BAB V 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 Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) adalah baik untuk materi pokok Fluida Statis pada peserta didik kelas XI IPA 3 SMA Negeri 2 Kupang yang berjumlah 36 peserta didik.

Secara terperinci dapat disimpulkan antara lain sebagai berikut.

1. Kemampuan guru dalam mengelola pembelajaran dengan menerapkan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) materi pokok Fluida Statis pada peserta didik kelas XI IPA 3 SMA Negeri 2 Kupang yang mecakup: perencanaan perangkat pembelajaran, pelaksanaan pembelajaran, dan perencanaan evaluasi pembelajaran adalah termasuk dalam kategori baik dengan skor rata-rata secara berturut-turut adalah: 4,00; 3,89 dan 4,00.

2. Keterampilan kooperatif Peserta Didik yang menerapkan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) meliputi: berada dalam tugas, mengambil giliran dan berbagi tugas, mendorong berpartisipasi, mendengarkan dengan aktif dan bertanya atau menjawab secara umum rata-rata berada pada rentang ideal yang ditetapkan.

(2)

3. Indikator Hasil Belajar dalam kegiatan pembelajaran fisika pada materi pokok Fluida Statis yang menerapkan Model Pembeelajaran Kooperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) secara keseluruhan tuntas dengan rata-rata proporsi ketuntasan indikator produk sebesar 0,88, indikator afektif sebesar 0,82 dan indikator psikomotor 0,93.

4. Hasil Belajar peserta didik kelas XI IPA 3 SMA Negeri 2 Kupang dalam kegiatan pembelajaran fisika pada materi pokok Fluida Statis dengan menerapkan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) yang terdiri dari 36 peserta didik secara keselurhan tuntas dan terjadi peningkatan proporsi jawaban benar untuk THB produk dari 0,29 menjadi 0,87 dengan peningkatan sebesar 0,58. Peserta didik, juga mencapai ketuntasan belajarnya pada aspek afektif dan aspek psikomotor dengan proporsi masing-masing 0,82 dan 0,93.

5. Respon peserta didik terhadap pelaksanaan pembelajaran dengan menerapakan Model Pembelajaran Kooeperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) yang meliputi lima aspek dengan persentase rata-rata dari kelima aspek adalah 92,52% yang artinya peserta didik memberikan respon yang sangat baik terhadap pelaksanaan pembelajaran.

B. Saran

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

(3)

1. Sebagai seorang guru dalam menyusun perangkat pembelajaran, maka perangkat pembelajaran tersebut harus mengacu pada Standar Proses yang telah ditetapkan oleh Permendiknas No 41 Tahun 2007.

2. Sebagai seorang guru, dalam melaksanakan pembelajaran dengan menerapkan model pembelajaran kooperatif, sebaiknya guru selalu memperhatikan aspek keterampilan kooperatif peserta didik.

3. Sebagai seorang guru, dalam membuat indikator-indikator pembelajaran. Sebaiknya guru harus selalu memperhatikan cara pembuatan indikator yang baik dan benar.

4. Sebagai seorang guru, dalam membuat evaluasi hasil belajar peserta didik. Sebaiknya guru harus menyesuaikan cara pembuatan soal yan baik dan benar serta soal yang dibuat tidak boleh menyimpang dari pelaksanaan pembelajaran yang telah dilakukan dan guru harus secara selektif dalam menilai hasil belajar peserta didik.

5. Sebagai seorang guru, dalam membangun respon yang baik dari peserta didik. Hal penting yang harus dan selalu diingat oeh guru bahwa untuk dapat membuat peserta didik benar-benar menghargai, menghormati seorang guru dan mengikuti kegiatan pembelajaran yang dilakukan guru, bukanlah dengan menakuti peserta didik, melainkan masuklah dalam dunia peserta didik dan mengertilah strategi pembelajaran apa yang di inginkan peserta didik untuk diterapkan kepada para peserta didik.

6. Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) sangat baik dan efektif dalam pembelajaran

(4)

sehingga disarankan agar guru dapat menerapkan model pembelajaran ini untuk meningkatkan prestasi belajar peserta didik pada mata pelajaran Fisika untuk materi pokok lain dengan memperhatikan karakteristik dari model pembelajaran tersebut.

7. Bagi kepala pimpinan SMA Negeri 2 Kupang, sebaiknya selalu memperhatikan dan mengevaluasi kemampuan para guru di SMA Negeri 2 Kupang dalam hal membuat perencanaan pembelajaran, perencanaan pelaksanaan pembelajaran, dan perencanaan evaluasi pembelajaran sehingga pada saat implementasi pelaksanaan pembelajaran maka dengan begitu akan berjalan sesuai dengan yang diharapkan.

Hujan Tak Sekali Jatuh, Simpai Tak Sekali Erat, tidak ada suatu model, pendekatan, metode, dan strategi pembelajaran yang handal dalam situasi pembelajaran tertentu, yang terpenting adalah bagaimana seorang guru dalam mengelola situasi pembelajaran tertentu menjadi situasi pembelajaran yang berarti.

(5)

DAFTAR PUSTAKA

Amah, Umbu. 2012. Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Teams Achievement Division (STAD) Materi Pokok Pemuaian Kelas VII Semester Ganjil Pada SMP Negeri 4 Kupang Tahun Pelajaran 2012/2013. Kupang: Universitas Katolik Widya Mandira Kupang.

Anonim. Pedoman Akademik, Tata Krama dan Kegiatan Kemahasiswaan. Kupang: UNWIRA, 2010.

Arikunto. 2003. Dasar-Dasar Evaluasi Pembelajaran. Yogyakarta: Aneka Cipta.

. 2010. Dasar-Dasar Evaluasi Pembelajaran. Jakarta: PT Bumi Aksara.

. 2012. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: PT Bumi Aksara.

Arikunto dan Jabar. 2010. Evaluasi Program Pendidikan Pedoman Teoritis Praktis bagi Mahasiswa dan Praktisi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara.

Budiningsih, Asri. 2003. Belajar dan Pembelajaran. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.

Darmadi, Hamid. 2011. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Alfabeta.

Daryanto dan Raharjdo. 2012. Model Pembelajaran Inovatif. Yogyakarta: GAVA MEDIA

Dho’o. 2012. Penerapan Model Pembelajaran Kooperatuif Tipe Investigasi Kelompok Materi Pokok Hukum Newton Tentang Gravitasi Pada Peserta Didik Kelas XI IPA 1 SMA Negeri 5 Kupang Tahun Pelajaran 2012/2013. Kupang: Universitas Katolik Widya Mandira Kupang.

. 2004 Depdiknas Direktorat Jendral Pendidikan Dasar dan Menengah, Direktorat Pendidikan dan Menengah Umum Pedoman Khusus Pengembangan Silabus Dan Penilaian.

(6)

Hanafia, Nanang dan Cucu Suhana. 2009. Konsep Strategi Pembelajaran. Bandung: Reflika Aditama.

Isjoni. 2009. Pembelajaran Kooperatif Meningkatkan Kecerdasan Komunikasi antar Peserta Didik, Yogyakarta: Pustaka Pelajar

Nurachmadani, Setya. 2007. Fisika 2 Untuk SMA/Ma Kelas XI. Surakarta: Graha Multi Grafika

Riyanto, Yatim. 2012. Paradigma Baru Pembelajaran Sebagai Referensi bagi Guru/Pendidik dalam Implementasi Pembelajaran yang Efektif dan Berkualitas. Jakarta: Kencana Pranada Media Group.

Sanjaya, Wina. 2008. Kurikulum dan Pembelajaran Teori dan Praktik Pengembangan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan. Jakarta: Kencana Prenada Media Group

Sudijono. 2012. Pengantar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.

Sukmadinata. 2012. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: PT Remaja Rosdakrya.

Supiyanto. 2005. Fisika SMA jilid 2 untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Tirtaraharja, dkk. 2005. Pengantar Pendidikan. Jokjakarta: Kencana Prenada Media Group.

Trianto. 2007. Model Pembelajaran Terpadu dalam TEORI dan PRAKTEK. Surabaya: PRESTASI PUSTAKA

. 2009. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif. Surabaya: Kencana Prenada Media Group

(7)

Lampiran 01

BAHAN AJAR

FLUIDA STATIS

A. Standar Kompetensi

2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

B. Kompetensi Dasar

2.2. Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

C. Indikator Pembelajaran

1. Menyelediki hubungan antara tekanan, gaya, dan luas penampang.

dalam menyelesaikan soal-soal yang

berhubungan dengan tekanan.

Memformulasikan konsep tekanan hidrostatika. Menerapkan persamaan

menyelesaikan soal-soal.

5. Memformulasikan konsep hukum Pascal.

untuk menyelesaikan soal-soal

7. Memformulasikan konsep hukum utama hidrostatik

8. Menyelidiki hukum Archimedes dengan menggunakan percobaan sederhana dalam kehidupan sehari-hari.

9. Menerapkan persamaan

menyelesaikan masalah fisika dalam kehidupan sehari-hari F A 2. Menerapkan persamaan P = 3. 4. P = rgh dan P = P0 + rgh untuk F1 F2 A1 A2 = 6. Menerapkan persamaan rbVb Vf untuk Fa = r Vf f g dan r f =

(8)

10. Mendeskripsikan konsep hukum Archimedes dalam masalah fisika sehari-hari.

11. Mendeskripsikan konsep tegangan permukaan 12. Memformulasikan gejala kapilaritas

13. Mendeskripsikan konsep viskositas melalui percobaan sederhana. 14. Mendeskripsikan hukum stokes serta menggunakan persamaan

Fs = 6prhv untuk menyelesaikan soal-soal

15. Mendeskripsikan kecepatan terminal serta menggunakan persamaan

vt =

(

rb - r

)

untuk menyelesaikan soal-soal

2

2 r g

(9)

FLUIDA STATIS

Wujud zat secara umum dibedakan menjadi tiga, yaitu zat padat, cair, dan gas. Berdasarkan bentuk dan ukurannya, zat padat mempunyai bentuk dan volume tetap, zat cair memiliki volume tetap, akan tetapi bentuknya berubah sesuai wadahnya, sedangkan gas tidak memiliki bentuk maupun volume yang tetap. Karena zat cair dan gas tidak mempertahankan bentuk yang tetap sehingga keduanya memiliki kemampuan untuk mengalir. Zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan disebut

fluida. Fluida disebut juga zat alir, yaitu zat cair dan gas. 1. Tekanan

Pada dasarnya fluida selalu memberikan tekanan pada setiap bidang permukaan yang bersinggungan dengannya. Tekanan didefinisikan sebagai gaya normal (tegak lurus) yang bekerja pada suatu bidang dibagi dengan luas bidang tersebut.

Secara matematis, dapat ditulis:

... (1-1)

Keterangan :

P : tekanan (N/m2) F : gaya (N)

A : luas penampang (m2)

Satuan SI untuk tekanan adalah Pascal (disingkat Pa) untuk memberikan penghargaan kepada Blaise Pascal, sebagai penemu hukum Pascal.

1 Pa = 1 Nm-2

1 atm = 76 cmHg = 1,013 x 105 Pa

Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada pisau dan paku. Ujung paku dibuat runcing dan pisau dibuat tajam untuk mendapatkan tekanan yang lebih besar, sehingga lebih mudah menancap pada

P = F A

(10)

benda lain. Tekanan yang berlaku pada zat cair adalah tekanan hidrostatik, yang dipengaruhi kedalamannya. Hal ini dapat dirasakan oleh perenang atau penyelam yang merasakan adanya tekanan seluruh badan, karena fluida memberikan tekanan ke segala arah.

Contoh soal:

1. Luas penampang paku yang runcing adalah 0,3 mm2 dipukul dengan gaya 60 N. Berapakah besar tekanan yang dihasilkan oleh ujung paku tersebut? Penyelesaian: Diketahui: A = 0,3mm2 = 0,3x10-6 m2 F = 60N Ditanya: P = ... Dijawab: 60 N 0,3x10-6 m a. Tekanan Hidrostatis

Tekanan Zat cair bergantung pada kedalaman; makin dalam letak suatu tempat di dalam zat cair, maka semakin besar tekanan pada tempat tersebut. Gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik ke bawah. Makin tinggi zat cair dalam wadah makin berat zat cair itu, sehingga makin besar tekanan yang dikerjakan zat cair pada dasar wadah. Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya dinamakan tekanan hidrostatis. Misal selapis tipis elemen fluida berada pada kedalaman h di bawahpermukaan fluida.

h A

Gambar 1.1 Elemen Fluida

P = =

A = 2x10

8 N m2 F

(11)

Tekanan yang disebabkan oleh fluida pada kedalaman h ini disebabkan oleh berat fluida di atasnya. Dengan demikian:

Tekanan hidrostatis (P) pada kedalaman h dirumuskan dengan:

F W mg

A A A

Karena m = r ´ v , maka P =

Anda ketahui bahwa volume merupakan hasil perkalian antara luas alas (A) dengan tinggi (h). Oleh karena itu, persamaan di atas dapat ditulis seperti berikut: rgAh A P = rgh ……… .... (1-2) Keterangan:

P : tekanan Hidrostatis (Pa)

r : massa jenis zat cair (Kg/m3) g : percepatan gravitasi (m/s2) h : kedalaman (m)

Contoh soal

2. Sebuah wadah berisi air (masa jenis air = 1000 kg/m3) setinggi 20 cm. Tentukan tekanan hidrostatis yang bekerja pada dasar wadah tersebut? Diketahui : ρ = 1000 kg/m3 h = 20 cm = 0,2 m g = 10 m/s2 Ditanya : P = P = = = rvg A P =

(12)

Dijawab:

P = ρgh

P = 1000 .10 . 0,2 P = 2000 Pa.

b. Tekanan Gauge

Gambar 1.2 Alat pengukur tekanan

Tekanan Gauge adalah selisih antara tekanan yang tidak diketahui dengan tekanan atmosfer (tekanan udara luar). Nilai tekanan yang diukur oleh alat pengukur tekanan adalah tekanan Gauge. Perbedaan tekanan absolut P dan tekanan atmosfer PA dinamakan tekanan gauge.

Tekanan absolut P diperoleh dari penjumlahan tekanan gauge dan tekanan atmosfer.

P = PG + PA

Sebagai contoh, sebuah ban yang mengandung udara dengan tekanan Gauge 2 atm memiliki tekanan mutlak kira-kira 3 atm. Ini karena tekanan atmosfer pada permukaan laut kira-kira 1 atm.

(13)

c. Tekanan mutlak pada suatu kedalaman zat cair

Gambar 1.3 Tekanan Mutlak

Tekanan pada suatu kedalaman tertentu di dalam zat cair juga dipengaruhi oleh tekanan atmosfer yang menekan lapisan zat cair paling atas. Jika tekanan atmosfer di permukaan zat cair itu adalah P0 maka tekanan mutlak pada tempat atau titik yang berada pada kedalaman h dapat dirumuskan sebagai berikut:

………...……….. (1-4)

P : tekanan mutlak (N/m2, Pa) P0 : tekanan atmosfer (Pa)

r : massa jenis (kg/m3) g : percepatan gravitasi(m/s2) h : kedalaman (m)

Perhatikan :

Jika disebut tekanan pada suatu kedalaman tertentu, yang dimaksud adalah tekanan mutlak.

Jika tidak diketahui dalam soal, gunakan tekanan udara luar P0 = 1 atm =

76 cmHg = 1,013 x 105 Pa.

P = P0 + rgh

(14)

Tabel 1.1

Faktor konversi antara satuan-satuan tekanan yang berbeda

Dalam ukuran 1 Pa = 1 N/m2 Relatif terhadap 1 atm

1 atm = 1,013 x 105 N/m2 1 atm = 1,013 x 105 N/m2

= 1,013 x105 Pa = 101,3 kPa

1 bar = 1,000 x 105 N/m2 1 atm = 1,013 bar

1 dyne/cm2 = 0,1 N/m2 1 atm = 1,013 x 106 dyne/cm2

1 lb/in2 = 6,90 x 103 N/m2 1 atm = 14,7 lb/in2

1 lb/ft2 = 47,9 N/m2 1 atm = 2,12 x 103 lb/ft2

1 cm-Hg = 1,33 x 103 N/m2 1 atm = 76 cm-Hg

1 mm-Hg = 133 N/m2 1 atm = 760 mm-Hg

1 torr = 133 N/m2 1 atm = 760 tor

1 mm-H2O (4 o C) = 9,81 N/m2 1 atm = 1,03 x 104 mm-H2O (4 o C) Contoh soal:

3. Sebuah kapal selam menyelam hingga kedalaman 200 meter. Berapakah tekanan yang dialami kapal selam tersebut? (g=10 m/s2)

2. Hukum Pascal Bunyi hukum Pascal:

Gambar 1.4 Blaise Pascal

“ Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah”.

(15)

Prinsip kerja hukum Pascal

Gambar 1.5 Prinsip kerja hukum pascal

Pengisap 1 mempunyai luas penampang A1, jika pengisap 1 ditekan dengan

gaya F1, maka zat cair akan menekan pengisap 1 ke atas dengan gaya PA1

sehingga terjadi keseimbangan pada pengisap 1 dan berlaku persamaan PA1 = F1

... (1-5) Berdasarkan hukum Pascal tekanan pada zat cair tersebut diteruskan sama besar kesegala arah. Maka pada pengisap 2 bekerja gaya ke atas PA2 yang

seimbang dengan gaya F2 yang bekerja pada pengisap 2 dengan arah ke bawah

dan berlaku persamaan PA2 = F2

... (1-6)

Dengan demikian

... (1-7)

Jika luas pengisap berbentuk selinder, Sehingga: F2 F1 p d2 2 p d12 P = F1 A1 P = F2 A2 F1 F2 = A1 A2 1 4 A1 = p d12 dan A2 = p d2 2 . 1 4 = 1 1 4 4

(16)

... (1-8)

Prinsip kerja hukum Pascal dimanfaatkan pada peralatan teknik diantaranya : a. Alat Hidrolik pengangkat mobil

Pada alat pengangkat mobil dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan gaya angkat yang besar sehingga mampu mengangkat mobil

Gambar 1.6 Alat hidrolik pengangkat mobil

b. Pompa hidrolik c. Dongkrak hidrolik d. Mesin pengepres hidrolik e. Rem piringan hidrolik

Contoh soal

1. Jika diperoleh perbandingan radius penampang kecil dan besar dari sebuah pompa hidrolik 1:20, berapa besar gaya yang harus diberikan pada penampang kecil pompa agar dapat mengakat beban sebesar 3000 N? Penyelesaian:

F2 F1 d2 2 d12

(17)

F1 F2 A1 A2 F1A2 = F2 A1 3000.1 20 F1 = 150N

2. Perhatikan pada gambar berikut!

a. .Jika luas penampang A1 = 0,001 m2 dan A2 = 0,1 m2 berapakah besar

gaya tekanan di A2?

b. Berapakah tekanan P1 dan P2?

3. Hukum Pokok Hidrostatika

Hukum pokok hidrostatis mengatakan bahwa semua titik yang terletak pada bidang datar yang sama di dalam zat cair yang sejenis, memiliki tekanan mutlak yang sama.

Gambar 1.7

Skema hukum pokok hidrostatik

Perhatikan gambar di atas, Berdasarkan Hukum Pokok Hidrostatik, maka tekanan di titik A, B, dan C besarnya sama PA = PB = PC = rgh

di titik D dan E besarnya sama =

F1 =

dan tekanan

(18)

Hukum Pokok Hidrostatika dapat digunakan untuk menentukan massa jenis zat cair dengan menggunakan pipa U (gambar 1.8). Zat cair yang sudah diketahui massa jenisnya ( r2 ) dimasukkan dalam pipa U, kemudian

zat cair yang akan dicari massa jenisnya ( r1 )

dituangkan pada kaki yang lain setinggi h1.

Adapun h2 adalah tinggi zat cair mula-mula,

diukur dari garis batas kedua zat cair. Berdasarkan Hukum Pokok Hidrostatika, maka:

P = PB rAghA = rB ghB

rA hA= rB hB………... (1-9)

Keterangan:

r : massa jenis cairan A (kg/m3)

rB : massajeniscairan B (kg/m3)

hA : tinggi cairan A dari bidang batas (m)

hB : tinggi cairan B dari bidang batas (m)

Contoh soal:

3. Perhatikan gambar berikut!

50 cm

5 cm

Raksa

Sebuah pipa U berisi dua jenis zat cair yang tidak bercampur, yaitu raksa dan zat cair lain, seperti gambar di atas. Jika massa jenis raksa adalah 13,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair tersebut adalah

Gambar 1.8 Pipa U untuk menentukan massa jenis zat cair

A

(19)

Penyelesaian: Diketahui: hc = 50cm hr = 5cm rr = 13,6 Ditanya: rc = ... Dijawab: Pc = Pr rc ghc = rr ghr rchc = rr hr rc.50cm = 13,6 .5cm gr cm2 50cm rc = 1,36 4. Hukum Archimedes Bunyi Hukum Archimedes

“Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.”

Gambar 1.9

Skema Benda berada di udara dan benda berada pada zat cair

gr cm3 cm3 gr 68 rc = gr cm3

(20)

Gaya ke atas disebut juga sebagai gaya apung yaitu gaya ke atas yang dikerjakan oleh zat di dalam air pada benda. Jika berat benda di udara Wu dan

berat benda di dalam zat cair Wf, maka gaya ke atas (Fa) adalah

... (1-10)

Gaya ke atas juga dirumuskan dengan Fa = mf g ... (1-11) f Keterangan : Fa :gaya apung (N) mf : massa fluida (kg)

r : massa jenis fluida (kg/m3) g : percepatan gravitasi (m/s2)

Vf: volume benda yang tercelup dalam zat cair (m3).

Contoh soal:

1. Sebuah batu yang volumenya 0,5 m3 tercelup seluruhnya ke dalam air yang memiliki massa jenis 1,5 g/cm3. Jika percepatan gravitasi adalah 10 m/s2, maka tentukanlah gaya ke atas yang dikerjakan air terhadap benda tersebut! Penyelesaian: Vf = 0,5 m 3 r = 1,5 g/cm = = 1,5´103 kg/m3 = 1500 kg/m g = 10 m/s2 Ditanya: Fa = ....? Fa = Wu -Wf ' Fa = r gVf f Diketahui: 3 1,5´10 -3 k g 10-6 m3 3 f

(21)

Dijawab: Fa = rf g Vf

= 1500 ´10 ´ 0,5 = 7500 N

2. Sebuah batu bermassa 40 kg berada di dasar sebuah kolam. Jika volume batu adalah 0,02 m3, berapakah gaya minimum yang diperlukan untuk mengangkat batu tersebut?

Ilustrasi pada Gambar 1.10 di bawah ini menunjukkan apakah suatu benda mengapung, melayang atau tenggelam hanya ditentukan oleh massa jenis benda dan massa jenis zat cair.

Kuningan 0,9 Tenggelam Terapung

8,5

Gambar 1.10 Posisi benda ketika dijatuhkan dalam zat cair

Peristiwa mengapung, melayang, dan tenggelam dapat dijelaskan berdasarkan konsep gaya apung dan berat benda. Pada suatu benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya dalam zat cair, bekerja gaya apung (Fa dan gaya berat (w). Berikut ini adalah penjelasan tentang peristiwa mengapung, melayang dan tenggelam. Gabus 0,25 Terapung Es Kayu 0,5 Terapung Timah Tenggelam 11

(22)

a. Mengapung, Melayang dan Tenggelam

Gambar 1.11

Skema Benda Terapung

Pada kasus mengapung, gaya berat benda W sama dengan gaya ke atas . Pada kasus ini hanya sebagian benda yang tercelup di dalam zat cair sehingga volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda yang tercelup dalam zat cair lebih kecil dari volume benda. W = m.g = mf. g

(

Vbrb

)

g =

(

Vf r

)

g Vbrb = Vf r v r ………... (1-12)

ρ : massa jenis benda (kg/m3

) ρ : massa jenis fluida (kg/m3)

: volume benda yang tercelup di dalam zat cair (m3) : volume benda seluruhnya (m3)

Pada kasus mengapung massa jenis benda lebih kecil dari pada massa jenis zat cair.

…….………...………….. (1-13) 1) Mengapung Fa W Zat Cair f f f f vb rb = Keterangan : rbÐrf

(23)

Contoh soal

3. Di dalam bejana yang berisi air mengapung segumpal es yang massa jenisnya 0,9 g/cm3. Volume es yang tercelup dalam air 0,3 m3. Tentukan volume es seluruhnya?

Penyelesaian: Diketahui : rb = 0,9 g/cm3 = 900 kg/m3 Ρf = 1000 kg/m3 Vf = 0,3 m3 Ditanya : Vb= Dijawab: Vbrb Vb = Vb = Vb = 0,33m3 2) Melayang Fa Gambar 1.12

Skema Benda Melayang

W

Pada kasus melayang, gaya berat benda W sama dengan gaya ke atas . Pada kasus ini seluruh benda tercelup di dalam zat cair sehingga volum zat cair yang dipindahkan sama denga volume benda seluruhnya.

Pada keadaan melayang berlaku: f f = V f r f v r rb 0,3x1000 900

(24)

W = Fa mb.g = m .g

(Vb.rb )g = (Vf .r )g Vb.rb = Vf .r

Karena volume zat cair yang dipindahkan ( ) sama dengan volume benda seluruhnya( ), yaitu:

Vf = rb

Pada kasus melayang, massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair.

………... (1-14) f

Gambar 1.13

Skema Benda Tenggelam

W

Pada kasus tenggelam, gaya berat benda W lebih besar dari pada gaya ke atas . Pada kasus ini seluruh benda tercelup di dalam zat cair sehingga volum zat cair yang dipindahkan sama denga volume benda seluruhnya.

Pada keadaan tenggelam berlaku

W > Fa mb.g > mf .g

(Vb.rb )g > (Vf .r )g

Karena volume zat cair yang dipindahkan ( ) sama dengan volume benda seluruhnya( ), yaitu:

Vf = Vb f f f rb = r 3) Tenggelam N Fa f Vb.rb = Vf .r f

(25)

Pada kasus tenggelam, massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis zat cair.

………... (1-15)

b. Penerapan Hukum Archimedes Dalam Kehidupan Sehari-Hari 1) Hidrometer

Hidrometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur massa jenis cairan. Nilai massa jenis cairan dapat diketahui dengan membaca skala pada hidrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair. Misalnya dengan mengetahui massa jenis susu dapat ditentukan kadar lemak dalam susu.

2) Kapal laut

Massa jenis besi lebih besar dari massa jenis air laut, tetapi mengapa kapal laut yang terbuat dari besi mengapung di atas air?

Badan kapal laut yang terbuat dari besi dibuat berongga. Ini menyebabkan volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal laut menjadi sangat besar. Gaya apung sebanding dengan volume air yang dipindahkan, sehingga gaya apung menjadi sangat besar. Gaya apung ini mampu mengatasi berat total kapal sehingga kapal laut mengapung dipermukaan laut. Jika dijelaskan berdasarkan konsep massa jenis, maka mssa jenis rata-rata besi berongga dan udara yang menempati rongga masih lebih kecil dari pada massa jenis air laut.

3) Kapal selam

Kapal selam memiliki tangki pemberat yang terletak diantara lambung sebelah dalam dan lambung sebelah luar. Tangki ini dapat diisi air atau udara. Tentu saja udara lebih ringan dari pada air. Mengatur isi tangkai pemberat berarti mengatur berat total kapal. Sesuai dengan konsep gaya apung, maka berat total kapal selam akan menentukan apakah kapal akan akan mengapung atau menyelam.

(26)

4) Balon udara

Prinsip kerja balon udara adalah mula-mula balon diisi dengan gas panas sehingga balon mengembung dan volumenya bertambah. Bertambahnya volume balon berarti bertambah pula volume udara yang dipindahkan oleh balon. Ini berarti, gaya apung bertambah besar. Suatu saat gaya apung sudah lebih berat daripada berat total balon sehingga balon mulai bergerak

5. Tegangan Permukaan Zat Cair

a. Apakah tegangan permukaan zat cair itu?

Gambar 1.14 Peristiwa Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan zat cair adalah kecendrungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan tipis.

b. Mengapa terjadi tegangan permukaan pada zat cair?

B

A

(27)

Di SMP telah dipelajari bahwa antara partikel-partikel sejenis terjadi gaya tarik menarik yang disebut gaya kohesi. A mewakili partikel di dalam zat cair sedangkan B mewakili partikel dipermukaan zat cair. Partikel A ditarik oleh gaya yang sama besar ke segala arah oleh partikel- partikel didekatnya. Sebagai hasilnya resultan gaya pada partikel-partikel di dalam zat cair (diwakili A) adalah sama dengan nol, dan di dalam zat cair tidak ada tegangan permukaan.

Partikel di B ditarik oleh partikel-partikel diperrmukaan zat cair (diwakili oleh B). Partikel B ditarik oleh partikel-partikel yang ada disamping dan dibawahnya dengan gaya-gaya yang sama besar, tetapi B tidak ditarik oleh partikel-partikel di atasnya ( karena di B tidak ada partikel zat cair). Sebagai hasilnya terdapat resultan gaya yang berarah ke bawah yang bekerja pada permukaan zat cair. Resultan gaya ini menyebabkan lapisan-lapisan atas seakan-akan tertutup oleh hamparan selaput elastik yang ketat. Selaput ini cenderung menyusut sekuat mungkin. Oleh karena itu sejumlah tertentu cairan cenderung mengambil bentuk dengan permukaan sesempit mungkin. Inilah yang kita sebut dengan tegangan permukaan.

Akibat tegangan permukaan ini, setetes cairan cenderung berbentuk bola, karena dalam bentuk bola itu, cairan mendapatkan daerah permukaan yang tersempit. Inilah yang menyebabkan tetes air yang jatuh dari keran dan tetes-tetes embun yang jatuh pada sarang laba-laba berbentuk bola.

c. Formulasi tegangan permukaan

Tegangan permukaan (γ) didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya tegangan permukaan (F) dan panjang permukaan (L) dimana gaya itu bekerja. Secara matematis ditulis

Rumus tegangan permukaan

……… ...… (1-16)

g = F l

(28)

dalam kasus ini, gaya yang bekerja akan menambah luas permukaan sehingga: ………..………...…. (1-17) : gaya (N) : panjang permukaan (m) : tegangan permukaan (N/m)

Tegangan permukaan bukanlah besaran gaya, tetapi merupakan gaya dibagi dengan panjang, sehingga satuan tegangan permukaan adalah N/m

Tabel 1.2

Tegangan permukaan beberapa zat cair yang umum dijumpai dalam keseharian.

Zat cair yang kontak Suhu (0 C) Tegangan permukaan

dengan udara (x 10-3 N/m) Air 0 75,6 Air 25 72,0 Air 80 62,6 Etil alcohol 20 22,8 Aseton 20 23,7 Gliserin 20 63,4 Raksa 20 435 Contoh:

1. Untuk mengangkat sepotong kawat yang panjangnya 7,5 cm dari permukaan air, kecuali gaya beratnya masih diperlukan gaya tambahan 1165 dyne. Berapakah besarnya tegangan permukaan air pada suhu tersebut ?

Penyelesaian : l = 7,5 cm F = 1165 dyne g = F 2l Keterangan: F l γ g = ... ?

(29)

g = = = = 77,667

2l 2.7,5 15

6. Kapilaritas

Kapilaritas merupakan gejala naik turunnya zat cair pada pipa kapiler. Kenaikan atau penurunan permukaan zat cair di dalam pipa kapiler dihitung dengan rumus

……… ... (1-18)

Keterangan :

h : kenaikan/penurunan permukaan zat cair dalam pipa (m) γ : tegangan permukaan zat cair (N/m )

θ : sudut kontak (ᵒ)

ρ : massa jenis zat cair (kg/m3

) g : percepatan gravitasi(m/s2) r : jari-jari pipa kapiler(m)

Manfaat kapilaritas:

· Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor

· Naiknya air dari akar menuju daun-daunan melalui pembulu kayu pada batang

· Peristiwa pengisapan air oleh kertas isap atau kain.

Masalah yang ditimbulkan oleh kapilaritas:

· Air hujan merembes dari dinding luar, sehingga dinding dalam juga basah.

· Naiknya air dari dinding bawah rumah melalui batu bata menuju ke atas dan membasahi dinding sehingga dinding menjadi berair (lembab). Contoh Soal

2. Tentukan besarnya kenaikan air di dalam pipa kapiler yang terbuat dari kaca yang berjari-jari 3x10-4 m, apabila tegangan permukaan

dy ne cm

F 1165 1165

h = 2g cosq rgr

(30)

72,8x10-3 N/m adalah...(ρ air =1000 kg/m3, g =10 m/s2 dan sudut kontak air-kaca =00).

7. Viskositas Fluida

Viskositas atau kekentalan dapat dibayangkan sebagai gesekan antara satu lapisan dengan lapisan lain di dalam fluida. Dalam fluida tidak kental (fluida ideal) tidak ada viskositas yang menghambat lapisan-lapisan fluida ketika lapisan-lapisan tersebut bergeser sedangkan dalam fluida kental viskositas itu ada. Akibatnya dalam suatu pipa yang luas penampangnya serba sama setiap lapisan fluida tidak kental bergerak dengan kecepatan yang sama, sedangkan dalam fluida kental lapisan-lapisan fluida bergerak dengan kecepatan yang tidak seluruhnya sama. Bahkan lapisan fluida yang terdekat dengan dinding tidak bergerak sama sekali (v = 0).

Viskositas dalam aliran untuk fluida kental sama saja dengan gesekan pada gerak benda padat. Untuk fluida ideal, viskositas η = 0, sehingga kita selalu menganggap bahwa benda yang bergerak dalam fluida ideal tidak mengalami gesekan yang disebabkan oleh fluida.

Akan tetapi bila benda tersebut (berbentuk bola) bergerak dengan kelajuan tertentu dalam fluida kental, gerak benda tersebut akan dihambat oleh gaya gesekan fluida pada benda tersebut. Besar gaya gesekan fluida telah dirumuskan oleh

………...……(1-19)

Koefisien k begantung pada bentuk geometris benda. Untuk benda yang memiliki bentuk geometris berupa bola dengan jari-jari r, maka dari perhitungan laboratorium, ditunjukan bahwa

………...…... (1-20) Persamaan di atas dikenal dengan hukum Stokes.

Keterangan:

Fs = khv

Fs = 6phrv

(31)

Fs : gaya gesekan stokes (N)

η : koefisien viskositas fluida (kg/ms) r : jari-jari bola (m)

v : kelajuan bola (m/s)

Berikut adalah bebearapa keterangan mengenai koefisien fluida yang berbeda jenis, dan dapat diperhatikan pada Tabel 1.3 di bawah ini:

Tabel 1.3

Koefisien Fluida yang Berbeda Jenis.

Fluida Temperatur (˚C) Koefisien Viskositas η (Pa.s)

Air 0 1,8 x 10-3 20 1,0 x 10-3 100 0,3 x 10-3 Darah utuh 37 ≈ 4 x 10-3 Plasma Darah 37 ≈ 1,5 x 10-3 Ethyl alcohol 20 1,2 x 10-3

Oli mesin (SAE 10) 30 200 x 10-3

Gliserin 20 1500 x 10-3 Udara 20 0,018 x 10-3 Hidrogen 0 0,009 x 10-3 Uap air 100 0,013 x 10-3 1 Pa.s = 10 P = 1000 cP 8. Kecepatan Terminal

Suatu benda yang dijatuhkan bebas dalam fluida kental kecepatannya makin membesar sampai mencapai suatu kecepatan terbesar yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap ini dinamakan kecepatan terminal

Pada suatu benda yang jatuh bebas dalam fluida kental, selama geraknya, pada benda tersebut bekerja tiga buah gaya, yaitu gaya berat, W=mg, gaya ke atas yang dikerjakan fluida Fa dan gesekan yang dikerjakan fluida Ff seperti pada gambar.

(32)

Gambar 1.16 Gaya gesekan oli pada kelereng menyebabkan pada suatu saat kelereng bergerak dengan kecepatan tetap (gerak lurus beraturan).

Ff

W = m g

Gambar 1. 17 (a) benda berbentuk bola jatuh bebas dalam fluida kental 1.17 (b) diagram gaya-gaya yang bekrja pada benda; w adalah gaya berat benda, Fa adalah gaya ke atas oleh fluida, dan Ff adalah gaya

gesekan fluida.

Persamaan kecepatan terminal dalam fluida kental

)

……… ... (1-21)

Untuk benda berbentuk bola dengan jari-jari r maka Volume benda 4/3πr3 , sehingga 2 ………... (1-22) Fa f gvb (rb - r vt = 6phrv 2 r g f vt = (rb - r ) 9 h

(33)

: kecepatan terminal (m/s)

: koefisien viskositas fluida (kg/ms) : jari-jari bola (m)

: percepatan gravitasi (m/s2) : massa jenis bola (kg/m3) : massa jenis fluida (kg/m3)

Contoh soal

1. Sebuah kelereng kecil dengan jari-jari 0,2 cm Di jatuhkan ke dalam tabung dengan kedalaman 8 cm yang berisi Oli. Jika kelereng bergerak dengan kecepatan 0,3 m/s di dalam oli menuju dasar tabung. Maka gaya stokes yang dialami kelereng sebesar .... ( ηOli = 110x10-3 kg/ms )

2. Tentukan Kecepatan maksimum dari tetes air hujan yang berjari-jari 0,3 mm yang jatuh diudara (ρ udara = 1,29 kg/m3) dengan η = 1,8 x 10-5 kg/s dan g = 10 m/s2) Diketahui : r = 0,3 mm = 3 x 10-4 m r = rudara = 1,29kg / m3 rb = rair = 1000kg / m3 g = 1,8x10-5 kg / ms g = 10m / s2 Ditanya : … . ? Penyelesaian : 2 r g f Vt = (1000 -1,29) Keterangan: Vt η r g rb r f f 2 Vt = (rb - r ) 9 g 2 (3x10-4 )2.10 9 1,8x10-5 Vt = 11,1m / s

(34)

Lampiran 02

SILABUS

Satuan Pendidikan

: SMA Negeri 2 Kupang.

Mata Pelajaran

: FISIKA

Kelas

: XI

Semester

: Genap

Alokasi Waktu

:13 x 45 (Menit)

Standar Kompetensi

: 2. Menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah.

Materi

Indikator Pembelajaran

Kegiatan Pembelajaran

Pembelajaran

1. Menyelidiki hubungan

1. Menceritakan kepada peserta didik, ketika

Tekanan

antara tekanan, gaya,

mereka menaiki bus dan saling berdesak-

dan luas penampang .

desakan kemudian kaki merekadi injak oleh

wanita yang menggunakan sepatu berhak

tinggi atau wanita yang menggunakan sandal,

mana yang terasa lebih sakit?.

2. Menjelaskan rumus tekanan

P =

3. Menyebutkan aplikasi tekanan dalam

kehidupan sehari-hari

Tekanan

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir 3 x 45

Tertulis

Uraian, THB,

(Menit)

dan

dan Kuis

Non

Tes

Alokasi

Sumber Belajar

waktu

Sumber:

Buku FISIKA SMA

kelas XI Grahadi, buku

fisika yang relevan,

Bahan Ajar Peserta

Didik (BAPD), Lembar

Kerja Peserta Didik

(LKPD), Alat dan

Bahan praktikum,

lingkungan

Penilaian

Teknik

Bentuk

Contoh

instrumen

Instrumen

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Tertulis

Uraian, THB,

dan

dan Kuis

Non

Tes

Kompetensi

Dasar

2.2 Menganalisis

hukum-

hukum yang

berhubungan

dengan fluida

statik dan

fluida

dinamik serta

penerapannya

dalam

kehidupan

sehari-hari.

F

A

2. Menerapkan

persamaan

F

dalam

A

1. Menggunakan persamaan

P =

menyelesaikan soal-soal.

P =

dalam

A

F

menyelesaikan soal-

soal yang berhubungan

dengan tekanan

(35)

Tekanan

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Hidrostatis

Tertulis

Uraian, THB,

dan

dan Kuis

Non

Tes

Tekanan

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Hidrostatis

Tertulis

Uraian, THB,

dan

dan Kuis

Non

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Sumber:

Tertulis

Uraian, THB,

Buku FISIKA SMA

dan

dan Kuis

kelas XI Grahadi, buku

Non

fisika yang relevan,

Tes

Bahan Ajar Peserta

Didik (BAPD), Lembar

Kerja Peserta Didik

(LKPD), Alat dan

Bahan praktikum,

lingkungan

Hukum Pascal

1. Menggunakan persamaan

=

untuk

menyelesaikan soal-soal.

1. Menjelaskan konsep hokum utama

Hukum Utama

hidrostatik.

Hidrostatika

2. Menggunakan persamaan

r

_A

h

_A

= r

_B

h

_B

untuk menyelesaikan soal-soal

3. Memformulasikan

konsep tekanan

hidrostatika.

4. Menerapkan

persamaan

P = rgh

dan

P = P

₀

+ rgh

untuk menyelesaikan

soal-soal.

5. Memformulasikan

konsep hukum Pascal

6. Menerapkan

1. Menjelaskan tekanan hidrostatis

P = rgh

2. Menjelaskan tekanan mutlak pada kedalaman

suatu zat cair

P = P

₀

+ rgh

1. Menggunakan persamaan

P = rgh

dan

P = P

₀

+ rgh

untuk menyelesaikan soal-

soal.

1. Menjelaskan konsep dasar hukum Pascal

Hukum Pascal

F

1

F

2

A

1

A

2

=

2. Menjelaskan hukum Pascal

Pilihan

Ganda,

Uraian,

THB, dan

Kuis

Pilihan

Ganda,

Uraian, THB,

dan Kuis

F

₁

F

₂

A

₁

A

₂

Tes

Tertulis

dan

Non

Tes

Tertulis

dan

Non

Tes

Terlampir 2 x 45

(Menit)

Terlampir

F

1

F

2

A

1

A

2

persamaan

=

untuk menyelesaikan

soal-soal

7. Memformulasikan

konsep hukum utama

hidrostatik

(36)

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Sumber:

Tertulis

Uraian, THB,

Buku FISIKA SMA

dan

dan Kuis

kelas XI Grahadi, buku

Non

fisika yang relevan,

Tes

Bahan Ajar Peserta

Didik (BAPD), Lembar

Kerja Peserta Didik

(LKPD), Alat dan

Bahan praktikum,

lingkungan

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir 3 x 45

Tertulis

Uraian, THB,

(Menit)

dan

dan Kuis

Non

Tes

f

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Tertulis

Uraian, THB,

dan

dan Kuis

Non

Tes

Tegangan

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir 2 x 45

Sumber:

Permukaan

Tertulis

Uraian, THB,

Buku FISIKA SMA

dan

dan Kuis

kelas XI Grahadi, buku

Non

fisika yang relevan,

Tes

Bahan Ajar Peserta

Didik (BAPD), Lembar

Kerja Peserta Didik

(LKPD), Alat dan

8. Menyelidiki hukum

Archimedes dengan

menggunakan

percobaan sederhana

dalam kehidupan

sehari-hari.

9. Menerapkan

persamaan

F

a

= r v g

dan

1. Menemukan konsep hukum Archimedes

Hukum

dalam percobaan sederhana.

Archimedes

2. Menjelaskan hukum Archimedes

F

a

= r v g

f f f f

r

b

V

b

V

f f f

Hukum

Archimedes

1. Menggunakan persamaan

F

a

= r v g

dan

=

r

_f

r

b

V

b

untuk menyelesaikan soal-

V

_f

r =

untuk

_soal

1. Menyebutkan aplikasi hukum Archimedes

Hukum

2. Memahami perbedaan mengapung,

Archimedes

tenggelam dan melayang.

menyelesaikan

masalah fisika dalam

kehidupan sehari-hari

10. Mendeskripsikan

konsep hukum

Archimedes dalam

masalah fisika sehari-

hari.

11. Mendeskripsikan

konsep tegangan

permukaan

1. Menjelaskan tegangan permukaan

F

permukaan

g =

2l

(37)

Bahan praktikum,

lingkungan

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Tertulis

Uraian, THB,

dan

dan Kuis

Non

Tes

13. Mendeskripsikan

1. Melakukan percobaan sederhana dengan

Viskositas

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Sumber:

konsep viskositas

melubangi sebuah wadah plastik kemudian

Tertulis

Uraian, THB,

Buku FISIKA SMA

melalui percobaan

di aliri oleh air dan deterjen cair, manakah

dan

dan Kuis

kelas XI Grahadi, buku

sederhana.

yang lebih cepat aliran fluidanya ketika

Non

fisika yang relevan,

melewati lubang wadah tersebut.

Tes

Bahan Ajar Peserta

2. Menjelaskan konsep viskositas berdasarkan

Didik (BAPD), Lembar

percobaan.

Kerja Peserta Didik

(LKPD), Alat dan

Bahan praktikum,

lingkungan

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Tertulis

Uraian, THB,

dan

dan Kuis

Non

3 x 45

Tes

(Menit)

Tes

Pilihan Ganda, Terlampir

Tertulis

Uraian, THB,

dan

dan Kuis

Non

Tes

12. Memformulasikan

gejala kapilaritas

h =

1. Menjelaskan gejala kapilaritas

Kapilaritas

2g cosq

rgr

1. Mengunakan persamaan

Viskositas

14. Mendeskripsikan

hukum stokes serta

menggunakan

persamaan

F

_s

= 6prhv

untuk menyelesaikan

soal-soal.

F

s

=

6prhv

soal

untuk menyelesaikan soal-

15. Mendeskripsikan

1. Mengunakan persamaan

Viskositas

kecepatan terminal

2 r g 9 h vT =

(

rb - r

)

2 f

serta menggunakan

(38)

v

t

=

(

r

b

- r

)

untuk menyelesaikan

soal-soal.

Mengetahui

Kupang, ……….2013

Kepala Sekolah

Peneliti

Drs. Maximilian R.N. Nggeolima M.Pd

Flavianus A.W. Ledjab

NIP: 19620505 1991 03 1 018

No. Reg: 161 090 19

2 r

2

g

(39)

Lampiran 03 a

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP-1)

Satuan Pendidikan : SMA NEGERI 2 KUPANG Mata Pelajaran : FISIKA

Materi Pokok : Fluida Statis

Sub Materi Pokok : Tekanan dan Tekanan Hidrostatis. Kelas/Semester : XI IPA 3/II

Alokasi Waktu : 3 x 45 (Menit)

Standar Kompetensi

2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah.

Kompetensi Dasar

2.2. Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator

1. Kognitif

a. Menyelediki hubungan antara tekanan, gaya, dan luas penampang. b. Menerapkan persamaan P = dalam menyelesaikan soal-soal yang

A berhubungan dengan tekanan

Memformulasikan konsep tekanan hidrostatika. Menerapkan persamaan

menyelesaikan soal-soal. 2. Afektif

a. Disiplin dalam mengikuti pelajaran b. Aktif dalam diskusi kelompok c. Menghormati guru

F

c.

(40)

d. Kerja sama dalam kelompok

e. Tanggung jawab dalam menggunakan alat dan bahan f. Jujur dalam bekerja

g. Memiliki sikap ingin tahu 3. Psikomotor

a. Ketepatan dalam memilih alat dan bahan b. Ketepatan memasang/merakit alat atau bahan c. Keterampilan dalam melakukan percobaan

d. Ketepatan dalam menjatuhkan balok kayu ataupun balok besi pada plastisin

e. Ketepatan dalam melihat dan mengukur jauhnya pancaran air 4. Keterampilan Kooperatif

a. Berada dalam tugas.

b. Mengambil giliran dan berbagi tugas c. Mendorong berpartisipasi

d. Bertanya atau menjawab. e. Mendengarkan dengan aktif

A. Tujuan Pembelajaran 1. Kognitif

Peserta didik dapat :

a. Menemukan hubungan antara tekanan gaya dan luas penampang. dalam menyelesaikan soal-soal. c. Menyebutkan aplikasi tekanan dalam kehidupan sehari-hari

d. Merancang percobaan menjatuhkan balok besi dan balok kayu pada plastisin

e. Menjelaskan tekanan mutlak pada kedalaman suatu zat cair. f. Menjelaskan konsep tekanan hidrostatis P = rgh

g. Meggunakan persamaan menyelesaikan soal-soal. F A b. Menggunakan persamaan P = P = P0 + rgh P = rgh dan untuk

(41)

h. Merancang percobaan dengan mengisi air dalam botol plastik, kemudian peserta didik melubangi botol plastik dengan ketinggian lubang yang berbeda-beda pada botol plastik.

2. Afektif

Peserta didik dapat:

a. Dengan tepat dalam memilih alat dan bahan b. Dengan tepat memasang/merakit alat atau bahan c. Terampil dalam melakukan percobaan

d. Dengan tepat dalam menjatuhkan balok kayu ataupun balok besi pada plastisin

e. Dengan tepat dalam melihat dan mengukur jauhnya pancaran air 4. Keterampilan Kooperatif

Peserta didik selalu: a. Berada dalam tugas.

B. Materi Ajar

(42)

C. Model dan Metode Pembelajaran 1. Model :

Kooperatif Tipe STAD 2. Metode :

Diskusi kelompok, Ceramah, Demonstrasi, Penugasasn, Tanya jawab, dan Ekperimen

D. Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan Pembelajaran

A Kegiatan Pendahuluan

Fase 1: Menyampaikan tujuan dan memotivasi peserta didik. 1 Pada saat anda menaiki bus kota yang berdesak-desakan, kaki

anda sering terinjak. Mana lebih sakit, terinjak seorang gadis yang memakai sepatu berhak tinggi atau terinjak seorang gadis yang memakai sandal?

2 Peseta didik diberi kesempatan untuk memberikan tanggapan terhadap motivasi tersebut dan menyampaikan gagasannya secara bebas.

3 Guru menyampaikan indikator pembelajaran dan tujuan pembelajaran pada hari ini

B Kegiatan Inti

TAHAP ELABORASI

Fase 2: Menyajikan /menyampaikan informasi

Tahap I: Pengembangan meteri pelajaran dan pemberian soal pre test untuk mendapatkan skor awal pada peserta didik.

1 Peserta didik diberi penjelasan secara garis besar mengenai materi yang akan dipelajari, yaitu Tekanan dan Tekanan Hidrostatis

2 Peserta didik diberikan pre test TAHAP EKSPLORASI

Fase 3: Mengorganisasikan peserta didik dalam kelompok- kelompok belajar Alokasi Waktu 10 Menit 105 Menit

(43)

Tahap II: Membagi Kelompok

1 Peserta didik dibimbing oleh guru dalam pembentukan kelompok.

2 Peserta didik diarahkan oleh guru dalam pengenalan alat dan bahan untuk melakukan eksperimen.

3 Guru membagikan LKPD 1 kepada masing-masing kelompok.

Fase 4: Membimbing kelompok bekerja dan belajar Tahap III: Belajar Kelompok dalam kelas STAD

1 Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai LKPD 1 yang telah di bagikan.

2 Guru memberikan bantuan kepada kelompok, jika kelompok mengalami kesulitan.

3 Guru menghentikan diskusi, jika guru benar-benar yakin semua peserta didik telah menguasai materi pelajaran. TAHAP KONFIRMASI

Fase 5: Evaluasi

Tahap IV : Mempersentasikan laporan akhir

1 Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.

2 Guru memberikan kesempatan kepada peserta didik yang lain untuk menanggapinya.

3 Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi yang sebenarnya.

Tahap V: Memberikan Kuis

1 Guru memberikan waktu kepada peserta didik kembali ke tempat semula dan memberikan kuis.

C Kegiatan Penutup

Fase 6: Memberikan Penghargaan

Tahap VI: Pemberian penghargaan pada kelompok.

1 Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang kinerjanya baik

20 Menit

(44)

2 Guru bersama-sama peserta didik membuat rangkuman akhir 3 Guru memberikan tugas rumah berupa soal-soal

E. Sumber Belajar

1. Buku FISIKA SMA kelas XI Grahadi, buku fisika yang relevan 2. Buku IPA Fisika yang relevan

3. Bahan Ajar Peserta Didik (BAPD) 4. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD 1) 5. Alat dan bahan praktikum

F. Penilaian Hasil Belajar

1. Teknik penilaian: tes tertulis dan non tes 2. Bentuk instrumen

a. PG b. Uraian

c. THB (produk, afektif, dan psikomotor) d. Kuis

3. Contoh instrumen dan jawaban

1) Luas penampang paku yang runcing adalah 0,3 mm2 dipukul dengan gaya 60 N. Berapakah besar tekanan yang dihasilkan oleh ujung paku tersebut?

Penyelesaian: Diketahui: A = 0,3mm2 = 0,3x10-6 m2 F = 60N Ditanya: P = ... Dijawab: 60 N 0,3x10-6 m

2) Sebuah kapal selam menyelam hingga kedalaman 200 meter. Berapakah tekanan yang dialami kapal selam tersebut? (g=10 m/s2)

m2 F

P = =

A = 2x10

(45)

Penyelesaian: Diketahui: h = 200 m r = 1,03x103 kg / m3 p0 = 1,013x105 Pa g = 10m / s2 Ditanya: P = . . . . Jawab: P = P0 + rgh P = 1,013x105 Pa + (1,03x103 Pa.10m / s2.200m) P = 1,013x105 Pa + 2,06x106 P = 1,013x105 Pa + 20,6x105 Pa P = 21,613x105 Pa Mengetahui Kupang, ……….2013

Kepala Sekolah Peneliti

Drs. Maximilian R.N. Nggeolima M.Pd Flavianus A.W. Ledjab NIP: 19620505 1991 03 1 018 No. Reg: 161 090 19

(46)

Lampiran 03 b

Sub Materi Pokok : Hukum Pascal dan Hukum Utama Hidrostatika Kelas/Semester : XI IPA 3/II

2.2.Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator

Memformulasikan konsep hukum Pascal

b. Menerapkan persamaan = untuk menyelesaikan soal-soal

c. Memformulasikan konsep hukum utama hidrostatik

Disiplin dalam mengikuti pelajaran Aktif dalam diskusi kelompok Menghormati guru

Kerja sama dalam kelompok

Tanggung jawab dalam menggunakan alat dan bahan Jujur dalam bekerja

Memiliki sikap ingin tahu 1. Kognitif a. F1 F2 A1 A2 2. Afektif a. b. c. d. e. f. g.

(47)

Ketepatan dalam memilih alat dan bahan

b. Ketepatan dalam merakit selang yang dimasukan pada alat suntik printer berukuran besar yang disambung pada alat suntik printer berukuran kecil.

c. Ketepatan dalam mengukur kekuatan yang dialami oleh jari terhadap tekanan yang diberikan suntik besar ataukah suntik kecil

d. Ketepatan dalam membuat lubang dengan ketinggian yang sama rata pada botol aqua.

e. Keterampilan dalam melakukan percobaan

f. Ketepatan dalam melihat dan mengukur jauhnya pancaran air Keterampilan kooperatif

a. Berada dalam tugas.

Peserta didik dapat :

a. Menjelaskan konsep dasar hukum Pascal

b. Menjelaskan hukum Pascal =

F1 F2

c. Menggunakan persamaan = untuk menyelesaikan soal-soal. A1 A2

d. Merancang percobaan dengan menggunakan suntik printer yang besar dan suntik printer yang kecil untuk menjelaskan penerapan dongkrak hidrolik dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan hukum pascal.

e. Menjelaskan konsep hukum utama hidrostatik. Psikomotor a. 3. 5. F1 F2 A1 A2

(48)

f. Menggunakan persamaan rAhA = rBhB untuk menyelesaikan soal-soal

g. Merancang percobaan dengan mengisi air dalam botol plastik, kemudian peserta didik melubangi botol plastik dengan ketinggian lubang yang sama pada botol plastik

2. Afektif

Peserta didik dapat:

a. Dengan tepat dalam memilih alat dan bahan

b. Dengan tepat dalam merakit selang yang dimasukan pada alat suntik printer berukuran besar yang disambung pada alat suntik printer berukuran kecil.

c. Dengan tepat dalam mengukur kekuatan yang dialami oleh jari terhadap tekanan yang diberikan suntik besar ataukah suntik kecil d. Dengan tepat dalam membuat lubang dengan ketinggian yang sama

rata pada botol aqua.

e. Terampil dalam melakukan percobaan

f. Dengan tepat dalam melihat dan mengukur jauhnya pancaran air 4. Keterampilan Kooperatif

Peserta didik selalu: a. Berada dalam tugas.

(49)

B. Materi Ajar

Hukum Pascal dan Hukum Utama Hidrostatika

C. Model dan Metode Pembelajaran 1. Model :

Kooperatif Tipe STAD 2. Metode :

Diskusi kelompok, Ceramah, Demonstrasi, Penugasan, Tanya jawab, dan Eksperimen

D. Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan Pembelajaran Alokasi

Waktu

A Kegiatan Pendahuluan 10

Menit Fase 1: Menyampaikan tujuan dan memotivasi peserta didik.

1 Guru meminta salah satu peserta didik mengisi air pada plastik, kemudian menyuruh peserta didik tersebut melubangi plastik dengan 3 lubang yang berbeda-beda, lalu meremas plastik yang telah dilubangi. Guru menanyakan kepada peserta didik mengapa ketika plastik tersebut diremas, air dari lubang-lubang tersebut terpancar dengan kekuatan yang sama besar?

2 Peseta didik diberi kesempatan untuk memberikan tanggapan terhadap motivasi tersebut dan menyampaikan gagasannya secara bebas.

3 Guru menyampaikan indikator pembelajaran dan tujuan pembelajaran pada hari ini

(50)

B Kegiatan Inti 70

TAHAP ELABORASI Menit

Fase 2: Meyajikan /menyampaikan informasi

Tahap I: Pengembangan meteri pelajaran dan pemberian soal pre test untuk mendapatkan skor awal pada peserta didik.

1 Peserta didik diberi penjelasan secara garis besar mengenai materi yang akan dipelajari, yaitu Hukum Pascal dan Hukum Utama Hidrostatika.

2 Peserta didik diberikan pre test TAHAP EKSPLORASI

Fase 3: Mengorganisasikan peserta didik dalam kelompok- kelompok belajar

Tahap II: Membagi Kelompok

1 Peserta didik dibimbing oleh guru dalam pembentukan kelompok.

2 Peserta didik diarahkan oleh guru dalam pengenalan alat dan bahan untuk melakukan eksperimen.

3 Guru membagikan LKPD 2 kepada masing-masing kelompok.

Fase 4: Membimbing kelompok bekerja dan belajar Tahap III: Belajar Kelompok dalam kelas STAD

1 Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai LKPD 2 yang telah di bagikan.

2 Guru memberikan bantuan kepada kelompok, jika kelompok mengalami kesulitan.

3 Guru menghentikan diksusi, jika guru benar-benar yakin semua peserta didik telah menguasai materi pelajaran. TAHAP KONFIRMASI

Fase 5: Evaluasi

Tahap IV : Mempersentasikan laporan akhir

1 Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.

2 Guru memberikan kesempatan kepada peserta didik yang lain untuk menanggapinya.

(51)

3 Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi yang sebenarnya.

Tahap V: Memberikan Kuis

1 Guru memberikan waktu kepada peserta didik kembali ke tempat semula dan memberikan kuis.

C Kegiatan Penutup

Fase 6: Memberikan Penghargaan

Tahap VI: Pemberian penghargaan pada kelompok.

1 Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang kinerjanya baik

2 Guru bersama-sama peserta didik membuat rangkuman akhir 3 Guru memberikan tugas rumah berupa soal-soal

E. Sumber Belajar

1. Buku FISIKA SMA kelas XI Grahadi, buku fisika yang relevan 2. Buku IPA Fisika yang relevan

3. Bahan Ajar Peserta Didik (BAPD) 4. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD 2) 5. Alat dan bahan praktikum

F. Penilaian Hasil Belajar

1. Teknik penilaian: tes tertulis dan non tes 2. Bentuk instrumen

a. PG b. Uraian

c. THB (produk, afektif, dan psikomotor) d. kuis

3. Contoh Instrumen dan jawaban

10 Menit

(52)

1) Perhatikan pada gambar berikut!

a. .Jika luas penampang A1 = 0,001 m2 dan A2 = 0,1 m2 berapakah besar gaya tekanan di A2?

b. Berapakah tekanan P1 dan P2?

Penyelesaian: Diketahui: F1 = 100N A1 = 0,001m2 A2 = 0,1m2 Ditanya: a) F2 = …. b) P1 dan P2 = …. Dijawab: F1 F2 A1 A2 F2 A1 = F1A2 F1A2 A1 100N.0,1m2 0,001m2 F2 = 10.000N = 100.000N / m2 = 100.000N / m2 a) = F2 = F2 = 100N 0,001m2 b) P1 = = P2 = = F2 10.000N A2 0,1m2 F1 A1

(53)

2) Perhatikan gambar berikut!

50 cm

5 cm

Raksa

Sebuah pipa U berisi dua jenis zat cair yang tidak bercampur, yaitu raksa dan zat cair lain, seperti gambar di atas. Jika massa jenis raksa adalah 13,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair tersebut adalah . . . . Penyelesaian: Diketahui: hc = 50cm hr = 5cm rr = 13,6 Ditanya: rc = ... Dijawab: Pc = Pr rc ghc = rr ghr rchc = rr hr rc.50cm = 13,6 .5cm gr cm2 50cm rc = 1,36 Air gr cm3 cm3 gr 68 rc = gr cm3

(54)

Mengetahui Kupang, ……….2013

Kepala Sekolah Peneliti

Drs. Maximilian R.N. Nggeolima M.Pd Flavianus A.W. Ledjab NIP: 19620505 1991 03 1 018 No Reg: 161 090 19

(55)

Lampiran 03 c

Sub Materi Pokok : Hukum Archimedes Kelas/Semester : XI IA 3/II

2.2.Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Menyelidiki hukum Archimedes dengan menggunakan percobaan sederhana dalam kehidupan sehari-hari.

b. Menerapkan persamaan Fa = r v g dan

menyelesaikan masalah fisika dalam kehidupan sehari-hari

c. Mendeskripsikan konsep hukum Archimedes dalam masalah fisika sehari-hari.

Disiplin dalam mengikuti pelajaran Aktif dalam diskusi kelompok Menghormati guru Indikator 1. Kognitif a. rbVb Vf r = _f f f untuk 2. Afektif a. b. c.

(56)

g. Memiliki sikap ingin tahu

Ketepatan dalam memilih alat atau bahan

b. Ketepatan dalam membaca skala pada dinamometer ketika mengukur berat benda di udara

c. Ketepatan dalam membaca skala pada dinamometer ketika mengukur berat benda di dalam air.

d. Keterampilan dalam melakukan percobaan

e. Ketepatan dalam mengamati keadaan telur disetiap pemberian garam 4. Keterampilan kooperatif

a.

rbVb Vf menyelesaikan soal-soal.

c. Menyebutkan aplikasi hukum archimedes

d. Merancang percobaan dengan mengukur perbedaan berat benda di udara dan benda di air

e. Menemukan perbedaan terapung, melayang, dan tenggelam. 3. Psikomotor

a.

f f

Berada dalam tugas.

Peserta didik dapat :

a. Menemukan konsep dasar hukum archimedes

(57)

f. Merancang percobaan sederhana untuk membuktikan peristiwa terapung, melayang, dan tenggelam.

2. Afektif

a. Dengan tepat dalam memilih alat atau bahan

b. Dengan tepat dalam membaca skala pada dinamometer ketika mengukur berat benda di udara

c. Dengan tepat dalam membaca skala pada dinamometer ketika mengukur berat benda di dalam air.

d. Terampil dalam melakukan percobaan

e. Ketepatan dalam mengamati keadaan telur disetiap pemberian garam 4. Keterampilan kooperatif

Peserta didik selalu: a. Berada dalam tugas.

B. Materi Ajar