RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Satuan Pendidikan : SMK PUI CIKIJING Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : X / Ganjil Materi Pokok : Hukum Newton Alokasi Waktu : 6 x 45 menit A. Kompetensi Dasar
3.4 Menganalisis gerak dan gaya dengan menggunakan hukum- hukum Newton 4.4 Menggunakan alat-alat sederhana yang berhubungan dengan hukum Newton
tentang gerak
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
3.4.1 Menjelaskan prinsip hukum 1 Newton 3.4.2 Menjelaskan prinsip hukum 2 Newton 3.4.3 Menjelaskan prinsip hukum 3 Newton
4.4.1 Menerapkan prinsip hukum 1 Newton dalam kehidupan sehari-hari 4.4.2 Menerapkan hukum 2 Newton dalam kehidupan sehari-hari
4.4.3 Menerapkan prinsip hukum 3 Newton dalam kehidupan sehari-hari
C. Tujuan Pembelajaran
Setelah Melakukan kegiatan mengamati, mempertanyakan fenomena prinsip hukum Newton berdasarkan pengalaman siswa dalam kehidupannya, secara individu dilanjutkan dengan melakukan eksperimen pengukuran dikelas dipandu LKS secara berkelompok, serta mengolah hasil pengukuran untuk dipresentasikan secara klasikal, dan dibuat laporan secara tertulis siswa meniliki perilaku jujur terhadap data, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun,responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam, mampu menghayati dan mengamalkan pentingnya gaya secara agama yakni setiap hal yang dilakukan akan balasan yang sebanding, serta secara akademis mampu :
1. Menjelaskan prinsip hukum 1 Newton
2. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap kecepatan benda
3. Menerapkan prinsip hukum 1 Newton dalam kehidupan sehari-hari 4. Menjelaskan prinsip hukum 2 Newton
5. Menyelidiki pengaruh massa terhadap percepatan benda
6. Menerapkan hukum 2 Newton dalam kehidupan sehari-hari 7. Menjelaskan prinsip hukum 3 Newton
8. Menerapkan prinsip hukum 3 Newton dalam kehidupan sehari-hari D. Materi Pembelajaran
1. Prinsip hukum I Newton
2. Pengaruh gaya terhadap kecepatan benda
3. Penerapan prinsip hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari 4. Prinsip hukum II Newton
5. Pengaruh massa terhadap percepatan benda
6. Penerapan prinsip hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari 7. Prinsip hukum III Newton
8. Penerapan prinsip hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari E. Pendekatan,Model dan Metode
1. Pendekatan : Saintifik
2. Model Pembelajaran : Discovery Learning
3. Metode Pemebelajaran : ceramah, diskusi, praktek F. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran
Pertemuan Pertama
Tahapan Kegiatan Pembelajaran Waktu
Kegiatan Pendahuluan
❖ Memulai pertemuan dengan mengucapkan salam dan membaca do’a, kemudian guru mengecek kehadiran siswa dan melakukan apersepsi dengan bertanya: Mengapa benda bisa bergerak ?
❖ Guru memotivasi siswa dengan mengajukan pertanyaan :
❖ Coba perhatikan benda-benda yang menempel di dinding, mengapa benda-benda tersebut diam?
❖ Guru meminta siswa untuk bercerita tentang pengalaman mereka pada waktu naik mobil, kemudian guru bertanya:
❖ Jika tiba-tiba mobil itu bergerak, kalian akan terdorong ke arah belakang, tetapi jika mobil tiba-tiba berhenti, kalian akan terdorong ke depan, mengapa demikian ?
❖ Menampilkan tujuan pembelajaran/ Indikator yang akan dicapai
❖ Pembagian Kelompok dan penjelasan kegiatan pembelajaran
10 menit
Kegiatan Inti Mengamati
Stimulation (stimulus/ pemberian rangsangan) Secara individu (Demonstrasi yang dilakukan guru)
65 menit
❖ Membentangkan selembar kertas diatas meja, dan meletakkan gelas yang berisi air diatas kertas tersebut.
❖ Kertas ditarik perlahan-lahan, kemudian dihentikan.
❖ Kedua langkah diatas diulangi, tetapi dengan menarik kertas secara cepat atau disentakan.
Secara Kelompok
❖ Menyelidiki sifat kelembaban benda
❖ Menyelidiki pengaruh gaya terhadap gerak benda Mempertanyakan
Problem statemen (pertanyaan/identifikasi masalah)
Mempertanyakan penyebab benda bergerak Eksperimen
Data collection (pengumpulan data)
Melakukan percobaan Hukum 1 Newton Asosiasi
Data processing (pengolahan data)
❖ Menganalisis pengaruh gaya terhadap gerak benda
❖ Menghitung besar tegangan tali pada sistem yang berada dalam keadaan setimbang
Komunikasi Generalisasi
❖ Mempersentasikan hasil percobaan Hukum 1 Newton
❖ Menggambar gaya berat dan gaya normal dalam diskusi pemecahan masalah dinamika gerak lurus tanpa gesekan
Kegiatan Penutup
Memberi penghargaan kepada kelompok terbaik Mengecek pemahaman siswa terhadap materi yang
telah di ajarkan
Memberi informasi mengenai materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya
15 menit
Pertemuan Kedua
Tahapan Kegiatan Pembelajaran Waktu
Kegiatan Pendahuluan
Memulai pertemuan dengan mengucapkan salam, membaca do’a, mengecek kehadiran siswa dan melakukan apersepsi dengan bertanya :
❖ Jelaskan sifat alami dari sebuah benda, yang diungkapkan dalam hukum II Newton?
Guru memotivasi siswa dengan meminta siswa untuk bercerita tentang pengalaman mereka pada waktu naik sepeda, kemudian guru bertanya:
❖ Ketika kamu mengayuh sepeda dengan lebih kuat, bagaimana laju sepedamu ? mengapa demikian ?
❖ Jika temanmu memboncengi sepedamu,
bagaimana laju sepedamu ? mengapa demikian
?
❖ Menampilkan tujuan pembelajaran/ Indikator yang akan dicapai
❖ Pembagian Kelompok dan penjelasan kegiatan pembelajaran
10 menit
Kegiatan Inti
Mengamati
Stimulation (stimulus/ pemberian rangsangan)
Secara berkelompok
Menyelidiki pengaruh massa terhadap percepatan gerak benda menggunakan katrol dengan beban Mempertanyakan
Problem statemen (pertanyaan/identifikasi masalah)
Menanyakan pengaruh massa terhadap percepatan gerak benda
Eksperimen
Data collection (pengumpulan data)
Melakukan percobaan Hukum 2 Newton Asosiasi
Data processing (pengolahan data)
❖ Menganalisis pengaruh massa terhadap gerak benda
❖ Menghitung percepatan benda yang terletak pada sistem katrol dalam diskusi kelas.
Komunikasi
60 menit
Generalisasi
❖ Mempersentasikan hasil percobaan Hukum 2 Newton
❖ Menggambar gaya berat, gaya normal dan gaya tegang tali dalam diskusi pemecahan masalah dinamika gerak lurus
Kegiatan Penutup
Memberi penghargaan kepada kelompok terbaik Mengecek pemahaman siswa terhadap materi yang
telah di ajarkan
Memberi informasi mengenai materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya
Pertemuan Ketiga
Tahapan Kegiatan Pembelajaran Waktu
Kegiatan Pendahuluan
Memulai pertemuan dengan mengucapkan salam, membaca do’a, mengecek kehadiran siswa dan melakukan apersepsi dengan bertanya :
❖ Jika pada suatu benda bekerja sebuah gaya, pengaruh apa yang dapat ditimbulkan oleh gaya tersebut?
❖ Saat kita menekan ujung meja dengan tangan, semakin kuat kita menekan meja maka tangan kita akan semakin sakit. Mengapa demikian ?
❖ Menampilkan tujuan pembelajaran/ Indikator yang akan dicapai
❖ Pembagian Kelompok dan penjelasan kegiatan pembelajaran
10 menit
Kegiatan Inti
Mengamati
Stimulation (stimulus/ pemberian rangsangan)
Secara individu (Demonstrasi yang dilakukan guru)
❖ Melemparkan sebuah penghapus pada tembok,
❖ Mengajukan pertanyaan Mengapa penghapus tersebut jatuh beberapa cm dari tembok ? Secara Kelompok
Menyelidiki prinsip Hukum 3 Newton Mempertanyakan
Problem statemen (pertanyaan/identifikasi masalah)
Mengidentifikasi prinsip Hukum 3 Newton
65 menit
Eksperimen
Data collection (pengumpulan data)
Melakukan percobaan Hukum 3 Newton Asosiasi
Data processing (pengolahan data)
Menganalisis prinsip Hukum 3 Newton Komunikasi
Generalisasi
Mempersentasikan hasil percobaan Hukum 3 Newton
Kegiatan Penutup
Memberi penghargaan kepada kelompok terbaik Mengecek pemahaman siswa terhadap materi yang
telah di ajarkan
Memberi informasi mengenai materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya
15 menit
G. Penilaian
a. Pedoman Penilaian Pengetahuan Hukum I Newton
1. Apa yang dimaksud dengan sifat kelembaman atau inersia suatu benda ?
2. Sebuah buku yang terletak di atas meja bermassa 30 gram ditekan dengan tangan sebesar 10 N. Berapa gaya tekan meja yang dilakukan terhadap buku tersebut? (g = 10 m/s2)
3. Sebuah foto berbingkai dengan massa 0,5 kg diikat oleh seutas tali dan terhubung oleh cabang dua tali seperti gambar. Jika balok dalam keadaan setimbang, berapakah besarnya tegangan tali T1 dan T2?
4. Dilakukan sebuah percobaan, yaitu tiga buah bola bekel yang identik dilepaskan pada tiga lintasan yang mempunyai permukaan yang berbeda-beda, seperti yang ditunjukkan oleh gambar.
T2
T1
60o 30o
0.5 kg
2 3 1
Lintasan 1 : karpet permadani;
Lintasan 2 : plastik mika;
Lintasan 3 : karet;
Ketiga bola tersebut diluncurkan secara bersamaan.
a. Apakah lamanya gerakan ketiga bola tersebut sama? Jika sama, jelaskan alasannya dan jika berbeda urutkanlah dari bola yang paling lama gerakannya (paling panjang lintasannya) sampai bola yang paling cepat berhenti!
b. Jelaskan jawaban pada bagian a dengan meninjau gaya-gaya yang bekerja pada bola !
c. Buatlah kesimpulan mengenai hasil percobaan diatas!
Hukum II Newton
1. Jelaskan bagaimana hubungan antara Hukum II Newton dengan Hukum I Newton!
2. Buah mangga yang massanya 0,5 kg jatuh dengan percepatan 10 m/s2. Berapakah gaya yang beraksi pada buah mangga itu?
3. Didepan kelas disediakan tiga buah meja. Diatas meja tersebut masing- masing diletakkan dua buah balok yang berbeda massanya. Kedua balok tersebut akan dihubungkan dengan tali melalui katrol yang licin seperti gambar.
Meja pertama terdiri dari balok m1= 5 kg dan m2 = 10 kg Meja kedua terdiri dari balok m1= 10 kg dan m2 = 15 kg Meja ketiga terdiri dari balok m1= 15 kg dan m2 = 20 kg
Pasangan balok pada meja manakah yang akan kalian pilih, jika kalian ingin mendapatkan percepatan sistem yang paling besar? (petunjuk: buatlah persamaan umum untuk percepatan sistem tersebut). Jelaskan alasanmu!
4. Sebutkan masing-masing 4 contoh gaya gesekan yang menguntungkan dan gaya gesekan yang merugikan dalam kehidupan sehari-hari dan jelaskan alasannya!
1 2
Hukum III Newton
1. a. Mengapa siswa terdorong ke belakang saat mendorong tembok? Prinsip apakah yang berlaku pada fenomena tersebut
b. Sebuah benda digantung pada papan yang datar. Apabila berat benda 100 N, berapakah besarnya gaya reaksi yang diberikan papan ?
2. Sebuah lampu tergantung diam pada sebuah tali yang diikatkan pada langit- langit.
a. Gambarkan diagram gaya yang bekerja pada sistem tersebut!
b. Manakah yang merupakan pasangan gaya aksi – reaksi?
4. Apa yang harus dilakukan seorang pendayung, apabila ia ingin membuat perahu bergerak kedepan? (petunjuk: tinjau arah gerakan dayung dan air). Jelaskan dengan menggunakan Hukum III newton!
5. Perhatikan gambar dibawah ini (P = gaya tarik kuda pada gerobak, Q = gaya dorong telapak kaki kuda pada tanah kearah belakang). Ketika kuda disuruh menarik kereta, kuda tidak mau. Kuda berpendapat bahwa apapun yang aku lakukan pada gerobak, gerobak pun akan memberikan gaya yang sama dan berlawanan arah padaku, ini memberi resultan gaya sama dengan nol sehingga aku tidak mungkin menggerakkan kereta. Menurut kamu, apa yang salah dengan pendapat kuda ini?
PEDOMAN PENILAIAN URAIAN BEBAS Hukum 1 Newton
Q P
No Kriteria Jawaban Skor Skor maksimal 1 Kelembaman atau inersia merupakan sifat benda
yang cenderung mempertahankan keadaannya atau dengan kata lain sifat kemalasan benda untuk mengubah kedudukannya.
2 2
2 Berdasarkan hukum I Newton : ∑ F = 0
Dalam hal ini komponen gaya yang berlaku adalah
∑Fy = 0.
∑Fy = 0 N – w – F = 0 N = w + F N = m.g + F
N = ( 30 X 10-3 Kg) (10 m/s2) + 10 N N = 10,3 N
2
2
4
3 Bingkai foto dalam keadaan diam maka berlaku Hukum I Newton ∑ F = 0
Gambarkan diagram gaya yang bekerja beserta proyeksinya
- sumbu x
∑Fx = 0 T2x – T1x = 0
T2 cos 60o – T1 cos 30o = 0
T2 ½ - T1 ½ 3 = 0 (dikalikan 2) T2 = T1 3
2
3
2
9 Y
T1x
T1
T1x
w T2y
T2x
T2
30o
60o
X 60o
30o
10 kg
- sumbu y
∑Fy = 0
T1y + T2y - w = 0
T1 sin 30o – T2 sin 60o – 0,5 kg.10 m/s2 = 0 T1 ½ - (T1 3 )( ½ 3 ) – 5 N = 0 (dikalikan 2)
4 T1 = 10 N T1 = 2,5 N
T2 = T1 3 =2,5 3 N
2
4 a. Panjang lintasan bola berbeda, urutannya:
lintasan 1, lintasan 3, lintasan 2
b. Pada ketiga lintasan, jumlah gaya yang bekerja pada bola berbeda-beda. Pada lintasan 1 (plastik), bola akan terus
bergerak karena tidak ada gaya luar yang bekerja pada bola tersebut. Pada lintasan kedua (karpet) bola akan lebih cepat berhenti karena ada gaya luar (gaya gesekan) yang menghentikan gerakan balok. Pada lintasan ketiga (karet), bola akan bergerak lebih lama daripada di lintasan kedua danakhirnya berhenti c. Kesimpulannya adalah benda yang sedang
bergerak dapat dipertahankan gerakannya tanpa ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut
1
2
2
5
Skor maksimum 20 Nilai = Jumlah skor 2 Hukum 2 Newton
No Kriteria Jawaban Skor Skor
maksimal 1 Hukum II Newton:
Percepatan yang timbul pada sebuah benda karena pengarruh gaya yang bekerja pada benda, besarnya berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda dan berbanding terbalik dengan massa benda
Dirumuskan = ∑ F = m . a
Berdasarkan tinjauan hukum II Newton,
2
2
4
w2
w1
1 2
∑ F = 0
Artinya jika jumlah gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka maka benda tidak memiliki percepatan, a = 0 Atau bila digunakan untuk mengetahui keadaan gerak benda, misalkan:
Pada sebuah balok bekerja dua gaya yang berlawanan arah.
Jika F1>F2 maka benda bergerak kearah kiri, tetapi jika F1=F2 , benda tidak memiliki percepatan karena ∑ F = 0
Jadi ada keterkaitan antara Hukum II Newton dengan Hukum I Newton
2
2 Berdasarkan hukum II Newton : ∑ F =ma F = m.a
F = 0,5 kg . 10 m/s2 F= 5 N
1
2
3
3 Percepatan paling besar pada balok pada meja 1 Alasan:
m2 > m1
sehingga balok 1 bergerak keatas balok 2 bergerak ke bawah
a1 = + a2 = -
Benda 1
∑F = m1 a
1
1
1
1
9
F1 m F2
T – w1 = m1 a …(1)
Benda 2
∑F = m2 a
T – w2 = - m2 a …(2)
Persamaan 1 dan 2 digabung T – w1 = m1 a …(1)
T – w2 = m2 a …(2) - -w1 + w2 = (m1 + m2 ) a a =( -m1 + m2 ) . g (m1 + m2 )
Dari ke tiga percobaan, selisih m1 dan m2 adalah sama, sedangkan besarnya m1 + m2 berbeda, percepatan yang paling besar diperoleh ketika m1
+ m2 paling kecil
Sehingga percepatan yang paling besar adalah pada pasangan balok yang paling kecil (meja 1)
1
1
1
2
3 Gaya gesekan yang menguntungkan:
1). Gesekan antara tangan dengan buku saat anda membawa buku
2). Gesekan antara ujung pinsil dengan kertas ketika
Menulis
3). Gesekan antara roda kendaraan dengan jalan 4). Gaya gesekan antara kapur dengan papan tulis Gaya Gesekan yang merugikan
1). Gesekan pada poros mesin mobil
2). Gesekan antara kulit bayi pada bagian yang berlipat
3). Gesekan udara pada sebuah mobil
2
2
4
Skor maksimum 20 Nilai = Jumlah skor 2
Hukum 3 Newton
No Kriteria Jawaban Skor Skor maksimal
1 a. Siswa terdorong kebelakang karena dinding tembok juga menekan badan(tangan) siswa atau siswa memberikan gaya aksi pada dinding, dinding memberikan gaya reaksi yang sama besar pada tangan siswa.
Prinsip ini sesuai dengan Hukum III Newton.
b. berdasarkan hukum III Newton : Faksi = Freaksi
Sebuah benda digantung pada papan yang datar dengan berat 100 N, maka besarnya gaya reaksi yang diberikan papan juga sebesar 100 N.
2
1 1
2
6
2 a. Diagram gaya
b. Pasangan gaya aksi reaksi - Pada benda
W adalah gaya tarik bumi yang bekerja pada buku sedangkan W’ gaya gravitasi yang bekerja pada bumi akibat gaya tarik
2 6
4). Gesekan pada engsel pintu
T2
T1
T
W
W’
buku. W = - W’.
- Pada tali
T1 adalah gaya tegang tali akibat tarikan buku, sedangkan T, gaya yang bekerja pada buku akibat tarikan tali. T1 = - T - Pada tiang
Gaya tegang tali yang bekerja pada tiang sebesar T1, sebagai reaksi tiang menahan tali keatas sebesar T2. T1 = - T2
2
2
3 a.. Seseorang yang mendayung perahu
Pada waktu mengayunkan dayung, pendayung mendorong air ke belakang, gaya ke belakang pada air menghasilkan gaya dorong pada perahu oleh air yang besarnya sama tapi berlawanan arah. Gaya inilah yang menyebabkan perahu terdorong kedepan
Berdasarkan syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk hukum III Newton ini,
1. Besar gaya sama, F dayung = F air 2. arah gaya berlawanan
Gaya bekerja pada dua benda, yaitu F dayung bekerja pada air sedangkan Fair dikerjakan pada perahu
1
1 1
2
4
4 Kekeliruan pendapatnya adalah bahwa resultan gaya nya sama dengan nol. berdasarkan gambar ketika kuda menarik gerobak dengan gaya, kuda mengerjakan gaya pada gerobak (aksi) yaitu Fkg.
Gerobak memberi reaksi dengan mengerjakan gaya balik sama besar pada kuda Fgk. Perhatikan bahwa gaya yang bekerja pada gerobak adalah gaya tunggal dari kuda Fkg. Ini menghasilkan resultan gaya tidak sama dengan nol pada gerobak. Sesuai dengan Hukum II Newton maka gerobak akan bergerak. Fgk sendiri tidak bekerja pada gerobak tetapi pada kuda, gaya ini yang
1
1
1
4
memperlambat kuda. Sehingga jelas bahwa tidak mungkin meniadakan gaya yang bekerja pada gerobak dengan gaya yang bekerja pada kuda.
1
Skor maksimum 20 Nilai = Jumlah skor 2
c. Pedoman Penilaian Keterampilan Nama
siswa Aspek yang dinilai
Merancang Mengamati Menggunakan Mengisi LKS Mempresentasikan
Rubrik Penilaian Keterampilan
Merancang alat percobaan
1. Tidak mempersiapkan alat-alat 2. Hanya melihat dan memegang-
megang alat
3. Merancangi alat namun tidak sesuai dengan prosedur percobaan
4. Merancang alat sesuai dengan prosedur percobaan
Melakukan pengamatan dan pengukuran
1. Tidak melakukan pengamatan 2. Melakukan pengamatan tidak sesuai
prosedur percobaan dan tidak teliti 3. Melakukan percobaan sesuai dengan
prosedur percobaan namun tidak teliti
4. Melakukan percobaan sesuai dengan percobaan dan teliti
Menggunakan alat percobaan
1. Tidak menggunakan alat percobaan 2. Menggunakan alat percobaan
dengan ceroboh dan tidak membereskannya kembali 3. Menggunakan alat percobaan
dengan hati-hati namun tidak membereskannya kembali 4. Menggunakan alat percobaan
dengan hati-hati dan membereskannya kembali
Mengisi LKS
1. Tidak mengisi LKS yang diberikan oleh guru
2. Mengisi LKS dengan mencontek LKS teman
3. Mengisi LKS dengan asal-asalan 4. Mengisi LKS dengan baik dan benar
Mempresentasikan hasil percobaan
1. Tidak mempresentasikan hanya mengandalkan teman satu kelompok lainnya
2. Mempresentasikan tapi tidak sesuai konsep
3. Mempresentasikan dan sesuai konsep
4. Mempresentasikan dan memberikan jawaban pada saat diskusi
H. Media, Alat dan Sumber Pembelajaran 1. Media
.LKS
2. Alat dan Bahan Belajar
• Gelas dan air
• Kertas HVS
• Statif
• Bola
• Benang
• 2 buah balok beban
• Lintasan yang mempunyai 3 permukaan yang berbeda
• 2 buah beban gantung
• 1 buah katrol
• 2 buah neraca pegas 3. Sumber Belajar
• Suratman, M. FISIKA 1 SMK Teknologi dan Industri. Bandung: Armico.
• e-dukasi.net
Mengetahui, Kepala Sekolah
Drs. H. MAMAN HERYADIE
Cikijing, Juli 2019 Guru Mata Pelajaran
RONI SETIAWAN, S.Si
