RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Satuan
Satuan Pendidikan Pendidikan : SMAN : SMAN 2 2 Gunung Gunung TalangTalang
Mata
Mata Pelajaran Pelajaran : : FISIKAFISIKA
Kelas/
Kelas/ Semester Semester : : XI XI / / Semester Semester 11
Materi
Materi Pokok Pokok : : Dinamika Dinamika Rotasi Rotasi dan dan Kesetimbangan Kesetimbangan Benda Benda TegarTegar
Alokasi
Alokasi Waktu Waktu : : 4 4 x x 1 1 pertemuanpertemuan
A.
A. Kompetensi IntiKompetensi Inti KI
KI 1 1 : : Menghayati Menghayati dan dan mengamalkan mengamalkan ajaran ajaran agama agama yang yang dianutnya.dianutnya. KI 2
KI 2 : : MenghayMenghayati dati dan an mengamalkmengamalkan an perilaku perilaku jujur, jujur, disiplin, disiplin, tanggungtanggungjawab, jawab, peduli peduli (gotong (gotong royong, royong, kerjasama, kerjasama, toleran, toleran, damai), damai), santun,santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI
KI 3 3 : : Memahami, Memahami, menerapkan, menerapkan, menganalisis menganalisis pengetahuan pengetahuan faktual, faktual, konseptual, konseptual, prosedural prosedural berdasarkan berdasarkan rasa rasa ingintahunya ingintahunya tentang tentang ilmuilmu pengetah
pengetahuan, teknologi, uan, teknologi, seni, budaya, seni, budaya, dan humaniora dengan dan humaniora dengan wawasan kemanusiaanwawasan kemanusiaan, , kebangsakebangsaan, an, kenegarakenegaraan, dan an, dan peradabanperadaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI
KI 4 4 : : Mengolah, Mengolah, menalar, menalar, dan dan menyaji menyaji dalam dalam ranah ranah konkret konkret dan dan ranah ranah abstrak abstrak terkait terkait dengan dengan pengembangan pengembangan dari dari yang yang dipelajaridipelajarinyanya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B.
B. Kompetensi DasarKompetensi Dasar KD 3.1
KD 3.1 Menerapkan konsep torsi, momen inersia, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari-Menerapkan konsep torsi, momen inersia, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari-hari misalnya dalam olahraga.
hari misalnya dalam olahraga. KD 4.1
C.
C. IndikatorIndikator 3.1.1.
3.1.1. Menjelaskan pengertian torsi dan hubungannya dengan hukum II Newton.Menjelaskan pengertian torsi dan hubungannya dengan hukum II Newton. 3.1.2.
3.1.2. Menentukan besar nilai torsi dan arahnya.Menentukan besar nilai torsi dan arahnya. 3.1.3.
3.1.3. Menentukan resultan momen gayaMenentukan resultan momen gaya 3.1.4.
3.1.4. Menentukan besar momen inersia partikel dan momen inersia benda tegarMenentukan besar momen inersia partikel dan momen inersia benda tegar 3.1.5.
3.1.5. Menentukan momen inersia katrol yang dihubungkan dengan bebanMenentukan momen inersia katrol yang dihubungkan dengan beban 3.1.6.
3.1.6. Menjelaskan pengertian momentum sudutMenjelaskan pengertian momentum sudut 3.1.7.
3.1.7. Menentukan besar dan arah momentum sudutMenentukan besar dan arah momentum sudut 3.1.8.
3.1.8. Menjelaskan pengertian impuls dan menentukan besar impulsMenjelaskan pengertian impuls dan menentukan besar impuls 3.1.9.
3.1.9. Menurunkan rumus kekekalan momentum sudut berdasarkan hubungan torsi dengan momentum sudut.Menurunkan rumus kekekalan momentum sudut berdasarkan hubungan torsi dengan momentum sudut. 3.1.10.
3.1.10. Menghitung besar energy kinetic rotasiMenghitung besar energy kinetic rotasi 3.1.11.
3.1.11. Menyebutkan syarat keseimbangan benda tegarMenyebutkan syarat keseimbangan benda tegar 3.1.12.
3.1.12. Menentukan titik berat dan titik pusat massa suatu bendaMenentukan titik berat dan titik pusat massa suatu benda 3.1.13.
3.1.13. Mencontohkan jenis-jenis kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hariMencontohkan jenis-jenis kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari 4.1.1.
4.1.1. Membuat karya dengan menerapkan prinsip titik berat dan keseimbangan benda tegarMembuat karya dengan menerapkan prinsip titik berat dan keseimbangan benda tegar
D.
D. Tujuan pembelajaranTujuan pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, siswa kelas xi diharapkan akan mampu: Setelah mempelajari materi ini, siswa kelas xi diharapkan akan mampu: 3.1.1.1. menjelaskan pengertian torsi dengan baik dan benar.
3.1.1.1. menjelaskan pengertian torsi dengan baik dan benar. 3.1.1.2. mengemukakan hubungan torsi dengan Hukum II Newton 3.1.1.2. mengemukakan hubungan torsi dengan Hukum II Newton 3.1.2.1. menghitung besarnya nilai torsi
3.1.2.1. menghitung besarnya nilai torsi 3.1.2.2. menentukan arah torsi
3.1.2.2. menentukan arah torsi
3.1.3.1. menghitung besarnya resultan momen gaya 3.1.3.1. menghitung besarnya resultan momen gaya 3.1.4.1. menghitung besar momen inersia suatu partikel 3.1.4.1. menghitung besar momen inersia suatu partikel 3.1.4.2. menghitung besar momen inersia benda tegar 3.1.4.2. menghitung besar momen inersia benda tegar
3.1.5.1. menentukan besar momen inersia suatu katrol yang dihubungkan dengan suatu beban 3.1.5.1. menentukan besar momen inersia suatu katrol yang dihubungkan dengan suatu beban 3.1.6.1. menjelaskan pengertian momentum sudut dengan baik dan benar
3.1.6.1. menjelaskan pengertian momentum sudut dengan baik dan benar 3.1.7.1. menghitung besar momentum sudut
3.1.7.1. menghitung besar momentum sudut 3.1.7.2. menentukan arah momentum sudut 3.1.7.2. menentukan arah momentum sudut
3.1.8.1. menjelaskan pengertian impuls dengan baik dan benar 3.1.8.1. menjelaskan pengertian impuls dengan baik dan benar 3.1.8.2. menghitung besar impuls
3.1.8.2. menghitung besar impuls
3.1.9.1. menurunkan rumus kekekalan momentum sudut berdasarkan hubungan torsi dengan momentum sudut 3.1.9.1. menurunkan rumus kekekalan momentum sudut berdasarkan hubungan torsi dengan momentum sudut 3.1.10.1. menghitung jumlah energy kinetic
3.1.11.1. menjelaskan syarat keseimbangan benda tegar 3.1.12.1. menentukan titik berat suatu benda
3.1.12.2. menentukan titik massa suatu benda
3.1.13.1. memberikan contoh aplikasi kesetimbangan benda tegar dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam bidang olahraga. 4.1.1.1. Membuat karya dan mempresentasikan dengan menerapkan prinsip titik berat dan keseimbangan benda tegar
E. Materi pelajaran Fakta
1. Seorang anak bermain jungkat jungkit.
2. Orang mengelilingi ka`bah dengan arah berlawanan jarum jam Konsep
1. Momen gaya atau torsi bernilai positif jika arahnya berlawanan dengan arah jarum jam, dan bernilai negative jika searah jarum jam.
2. Momentum sudut adalah hasil kali vector momentum linier partikel tersebut terhadap vector posisi partikel ke sumbu putarnya. 3. Arah momentum sudut ditentukan dengan menggunakan tangan kanan
Prinsip
1. Momen gaya
= × Dengan :τ = momen gaya, r = jari − jari,F = gaya
2. Resultan momen gaya
= Σ( × ) Dengan :τ = momen gaya, r = jari − jari,F = gaya
3. Momen inersia
- Partikel
= Dengan :I = momen inersia,r = jari − jari, m = massa
= +
Dengan :I = momen inersia,d =
jarak perpindahan ke sumbu putar paralel terhadap sumbu putar yang melebihi pusat massa, m = massa, =
momen inersia pada pusat massa Prosedur
1. Siswa membuat sebuah karya sederhana tentang kesetimbangan benda tegar secara berkelompok, alat sesuai dengan inovasi masing-masing kelompok.
Integrasi dengan Al-Qur`an 1. Dalam surat al-Qasas ayat 77
Sama seperti yang dipelajari dalam keseimbangan benda tegar, tidak hanya benda yang memiliki keseimbangan, tapi manusia juga diminta untuk seimbang antara dunia dan akhirat sesuai dengan surat yang tertera di atas.
F. Model Pembelajaran
Model : Discovery Learning Pendekatan : Scientific
Metode : Diskusi, Ceraman, Tanya Jawab
LKPD, demonstrasi
H. Sumber Belajar
1. Fisika Untuk SMA Kelas XI, Marthen Kanginan 2. Fisika SMA/MA Kelas XI ,Bumi Aksara
3. Bahan Ajar Fisika SMA/MA untuk kelas XI 4. LKPD yang disediakan oleh guru.
5. Internet
I. Langkah-Langkah Pembelajaran Alokasi waktu : 4 x 1 Pertemuan Model pembelajaran : Discovery Learning
Model Pembelajaran Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Waktu
Pendahuluan
1. Guru menyiapkan kondisi kelas dimulai dari berdo`a, mengabsen, dan lain-lain.
2. Appersepsi : guru mereview ulang pelajaran minggu yang lalu, dengan bertanya,
Apa itu rotasi?
Apa beda gerak rotasi dengan
gerak melingkar? 3. Guru memberi siswa motivasi
berupa pertanyaan-pertanyaan:
Siapa yang pernah naik
jungkat jungkit?
Siapa yang bisa berdiri
dengan satu kaki selama lebih dari 2 menit?
Dalam surat Al-Baqrah 143
dan Al-Qasas 77, dijelaskan
1. Siswa berdoa yang dipimpin oleh ketua kelas
2.
Siswa menjawab “
apa itu rotasi dan beda rotasi dengan gerak melingkar”
3. Siswa nenberikan pertanyaan
berdasarkan motivasi yang diberikan guru.
bahwa kita hidup harus seimbangan antara dunia dan akhirat
4. Guru menjelaskan tujuan
pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran.
4. Siswa mendengarkan dan mencatat tujuan pembelajaran yang dijelaskan guru.
Fase-1 simulation (pemberian rangsangan)
Fase-2 problem statement (identifikasi masalah)
Fase-3 data collection (pengumpulan data)
Kegiatan Inti
Mengamati
1. Guru meminta siswa untuk
mengamati alat yang berada di depan kelas
Menanya
2. Guru membuka kesempatan kepada siswa untuk bertanya mengenai alat yang ditampilkan. Diharapkan agar siswa dapat mengajukan pertanyaan tanpa rasa takut dan salah.
3. Guru bersama siswa membuat hipotesis terhadap jawaban dari pertanyaan-pertanyaan yang
diajukan.
Mencoba
4. Guru meminta siswa untuk menggali infirmasi dengan membaca buku referensi, bahan ajar, maupun internet tentang konsep dinamika rotasi dan kesetimbangan benda tegar
Menalar
1. Siswa mengamati alat yang berada di depan kelas
2. Siswa dapat menyakan pertanyaan
seperti “
untuk apa alat itu buk?”
3. Siswa bersama guru membuat hipotesis
4. Siswa mencari informasi tentang dinamika rotasi dan kesetimbangan benda tegar pada buku cetak maupun
internet.
150 menit
Fase-4 data processing (pengolahan data)
Fase-5 verification (pembuktian)
Fase-6 generalization (menarik kesimpulan)
5. Guru mengarahkan siswa agar dapat berperan aktif dalam kelompok dan
mengembangkan sikap toleransi dan menghargai pendapat siswa lain. 6. Guru membimbing siswa untuk
menganalisis kebenaran hipotesis berdasarkan sumber-sumber yang
telah dibaca dan didiskusikan. 7. Guru mengarahkan siswa untuk
menarik kesimpulan dari dikusi yang telah dilakukan.
Mengkomunikasikan
8. Guru meminta siswa menyampaikan kesimpulan dari hasil diskusi yang telah dilakukan.
5. Siswa berdiskusi dalam kelompok
6. Siswa menganalisis kebenaran hipotesis berdasarkan sumber yang telah dibaca
7. Siswa menarik kesimpulan dari data-data yang telah dikumpulkan
8. Siswa menyampaikan kesimpulan dari hasil diskusi yang telah dilakukan
Kegiatan Penutup
1. Guru memberikan manfaat dari apa yang telah dipelajari
2. Guru memberikan evalusi kepada siswa berupa kuis
3. Guru memberikan tugas kepada siswa
1. Siswa mendengarkan penjelasan guru
2. Siswa mengerjakan kuis
3. Siswa mencatat tugas yang diberikan
4. Guru menyampikan materi yang akan dipelajari selanjutnya
4. Siswa mendengarkan penjelasan guru.
J. Penilaian
Penilaian sikap
LEMBAR OBSERVASI
Nama Satuan Pendidikan :
Tahun pelajaran :
Kelas/semester :
No Waktu Nama Kejadian/ perilaku Butir sikap Pos/ neg Tindak lanjut
1
2
PENILAIAN DIRI PESERTA DIDIK
Nama
:……….
Kelas/semester
:………/…………
Petunjuk:
1. Bacalah baik-baik setiap pernyataan dan berilah tanda
√
pada kolom yang sesuai dengan keadaan dirimu yang sebenarnya.2. Serahkan kembali format yang sudah kamu isi kepada bapak/ibu guru.
No. Pernyataan Ya Tidak
Selama kegiatan kelompok saya:
1 Mengusulkan ide kepada kelompok
2 Sibuk mengerjakan tugas saya sendiri
3 Tidak berani bertanya karena malu ditertawakan
4 Aktif mengajukan pertanyaan dengan sopan
PENILAIAN SESAMA TEMAN SEBAYA Petunjuk
1. Amati perilaku 2 orang temanmu selama mengikuti kegiatan kelompok
2. Isilah kolom yang tersedia dengan tanda cek (
√)
jika temanmu menunjukkan perilaku yang sesuai dengan pernyataan untuk indikator yang kamu amati atau tanda strip (-) jika temanmu tidak menunjukkan perilaku tersebut3. Serahkan hasil pengamatan kepada bapak/ibu guru
Nama teman
: 1. …………2….…….
Nama penilai
:……….
Kelas/semester
:………/………
No. Pernyataan Teman 1 Teman 2
Selama kegiatan kelompok saya:
1 Teman saya mengajukan pertanyaan dengan sopan
2 Teman saya mengemukakan ide untuk menyelesaikan masalah
3 Teman saya memaksa kelompok untuk menerima usulnya
4 Teman saya menertawakan pendapat teman yang aneh
Penilaian kognitif
KISI-KISI SOAL
KD Indikator Indikator Soal Nom or Soal Tingkat kemampuan berpikir Bentuk Soal
Bobot Soal Soal Kunci Soal
C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 3.1. Menerapka n konsep torsi, momen inersia, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan 3.1.1. Menjel askan pengert ian torsi dan hubung annya dengan hukum II Newton 3.1.2. Menent ukan besar nilai torsi dan arahnya . 3.1.1. Diberikan sebuah pertanyaan siswa dapat menjelaska n pengertian torsi dan hubungann ya dengan hukum II Newton 3.1.2. Diberikan sebuah gambar diharapkan siswa dapat menentuka n besar nilai torsi
sehari-hari misalnya dalam olahraga. 3.1.3. Menent ukan resultan momen gaya 3.1.4. Menent ukan besar momen inersia partikel dan momen inersia benda tegar 3.1.5. Menent ukan momen inersia katrol yang dihubu ngkan dengan beban 3.1.6. Menjel askan pengert ian momen tum sudut dan arahnya. 3.1.3. Diberikan sebuah gambar diharapkan siswa dapat menentuka n resultan momen gaya 3.1.4. Diberikan sebuah pertanyaan siswa dapat menentuka n besar momen inersia partikel dan momen inersia benda tegar 3.1.5. Diberikan sebuah soal siswa dapt menentuka n momen inersia katrol yang dihubungk an dengan beban
3.1.7. Menent ukan besar dan arah momen tum sudut 3.1.8. Menjel askan pengert ian impuls dan menent ukan besar impuls 3.1.9. Menuru nkan rumus kekekal an momen tum sudut berdasa rkan hubung an torsi dengan momen 3.1.6. Diberikan sebuah soal siswa dapt menjelaska n pengertian momentum sudut 3.1.7. Diberikan sebuah soal siswa dapat menentuka n besar dan arah momentum sudut 3.1.8. Diberikan sebuah soal siswa dapat menjelaska n pengertian impuls dan menentuka n besar impuls 3.1.9. Diberikan sebuah soal siswa dapt menurunka n rumus kekekalan momentum
tum sudut. 3.1.10. Menghi tung besar energy kinetic rotasi 3.1.11. Menye butkan syarat keseim bangan benda tegar 3.1.12. Menent ukan titik berat dan titik pusat massa suatu benda 3.1.13. Menco ntohkan jenis- jenis kesetim bangan dalam kehidup sudut berdasarka n hubungan torsi dengan momentum sudut. 3.1.10. Diberikan sebuah pertanyaan siswa dapat menghitun g besar energy kinetic rotasi 3.1.11. Diberikan sebuah soal siswa dapr menyebutk an syarat keseimban gan benda tegar 3.1.12. Diberikan sebuah pertanyaan siswa dapat menentuka n titik berat dan titik pusat massa
an sehari-hari suatu benda 3.1.13. Diberikan sebuah soal siswa dapat mencontoh kan jenis- jenis kesetimban gan dalam kehidupan sehari-hari
Lampiran
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan momen gaya dan hubungannya dengan hukum II Newton!
Torsi atau momen gaya adalah hasil perkalian antara besar gaya dengan lengan momennya. gerak translasi untuk menggerakkan suatu benda hanya dapat terjadi jika ada gaya yang mempegaruhi benda, tanpa adanya gaya yang mempengaruhi benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan, benda akan mengalami perubahan gerak rotasi jika ada gaya yang mempengaruhinya, sesuai dengan hukum II Newton .
2.
Dari
gambar di atas diketahui Ɵ = 30
o, sebuah gaya F=10N bekerja pada sebuah batang pa njangnya 2m dengan sumbuputar di titik O. a) tentukan besar momen gaya yang mempengaruhi batang tersebut! b) tentukan besar momen gaya yang mempengaruhi batang tersebut jika arah gayanya berlawanan!
a.untuk searah jarum jam
=
= (10)(2)(30) = (10)(2)(1
2) = 10
b.untuk berlawanan jarum jam
= −
= −(10)(2)(30)
= −(10)(2)(1 2) = −10
3. Dari gaya-gaya yang bekerja pada gambar berikut ini, dik etahui AB=BC=CD=1m. tentukan gaya yang bekerja pada batang AD(massa diabaikan) jika momen gaya itu dihitung terhadap titik D dan gaya-gaya yag bekerja FA=10N,
FB=15N, FC=20N, FD=5N Ɵ O A B C D
Pusat momen gaya di D : l1=AD l2=BD l3=CD l4=0; = ,= , =
Σ = − +
= (3)(10) − (2)(15) + (1)(20) = 20
4. Tentukam momen inersia sebuah piringan jika sumbu putarnya terletak di pinggir piringan dan sumbu ini sejajar dengan sumbu yang melalui pusat massanya
= + =1 2 + =3 2
5. Jelaskan apa yang dimaksud momentum sudut dan b agaimana cara menentukan arahnya?
Momentum sudut didefinisikan sebagai hasil perkalian silang antara vektor r dan momentum linearnya. Arah momentum sudut dari suatu benda yang berotasi dapat ditentukan dengan kaidah putaran sekrup atau dengan aturan tangan kanan. 6. Jelaskan apa yang dimaksud momentum sudut dan bagaimana cara menentukan arahnya?
Momentum sudut didefinisikan sebagai hasil perkalian silang antara vektor r dan momentum linearnya. Arah momentum sudut dari suatu benda yang berotasi dapat ditentukan dengan kaidah putaran sekrup atau dengan aturan tangan kanan. 7. Sebuah bola pejal bermassa 0,25 kg dan jari-jari 20 cm berotasi dengan kecepatan sudut 20 rad/s. Berapakah
m = 0,5 kg, R = 0,2 m,
ω
= 15 rad bola pejal : k = 2/5Momentum sudut bola sebesar : L = I
ω
= (2/5) mR 2
. ω
= (2/5).(0,25).(0,2)2. 20
= 0,8 kg m2/s
8. Apa yang dimaksud dengan impuls?
Impuls merupakan total gaya yang bekerja selama selang waktu tertentu 9. Jelaskan hubungan impuls dengan momentum
Salah satu hukum newton mengatakan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perkalian massa dengan percepatannya.
F = m.a.
Jika kita masukkan ke rumus I = F. Δt
I = F. Δt
I = m.a (t2-t1) I = m v/t (t2-t1) I = m.v1
–
mv210. Silinder padat memiliki massa 2 kg dan jari-jarinya 13 cm, menggelinding pada lantai dengan kecepatan 25cm/detik.
Energy kinetic silinder tersebut adalah…
11. Perhatikan gambar berikut!
12. Sebutkan syarat kesetimbangan benda Syarat keseimbangan Benda Tegar :
1. resultan gaya terhadap suatu titik sembarang sama dengan nol. Persamaan :
ΣF = 0
2. Resultan momen gaya harus bernilai nol Persamaan :
Στ = 0
13. Olahraga apa saja yang membutuhkan keseimbangan? Berkan alasan
Senam dan bola kaki , pada dua olahraga ini seseorang melakukan gerakan cepat sehingga diminta badan memiliki keseimbvangan yang baik
Penilaian keterampilan
Penilaian Portofolio Nama : ...
Kelas : ... Tanggal : ...
Berilah tanda ceklis (√) untuk kriteria yang sudah terpenuhi.
o Kriteria
Pertemuan
1 2 3 4
…
1 Prosedur memenuhi standar proses.
2 Prosedur kerja menunjukkan langkah yang sistematis.
3 Prosedur memperhatikan keselamatan alat dan jiwa.
4 Data dinyatakan dalam bentuk tabel yang sistematisdan menggambarkan data yang dibutuhkan.
5 Data ditulis dengan lengkap menggunakan angkapenting yang benar.
6 Data memenuhi standar data yang diijinkan, akurat,dan tepat
o Kriteria
Pertemuan
1 2 3 4
…
8 Analisis mengkaitkan berdasarkan data denganargumentasi yang rasional. 9 Kesimpulan berdasarkan data.