RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Sekolah : SMA Negeri 13 Mukomuko Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/Ganjil
Materi Pokok : Kesetimbangan benda Tegar dan Titik Berat Alokasi Waktu : 2 X 45 Menit
KOMPETENSI INTI 3. Memahami, menerapkan, dan
menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan
metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah
4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
KOMPETENSI DASAR 3.1 Menerapkan konsep torsi, momen
inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari- hari misalnya dalam olahraga
4.1 Membuat karya yang menerapkan konsep titik berat dan kesetimbangan benda tegar
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti proses pembelajaran, peserta didik diharapkan dapat:
1. Menjelaskan jenis-jenis kesetimbangan beserta contohnya
2. Menyebutkan bebrapa peristwa yang menggunakan prinsip kesetimbangan benda 3. Menentukan koordinat titik berat Segitiga, Lingkaran, Persegi Panjang, Bujur Sangkar
4. Menentukan koordinat titik berat Bangun Ruang seperti Kubus, Balok, Tabung, Bola 5. Menginterpretasi data dan grafik untuk menentukan karakteristik keseimbangan benda tegar 6. Melakukan percobaan sederhana untuk menentukan titik berat benda
7. Mempresentasikan hasil percobaan tentang titik berat
8. Membuat karya yang menerapkan konsep titik berat dan kesetimbangan benda tegar
B. Materi Pembelajaran
1. Jenis-jenis kesetimbangan 2. Titik Berat
C. Metode Pembelajaran
Model Pembelajaran : Discovery Learning Metode : Tanya jawab dan diskusi D. Media Pembelajaran
1. Gambar /Foto 2. Laptop 3. LKPD
4. Kardus dan Benang
E. Sumber Belajar
1. Buku FISIKA XI ,Nor Shalina Saputri, MEDIATAMA, 2021
2. SeribuPena Fisika untuk SMA/MA Kelas XI , Marthen Kanginan ,ERLANGGA, 2008 3. Buku FISIKA 2, Supliyadi dan Tri Tjandra Mucharam, Acarya Media Utama 2006
F. Langkah-Langkah Pembelajaran 1. Pendahuluan (10 menit)
Aktivitas Pembelajaran Apersepsi 1. Siswa Berdoa terlebih dahulu
2. Guru Mengecek Kehadiran Siswa
3. Guru mengajukan beberapa pertanyaan prasyarat
4. Guru mengajak siswa mengaitkan materi yang akan dipelajari pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya
5. Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan.
Motivasi 6. Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari.
7. Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung
Kegiatan Inti (70 menit)
Sintak Aktivitas Pembelajaran
Stimulation (stimullasi/
pemberian rangsangan)
1. Guru memperlihatkan beberapa Gambar yang berkaitan dengan materi 2. Siswa membaca bahan bacaan Yang diberikan Guru (literasi)
3. Siswa diminta menanggapi Gambar yang diperlihatkan dengan cara memberikan beberapa pertanyaan yang mengarah/menggiring siswa
Problem statemen (pertanyaan/id entifikasi masalah)
4. Guru Mengajukan beberapa pertanyaan yang mengarah pada timbulnya persoalan dalam pikiran siswa
5. Siswa dengan panduan dari guru berusaha menemukan persoalan kemudian mengidentifikasi satu-persatu
6. Siswa Menuliskan di buku mereka Persoalan yang harus ditemukan jawabannya 7. Guru membagikan kepada siswa LKPD yang nanti harus diisi oleh setiap siswa Data collection
(pengumpulan data)
8. Siswa dibagi kedalam kedalam beberapa kelompok (telah direncanakan pada pertemuan sebelumnya )
9. Setiap kelompok mengumpulkan informasi dari bahan bacaan, gambar yang disajikan sumber laiinya berakaitan denga kesetimbangan benda dan titim berat
10. Siswa melakukan ekperimen sederhana dengan Kardus berbentuk Bujur sangkar, Persegi panjang, Lingkaran untuk menentukan titik beratnya 11. Siswa menuliskan hasil yang mereka peroleh tentang kesetimbangan
benda tegar dan titik berat pada lembar kerja
12. Siswa mempresentasikan hasil yang mereka peroleh di depan kelompok lain
Data processing (pengolahan Data)
13. Tiap kelompok mendiskusikan hasil yang mereka peroleh dengan dalam kelompok masing-masing
14. Siswa mengerjakan beberapa soal mengenai materi Keseimbangan Benda Tegar dan Titik Berat yang terdapat pada LKPD
Verification (pembuktian)
15. Salah satu kelompok menyampaikan hasil yang mereka peroleh di depan kelas kemudian siswa lain diberi kesempatan menanggapinya (Guru memperbaiki siswa jika terlalu jauh bergeser dari tema atau konsep yang sebenarnya)
Generalization (menarik kesimpulan)
16. Setiap kelompok mengisi LKPD yang telah diberikan
17. Siswa secara bersama-sama dengan guru menarik kesimpulan berdasarkan Daftar masalah yang telah dibuat sebelumnya
18. Siswa membuat laporan secara tertulis pada Kertas HVS
Lampran 1. (Materi Pelajaran) A. Kesetimbangan Benda tegar
Pengertian Kesetimbangan
Keseimbangan benda tegar adalah keadaan suatu partikel ketika tidak bergerak secara translasi maupun rotasi, karena resultan gaya dan momen gaya sama dengan nol. Dengan demikian, syarat keseimbangan benda tegar adalah : ΣF = 0 yang dapat diuraikan ke dalam komponen – komponennya menjadi : ΣFx = 0 ; ΣFy = 0 ditambah Στ = 0
Jenis-jenisKeseimbangan Benda Tegar
Stabil, sesaat setelah gaya luar dihilangkan benda akan bergerak lalu kembali ke posisi awal dan titik berat bergerak naik. Labil, sesaat setelah gaya luar dihilangkan benda tidak kembali ke posisi awal dan titik berat bergerak turun. Netral, sesaat setelah gaya luar dihilagkan tidak ada pengaruh apapun terhadap benda dan titik berat tetap.
Kesetimbangan Labil
Kesetimbangan Labil
Kesetimbangan Netral B. Titik Berat
Titik berat disebut juga pusat massa benda dimana pada titik ini gaya gravitasi bekerja.
Setiap benda memiliki titik berat berbeda-beda, seperti ditunjukkan pada table berikut ini :
Lingkaran Koordinat titik berat pada lingkaran
(½ x, ½ y)
Segitiga Koordinat titik berat pada segitiga
(½ x, 1/3 y)
Persegi Panjang Koordinat titik berat pada persegi panjang (½ x, ½ y)
Bujur Sangkar Koordinat titik berat pada bujur sangkar (½ x, ½ y)
Tabung Koordinat titik berat pada tabung
(½ x, ½ y)
Rumus Koordinat titik Berat gabungan benda dengan Luasan tertentu : 𝑥0 =𝐴1. 𝑥1+𝐴2. 𝑥2+ ⋯+𝐴𝑛. 𝑥𝑛
𝐴1+ 𝐴2+ … + 𝐴𝑛
𝑦0 =𝐴1. 𝑦1+𝐴2. 𝑦2 + ⋯+𝐴𝑛. 𝑦𝑛 𝐴1+ 𝐴2 + … + 𝐴𝑛 Koordinat titik beratnya adalah X0, Y0
Rumus Koordinat titik Berat gabungan benda dengan Volume tertentu : 𝑥0 =𝑉1. 𝑥1+𝑉2. 𝑥2+ ⋯+𝑉𝑛. 𝑥𝑛
𝑉1+ 𝑉2+ … + 𝑉𝑛
𝑦0 =𝑉1. 𝑦1+𝑉2. 𝑦2+ ⋯+𝑉𝑛. 𝑦𝑛 𝑉1+ 𝑉2+ … + 𝑉𝑛 Koordinat titik beratnya adalah X0, Y0
Untuk massa tertentu berlaku juga sama
Contoh Soal
Tentukan koordinat titik berat benda berikut ini :
Jawaban
untuk menyelesaikan soal seperti ini kita membagi bidang menjadi dua.
𝐴1 = 𝑝𝑥𝑙 = 8 𝑥 2 𝑨𝟏= 𝟏𝟔 𝒄𝒎𝟐 𝐴2 = 𝑝𝑥𝑙 = 4 𝑥 6 𝑨𝟐= 𝟐𝟒 𝒄𝒎𝟐 𝑥1 = 1
2𝑥 8 = 4 𝑐𝑚 𝑦1 = 6 + (1
2𝑥 2) = 7 𝑐𝑚 𝑥2 = 2 + (1
2𝑥 4) = 4 𝑐𝑚 𝑦2 =1
2𝑥 6 = 3 𝑐𝑚
Lalu gunakan rumus titik berat berikut 𝑥0 =𝐴1. 𝑥1+𝐴2. 𝑥2
𝐴1+ 𝐴2 𝑥0 =16.4+24.4
16 + 24
𝑥0 =64+96
40 = 160
40 = 4 𝑐𝑚
Cara mudahnya untuk x0 adalah ½ dari x maksimal. ½ x 8 cm = 4 cm lalu untuk Y0
𝑦0 =𝐴1. 𝑦1+𝐴2. 𝑦2 𝐴1+ 𝐴2
𝑦0 =16.7+24.3 16 + 24 𝑦0 =112+72
40 = 184
40 = 4,6 𝑐𝑚
Jadi koordinat titik beratnya adalah (4cm, 4,6 cm)
Lampiran 2. (Lembar Penilaian Sikap)
Lembar Observasi
N
o Nama Siswa
Aspek Perilaku yang
Dinilai Jumla
h Skor
Skor
Sikap Predikat BS JJ TJ DS
1 ABDUL KARIM 70 65 70 75 280 70 C
2 ADIL MAHENDRA ... ... ... ... ... ... ...
3 ALIANANDA UTAMA 4 ANGGI JUANDA PUTRA 5 ANISA SAFITRI
6 ARI WIBOWO 7 ARLES
8 ARTIKA
9 BETHA KUMALASARI 10 CINDY SINTYA BELLA 11 DIMI
12 ERSA
13 ETHISA NURCAHYANI 14 HELTI
15 ICHA SANDIKA 16 LORENZA 17 NURHASYKIN 18 ROY MARTIN 19 SETTRI
Keterangan : BS : Bekerja Sama JJ : Jujur
TJ : Tanggun Jawab DS : Disiplin Catatan :
1. Aspek perilaku dinilai dengan kriteria:
100 = Sangat Baik 75 = Baik
50 = Cukup 25 = Kurang
2. Skor maksimal = jumlah sikap yang dinilai dikalikan jumlah kriteria = 100 x 4 = 400
Lampran 3. (Instrumen Penilaian Keterampilan)
Instrumen Penilaian Diskusi N
o Nama Siswa
Aspek Perilaku yang
Dinilai Jumla
h Skor
Skor
Sikap Predikat PM
D MP MD MS
1 ABDUL KARIM
2 ADIL MAHENDRA ... ... ... ... ... ... ...
3 ALIANANDA UTAMA 4 ANGGI JUANDA PUTRA 5 ANISA SAFITRI
6 ARI WIBOWO 7 ARLES
8 ARTIKA
9 BETHA KUMALASARI 10 CINDY SINTYA BELLA 11 DIMI
12 ERSA
13 ETHISA NURCAHYANI 14 HELTI
15 ICHA SANDIKA 16 LORENZA 17 NURHASYKIN 18 ROY MARTIN 19 SETTRI
Keterangan :
PMD Penguasaan materi diskusi
MP Kemampuan menjawab pertanyaan MD Kemampuan mengolah kata
MS Kemampuan menyelesaikan masalah Keterangan :
100 = Sangat Baik 75 = Baik
50 = Kurang Baik 25 = Tidak Baik
Lampran 4. (LKPD)
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)
Nama Siswa : Kelas :
A. Tujuan : Menentukan Koordinat titik berat melalui percobaan B. Alat dan bahan
1. Kardus segitiga, Lingkaran, Persegi 2. Statif
3. Benang 4. Busur derajat
5. Gunting 6. Penggaris 7. Jarum 8. Pelubang
C. Prosedur Percobaan
1. Siapkan Siapkan benang, jarum dan karton Segi tiga 2. Buat tiga buah lubang pada potongan kardus
3. Gantung potongan kardus pada lubang pertama
4. Jika sudah setimbang buat garis dengan menandai dua titik yang berimpit sepanjang tali
5. Ulangi langkah tersebut untuk lobang kedua dan ketiga
6. Ulangi langkah 1-5 untuk potongan kardus Lingkaran dan Persegi panjang D. Data percobaan
No Benda (potongan kardus)
Titik Berat Rumus
Terhadap sb-x cm)
Terhadap sb-y cm)
1.
2 3.
Lampiran 5. ( Penilaian Pengetahuan)
No Soal Jawaban SKOR
1 Tentukan letak titik berat bangun berikut terhadap alasnya!
Kita bagi dua bidangnya menjadi segitiga dan persegi panjang.
Bidang 1 (Persegi panjang) A1 = (120 x 60) = 7200 Y1 = (120/2) = 60
Bidang 2 (lubang segitiga sebagai pengurang ) A2 = 1/2(60 x 60) = 1800
Y2 = 120 − (60/3) = 100 Posisi titik berat pad sumbu Y 𝑌0 = 𝐴1. 𝑌1+ 𝐴2. 𝑌2
𝐴1+ 𝐴2
𝑌0 = 7200.60 − 1800.100 7200 − 1800 𝑌0 = 432000 − 180000
7200 − 1800 𝑌0 = 252000
5400 = 46,6 𝑐𝑚
Koordinat titik berat adalah (30 cm, 46,6 cm)
20
2 Tentukan koordinat titik berat pada gambar berikut !.
Bagi Luasan menjadi dua terlebih dahulu
A1 = = 12 x 12 = 144 x1 = 6
y1 = 6
A2 = 1/2 x 12 x 12 = 72 x2 = 12 + 4 = 16
y2 = 4 Sehingga
𝑥0 = 𝐴1𝑥1+ 𝐴2𝑥2 𝐴1+ 𝐴2
20
𝑥0 = 144.6 + 72.16
144 + 72 = 9,33 𝑦0 = 𝐴1𝑦1+ 𝐴2𝑦2
𝐴1+ 𝐴2 𝑦0 = 144.6 + 72.4
144 + 72 5,33
Koordinat titik berat adalah (9,33 , 5,33) 3 Tentukan titik berat luasan
berikut ini diukur dari sumbu x!
Bagi luasan menjadi 3 bagian
Dari gambar diperoleh : A1 = 20 x 50 = 100
A2 = (50-20) x (50-30) = 30 x 20 = 600 A3 = (40-20) x (20-10) = 20 x 10 = 200 x1 = ½ 20 = 10
x2 = 20 + ½ (50-20) = 20 + 15 =35 x3 = 20 + ½ (40-20) =20 + 10 =30 y1 = ½ 50 = 25
y2 = 30 + ½ (50-30) =30 + 10 =40 y3 = 10 + ½ (20-10) = 10 + 5 =15 𝑥0 = 𝐴1𝑥1+ 𝐴2𝑥2+ 𝐴3𝑥3
𝐴1+ 𝐴2+ 𝐴3 𝑥0 = 100.10 + 600.35 + 200.30
100 + 600 + 200 𝑥0 = 1000 + 21000 + 6000
100 + 600 + 200 𝒙𝟎= 𝟐𝟖𝟎𝟎𝟎
𝟗𝟎𝟎 = 𝟑𝟏, 𝟏 𝑦0 = 𝐴1𝑦1+ 𝐴2𝑦2+ 𝐴3𝑦3
𝐴1+ 𝐴2+ 𝐴3 𝑥0 = 100.25 + 600.40 + 200.15
100 + 600 + 200 𝑥0 = 2500 + 24000 + 3000
100 + 600 + 200 𝒙𝟎= 𝟓𝟐𝟎𝟎𝟎
𝟗𝟎𝟎 = 𝟓𝟕, 𝟖
20
4 Jelaskan Jenis-jenis kesetimbangan beserta contonya
Jenis-jenisKeseimbangan Benda Tegar Stabil, sesaat setelah gaya luar dihilangkan benda akan bergerak lalu kembali ke posisi awal dan titik berat bergerak naik. Labil, sesaat setelah gaya luar dihilangkan benda tidak kembali ke posisi awal dan titik berat bergerak turun. Netral, sesaat setelah gaya luar dihilagkan tidak ada pengaruh apapun terhadap benda dan titik berat tetap.
Kesetimbangan Labil
Kesetimbangan Labil
Kesetimbangan Netral
20
5 Tentukan letak titik berat bangun berikut terhadap alasnya!
Bagi bangun menjadi dua, persegi di bagian bawah dan segitiga sama kaki di bagian atas.
Data :
Bidang 1 (persegi) A1 = (30 x 30) = 900 cm2 Y1 = 30/2 = 15 cm Bidang 2 (segitiga)
A2 = 1/2(30 x 30) = 450 cm2 Y2 = 1/3(30) + 30 = 40 cm Letak Yo :
𝑦0 = 𝐴1𝑦1+ 𝐴2𝑦2 𝐴1+ 𝐴2 𝑦0 = 900.15 + 450.40
900 + 450 𝑦0 = 13500 + 18000
1350 𝑦0 = 31500
1350 = 23,3 𝑐𝑚
koordinat titik berat adalah (15 cm, 23,3 cm)
20
