Fis-3.4/4.4/1/4-4 Unit Kegiatan Belajar Mandiri (UKBM) Fantasi Gerak Lurus Untuk Kelas X SMAN 5 MATARAM
Fis-3.4/4.4/1/4-4 1. Identitas a. Nama Mata Pelajaran : Fisika b. Semester : I c. Kompetensi Dasar : Fantasi Gerak Lurus 3.4 Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap) dan gerak lurus dengan percepatan konstan (tetap) berikut makna fisisnya 4.4 Menyajikan data dan grafik hasil percobaan untuk menyelidiki sifat gerak benda yang bergerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap) dan bergerak lurus dengan percepatan konstan (tetap) berikut makna fisisnya d. Materi Pokok : Gerak e. Alokasi Waktu : 3JP x 4 pertemuan f. Tujuan Pembelajaran : Sebelum kita mulai belajar... yuk kita baca dulu tujuan pembelajaran pada materi gerak... Melalui metode demonstrasi, eksperimen, tanya-jawab dan diskusi kelompok kalian diharapkan dapat menerapkan besaran-besaran fisika dalam GLB dalam pemecahan masalah, mendefinisikan pengertian gerak lurus beratutan (GLB), Mendefinisikan pengertian gerak lurus dengan percepatan konstan (GLBB) serta dapat mempresentasikan hasil data percobaan GLB dan GLBB. Selain itu, kalian diharapkan mampu mengembangkan sikap sosial seperti sabar, tekun, jujur, peduli, dan bertanggung jawab. Kecakapan hidup Abad 21 seperti berpikir kritis, berkolaborasi, berkomunikasi, dan berkreasi dalam proses pembelajaran 1
g. Materi Pembelajaran : 1. Faktual a. Gambar mobil dengan lintasan yang lurus b. Gambar pelari dengan lintasan yang lurus c. Animasi mobil yang mula-mula diam bergerak dengan kecepatan tertentu 2. Konseptual a. Besaran pada gerak lurus b. Gerak Lurus Beraturan (GLB) c. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) 3. Prinsip a. Jarak dan kelajuan adalah besaran skalar b. Perpindahan dan kecepatan adalah besaran vektor c. Benda yang mengalami GLB, kecepatan selalu konstan d. Benda yang mengalami GLBB, percepatan selalu konstan 4. Prosedural a. Percobaan GLB b. Percobaan GLBB 2
2. Peta Konsep 3. Bagan Materi 3
4. Kegiatan Pembelajaran a. Pendahuluan Untuk materi pada KI 3, KD 3.4 dan KD 4.4 SMA kelas X ini, peserta didik diharapkan menguasai konsep-konsep dasar yang sudah diberikan pada masa Sekolah Menengah Pertama (SMP). Materi yang diberikan pada saat SMP adalah mengenai pengertian gerak dan hubungan kecepatan, jarak dan waktu dan selanjutnya di tingkat SMA materi gerak dan hubungan kecepatan, jarak dan waktu tersebut akan dikembangkan di dalam materi gerak lurus secara lebih rinci. Dengan dikuasainya materi tersebut, maka proses belajar-mengajar akan lebih mudah dan peserta didik lebih cepat memahami materi gerak benda pada lintasan lurus yang diperoleh di tingkat sekolah menengah atas (SMA). Selain itu kalian harus menguasai materi sebelumnya yaitu vektor yang berkaitan dengan penentuan grafik hubungan antara jarak (s) dengan waktu (t) pada GLB. Untuk menguji pemahaman diri terhadap materi tersebut, cobalah menganalisis gambar berikut ini Gambar 1 dua buah vektor A dan B Terdapat dua buah vektor yaitu vektor A dan B yang masingmasing besarnya 20 dan 10 satuan. Jika sudut antara kedua vektor tersebut adalah 60. Tentukan besar resultan vektor A-B dan sudut dari resultan tersebut Pastikan diri kalian bisa menjawab soal di atas. Jika kalian masih belum bisa menjawab dengan benar, mintalah teman kalian untuk membantu atau guru kalian yang dapat membimbing menjawab 4
soal di atas, karena soal di atas terkait materi vektor merupakan materi prasyarat untuk mempelajari materi gerak ini. Jika kalian sudah bisa menjawab soal di atas, perhatikan gambar berikut ini dengan cermat : Gambar 2 mobil sedan yang sedang berjalan. Dari gambar di atas, diskusikan bersama anggota kelompokmu dan jawablah pertanyaan berikut : 1. Besaran-besaran fisika apa saja yang menyebabkan mobil dapat berjalan? 2. Bagaimana kecepatan berdasarkan waktu yang terlihat pada gambar? 3. Gambarkan hubungan antara kecepatan dengan waktu! Diskusikan terlebih dahulu dengan anggota kelompokmu dan tuliskan jawabanmu pada lembar jawabanmu. Jika masih ada kesulitan, silahkan bertanya pada gurumu. setelah menjawab pertanyaan di atas, lanjutkan ke kegiatan belajar 1, namun terlebih dahulu untuk membaca petunjuk penggunaan UKBM berikut. b. Kegiatan Inti 1) Petunjuk Umum UKBM a) Silahkan buka buka dan baca buku kamu materi gerak dari : Buku paket Fisika untuk SMA/MA Kelas X Kurikulum 2013, Marthen Kanginan, Penerbit Erlangga : 2016, halaman 118-166. 5
Kamu juga dapat belajar dari video melalui gadgetmu, yang dapat kamu download di http://m.youtube.com b) Setelah memahami isi materi, berlatihlah memperluas pengalaman belajar melalui tugas atau kegiatan belajar 1, 2, 3 dan 4 baik itu tugas individu maupun tugas kelompok yang sesuai dengan instruksi guru. c) Kerjakan tugas-tugas di buku kerja yang sudah kalian siapkan sebelumnya. d) Apabila kalian sudah yakin memahami dan mampu menyelesaikan permasalahan-permasalahan dalam kegiatan belajar 1, 2, 3 dan 4, kalian boleh sendiri atau mengajak teman lain yang sudah siap untuk mengikuti tes formatif agar kalian dapat belajar ke UKBM berikutnya (Jika kalian belum memenuhi KKM kalian harus mempelajari ulang materi ini kemudian minta tes lagi sampai memenuhi KKM) e) Jangan lupa melalui pembelajaran ini kalian harus bisa mengembangkan sikap sosial seperti sabar, tekun, jujur, peduli dan bertanggung jawab. Kecakapan hidup Abad 21 seperti berpikir kritis, berkolaborasi, berkomunikasi, dan berkreasi serta mengasses, memahami dan menggunakan informasi secara cerdas sebagai bentuk konkret dari literasi. f) Untuk lebih jelasnya, kamu dapat melihat bagan berikut : Materi Prasyarat Kegiatan Belajar 1 Kegiatan Belajar 3 Kegiatan Belajar 2 Kegiatan Belajar 4 Ulangan Harian 6
2) Kegiatan Belajar Jika kalian sudah memahami, selanjutnya ikuti kegiatan belajar berikut dengan penuh kesabaran, tekun, dan kalian juga harus melatih diri agar mengerti kompetensi yang harus kalian kuasai pada kegiatan belajar ini. Gerak Kecepatan GLB GLBB Gerak Jatuh : Bebas : perubahan kedudukan benda dengan lintasan yang lurus : termasuk besaran vektor karena memperhatikan arah gerak benda, melibatkan besaran perpindahan dan waktu : gerak suatu pada lintasan lurus dengan kelajuan tetap : gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap dimana percepatan tetap tersebut memiliki nilai perubahan kecepatan dan arah tetap gerak benda yang jatuh dari ketinggian tertentu tanpa kecepatan awal dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi Kegiatan Belajar 1 Pada pembelajaran ini, coba kalian amati video youtube berikut dengan cermat. Kalian dapat mengakses video tersebut dengan link berikut : 1. Https://youtu.be/wT67hzlPFhk dengan judul posisi, jarak, dan perpindahan - video pebelajaran Fisika 2. Https://youtu.be/8sqDopTFXx4 dengan judul segala hal tentang gerak setelah kalian mengamati video di atas, sekarang kalian harus berlatih untuk berpikir kritis, kreatif dan kolaboratif. coba kalian cermati ilustrasi berikut lalu diskusikan dengan teman sebangku untuk menyelesaikan permasalahan tersebut 7
15 m 2 m 10 m 3 m Perhatikan ilustrasi gambar di atas! Azis dan Suci berjalan dari rumah pergi ke sekolah melalui jalan ke arah utara sejauh 10 m, kemudian ke arah timur sejauh 15 m. Setelah itu Azis dan Suci berbelok ke arah selatan sejauh 2 m dan berbelok lagi ke arah barat sejauh 3 m. perjalanan tersebut memerlukan waktu 10 menit. Jawablah pertanyaan berikut yang masih berkaitan dengan ilustrasi gambar di atas 1. Coba kamu gambarkan bagaimana ilustrasi gambar di atas dapat di sederhanakan. 2. Tentukan jarak total yang di tempuh Azis dan Suci dari rumah ke sekolah? 3. Tentukan perpindahan yang di alami Azis dan Suci dari rumah ke sekolah? 4. Bagaimana kelajuan rata-rata Azis dan Suci? 5. Bagaimana pula kecepatan rata-rata Azis dan Suci? Jika kalian telah mampu untuk menyelesaikan pertanyaan-pertanyaan di atas, maka kalian bisa melanjutkan pada kegiatan belajar 2 berikut. Kegiatan Belajar 2 Pada pembelajaran ini akan dilanjutkan mengenai gerak lurus, kalian dapat belajar dengan membentuk sebuah team/kelompok. Kalian diharapkan dapat berkolaborasi dengan anggota kelompok 8
masing-masing. Selain itu kalian diharapkan untuk mengikuti pembelajaran dengan hati yang riang, penuh kesabaran dan tekun! Yuk kawan-kawan... Mari kita belajar berkelompok... Mari kita melakukan sebuah percobaan tentang Gerak Lurus Beraturan (GLB). Kalian kerjakan dengan sabar, tekun, jujur dan bertanggung jawab yaaa... Selain itu kalian harus utamakan keselamatan kerja saat praktikum... I. Tujuan 1. Menjelaskan pengertian gerak lurus beraturan 2. Menggambarkan grafik (s-t) sesuai dengan data hasil percobaan 3. Menghitung jarak tempuh (s) pada grafik v-t II. Alat dan Bahan 1. Pewaktu ketik (Ticker Timer) 2. Mobil-mobilan yang dilengkapi baterai 3. Gunting 4. Power supply 5. Kertas millimeter 6. Pita kertas dan karbon III. Langkah Kerja 1. Rangkailah alat seperti pada Gambar! 9
2. Jalankan mobil mainan untuk beberapa waktu, sampai seluruh pita kertas berisi titik-titik ketukan ticker timer. 3. Lepaskan pita kertas dari mobil mainan kemudian potongpotonglah pita kertas tersebut menjadi bagian yang mempunyai jumlah ketukan yang sama (misalnya 5 ketukan). 4. Tempelkanlah potongan-potongan tersebut sehingga menunjukkan hubungan antara kecepatan dan waktu menggunakan kertas milimeter berikut ini. Kemudian buatlah grafiknya! 5. Lakukan hal yang sama dengan kegiatan 4 untuk menentukan hubungan antara jarak terhadap waktu. Buatlah juga grafik hubungan antara jarak terhadap waktu berikut ini. 6. Amati diagram yang Anda peroleh dari tempelan-tempelan pita tadi, kemudian tulislah karakteristiknya! 7. Simpulkan hasil yang diperoleh dari kedua kegiatan yang telah dilakukan 8. Bagaimanakah grafik kecepatan terhadap waktu dan grafik posisi terhadap waktu? 9. Formulasikan besaran-besaran pada GLB dari grafik yang telah dibuat! 10. Diketahui grafik v-t dari benda bergerak seperti terlihat pada gambar di atas. v (km/menit) 2 1 0 1 2 2,5 t (menit) Hitung jarak yang ditempuh benda setelah bergerak selama 2,5 menit! 10
Sebelum kalian memulai percobaan, terlebih dahulu kalian membaca petunjuk praktikum serta lakukan percobaan dengan sungguh-sungguh bersama anggota kelompok kalian agar dapat mencapai tujuan bersama. Setelah selesai percobaan GLB, jangan lupa kalian merapikan alatalat yang sudah digunakan dan mengembalikan alat pada tempatnya semula. Kemudian kalian mulai mendiskusikan pertanyaan-pertanyaan yang ada di LKPD bersama anggota kelompok kalian masing-masing. Kemudian kalian buat laporan sesuai format yang diberikan oleh guru kalian. Jika kalian telah mampu untuk menyelesaikan pertanyaan-pertanyaan di atas, maka kalian bisa melanjutkan pada kegiatan belajar 3 berikut. Kegiatan Belajar 3 Pada pembelajaran hari ini, kalian akan belajar dengan menggunakan simulasi yang akan ditayangkan oleh guru kalian. Atau kalian dapat mengakses simulasi tersebut pada link berikut : https://www.google.com.sg/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://bel ajar.kemdikbud.go.id/file_storage/materi_pokok/mp_454/flash/glbb.swf &ved=0ahukewibrv3qwynwahxmti8khvsebbqqfggcmaa&usg=afqjc NFfygjDJ1buS45Tlqepd_8j3igrSQ Dengan judul gerak lurus berubah beraturan (GLBB) Simulasi tersebut membantu kalian untuk mudah dalam belajar fisika sub materi GLBB. Dari simulasi tersebut kalian juga bisa dapatkan persamaan-persamaan untuk GLBB, dimana persamaan-persamaan tersebut kalian bisa lihat disamping. v = v o + a = v. + a v = v o + a 11
Ayok teman-teman... Kita lakukan eksperimen lagi agar kita lebih memahami materi gerak ini.. Sebelum itu, kalian akan di jelaskan terlebih dahulu mengenai percepatan suatu benda. Selain itu, kalian akan melakukan percobaan lagi mengenai GLBB tersebut. Percobaan ini bertujuan untuk mengamati karakteristik gerak lurus berubah beraturan yang bisa kalian lihat di buku Marthen Kanginan yaitu pada halaman 142-143. Percobaan ini akan membuat kalian dapat membedakan antara gerak lurus beraturan (GLB) dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) serta kalian dapat membedakan grafik hubungan antara kecepatan terhadap waktu saat melakukan percobaan GLB dengan GLBB sekarang. Jika kalian telah mampu untuk menyelesaikan pertanyaan-pertanyaan di atas, maka kalian bisa melanjutkan pada kegiatan belajar 4 berikut. Kegiatan Belajar 4 Pada pembelajaran kali ini, kita akan melakukan metode diskusi dan presentasi. Kalian akan mempresentasikan hasil diskusi kalian bersama anggota kelompok kalian masing-masing. Dengan kalian melakukan presentasi, kalian dapat melatih komunikasi secara lisan dengan temanteman kaliam. Selain itu diskusi kelompok dapat menjalin kerja sama yang baik antar kelompok... Yuk mencoba kawan... Setelah kalian menuntaskan kegiatan belajar 1, 2, 3 dan 4. Cobalah uji kemampuan diri dengan menjawab pertanyaan berikut secara mandiri 12
1. Kedudukan sebuah mobil yang sedang bergerak dinyatakan oleh persamaan x 2t 2 2t 2, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. a. Kecepatan rata-rata sepeda mobil saat t = 1 sekon dan t = 2 sekon b. Kecepatan sesaat pada saat t = 1 sekon 2. Dua mobil A dan B bergerak dengan kecepatan tetap masingmasing besarnya adalah 2 m/s dan 3 m/s. Keduanya mula-mula berjarak 10 m satu sama lain. Kapan dan dimana keduanya bertemu jika geraknya searah? 3. Sebuah sepeda bergerak dengan kecepatan yang bertambah secara beraturan selama 20 detik seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini! No. v (m/s) t (s) 1. 0 0 2. 5 1 3. 10 2 4. 15 3 5. 20 4 Gambarkanlah grafik kecepatan sebagai fungsi waktu dalam pergerakan sepeda tersebut! Apabila kalian telah mampu menyelesaikan latihan soal di atas, maka kalian dapat melanjutkan pada kegiatan penutup berikut. c. Penutup Setelah kalian mengikuti proses kegiatan belajar ini. Kalian dapat mengukur kemampuan diri dengan cara mengisi tabel berikut ini dengan penuh kejujuran No Pernyataan Ya Tidak 1 Saya memahami besaran-besaran gerak lurus 2 Saya dapat mendefinisikan pengertian GLB dan GLBB 13
No Pernyataan Ya Tidak 3 Saya dapat membuat grafik hubungan antara kecepatan dan waktu 4 Saya dapat menerapkan materi gerak dalam kehidupan sehari-hari 5 Saya dapat menyusun laporan serta mempresentasikannya dengan sangat baik Jumlah Jika kamu menjawab dengan menyentang kata Tidak, maka kamu harus belajar kembali materi gerak ini dalam buku teks pelajaran atau sumber belajar yang lainnya yang relevan. Dan jika kamu menjawab dengan menyentang kata Ya, maka kamu dapat melanjutkan pembelajaran pada materi selanjutnya. You Can Do It -----Sukses untuk kalian semua----- 14