INSTRUMEN PENELITIAN
Lampiran 1.1 Kisi-kisi Kuesioner Motivasi Berprestasi (Judges) Lampiran 1.2 Kuesioner Motivasi Berprestasi (Judges)
Lampiran 1.3 Kisi-kisi Kuesioner Motivasi Berprestasi yang diujicobakan Lampiran 1.4 Kuesioner Motivasi Berprestasi yang Diujicobakan
Lampiran 1.5 Kisi-kisi Tes Prestasi Belajar (Judges) Lampiran 1.6 Tes Prestasi Belajar (Judges)
Lampiran 1.7 Kisi-kisi Tes Prestasi Belajar yang diujicobakan Lampiran 1.8 Tes Prestasi Belajar yang Diujicobakan
Lampiran 1.9 Kunci Jawaban Tes Prestasi Belajar yang Diujicobakan
Lampiran 1.10 Kisi-kisi Kuesioner Motivasi Berprestasi yang digunakan dalam Penelitian Lampiran 1.11 Kuesioner Motivasi Berprestasi yang digunakan dalam Penelitian
Lampiran 1.12 Kisi-kisi Tes Prestasi Belajar yang digunakan dalam Penelitian Lampiran 1.13 Tes Prestasi Belajar yang digunakan dalam Penelitian
Lampiran 1.14 Kunci Jawaban Tes Prestasi Belajar yang digunakan dalam Penelitian Lampiran 1.15 PenilaianJudges
Lampiran 1.1
KISI-KISI ANGKET MOTIVASI BERPRESTASI (Judges)
No Dimensi Indikator Item Total
Positif Negatif 1
Tanggung Jawab
Mengerjakan tugas yang
diberikan oleh guru 1, 2 3 3
Berusaha mengerjakan tugas yang diberikan oleh guru
sampai berhasil 4 5 2
2 Mempertim bangkan
Risiko pemilihan
tugas
Menyukai tugas yang memiliki
tingkat kesukaran sedang 6 7, 8 3
Selalu berusaha mencoba setiap tugas yang menantang namun mampu untuk
diselesaikan
9 10 2
3
Selalu berusaha
Tidak menyerah dalam
mencapai kesuksesan maupun
dalam berkompetensi 11 12 2
Tekun dalam mengerjakan
tugas 13, 14 15 3
4 Suka
menerima umpan balik
atas perbuatan atau tugas dilakukanyang
Menganggap bahwa umpan balik yang diberikan oleh guru sangat berguna sebagai
perbaikan untuk hasil kerjanya
di masa yang akan datang 16, 17 18, 19,
20 5
5 Memiliki Senantiasa menunjukkan hasil 21, 22 23, 24 4
keinginan untuk menjadi yang terbaik
dan terlihat unggul
kerja yang sebaik-baiknya Menyelesaikan tugas tepat
waktu 25, 26 27, 28 4
Tidak suka membuang waktu 29 30 2
6 Inovatif Menyelesaikan tugas seefektif
dan seefisien mungkin 31 32 2
7 Suka
bersaing
Memiliki keinginan untuk bersaing dengan orang lain
dalam prestasi di sekolah 33, 34 35 3
Jumlah 18 17 35
Lampiran 1.2
ANGKET MOTIVASI BERPRESTASI (Judges)
II. Petunjuk Pengisian
Pilih salah satu jawaban yang sesuai dengan keadaan Anda dengan memberi tanda centang (√) pada salah satu jawaban yang tersedia di kanannya. Tidak ada jawaban yang salah. Semua jawaban adalah benar, karena itu pilihlah jawaban yang sesuai dengan diri Anda sendiri:
SST :Sangat Setuju ST :Setuju
TS :Tidak Setuju
STS :Sangat Tidak Setuju
No Pernyataan Alternatif Jawaban
SST ST TS STS 1 Saya berusaha memanfaatkan waktu yang luanguntuk menyelesaikan tugas
2 Saya mengerjakan tugas dengan sebaik-baiknyadengan segenap kemampuan saya 3 Saya malas mengerjakan tugas karena hasilnya tidak
dibagikan
4 Saya selalu berusaha mengerjakan tugas dari gurudengan baik 5 Saya tidak mengerjakan tugas karena tugas yangdiberikan terlalu banyak 6 Saya mengerjakan tugas dengan penuh rasa senang,walaupun tugas tersebut sulit.
I. Identitas
Nama :___________________________________________
Jenis kelamin :___________________________________________
No :___________________________________________
Kelas :___________________________________________
Tanggal : ___________________________________________
No Pernyataan Alternatif Jawaban SST ST TS STS 7 Saya merasa bosan mengerjakan tugas yang sulit
8 Saya merasa terbebani dengan adanya tugas yangdiberikan guru 9 Saya berusaha mengerjakan tugas yang sulit dengan
baik dan benar, walaupun harus bertanya dengan berbagai pihak
10 Saya merasa bosan jika mengerjakan tugas dalamwaktu yang lama 11 Saya harus lebih giat belajar untuk memperolehprestasi yang lebih tinggi 12 Saya sulit termotivasi untuk melakukan usaha lebih
giat, meskipun saya tahu bahwa prestasi belajar saya menurun
13 Saya akan berusaha mengerjakan tugas sebaik-baiknya meskipun tugas itu kurang saya sukai 14 Saya merasa lebih yakin pada diri sendiri apabila
berhasil mengerjakan tugas-tugas sebaik mungkin menggunakan segenap kemampuan saya
15 Saya merasa menanggung beban berat jika harusberusaha keras untuk menyelesaikan tugas 16 Saya merasa senang bila tugas-tugas yang sayakerjakan dinilai dan dikembalikan hasilnya 17 Saya berharap pertanyaan yang saya ajukanmendapatkan respon yang jelas dan tepat 18 Saya dapat menyelesaikan tugas fisika yangdiberikan karena ingin mencari perhatian guru 19 Saya hanya diam ketika guru bertanya kepada saya 20 Saya takut mengungkapkan pendapat saya untukmendapat konfirmasi dari guru 21 Saya berusaha belajar dengan tekun untukmemperoleh nilai yang tinggi
22 Walau saya tidak juara, saya bangga karena sudahmemberikan yang terbaik 23 Saya merasa jenuh dengan pelajaran yang diberikantetapi tetap berusaha mengikutinya 24 Saya berusaha datang tepat waktu untuk mencari
No Pernyataan Alternatif Jawaban SST ST TS STS perhatian guru
25 Saya berusaha tepat waktu mengumpulkan tugas fisika yang diberikan guru
26 Saya berusaha untuk menyelesaikan soal tes tepatwaktu 27 Saya tidak malu jika saya terlambat mengumpulkantugas 28 Saya hanya mengumpulkan tugas saat akan ulanganumum saja 29 Saya mengisi waktu libur untuk belajar
30 Saya baru akan mengerjakan tugas jika pengumpulannya sudah dekat
31 Saya mencoba menyelesaikan soal dengan cara-carayang baru 32 Saya selalu mencoba menyelesaikan permasalahandengan cara yang sama 33 Saya ingin bersaing dengan teman-teman untukmencapai keberhasilan 34 Saya berusaha untuk meningkatkan prestasi agarmenjadi juara 35 Saya tidak menginginkan prestasi yang penting lulus
Lampiran 1.3
KISI-KISI ANGKET MOTIVASI BERPRESTASI YANG DIUJICOBAKAN
No Dimensi Indikator Item
Total Positif Negatif
1
Tanggung Jawab
Mengerjakan tugas yang
diberikan oleh guru 1, 2 3 3
Berusaha mengerjakan tugas yang diberikan oleh guru
sampai berhasil 4 5 2
2 Mempertim bangkan
Risiko pemilihan
tugas
Menyukai tugas yang memiliki
tingkat kesukaran sedang 6 7, 8 3
Selalu berusaha mencoba setiap tugas yang menantang namun mampu untuk
diselesaikan
9 10 2
3
Selalu berusaha
Tidak menyerah dalam
mencapai kesuksesan maupun
dalam berkompetensi 11 12 2
Tekun dalam mengerjakan
tugas 13, 14 15 3
4 Suka
menerima umpan balik
atas perbuatan atau tugas dilakukanyang
Menganggap bahwa umpan balik yang diberikan oleh guru sangat berguna sebagai
perbaikan untuk hasil kerjanya
di masa yang akan datang 16 17 2
5 Memiliki Senantiasa menunjukkan hasil 18, 19 20 3
No Dimensi Indikator Item
Total Positif Negatif
keinginan untuk menjadi yang terbaik
dan terlihat unggul
kerja yang sebaik-baiknya Menyelesaikan tugas tepat
waktu 21, 22 23 3
Tidak suka membuang waktu 24 25 2
6 Inovatif Menyelesaikan tugas seefektif
dan seefisien mungkin 26 27 2
7 Suka
bersaing
Memiliki keinginan untuk bersaing dengan orang lain
dalam prestasi di sekolah 28, 29 30 3
Jumlah 30
Lampiran 1.4
KUESIONER MOTIVASI BERPRESTASI YANG DIUJICOBAKAN
II. Petunjuk Pengisian
Pilih salah satu jawaban yang sesuai dengan keadaan Anda dengan memberi tanda centang (√) pada salah satu jawaban yang tersedia di kanannya. Tidak ada jawaban yang salah. Semua jawaban adalah benar, karena itu pilihlah jawaban yang sesuai dengan diri Anda sendiri:
SST :Sangat Setuju ST :Setuju
TS :Tidak Setuju
STS :Sangat Tidak Setuju
No Pernyataan Alternatif Jawaban
SST ST TS STS 1 Saya berusaha memanfaatkan waktu yang luanguntuk menyelesaikan tugas
2 Saya mengerjakan tugas dengan sebaik-baiknyadengan segenap kemampuan saya 3 Saya malas mengerjakan tugas karena hasilnya tidakdibagikan 4 Saya selalu berusaha mengerjakan tugas dari gurudengan baik 5 Saya tidak mengerjakan tugas karena tugas yangdiberikan terlalu banyak 6 Saya mengerjakan tugas dengan penuh rasa senang,walaupun tugas tersebut sulit.
7 Saya merasa bosan mengerjakan tugas yang sulit II. Identitas
Nama :___________________________________________
Jenis kelamin :___________________________________________
No :___________________________________________
Kelas :___________________________________________
Tanggal : ___________________________________________
No Pernyataan Alternatif Jawaban SST ST TS STS 8 Saya merasa terbebani dengan adanya tugas yangdiberikan guru
9 Saya berusaha mengerjakan tugas yang sulit dengan baik dan benar, walaupun harus bertanya dengan berbagai pihak
10 Saya merasa bosan jika mengerjakan tugas dalamwaktu yang lama 11 Saya harus lebih giat belajar untuk memperolehprestasi yang lebih tinggi 12 Saya sulit termotivasi untuk melakukan usaha lebih
giat, meskipun saya tahu bahwa prestasi belajar saya menurun
13 Saya akan berusaha mengerjakan tugas sebaik-baiknya meskipun tugas itu kurang saya sukai 14 Saya merasa lebih yakin pada diri sendiri apabila
berhasil mengerjakan tugas-tugas sebaik mungkin menggunakan segenap kemampuan saya
15 Saya merasa menanggung beban berat jika harusberusaha keras untuk menyelesaikan tugas 16 Saya merasa senang bila tugas-tugas yang sayakerjakan dinilai dan dikembalikan hasilnya 17 Saya dapat menyelesaikan tugas fisika yangdiberikan karena ingin mencari perhatian guru 18 Saya berusaha belajar dengan tekun untukmemperoleh nilai yang tinggi
19 Walau saya tidak juara, saya bangga karena sudahmemberikan yang terbaik 20 Saya merasa jenuh dengan pelajaran yang diberikantetapi tetap berusaha mengikutinya 21 Saya berusaha tepat waktu mengumpulkan tugasfisika yang diberikan guru 22 Saya berusaha untuk menyelesaikan soal tes tepatwaktu 23 Saya tidak malu jika saya terlambat mengumpulkantugas 24 Saya mengisi waktu libur untuk belajar
25 Saya baru akan mengerjakan tugas jika
No Pernyataan Alternatif Jawaban SST ST TS STS pengumpulannya sudah dekat
26 Saya mencoba menyelesaikan soal dengan cara-carayang baru 27 Saya selalu mencoba menyelesaikan permasalahandengan cara yang sama 28 Saya ingin bersaing dengan teman-teman untukmencapai keberhasilan 29 Saya berusaha untuk meningkatkan prestasi agarmenjadi juara 30 Saya tidak menginginkan prestasi yang penting lulus
Lampiran 1.5
KISI-KISI TES PRESTASI BELAJAR (Judges)
KI 3 Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya 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
KD 3.9 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi, hukum kekekalan energi, serta penerapannya dalam peristiwa sehari-hari
3.10 Menerapkan konsep momentum dan impuls, serta hukum kekekalan momentum dalam kehidupan sehari-hari
No Sub Materi Indikator Dimensi Proses
Kognitif Jumlah Butir C3 C4 C5 C6
1 Konsep usaha dan energi
Menganalisis konsep usaha menurut ilmu
fisika 1 1
Menganalisis besar dan arah perpindahan
benda 2 1
Menganalisis besarnya usaha berdasarkan
grafik F-S 15 1
Menganalisis usaha oleh berbagai gaya 5 1
Menganalisis permasalahan sehari-hari terkait
usaha dan perpindahan energi 7 6,
16 3
2 Hubungan usaha dan energi potensial/kinetik
Menghitung besarnya energi potensial dan
energi kinetik pada suatu benda 13 1
Menganalisis konsep energi kinetik dan
energi potensial 11 1
Menganalisis hubungan usaha dengan energi
potensial 8 1
Menganalisis hubungan usaha dan energi
kinetik 10 1
3 Hukum kekekalan
energi mekanik Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada kehidupan sehari-hari 12,
3 2
No Sub Materi Indikator Dimensi Proses
Kognitif Jumlah Butir C3 C4 C5 C6
4 Momentum
impulsdan
Menentukan besar momentum dan resultan
momentum suatu benda 17 1
Merumuskan persamaan momentum suatu
benda 23 1
Menentukan besar impuls pada suatu benda 20 1 Menganalisis hubungan antara impuls dan
momentum 9 1
Menyimpulkan konsep momentum dan
impuls 14,
21,22 3
Menerapkan hukum kekekalan momentum
dalam persoalan fisika 19 1
5
Hukum kekekalan momentum
tumbukandan
Menganalisis hukum kekekalan momentum
dan tumbukan dalam kehidupan sehari-hari 18 1 Menganalisis konsep tumbukan dan koefisien
restitusi 24 1
Menjelaskan peristiwa tumbukan yang terjadi
pada dua buah benda 4 1
Menganalisis konsep tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting dalam kehidupan sehari-hari
25 1
Jumlah 6 11 6 2 25
37˚ 60˚ F1
F2
Lampiran 1.6
TES PRESTASI BELAJAR (Judges) Petunjuk Pengerjaan Soal
1. Tuliskan kode soal pada lembar jawaban
2. Perhatikan seluruh soal, jika ada soal yang kurang jelas tanyakan pada pengawas
3. Kerjakan soal yang lebih mudah terlebih dahulu 4. Jangan merobek atau mencoret-coret lembar soal 5. Kerjakan soal secara mandiri
6. Tuliskan identitas anda pada lembar jawaban di pojok kanan atas 7. Waktu pengerjaan soal90menit
Kerjakan soal berikut dengan tepat!
1. Pak Ellen akan mengajar di kelas X MIA 1. Agar sampai tepat waktu di kelas, Pak Ellen harus menempuh jalan A sampai D seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Pada jalan manakah gaya berat pak Herdi melakukan usaha jika gesekan diabaikan? Jelaskan!
2. Arya dan Mega menarik sebuah balok yang terletak pada lantai seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2. Arya menarik sebesar F1, sedangkan Mega menarik sebesar F2
dengan gaya sebesar 10 N dan 24 N.
Jika usaha yang dikerjakan pada balok adalah 12 J. Analisislah besar dan arah perpindahan balok tersebut!
Gambar 1.
Gambar 2.
3. Sebuah peluru bermassa 20 gram ditembakkan dengan sudut elevasi 30o memiliki kecepatan 40 m/s. Jika gesekan udara diabaikan, maka hitung energi potensial peluru (dalam joule) saat mencapai titik tertinggi!
4. Dua orang anak masing-masing A bermassa 75 kg dan B bermassa 50 kg menaiki perahu yang bergerak ke arah kanan dengan kelajuan 20 m/s (Gambar 3.)
Gambar 3.
Jika massa perahu adalah 225 kg tentukan kelajuan perahu saat:
a) Anak A meloncat ke belakang dengan kelajuan 50 m/s!
b) Anak B meloncat ke arah depan dengan kelajuan 50 m/s!
5. Dimas mendorong sebuah balok yang bermassa 1500 gram ke atas sebuah bidang miring kasar dengan gaya konstan sebesar 16 N seperti Gambar 4. Balok tersebut berpindah sejauh 5 meter pada bidang miring.
Jika gaya gesek yang bekerja saat balok dipindahkan sebesar 3,6 N dan percepatan gravitasi 10 m/s2. analisislah usaha total yang dilakukan balok!
6. Dua luncuran pada sebuah kolam
Gambar 4.
dengan lintasan yang berbeda tetapi memiliki ketinggian yang sama seperti Gambar 5. Widi dan Tezi, meluncur dari keadaan diam pada saat yang sama dengan lintasan luncuran yang berbeda. Tentukan peluncur mana yang mencapai dasar terlebih dahulu! (abaikan gesekan) 7. Dayu menggulirkan tiga buah bola
menuju lintasan dengan bentuk yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Bola tersebut digulirkan pada waktu dan ketinggian yang sama dari keadaan diam. Dengan mengabaikan gesekan pada lintasan dan hambatan udara, ternyata tiga buah bola tersebut sampai pada ujung lintasan dengan kecepatan yang sama. Berikan argumentasi mengapa hal tersebut bisa terjadi!
8. Medi mengangkat sebuah balok yang bermassa 2,8 kg dari lantai seperti Gambar 7. Sehingga tinggi Medi yang semula 165 cm menjadi 225 cm. Analisislah energi potensial balok:
a) relatif terhadap lantai!
b) relatif terhadap kepala Medi!
c) interpretasikan hubungan usaha yang dilakukan Medi dengan jawaban a dan b!
Gambar 6.
m h
2 ,1 25
(a)
m h
1 ,1 8
(b) 9. Sebuah bola bermassa 100 gr dijatuhkan dari
ketinggian
h
1 = 1,8 m di atas lantai seperti Gambar 8. Setelah menumbuk lantai, bola memantul setinggih
2= 1,25 m. Hitunglah:a) momentum bola sesaat sebelum dan sesudah menumbuk lantai.
b) impuls yang dikerjakan lantai pada bola.
10. Jika usaha yang diperlukan untuk mempercepat sebuah mobil bermassa � dari keadaan diam sampai kelajuan � adalah � Joule, maka usaha yang diperlukan untuk mempercepat mobil tersebut dari kelajuan�sampai kelajuan2�sebesar?
11. Seorang guru mendemonstrasikan sebuah percobaan, dimana guru menarik sebuah bola bowling yang digantung kokoh pada langit-langit seperti Gambar 9.
Gambar 9.
Guru tersebut berdiri di depan dinding samping ruangan dengan posisi bola di depan dagunya. Agar tidak terhantam bola, guru tersebut harus melepaskan bola tanpa dibarengi dengan dorong. Mengapa demikian? jelaskan!
12. Buah kelapa yang mula-mula diam pada pohon yang memiliki ketinggian 12 meter di atas permukaan tanah. Beberapa detik kemudian, buah kelapa tersebut jatuh dan mencapai ketinggian tertentu di atas tanah. Jika perbandingan energi
Gambar 7.
Gambar 8.
potensial dan energi kinetik buah kelapa tersebut adalah 2:3, maka analisislah kecepatan buah kelapa tersebut! (g = 10 m/s2)
13. Sebuah benda bermassa 0,5 kg dijatuhkan dari ketinggian 20 meter di atas tanah seperti Gambar 10. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, tentukan energi kinetik dan energi potensial benda saat benda telah menempuh jarak 15 meter dari posisi awalnya!
14. Dua buah peluru ditembakkan pada sebuah papan dengan kecepatan yang sama.
Diketahui kedua peluru tersebut berjenis timah dan karet. Tentukan:
a) Peluru manakah yang memiliki daya dorong yang lebih besar ketika ditembakkan?
b) Peluru manakah yang memiliki daya rusak lebih besar pada papan?
Jelaskan!
15. Sebuah gaya bekerja pada benda dengan nilai bervariasi seperti ditunjukkan pada Gambar 11. Analisis usaha yang dilakukan oleh gaya ini untuk memindahkan benda dari x = 0 m ke x = 15 m!
16. Dodik menendang bola bermassa 500 gram yang mulanya diam dengan gaya F, sehingga bola melaju dengan kecepatan 12 m/s. Jika kaki Dodik menyentuh bola selama 0,4 detik. Tentukanlah besar gaya F yang bekerja pada bola!
17. Sebuahpick upbermassa 2,0 ton bergerak dengan kelajuan 30 m/s ke arah timur, dari arah selatan sebuah mobil sedan bermassa 1,5 ton bergerak ke arah utara dengan kelajuan 20 m/s. Tentukan momentum dan resultan momentum pick up dan mobil sedan tersebut!
Gambar 10.
Gambar 11.
18. Sebuah bola yang memiliki massa 1,0 kg bergerak dengan laju 14 m/s bertumbukan lurus dengan bola yang memiliki massa 3,0 kg yang bergerak dari arah berlawanan dengan laju 18 m/s. Jika tumbukan yang terjadi adalah lenting sempurna, maka tentukan kecepatan kedua bola tersebut setelah tumbukan!
19. Sebuah bus melaju dari arah utara menuju ke selatan dengan kelajuan 90 km/jam.
Pada arah yang berlawanan sebuah mobil melaju dengan kelajuan 72 km/jam mendekati bus. Kedua kendaraan tersebut tidak bisa menghindar satu sama lain sehingga terjadilah tumbukan. Jika setelah tumbukan keduanya bergerak bersama-sama, kemudian diketahui massa bus dan mobil masing-masing 3 ton dan 1,5 ton. Maka, analisislah kelajuan kedua kendaraan tersebut setelah tumbukan!
20. Tabel di samping ini merupakan tabel pengamatan bola dengan massa yang bervariasi dan waktu yang berbeda. Berdasarkan data tabel tersebut jelaskan bola mana yang memiliki impuls paling besar!
21. Arya mengendarai sebuah mobil yang bermassa 1 ton. Kemudian Arya menabrak suatu kontainer yang menyebabkan mobil Arya dan kontainer tersebut melaju dengan kelajuan 25 km/jam. Polisi yang menyaksikan kejadian tersebut menghampiri Arya dan mengecek apakah Arya mengendarai mobil dengan kecepatan yang melebihi batas dari yang ditentukan untuk menentukan pelanggaran yang dilakukan. Arya menjelaskan bahwa sebelum tabrakan ia mengendarai mobil dengan kecepatan yang tidak lebih dari batas ditentukan yaitu 80 km/jam. Jika massa kontainer adalah 3 ton, maka analisislah kebenaran pernyataan Arya!
22. Widi memajang sebuah lukisan di dinding kamarnya dengan menggunakan paku dan palu besi. Saat memajang lukisan, perhatian Widi kemudian teralihkan pada
palu yang dia gunakan untuk menumbuk paku. Widi berpikir bahwa palu terbuat dari bahan logam yang bersifat keras agar memudahkan paku menancap dinding.
Apakah pernyataan Widi benar? Bantulah Widi untuk mempertimbangkan pernyataan tersebut!
23. Pada suatu permainan engklek, Erika melempar gacu bermassa m gram dengan kecepatan ½ v, disusul oleh Eka yang melempar gacu bermassa 1/2 kali gacu Erika dengan kelajuan v. Buat dan jelaskan persamaan matematis momentum kedua gacu yang dilempar!
24. Yudi membawa sebuah bola basket dengan kedua tangannya. Saat hendak menyebrang, bola basket tersebut tidak sengaja terlepas dari tangannya pada ketinggian 100 cm kemudian memantul di jalan raya. Pada pantulan pertama oleh aspal jalan, Yudi memperkirakan ketinggian maksimum yang dicapai bola sebesar 60 cm. Tentukanlah ketinggian maksimum yang dicapai bola pada pantulan ketiga!
25. Perhatikan rentetan peristiwa berikut ini:
a) Pemukul menumbuk bola kasti yang datang kearahnya b) Peluru yang menumbuk balok pada ayunan balistik
c) Panah yang dilemparkan ke papan bidik kemudian menancap pada papan d) Bola billiard merah yang menumbuk bola billiard putih yang diam, setelah
tumbukan bola billiard putih bergerak sedangkan bola billiard merah diam.
e) Seorang nelayan yang melompat dari perahu.
Kategorikanlah peristiwa-peristiwa diatas menjadi peristiwa tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan peristiwa tak lenting. Jelaskan bagaimana cara untuk mengkategorikannya!
Lampiran 1.7
KISI-KISI TES PRESTASI BELAJAR YANG DIUJICOBAKAN KI 3 Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual,
konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya 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
KD 3.10 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi, hukum kekekalan energi, serta penerapannya dalam peristiwa sehari-hari
3.11 Menerapkan konsep momentum dan impuls, serta hukum kekekalan momentum dalam kehidupan sehari-hari
No Sub Materi Indikator Dimensi Proses
Kognitif Jumlah Butir C3 C4 C5 C6
1 Konsep usaha dan energi
Menganalisis konsep usaha menurut ilmu
fisika 1 1
Menganalisis besar dan arah perpindahan
benda 2 1
Menganalisis besarnya usaha berdasarkan
grafik F-S 15 1
Menganalisis usaha oleh berbagai gaya 5 1
Menganalisis permasalahan sehari-hari terkait
usaha dan perpindahan energi 17 6,
18 3
2 Hubungan usaha dan energi potensial/kinetik
Menghitung besarnya energi potensial dan
energi kinetik pada suatu benda 13 1
Menganalisis konsep energi kinetik dan
energi potensial 11 1
Menganalisis hubungan usaha dengan energi
potensial 8 1
Menganalisis hubungan usaha dan energi
kinetik 10 1
3 Hukum kekekalan
energi mekanik Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada kehidupan sehari-hari 12,
19 2
4 Momentum Menentukan besar momentum dan resultan 7 1
No Sub Materi Indikator Dimensi Proses
Kognitif Jumlah Butir C3 C4 C5 C6
impulsdan momentum suatu benda
Merumuskan persamaan momentum suatu
benda 23 1
Menentukan besar impuls pada suatu benda 14 1 Menganalisis hubungan antara impuls dan
momentum 9 1
Menyimpulkan konsep momentum dan
impuls 20,
21,22 3
Menerapkan hukum kekekalan momentum
dalam persoalan fisika 3 1
5
Hukum kekekalan momentum
tumbukandan
Menganalisis hukum kekekalan momentum
dan tumbukan dalam kehidupan sehari-hari 16 1 Menganalisis konsep tumbukan dan koefisien
restitusi 24 1
Menjelaskan peristiwa tumbukan yang terjadi
pada dua buah benda 4 1
Menganalisis konsep tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting dalam kehidupan sehari-hari
25 1
Jumlah 6 11 6 2 25
37˚ 60˚ F1
F2
Lampiran 1.8
TES PRESTASI BELAJAR YANG DIUJICOBAKAN Petunjuk Pengerjaan Soal
8. Tuliskan kode soal pada lembar jawaban
9. Perhatikan seluruh soal, jika ada soal yang kurang jelas tanyakan pada pengawas
10. Kerjakan soal yang lebih mudah terlebih dahulu 11. Jangan merobek atau mencoret-coret lembar soal 12. Kerjakan soal secara mandiri
13. Tuliskan identitas anda pada lembar jawaban di pojok kanan atas 14. Waktu pengerjaan soal90menit
Kerjakan soal berikut dengan tepat!
26. Pak Ellen akan mengajar di kelas X MIA 1. Agar sampai tepat waktu di kelas, Pak Ellen harus menempuh jalan A sampai D seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Pada jalan manakah gaya berat pak Herdi melakukan usaha jika gesekan diabaikan? Jelaskan!
27. Arya dan Mega menarik sebuah balok yang terletak pada lantai seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2. Arya menarik sebesar F1, sedangkan Mega menarik sebesar F2
dengan gaya sebesar 10 N dan 24 N.
Jika usaha yang dikerjakan pada balok adalah 12 J. Analisislah besar dan arah perpindahan balok tersebut!
Gambar 1.
Gambar 2.
28. Sebuah bus melaju dari arah utara menuju ke selatan dengan kelajuan 90 km/jam.
Pada arah yang berlawanan sebuah mobil melaju dengan kelajuan 72 km/jam mendekati bus. Kedua kendaraan tersebut tidak bisa menghindar satu sama lain sehingga terjadilah tumbukan. Jika setelah tumbukan keduanya bergerak bersama-sama, kemudian diketahui massa bus dan mobil masing-masing 3 ton dan 1,5 ton. Maka, analisislah kelajuan kedua kendaraan tersebut setelah tumbukan!
29. Dua orang anak masing-masing A bermassa 75 kg dan B bermassa 50 kg menaiki perahu yang bergerak ke arah kanan dengan kelajuan 20 m/s (Gambar 3.)
Gambar 3.
Jika massa perahu adalah 225 kg tentukan kelajuan perahu saat:
c) Anak A meloncat ke belakang dengan kelajuan 50 m/s!
d) Anak B meloncat ke arah depan dengan kelajuan 50 m/s!
30. Dimas mendorong sebuah balok yang bermassa 1500 gram ke atas sebuah bidang miring kasar dengan gaya konstan sebesar 16 N seperti Gambar 4. Balok tersebut berpindah sejauh 5 meter pada bidang miring.
Jika gaya gesek yang bekerja saat balok dipindahkan sebesar 3,6 N dan
percepatan gravitasi 10 m/s2. Gambar 4.
m h
2 ,1 25
(a)
m h
1 ,1 8
(b) analisislah usaha total yang
dilakukan balok!
31. Dua luncuran pada sebuah kolam dengan lintasan yang berbeda tetapi memiliki ketinggian yang sama seperti Gambar 5. Widi dan Tezi, meluncur dari keadaan diam pada saat yang sama dengan lintasan luncuran yang berbeda. Tentukan peluncur mana yang mencapai dasar terlebih dahulu! (abaikan gesekan)
32. Sebuahpick upbermassa 2,0 ton bergerak dengan kelajuan 30 m/s ke arah timur, dari arah selatan sebuah mobil sedan bermassa 1,5 ton bergerak ke arah utara dengan kelajuan 20 m/s. Tentukan momentum dan resultan momentum pick up dan mobil sedan tersebut!
33. Medi mengangkat sebuah balok yang bermassa 2,8 kg dari lantai seperti Gambar 6. Sehingga tinggi Medi yang semula 165 cm menjadi 225 cm. Analisislah energi potensial balok:
d) relatif terhadap lantai!
e) relatif terhadap kepala Medi!
f) interpretasikan hubungan usaha yang dilakukan Medi dengan jawaban a dan b!
34. Sebuah bola bermassa 100 gr dijatuhkan dari ketinggian
h
1 = 1,8 m di atas lantai seperti Gambar 7. Setelah menumbuk lantai, bola memantul setinggih
2= 1,25 m. Hitunglah:c) momentum bola sesaat sebelum dan sesudah menumbuk lantai.
Gambar 5.
Gambar 7.
d) impuls yang dikerjakan lantai pada bola.
35. Jika usaha yang diperlukan untuk mempercepat sebuah mobil bermassa � dari keadaan diam sampai kelajuan � adalah � Joule, maka usaha yang diperlukan untuk mempercepat mobil tersebut dari kelajuan�sampai kelajuan2�sebesar?
36. Seorang guru mendemonstrasikan sebuah percobaan, dimana guru menarik sebuah bola bowling yang digantung kokoh pada langit-langit seperti Gambar 8.
Gambar 8.
Guru tersebut berdiri di depan dinding samping ruangan dengan posisi bola di depan dagunya. Agar tidak terhantam bola, guru tersebut harus melepaskan bola tanpa dibarengi dengan dorong. Mengapa demikian? jelaskan!
37. Buah kelapa yang mula-mula diam pada pohon yang memiliki ketinggian 12 meter di atas permukaan tanah. Beberapa detik kemudian, buah kelapa tersebut jatuh dan mencapai ketinggian tertentu di atas tanah. Jika perbandingan energi potensial dan energi kinetik buah kelapa tersebut adalah 2:3, maka analisislah kecepatan buah kelapa tersebut! (g = 10 m/s2)
38. Sebuah benda bermassa 0,5 kg dijatuhkan dari ketinggian 20 meter di atas tanah seperti Gambar 9. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, tentukan energi kinetik dan energi potensial benda saat benda telah menempuh jarak 15 meter dari posisi awalnya!
Gambar 9.
39. Tabel di samping ini merupakan tabel pengamatan bola dengan massa yang bervariasi dan waktu yang berbeda.
Berdasarkan data tabel tersebut jelaskan bola mana yang memiliki impuls paling besar!
40. Sebuah gaya bekerja pada benda dengan nilai bervariasi seperti ditunjukkan pada Gambar 10. Analisis usaha yang dilakukan oleh gaya ini untuk memindahkan benda dari x = 0 m ke x = 15 m!
41. Sebuah bola yang memiliki massa 1,0 kg bergerak dengan laju 14 m/s bertumbukan lurus dengan bola yang memiliki massa 3,0 kg yang bergerak dari arah berlawanan dengan laju 18 m/s. Jika tumbukan yang terjadi adalah lenting sempurna, maka tentukan kecepatan kedua bola tersebut setelah tumbukan!
42. Dayu menggulirkan tiga buah bola menuju lintasan dengan bentuk yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Bola tersebut digulirkan pada waktu dan ketinggian yang sama dari
keadaan diam. Dengan mengabaikan gesekan pada lintasan dan hambatan udara, ternyata tiga buah bola tersebut sampai pada ujung lintasan dengan kecepatan yang sama. Berikan argumentasi mengapa hal tersebut bisa terjadi!
Gambar 10.
Gambar 11.
43. Dodik menendang bola bermassa 500 gram yang mulanya diam dengan gaya F, sehingga bola melaju dengan kecepatan 12 m/s. Jika kaki Dodik menyentuh bola selama 0,4 detik. Tentukanlah besar gaya F yang bekerja pada bola!
44. Sebuah peluru bermassa 20 gram ditembakkan dengan sudut elevasi 30o memiliki kecepatan 40 m/s. Jika gesekan udara diabaikan, maka hitung energi potensial peluru (dalam joule) saat mencapai titik tertinggi!
45. Dua buah peluru ditembakkan pada sebuah papan dengan kecepatan yang sama.
Diketahui kedua peluru tersebut berjenis timah dan karet. Tentukan:
a) Peluru manakah yang memiliki daya dorong yang lebih besar ketika ditembakkan?
b) Peluru manakah yang memiliki daya rusak lebih besar pada papan?
Jelaskan!
46. Arya mengendarai sebuah mobil yang bermassa 1 ton. Kemudian Arya menabrak suatu kontainer yang menyebabkan mobil Arya dan kontainer tersebut melaju dengan kelajuan 25 km/jam. Polisi yang menyaksikan kejadian tersebut menghampiri Arya dan mengecek apakah Arya mengendarai mobil dengan kecepatan yang melebihi batas dari yang ditentukan untuk menentukan pelanggaran yang dilakukan. Arya menjelaskan bahwa sebelum tabrakan ia mengendarai mobil dengan kecepatan yang tidak lebih dari batas ditentukan yaitu 80 km/jam. Jika massa kontainer adalah 3 ton, maka analisislah kebenaran pernyataan Arya!
47. Widi memajang sebuah lukisan di dinding kamarnya dengan menggunakan paku dan palu besi. Saat memajang lukisan, perhatian Widi kemudian teralihkan pada palu yang dia gunakan untuk menumbuk paku. Widi berpikir bahwa palu terbuat dari bahan logam yang bersifat keras agar memudahkan paku menancap dinding.
Apakah pernyataan Widi benar? Bantulah Widi untuk mempertimbangkan pernyataan tersebut!
48. Pada suatu permainan engklek, Erika melempar gacu bermassa m gram dengan kecepatan ½ v, disusul oleh Eka yang melempar gacu bermassa 1/2 kali gacu
Erika dengan kelajuan v. Buat dan jelaskan persamaan matematis momentum kedua gacu yang dilempar!
49. Yudi membawa sebuah bola basket dengan kedua tangannya. Saat hendak menyebrang, bola basket tersebut tidak sengaja terlepas dari tangannya pada ketinggian 100 cm kemudian memantul di jalan raya. Pada pantulan pertama oleh aspal jalan, Yudi memperkirakan ketinggian maksimum yang dicapai bola sebesar 60 cm. Tentukanlah ketinggian maksimum yang dicapai bola pada pantulan ketiga!
50. Perhatikan rentetan peristiwa berikut ini:
f) Pemukul menumbuk bola kasti yang datang kearahnya g) Peluru yang menumbuk balok pada ayunan balistik
h) Panah yang dilemparkan ke papan bidik kemudian menancap pada papan i) Bola billiard merah yang menumbuk bola billiard putih yang diam, setelah
tumbukan bola billiard putih bergerak sedangkan bola billiard merah diam.
j) Seorang nelayan yang melompat dari perahu.
Kategorikanlah peristiwa-peristiwa diatas menjadi peristiwa tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan peristiwa tak lenting. Jelaskan bagaimana cara untuk mengkategorikannya!
Lampiran 1.9
KUNCI JAWABAN TES PRESTASI BELAJAR YANG DIUJICOBAKAN
No Pembahasan
1 Diketahui:
Terdapat tiga jalan yang ditempuh oleh Pak Ellen:
Jalan Menurun A-B Jalan Mendatar B-C Jalan Menanjak C-D
Ditanya: Jalan manakah gaya berat Pak Ellen melakukan usaha =…?
Jawab:
Berdasarkan konsep dan syarat usaha, gaya berat melakukan usaha terhadap Pak Ellen saat menempuh jalan AB dan CD. Hal ini dikarenakan saat berjalan menurun atau menanjak gaya berat Pak Ellen membentuk sudut tertentu terhadap bidang jalan dengan gaya berat yang searah dengan arah gerak yaitu komponen gaya berat dalam arah x dalam perhitungan usahanya tidak menghasilkan nilai nol. berdasarkan penjelasan di atas dapat dirumuskan seperti berikut,
� = ��. �
� = �. sin � . �
� = �. �. sin � . �
Berbeda dengan saat menempuh jalan BC, gaya berat yang bekerja pada diri Pak Herdi sama dengan gaya normal sehingga gaya berat tegak lurus terhadap perpindahan yang membentuk sudut 90˚ sehingga perhitungan usahanya menghasilkan nilai nol yang berarti tidak melakukan usaha.
Jadi, pak herdi melakukan usaha saat melewati jalan AB dan CD.
2 Diketahui:
�1 = 10�
�2 = 24�
� = 12�
Ditanya: Besar dan arah perpindahan balok =…?
Jawab:
� = ∆� × �
12 = −10cos 37° + 24 cos 60 × � 12 = −10 0,8 + 24(0,5) × � 12 = −8 + 12 × �
12 = 4 × �
No Pembahasan 12
4 = � 3� = �
Karena perpindahan bernilai positif maka arah perpindahan balok adalah 3 meter ke arah kanan.
3 Diketahui:
mbus= 3 ton = 3000 kg mmobil= 1,5 ton = 1500 kg vbus= 90 km/jam = 25 m/s vmobil= 72 km/jam = 20 m/s Ditanya:� = …?
Jawab:
Karena setelah tumbukan keduanya bergerak bersama-sama, maka ���� =
������ = �
Menurut hukum kekekalan momentum:
� = �
��������+ ������������ = ��������+ ������������
3000 25 + 1500 −20 = �(����+ ������) 3000 25 + 1500 −20 = �(3000 + 1500)
45000 = �(4500)
� = 10 �/�
Jadi kelajuan kedua kendaraan tersebut setelah tumbukan adalah 10 m/s ke arah selatan.
4 Diketahui:
manakA = 75 kg manakB= 50 kg mperahu= 225 kg vawal= 20m/s Ditanya:
a) Kelajuan perahu saat anak A meloncat ke belakang dengan kelajuan 50 m/s =...?
b) Kelajuan perahu saat anak B meloncat ke depan dengan kelajuan 50 m/s =...?
Jawab:
No Pembahasan
a. Anak A meloncat ke belakang dengan kelajuan 50 m/s. Saat anak A meloncat ke belakang maka dua kelompok yang terlibat adalah anak A dengan massa sebut saja m1 = 75 kg dan anak B bergabung dengan perahu dengan total massa sebut saja m2 = 225 + 50 = 275 kg.
Kecepatan awal anak A dan B adalah sama dengan kecepatan perahu = 20 m/s
�1�1+ �2�2 = �1�1' + �2�2'
75 20 + 275 20 = 75 −50 + 275�2' 1500 + 5500 =− 3750 + 275�2'
275�2' = 10750
�2' = 10750
275 = 39,1 �/�
Dengan demikian kecepatan perahu setelah anak A melompat ke belakang sekaligus kecepatan anak B yang masih naik perahu adalah 39,1 m/s
b. Anak B meloncat ke arah depan dengan kelajuan 50 m/s. Saat anak B meloncat ke depan, maka dua kelompok yang terlibat adalah anak B dengan massa sebut sajam1= 50 kgdan anak A bersama perahu sebut sajam2= 225 + 75 = 300 kg.
�1�1+ �2�2 = �1�1' + �2�2'
50 20 + 300 20 = 50 50 + 300�2' 1000 + 6000 = 2500 + 300�2'
300�2' = 4500
�2' = 4500
300 = 15 �/�
5 Diketahui:
mb= 1500 gram = 1,5 kg Fp= 16 N
Fges= 3,6 N Δx = 5 m
No Pembahasan g = 10 m/s2
h = 3 m
Ditanya: Usaha total yang dilakukan balok =…?
Jawab:
Jika kita uraikan gaya yang bekerja pada balok, terdapat 4 gaya yang bekerja pada balok yaitu gaya dorong, gaya gesek, gaya berat dan gaya normal.
Jika kita perhatikan bidang miring tersebut membentuk segitiga siku-siku, maka
sin � = ��
�� = 3 5 = 0,6 Maka usaha oleh masing-masing gaya adalah Usaha oleh gaya berat
��� = � cos � ∆� = �� cos ∆� 90 + � °
��� = ��( −sin � )°
��� = (1,5)(10)(5)( − 0,6)
��� =− 45�
Usaha oleh gaya normal
�� = � cos �∆�
�� = � cos 90° (∆�)
�� = 0
Usaha oleh gaya gesek
����� = ����cos �∆�
����� = ����cos 180° (∆�)
No Pembahasan
����� = 3,6( − 1)(5)
����� =− 18�
Usaha oleh gaya dorong
��� = ��cos �∆�
��� = 16 cos 0 (5)
��� = 16(1)(5)
��� = 80�
Sehingga usaha total yang dilakukan balok adalah
������ = ���+ ��+ �����+ ���
������ =− 45 + 0 − 18 + 80
������ = 17�
Jadi usaha total yang dilakukan balok adalah 17 J
6 Diketahui: Widi dan Tezi meluncur mulai dari keadaan diam dengan waktu yang sama pada seluncuran yang berbeda.
Ditanya: Peluncur manakah yang mencapai dasar terlebih dahulu =…?
Jawab:
Konsep: Pada saat meluncur, energi potensial masing-masing peluncur sebesar mgh berubah menjadi energi kinetik. Sehingga laju v di dasar seluncuran adalah ½ mv2 = mgh. Pada persamaan ini, massa akan saling meniadakan, sehingga laju tidak bergantung pada massa peseluncur. Karena kedua seluncuran memiliki ketinggian yang sama, maka mereka akan berhenti pada laju yang sama.
Perhatikan bahwa Tezi selalu berada pada ketinggian yang lebih rendah dari Widi sepanjang lintasan ini berarti Tezi mengubah energi potensial menjadi energi kinetik lebih awal. Akibatnya Tezi meluncur lebih cepat dari Widi sepanjang lintasan, kecuali pada tempat dimana Widi akhirnya mencapai laju yang sama, karena Tezi meluncur lebih cepat sepanjang lintasan dan jarak kurang lebih sama maka Tezi akan sampai lebih dulu di dasar.
Jadi dapat disimpulkan bahwa Tezi lebih dulu sampai dari pada Widi.
7 Diketahui:
mpickup= 2 ton = 2000 kg mmobil= 1,5 ton = 1500 kg vpuckup= 30 m/s
vmobil= 20 m/s
No Pembahasan Ditanya:
a) Ppickupdan Pmobil=…?
b) Resultan momentum = …?
Jawab:
a) Menentukan momentum masing-masing kendaraan
������� = �������× �������
������� = 2000 × 30
������� = 60000 �� �/�
������ = ������× ������
������ = 1500 × 20
������ = 30000 �� �/�
b) Menentukan besar resultan pick up dan mobil sedan Karena pick up dan mobil saling tegak lurus, maka
� = ������� 2+ ������ 2
� = 60000 2+ 30000 2
� = 6 × 104 2+ 3 × 104 2
� = 36 × 108+ 9 × 108
� = (9 × 5)108
� = 3 5 × 104���/�
8 Diketahui:
mb= 2,8 kg
h1= 165 cm = 1,65 m h2= 225 cm 2,25 m Ditanya:
a) Energi potensial buku relatif terhadap lantai =…?
b) Energi potensial buku relatif terhadap kepala Medi =…?
c) Hubungan usaha yang dilakukan Medi dengan jawaban a dan b =…?
Jawab:
a) Energi potensial buku relatif terhadap lantai
��1 = ��ℎ
��1 = (2,8)(10)(2,25)
��1 = 63�
No Pembahasan
b) Energi potensial buku relatif terhadap kepala Medi
��2 = ��ℎ
��2 = (2,8)(10)(0,6)
��1 = 16,8�
c) Hubungan usaha yang dilakukan Medi dengan jawaban a dan b
Kita ketahui bahwa hubungan usaha dengan energi potensial yaitu, apabila sebuah benda berada pada ketinggian tertentu dan diangkat sehingga ketinggiannya berubah maka besar usaha yang dilakukan adalah sebesar perubahan energi potensial benda tersebut.
� = ∆��
Energi potensial berbanding lurus dengan ketinggian benda. makin tinggi benda diatas permukaan tanah, makin besar pula energi potensial yang dimiliki benda. Persamaan hubungan usaha dan energi diatas menyatakan bahwa usaha yang dilakukan gaya yang menggerakan benda dari h1 ke h2 tanpa percepatan sama dengan perubahan energi potensial benda dari h1dan h2.
9 Diketahui:
h1=1,8 m h2=1,25 m m = 100 gram t = 0,01 sekon.
Ditanyakan:
a) p =…? b) I
=…?
Untuk benda yang bergerak vertikal dengan kelajuan awal nol atau kelajuan akhir nol, terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik atau sebaliknya. Dari hukum kekekalan energi mekanik maka akan didapatkan:
Jika kita pilih arah ke atas positif, maka kecepatan bola sesaat dan sebelum gh
v
gh v
mgh v
m 2
2 2
2 2 1
No Pembahasan menumbuk lantai adalah sebagai berikut:
s m gh
v1 2 (2)(10)(1,8) 36 6 / ke bawah s
m gh
v2 2 (2)(10)(1,25) 25 5 / ke atas
a) Momentum bola sesaat sebelum dan sesudah bola menumbuk lantai dihitung dengan
s kgm v
m
p1 1 (01,)(6)0,6 /
�� = ���= (�, �)( + �) = �, ����/�
b) Impuls yang dikerjakan lantai pada bola sama dengan perubahan momentum:
s kgm s
kgm s
kgm p
p
I 2 1 (0,5 / )(0,6 / )11, / 10 Diketahui:
�1 = �
�2 = 2�
Ditanya: Usaha yang diperlukan untuk mempercepat mobil tersebut dari kelajuan�sampai kelajuan2�adalah =….?
Jawab:
Hubungan usaha dengan kecepatan
� = ∆��
� =1
2 � �2− �1 2 Pada keadaan pertama
�1 = 1
2 � � − 0 2
�1 = 1 2 ��2
Pada keadaan kedua
�2 = 1
2 � 2� − 0 2
�2 = 1 2 4�2
No Pembahasan
Maka perbandingan keadaan kedua dan keadaan pertama yaitu
�2
�1 =
12 � 4�2 12 ��2
�2
�1 = 4�2
�2
�2
�1 = 4
�2 = 4�1 1
Jadi usaha yang diperlukan untuk mempercepat mobil tersebut dari kelajuan
�sampai kelajuan2�adalah�2 = 4�1 11 Diketahui:
Seorang guru fisika melakukan percobaan dengan menarik bola bowling yang tergantung ke dagunya kemudian melepaskan bola tersebut tanpa mendorongnya
Ditanya: Mengapa untuk menghindari cedera guru tersebut harus melepaskan bola namun tidak mendorongnya =…?
Jawab:
Jika guru tersebut melepaskan bola tanpa mendorongnya, maka bola bowling tersebut akan kembali ke ketinggian yang sama persis (kecuali ada gaya non konservatif) dan hampir akan menyentuh dagu guru ketika bola itu berhenti. Namun jika guru tersebut mendorong bola dan memberikan energi kinetik yang besar maka total energi akan semakin besar pula, bola kemudian akan berayun ke titik yang lebih tinggi sebelum berhenti sehingga besar kemungkinannya bola tersebut akan menghantam wajah guru dan memberikan cidera.
12 Diketahui:
h1= 12 m Ep:Ek= 2:3
Ditanya: Kecepatan buah kelapa saat ketinggian tertentu =…?
Jawab:
Menurut hukum kekekalan energi mekanik:
�� = ��
��+ ��= ��+ ��
��+ 0 = ��+ ��
Karena��: ��= 2: 3maka�� =2�3�, sehingga
No Pembahasan
�� = 2��
3 + ��
�� = 2�� 3 +
3�� 3
�� = 5�� 3
��ℎ =5 1 2 ��2
3
�ℎ =5 �2 6�ℎ = 5�62
�2 =6�ℎ 5
� = 6(10)(12) 5
� = 720 5
� = 144
� = 12 �/�
13 Diketahui:
mbola= 0,5 kg hA= 20 m
Ditanya:
a) Epsaat benda telah menempuh ketinggian 15 m dari posisi awal =…?
b) Eksaat benda telah menempuh ketinggian 15 m dari posisi awal =…?
Jawab:
a) Epsaat benda telah menempuh ketinggian 15 m dari posisi awal.
No Pembahasan
��� = ��ℎ� = 0,5 × 10 × 5 = 25 �
b) Eksaat benda telah menempuh ketinggian 15 m dari posisi awal.
���= ���
���+ ��� = ���+ ���
��ℎ�+12�(�)2 = ��ℎ�+ ���
��ℎ�+12�(0)2= ��ℎ�+ ��� 0,5 × 10 × 20 + 0 = 25 + ���
��� = 100 − 25 = 75 � 14 Diketahui:
Ditanya: Jelaskan bola mana yang memiliki impuls paling besar =…?
Jawab:
Semakin besar massa dan semakin besar perubahan waktu, maka impuls akan semakin besar. Dari perhitungan diperoleh impuls yang paling besar adalah bola A yaitu 60 Ns. Besar gaya dapat dicari dengan mengalikan massa dengan percepatan benda.
a) Jadi bola yang memiliki impuls paling besar adalah bola A 15 Diketahui:
No Pembahasan
Ditanya: besar usaha oleh gaya untuk memindahkan benda dari x = 0 m ke x = 15 m =…?
Jawab:
a. Bagian I
�1 = �7− �3 + �10− 0 (�1) 2
�1 = 7 − 3 + (10)(400) 2
�1 = 4 + (10)(400)
�1 = 2800� 2
b. Bagian II
�2 = �14− �12 + �15− 0 (�2) 2
�2 = 4 − 2 + (5)( − 200)
�2 = 2 + (5)( − 100)2
�2 =− 700�
Sehingga usaha dari x = 0 m sampai dengan x = 15 m adalah
� = �1+ �2
� = 2800 + ( − 700)
� = 2100 � 16 Diketahui:
m1= 1 kg v1= 14 m/s m2= 3 kg v2= -18 m/s
ditanya: Kecepatan kedua bola tersebut setelah tumbukan jika terjadi tumbukan lenting sempurna =…?
I
II
No Pembahasan Jawab:
Menurut hukum kekekalan momentum, maka
�1�1+ �2�2 = �1�1+ �2�2 1 × 14 + 3 × −18 = �1+ 3�2
14 − 54 = �1+ 3�2
−40 = �1+ 3�2
�1 =− 3�2− 40
Karena tumbukan yang terjadi adalah tumbukan lenting sempurna, maka e
=1
� =− �1− �2
�1− �2
� =− ( − 3�2− 40) − �2 14 − ( − 18)
� =− −4�2− 40 32 = 2�2+ 4032 32 − 40 = 2�2
−8 = 2�2
�2 =− 4 �/�
Karena�2=− 4 �/�, maka nilai�1:
�1 =− 3�2− 40
�1 =− 3( − 4) − 40
�1 =− 28 �/�
Jadi kecepatan kedua bola tersebut setelah tumbukan jika terjadi tumbukan lenting sempurna adalah – 28 m/s dan – 4 m/s
17 Diketahui: Tiga buah bola digulirkan menuju lintasan dengan bentuk yang berbeda. Dengan mengabaikan gesekan pada lintasan dan hambatan udara, ternyata tiga buah bola tersebut sampai pada ujung lintasan dengan kecepatan yang sama.
Ditanya: Berikan argumentasi mengapa hal tersebut bisa terjadi =…?
Jawab:
Karena diasumsikan tidak ada gesekan pada lintasan, maka ketiga buah bola tersebut bergerak pada lintasan yang licin dalam artian tidak ada gaya konservatif. Ketiga buah bola tersebut dilepaskan dari keadaan diam dan pada posisi yang sama, sehingga ketiga bola tersebut akan memiliki
No Pembahasan
kecepatan yang sama pada ujung lintasan. Hal ini disebabkan karna usaha yang dikerjakan bola sama besar walaupun lintasannya berbeda karna permukaannya licin.
18 Diketahui:
m = 500 gram = 0,5 kg vt= 12 m/s
t = 0,4 s
Ditanya: F =…?
Jawab:
Menentukan besar perubahan momentum
∆� = ��− �0
∆� = ���− ��0
∆� = � ��− �0
∆� = 0,5 12 − 0
∆� = 6 ���/�
Menentukan besar gaya yang bekerja pada bola. Dengan menggunakan hubungan momentum dan impuls
� = ∆�
�. ∆� = ∆�
� = ∆�
∆�
� = 6
� = 15�0,4
Jadi besar gaya F yang bekerja pada bola adalah 15 N 19 Diketahui:
m = 20 gr = 2.10-2kg θ = 30o
v = 40 ms-1 Ditanya: Ep =…?
Jawab:
�� = �. �. ℎ��� → ℎ��� =��2���2� 2�
�� = ����2���2� 2�
No Pembahasan
�� =1
2 ���2���2�
�� =1
2 2.10−2 40 2 0,5 2
�� = 4 �����
20 Diketahui: dua buah peluru (timah dan karet) ditembakkan dengan kecepatan yang sama
Ditanya:
a) Peluru manakah yang memiliki daya dorong yang lebih besar =…?
b) Peluru manakah yang memiliki daya rusak lebih besar =…?
Jawaban
b) Peluru yang memiliki kekuatan dorong lebih besar adalah peluru karet.
Hal ini dikarenakan peluru timah ketika ditembakkan akan masuk ke dalam papan. Impuls yang diberikan peluru timah sama dengan momentumnya yaitu mv. Sedangkan setelah ditembakkan peluru karet akan menumbuk papan dan terpental dengan kecepatan –v (berlawanan arah dari arah tembakan). Sehingga impuls yang diberikan peluru karet pada papan adalah mv – (- mv) = m(v + v). karena impuls yang diberikan peluru karet lebih besar daripada peluru timah, maka daya dorong peluru karet lebih besar pula.
Peluru yang memiliki daya rusak lebih besar adalah peluru timah. Hal ini dikarenakan saat ditembakkan, peluru timah memberikan seluruh energi 21 Diketahui:
mkontainer= 3 ton = 3000 kg mmobil= 1 ton = 1000 kg
v’mobil – container=25 km/jam (setelah bertumbuk) v’mobil= 80 km/jam
Ditanya: Analisilah kebenaran argument pengemudi =…!
Jawab:
Kebenaran argument Arya dapat diketahui bila kecepatan pengemudi sebenarnya juga diketahui. Maka dari itu dengan menerapkan hukum kekekalan momentum.
�������� = �������ℎ
������+ ���������� = ���ℎ��
������× ������+ ����������× ����������
= ������+ ���������� ������−���������
������× 1000 + 3000 × 0 = 1000 + 3000 25
������× 1000 = 4000 25
No Pembahasan
������× 1000 = 100000
������ = 100 ��/���
Karena kecepatan mobil yang sebenarnya adalah 100 km/jam, maka argument Arya yang menyatakan bahwa sebelum tabrakan mobilnya melaju dengan kecepatan 80 km/jam adalah salah. Kecepatan mobil Arya yang sebenarnya melebihi batas maksimal kecepatan yang ditentukan.
22 Diketahui: Widi berargumen bahwa palu terbuat dari bahan logam yang keras agar memudahkan paku menancap di dinding
Ditanya: Apakah pernyataan Widi benar? Bantulah Widi untuk mempertimbangkan pernyataan tersebut!
Jawaban
Peristiwa tersebut erat kaitannya dengan konsep impuls, yang mana impuls merupakan hasil kali gaya impulsif rata-rata dengan selang waktu singkat selama gaya impulsif bekerja, yang dinyatakan dengan
� = � × ∆�
Dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa semakin kecil waktu sentuh, maka semakin besar gaya yang diterima, begitu juga sebaliknya. Untuk mempermudah paku menancap di dinding yaitu dengan memperbesar gaya dengan mempersingkat waktu, yaitu dengan membuat palu berbahan dengan sifat keras. Jadi, pernyataan Widi benar, palu dibuat dari bahan bersifat keras untuk mempersingkat selang waktu kontak palu dengan paku.
23 Diketahui:
m1= m (massa gacu Erika) v1= ½v (kecepatan gacu Erika) m2= ½m (gacu Eka)
v2= v (kecepatan gacu Eka)
Ditanya: buat dan jelaskan persamaan matematis momentum kedua gacu yang dilempar =…!
Jawab:
Momentum adalah besaran yang merepresentasikan keadaan gerak benda.
secara matematis momentum dinyatakan sebagai hasil kali antara massa dan kecepatan.
� = � × �
Berdasarkan persamaan tersebut, momentum dipengaruhi oleh massa dan kecepatan benda. Semakin besar massa dan kecepatan benda maka momentum akan semakin besar dan sebaliknya. Sehingga momentum gacu Erika yang memiliki massa m dan kecepatan ½ v dapat dinyatakan dengan
No Pembahasan
�1 = �1× �1
�1= � ×1
�1 = 0,5 ��2 �
Sedangkan momentum gacu Eka yang memiliki massa ½ m dan kecepatan v adalah
�2 = �1× �1
�2= 1 2 � × �
�2 = 0,5 ��
Momentum kedua gacu yang diperoleh sama, maka
�1 = �2
Hal ini menunjukkan bahwa meskipun gacu Eka memiliki massa yang lebih kecil daripada massa gacu Erika, namun momentum yang dihasilkan sama besar dengan momentum gacu Erika. Hal ini dikarenakan kecepatan gacu Eka memiliki pengaruh terhadap momentum yang dihasilkan
24 Diketahui:
h0= 100 cm h1= 60 cm
Ditanya: hmakssaat pantulan ketiga =…?
Jawab:
Untuk menganalisis permasalahan ini kita perlu menggunakan persamaan hubungan koefisien restitusi dengan ketinggian, yaitu
� = ℎ1 ℎ2
� = 60 100
� = 0,6
Ketinggian maksimum untuk pantulan ke 2:
0,6 = ℎ2 ℎ1
0,6 = ℎ2
60
No Pembahasan 0,6 = ℎ2
ℎ2 = 36 ��60
Maka ketinggian maksimum untuk pantulan ketiga:
0,6 = ℎ3 ℎ2 0,6 = ℎ3
36 0,6 = ℎ3 ℎ3 = 21,6 ��36
Jadi ketinggian maksimum bola pada pantulan ketiga sebesar 21,6 cm.
25 Diketahui:
Terdapat 5 peristiwa tumbukan
a) Pemukul menumbuk bola kasti yang datang kearahnya.
b) Peluru yang menumbuk balok pada ayunan balistik.
c) Panah yang dilemparkan ke papan bidik kemudian menancap pada papan.
d) Bola billiard merah yang menumbuk bola billiard putih yang diam, setelah tumbukan bola billiard putih bergerak sedangkan bola billiard merah diam.
e) Seorang nelayan yang melompat dari perahu.
Ditanya:
Kategorikan peristiwa-peristiwa di atas menjadi peristiwa tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan peristiwa tak lenting =…?
Jawab:
Untuk mengkategorikan peristiwa tersebut dapat dilakukan dengan menganalisis berlaku atau tidaknya hukum kekekalan energi mekanik, khususnya energi kinetik.
Dua buah benda dikatakan mengalami tumbukan lenting sempurna jika pada tumbukan tersebut tidak terjadi kehilangan energi kinetik. Sehingga energi kinetik total kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama.
Pada peristiwa tumbukan tidak lenting sama sekali, kecepatan benda
No Pembahasan
sesudah tumbukan sama besar (benda yang bertumbukan saling melekat).
Jika benda-benda yang bertumbukan mengalami pengurangan energi kinetik, maka peristiwa tersebut merupakan peristiwa tumbukan lenting sebagian. Sehingga peristiwa-peristiwa diatas dapat dikategorikan sebagai berikut:
Tumbukan lenting sempurna.
d) Bola billiard merah yang menumbuk bola billiard putih yang diam, setelah tumbukan bola billiard putih bergerak sedangkan bola billiard merah diam.
Tumbukan lenting sebagian.
a) Pemukul menumbuk bola kasti yang datang kearahnya.
e) Seorang nelayan yang melompat dari perahu.
Tumbukan tidak lenting.
b) Peluru yang menumbuk balok pada ayunan balistik
c) Panah yang dilemparkan ke papan bidik kemudian menancap pada papan.
Lampiran 1.10
KISI-KISI ANGKET MOTIVASI BERPRESTASI YANG DIGUNAKAN
No Dimensi Indikator Item
Total Positif Negatif
1
Tanggung Jawab
Mengerjakan tugas yang
diberikan oleh guru 1 2 2
Berusaha mengerjakan tugas yang diberikan oleh guru
sampai berhasil 3 4 2
2 Mempertim bangkan
Risiko pemilihan
tugas
Menyukai tugas yang memiliki
tingkat kesukaran sedang 5 6 2
Selalu berusaha mencoba setiap tugas yang menantang namun mampu untuk
diselesaikan
7 8 2
3
Selalu berusaha
Tidak menyerah dalam
mencapai kesuksesan maupun
dalam berkompetensi 9 10 2
Tekun dalam mengerjakan
tugas 11 12 2
4 Suka
menerima umpan balik
perbuatanatas atau tugas
yang dilakukan
Menganggap bahwa umpan balik yang diberikan oleh guru sangat berguna sebagai
perbaikan untuk hasil kerjanya
di masa yang akan datang 13 14 2
5 Memiliki Senantiasa menunjukkan hasil 15, 16 17 3
keinginan untuk menjadi yang terbaik
dan terlihat unggul
kerja yang sebaik-baiknya Menyelesaikan tugas tepat
waktu 18 19 2
Tidak suka membuang waktu 20 21 2
6 Inovatif Menyelesaikan tugas seefektif
dan seefisien mungkin 22 23 2
7 Suka
bersaing
Memiliki keinginan untuk bersaing dengan orang lain
dalam prestasi di sekolah 24 25 2
Jumlah 25
Lampiran 1.11
KUESIONER MOTIVASI BERPRESTASI YANG DIGUNAKAN
II. Petunjuk Pengisian
Pilih salah satu jawaban yang sesuai dengan keadaan Anda dengan memberi tanda centang (√) pada salah satu jawaban yang tersedia di kanannya. Tidak ada jawaban yang salah. Semua jawaban adalah benar, karena itu pilihlah jawaban yang sesuai dengan diri Anda sendiri:
SST :Sangat Setuju ST :Setuju
TS :Tidak Setuju
STS :Sangat Tidak Setuju
No Pernyataan Alternatif Jawaban
SST ST TS STS 1 Saya mengerjakan tugas dengan sebaik-baiknyadengan segenap kemampuan saya
2 Saya malas mengerjakan tugas karena hasilnya tidakdibagikan 3 Saya selalu berusaha mengerjakan tugas dari gurudengan baik 4 Saya tidak mengerjakan tugas karena tugas yangdiberikan terlalu banyak 5 Saya mengerjakan tugas dengan penuh rasa senang,walaupun tugas tersebut sulit.
6 Saya merasa terbebani dengan adanya tugas yangdiberikan guru III. Identitas
Nama :___________________________________________
Jenis kelamin :___________________________________________
No :___________________________________________
Kelas :___________________________________________
Tanggal : ___________________________________________
