PENUTUP. Berdasarkan hasil analisis deskriptif dan pembahasan dapat disimpulkan

(1)

BAB V

PENUTUP A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis deskriptif dan pembahasan dapat disimpulkan

bahwa secara umum penerapan Pendekatan Kontekstual materi pokok Elastisistas pada peserta didik kelas XI IPA SMA Swasta Beringin Kupang tahun ajaran 2015/2016 yang berjumlah 13 peserta didik adalah optimal.

Secara terperinci dapat disimpulkan antara lain sebagai berikut:

1. Kemampuan guru dalam mengelola pembelajaran dengan menerapkan Pendekatan Kontekstual materi pokok Elastisitas pada peserta didik kelas XI IPA SMA Swasta Beringin Kupang yang mecakup: perencanaan perangkat pembelajaran, pelaksanaan pembelajaran dan perencanaan evaluasi pembelajaran adalah termasuk dalam kategori baik.

2. Indikator Hasil Belajar dalam proses pembelajaran IPA (Fisika) pada materi pokok Elastisitas dengan menerapkan Pendekatan Kontekstual semuanya tuntas.

3. Hasil Belajar peserta didik kelas XI IPA SMA Swasta Beringin Kupang dalam proses pembelajaran IPA (Fisika) pada materi pokok Elastisitas dengan menerapkan Pendekatan Kontekstual sebagian besar tuntas.

4. Respon peserta didik terhadap pelaksanaan pembelajaran dengan menerapkan Pendekatan Kontekstual adalah sangat baik.

(2)

B. Saran

Guna mewujudkan suasana pembelajaran yang kondusif dan menyenangkan, maka beberapa saran yang dapat diberikan antara lain sebagai berikut:

1. Dalam melaksanakan pembelajaran dengan menerapkan suatu model atau pendekatan pembelajaran, guru harus memperhatikan pengelolaan waktu dan kerakteristik peserta didik sehingga semua aktivitas peserta didik benar-benar dikembangkan dan terakomodir.

2. Sebagai guru harus lebih banyak menguasai strategi, model serta metode yang tepat agar digunakan pada masing-masing indikator secara bervariasi sehingga dapat membangkitkan semangat belajar peserta didik.

3. Guru harus melatih dan membimbing peserta didik untuk aktif dan semangat selama proses pembelajaran, sehingga dapat meningkatkan hasil belajar pesrta didik baik dari aspek kognitif, proses, afektif dan psikomotor.

4. Guru harus banyak memberikan latihan soal kepada peserta didik dan guru perlu melakukan kegiatan eksperimen dan diskusi kelompok selama kegiatan pembelajaran.

Hal penting yang harus dan selalu diingat bahwa tidak ada satu model atau pun pendekatan pembelajaran yang paling ampuh untuk segala situasi.

(3)

Anonim. http://sharewithlinggar-blogspot.com/2013/03/pendekatan-pembelaja ran-kontesktual. html di ambil tanggal 20 seprember 2015.

. Pedoman Akademik, Tata Krama dan Kemahasiswaan. Kupang: UNWIRA, 2009.

Arikunto, Suharsimi, Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan Edisi 2. Jakarta: Bumi Aksara, 2012.

BSNP. Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia No. 41 Tahun

2007 Tentang Standar Proses untuk Satuan Pendidikan Tingkat Dasar dan Menengah. Jakarta: Depdikbud, 2008.

Fathurroman, Pupuh. Strategi Belajar Mengajar. Bandung: Refika aditama, 2007.

Fitria, Rizka. http://wordpress.com/2011/04/30/sikap-belajar-peserta-didik di

Ambil tanggal 25 september 2015.

Hamalik, Oemar. Kurikulum dan Pembelajaran. Jakarta: Bumi Aksara, 2011.

Kanginan, Marten. IPA FISIKA Untuk SMP Kelas VIII. Jakarta: Erlangga, 2007.

Karim, Saeful, dkk. Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar Untuk Kelas VIII

Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah. Jakarta: Pusat Perbukuan

(4)

Komalasari, Kokom. Pembelajaran Kontekstual Konsep dan Aplikasi. Bandung: Kencana, 2010.

Pon, Hastuti Bertonia. Penerapan Pendekatan Kontekstual atau contextual teaching

and learning (CTL) Pada Materi Pokok Gerak Lurus Peserta Didik XA SMA Reformasi Kupang Tahun Ajaran 2012/2013. Skripsi. Kupang: UNWIRA,

2012.

Pratiwie P. Rini, dkk. Ilmu Pengetahuan Alam Jilid 4 Untuk SMP dan MTs Kelas

VIII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Rusman. Model-Model Pembelajaran Mengembangkan Profesionalisme Guru. Jakarta: Raja Grafindo Persada, 2012.

Sanjaya, Wina. Srategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan. Bandung: Kencana, 2006.

. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan, Jakarta: Kencana, 2008

Sugiyono. Metode Penelitian Kuantitatif, Kulitatif Dan Kombinasi (Mixed Methods). Bandung: Alfabeta, 2012.

Trianto. Model-model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Konstruktivitik, Surabaya: Pustaka, 2007.

(5)

Nama Sekolah : SMA Swasta Beringin Kupang Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/ Semester : XI IPA / I

Standar Kompetensi : Menganalisis Gejala Alam dan Keteraturannya dalam Cakupan Mekanika Benda Titik.

Kompetensi Dasar Indikator Kegiatan Pembelajaran

Materi Pokok Penilaian Alokasi Waktu Sumber Belajar Teknik Bentuk Istrumen Contoh Instrumen 3. Menaganalisis pengaruh gaya pada elastisitas bahan. 1. Mendeskripsika n elastisitas bahan 2. Mendeskripsika n hubungan antara tegangan dengan regangan.  Peserta didik mendiskusikan pengertian elastisitas  Peserta didik

mendiskusikan tentang sifat elastis suatu bahan

 Peserta didk melakukan diskusi tentang pengertian

tegangan, regangan serta

Elastisitas Tes Tertulis Uraian dan Pilihan Ganda Terlampir 2 JP _{1. Kanginan,} Marthen. 2006. Fisika Untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga. 2. Dwi Satya palupi,

SILABUS

LAMPIRAN 01

(6)

3. Mendeskripsika n modulus elastis 4. Mendeskripsika n menentukan hubungan

antara tegangan dan

regangan

 Peserta didik melakukan diskusi tentang pengertian modulus elastis

 Peserta didik melakukan eksperimen dan

pengambilan data eksperimen untuk menentukan modulus elastisitas

 Peserta didik menghitung modulus elastisitas pegas spiral berdasarkan data eksperimen

 Peserta didik menghitung besarnya modulus elastisitas menggunakan persamaan l l E A F _  berdasarkan data eksperimen.

 Peserta didik melakukan eksperimen dengan menggunakan pegas spiral untuk menjelaskan hukum

Tes Unjuk Kerja Tes Uji Petik Kerja Terlampir Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas , 2009. 3. BAPD. 4. LKPD. 5. Alat dan bahan praktikum brupa: statip, pegas spiral, mistar, benang, stopwatch, busur derajat, beban.

(7)

\ Hukum Hooke. 5. Menganalisis susunan pegas. 6. Mendeskripsika n pemanfaatan pegas dalam kehidupan sehari-hari. 7. Mendeskripsika n simpangan, kecepatan partikel, percepatan partikel, fase, energi serta Hooke.

 Peserta didik melakukan pengumpulan data eksperimen

 Peserta didik menghitung tetapan gaya/konstanta dari pegas spiralberdasaran data eksperimen, dengan menggunakan persamaan F = kΔx.

 Peserta didik melakukan diskusi tentang jenis-jenis susunan pegas.

 Peserta didik melakukan diskusi untuk menentukan tetapan/konstanta

pengganti dari masing-masing susunan pegas

 Peserta didik mencari informasi dari berbagai sumber belajar mengenai pemanfaatan pegas dalam keseharian.

 Peserta didik melakukan diskusi untuk menjelaskan simpangan, kecepatan ,percepatan partikel dan energi pada gerak harmonik.

 Peserta didik melakukan eksperimen untuk menjelaskan periode dan

Hukum Hooke Tes Unjuk Kerja Tes Tertulis Tes Uji Petik Kerja Uraian dan Pilihan Ganda Terlampir Terlampir 2 JP

(8)

4. Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran. periode dan frekuensi pada gerak harmonis

frekuensi gerak harmonik pada pegas dan ayunan sederhana.

 Peserta didik menjelaskan hubungan antara periode pegas dengan massa beban dan amplitudosesuai dengan data eksperimen yang di peroleh.

 peserta didik melakukan eksperimen untuk menjelaskan hubungan antara panjang tali terhadap periode dan frekuensi.

Gerak Harmonik Sederhana Tes Tertulis Tes Unjuk Kerja Uraian dan Pilihan Ganda Tes Uji Petik Kerja Terlampir Terlampir

(9)

Mengetahui kupang,November 2015

Kepala sekolah peneliti

Drs. Paulus Genakari Sonifit Marius Pasi Nip:

(10)

I. Standar Kompetensi

1. Menganalisis gejalah alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik

II. Kompetensi Dasar

1.3.Menganalisis pengaruh gaya pada elastisitas bahan 1.4.Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran

III. Indikator

1. Mendeskripsikan elastisitas bahan

2. Mendeskripsikan hubungan antara tegangan dan regangan 3. mendeskripsikan modulus young

4. menggunakan persamaan untuk menyelesaikan soal-soal 5. Mendeskripsikan Hukum Hooke.

6. Menganalisis susunan pegas

7. Mendeskripsikan pemanfaatan pegas dalam kehidupan sehari-hari 8. Mendeskripsikan simpangan pada gerak harmonis sederhana 9. Mendeskripsikan kecepatan dan percepatan pada gerak harmonis

sederhana

10. Mendeskripsikan fase pada gerak harmonis

11. Mendeskripsikan energi pada gerak harmonis sederhana 12. Mendeskripsikan periode dan frekuensi pada gerak harmonis

sederhana

BAHAN AJAR PESERTA DIDIK

(BAPD)

(11)

IV. Tujuan

Agar peserta didik dapat:

1. Menjelaskan elastisitas bahan 2. Menjelaskan tegangan

3. Menjelaskan regangan

4. Menjelaskan hubungan antara tegangan dan regangan 5. Menjelaskan modulus Young

6. Menjelaskan hubungan antara modulus Young dan sifat elastis 7. Menyelesaikan soal-soal dengan menggunakan persamaan 8. Menentukan tetapan pegas pengganti seri

9. Menentukan tetapan pegas pengganti pararel 10. Menentukan tetapan pegas campuran

11. Menjelaskan pemanfaatan pegas dalam kehidupan sehari-hari 12. Menentukan simpangan pada gerak harmonik

13. Menentukan kecepatan dan percepatan pada gerak harmonis 14. Menentukan fase pada gerak harmonis

15. Menentukan energi pada Gerak Harmonis

16. Menentukan frekuensi dan periode gerak harmonis pada bandul sederhana.

(12)

Di SMP, telah dipelajari konsep energi potensial dan energi kinetik. Energi Potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya. Energi ini tersembunyi dalam benda, tetapi jika diberi kesempatan dapat dimanfaatkan. Contoh benda-benda yang memiliki energi potensial, antara lain, karet ketapel, tali busur, dan pegas.

Energi potensial elastis atau energi potensial pegas yang disebabkan oleh gaya selalu menentang perubahan bentuk benda. Sifat elastis zat merupakan faktor yang selalu diperhitungkan dalam dunia teknik, terutama teknik bangunan. Hal ini erat kaitannya dengan ilmu kekuatan bahan (spaningleer). Ilmu ini mempelajari gaya-gaya yang timbul di dalam bahan (kayu, beton, dan baja). Gaya-gaya tersebut meliputi gaya tarik, tegangan geser, lenturan, puntiran, dan sebagainya. Pengetahuan tentang hal ini untuk mengetahui perubahan bentuk yang terjadi pada bahan karena adanya gaya-gaya tersebut.

A. Elastisitas

1. Pengertian Elastisitas

Perhatikan sebuah karet gelang atau karet pentil yang ditarik/ diberi gaya kemudian dilepaskan. Apa yang terjadi? Karet tersebut akan kembali ke keadaan semula. Suatu gaya dapat menyebabkan perubahan bentuk pada benda perubahan yang umumnya terjadi adalah perubahan panjang dan volume.

Elastisitas adalah kemampuan benda untuk kembali ke bentuk semula ketika gaya yang bekerja pada benda tersebut ditiadakan. Salah satu benda yang mempunyai elastisitas/sifat elastis yang cukup besar adalah karet. Selain sifat elastis, ada juga benda yang memiliki sifat plastis/tak elastis yaitu ketika gaya yang dikerjakan pada benda ditiadakan maka benda tidak dapat kembali ke bentuk semula. Sifat plastis ini timbul jika gaya yang diberikan melebihi

(13)

batas elastisitas benda. Contoh benda yang mempunyai sifat plastis yang cukup besar adalah lilin, tanah liat, dan plastisin.

2. Tegangan dan Regangan

Perubahan bentuk (deformasi) dan ukuran benda bergantung pada arah dan letak gaya luar yang diberikan. Ada beberapa jenis deformasi yang bergantung pada elastisitas benda, antara lain tegangan (stress) dan regangan (strain).

Tegangan menunjukkan kekuatan gaya yang menyebabkan perubahan bentuk benda. Tegangan (stress) didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya yang bekerja pada benda dengan luas penampang benda. Secara matematis dituliskan: ... (1) Dengan:



: tegangan (Pa) F: gaya (N) A: luas penampang (m2)

Tegangan dibedakan menjadi tiga macam, yaitu regangan, mampatan, dan geseran, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Tanpa tegangan Renggangan

A F





(14)

F

Mampatan Geseran

Gambar 1.1 jenis-jenis tegangan

Rengangan merupakan perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika dua buah gaya yang berlawanan arah (menjauhi pusat benda) dikenakan pada ujung-ujung benda. Secara matematis regangan didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang batang dengan panjang mula-mula dinyatakan: ...(2) Dengan: e= renggangan L  _{= pertambahan panjang (m)} L = panjang mula-mula (m)

Mampatan adalah perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika dua buah gaya yang berlawanan arah (menuju pusat benda) di kenakan pada ujung ujung benda.

Geseran adalah perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika dua buah gaya yang berlawanan arah di kenakan pada sisi – sisi bidang benda

3. Modulus Elastisitas/Modulus Young

L L e 

(15)

Modulus Elastisitas/Modulus Young merupakan angka yang menggambarkan tingkat elastisitas suatu bahan. Semakin tinggi modulus elastisitasnya, bahan semakin kaku. Ini berarti untuk menekan atau merenggangkan suatu bahan dengan modulus elastisitas yang besar dibutuhkan gaya yang besar pula. Dengan kata lain, semakin besar modulus Young bahan semakin tidak elastis.

Modulus Young merupakan perbandingan antara tegangan dan renggangan. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

...(3) L L A F e E / /     ...(4) Dengan: Y = modulus Young (N/m2) F = gaya (N) L = panjang mula-mula (m) L  = pertambahan panjang (m) A = luas penampang (m2) e Y L L Y A F _ 

(16)

Nilai modulus Young hanya bergantung pada jenis benda (komposisi benda), tidak bergantung pada ukuran atau bentuk benda. Nilai modulus Young beberapa jenis bahan dapat kalian lihat pada Tabel 2.1. Satuan SI untuk Y adalah pascal (Pa) atau N/m2

Nilai modulus Young yang beberapa jenis bahan di tunjukkan pada tabel berikut

.

Modulus Young beberapa jenis bahan

CONTOH SOAL

1. Sebuah kawat tembaga dengan luas penampang 2 mm2 mempunyai modulus Young 1,2 x 10-10 N/m2. jika panjang kawat mula-mula 50 cm. tentukanlah

a. Tegangan (σ)

b. Pertambahan panjang (Δl)

c. Regangan (e) yang dialami oleh batang baja tersebut

Penyelesaian:

Diketahui :

(17)

A = 2 mm2 = 2 x 10-6 m2 l0 = 50 cm = 0,5 m F = 160 N Ditanya : a. σ = …. ? b. Δl = …. ? c. e = …. ? Jawab: a. Tegangan (σ) b. Pertambahan panjang (Δl) = 3,3 x 10-3m c. Regangan (e)

2. Suatu batang baja yang panjangnya 30 m, penampangnya berukuran 3 mm

(18)

batang ditarik dengan gaya 50 N, maka hitunglah perpanjangan batang bajanya. Penyelesaian: Diketahui: l0 = 30 m A = 3 mm x 2mm = 6 mm2 = 6 x 10-6 m2 F = 50 N Y = 200 x 103 N/mm2 = 2 x 1011 N/ m2 Ditanya: _m

jadi perpanjangan batang bajanya adalah 1,25 x _m

3. Kawat tembaga mempunyai panjang 2 m dan luas penampang 2 mm2 (Y = 11 x 1010 Nm-2). Apabila kawat tersebut diberi beban seberat 20 N, berapa pertambahan panjang kawat tersebut ?

Penyelesaian: Diketahui : F = 20 N , l0 = 2 m, A = 2 mm2 = 2 x 10-6 m Y = 11 x 1010 Nm-2 Ditanya : Δl = …. ? Penyelesaian : L L Y A F _  Δl = ) 10 11 ( ) 10 2 ( ) 2 ( ) 20 ( 2 10 6    Nm x m x m N AY Fl

(19)

Δl = 1,82 x 10-4

m

Jadi pertambahan panjang kawat adalah sebesar 1,82 x 10-4 m

4. Sebuah balok baja yang akan digunakan dalam konstruksi jembatan memiliki panjang 10,2 m dengan luas penampang 0,12 m2. Balok ini dipasang di antara dua beton. Saat memuai, balok ini panjangnya bertambah 1,2 mm. Hitunglah besarnya gaya yang harus dikerjakan pada beton agarpemuaian tidak terjadi ! (Ybaja = 2,0 x 1011 Nm-2)

Penyelesaian: Diketahui : l = 10,2 m A = 0,12 m2 Δl = 1,2 mm = 1,2 x 10-3 m Y = 2,0 x 1011 Nm-2 Ditanya : F = …. ? Penyelesaian : L L Y A F _  F = 2 , 10 ) 10 2 , 1 ( ) 12 , 0 ( ) 10 0 , 2 ( 11 3   x x l l YA = 2,8 x 106 N

Jadi besarnya gaya yang harus dikeerjakan pada beton untuk menghindari terjadinya pemuaian adalah 2,8 x 106 N.

(20)

4. Hukum Hooke

Bunyi hukum Hooke sendiri sebagai berikut: “Bila pada sebuah pegas bekerja sebuah gaya, maka pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besarnya gaya yang mempengaruhi pegas tersebut“.Setiap benda mempunyai kemampuan untuk mempertahankan bentuknya. Menurut hukum Hooke, perpanjangan sebuah pegas ideal berbanding lurus dengan gaya-gaya yang menariknya, yang secara matematis dituliskan sebagai berikut

...(5)

Perumusan di atas merupakan perumusan dari Hooke. Berdasarkan uraian di atas, berat beban merupakan aksi, sedangkan reaksinya adalah gaya pegas atau gaya pemulih yang besarnya F = k x. Besar gaya pemulih Fp = -kx. Tanda (-) mempunyai arti bahwa gaya lenting pulih pegas berlawanan dengan arah pertambahan panjang atau pendek pegas. Gaya pemulih yang senantiasa menuju ke titik setimbang senantiasa berlawanan dengan arah gaya penyebabnya atau arah simpangannya. Sementara itu konstanta pegas tidak dipengaruhi oleh gaya dan pertambahan panjang pegas, namun dipengaruhi oleh ukuran pegas dan bahan atau jenis pembuat pegas.

Gambar 1.2Gaya yang bekerja pada pegas sebanding dengan pertambahan panjang pegas x    k F

(21)

Secara umum semua benda padat tunduk pada hujum Hooke tetapi untuk rentang gaya tertentu saja yang dikerjakan pada benda-benda padat tersebut. Bila gaya bekerja terlalu besar maka benda akan merenggang berlebihan dan akhirnya putus. Perhatikan gambar dibawah ini!

Gambar 1.3Grafik hubungan antara gaya yang bekerja pada bahan dan pertambahan panjangnya

Pada gambar 4.2 ditunjukan bahwa FL batas gaya yang dikerjakan pada bahan tersebut agar bahan tersebut dapat kembali ke panjang semula. Bila gaya yang dikerjakan bertambah besar maka pada gaya F benda tersebut akan putus atau retak.

Elastisitas pegas seperti ini banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada neraca pegas dan pada kendaraan bermotor (pegas sebagai peredam kejut). Dua buah pegas atau lebih yang dirangkaikan dapat diganti dengan sebuah pegas pengganti.

(22)

a. Pegas disusun secara seri

Gambar 1.4Pegas disusun seri

Perhatikan gambar 4.3. dua pegas disusun secara seri dan masing-masing memiliki konstanta k1 dan k2. Jika pada ujung pegas diberikan

gaya F, kedua pegas tersebut akan menerima gaya yang sama, yaitu F. Dari pegas 1 dan 2 akan diperoleh persamaan: .

Pertambahan panjang pegas total = , sehingga pada pegas yang disusun seri berlaku:

………(6)

(23)

b. Pegas disusun secara paralel

Dua pegas disusun secara paralel seperti pada gambar 4.4.

Gambar 1.5 pegas disusun paralel

Setiap pegas masing-masing memiliki konstanta k1 dan k2. Jika pada ujung

pegas yang tersusun secara paralel diberi gaya F, besar gaya F dibagi menjadi dua pada kedua pegas tersebut, misalnya F1 dan F2.

Pada pegas yang disusun paralel berlaku: F= F1 + F2

Pertambahan panjang pegas total sama dengan

pertambahan panjang setiap pegas, atau sehingga persamaan konstanta pegas paralel menjadi:

...(7)

Dengan demikian pada sepeda motor yang menggunakan sistem

double shockbreaker terjadi pembagian gaya oleh kedua shockbreaker,

sedangkan pada sistem monoshockbreaker gaya hanya bekerja pada satu shockbreaker.

(24)

CONTOH SOAL

1. Sebuah benda bermassa 60 kg digantungkan pada ujung sebuah pegas, pegas bertambah panjang 15 cm. Tentukanlah tetapan gaya pegas ! Penyelesaian:

Diketahui : Massa beban : 60 kg

Δx = 15 cm = 15 x 10-2 m g = 10 ms-2 Ditanya : kpegas = …. ? Penyelesaian : F = m g = 60 kg . 10 ms-2 = 6 x 102 Nm kpegas = x F  = x m N x 2 2 10 15 10 6  = 4 x 103 Nm-1

Jadi, konstata gaya pegas adalah 4 x 103 Nm-1

2. Seorang pelajar yang massanya 50 kg bergantung pada ujung sebuah pegas, sehingga pegas bertambah panjang pegas 10 cm. dengan demikian tetapan pegas bernilai?

Penyelesaian: Diketahui:

(25)

Ditanya: konstanta pegas(k)? Jawab: F = k k = k = 5000 N/m

jadi tetapan pegasnya bernilai 5000 N/m.

3. Tiga buah pegas disusun seri, setiap pegas memiliki konstanta pegas sebesar 1.200 N/m, 600 N/m, dan 400 N/m. Ketiga pegas tersebut diberi gaya sebesar 40 N. Berapakah konstanta total pegas-pegas tersebut? Penyelesaian: Diketahui: k1 = 1.200 N/m; k2 = 600 N/m; k3 = 400 N/m Ditanya: k total? Jawab: Jadi, besar ktotal pegas adalah 200 N/m.

4. Dua buah pegas disusun secara paralel, seperti pada gambar. Setiap pegas memiliki konstanta 200 N/m.

(26)

Jika pada susunan paralel pegas tersebut diberi gaya berat 20 N, hitunglah pertambahan panjang pegas.

Penyelesaian: Diketahui: F= 20N k1= 200 N/m k2= 300 N/m k3= 20 N/m ktotal= k1+k2= 200N/m + 300N/m = 500N/m Ditanya: ? Jawab: F = ktotal 20 N = 500 N/m ( ) = 0,04 m = 4 cm

Jadi, pertambahan panjang pegas tersebut sebesar 4 cm.

Pemanfaatan Pegas

Dalam kehidupan sehari-hari, pegas banyak dimanfaatkan pada peralatan rumah tangga, otomotif dan industri. Saat ini banyak tempat tidur menggunakan pegas sebagai sumber elastisitas. Pemanfaatan sifat elastis bahan dalam kehidupan segari-hari tidak hanya terbatas pada pegas, adapun pegas digunakan dalam bidang teknologi, antara lain sebagai sistem susupensi Kendaraan Bermotor untuk Meredam Kejutan. Jika kendaraan bermotor seperti sepeda

(27)

motor atau mobil melalui jalan berlubang atau jalan bergelombang, kendaraan akan mengalami kejutan. Untuk meredam kejutan, maka pegas digunakan pada sistem suspensi kendaraan bermotor. Ketika melalui jalan berlubang, berat pengendara dan berat kendaraan akan menekan pegas sehingga pegas termampatkan, dan ketika kendaraan berada di jalan yang datar, pegas kembali ke panjang asal. Pengendara hanya akan merasakan sedikit ayunan dan akan merasa nyaman saat mengendarai kendaraannya.

1. Pegas pada Setir Kemudi

Pegas yang digunakan pada setir kemudi berguna untuk mengurangi kemungkinan dada pengemudi menabrak setir ketika terjadi tabrakan. Walaupun menggunakan sabuk pengaman, pengemudi akan tetap terlempar ke depan ketika terjadi kecelakaan. Ini akan menyebabkan bagian sekitar dada pengemudi dapat menumbuk setir. Untuk mengurangi bahaya ini, kolom setir diberi pegas. Pada tabrakan, kolom setir akan tertekan, pegas memendek dan setir kemudi bergeser miring untuk menghindari tabrakan dengan dada pengemudi.

B. Gerak Harmonik Sederhana

Sebuah benda dikatakan bergerak harmonik sederhana jika benda tersebut bergerak bolak-balik disekitar titik keseimbangan, misalnya ayunan sederhana yang sering dujumpai di arena bermain taman kanak-kanak. Gerakan bolak balik sebuah ayunan terus berlangsung jika diberi gaya dorong secara berkelanjutan untuk melawan gaya gesek. Gerak bolak balik pada ayunan disebut juga gerak harmonis sederhana. Jika gerak bolak balik berlangsung dalam selang waktu yang sama, gerak tersebut dinamakan gerak periodik.

1. Simpangan gerak harmonis sederhana

Perhatikan Gambar 1.1. Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari A dan kecepatan sudut

(28)

Gambar 1.7 gerak harmonis sederhana merupakan proyeksi titik P pada sumbu x.

Pada saat t = 0, partikel berada di titik P, setelah t sekon berada di Q. Besarnya sudut yang ditempuh adalah:

...(8)

Simpangan gerak harmonik sederhana dapat dianggap proyeksi titik P pada salah satu sumbu utamanya (sumbu y). Jika simpangan itu dinyatakan dengan sumbu y, maka:

y = ...(9)

Dengan:

y = simpangan gerak harmonis sederhana (m) A = amplitudo (m)

T = Periode (s)

= kecepatan sudut (rad/s)

= waktu (s)

Fase gerak harmonik menyatakan keadaan gerak dalam hubungannya dengan simpangan dan arah getar. Jika suatu gerak harmonik kembali ke

(29)

simpangan dan arah semula, maka gerak harmonik itu telah kembali ke fase semula.

Dari persamaan (8) diperoleh:

Atau y= dengan yang ditulis dengan:

...(10)

Dua titik atau kedudukan dikatakan sefase jika beda fase sama dengan nol, dan dikatakan berlawanan fase jika beda setengah.

2. Kecepatan Gerak Harmonis Sederhana

Kecepatan gerak harmonik sederhana dapat ditentukan dari turunan persamaan simpangan.

...(11)

Kecepatan gerak harmonik sederhana akan berharga maksimum jika fungsi cosinus bernilai maksimum, yaitu satu, sehingga:

...(12)

Dari persamaan (11) kecepatan gerak harmonis dapat dinyatakan sebagai berikut:

(30)

Maka, Karena: Jadi, ...(13)

3. PercepatanGerak Harmonis Sederhana

Percepatan pada gerak harmonik sederhana dapat ditentukan dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua dari persamaan simpangan. ...(14) Karena, y= , maka: ...(15)

Percepatan akan bernilai maksimum jika fungsi sinus bernilai maksimum, yaitu satu, sehingga persamaan (2.2) menjadi:

...(16)

Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa percepatan berlawanan dengan arah simpangannya.

(31)

4. Periode dan Frekuensi pada Gerak Harmonis

Periode getaran adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali gerak bolak-balik (getaran). Frekuensi getaran adalah banyaknya gerak bolak-balik yang dapat dilakukan dalam waktu satu sekon.

Periode yang dilakukan oleh sebuah benda pada gambar 4.1 adalah waktu yang dibutuhkan benda untuk bergerak dari A-O-B-O-A. Pada gambar 4.1 (a), beban ditarik sehingga pegas memanjang sampai ke titik A. Pada ayunan beban (gambar 4.1 b), gerak benda menyimpang hingga ke titik A. Ketika dilepas, beban bergerak menuju ke titik keseimbangan dan melewati sampai ketitik B. Kemudian, beban bergerak ke titik semula, yaitu titik A setelah melewati titik keseimbangan untuk kedua kalinya di titik O.

(a) (b)

Gambar 1.8Periode dan frekuensi pada (a) pegas, (b) bandul dapat ditentukan dari besar simpangannya

Jadi, berdasarkan pengamatan waktu yang dibutuhkan beban untuk melakukan satu kali getaran pada pegas atau satu kali ayaunan pada bandul disebut periode (T), sedangkan frekuensi berbanding terbalik dengan periode. Secara matematis ditulis:

atau ...(17)

Keterangan:

(32)

f= frekuensi (Hertz= Hz)

5. Gaya Pemulih pada Pegas dan Bandul

Dalam gerak harmonis sederhana, bekerja resultan gaya yang arahnya selalu menuju titik keseimbangan, gaya ini disebut gaya pemulih, besarnya berbanding lurus dengan posisi benda terhadap titik keseimbangan.

Gambar 1.9Arah gaya pemulih pada pegas selalu berlawanan tanda dengan simpangan

perhatikan gambar 4.2. Pegas dalam tiga kedudukan, mula-mula benda berada pada posisi setimbang di P, kemudian ditarik kebawah sejauh – y, lalu benda dilepaskan. Bersamaan dengan pada saat pegas ditarik, bekerja sebuah gaya F vertikal ke atas bertanda positif dan benda melewati titik keseimbangan hingga mencapi titik tertinggi +y, pada posisi tersebut benda berhenti sesaat (v=0). Pada posisi ini pula, pada benda bekerja gaya pemulih F vertikal ke bawah menuju titik keseimbangan. Untuk kedu kalinya benda akan menuju titik terendah lagi.

Pada saat posisi terendah, kecepatan benda kembali bernilai minimum (v=0). Demikian seterusnya, gerak harmonis pada pegas berlangsung secara berulang-ulang. Jadi, gerak harmonis pada pegas adalah gerak yang berulang akibat gaya pemulih yang arahnya selalu menuju titik keseimbangan. Secara matematis gaya pemulih pada pegas ditulis:

F = k.y (notasi skalar)

(33)

Gaya pemulih selalu berlawanan arah dengan arah simpangan. Ketika arah benda ke bawah, gaya pemulih ke atas. Demikian juga saat benda bergerak ke atas, arah gaya pemulih adalah vertikal ke bawah.

Sebuah bandul bermassa m dihubungkan dengan seutas tali yang panjangnya l seperti tampak pada gambar 4.3. bandul ini ditarik sejauh s sehingga membentuk sudut pada bandul bekerja dua gaya, yakni gaya tegangan tali T dan gaya berat bandul (mg) yang bekerja pada bandul adalah . Komponen gaya lain adalah mgsin . Gaya tersebut selalu menuju titik keseimbangan ayaunan dan tegak lurus terhadap tegangan tali. Gaya yang arahnya selalu menuju titik keseimbangan adalah gaya pemulih. Besar gaya pemulih pada ayunan sederhana dapat dinyatakan dengan persanmaan:

F= - mg sin ...(19)

Dengan:

F = besar gaya pemulih (N)

g= besar percepatan gravitasi (m/s2) m= massa benda (m)

= sudut simpangan

a. Periode Gerak Harmonis pada Pegas

Periode gerak harmonis pada pegas dapat ditentukan menggunakan Hukum II Newton, yaitu F = may dengan nilai percepatan gerak benda

. Gaya pemulih pada pegas adalah sehingga bila di eliminasikan antara persamaan Hukum II Newton dan persamaan gaya pemulih, diperoleh:

(34)

...(20)

Frekuensi pegas berbanding terbalik dengan periode pegas sehingga besar frekuensi pegas dinyatakan dengan persamaan:

...(21)

Dengan:

f= frekuensi getaran pegas (Hz) m= massa beban (kg)

T= periode (sekon) k= tetapan pegas (N/m)

6. EnergiGerak Harmonis Sederhana

Benda yang melakukan gerak harmonik sederhana memiliki energi potensial dan energi kinetik. Jumlah energi potensial dan energi kinetik disebut energi mekanik.

Besarnya energi potensial adalah energi yang dimiliki gerak harmonik sederhana karena simpangannya. Secara matematis dituliskan:

Karena , maka:

...(22) Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang melakukan gerak

harmonik sederhana karena kecepatannya. Secara matematis dituliskan:

(35)

...(23)

Besarnya energi mekanik adalah

Karena , maka:

...(24)

Besarnya energi mekanik dari suatu benda yang melakukan gerak harmonik sederhana adalah tetap, sehingga berlaku kekekalan energi mekanik yang dapat dituliskan:

...(25)

Pada gerak harmonik sederhana, energi potensial akan minimum saat simpangannya minimum (y=0) dan maksimum saat simpangannya maksimum (y=A). Sementara itu, energi kinetik akan minimum saat simpangan maksimum (y=A) dan maksimum saat simpangannya minimum (y=0).

Energi potensial elastis pegas

Untuk meregangkan pegas sepanjang x diperlukan gaya sebesar F untuk menarik pegas tersebut. Energi potensial pegas adalah besarnya gaya pegas untuk meregangkan sepanjang x. Berdasarkan Hukum Hooke, dapat diketahui

(36)

grafik hubungan antara gaya F dengan pertambahan panjang x seperti Gambar 5.1. Besarnya usaha merupakan luasan yang diarsir.

Gambar 1.10Grafik gaya terhadap pertambahan panjang

Karena F= k.x, maka: Ep = ½ k.x2 ...(26) Dengan:

Ep = energi potensial pegas (J) k = konstanta pegas (N/m)

(37)

CONTOH SOAL

1. Sebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana dengan persamaan simpangan y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan: a. amplitudo dan frekuensinya;

b. simpangan, kecepatan, dan percepatan saat sekon! Penyelesaian: Diketahui: Ditanya: a. A dan f...? b. y, v, a....? Jawab: a.

dari dua persamaan tersebut diperoleh:

A (amplitudo)= 6 m, dan (kecepatan sudut)= 4 rad/s Simpangan Untuk t =

(38)

Percepatan:

2. Sebuah pegas bertambah panjang 0,15 m saat ditarik dengan benda bermassa 0,3 kg.yang digantung pada pegas tersebut (lihat gambar). Kemudian ditarik lagi sejauh 0,1 m dari titik kesetimbangannya dan dilepaskan.

(39)

.

Tentukan:

a. nilai konstanta pegas k dan frekuensi sudut . b. simpangan y sebagai fungsi dari waktu t;

c. kecepatan setiap saat t; d. energi total;

e. energi kinetik dan energi potensial fungsi dari waktu t; f. energi kinetik dan energi potensial saat . Penyelesaian: Diketahui: m= 0,3 kg y= 0,15 m A= 0,1 m Ditanya: a. k dan ...? b. y(t)...? c. v (t)...? d. Etot...? e. Ek (t) dan Ep (t)...? f. Ek dan Ep...? Jawab:

a. nilai konstanta k dan kecepatan sudut adalah

(40)

b. untuk menggambarkan hubungan simpangan y terhadap waktu t

dapat digunakan dua persamaan yaitu atau . Pemilihan persamaan yang digunakan bergantung

pada kedudukan awal pegas untuk melakukan gerak harmonis. Pada kasusu ini diketahui kedudukan awal pegas pada saat t=0

adalah y= A = 0,1 m sehingga persamaannya,

Karena fungsi cosinus berharga 1 pada saat t= 0.

c. kecepatan setiap saat

jadi, kecepatan setiap saat t adalah d.

e. dari (b) didapatkan dari (c) diperoleh

jadi energi potensial dan energi kinetik sebagi fungsi dari waktu adalah

(41)

f. Pada saat , energi potensial dan energi kinetik balok adalah

3. Sebuah benda melakukan gerak harmonic pada t1 sudut fasenya θ1 = 600

dan setelah t2 sudut fasenya θ2 = 900. Hitunglah besar fase dan beda fase gerak harmonik tersebut !

Jawab :

Besar fase gerak harmonik tersebut adalah:

   2 1 1  = 0 0 360 60 0 0 2 2 360 90 2      = 6 1 = 4 1

Besar beda fase harmonik adalah

1 2       = 6 1 4 1  = 12 1

4. Ketika sebuah bola digantung pada ujung sebuah pegas, pegas bertambah panjang sejauh 80 mm. Berapakah periode dan frekuensi pegas jika bola bergetar ke atas dan ke bawah ? ( g = 10 m/s2)

Penyelesaian: Diketahui :

x = 80 mm = 80 x 10-3 m g = 9,8 ms-2

(42)

Ditanya : a. T = …. ? b. f = …. ? Jawab: a. F = mg k x = mg T = k m  2 T = g l



2 T = 2. 180 2 3 / 10 10 80 s m m x  = 360 . 8,94 x 10-2 s = 32,184 s b. T f  1 = 184 , 32 1 = 31 x 10-3 Hz

5. Sebuah pegas dengan konstanta pegas 800 N/m diberi beban 500 gram. Jika pegas digetarkan, maka tentukan frekuensi dan period pegas tersebut saat diberi beban !

(43)

Penyelesaian:

Diketahui: k = 800 N/m

m = 500 gram = 0,5 kg Ditanya: frekuensi dan periode Jawab: a. f =  2 1 m k f =  2 1 5 , 0 800 f =  2 1 . 40

jadi frekuensi pegasnya adalah

b.

T =

s

jadi periode pegas sebesar

(44)

Sekolah : SMA SWASTA BERINGIN KUPANG

Mata Pelajaran : IPA FISIKA

Kelas/Semester : XI IPA /I

Alokasi Waktu : 2x 45 Menit

A. STANDAR KOMPETENSI

1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cangkupan mekanika benda titik.

B. KOMPETENSI DASAR

1.4 Menganalisis pengaruh gaya pada elastisitas bahan.

1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran.

C. INDIKATOR

1. Indikator Produk

a. Mendeskripsikan elastisitas bahan.

b. Mendeskripsikan hubungan antara tegangan dengan regangan. c. Mendeskripsikan modulus elastisitas.

2. Indikator Proses

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP 01)

(45)

a. Merumuskan masalah b. Merumuskan hipotesis c. Merumuskan tujuan d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan 3. Indikator Psikomotor

a. Tepat memilih alat dan bahan berupa: statip, pegas spiral, mistar dan beban.

b. Merangkai dengan benar alat dan bahan yang terdiri dari: statip, pegas spiral mistar dan beban.

c. Mengukur menggunakan mistar dengan benar perubahan panjang pegas. d. Membaca skala pada mistar dengan tepat.

4. Indikator afektif

a. Kerja sama dalam kelompok b. Disiplin dalam bekerja c. Jujur dalam bekerja

d. Mengemukakan ide atau pendapat e. Memiliki sikap ingin tahu

f. Tanggung jawab dalam menggunakan alat dan bahan

D. TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Tujuan Produk Peserta didik dapat:

a. Menjelaskan elastisitas bahan b. Menjelaskan tegangan

(46)

d. Menjelaskan hubungan antara tegangan dan regangan e. Menjelaskan modulus Young

f. Menjelaskan hubungan antara modulus Young dan sifat elastis g. Menyelesaikan soal-soal dengan menggunakan persamaan 2. Tujuan Proses

Peserta didik dapat: a. Merumuskan masalah b. Merumuskan tujuan c. Merumuskan hipotesis d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan 3. Tujuan Psikomotor

Peserta didik dapat:

a. Tepat memilih alat dan bahan percobaan berupa: statip, pegas spiral, mistar dan beban.

b. Merangkai alat dan bahan secara benar.

c. Mengukur dan membaca hasil ukur pada alat ukur dengan benar. 4. Tujuan Afektif

(47)

E. MATERI PEMBELAJARAN Elastisitas

F. SUMBER BELAJAR

1. Bahan Ajar Peserta Didik (BAPD) 2. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) 3. Lembar Diskusi Peserta Didik (LDPD) 4. Buku IPA Fisika SMA Kelas XI yang relevan

5. Alat dan bahan praktikum, berupa: statip, pegas spiral, mistar dan beban.

G. PENDEKATAN DAN METODE PEMBELAJARAN

1. Pendekatan : pembelajaran kontekstual

2. Metode Pembelajaran : Ceramah, Diskusi, Tanya Jawab, Eksperimen,demonstrasi

H. LANGKAH-LANGKAH KEGIATAN PEMBELAJARAN

No Fase Indikator Kegiatan pembelajaran Asas waktu

1. Memotivasi peserta didik dan menyampaikan tujuan pembelajaran a. Kegiatan Pendahuluan 1. Apersepsi a) Guru memberikan salam pembuka 2. Motivasi  Guru memotivasi peserta didik dengan meminta salah seorang peserta didik melakukan demonstrasi, menarik sebuah pegas spiral.  Guru meminta

Peserta didik untuk bertanya terhadap

Asas konstruktivisme dan bertanya

(48)

pengalaman yang dialami temannya itu.  Guru Menyampaikan tujuan pembelajaran 2. Menyampaikan materi pembelajaran b. Kegiatan Inti 1. Eksplorasi a) Guru memfasilitasi Peserta didik untuk merumuskan masalah (Bagaimana hubungan antara tegangan dan renggangan) b) Guru membimbing peserta didik untuk membuat hipotesis (jawaban sementara) c) Guru memodelkan kegiatan yang akan dilakukan oleh peserta didik d) Guru membagi

peserta didik dalam bentuk kelompok

Asas inkuiri dan bertanya 3. Memancing kinerja peserta didik 2. Elaborasi a) Guru membimbing peserta didik untuk merancang dan melakukan eksperimen sesuai Asas pemodelan, masyarakat belajar, bertanya, penilaian nyata

(49)

dengan petunjuk yang ada di dalam LKPD dan LDPD. b) Peserta didik dibimbing oleh guru untuk menafsirkan pengamatan dan menghubung-hubungkan hasil pengamatan c) Peserta didik dibimbing oleh guru untuk menganalisis data d) Guru mengarahkan dan meminta peserta didik untuk mempresentasekan hasil kerja kelompok kepada kelompok lain. 4. Memberikan umpan balik. 3. Konfirmasi a) Guru memotivasi

peserta didik agar aktif, berani, bertanya serta mengemukakan pendapat berkaitan dengan hasil presentase kelompok. b) Guru memberikan tanggapan terhadap hasil presentase c) Guru membimbing peserta didik dalam membuat Asas masyarakat belajar,bertanya, refleksi, penilaian nyata

(50)

kesimpulan akhir dari pembelajaran.

5 Tindak lanjut _{c. Kegiatan} pemantapan a) Guru memberi penguatan pada peserta didik tentang materi pembelajaran.Gur u memberikan kuis berupa latihan soal kepada Peserta didik. Asas refleksi, penilaian nyata, bertanya

I. Penilaian Hasil Belajar

1. Teknik penilaian

Tes tertulis dan non tes

2. Bentuk instrumen

PG, Essay, kuis, lembar penilaian afektif, lembar penilaian psikomotor, dan lembar penilaian proses.

3. Contoh instrumen

Terlampir

Kupang, ...2015 Peneliti

Sonifit Marius Pasi

No reg : 16111 035 Mengesahkan

Kepala Sekolah Swasta Beringin kupang

Drs. Paulus Genakari

(51)

Sekolah : SMA SWASTA BERINGIN KUPANG Mata Pelajaran : IPA FISIKA

Kelas/Semester : XI IPA /I Alokasi Waktu : 2x 45 Menit

C. INDIKATOR

1. Indikator Produk

a. Mendeskripsikan Hukum Hooke b. Menganalisis susunan pegas

c. Mendeskripsikan pemanfaatan pegas dalam kehidupan sehari-hari 2. Indikator Proses

a. Merumuskan masalah

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP 02)

(52)

b. Merumuskan hipotesis c. Merumuskan tujuan d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan 3. Indikator Psikomotor

a. Tepat memilih alat dan bahan percobaan berupa; statip, pegas spiral,beban dan mistar

b. Merangakai alat dan bahan secara benar

c. Mengukur dan membaca hasil ukur pada alat ukur dengan benar 4. Indikator afektif

1. Tujuan Produk Peserta didik dapat:

a. Menjelaskan hubungan antara gaya (F) dengan perubahan panjang (∆x) pada percobaan elastisitas bahan pegas gaya pemulih dan pertambahan panjang pegas melalui percobaaan

b. Menentukan tetapan pegas pengganti seri c. Menentukan tetapan pegas pengganti pararel d. Menentukan tetapan pegas campuran

(53)

e. Menjelaskan pemanfaatan pegas dalam kehidupan sehari-hari

2. Tujuan Proses Peserta didik dapat: a. Merumuskan masalah b. Merumuskan hipotesis c. Merumuskan tujuan d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan 3. Tujuan Psikomotor

a. Tepat memilih alat dan bahan berupa; statip, pegas spiral, beban dan mistar

b. Tepat merangakai alat dan bahan yang terdiri dari; statip, pegas spiral, beban dan mistar

c. Mengukur menggunakan mistar dengan benar perubahan panjang pegas. d. Membaca dengan tepat skala pada mistar

4. Tujuan Afektif Peserta didik dapat:

(54)

E. MATERI PEMBELAJARAN Hukum Hooke

1. Bahan Ajar Peserta Didik (BAPD) 2. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) 3. Lembar Diskusi Peserta Didik (LDPD) 4. Buku IPA Fisika SMA Kelas XI yang relevan

5. Alatdan bahan praktikum, berupa: statip, pegas spiral, beban dan mistar

1. Pendekatan : Pembelajaran Kontekstual

2. Metode Pembelajaran : Ceramah, Diskusi, Tanya Jawab, Demonstrasi, Eksperimen

No Fase Indikator Kegiatan pembelajaran Asas Waktu

1. Memotivasi peserta didik dan menyampaikan tujuan pembelajaran d. Kegiatan Pendahuluan 3. Apersepsi b) Guru memberikan salam pembuka 4. Motivasi  Guru memotivasi peserta didik dengan meminta salah seorang peserta didik melakukan

demonstrasi, menarik sebuah pegas dengan gaya yang berbeda-beda (gaya semakin diperbesar).  Guru meminta Asas konstruktivisme dan bertanya

(55)

Peserta didik untuk bertanya terhadap pengalaman yang dialami temannya itu.  Guru Menyampaikan tujuan pembelajaran 2. Menyampaikan materi pembelajaran e. Kegiatan Inti 4. Eksplorasi  Guru memfasilitasi

Peserta didik untuk merumuskan masalah(Bagaiman akah hubungan antara gaya, F dengan pertambahan panjang pegas, ∆x? Bagaimanakah nilai tetapan pegas?)  Guru menjelaskan hukum hooke

Asas inkuiri dan bertanya 3. Memancing kinerja peserta didik 5. Elaborasi  Guru memodelkan

kegiatan yang akan dilakukan oleh peserta didik  Guru membagi

peserta didik dalam bentuk kelompok  Guru membimbing

peserta didik untuk merancang dan

Asas pemodelan, masyarakat

belajar,bertanya, penilaian nyata

(56)

melakukan

eksperimen sesuai dengan petunjuk yang ada di dalam LKPD dan LDPD.  Peserta didik dibimbing oleh guru untuk menafsirkan pengamatan dan menghubung-hubungkan hasil pengamatan  Peserta didik dibimbing oleh guru untuk menganalisis data  Guru mengarahkan dan meminta peserta didik untuk mempresentasekan hasil kerja kelompok kepada kelompok lain. 4. Memberikan umpan balik. 6. Konfirmasi  Guru memotivasi

peserta didik agar aktif, berani, bertanya serta mengemukakan pendapat berkaitan dengan hasil presentase kelompok.  Guru memberikan tanggapan terhadap hasil presentase  Guru membimbing

peserta didik dalam membuat kesimpulan akhir Asas masyarakat belajar,bertanya, refleksi, penilaian nyata

(57)

dari pembelajaran.  Guru menegaskan hal-hal penting tentang hukum hooke serta mengaitkan kosep tersebut dalam kehidupan sehari-hari. 

5 Tindak lanjut _{f. Kegiatan} pemantapan  Guru memberi penguatan pada peserta didik tentang materi pembelajaran.  Guru memberikan

kuis berupa latihan soal kepada Peserta didik.

Asas refleksi, penilaian nyata, bertanya

II. Penilaian Hasil Belajar

4. Teknik penilaian

Tes tertulis dan non tes

5. Bentuk instrumen

6. Contoh instrumen

Terlampir

Sonifit Marius pasi

Kepala Sekolah SMA Swasta Beringin Kupang

(58)

Sekolah : SMA SWASTA BERINGIN KUPANG

Mata Pelajaran : IPA FISIKA Kelas/Semester : XI IPA /I Alokasi Waktu : 2x 45 Menit

C. INDIKATOR

1. Indikator Produk

Mendeskripsikan simpangan pada gerak harmonis sederhana, kecepatan, percepatan, fase, energi , periode dan frekuensi pada gerak harmonis sederhana

2. Indikator Proses

a. Merumuskan masalah

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP 03)

(59)

b. Merumuskan hipotesis c. Merumuskan tujuan d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan 3. Indikator Psikomotor

a. Tepat memilih alat dan bahan percobaan berupa; statip, benang, mistar, stopwatch, busur derajat dan beban.

b. Merangkai alat dan bahan secara benar

c. Menggunakan alat dan bahan dengan baik dan benar 4. Indikator afektif

1. Tujuan Produk Peserta didik dapat:

a. Menentukan simpangan pada gerak harmonik b. Menentukan kecepatan pada gerak harmonis c. Menentukan percepatan pada gerak harmonis d. Menentukan fase pada gerak harmonis e. Menentukan energi pada Gerak Harmonis

f. Menentukan frekuensi dan periode gerak harmonis pada bandul sederhana.

(60)

g. Menentukan frekuensi dan periode gerak harmonis pada pegas.

h. Menentukan hubungan antara panjang tali dan frekunsi gerak harmonis pada bandul sederhana.

i. Menentukan hubungan antara massa benda dengan periode gerak harmonis pada pegas.

2. Tujuan Proses Peserta didik dapat: a. Merumuskan masalah b. Merumuskan hipotesis c. Merumuskan tujuan d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan 3. Tujuan Psikomotor

a. Tepat memilih alat dan bahan berupa; statip, benang, mistar, stopwatch, busur derajat dan beban.

b. Merangkai dengan benar alat dan bahan yang terdiri dari; statip, benang, mistar, stopwatch, busur derajat dan beban.

c. Mengukur dengan benar panjang benang menggunakan mistar, sudut simpangan dengan busur derajat dan waktu ayunan dengan stopwatch. d. Membaca skala pada mistar, stopwatch dan busur derajat dengan tepat. 4. Tujuan Afektif

(61)

E. MATERI PEMBELAJARAN

Gerak Harmonis Sederhana

1. Buku fisika yang relevan

2. Bahan Ajar Peserta Didik (BAPD) 3. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) 4. Lembar Diskusi Peserta Didik (LDPD) 5. Buku IPA Fisika SMA Kelas XI yang relevan

6. Alat dan bahan praktikum, berupa: statip, benang, mistar, stopwatch, busur derajat dan beban.

1. Pendekatan : Pembelajaran Kontekstual

2. Metode Pembelajaran : Ceramah, Diskusi, Tanya Jawab, Demonstrasi, Eksperimen

No Fase Indikator Kegiatan pembelajaran Asas Waktu

1. Memotivasi peserta didik dan menyampaikan tujuan pembelajaran g. Kegiatan Pendahuluan 5. Apersepsi c) Guru memberikan salam pembuka  Guru memotivasi peserta didik dengan meminta salah seorang peserta didik melakukan melakukan demontrasi singkat menggunakan Asas konstruktivisme dan bertanya

(62)

ayunan bandul sederhana dan getaran pegas secara spesifik.  Guru meminta

Peserta didik untuk bertanya terhadap pengalaman yang dialami temannya itu.  Guru Menyampaikan tujuan pembelajaran 2. Menyampaikan materi pembelajaran h. Kegiatan Inti 7. Eksplorasi  Guru menjelaskan gerak harmonik sederhana  Guru memfasilitasi Peserta didik untuk merumuskan masalah bagaimanakah hubungan antara frekunsi dan panjang benang pada ayunan bandul

Asas inkuiri dan bertanya 3. Memancing kinerja peserta didik 8. Elaborasi  Guru memodelkan kegiatan yang akan dilakukan oleh peserta didik  Guru membagi peserta didik dalam bentuk kelompok Asas pemodelan, masyarakat belajar,bertanya, penilaian nyata

(63)

 Guru membimbing peserta didik untuk merancang dan melakukan eksperimen sesuai dengan petunjuk yang ada di dalam LKPD dan LDPD.  Peserta didik dibimbing oleh guru untuk menafsirkan pengamatan dan menghubung-hubungkan hasil pengamatan  Peserta didik dibimbing oleh guru untuk menganalisis data  Guru mengarahkan dan meminta peserta didik untuk mempresentaseka n hasil kerja kelompok kepada kelompok lain. 4. Memberikan umpan balik. 9. Konfirmasi  Guru memotivasi

peserta didik agar aktif, berani, bertanya serta mengemukakan pendapat berkaitan dengan hasil presentase kelompok.  Guru memberikan tanggapan Asas masyarakat belajar,bertanya, refleksi, penilaian nyata

(64)

terhadap hasil presentase  Guru membimbing peserta didik dalam membuat kesimpulan akhir dari pembelajaran.  Guru menegaskan hal-hal penting tentang hukum hooke serta mengaitkan kosep tersebut dalam kehidupan sehari-hari. 

5 Tindak lanjut _{i. Kegiatan} pemantapan  Guru memberi penguatan pada peserta didik tentang materi pembelajaran.  Guru memberikan kuis berupa latihan soal kepada Peserta didik. Asas refleksi, penilaian nyata, bertanya

III. Penilaian Hasil Belajar

7. Teknik penilaian

(65)

8. Bentuk instrumen

9. Contoh instrumen

Terlampir

Sonifit Marius pasi

Kepala Sekolah SMA Swasta Beringin Kupang

Drs, Paulus Genakari

Nip:

(66)

A. Kompetensi Dasar

1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada elastisitas bahan. 1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran

B. Indikator 1. Indikator Proses a. Merumuskan masalah b. Merumuskan tujuan c. Merumuskan hipotesis d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan Nama Anggota: 1) ……… 2) ……… 3) ……… 4) ……… 5) ...

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

(LKPD 01)

(67)

2. Indikator Psikomotor

a. Tepat memilih alat dan bahan percobaan berupa: statip, pegas spiral, mistar dan beban.

c. Mengukur dan membaca hasil ukur pada alat ukur dengan tepat. 3. Indikator afektif

C. Tujuan Percobaan

1. Menjelaskan hubungan antara modulus Young dengan elastisitas benda. 2. Menentukan modulus Young bahan.

D. Dasar Teori

Modulus Young atau biasa disebut modulus elastisitas merupakan angka atau

besaran yang menggambarkan tingkat elastisitas suatu bahan. Hubungan antara

modulus Young dengan elastisitas bahan adalah semakin besar besar modulus Young atau tingkat elastisitas suatu bahan maka bahan semakin kaku dan sebaliknya semakin kecil modulus Young atau tingkat elastisitas suatu bahan maka bahan semakin elastis atau lunak. Secara matematis modulus Young ditulis sebagai berikut:

e Y  

(68)

Dimana, A F   , dan L L e  

Dengan demikian modulus elastis (Y) suatu bahan didefenisikan sebagai perbandingan antara tegangan(



) dan regangan (

e

) yang dialami bahan.

E. Alat dan Bahan

1. Statip 2. Pegas spiral

3. Massa beban (5 gr, 10 gr, 20 gr) 4. Mistar

Kegiatan Pra-eksperimen:

Menentukan modulus Young pegas spiral.

Sebelum melakukan eksperimen kalian harus mampu merumuskan masalah, tujuan, dan hipotesisis. Masalah dirumuskan menggunakan kalimat pertanyaan, dengan memperhatikan judul kegiatan. Tujuan dirumuskan sesuai dan sebanyak masalah yang ada. Dan hipotesis dirumuskan dalam kalimat berbentuk pernyataan berupa jawaban (dugaan) sementara terhadap permasalahan yang ada yang nantinya perlu untuk diuji melalui eksperimen. Hipotesis dirumuskan dengan berdasarkan dasar teori.

Buatlah rumusan masalah, tujuan, dan hipotesis 1) Rumusan Masalah 1……… ………...………... ……… ……… ……….

(69)

2) Rumusan Tujuan

3) Rumusan Hipotesis

4) Identifikasi Variabel

F. Prosedur Kerja

1. Siapkan statip dan gantunglah salah satu ujung pegas pada statip (seperti pada gambar)

2. Ukurlah panjang pegas awal (Lo) tanpa beban dengan mistar

3. Berikan gaya pada pegas dengan cara menggantungkan beban 5 gr, pada ujung pegas bagian bawah sehingga pegas bertambah panjang (seperti pada gambar). Besar gaya F dihitung menggunakan persamaan, F = m.g (N); gunakan g = 10 m/s2 .

4. Kemudian ukur kembali panjang pegas akhir (L), setelah diberi beban. Hitung pula pertambahan panjang pegas ∆L = L-Lo.

1……… ……… ………... 1 . Variabel bebas:... 2. Variabel Terikat:... 3. Variabel Kontrol... 1……… ……… ………...

(70)

Statif

Pegas A

Beban Mistar

5. Ulangilah lakah kerja 2 hingga langkah kerja yang ke-4, untuk beban 10 gr, 20 gr.

6. Catatlah semua data dalam tabel dibawah ini.

Tabel Data Pengamatan

m (gr) A(cm2) F(dyne) Lo(cm) L(cm) ∆L (cm)



(dyne/cm2) e Y 5 10 20

Dari tabel di atas dapat dihitung modulus Young (E) rata-rata sebesar: Y = = ... 7. Buatlah kesimpulannya! 1……… ……… ……… ……… ……….

(71)

A. Standar Kompetensi

1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran.

B. Indikator 1. Indikator Proses a. Merumuskan masalah b. Merumuskan tujuan c. Merumuskan hipotesis d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data Nama Anggota: 1) ……… 2) ……… 3) ……… 4) ……… 5) ………

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

(LKPD 02)

(72)

h. Membuat kesimpulan 2. Indikator Psikomotor

a. Tepat memilih alat dan bahan percobaan berupa; statip, pegas spiral, beban dan mistar

b. Merangakai alat dan bahan secara benar

c. Mengukur dan membaca hasil ukur pada alat ukur dengan benar 3. Indikator afektif

1. Menjelaskan hubungan antara gaya (F) dengan perubahan panjang (∆x) pada pegas.

2. Menentukan konstanta pegas (k).

D. Dasar Teori

Pada setiap pegas yang ditarik gaya akan berlaku hukum Hooke. Hukum Hooke ini menjelaskan hubungan gaya tarik dengan perpanjangan pegasnya, yaitu memenuhi persamaan di bawah ini.

Dengan x = x-xo

Persamaan hukum Hooke inilah yang digunakan untuk memnentukan konstanta pegas (k). Berarti persamaan konstanta pegasnya memenuhi:

F = k . x

(73)

1. Statip 2. Pegas spiral 3. Neraca pegas 4. Massa beban (5 gr, 10 gr, 20 gr) 5. Mistar Kegiatan Pra-eksperimen:

Menentukan hubungan antara gaya (F) dengan perubahan panjang (x) pada pegas spiral; serta menentukan konstanta pegas spiral

Sebelum melakukan eksperimen kalian harus mampu merumuskan masalah, tujuan, dan hipotesisis. Masalah dirumuskan menggunakan kalimat pertanyaan, dengan memperhatikan judul kegiatan. Tujuan dirumuskan sesuai dan sebanyak masalah yang ada. Dan hipotesis dirumuskan dalam kalimat berbentuk pernyataan berupa jawaban (dugaan) sementara terhadap permasalahan yang ada yang nantinya perlu untuk diuji melalui eksperimen. Hipotesis dirumuskan dengan berdasarkan dasar teori.

Buatlah rumusan masalah, tujuan, dan hipotesis 1) Rumusan Masalah 1……… ……… 2……… ……… ……….

(74)

2) Rumusan Tujuan

3) Rumusan Hipotesis

4) Identifikasi Variabel

Variabel bebas berupa... Variabel terikat berupa... Variabel kontrol berupa...

F. Prosedur Kerja

1. Siapkan statip dan gantunglah salah satu ujung pegas pada statip (seperti pada gambar)

2. Ukurlah panjang pegas awal (xo) tanpa beban dengan mistar.

3. Berikan gaya pada pegas dengan cara menggantungkan beban 5 gr, pada ujung pegas bagian bawah sehingga pegas bertambah panjang (seperti pada

1……… ……… 2……… ……… ………. 1……… ……… 2……… ……… ………. 1 . Variabel bebas:... 2. Variabel Terikat:... 3. Variabel Kontrol...

(75)

gambar). Besar gaya F dihitung menggunakan persamaan, F = m.g (N); gunakan g = 10 m/s2 .

4. Kemudian ukur kembali panjang pegas akhir (x), setelah diberi beban. Hitung pula pertambahan panjang pegas ∆x = x-xo.

Statif

Pegas A

Beban Mistar

5. Ulangilah langkah kerja 2 sampai ke-4, untuk beban 10 gr dan 20 gr. 6. Catatlah semua data pada tabel dibawah ini.

Tabel Data Pengamatan

No m (gr) F(dyne) x0(cm) x(cm) ∆x(cm) k (N/m) 1 2 3 5 10 20 7. Dari tabel di atas dapat dihitung konstanta pegas rata-rata sebesar:

k = = ...

8. Buatlah grafik hubungan F dengan ∆x 9. Buatlah kesimpulannya! 1……… ……….. 2……… ……… ……….

(76)

A. Kompetensi Dasar

1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada elastisitas bahan. 1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran

B. Indikator 1. Indikator Proses a. Merumuskan masalah b. Merumuskan tujuan c. Merumuskan hipotesis d. Mengidentifikasi variabel e. Melakukan eksperimen f. Menampilkan data g. Menganalisis data h. Membuat kesimpulan 2. Indikator Psikomotor Nama Anggota: 1) ……… 2) ……… 3) ……… 4) ……… 5) ………

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

(LKPD 03)

(77)

a. Tepat memilih alat dan bahan percobaan berupa; statip, benang, mistar, stopwatch, busur derajat dan beban.

c. Mengukur dan membaca hasil ukur pada alt ukur dengan benar. 3. Indikator afektif

Menentukan hubungan antara panjang tali (L) dengan periode (T) pada ayunan sederhana.

D. Dasar Teori

Salah satu konsep yang dapat dipelajari pada ayunan sederhana adalah periode ayunan sederhana. Secara sederhana ayunan sederhan ini memenuhi persamaan berikut:

Persamaan periode di atas, dapat memberikan jawaban bahwa periode ayunan berbanding lurus dengan akar panjang tali atau kuadrat periodenya berbanding lurus dengan panjang tali.

T ~ atau T2 ~ L

1. Statip

T = 2 g L