7. sma kelas xi rpp kd 3.6;4.6 dinamika rotasi (karlina 1308233)
Download as DOC, PDF4 likes8,860 views
Dokumen ini adalah rencana pelaksanaan pembelajaran untuk mata pelajaran fisika di SMAN 1 Cikembar, dengan fokus pada materi keseimbangan dan dinamika rotasi. Rencana ini mencakup kompetensi dasar, indikator pencapaian, dan langkah-langkah pembelajaran yang melibatkan demonstrasi, percobaan, serta diskusi. Alokasi waktu untuk pembelajaran adalah 16 jam, dengan metode pembelajaran berbasis masalah dan pendekatan saintifik.
7. sma kelas xi rpp kd 3.6;4.6 dinamika rotasi (karlina 1308233)
- 1. RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Nama Sekolah : SMAN 1 Cikembar Mata Pelajaran : Fisika Kelas/Semester : XI/1 Materi Pokok : Keseimbangan dan Dinamika Rotasi Alokasi Waktu : 16 Jam (4x4 JP) A. Kompetensi Inti 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya 2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. 3. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. 4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan. B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi 1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya 1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik benda titik dan benda tegar, fluida, gas dan gejala gelombang 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan, melaporkan, dan berdiskusi 2.2 Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan 3.6 Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari-hari Indikator: • Menjelaskan kinematika rotasi • Menerapkan konsep torsi dan titik berat dalam kehidupan sehari-hari • Menerapkan dinamika rotasi untuk pemecahan masalah sehari-hari • Menjelaskan keseimbangan benda tegar 4.6 Merencanakan dan melaksanakan percobaan titik berat dan keseimbangan benda tegar Indikator: • Merencanalan dan melaksanakan percobaan titik berat 1
- 2. • Merencanakan dan melaksanakan percobaan momen inersia katrol C. Kegiatan Pembelajaran Pertemuan-1: Kinematika Rotasi (4 JP) 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mengamati demonstrasi dan berdiskusi diharapkan siswa mampu: 1) Menjelaskan pengertian gerak rotasi 2) Menyebutkan contoh gerak rotasi 3) Membedakan gerak translasi dan gerak rotasi 4) Menjelaskan analogi gerak translasi dan gerak rotasi 5) Menunjukkan perilaku ilmiah dalam melakukan demonstrasi, percobaan, dan diskusi 2. Materi Pembelajaran 1) Gerak Rotasi 2) Perbedaan gerak translasi dengan gerak rotasi 3) Analogi gerak translasi dengan gerak rotasi 3. Metode Pembelajaran 1) Model : Pembelajaran berbasis masalah 2) Metode : Demonstrasi dan diskusi 3) Pendekatan : Saintifik 4. Media, Alat, dan Sumber Belajar 1). Media : Slide Power Point dan animasi 2). Alat dan Bahan : buku dan pulpen 3). Sumber belajar : a. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed. Pearson Prentice Hall b. Siswanto, dkk. (2009). Kompetensi Fisika Kelas XI untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional c. Haryadi, Bambang. (2008). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional d. Kamajaya. (2004). Fisika untuk SMA Kelas XI Semester 2. Bandung: Grafindo Media Pratama 5. Langkah-langkah Pembelajaran a. Pendahuluan (20 menit) • Guru membuka pembelajaran dengan mengucapkan salam, berdoa, memeriksa kehadiran siswa, kemudian mengatur tempat duduk secara berkelompok • Sebagai apersepsi, siswa diberi kesempatan untuk mengingat kembali tentang konsep gerak lurus dan gerak melingkar. • Sebagai penggalian konsepsi awal dan motivasi, siswa mengamati animasi rotasi Bulan seperti terlihat pada gambar 1.1 dan guru memberikan pertanyaan tentang, “Apa yang dapat kalian amati dari gerak rotasi Bulan? Apa yang dimaksud dengan gerak rotasi? Apa perbedaan gerak translasi dengan gerak rotasi? Jelaskan analogi gerak translasi dengan gerak rotasi?” 2
- 3. Gambar 1.1 Rotasi Bulan 3
- 4. b. Kegiatan inti (140 menit) 1) Mengamati Siswa mengamati demonstrasi untuk membedakan gerak translasi dengan gerak rotasi pada benda. Misal gerak rotasi dan gerak translasi pada buku dan pulpen, kemudian siswa mengamati animasi benda yang melakukan gerak rotasi seperti pada gambar 1.2 berikut. Gambar 1.2 Contoh benda yang melakukan gerak rotasi 2) Menanya Siswa diharapkan menanyakan permasalahan yang berhubungan dengan demonstrasi gerak rotasi, tentang pengertian gerak rotasi, contoh gerak rotasi, perbedaan gerak translasi dengan gerak rotasi, dan analogi gerak translasi dengan gerak rotasi. 3) Mengumpulkan Informasi Siswa melakukan demonstrasi, diskusi, dan studi literasi tentang pengertian gerak rotasi, contoh gerak rotasi, perbedaan gerak translasi dengan gerak rotasi, dan analogi gerak translasi dengan gerak rotasi secara berkelompok. 4) Mengasosiasikan Menelaah hasil demonstrasi melalui diskusi dan studi literature secara berkelompok serta menjawab berbagai permasalahan tentang pengertian gerak rotasi, contoh gerak rotasi, perbedaan gerak translasi dengan gerak rotasi, dan analogi gerak translasi dengan gerak rotasi. 5) Mengkomunikasikan a) Masing-masing kelompok membuat laporan tertulis dan mempresentasikan hasil demonstrasi dan diskusi tentang kinematika rotasi serta merespon pertanyaan/sanggahan yang dikemukakan oleh kelompok siswa lainnya b) Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenai materi ajar, hasil demonstrasi, dan diskusi yang dilakukan mengenai kinematika rotasi. c. Penutup (20 menit) • Siswa diberikan kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan. • Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif: 1. Jelaskan pengertian gerak rotasi? 2. Sebutkan contoh gerak rotasi yang Anda ketahui? 3. Apa perbedaan gerak translasi dengan gerak rotasi? • Guru menginformasikan tugas mandiri (Bahan Ajar-1) dan materi pembelajaran untuk pertemuan yang akan datang, kemudian menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam. 6. Penilaian sikap Dilaksanakan secara terpadu selama proses pembelajaran dengan menggunakan format observasi penilaian sikap sebagai berikut: 4
- 5. Format Observasi Penilaian Sikap Berilah tanda checklist (√) pada kolom Ya jika sikap siswa teramati atau pada kolom Tidak jika sikap siswa tidak teramati. No Aspek yang dinilai Sikap yang teramati Teramati Ket Ya Tidak 1 Rasa ingin tahu Mengajukan pertanyaan baik kepada guru maupun teman sejawat 2 Tanggung jawab Bertanggung jawab dalam menyelesaikan tugas yang diberikan guru 3 Kejujuran Menuliskan jawaban dari pertanyaan sesuai apa adanya Menyampaikan hasil diskusi kelompok apa adanya 4 Kedisiplinan Mengumpulkan tugas tepat waktu sesuai jadwal yang ditetapkan 5 Kemampuan berkomunikasi Menyampaikan laporan hasil diskusi dengan bahasa yang baik dan dapat dipahami oleh sasaran 6 Kemampuan bekerjasama Toleran terhadap ide atau pendapat teman sejawat dalam diskusi kelompok maupun kelas Bekerja sama dalam melakukan diskusi kelompok Bahan Ajar-1 : Tugas Mandiri Buatlah tabel analogi gerak translasi dengan gerak rotasi yang terdiri dari lima kolom yang memuat nama besaran translasi, symbol besaran gerak translasi, nama besaran rotasi, symbol besaran gerak rotasi, dan hubungan gerak translasi dengan rotasi. 5
- 6. Pertemuan-2: Torsi dan Titik Berat (4 JP) 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mengamati demonstrasi, percobaan, dan berdiskusi diharapkan siswa mampu: 1) Mendeskripsikan factor-faktor yang menyebabkan benda berotasi 2) Mendeskripsikan factor-faktor yang mempengaruhi besar torsi (momen gaya) 3) Menjelaskan pengertian torsi (momen gaya) 4) Menentukan besar torsi (momen gaya) 5) Menentukan resultan torsi (momen gaya) 6) Menjelaskan titik berat 7) Melakukan percobaan untuk menentukan letak titik berat 8) Menunjukkan titik berat benda homogen 9) Menjelaskan jenis-jenis keseimbangan yang berhubungan dengan titik berat 10) Menyebutkan aplikasi titik berat 11) Menunjukkan perilaku ilmiah dalam melakukan demonstrasi, percobaan, dan diskusi 2. Materi Pembelajaran 1) Torsi 2) Resultan Torsi 3) Titik Berat • Titik berat benda homogen • Titik pusat massa • Jenis-jenis keseimbangan • Aplikasi titik berat 3. Metode Pembelajaran 1) Model : Pembelajaran berbasis masalah 2) Metode : Demonstrasi, percobaan, dan diskusi 3) Pendekatan : Saintifik 4. Media, Alat, dan Sumber Belajar 1) Media : Slide Power Point, animasi, dan LKS (terlampir) 2) Alat dan bahan : a. Karton b. Tali c. Gunting d. Penggaris e. Alat tulis 3) Sumber belajar : a. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed. Pearson Prentice Hall b. Siswanto, dkk. (2009). Kompetensi Fisika Kelas XI untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional c. Haryadi, Bambang. (2008). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional d. Kamajaya. (2004). Fisika untuk SMA Kelas XI Semester 2. Bandung: Grafindo Media Pratama 6
- 7. 5. Langkah-langkah Pembelajaran a. Pendahuluan (20 menit) • Guru membuka pembelajaran dengan mengucapkan salam, berdoa, memeriksa kehadiran siswa, kemudian mengatur tempat duduk secara berkelompok • Sebagai apersepsi siswa diberi kesempatan untuk mengingat kembali tentang hukum II Newton dan gerak rotasi. • Sebagai penggalian konsepsi awal dan motivasi, dua orang siswa maju ke depan untuk melakukan demonstrasi membuka pintu ruang kelas. Kedua siswa bergantian membuka pintu dengan cara mendorong pintu dekat engsel dan mendorong pintu jauh dari engsel. Guru memberi kesempatan kepada siswa untuk mengemukakan pengetahuannya tentang,”Apa perbedaan saat kalian membuka pintu dengan cara mendorong pintu dekat engsel dan mendorong pintu jauh dari engsel? Lebih mudah membuka pintu dengan cara yang mana? Apa factor penyebabnya?” Gambar 1.3 seseorang mendorong pintu Siswa di minta untuk maju ke depan dan memperagakan mengangkat kaki kiri sedangkan badan sebelah kanan menempel di dinding dan tangan kanan diangkat ke atas kemudian guru memberikan pertanyaan, “Kenapa kaki kiri Anda tidak dapat diangkat? Apa factor penyebabnya?” b. Kegiatan inti (140 menit) 1) Mengamati • Siswa mengamati demonstrasi mendorong benda dengan posisi/arah gaya yang berbeda-beda untuk mendefinisikan torsi (momen gaya). • Siswa mengamati percobaan untuk menentukan letak titik berat pada benda homogen yang bentuknya sembarang sesuai dengan panduan LKS (Bahan Ajar-1) secara berkelompok. 2) Menanya Siswa diharapkan menanyakan permasalahan yang berhubungan dengan demonstrasi, percobaan, dan tentang factor-faktor yang menyebabkan benda berotasi, factor-faktor yang mempengaruhi besar torsi (momen gaya), pengertian torsi (momen gaya), menentukan besar torsi (momen gaya), menentukan resultan torsi (momen gaya), titik berat, titik berat benda homogen, jenis-jenis keseimbangan yang berhubungan dengan titik berat, dan aplikasi titik berat. 3) Mengumpulkan Informasi • Melakukan demonstrasi, diskusi, dan studi literature tentang factor-faktor yang menyebabkan benda berotasi, factor-faktor yang mempengaruhi besar torsi (momen gaya), pengertian torsi (momen gaya), menentukan besar torsi (momen gaya), menentukan resultan torsi (momen gaya), titik berat, titik berat benda homogen, jenis-jenis keseimbangan yang berhubungan dengan titik berat, dan aplikasi titik berat. 7
- 8. • Melakukan percobaan untuk menentukan letak titik berat pada benda homogen yang bentuknya sembarang sesuai dengan panduan LKS (Bahan Ajar-1) secara berkelompok. 4) Mengasosiasikan Menelaah hasil diskusi untuk menjawab permasalahan yang berkaitan dengan demonstrasi, percobaan, dan untuk menjawab pertanyaan tentang factor-faktor yang menyebabkan benda berotasi, factor-faktor yang mempengaruhi besar torsi (momen gaya), pengertian torsi (momen gaya), menentukan besar torsi (momen gaya), menentukan resultan torsi (momen gaya), titik berat, titik berat benda homogeny,jenis-jenis keseimbangan yang berhubungan dengan titik berat, dan aplikasi titik berat. 5) Mengkomunikasikan a) Masing-masing kelompok membuat laporan tertulis dan mempresentasikan hasil demonstrasi, percobaan, dan diskusi tentang torsi dan titik berat serta merespon pertanyaan/sanggahan yang dikemukakan oleh kelompok siswa lainnya b) Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenai materi ajar serta hasil diskusi yang dilakukan mengenai torsi dan titik berat. c. Penutup (20 menit) • Siswa diberikan kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan. • Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif: 1. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar torsi? 2. Buatlah tabel titik berat benda yang berbentuk pejal homogen! 3. Sebutkan jenis-jenis keseimbangan yang berhubungan dengan titik berat? • Guru menginformasikan tugas mandiri (Bahan Ajar-2) dan materi pembelajaran untuk pertemuan yang akan datang, kemudian menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam. 6. Penilaian Proses 1) Penilaian sikap Dilaksanakan secara terpadu selama proses pembelajaran dengan menggunakan format observasi penilaian sikap sebagai berikut: Format Observasi Penilaian Sikap Berilah tanda checklist (√) pada kolom Ya jika sikap siswa teramati atau pada kolom Tidak jika sikap siswa tidak teramati. No Aspek yang dinilai Sikap yang teramati Teramati Ket Ya Tidak 1 Rasa ingin tahu Mengajukan pertanyaan baik kepada guru maupun teman sejawat 2 Tanggung jawab Bertanggung jawab dalam menyelesaikan tugas yang diberikan guru Bertanggung jawab dalam membereskan alat dan bahan percobaan yang telah selesai digunakan 8
- 9. 3 Kejujuran Menuliskan jawaban hasil percobaan pada LKS sesuai apa adanya Menyampaikan hasil diskusi kelompok apa adanya 4 Kedisiplinan Mengumpulkan LKS tepat waktu sesuai jadwal yang ditetapkan 5 Kemampuan berkomunikasi Menyampaikan laporan hasil percobaan dengan bahasa yang baik dan dapat dipahami oleh sasaran 6 Kemampuan bekerjasama Toleran terhadap ide atau pendapat teman sejawat dalam diskusi kelompok maupun kelas Bekerja sama dalam melakukan percobaan 2) Penilaian Kinerja Dilaksanakan pada saat siswa melakukan percobaan dengan menggunakan pedoman observasi penilaian kinerja melakukan percobaan dan rubrik sebagai berikut: Pedoman observasi penilaian kinerja melakukan percobaan: No Aspek yang dinilai Nilai 1 2 3 1 Menggunakan penggaris 2 Membuat alat percobaan untuk menentukan letak titik berat benda homogeny berbentuk sembarang 3 Pengamatan 4 Data hasil percobaan 5 Kesimpulan Total skor Rubrik Aspek yang dinilai Penilaian 1 2 3 Menggunakan alat ukur (penggaris) Menggunakan alat tidak benar Menggunakan alat benar, tetapi tidak rapi atau tidak memperhatikan keselamatan kerja Menggunakan alat benar, rapi, dan memperhatikan keselamatan kerja Merangkai atau membuat alat percobaan Merangkai alat tidak sesuai prosedur percobaan Merangkai alat sesuai prosedur percobaan tapi masih ada kesalahan Merangkai alat sesuai prosedur percobaan dan benar Pengamatan Pengamatan tidak cermat Pengamatan cermat, tetapi mengandung interpretasi Pengamatan cermat dan bebas interpretasi Data yang diperoleh Data tidak lengkap Data lengkap, tetapi tidak terorganisir, atau ada yang salah tulis Data lengkap, terorganisir, dan ditulis dengan benar 9
- 10. Kesimpulan Tidak benar atau tidak sesuai tujuan Sebagian kesimpulan ada yang salah atau tidak sesuai tujuan Semua benar atau sesuai tujuan Bahan Ajar-1 : LKS (terlampir) Bahan Ajar-2 : Tugas Mandiri Kerjakan tugas berikut dengan benar! 1. Besar momen gaya suatu benda adalah 20 Nm, dan gaya yang digunakan adalah 5 N. Jika gaya tersebut tegak lurus terhadap lengan, maka berapakah besar lengan momen gaya tersebut? 2. Dari gaya-gaya yang ada pada gambar berikut ini, diketahui AB = BC = CD = 1 m. tentukanlah momen gaya yang bekerja pada batang AD yang massanya diabaikan, jika pusat momen gaya di titik A! F1 = 10 N F3 = 20 N A B C D F2 = 15 N F4 = 5 N 3. Tentukan letak titik berat sebuah busur lingkaran yang mempunyai jari-jari R dan sudut pusatnya sebesar 60o , dihitung dari titik pusat lingkarannya! 4. Sebutkan dua contoh aplikasi titik berat dalam kehidupan sehari-hari? 10
- 11. Bahan Ajar-1 : Lembar Kegiatan Siswa (Pertemuan-2) A. Tujuan Menentukan letak titik berat pada benda homogeny yang bentuknya sembarang B. Alat dan Bahan 1. Karton : secukupnya 2. Tali : secukupnya 3. Gunting : 1 buah 4. Penggaris : 1 buah 5. Alat tulis : secukupnya C. Langkah Percobaan 1. Sediakan tali dan beberapa potong karton dengan berbagai bentuk 2. Berilah lubang pada tiap-tiap karton dengan letak sembarang 3. Gantunglah karton dengan tali sehingga tali membentuk garis vertical dan buatlah garis l1 sebagai perpanjangan dari tali (perhatikan gambar 2.1) 4. Gantung karton tersebut pada bagian yang lain supaya tali membentuk garis vertical lagi dan l2 sebagai perpanjangannya. Amati perpotongan kedua garis l1 dan l2 tersebut. 11 TITIK BERAT BENDA HOMOGEN BENTUK SEMBARANG Nama : Kelas : Kelompok :
- 12. Gambar 2.1 D. Hasil Pengamatan Gambarlah perpotongan garis l1 dan l2 pada beberapa potongan karton berbagai bentuk dan tentukan titik beratnya. E. Kesimpulan Berdasarkan data hasil pengamatan maka kesimpulan dari percobaan ini adalah: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Pertemuan-3: Dinamika Rotasi (4 JP) 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mengamati demonstrasi, percobaan, dan berdiskusi diharapkan siswa mampu: 1) Mendeskripsikan momen inersia untuk sebuah partikel 2) Mendeskripsikan momen inersia benda tegar 3) Mendeskripsikan teorema sumbu parallel 4) Mendeskripsikan hubungan momen gaya dengan pecepatan sudut 5) Menjelaskan momen kopel 6) Menunjukan persaman momentum sudut 7) Menjelaskan impuls sudut 8) Menjelaskan hukum kekekalan momentum sudut 9) Melakukan percobaan momen inersia katrol 10) Mendeskripsikan energi dan usaha dalam gerak rotasi 11) Menerapkan energi kinetik rotasi pada hukum kekekalan energi (gerak menggelinding dan meluncur) 12) Menunjukkan perilaku ilmiah dalam melakukan demonstrasi, percobaan, dan diskusi 2. Materi Pembelajaran 1) Momen inersia • Momen inersia benda titik (partikel) • Momen inersia benda tegar • Teorema sumbu parallel 2) Hubungan momen gaya dengan percepatan sudut 3) Momen kopel 4) Momentum sudut 5) Impuls sudut 6) Hukum kekekalan momentum sudut 7) Hukum kekekalan energi 8) Energi dan usaha dalam gerak rotasi 9) Penerapan Energi Kinetik Rotasi pada Hukum Kekekalan Energi (Gerak menggelinding dan Meluncur) 3. Metode Pembelajaran 1) Model : Pembelajaran berbasis masalah 2) Metode : Demonstrasi, percobaan, dan diskusi 12
- 13. 3) Pendekatan : Saintifik 4. Media, Alat, dan Sumber Belajar 1). Media : Slide Power Point, LKS (terlampir) 2). Alat dan bahan : a. Beban b. Katrol c. Batang penyangga tegak d. Balok kayu sebagai beban utama e. Balok-balok kecil sebagai beban tambahan f. Klem pembatas berlubang dapat terbuat dari karton g. Klem pembatas tidak berlubang juga dapat terbuat dari katrol h. Neraca 4 lengan i. Stopwatch 3). Sumber belajar : a. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed. Pearson Prentice Hall b. Siswanto, dkk. (2009). Kompetensi Fisika Kelas XI untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional c. Haryadi, Bambang. (2008). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional d. Kamajaya. (2004). Fisika untuk SMA Kelas XI Semester 2. Bandung: Grafindo Media Pratama 5. Langkah-langkah Pembelajaran a. Pendahuluan (20 menit) • Guru membuka pembelajaran dengan mengucapkan salam, berdoa, memeriksa kehadiran siswa, kemudian mengatur tempat duduk secara berkelompok • Sebagai apersepsi, siswa diberi kesempatan untuk mengingat kembali konsep massa, gerak lurus, gerak melingkar, momentum linear, impuls, dan hukum kekekalan momentum. • Sebagai penggalian konsepsi awal dan motivasi, siswa mengamati gambar 1.4 tentang penari es (pemain ice skating) dan pelompat indah. Guru menanyakan pada siswa tentang, ”Pernahkan Anda melihat pemain ice skating? Kenapa saat tangan pemain dilipat gerakan pemainnya semakin cepat? Apa saja factor yang mempengaruhi gerakan pemain ice skating?Perhatikan gambar pelompat indah! Kenapa pelompat indah menekuk tubuh dan kakinya saat melompat menuju air?“ Gambar 1.4 penari es (pemain ice skating) dan pelompat indah b. Kegiatan inti (140 menit) 1) Mengamati Siswa mengamati demonstrasi tentang hukum kekekalan momentum sudut (seseorang yang membawa beban dengan tangan telentang sambil berputar dengan seseorang yang membawa beban dengan tangan dirapatkan ke badan sambil berputar) dan mengamati percobaan momen inersia katrol. 13
- 14. 2) Menanya Siswa diharapkan menanyakan tentang berbagai permasalahan yang berhubungan dengan demonstrasi, percobaan, dan konsep momen inersia, hubungan momen gaya dengan percepatan sudut, momen kopel, momentum sudut, impuls sudut, hukum kekekalan momentum sudut, hukum kekekalan energy, energi dan usaha dalam gerak rotasi, serta penerapan energi kinetik rotasi pada hukum kekekalan energi (gerak menggelinding dan meluncur). 3) Mengumpulkan Informasi Siswa melakukan percobaan momen inersia katrol, diskusi, dan studi literature untuk mendapatkan informasi tentang konsep momen inersia, hubungan momen gaya dengan percepatan sudut, momen kopel, momentum sudut, impuls sudut, hukum kekekalan momentum sudut, hukum kekekalan energy, energi dan usaha dalam gerak rotasi, serta penerapan energi kinetik rotasi pada hukum kekekalan energi (gerak menggelinding dan meluncur) secara berkelompok sesuai dengan panduan LKS (Bahan Ajar-1). 4) Mengasosiasikan Menelaah hasil percobaan dan diskusi secara berkelompok dan menjawab berbagai permasalahan tentang konsep momen inersia, hubungan momen gaya dengan percepatan sudut, momen kopel, momentum sudut, impuls sudut, hukum kekekalan momentum sudut, hukum kekekalan energy, energi dan usaha dalam gerak rotasi, serta penerapan energi kinetik rotasi pada hukum kekekalan energi (gerak menggelinding dan meluncur) dengan panduan LKS (Bahan Ajar-1). 5) Mengkomunikasikan a) Masing-masing kelompok membuat laporan tertulis dan mempresentasikan hasil percobaan dan diskusi tentang dinamika rotasi serta merespon pertanyaan/sanggahan yang dikemukakan oleh kelompok siswa lainnya b) Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenai materi ajar dan hasil diskusi yang dilakukan mengenai dinamika rotasi. c. Penutup (20 menit) • Siswa diberikan kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan. • Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif: 1. Sebutkan momen inersia lima benda tegar berikut gambarnya? 2. Jelaskan hukum kekekalan momentum sudut pada aplikasi pemain ice skating? 3. Berapakah besar energi kinetik rotasi piringan yang bermassa 2 kg dan memiliki jari-jari 50 cm berputar pada 300 rad/s? • Guru menginformasikan tugas mandiri (Bahan Ajar-2) dan materi pembelajaran untuk pertemuan yang akan datang, kemudian menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam. 6. Penilaian Proses 1) Penilaian sikap Dilaksanakan secara terpadu selama proses pembelajaran dengan menggunakan format observasi penilaian sikap sebagai berikut: Format Observasi Penilaian Sikap 14
- 15. Berilah tanda checklist (√) pada kolom Ya jika sikap siswa teramati atau pada kolom Tidak jika sikap siswa tidak teramati. No Aspek yang dinilai Sikap yang teramati Teramati Ket Ya Tidak 1 Rasa ingin tahu Mengajukan pertanyaan baik kepada guru maupun teman sejawat 2 Tanggung jawab Bertanggung jawab dalam menyelesaikan tugas yang diberikan guru 3 Kejujuran Menuliskan jawaban dari pertanyaan pada LKS sesuai apa adanya Menyampaikan hasil diskusi kelompok apa adanya 4 Kedisiplinan Mengumpulkan LKS tepat waktu sesuai jadwal yang ditetapkan 5 Kemampuan berkomunikasi Menyampaikan laporan hasil diskusi dengan bahasa yang baik dan dapat dipahami oleh sasaran 6 Kemampuan bekerjasama Toleran terhadap ide atau pendapat teman sejawat dalam diskusi kelompok maupun kelas Bekerja sama dalam melakukan percobaan kelompok 2). Penilaian Kinerja Dilaksanakan pada saat siswa melakukan percobaan dengan menggunakan pedoman observasi penilaian kinerja melakukan percobaan dan rubrik sebagai berikut: Pedoman observasi penilaian kinerja melakukan percobaan: No Aspek yang dinilai Nilai 1 2 3 1 Menggunakan neraca 4 lengan dan stopwatch 2 Merangkai alat percobaan momen inersia katrol 3 Pengamatan 4 Data hasil percobaan 5 Kesimpulan Total skor Rubrik Aspek yang dinilai Penilaian 1 2 3 Menggunakan alat ukur (neraca 4 lengan dan stopwatch) Menggunakan alat tidak benar Menggunakan alat benar, tetapi tidak rapi atau tidak memperhatikan keselamatan kerja Menggunakan alat benar, rapi, dan memperhatikan keselamatan kerja Merangkai atau memasang alat percobaan Merangkai alat tidak sesuai prosedur percobaan Merangkai alat sesuai prosedur percobaan tapi masih ada kesalahan Merangkai alat sesuai prosedur percobaan dan benar Pengamatan Pengamatan tidak cermat Pengamatan cermat, tetapi mengandung interpretasi Pengamatan cermat dan bebas interpretasi Data yang diperoleh Data tidak lengkap Data lengkap, tetapi tidak terorganisir, atau ada yang salah tulis Data lengkap, terorganisir, dan ditulis dengan benar Kesimpulan Tidak benar atau tidak Sebagian kesimpulan ada Semua benar atau sesuai 15
- 16. sesuai tujuan yang salah atau tidak sesuai tujuan tujuan Bahan Ajar-1 : Lembar Kegiatan Siswa (Terlampir) Bahan Ajar-2 : Tugas Mandiri Kerjakan tugas berikut dengan benar! 1. Sebuah benda bermassa 2 kg berputar mengelilingi suatu poros yang memiliki jarak 4 m dari benda. Tentukan momen inersia benda tersebut! 2. Tentukanlah besarnya momentum sudut dari sebuah piringan VCD yang massanya 50 gram, jari-jarinya 6 cm ketika sedang berotasi dengan sumbu putar melalui titik pusat massa dan tegak lurus piringan dengan kecepatan sudut 10 rad/s? 3. Berapakah besar energi kinetik rotasi piringan yang bermassa 2 kg dan memiliki jari-jari 2 m berputar pada 300 rad/s? Bahan Ajar-1 : Lembar Kegiatan Siswa (Pertemuan-3) A. Tujuan Menentukan momen inersia katrol B. Alat dan Bahan 1. Katrol 2. Batang penyangga tegak 3. Balok kayu sebagai beban utama 4. Balok-balok kecil sebagai beban tambahan 5. Klem pembatas berlubang dapat terbuat dari karton 6. Klem pembatas tidak berlubang juga dapat terbuat dari katrol 7. Neraca 4 lengan 8. Stopwatch C. Langkah Percobaan 1. Timbang massa balok kayu dan balok-balok kecil dengan neraca 4 lengan. Catat hasilnya dalam tabel. 2. Rangkailah alat percobaan seperti gambar 3.1 berikut. Ikat kedua balok kayu dan usahakan agar geraknya tidak terhambat oleh sisi batang penyangga. 3. Atur letak pembatas, seperti pada gambar. Letakan pembatas yang tidak berlubang P1 sebagai alas beban utama 2 pada posisi C. 16 MOMEN INERSIA KATROL Nama : Kelas : Kelompok :
- 17. 4. Letakan pembatas berlubang pada posisi B dan pembatas tidak berlubang P2 pada posisi A, dan catat jaraknya 5. Tempatkan beban 1 sama tinggi dengan titik A 6. Pegang beban 2. Sementara itu, tambahkan beban pada beban utama 1. Kemudian lepaskan beban 2. 7. Catat waktu yang diperlukan beban 1 untuk bergerak dari A ke B 8. Tambahkan beban pada beban 1. Lakukan kembali langkah 5 dan 6. 9. Lakukan kembali langkah di atas untuk jarak A dan B yang berbeda-beda Gambar 3.1 D. Data Pengamatan E. Pertanyaan Berdasarkan data pengamatan jawablah pertanyaan berikut: 1. Dari data waktu yang diperoleh, buat grafik hubungan jarak yAB dan (tAB)2 kemudian hitung percepatan beban 1 dari grafik tersebut. Apakah hasilnya sesuai dengan hukum II Newton? 2. Kerjakan pengolahan data tersebut untuk beban tambahan yang berbeda! 3. Buat grafik yAB dan tAB. Kemudian hitung percepatan dari grafik tersebut. Bagaimana hasil perhitungan Anda? Kerjakan pula untuk beban tambahan yang berbeda. 4. Berdasarkan hasil perhitungan Anda, berapakah momen inersia katrol? 5. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaanmu! F. Kesimpulan ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….. 17
- 18. Pertemuan-4: Keimbangan Benda Tegar (4 JP) 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mengamati demonstrasi dan berdiskusi diharapkan siswa mampu: 1) Menyebutkan syarat keseimbangan benda tegar 2) Menjelaskan perbedaan keseimbangan statis dengan keseimbangan dinamis 3) Menganalisis masalah keseimbangan benda tegar 4) Menerapkan keseimbangan benda tegar untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari 5) Menunjukkan perilaku ilmiah dalam melakukan demonstrasi dan diskusi 2. Materi Pembelajaran 1) Syarat keseimbangan benda tegar 2) Keseimbangan statis 18
- 19. 3) Keseimbangan dinamis 4) Analisis masalah keseimbangan benda tegar 5) Penerapan keseimbangan benda tegar untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari 3. Metode Pembelajaran 1) Model : Pembelajaran berbasis masalah 2) Metode : Demonstrasi dan diskusi 3) Pendekatan : Saintifik 4. Media, Alat, dan Sumber Belajar 1). Media : Slide Power Point dan animasi 2). Alat dan bahan : a. Buku b. Katrol c. Tali d. dua buah kantong plastic e. beberapa beban bermassa sama 3). Sumber belajar : a. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed. Pearson Prentice Hall b. Siswanto, dkk. (2009). Kompetensi Fisika Kelas XI untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional c. Haryadi, Bambang. (2008). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional d. Kamajaya. (2004). Fisika untuk SMA Kelas XI Semester 2. Bandung: Grafindo Media Pratama 5. Langkah-langkah Pembelajaran a. Pendahuluan (20 menit) • Guru membuka pembelajaran dengan mengucapkan salam, berdoa, memeriksa kehadiran siswa, kemudian mengatur tempat duduk secara berkelompok • Sebagai apersepsi, siswa diberi kesempatan untuk mengingat kembali tentang hukum I Newton. • Sebagai penggalian konsepsi awal dan motivasi, siswa mengamati gambar 1.5 tentang seorang pria yang menantang maut dengan berjalan pada tali di bawah menara Eiffel tanpa alat keselamatan dan menanyakan pada siswa tentang, ”Coba kalian perhatikan gambar 1.5 berikut! Mengapa pria tersebut tidak jatuh padahal hanya menggunakan tali dan tidak memakai alat keselamatan? Konsep apakah yang berlaku pada peristiwa tersebut? “ Gambar 1.5 seorang yang berjalan pada tali b. Kegiatan inti (140 menit) 1) Mengamati 19
- 20. Siswa mengamati demonstrasi tentang keseimbangan pada katrol dan mengamati animasi tentang keseimbanagn pada skateboard yang ditunjukkan pada gambar 1.6 di bawah ini. Gambar 1.6 keseimbangan pada katrol dan keseimbangan pada skateboard 2) Menanya Siswa diharapkan menanyakan tentang permasalahan yang berhubungan dengan demonstrasi dan berkaitan dengan syarat keseimbangan benda tegar, perbedaan keseimbangan statis dengan keseimbangan dinamis, analisis masalah keseimbangan benda tegar, dan penerapan keseimbangan benda tegar untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari 3) Mengumpulkan Informasi Siswa melakukan diskusi dan studi literature untuk mendapatkan informasi tentang syarat keseimbangan benda tegar, perbedaan keseimbangan statis dengan keseimbangan dinamis, analisis masalah keseimbangan benda tegar, dan penerapan keseimbangan benda tegar untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. 4) Mengasosiasikan Menelaah hasil diskusi secara berkelompok dan menjawab berbagai permasalahan tentang syarat keseimbangan benda tegar, perbedaan keseimbangan statis dengan keseimbangan dinamis, analisis masalah keseimbangan benda tegar, dan penerapan keseimbangan benda tegar untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. 5) Mengkomunikasikan a. Masing-masing kelompok membuat laporan tertulis dan mempresentasikan hasil diskusi tentang keseimbangan benda tegar dan merespon pertanyaan/sanggahan yang dikemukakan oleh kelompok siswa lainnya b. Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenai materi ajar dan hasil diskusi yang dilakukan mengenai keseimbangan benda tegar. c. Penutup (20 menit) • Siswa diberikan kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan. • Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif: 1. Sebutkan syarat keseimbangan benda tegar? 2. Jelaskan perbedaan keseimbangan statis dengan keseimbangan dinamis? 3. Sebuah benda massanya 5 kg digantung dengan dua tali T1 dan T2 seperti pada gambar 1.7 berikut. Jika benda dalam keadaan seimbang dan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2 , tentukanlah besarnya tegangan tali T1 dan T2! 20
- 21. Gambar 1.7 • Guru menginformasikan tugas mandiri (Bahan Ajar-1) dan ulangan harian untuk pertemuan yang akan datang, kemudian menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam. 6. Penilaian sikap Dilaksanakan secara terpadu selama proses pembelajaran dengan menggunakan format observasi penilaian sikap sebagai berikut: Format Observasi Penilaian Sikap Berilah tanda checklist (√) pada kolom Ya jika sikap siswa teramati atau pada kolom Tidak jika sikap siswa tidak teramati. No Aspek yang dinilai Sikap yang teramati Teramati Ket Ya Tidak 1 Rasa ingin tahu Mengajukan pertanyaan baik kepada guru maupun teman sejawat 2 Tanggung jawab Bertanggung jawab dalam menyelesaikan tugas yang diberikan guru 3 Kejujuran Menuliskan jawaban dari pertanyaan sesuai apa adanya Menyampaikan hasil diskusi kelompok apa adanya 4 Kedisiplinan Mengumpulkan tugas tepat waktu sesuai jadwal yang ditetapkan 5 Kemampuan berkomunikasi Menyampaikan laporan hasil diskusi dengan bahasa yang baik dan dapat dipahami oleh sasaran 6 Kemampuan bekerjasama Toleran terhadap ide atau pendapat teman sejawat dalam diskusi kelompok maupun kelas Bekerja sama dalam melakukan diskusi kelompok Bahan Ajar-1 : Tugas Mandiri Kerjakan tugas berikut dengan benar! 1. Sebuah benda massanya 10 kg digantung dengan dua tali T1 dan T2 seperti pada gambar 1.7 berikut. Jika benda dalam keadaan seimbang dan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2 , tentukanlah besarnya tegangan tali T1 dan T2! 2. Pada sebuah batang AB dan beratnya w dipasang sebuah engsel sehingga batang AB dapat bergerak bebas (berputar pada engsel tersebut). Tentukanlah besarnya tegangan tali T! Pertemuan-5: Penilaian diri dan ulangan harian (+2 JP) 1. Penilaian Tugas Mandiri Dilaksanakan pada saat tugas mandiri selesai dikerjakan, dengan menggunakan pedoman observasi penilaian tugas mandiri dan rubrik sebagai berikut: Pedoman observasi penilaian tugas mandiri (untuk pertemuan-1) No Format kunci jawaban Skor 1 Nama besaran dan symbol gerak translasi lengkap 25 2 Nama besran dan symbol gerak rotasi lengkap 25 3 Hubungan gerak translasi dengan gerak rotasi 50 Total skor 100 21
- 22. Kriteria penilaiannya adalah sebagai berikut: 0-20 : belum menguasai materi 21-79 : menguasai materi sebagian 80-100 : menguasai materi Pedoman observasi penilaian tugas mandiri (untuk pertemuan-2) No Kunci jawaban Skor 1 4 m 25 2 -10 Nm 25 3 3R/π 25 4 Permainan yudo, permainan acrobat, dan desain mobil 25 Total skor 100 Kriteria penilaiannya adalah sebagai berikut: 0-20 : belum menguasai materi 21-79 : menguasai materi sebagian 80-100 : menguasai materi Pedoman observasi penilaian tugas mandiri (untuk pertemuan-3) No Kunci jawaban Skor 1 8 kgm2 30 2 1,8.105 J 30 3 9.10-4 kgm2 s-1 40 Total skor 100 Kriteria penilaiannya adalah sebagai berikut: 0-25 : belum menguasai materi 26-75 : menguasai materi sebagian 76-100 : menguasai materi Pedoman observasi penilaian tugas mandiri (untuk pertemuan-4) No Kunci jawaban Skor 1 T1 = 50 N dan T2 = 50 N 60 2 T = w 40 Total skor 100 Kriteria penilaiannya adalah sebagai berikut: 0-25 : belum menguasai materi 26-75 : menguasai materi sebagian 76-100 : menguasai materi 2. Penilaian Diri Dilaksanakan sebelum ulangan harian, dengan menggunakan lembar penilaian diri dan rubrik sebagai berikut: Lembar Penilaian Diri No Pernyataan Nilai Ya Tidak 1 Saya memahami dengan baik gerak rotasi 2 Saya memahami dengan baik analogi gerak translasi dengan gerak rotasi 3 Saya memahami dengan baik konsep torsi 4 Saya memahami dengan baik konsep titik berat 22
- 23. 5 Saya bisa menentukan letak titik berat pada benda homogeny berbentuk sembarang 6 Saya memahami dengan baik hubungan keseimbangan dengan titik berat 7 Saya memahami dengan baik konsep momen inersia 8 Saya memahami dengan baik hubungan mome gaya dengan percepatan sudut 9 Saya memahami dengan baik hukum kekekalan momentum sudut 10 Saya memahami dengan baik syarat keseimbangan benda tegar Total Rubrik: Rentangan nilai yang digunakan antara 1 dan 2. Jika jawaban YA diberi skor 2 dan jika TIDAK diberi skor 1. Kriteria penilaiannya adalah sebagai berikut: Rentang nilai antara: 0-5 dikategorikan tidak positif 6-10 dikategorikan kurang positif 11-15 dikategorikan positif 16-20 dikategorikan sangat positif 3. Ulangan Harian Dilaksanakan setelah penilaian diri, dengan menggunakan instrumen tes berbentuk uraian yang disusun berdasarkan kisi-kisi sebagai berikut: 23
- 24. KISI-KISI ULANGAN HARIAN Indikator Soal No Soal Bentuk soal Aspek Soal Kunci JawabanC1 C2 C3 C4 C5 C6 Menghitung lengan momen gaya 1 Uraian x Besar momen gaya suatu benda adalah 20 Nm, dan gaya yang digunakan adalah 5 N. Jika gaya tersebut tegak lurus terhadap lengan, maka berapakah besar lengan momen gaya tersebut? 4 m Menentukan momen gaya dari gambar 2 Uraian x Dari gaya-gaya yang ada pada gambar berikut ini, diketahui AB = BC = CD = 1 m. tentukanlah momen gaya yang bekerja pada batang AD yang massanya diabaikan, jika pusat momen gaya di titik A! F1 = 10 N F3 = 20 N A B C D F2 = 15 N F4 = 5 N -10 Nm Menentukan momen inersia benda 3 Uraian x Sebuah benda bermassa 2 kg berputar mengelilingi suatu poros yang memiliki jarak 4 m dari benda. Tentukan momen inersia benda tersebut! 8 kgm2 Menentukan momentum sudut 4 Uraian x Tentukanlah besarnya momentum sudut dari sebuah piringan VCD yang massanya 50 gram, jari-jarinya 6 cm ketika sedang berotasi dengan sumbu putar melalui titik pusat massa dan tegak lurus piringan dengan kecepatan sudut 10 rad/s? 1,8.105 joule Menentukan besar tegangan tali 5 Uraian x Pada sebuah batang AB dan beratnya w dipasang sebuah engsel sehingga batang AB dapat bergerak bebas (berputar pada engsel tersebut). Tentukanlah besarnya tegangan tali T! T = w Mengetahui; Kepala Sekolah, DRS. SHODIQ,M.M.PD NIP. 19621217 198903 1 005 Cikembar, 01 Juli 2015 Guru Bidang Studi, ELI PRIYATNA,S.PD NIP. 19720409 201410 1 001