MODUL AJAR FISIKA - Hukum Kekekalan Energi Mekanik

(1)

MODUL AJAR FISIKA A. INFORMASI UMUM

NO KOMPONEN DESKRIPSI/KETERANGAN

Komponen Informasi Umum 1. Informasi Perangkat Ajar

Nama Penyusun : REFI NURUL KADRI, S.Pd.

Nama Instansi : SMK Negeri 4 Tanjungpinang

Kelas/Fase : X/E

Bidang Keahlian : Teknologi

Program Keahlian : Desain Komunikasi Visual

Materi : Energi dan Perubahannya

Sub Materi : Hukum Kekekalan Energi Mekanik Semester/Tahun Ajaran : Ganjil/2023-2024

Alokasi Waktu : 2 JP @2x45 menit

2. Kompetensi Awal : Peserta didik diharapkan dapat memahami pengetahuan ilmiah dan menerapkannya; atau membuat prediksi sederhana disertai dengan pembuktiannya

3. Profil Pelajar

Pancasila : 1. Mandiri : Peserta didik mandiri dan menguasai materi yang diberikan

2. Bergotong-royong : Peserta didik aktif dalam diskusi kelompok

3. Bernalar kritis : Peserta didik mampu bernalar kritis dalam menemukan penyelesaian alternatif dari permasalahan yang diberikan

4. Sarana dan Prasarana : 1. Laptop

2. LCD Proyektor 3. Speaker 4. Power Point

5. LKPD (Lembar Kerja Peserta Didik) 6. Alat Tulis

7. Papan Tulis 8. Spidol 9. Kertas 10. Buku Paket

5. Traget Peserta Didik : Modul ajar ini dapat digunakan guru untuk

mengajar di Kelas X dirancang untuk peserta didik reguler dengan jumlah 30-35 orang

6. Model Pembelajaran : Problem Based Learning (PBL) dengan pendekatan saintifik (mengamati, menanya, mencoba, menalar, dan mengkomunikasikan), HOTS, Literasi dan metode diskusi dengan menerapkan pembelajaran diferensiasi dalam lingkup gaya belajar peserta didik

(2)

B. KOMPONEN INTI

Komponen Inti 7. Capaian Pembelajaran (CP)

Elemen

a. Menjelaskan fenomena secarailmiah

: Peserta didik diharapkan dapat memahami pengetahuan ilmiah dan menerapkannya; atau membuat prediksi sederhana disertai dengan pembuktiannya. Peserta didik menjelaskan fenomena-fenomena yangterjadi di lingkungan sekitarnya dilihat dari berbagai aspek seperti makhluk hidup dan lingkungannya; zat dan

perubahannya; energi dan perubahannya; bumi dan antariksa; keruangan dan konektivitas

antarruang dan waktu; interaksi, komunikasi, sosialisasi, institusi sosial dan dinamika sosial; serta perilaku ekonomi dan kesejahteraan. Peserta didik juga mengaitkan fenomena-fenomena tersebut dengan keterampilan teknis pada bidang

keahliannya b. Mendesain dan

mengevaluasi penyelidikan ilmiah

: Peserta didik dapat menentukan dan mengikuti prosedur yang tepat untuk melakukan penyelidikan ilmiah, menjelaskan cara penyelidikan yang tepat bagisuatu pertanyaan ilmiah, serta diharapkan dapat mengidentifikasi kekurangan atau kesalahan pada desain percobaan ilmiah.

c. Menerjemahkan data dan bukti bukti secara ilmiah

: Peserta didik dapat menerjemahkan data dan bukti dari berbagai sumber untuk membangun sebuah argument serta dapat mempertahankannya dengan penjelasan ilmiah. Peserta didik diharapkan dapat mengidentifikasi kesimpulan yang benar diambil dari tabel hasil, grafik,atau sumber data lain.Peserta didik merencanakan dan melaksanakan aksi sebagai tindak lanjut, mengomunikasikan proses dan hasil pembelajarannya, melakukan refleksi diri terhadap tahapan kegiatan yang dilakukan

8. Tujuan Pembelajaran

(TP) : Setelah mempelajari materi ini diharapkan peserta didik dapat:

1. Menyimpulkan hubungan antara energi potensial, energi kinetik, dan energi mekanik dengan benar 2. Menganalisis hukum kekekalan energi mekanik

dengan benar

3. Menuliskan persamaan energi mekanik dengan benar

4. Merumuskan persamaan hukum kekekalan energi mekanik dengan benar

(3)

NO KOMPONEN DESKRIPSI/KETERANGAN Komponen Inti

9. Pemahaman

Bermakna : 1. Hukum Kekekalan Energi Mekanik

2. Bentuk Kasus Hukum Kekekalan Energi Mekanik dalam kehidupan sehari-hari

10. Pertanyaan Pematik : 1. Jelaskan bentuk-bentuk kasus energi kinetik dan energi potensial dalam kehidupan sehari-hari!

2. Jelaskan bentuk-bentuk kasus energi potensial dalam kehidupan sehari-hari!

3. Bagaimana keberlakuan hukum kekekalan energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari?

11. Persiapan

Pembelajaran : Sebelum pembelajaran dimulai, hal-hal yang harus dipersiapkan antara lain:

1. Instrumen asesmen diagnostik untuk mengetahui kemampuan dan gaya belajar peserta didik (telah dilaksanakan di awal semseter)

2. Bahan ajar Hukum Kekekalan Energi Mekanik 3. LKPD (Lembar Kerja Peserta Didik)

4. Instrumen penilaian kebutuhan belajar peserta didik

12. Kegiatan

Pembelajaran 1 Pendahuluan (10 menit)

• Memanggil salah satu peserta didik untuk memimpin do’a dan mengucapkan salam

• Memeriksa kehadiran peserta didik (“apakah ada yang tidak masuk hari ini? “)

• Menyiapkan fisik dan psikis peserta didik untuk mengawali kegiatan pembelajaran (menanyakan kabar hari ini)

• Mengaitkan materi yang akan di pelajari dengan materi sebelumnya (Usaha, energi potensial, energi kinetik) (Apersepsi)

• Menyampaikan gambaran manfaat mempelajari materi energi dalam kehidupan sehari-hari melalui PPT (Motivasi)

• Menyampaikan tujuan pembelajaran dengan bahasa yang mudah dipahami oleh peserta didik

• Membagi peserta didik sesuai kelompok belajar yang telah dibuat

2 Kegiatan Inti (55 menit)

• Peserta didik di arahkan membaca bahan ajar berupa file tentang energi mekanik dan hukum kekekalan energi mekanik yang dikirimkan lewat WA group

Sintaks 1 (Orientasi peserta didik pada masalah)

• Mengamati “mengapa roller coaster bisa meluncur dengan cepat dan tiba-tiba menjadi melambat:? (best problems

(4)

https://www.youtube.com/watch?v=VCKaYpU6D 38

Sintaks 2 (Mengorganisasi peserta didik untuk belajar)

• Peserta didik memikirkan pertanyaan-pertanyaan terkait tayangan PPT yang telah dilakukan

• Peserta didik saling mengajukan pertanyaan dengan teman satu kelompoknya terkait

penayangan ppt yang telah dilakukan guru (C4 = communication).

• Setiap kelompok dibagikan LKPD yang digunakan untuk berdiskusi secara berkelompok

Sintaks 3 (Membimbing penyelidikan)

• Peserta didik secara berkelompok (gotong

royong) mengerjakan LKPD yang telah dibagikan untuk setiap kelompok dengan membaca bahan ajar

• Peserta didik melakukan percobaan

menggunakan virtual Lab (TPACK) (link ada di file LKPD

(https://phet.colorado.edu/sims/html/energy- skate-park- basics/latest/energy-skate-park- basics_in.html) untuk menyimpulkan (C5)

hubungan antara energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik dan menganalisis (C4) hukum kekekalan energi mekanik

Sintaks 4 (Mengembangkan dan menyajikan hasil karya)

• Masing-masing kelompok menuliskan (P3)

hubungan antara energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik

• Masing masing kelompok melakukan analisis terkait hukum kekekalan energi mekanik

(5)

• Masing masing kelompok menuliskan jawaban analisis terkait best problems (Iil solutions)

• Peserta didik dari perwakilan salah satu kelompok menyampaikan hasil diskusi yang telah dilakukan Sintaks 5 (Menganalisis dan mengevaluasi proses penyelesaian masalah)

• Peserta didik yang dari kelompok lain

menanggapi hasil presentasi yang dilakukan dengan mengangkat tangan terlebih dahulu

• Guru merevisi jika ada jawaban peserta didik yang kurang sesuai

• Peserta didik membuat kesimpulan terkait best problems dengan dibantu dan di bimbing guru (memastikan setiap kelompok memiliki jawaban yang sesuai.

3 Penutup (25 menit) Penguatan

• Peserta didik mendengarkan kembali ulasan materi (point point penting)yang telah disampaikan oleh guru

• Peserta didik mengerjakan soal evaluasi yang telah diberikan

• Peserta didik menyerahkan hasil evaluasi yang telah dikerjakan

• Guru memberikan penghargaan kepada kelompok belajar terbaik

Refleksi

• Sebelum pelajaran ditutup guru meminta peserta didik melakukan refleksi kesimpulan kegiatan hari ini :

1) Apa yang telah kamu pelajari hari ini?

2) Apa yang paling kalian sukai dari pembelajaran hari ini?

3) Apa yang belum kalian pahami pada

pembelajaran hari ini? (Mengkomunikasikan)

• Menyampaikan materi selanjutnya yang akan dipelajari

• Peserta didik diajak untuk selalu mensyukuri nikmat yang diberikan dan mengajak peserta didik untuk selalu berhemat energi

• Kegiatan belajar ditutup dengan do’a. Do’a dipimpin oleh salah satu peserta didik

(6)

13. Asesmen

a. Formatif : 1. Menilai sikap peserta didik selama melakukan diskusi (Instrumen Penilaian Sikap)

2. Menilai presentasi peserta didik (Instrumen Penilaian Ketrerampilan)

b. Sumatif : Diberikan tes tulis tentang Hukum Kekekalan Energi Mekanik

14. Pengayaan dan Remedial

a. Pengayaan : Bagi peserta didik yang telah mencapai Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM=75) maka diberikan program pengayaan berupa pendalaman materi dan tugas mandiri

b. Remedial : Bagi peserta didik yang memiliki kesulitan dengan pembelajaran dimana tidak mencapai Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM=75) maka diberikan program remedial dengan ketentuan sebagai sebagai berikut

o Alternatif 1

Peserta didik diberikan kesempatan membuat perbaikan pada jawaban yang masih salah disertai penjelasan (Diferensiasi Proses: Gaya belajar Auditori)

o Alternatif 2

Peserta didik dapat membuat karya semacam komik, poster, esai, puisi, video, ataupun lagu dengan mengambil konteks pembelajaran Hukum Kekekalan Energi Mekanik dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, membuat poster tentang hemat energi (Diferensiasi Produk: Gaya belajar Visual, Auditori dan Kinestetik)

15. Refleksi Diri

a. Guru : Lembar Refleksi Guru

b. Peserta Didik : Dapat diakses melalui link google form atau scan QR Code

16. Glosarium : Hukum Kekekalan Energi Mekanik

“ Pada suatu sistem yang terisolasi, gaya-gaya yang bekerja hanya gaya-gaya dalam yang bersifat konservatif sehingga jumlah energi potensial dan energi mekanik selalu konstan (tetap).

Daftar Pustaka

Sagendra Berti, dkk. 2022. Proyek IPAS SMK/MAK Kelas X. Jakarta: PT Penerbit Erlangga

(7)

C. LAMPIRAN

Komponen Lampiran 17. Lembar Kerja Peserta

Didik (LKPD) : LKPD Hukum Kekekalan Energi Mekanik 18. Lembar Penilaian

(Asesmen) : ▪ Lembar Penilaian Sikap (Formatif)

▪ Lembar Penilaian Keterampilan (Formatif)

▪ Lembar Penilaian Pengetahuan (Sumatif) 19. Lembar Refleksi Diri : ▪ Lembar Refleksi Guru

▪ Lembar Refleksi Peserta Didik 20. Pengayaan dan Remedial

21. Materi Ajar

Tanjungpinang, 29 November 2023 Guru Mata Pelajaran,

REFI NURUL KADRI, S.Pd.

NIP 198905022015031005

(8)

Lampiran 1 Lampiran 1 LKPD Hukum Kekekalan Energi Mekanik

(9)

Tujuan Pembelajaran:

Melalui kegiatan Pembelajaran ini peserta didik diharapkan mampu:

▪ Peserta didik dapat menyimpulkan hubungan antara energi potensial, energi kinetik, dan energi mekanik dengan benar

▪ Peserta didik dapat menganalisis hukum kekekalan energi mekanik dengan benar

▪ Peserta didik dapat menuliskan persamaan energi mekanik dengan benar

▪ Peserta didik dapat merumuskan persamaan hukum kekekalan

energi mekanik dengan benar

(10)

HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

A. Petunjuk Praktikum

1. Buka Virtual Lab melalui link yang disediakan, lalu pilih Energy Skate Park:Basic, kemudia pilih permulaan.

https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park- basics/latest/energy-skate-park-basics_all.html?locale=in

2. Berikan tanda centang untuk bagian Grid, Reference dan Height (untuk membaca ketinggian, pie chart, speed, stick to track)

3. Pilih lintasan yang berbentuk U, kemudiaan pilih slow motion untuk mempermudah pengamatan gerak pemain skateboard.

4. Mulai simulasi dengan meletakan pemain skateboard dengan massa paling kecil 45 kg pada grafik dan amati yang terjadi pada ketinggian, kelajuan, energi potensial, energi kinetik, dan total energi untuk setiap perubahan ketinggian

5. Lepaskan pemain dari ketinggian 6 m.

6. Klik tombol play untuk memulai atatu tombol pause jika ingin menghentikan gerak pemain.

7. Amati bagan masing-masing energi pada kotak sebelah kiri saat pemain berada pada ketinggian tertentu (ambil ketinggian berbeda-beda)

8. Tuliskan hasil pengamatan kalian pada Tabel Percobaan 1.

9. Ulangi langkah 4-8 untuk pemain skateboard dengan massa yang paling besar (65 kg).

10. Tuliskan hasil pengamatan pada rabel Percobaan 2.

B. Tabel Pengamatan Tabel Percobaan 1 Massa Pemain 1 = 45 kg

No. Ketinggian

Benda (m) Kelajuan (m/s)

Energi Potensial

(J)

Energi Kinetik

(J)

Energi Mekanik

(J)

1. 6

2. 4

3. 2

4. 0

MARI MENCOBA

(11)

Tabel Percobaan 2 Massa Pemain 2 = 65 kg

No. Ketinggian

Benda (m) Kelajuan (m/s)

Energi Potensial

(J)

Energi Kinetik

(J)

Energi Mekanik

(J)

1. 6

2. 4

3. 2

4. 0

C. Analisis Data

Setelah melakukan percobaan secara virtual, coba kerjakan soal berikut ini:

1. Jelaskan hubungan antara massa pemain skateboard dengan Energi Potensialnya!

2. Jelaskan hubungan antara massa pemain skateboard dengan Energi Kinetiknya!

3. Sebutkan faktor yang mempengaruhi besarnya energi potensial pemain sakteboard!

Energi Potensial Faktor yang mempengaruhi EP terkecil

EP terbesar MARI MENEMUKAN

(12)

4. Sebutkan faktor yang mempengaruhi besarnya energi kinetik pemain sakteboard!

Energi Kinetik Faktor yang mempengaruhi EK terkecil

EK terbesar

5. Tuliskan besar energi mekanik pemain skateboard yang bermassa 45 kg!

Pada Ketinggian (m) Energi Mekanik 6

4 2 0

6. Sehingga sesuai dengan bunyi Hukum Kekekalan Energi Mekanik yaitu:

7. Rumuskan Hukum Hukum Kekekalan Energi Mekanik! (Masukan juga Rumus Energi Kinetik dan Energi Potensial)

(13)

Untuk menguatkan konsep kalian mengenai Hukum Kekekalan Energi Mekanik pelajari lebih lanjut materi berikut ini. Kalian dapat memilih salah satu sumber belajar yang kalian minati, atau juga bisa belajar dari submber berikut ini!

Materi 1 : Video Penjelasan

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Materi 2 : Animasi Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Materi 3 : Link Sumber Bacaan Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Untuk mengetahui tingkat pemahaman kalian, coba temukan solusi dari permasalahan berikut ini!

1. Ketika lomba loncat tinggi, energi kinetik atlet diubah menjadi energi potensial gravitasi tanpa bantuan galah. Berapakah kecepatan atlet saat meninggalkan tanah sehingga mengangkat atlet setinggi 2,10 meter dan melintasi palang dengan kecepatan 0,70 m/s? Berikan penjelasan terhadap masalah tersebut!

KUATKAN KONSEPMU

https://www.youtube.com/watch?v=bfS 0ctFzaPY

https://www.youtube.com/watch?v=IZe xCUPMQ6I

https://drive.google.com/file/d/1rMjn1- jfJwt-IA7V3vbjwJYSwp5KasAI/view

ASAH KEMAMPUAN

(14)

2. Perkirakan energi kinetik dan kecepatan yang diperlukan agar seorang pelompat galah dengan massa 70 kg bisa melewati sedikit di atas palang dengan ketinggian 5,0 meter. Anggap pusat massa pelompat awalnya 0,90 meter diatas tanah dan mencapai ketingguan maksimumnya pada ketinggian palang itu sendiri.

REFLEKSI DIRI

Ayo Scan!

Setelah mempelajari topik hukum kekekalan energi mekanik melalui pembelajaran dari guru, diskusi kelompok dan mengisi LKPD ini, sekarang coba refleksikan diri kalian dengan cara scane QR Code di samping ini!