

Resultan gayanya nol karena bendanya diam

paham

gaya gravitasi, gaya N, dan gaya F

Miskonsepsi

paham

Gaya gravitasi, gaya penahan N (gaya normal), dan gaya gesek

(62)

paham

gaya gravitasi, gaya normal, dan gaya gesek pak

Miskonsepsi

paham

Dalam hal menggambar vektor gaya pada benda diam tanpa dikenai gaya luar untuk benda yang terletak di atas bidang miring sebanyak lima orang siswa yang mengalami miskonsepsi yaitu S2, S3, S4, S5, dan S6. S1 memilki pemahaman yang kurang lengkap tentang menggambarkan vektor gaya yang bekerja. S1 hanya menggambarkan dua vektor gaya yang bekerja pada benda dengan arah yang tepat. Miskonsepsi yang dialami S2 yaitu vektor gaya gesek dan gaya normal. Miskonsepsi yang dialami oleh S3 yaitu gambar vektor gaya normal yang digambarkannya berlawanan arah dengan gaya gravitasi. Miskonsepsi yang dialami oleh S4 yaitu vektor gaya normal dan adanya gaya F. Miskonsepsi yang dialami siswa 5 yaitu vektor gaya gesek. Sementara miskonsepsi yang dialami siswa 6 yaitu vektor gaya normal, dan vektor gaya gesek.

(63)

Benda diam tanpa dikenai gaya luar untuk benda yang terletak di atas bidang miring memiliki tiga vektor gaya yaitu gaya gravitasi, gaya normal, dan gaya gesek.

Sementara itu keenam siswa paham tentang menentukan nilai resultan gaya pada benda diam tanpa dikenai gaya luar yang terletak di atas bidang miring. Nilai resultan gaya sama dengan nol karena benda diam.

4. Pemahaman tentang gaya-gaya untuk benda diam yang dikenai gaya luar

Tabel 4.5 Pemahaman tentang gaya-gaya untuk benda diam yang dikenai gaya luar

S1 benda terletak di atas bidang datar. Benda ditarik dengan gaya F ke arah kanan tetapi benda masih diam karena adanya gaya gesek. Gaya apa saja yang bekerja pada benda? Gambarkan!

gaya F, gaya gravitasi, gaya gesek dan gaya penahan (gaya normal)

paham

gaya tarik F, gaya gesek, gaya gravitasi sama gaya penahan

(64)

gaya tarik F, gaya gesek, gaya gravitasi, dan gaya penahan N

paham

Gaya tarik F, gaya gesek, gaya gravitasi, dan gaya normal

paham

Gaya F, gaya gesek, gaya gravitasi, dan gaya penahan (gaya normal)

Miskonsepsi

gaya tarik F, gaya gesek, gaya gravitasi dan gaya normal

Miskonsepsi

Dari data, pemahaman tentang menggambar vektor gaya untuk benda diam yang dikenai gaya luar terbagi menjadi dua yaitu, paham, dan miskonsepsi. S5

(65)

dan S6 mengalami miskonsepsi, sedangkan S1, S2, S3, dan S4 paham. S5 dan S6 menggambarkan vektor gaya gesek searah dengan gaya tarik F nya. Dalam hal ini apabila sudah dikenai gaya tetapi benda masih diam maka gaya yang bekerja pada benda antara lain gaya gravitasi, gaya normal, gaya F dan gaya gesek.

5. Pemahaman tentang gaya-gaya pada benda bergerak

Tabel 4.6 Pemahaman tentang gaya-gaya pada benda bergerak untuk bidang datar

S1 benda terletak di atas bidang datar. Pada benda diberikan gaya F yang sejajar bidang datar dan arahnya ke kanan yang

menyebabkan benda bergerak. Gaya apa saja yang bekerja pada benda? Gambarkan!

Gaya gravitasi, gaya F, gaya gesek, dan gaya normal

paham

Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu x? alasannya

Resultan gaya tidak sama dengan nol, R = F - Fg

paham

Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu y? alasannya

Resultan gaya sama dengan nol, R = N - w

paham

S2 benda terletak di atas bidang datar. Pada benda diberikan gaya F yang sejajar bidang datar dan arahnya ke

gaya F, gaya gravitasi, gaya penahan N dan gaya gesek pak

(66)

kanan yang

menyebabkan benda bergerak. Gaya apa saja yang bekerja pada benda? Gambarkan! Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu x? alasannya

Resultan gayanya tidak sam dengan nol karena bendanya bergerak, gaya F + Fg

paham

Resultan gayanya tidak sama dengan nol karena bendanya diam terhadap sumbu y, R = N + w

paham

gaya gravitasi, gaya F, gaya penahan N dan gaya gesek

Miskonsepsi

Resultan gaya pada sumbu x tidak sama dengan nol karena bendanya bergerak terhadap sumbu x Pemahaman kurang lengkap Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu y? alasannya

Resultan gaya pada sumbu y sama dengan nol karena bendanya tidak bergerak terhadap sumbu y

menyebabkan benda

gaya F, gaya gravitasi, gaya N dan gaya gesek

(67)

bergerak. Gaya apa saja yang bekerja pada benda? Gambarkan! Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu x? alasannya

Penjumlahan F dan fg tidak sama dengan nol

paham

Resultan gayanya nol karena penjumlahan gaya N dan gaya w nya sama dengan nol

paham

Gaya F, gaya gravitasi, gaya penahan N (gaya normal) dan gaya gesek

Miskonsepsi

Resultan gayanya tidak sama dengan nol karena bendanya bergerak Pemahaman kurang lengkap Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu y? alasannya

Pemahaman kurang lengkap S6 benda terletak di atas

bidang datar. Pada benda diberikan gaya F yang sejajar bidang datar dan arahnya ke kanan yang

Gaya F, gaya gravitasi, gaya normal N, dan gaya gesek

Miskonsepsi

Ada nilainya (tidak sama dengan nol)

(68)

Dari data, pemahaman tentang menggambar vektor gaya untuk benda bergerak yang terletak di atas bidang datar terbagi menjadi dua yaitu, paham, dan miskonsepsi. S2, S3, S5 dan S6 mengalami miskonsepsi, sedangkan S1, dan S4 paham.

Pemahaman siswa dalam hal menentukan nilai resultan gaya pada sumbu x pada benda bergerak untuk bidang datar dikelompokan menjadi dua yaitu, paham, dan pemahaman kurang lengkap. Siswa yang paham dengan baik tentang menentukan nilai resultan gaya pada sumbu x adalah S1, S2 dan S4. Siswa yang pemahamannya kurang lengkap dalam menentukan nilai resultan gaya adalah S3, S5 dan S6. Nilai resultan gaya pada sumbu x adalah hasil penjumlahan vektor gaya yang bekerja pada sumbu x yaitu gaya F dan gaya gesek. Hasil penjumlahan ini tidak sama dengan nol.

Sementara itu pemahaman siswa dalam hal menentukan nilai resultan gaya pada sumbu y pada benda bergerak untuk bidang datar dikelompokan menjadi dua yaitu, paham, dan pemahaman kurang lengkap. Siswa yang paham dengan baik tentang menentukan nilai resultan gaya adalah S1, S2, dan S4. Siswa yang pemahamannya kurang lengkap dalam menentukan nilai resultan gaya adalah S3, S5 dan S6. Nilai resultan gaya pada sumbu y adalah hasil penjumlahan vektor

(69)

gaya yang bekerja pada sumbu y yaitu gaya normal dan gaya gravitasi. Hasil penjumlahan ini sama dengan nol.

Tabel 4.7 Pemahaman tentang vektor gaya pada benda bergerak untuk bidang miring

S1 Sebuah benda yang terletak di atas bidang miring bergerak karena dikenai gaya F yang sejajar bidang miring yang arahnya ke bawah. Gaya apa saja yang bekerja pada benda? gambarkan!

gaya gravitasi pasti pak, lalu gaya gesek, gaya F dan gaya normal

Miskonsepsi

Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu x?

R= Fx + fx pak karena arah nya berlawanan berarti dikurangkan menjadi Fx-fx

Miskonsepsi

Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu y?

R= (fy-w) - (N-Fy) miskonsepsi

S2 Sebuah benda yang terletak di atas bidang miring bergerak karena dikenai gaya F yang sejajar bidang miring yang arahnya ke bawah. Gaya apa saja yang bekerja pada benda?

gaya gravitasi, gaya gesek, gaya F dan gaya N

Miskonsepsi

Resultan gaya tidak sama dengan nol karena bendanya bergerak Pemahaman kurang lengkap Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu y?

Resultan gaya sama dengan nol karena benda diam

(70)

gaya gravitasi, gaya gesek, gaya F dengan gaya penahan N

Miskonsepsi

tidak sama dengan nol pak karena bendanya bergerak

Pemahaman kurang lengkap Berapakah nilai

resultan gaya pada sumbu y?

miskonsepsi

gaya gravitasi, gaya F, dan gaya gesek

Resultan gayanya nol, benda bergerak tapi tidak terhadap sumbu x

miskonsepsi

Resultan gayanya nol, benda bergerak tapi tidak terhadap sumbu y

miskonsepsi

S5 Sebuah benda yang terletak di atas bidang miring bergerak karena dikenai gaya F yang sejajar bidang miring yang arahnya ke bawah. Gaya apa saja yang bekerja pada

Gaya gravitasi, gaya penahan N, gaya F, dan gaya gesek

(71)

benda?

Resultan gayanya tidak sama dengan nol karena bendanya bergerak Pemahaman kurang lengkap Berapakah nilai resultan gaya pada sumbu y?

Resultan gayanya tidak sama dengan nol karena bendanya bergerak

Gaya gravitasi, gaya F, gaya gesek dan gaya normal

Miskonsepsi

Resultan gayanya nol, benda bergerak tetapi tidak terhadap sumbu x

miskonsepsi

Resultan gayanya nol, benda bergerak tetapi tidak terhadap sumbu y

miskonsepsi

Dari data, lima siswa mengalami miskonsepsi tentang menggambar vektor gaya pada benda bergerak untuk bidang miring yaitu S1, S2, S3, S5, dan S6 sementara S4 memiliki pemahaman yang kurang lengkap. S4 hanya menggambarkan tiga dari empat vektor gaya dengan benar,

(72)

Pemahaman siswa dalam menentukan nilai resultan gaya pada sumbu x pada benda bergerak untuk bidang miring dikelompokan menjadi dua yaitu, pemahaman kurang lengkap dan miskonsepsi. Tidak ada satupun siswa yang paham dengan baik. Siswa yang pemahamannya kurang lengkap dalam menentukan nilai resultan gaya pada sumbu x pada benda bergerak untuk bidang miring yaitu S2, S3, dan S5. Siswa yang mengalami miskonsepsi yaitu S1, S4, dan S6.

Sementara itu pemahaman siswa dalam hal menentukan nilai resultan gaya pada sumbu y pada benda bergerak untuk bidang miring juga dikelompokan menjadi dua yaitu, pemahaman kurang lengkap dan miskonsepsi. Siswa yang pemahamannya kurang lengkap dalam menentukan nilai resultan gaya pada sumbu y pada benda bergerak untuk bidang miring adalah S5 sedangkan sisanya mengalami miskonsepsi yaitu S1, S2, S3, S4, dan S6.

6. Pemahaman tentang gaya-gaya pada benda yang dilempar vertikal ke atas

Tabel 4.8 Pemahaman tentang vektor gaya pada benda yang dilempar vertikal ke atas

S1 Gaya apa saja yang bekerja pada benda ketika benda berada di atas telapak tangan? Gambarkan vektor gayanya!

Gaya normal dan gaya gravitasi

(73)

Gaya apa saja yang bekerja pada benda ketika benda berada di posisi A? Gambarkan vektor gayanya!

Gaya gesek, gaya gravitasi dan gaya dorong

Miskonsepsi

Gaya apa saja yang bekerja pada benda ketika benda berada di posisi B? Gambarkan vektor gayanya!

Gaya gravitasi Miskonsepsi

paham

Gaya dorong F dan gaya gesek

Miskonsepsi

Gaya gravitasi paham

Gaya gravitasi dan gaya penahan N (gaya norml)

paham

Gaya dorong, gaya gravitasi dan gaya gesek

(74)

Gaya gravitasi dan gaya penahan N

Miskonsepsi

Gaya gravitasi dan gaya tahan tangan

paham

Gaya dorong F dan gaya gesek

Miskonsepsi

Tidak ada gaya yang bekerja

miskonsepsi

Gaya penahan oleh tangan dan gaya gravitasi

paham

Gaya gravitasi, gaya dorong telapak tangan, dan gaya gesek

Miskonsepsi

Gaya gravitasi dan gaya penahan (gaya normal)

(75)

Gaya gravitasi, gaya normal dan gaya lempar (gaya dorong)

Miskonsepsi

Gaya dorong telapak tangan, gaya gravitasi dan gaya gesek

Miskonsepsi

Gaya gravitasi dan gaya normal

Miskonsepsi

Dari data, pemahaman siswa tentang gaya-gaya yang bekerja pada benda yang dilemparkan vertikal ke atas terbagi menjadi dua yaitu paham dan miskonsepsi. Pemahaman ini dibagi lagi menjadi tiga bahasan yaitu ketika benda berada di atas telapak tangan, benda berada di posisi A, dan benda berada di titik puncak atau posisi B. Siswa yang mengalami miskonsepsi tentang gaya-gaya yang bekerja pada benda yang dilemparkan ke atas saat benda berada di atas telapak tangan yaitu siswa 6. kelima siswa yang lain yaitu siswa 1, 2, 3, 4 dan siswa 5 memahami dengan baik menggambarkan vektor gaya yang bekerja pada benda yang dilemparkan vertikal ke atas saat benda berada di atas telapak tangan.

Saat benda berada di titik A keenam siswa mengalami miskonsepsi dalam menggambarkan vektor gayaterdapat lima siswa yang mengalami