3.8 Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan seharihari.

Transkripsi

1 123 Nama Sekolah Mata Pelajaran Kelas/Semester Materi Alokasi Waktu : MAN 1 PADANG : Fisika : XI/Dua : Titik Berat : 2 45 menit A. Komptensi Inti KI 3 : KI 4 : Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, procedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kajadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. Mengelola, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaiadah keilmuan B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi Kompetensi Dasar 3.8 Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan seharihari. 4.8 Merencanakan dan melaksanakan percobaan titik berat dan keseimbangan benda tegar. Indikator Pencapaian Kompetensi 1. Peserta didik memahami syaratsyarat dan jenis-jenis keseimbangan benda tegar. 2. Peserta didik memahami cara menentukan letak titik berat bangun beraturan benda tegar. 3. Peserta didik memahami cara menentukan letak pusat massa pada pemecahan masalah. 1. Peserta didik menyajikan hasil percobaan terkait keseimbangan benda tegar. 2. Peserta didik mengamati fenomena dalam kehidupan sehari-hari terkait keseimbangan benda tegar.

2 124 C. Tujuan Pembelajaran 1. Melalui kegiatan percobaan peserta didik mampu menerapkan titik berat benda dalam kehidupan sehari-hari. 2. Melalui kegiatan diskusi dan tanya jawab peserta didik mampu menunjukan perilaku kreatif dalam mempelajari materi 3. Melalui kegiatan percobaan peserta didik mampu mengungkap analogi hukum newton tentang gerak translasi dan gerak rotasi. D. Materi Pembelajaran 1. Fakta a. Benda akan seimbang jika pas diletakkan dititik beratnya. b. Seorang peloncat indah yang sedang terjun kekolam renang. Demikian halnya seorang peloncat indah yang sedang terjun ke kolam renang. Dia melakukan gerak berputar saat terjun. sebagaimana tongkat pada contoh di atas, peloncat indah itu juga menjalani gerak parabola yang bisa dilihat dari lintasan titik beratnya c. Penari balet. Pada tarian balet terkenal The Nutcracker seorang balerina (penari balet) memulai tariannya dengan berjinjit seimbang pada satu kaki dan tangan terangkat ke atas. Kaki yang lain terangkat ke belakang. Pada keseimbangan yang dikenal dengan nama arabesque on pointe ini, penari bertumpu pada daerah yang sangat kecil. d. Tongkat pemukul kasti, kemudian kita lempar sambil sedikit berputar. Kalau kita perhatikan secara aeksama, gerakan tongkat pemukul tadi dapat kita gambarkan seperti membentuk suatu lintasan dari gerak translasi yang sedang dijalani dimana pada kasus ini lintasannya berbentuk parabola. Tongkat ini memang berputar pada porosnya, yaitu tepat di titik beratnya. 2. Konsep

3 Prinsip a. Titik berat Titik berat (G) adalah pusat massa suatu benda yang resultan gaya gravitasi terkonsentrasi di titik itu. Ciri titik berat adalah jika dijadikan titik tumpu, maka benda akan berada dalam keadaan setimbang. Pada benda beraturan homogen, titik berat benda terdapat pada bidang/garis simetrinya. Titik berat dapat saja berada di luar benda. 1) Titik berat gabungan beberapa benda a) Benda berdimensi panjang Benda berbentuk garis atau berdimensi satu merupakan benda yang lebar dan tebalnya dapat diabaikan sehingga berat benda sebanding dengan panjangnya. b) Benda berdimensi luas Benda berbentuk luasan atau berdimensi luas merupakan benda yang ketebalannya dapat diabaikan sehingga berat benda sebanding dengan luasanya (A). c) Benda berdimensi volume Massa benda berdimensi volume (m) dapat ditentukan dari hasil kali massa jenis benda (ρ) dengan volume benda (V). a. Koordinat titik berat pada benda satu dimensi (garis): x 0 = ΣLx ΣL dimana: y 0 = ΣLy ΣL x 0 y 0 L x L L y : panjang sisi alas : panjang sisi keseluruhan : panjang sisi atas b. Koordinat titik berat pada benda dua dimensi:

4 126 x 0 = ΣAx ΣA y 0 = ΣAy ΣA dimana: x 0 y 0 A x A A y : panjang sisi alas : panjang sisi keseluruhan : panjang sisi atas c. Koordinat titik berat pada benda tiga dimensi: x 0 = ΣVx ΣV dimana: y 0 = Σvy ΣV z 0 = ΣVz ΣV x 0 y 0 Z 0 V x V V y : Luas sisi alas : luas sisi keseluruhan : luas sisi atas V Z : luas perpotongan garis sisi atas d. Titik berat dapat ditentukan menggunakan torsi pada suatu titik tertentu: 4. Prosedur x 0 = Σwixi Σw dimana: x 0 y 0 y 0 = Σwiyi Σw wi xi : panjang sisi alas w a. Tujuan : panjang sisi keseluruhan

5 127 Melakukan percobaan untuk menentukan letak titik berat suatu benda. b. Alat dan bahan Tiang penggantung, Seutas benang, Sebuah beban untuk menarik lurus benang, Sebuah karton tebal dengan tidak teratur, Sebuah pensil c. Langkah Kerja 1. Perhatikan, tukang bangunan selalu menggunakan benang yang ujungnya diberi beban untuk mengukur garis tegak lurus. Benang berbeban ini disebut benang pengukuran tegak lurus. 2. Siapkan sebuah karton berbentuk tidak teratur, sebuah benang pengukur tegak lurus, dan tiang untuk mengantung tali. 3. Buatlah sebuah lubang, kemudian gantung benang pengukuran tegak lurus melalui lubang tesebut. Berilah tanda garis putus-putus pada karton sepanjang kedudukan benang pengukuran tegak lurus. 4. Buatlah lubang kedua, kemudian gantung kembali benang pengukur tegak lurus melalui lubang kedua tersebut. Berilah tanda garis putus-putus paa karton sepanjang kedudukan benang pengukuran tegak lurus. Kedua garis putus-putus yang dibuat pada langkah 2 dan 3 akan berpotongan. Titik potong inilah yang merupakan letak titik berat karton tersebut. E. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran 1. Media dan Alat : Media Presentasi. Alat dan Gambar Peraga. Peralatan Praktikum. 2. Sumber Belajar : a. Supiyanto Fisika 2 Jakarta: Phibeta.hal: 157

6 128 b. Sarwono, dkk fisika 2 Jakarta : Pusat Perbukuan. hal : 134 c. Haryadi, bambang Fisika SMA. Jakarta: Pusat Perbukuan. Hal : 123 F. Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran 1. Pertemuan Pertama 2x45 menit N O Ekspeimen I (NHT) 1 Pendahuluan (10menit) a. Apersepsi: Guru dan peserta didik mengucap salam dan berdoa bersama sebelum memulai aktivitas pembelajaran. Guru menjelaskan tujuan pembelajaran atau kompetensi dasar yang akan dicapai Guru menyampaikan cakupan materi dan penjelasan uraian kegiatan. beberapa contoh permasalahan dalam kehidupan sehari-hari terkait dengan titik berat. b. Motivasi: Peserta didik mencoba menjelaskan pengertian Peserta didik mencoba menjelaskan pentingnya mempelajari Peserta didik mencoba menjelaskan persamaan Kegiatan Pembelajaran Eksperimen II (TGT) Pendahuluan (10 menit) a. Apersepsi: Guru dan peserta didik mengucap salam dan berdoa bersama sebelum memulai aktivitas pembelajaran. Guru menjelaskan tujuan pembelajaran atau kompetensi dasar yang akan dicapai Guru menyampaikan cakupan materi dan penjelasan uraian kegiatan. beberapa contoh permasalahan dalam kehidupan sehari-hari terkait dengan titik berat. b. Motivasi: Peserta didik mencoba menjelaskan pengertian Peserta didik mencoba menjelaskan pentingnya mempelajari Peserta didik mencoba menjelaskan persamaan

7 129 Pendidik Menjelaskan langkah-langkah model Numbered Heads Together (NHT)serta aturan yang harus ditaati peserta didik dalam pembelajaran. Pendidik memberikan penjelasan tentang cakupan materi yang akan dipelajari beserta tujuan pembelajaran yang akan dicapai. 2 Kegiatan Inti (70 menit) kesempatan kepada peserta didik untuk membaca teks tentang titik berat dan mengamati gambar-gambar terkait titik berat yang ada di buku modul. Peserta didik mengamati fenomena-fenomena fisika disekitarnya untuk dapat memahami titik berat. kesempatan dan memberikan dorongan kepada seluruh siswa untuk mengajukan pertanyaan. Siswa mengajukan pertanyaan sehubungan dengan teks dan gambar yang disajikan, seperti: a. Jelaskan pengertian titik berat? Menjelaskan langkahlangkah Teams Game Tournament(TGT) serta aturan yang harus ditaati siswa dalam pembelajaran. Pendidik memberikan penjelasan tentang cakupan materi yang akan dipelajari beserta tujuan pembelajaran yang akan dicapai. Peserta didik mendengarkan cakupan materi yang akan dipelajari beserta tujuan pembelajaran yang akan dicapai. Kegiatan Inti (70 menit) kesempatan kepada peserta didik untuk membaca teks tentang titik berat dan mengamati gambar-gambar terkait titik berat yang ada di buku modul. Peserta didik mengamati fenomena-fenomena fisika disekitarnya untuk dapat memahami kesempatan dan memberikan dorongan kepada seluruh siswa untuk mengajukan pertanyaan. Siswa mengajukan pertanyaan sehubungan dengan teks dan gambar yang disajikan, seperti: a. Jelaskan pengertian titik berat? b. Bagaimana titik berat benda homogen satu dimensi?

8 130 b. Bagaimana titik berat benda homogen satu dimensi? c. Bagaimana titik berat benda homogen dua dimensi? pendidik membagi peserta didik dalam beberapa kelompok, setiap peserta didik dalam kelompok mendapat nomor. Secara berkelompok, peserta didik mendiskusikan tentang titik berat dan cara menyelesaikan permasalahan terkait Secara berkelompok, peserta didik berlatih menyelesaikan soal-soal dan tugas tugas yang ada di buku modul terkait materi Secara berkelompok, peserta didik melakukan praktikum, atau percobaan kemudian mendiskusikan terkait materi memahami titik berat, setelah itu menyampaikan argumen (menggunakan data, contoh, dan bukti) untuk lebih memahami materi Pendidik membimbing peserta didik dalam melaksanakan percobaan. Kelompok mendiskusikan jawaban c. Bagaimana titik berat benda homogen dua dimensi? guru menyiapkan kartu soal, lembar kerja siswa, alat/bahan untuk di berikan kepada siswa guru membagi siswa dalam beberapa kelompok(tiap kelompok 4 orang) Guru mengarahkan aturan permainannya. Adapun langkah-langkahnya, siswa ditempatkan pada tim belajar beranggotakan empat orang yang merupakan campuran menurut tingkat prestasi, jenis kelamin, dan suku. Secara berkelompok, peserta didik mendiskusikan tentang titik berat dan cara menyelesaikan permasalahan terkait titik berat. Secara berkelompok, peserta didik berlatih menyelesaikan soal-soal dan tugas tugas yang ada di buku modul terkait materi Secara berkelompok, peserta didik melakukan praktikum, atau percobaan kemudian mendiskusikan terkait materi memahami titik berat, setelah itu menyampaikan argumen (menggunakan data, contoh, dan bukti) untuk lebih memahami materi Pendidik membimbing

9 131 yang benar dan memastikan tiap anggota kelompok dapat mengerjakannya atau mengetahui jawabannya. Guru memanggil salah satu nomor siswa dan siswa yang nomornya dipanggil melaporkan hasil kerja sama diskusi kelompoknya. lalu di tanggapi oleh teman yang lain kemudian guru menunjuk nomor yang lain dan seterusnya. Pendidik meminta peserta didik menyusun hasil laporan kegiatan percobaan yang dilakukan. Pendidik meminta beberapa orang untuk mempersentasikan hasil laporan kegiatan percobaan yang dilakukan. penegasan terhadap hasil pembelajaran peserta didik. peserta didik dalam melaksanakan percobaan. Peserta didik mempresentasikan hasil kerja kelompok di depan kelas. seluruh siswa dikenai kuis, pada waktu kuis ini mereka tidak dapat saling membantu. Dalam satu permainan terdiri dari : kelompok pembaca, kelompok penentang I, kelompok penentang II, dan seterusnya sejumlah kelompok yang ada. Kelompok pembaca bertugas : Ambil kartu bernomor dan cari pertanyaan pada lembar permainan. Baca pertanyaan keras-keras Beri jawaban. Kelompok penentang kesatu bertugas : menyetujui pembaca atau memberi jawaban yang berbeda. Sedangkan penentang kedua : (1) menyetujui pembaca atau memberi jawaban yang berbeda, dan (2) cek lembar jawaban. Kegiatan ini dilakukan secara bergiliran(games ruler). (Sistem perhitungan poin turnamen adalah skor siswa dibandingkan dengan rerata skor yang lalu mereka sendiri, dan poin diberikan berdasarkan pada

10 132 3 Penutup (10 menit) Peserta didik di bawah bimbingan guru membuat rangkuman tentang konsep materi hakikat fisika, besaran fisika, dan dimensi besaran. soal-soal koknitif agar peserta didik menganalisis materi titik berat. PR agar peserta didik menganalisis materi Guru menyampaikan rencana materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya. seberapa jauh siswa menyamai atau melampaui prestasi yang dilaluinya sendiri. Poin tiap anggota tim ini dijumlah untuk mendapatkan skor tim, dan tim yang mencapai kriteria tertentu dapat diberi sertifikat atau ganjaran (award) yang lain. Peserta didik menuliskan laporan kerja kelompok. penegasan terhadap hasil pembelajaran peserta didik. Penutup (10 menit) Peserta didik di bawah bimbingan guru membuat rangkuman tentang konsep materi hakikat fisika, besaran fisika, dan dimensi besaran. soal-soal koknitif agar peserta didik menganalisis materi titik berat. PR agar peserta didik menganalisis materi Guru menyampaikan rencana materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya. G. Teknik Penilaian

11 Teknik penilaian Ranah Kognitif : Tes Tertulis Dalam Bentuk Essay No Indikator/Tujuan Pembelajaran Soal Kunci Skor 1.61 Menerapkan konsep titik berat benda tegar untuk berbagai keadaan Mengungkapkan analogi hukuk II newto tentang gerak translasi dan gerak rotasi. 1. Selama dan setelah proses Sistem tiga partikel X= ma.xa +mb.xb +mc.xc ma +mb +c 50 pembelajaran, peserta didik mampu menerapkan titik berat benda dalam yang saling dihubungkan dengan bidang ringan tidak = (4) kehidupan sehari-hari. bermassa terletak pada satu sistem = koordinat pada seperti gambar = dibahwa ini. = 4 3 dikanan massa 2 kg Tentukanlah pusat massa sistem. 2. Tentukan titik berat benda berupa luasan seperti gambar dibahwa ini. Diket: Ingat bahwa untuk benda persegi, titik beratnya berada ditengah-tengah sebagai berikut. 15 Dari gambar diatas jelas terlihat bahwa koordinat titik berat dalam

12 134 sumbuh x adalah x=4. A 1 = 8x6 = 48 m 2 A 2 = 4x3 = 12 m 2 Ditanya: titik pusat y? Jawab: y= A1.y1+A2.y2 A1+A2 = (7,5) = 60 = = 3.9 Padang, 21 Februari 2017 Mengetahui Guru bidang studi fisika Peneliti (Dra.Asnita Luthan, M.P.Fis) NIP (Desi Aswari) NIM