RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Satuan Pendidikan Kelas/Semester Mata pelajaran Materi Pokok Alokasi Waktu : SMA : X / 2 (Dua) : Fisika : Getaran Harmonik : 12 JP (6 x pertemuan @ 90 menit) A. Kompetensi Inti KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya KI 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. 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 KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi KI Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi 1 1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya Menumbuhkan sikap spiritual sebelum dan sesudah proses pembelajaran Mengagumi kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam yaitu proses bagaimana manusia bisa mendengar/ 2 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 timbulnya suara Menunjukkan sikap menghargai pendapat orang lain saat proses pembelajaran 1
sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan, melaporkan dan berdiskusi 3 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran 4 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonik pada ayunan bandul dan getaran pegas 1. menunjukkan karakteristik getaran harmonik 2. menganalisis simpangan, frekuensi, dan periode getaran 3. menganalisis hubungan gaya dan getaran pada ayunan sederhana dan pegas 4. mengimplementasikan persamaan gerak harmonik untuk menentukan percepatan gravitasi 5. Menentukan persamaan simpangan, kecepatan, percepatan dan energi getaran harmonik 1. menentukan periode (T), dan menganalisis pengaruh massa dan konstanta pegas (k) terhadap T dan f 2. menentukan percepatan gravitasi bumi (g) pada ayunan sederhana C. Tujuan Pembelajaran Pertemuan ke-1 (2 x @ 45 menit) Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran pada pertemuan ini diharapkan: 1. Melalui membaca artikel siswa dapat menjelaskan secara cermat tentang getaran pada ayunan sederhana dan pegas sehingga bisa mensyukuri kemampuannya. 2. Melalui pengamatan demonstrasi siswa dapat menjelaskan secara mandiri konsep simpangan, amplitudo, frekuensi, dan periode pada getaran sehingga bisa mengucap syukur karena berhasil menjelaskan konsep. 3. Melalui pengamatan demonstrasi dan membaca artikel siswa mampu menjelaskan dengan teliti konsep gerak harmonik sederhana sehingga bisa bersyukur atas manfaat yang diperoleh. 4. Melalui membaca buku sma fisika sarwono halaman 63 atau buku fisika abdul haris halaman 69-70 siswa dapat menentukan dengan cermat dan tepat persamaan simpangan, frekuensi dan periode pada getaran harmonic sehingga bisa mensyukuri kemampuannya. 2
Pertemuan ke- 2 (2 x @ 45 menit) Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran pada pertemuan ini diharapkan: 1. Siswa mampu menganalisis pengaruh panjang tali dan massa benda terhadap frekuensi dan periode pada ayunan bandul sederhana dengan teliti melalui kegiatan praktikum mengenai materi gerak harmonik sederhana. 2. Siswa mampu menganalisis pengaruh konstanta pegas dan massa benda terhadap frekuensi dan periode pada getaran pegas dengan teliti melalui kegiatan praktikum mengenai materi gerak harmonik sederhana. 3. Siswa mampu menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi dan periode gerak harmonik sederhana pada ayunan bandul sederhana dengan berfikir kritis setelah melakukan pengamatan data dari hasil praktikum yang telah dilakukan. 4. Siswa mampu menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi dan periode gerak harmonik sederhana pada pegas dengan berfikir kritis setelah melakukan pengamatan data dari hasil praktikum yang telah dilakukan. 5. Siswa dapat menghitung besar frekuensi dan periode pada ayunan bandul sederhana dan pegas dengan cermat menggunakan persamaan matematis. Pertemuan ke- 3 (2 x @ 45 menit) Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran pada pertemuan ini diharapkan: 1. Siswa dapat menjelaskan hubungan gaya dan getaran pada gerak harmonik sederhana (pegas dan pendulum) melalui LDS yang disiapkan guru secara cermat dalam kelompok diskusi 2. Siswa dapat menganalisis massa beban dan konstanta pegas terhadap periode dan frekuensi melalui percobaan pegas dengan menggunakan pegas yang berbeda dan massa yang divariasi dalam kelompok secara hati-hati dan bertanggungjawab 3. Siswa dapat mengukur periode dan menghitung frekuensi gerak harmonik sederhana melalui percobaan pegas dalam kelompok secara teliti dan cermat Pertemuan ke-4 (2 x @ 45 menit) Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran pada pertemuan ini diharapkan: 1. Siswa diharapkan melalui kegiatan praktikum menentukan percepatan gravitasi di suatu tempat dapat meningkatkan sikap toleransi, tanggung jawab, dan rasa syukur terhadap Tuhan Yang Maha Esa 2. Siswa diharapkan melalui tugas rumah dapat meningkatkan kemampuan berhitung untuk meningkatkan kemandirian dan rasa syukur kepada Tuhan yang Maha Esa. 3
Pertemuan ke-5 (2 x @ 45 menit) Melalui pengamatan demonstrasi atau animasi dan diskusi kelompok tentang proyeksi gerak melingkar beraturan ke dalam gerak harmonik sederhana (GHS), siswa dapat menemukan persamaan simpangan gerak harmonik sederhana dengan teliti, kerja sama, tanggung jawab dan toleransi untuk mensyukuri adanya keteraturan gerak harmonic di alam jagad raya ini. Pertemuan ke-6 (2 x @ 45 menit) Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran pada pertemuan ini diharapkan: 1. Melalui kegiatan diskusi siswa dapat mengintegrasikan persamaan simpangan, kecepatan, percepatan untuk menentukan persamaan energi pada gerak harmonik dengan tepat dan teliti sehingga dapat mensyukuri kemampuan yang dimilikinya dalam menyelesaikan persoalan 2. Melalui kegiatan diskusi siswa dapat menunjukkan rasa ingin tahunya dalam mengidentifikasi energi getaran harmonik yang terdapat pada kehidupan sehari-hari sehingga dapat bersyukur Tuhan atas perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi D. Materi 1. Pengertian Getaran Pengertian getaran atau osilasi mencakup pengertian gerak bolak-balik suatu benda di sekitar titik keseimbangan. Contohnya: sebuah benda yang berayun melakukan gerak osilasi atau gerak bolak-balik, sebuah kelereng yang diletakkan di dalam mangkok diberi sedikit simpangan dari posisi setimbangnya di dasar mangkok, akan menyebabkan kelereng bergerak bolak-balik di sekitar posisi kesetimbangannya dan akhirnya berhenti di posisi kesetimbangannya.dan akhirnya berhenti di posisi kesetimbangannya, lihat gambar 1. Benda yang melakukan gerak bolak-balik terhadap titik setimbangnya disebabkan oleh adanya gaya pemulih (restoring force). Gambar 1a menunjukkan kelereng yang bergerak kembali ke arah bawah menuju titik kesetimbangan karena adanya gaya pemulih. Gaya pemulih berupa komponen gaya berat kelereng yang searah dengan lintasan kelereng. Titik kesetimbangna stabil, sebab setiap diberi gangguan atau disimpangkan, kelereng akan kembali ke tempat semula. Akan tetapi untuk kelereng yang ada di puncak mangkok pada gambar 1b bila gerak kelereng tidak kembali ke tempat semula, melainkan akan terus turun ke bawah. Titik kesetimbangan ini disebut titik kesetimbangan labil. 4
2. Gerak Harmonik Sederhana Gambar (1a) kesetimbangan stabil, (1b) kesetimbangan labil (Sumber buku Aktif Belajar Fisika XI SMA/MA, hal 95) Tanpa disadari dalam kehidupan sehari-hari terjadi banyak sekali gerak benda yang bersifat periodik, contohnya bandul jam, gerak pelat yang bergetar atau sepeda motor yaitu gerak piston pada silender mesin motor. Gerakan periodik ini disebut gerak osilasi. Gerak osilasi yang paling sederhana disebut gerak harmonik sederhana disebut gerak harmonik sederhana Pada gambar 2 memperlihatkan sebuah pendulum, yang terdiri dari seutas tali dan sebuah beban berupa silender pejal, kemudian tali diikat pada statif (penyangga). Jika pendulum disimpangkan dari posisi kesetimbangannya, maka saat dilepaskan bandul tersebut akan bergerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangannya. Satu gerakan atau satu getar adalah gerakan dari titik mula-mula sampai kembali ke titik awal melalui titik setimbang. Dalam gambar ditunjukkan satu getaran di mulai dari titik awal melalui titik setimbang. Dalam gambar ditunjukkan satu getaran di mulai dari titik P melalui O ke titik Q kembali ke P juga harus melalui O. Jadi bila dilihat lintasan tersebut adalah gerakan mulai dari titik P O Q O P Gambar 2. Getaran harmonis pada Ayunan Bandul Matematis (Sumber Modul Fis. 15 Getaran dan Gelombang, Hal. 8) 5
3. Amplitudo, Periode dan Frekuensi Simpangan menyatakan posisi pendulum setiap saat terhadap titik setimbangnya. Simpangan terbesar dari sistem tersebut disebut amplitudo. Jika simpangan diberi notasi x dan amplitudo diberi notasi A, maka persamaan simpangan sebagai fungsi waktu adalah: x A Besaran sin t t... (1.1) dinamakan fase dari gerak harmonik dengan menyatakan kecepatan sudut dan menyatakan fase untuk t = 0. Dengan demikian untuk pendulum dengan keadaan awal t = 0 diberi simpangan maksimum A, maka harga x akan bervariasi antara x = - A hingga x = +A Selang waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran dinamakan periode (T), dan banyaknya getaran setiap detik disebut frekuensi (f). Hubungan antara periode dan frekuensi oleh 1 T 2 f persamaan l g... (1.2) Contoh lain getaran harmonik sederhana adalah gerakan pegas seperti pada gambar 3 Gambar 3. Getaran harmonis pada pegas (Sumber Modul Fis. 15 Getaran dan Gelombang, Hal. 9) Getaran yang terjadi dipengaruhi gaya yang arahnya menuju satu titik dan besarnya seimbang dengan simpangannya. Suatu benda yang digantungkan pada sebuah pegas dan disusun seperti bandul matematis. Benda tersebut akan bergerak dari simpangan P kemudian bergerak ke Q melalui O (titik setimbang) dan kembali lagi ke P. Jika beban dilepas, maka beban akan bergerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan O. Besarnya periode getaran gerak harmonik sederhana dari sistem pegas adalah sebagai berikut T 1 2 f m k... (1.3) 6
Kecepatan sudut atau frekuensi sudut menyatakan besar sudut yang ditempuh persatuan 2 2 f T waktu yang dinyatakan oleh persamaan... (1.4) Dan dari persaman (1.1), dapat diturunkan kecepatan dan percepatan getaran harmonik sederhana, yaitu: dx A cos t dt Kecepatan :... (1.5) Percepatan : a dv dt 2 A sin t... (1.6) Sehingga dari persamaan (1.5) dan (1.6) di atas, diperoleh kecepatan maksimum percepatan getaran harmonis dapat juga dinyatakan terhadap simpangannya a 2 x...(1.7) Dapat disimpulkan bahwa gerak harmonik sederhana, percepatannya sebanding dan berlawanan arah dengan simpangannya A dan 4. Hubungan Gaya dan Getaran a. Pegas Percepatan getaran yang selalu berlawanan dengan simpangan disebabkan oleh gaya pemulih pada pegas. Besar gaya pemulih pegas dinyatakan dengan persamaan F p =kx Gaya pemulih dapat juga dicari menggunakan hukum II Newton F=m a F p =mω 2 x a=ω 2 x 7
F p =m ( 2π T ) 2 x Dari dua persamaan F p tersebut, kita dapat mencari T k x=m 4 π 2 x T 2 T 2 =4 π 2 m k T = 4 π2 m k T =2π m k Keterangan T = Periode (s) m k = massa beban (kg) = konstanta pegas (N/m) Persamaan tersebut memberikan arti bahwa periode gerak tergantung pada massa beban dan konstanta pegasnya. Semakin besar massa yang digunakan, maka periode getarnya juga semakin besar. Sebaliknya, semakin besar konstanta pegas, yang berarti pegas semakin kaku, periode getarannya semakin kecil. b. Pendulum Sederhana Titik keseimbangan bola pendulum didapatkan ketika pendulum diam dan bola tergantung vertikal. Ketika gaya diberikan, bola pendulum akan bergerak dengan lintasan berupa busur lingkaran. Bola ini akan menyimpang sejauh x dari titik seimbang. Sementara tali pada posisi ini membentuk sudut θ terhadap vertikal. Jika, panjang tali dinyatakan dalam l, maka x dan θ dihubungkan dengan persamaan x=lθ Keterangan: 8
x l θ = simpangan pendulum (m) = panjang tali (m) = sudut simpangan terhadap garis vertikal ( o ) Gambar 4 (a). Pendulum Gambar 4 (b). Sebuah pendulum sederhana dan gaya yang bekerja pada bola pendulum Perhatikan kembali gambar (4b). Berdasarkan gambar tersebut, gaya yang menyebabkan bola bergerak ke titik seimbang adalah mg sinθ yang merupakan gaya pemulih ( F p ). Arah gaya pemulih ini berlawanan dengan arah penyimpangan, sehingga F p = mgsin θ mendapatkan persamaan: Keterangan: F p = gaya pemulih (N) m g θ = massa bola pendulum (kg) = percepatan gravitasi (m/s 2 ) = sudut yang dibentuk tali dan garis vertikal Jika θ kecil ( θ 5o ), maka nilai sin θ sebanding dengan θ (sin θ θ ) Jadi akan mendapatkan persamaan: F p = mgθ 9
F p = mg l x Persamaan ini identik dengan bentuk persamaan gaya pulih pada pegas ( F p = kx ). Jadi, gerak pendulum juga merupakan gerak harmonis sederhana. Dari kedua persamaan ini, akan mendapatkan: k= mg l Dengan memasukkan harga k ini ke persamaan periode pegas T =2π m k di depan, kita mendapatkan persamaan periode ayunan pendulum: m mg T =2π l T =2π l g 5. Getaran pada Bandul Salah satu getaran adalah gerak ayunan bandul. Mari kita tinjau gaya yang mempengaruhi gerak ayunan, periode, dan frekuensinya. Perhatikan gambar berikut: Keterangan gambar: θ = sudut simpangan l (long) = panjang tali m (mass) = massa bandul g = percepatan gravitasi Φ S L mg sinφ mg cosφ Gaya yang bekerja pada beban adalah beratnya mg dan tegangan T pada tali. Bila tali mg membuat sudut terhadap vertikal, berat memiliki komponen komponen m. g.sin 10
tegak lurus tali dalam arah berkurangnya. Misalnya s sebagai panjang busur diukur dari dasar lingkaran. Panjang busur dihubungkan ke sudut s 2 πl = 2 π sehingga oleh s=l Komponen tangensial percepatan benda adalah Newton adalah d 2 s d t 2 (1). Komponen tangensial hukum kedua F t = mg sin =m d2 s d t 2 atau d 2 s d t 2 = gsin = gsin s L (2) Apabila s jauh lebih kecil dari pada s/l, sudut =s/l adalah kecil, dan kita dapat mendekati sin dengan sudut. Dengan menggunkan sin (s/l) s/ L dalam persamaan (2), maka kita akan peroleh: d 2 s d t 2 = g L s (3) Pada sudut yang cukup kecil maka sin. Dari persamaan di atas maka persamaan berbanding lurus dengan simpangan. Gerak bandul dengan demikian gerak harmonik sederhana untuk simpangan kecil. Persamaan (3) dapat ditulis d 2 s d t 2 = ω2 s (4) Dengan ω 2 = g L (5) Penyelesaian persamaan (4) adalah s=s 0 cos (ωt +δ), dengan s 0 adalah simpangan maksimum diukur sepanjang busur lingkaran. Periode gerak harmonik tersebut adalah T = 2 π ω =2 π L g (6) 11
menurut persamaan (6) makin panjang tali, makin besar periode, yang konsisten dengan pengamatan eksperimen. Periode tidak bergantung pada massa, hal ini berlaku karena gaya pemulih berbanding lurus dengan massa. Percepatan a= F m karena itu tidak bergantung pada massa. Perhatikan bahwa frekuensi dan periode tida bergantung pada amplitudo osilasi, segi umum gerak harmonik sederhana. 6. Persamaan Simpangan Pada Gerak Harmonik Sederhana Simpangan dari pegas dan bandul dapat digambarkan dalam suatu fungsi sinusoidal. Persamaan tersebut juga dapat dilukiskan dari sebuah proyeksi gerak melingkar beraturan. Dari gambar 3.8 kita peroleh persamaan simpangan dari gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut: y= A sin θ y= A sin ωt y A sin 2π t atau y A sin2 πft y simpangan sudut fase t T periode f frekuensi (Hz) rad atau derajat waktu benda tersebut telah bergetar (sekon) sekon Dengan Jika benda melakukan gerak harmonik sederhana dengan sudut awal maka persamaan simpangannya menjadi: y= A sin(θ+θ o ) 12
y= A sin(ωt+θ o ) Simpangan( y)= A sin ( 2π T t +θ o) atau y= A sin (2πft +θ o ) Kecepatan Gerak Harmonik Kecepatan gerak harmonik sederhana ditentukan dengan menurunkan persamaan simpangan gerak harmonik sederhana dan dirumuskan sebagai berikut. Kecepatan(v)= dy dt d ( A sin ωt ) = =ωa cosωt dt Percepatan Gerak Harmonik Percepatan gerak harmonik sederhana ditentukan dengan menurunkan persamaan kecepatan gerak harmonik sederhana dan dirumuskan sebagai berikut. percepatan (a )= dy dt d ( ωacos ωt ) = = ω 2 A sin ωt dt 7. Energi Pada Getaran Harmonik Energi yang dimiliki oleh benda yang bergetar harmonik terdiri dari energi kinetik, energi potensial dan energi mekanik. Energi kinetik disebabkan adanya kecepatan, energi potensial disebabkan adanya simpangan atau posisi yang berubah-ubah dan energi mekanik merupakan jumlah energi kinetik dan energi potensial a. Energi Kinetik (E k ) Energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak, bila massa benda m dan kecepatan benda v maka energi kinetik benda tersebut adalah Kecepatan yang dimiliki oleh getaran harmonik adalah getaran harmonik adalah sebagai berikut A cos t. Sehingga energi 13
Apabila getaran harmonis terjadi pada pegas maka dinyatakan sebagai berikut k 2 m sehingga energi kinetiknya dapat b. Energi Potensial (E P ) Pada saat pegas disimpangkan sejauh x, maka pegas mempunyai energi potensial Simpangan yang dimiliki oleh getaran harmonik adalah potensial getaran harmonik dapat dinyatakan sebagai berikut x A sin t. Sehingga energi Kita ketahui 2 k m, maka energi potensial getaran harmonik menjadi seperti berikut Keterangan: E P K : energi potensial getaran harmonik (Joule) : konstanta getaran (N/m) c. Energi Mekanik (E m ) Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial 14
Karena cos sebagai berikut 2 2 t sin t 1, maka energi mekanik getaran harmonik dapat dinyatakan 8. Pendekatan/ Model/ Metode Pembelajaran Model Pembelajaran Pendekatan Metode Pembelajaran Keterangan Problem Based Learning Scientific Diskusi, demonstrasi, Pertemuan 1, 5 dan 6 Cooperative Learning Tipe Appoarch eksperimen/ praktikum STAD Pertemuan 2 dan 3 Direct Instruction Pertemuan 4 9. Media Pembelajaran 1. Media : power point, papan tulis, demonstrasi, buku ajar, animasi tentang GHS 2. Alat/Bahan : Lembar Diskusi Siswa, pegas, statif, beban, mistar dan stopwatch 10. Sumber Pembelajaran Giancoli. C Douglas, 2001, Fisika Jilid 1, Jakarta: Erlangga Handayani, Sri. 2009. Fisika 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional (Hal. 80 93) Mulyaningsih, Sri. 2004. Modul Getaran dan Gelombang (Kode FIS.15). Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional (Hal. 10 14) Sarwono. 2009. Fisika 2 :Mudah dan Sederhana untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarata: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional (Hal. 61 75) 11. Kegiatan Pembelajaran Pertemuan 1 Kegiatan Deskripsi Kegiatan Alokasi Pendahulua n 1. Guru membuka pelajaran dengan mengucap salam dan doa 2. Guru memeriksa kehadiran dan kesiapan siswa dalam mengikuti pelajaran 3. Guru memberi apersepsi kepada siswa: Mengingatkan siswa pada materi getaran pada pelajaran SMP yang telah dilakukan 10 menit 15
Inti 4. Guru menjelaskan tujuan pembelajaran MENGAMATI 1. Siswa diminta untuk membaca artikel tentang getaran pada ayunan sederhana dan pegas. 2. Guru menyajikan demonstrasi tentang getaran pada ayunan sederhana dan pegas. 3. Setiap siswa mengamati demonstrasi yang disajikan oleh guru. 4. Guru memberikan masalah kepada siswa Pada dasarnya seismograf adalah sebuah bandul yang cara kerjanya didasarkan pada prinsip kelembaman dan ketahanannya terhadap perubahan gerakan. Massa benda pada ujung bandul tetap diam meskipun tanah bergerak. Sementara itu, pena pencatat yang diletakkan pada bandul bergerak mengikuti getaran diatas kertas yang bergerak bersama tanah. Pena akan menggambarkan garis, berupa grafik yang tidak terputus diatas kertas. Kertas pencatat tersebut dililitkan pada tabungan yang terus berputar dan bergerak dibawah pencatat. Seismograf mencatat semua getaran dan kecepatan rambat gempa bumi dalam bentuk seismogram dengan kata lain hasil rekaman dari getaran yang dicatat oleh seismograf dinamakan seismogram. 5. Setiap siswa menuliskan permasalahan dari fenomena yang disajikan oleh guru 70 menit MENANYA 1. Guru memberi kesempatan pada siswa untuk menanyakan hal-hal yang berkaitan dengan pemecahan masalah dan hal-hal yang berkaitan dengan tujuan pembelajaran 2. Siswa bertanya hal-hal yang berkaitan dengan pemecahan masalah dan hal-hal yang berkaitan dengan tujuan pembelajaran MENGEKSPLORASI 1. Guru menjadi fasilitator dalam kegiatan eksplorasi 2. Guru menginstruksikan setiap siswa untuk mengumpulkan informasi melalui buku, internet dan referensi lain yang relefan untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan masalah. 3. Setiap siswa mengidentifikasi masalah dan informasi apa yang dibutuhkan informasi melalui buku, internet dan referensi lain yang relefan untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan masalah. 16
4. Guru membimbing siswa untuk membentuk kelompok 5. MENGASOSIASI 1. Guru melakukan penilaian sikap ilmiah siswa 2. Siswa dalam kelompok mengolah informasi/data yang telah diperoleh untuk memecahkan masalah MENGKOMUNIKASIKAN 1. Perwakilan siswa menyajikan hasil pemecahan masalah didepan kelas. 2. Siswa dari kelompok lain menanggapi hasil dari pemecahan masalah yang telah dipresentasikan 3. Guru mengklarifikasi jika ada miskonsepsi dan memberikan penguatan pada konsep yang benar 1. Guru memberi penghargaan pada siswa yang berprestasi/ aktif dalam pembelajaran 2. Guru memberikan motivasi pada siswa yang belum aktif dalam pembelajaran 3. Guru mengingatkan siswa untuk mempersiapkan praktikum pada pertemuan selanjutnya tentang hubungan panjang tali dan konstanta pegas terhadap periode dan frekuensi 4. Guru memberi Tugas Rumah kepada siswa yang berkaitan dengan pembelajaran yang telah dilakukan 10 menit Pertemuan 2 Kegiatan Deskripsi Kegiatan Waktu Pendahuluan 1. Guru membuka pelajaran dengan memberi salam, berdoa dan mengecek kehadiran siswa. 2. Guru memberi apersepsi: 10 menit a. Bagaimana cara menentukan frekuensi dan periode pada pertemuan sebelumnya? b. Apakah terdapat faktor yang berpengaruh terhadap frekuensi dan periode pada getaran pegas dan ayunan bandul sederhana? 3. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran. Inti 1. Guru membagi siswa menjadi 4 kelompok. 2. Masing-masing kelompok diberi LKS yang berisi petunjuk praktikum yang berbeda pada setiap kelompok. 70 menit Mengamati: 1. Siswa mengamati pengaruh massa benda dan panjang tali pada praktikum ayunan bandul sederhana untuk menentukan frekuensi dan periode. 2. Siswa mengamati pengaruh massa benda dan konstanta pegas pada praktikum getaran pegas untuk menentukan frekuensi dan periode. Menanya: 17
Kegiatan Deskripsi Kegiatan Waktu Siswa menanyakan kepada guru mengenai hal-hal yang ingin diketahui berkaitan dengan materi. Eksplorasi: 1. Siswa melakukan praktikum dengan masing-masing-masing kelompoknya sesuai dengan petunjuk praktikum yang telah diberikan terhadap masing-masing kelompok. 2. Setiap kelompok melakukan diskusi utnuk mengisi data dan menjawab LKS praktikum. Asosiasi : 1. Melalui praktikum, siswa mengumpulkan dan memasukan data tentang panjang tali, massa, dan periode pada ayunan bandul sederhana ke dalam LKS praktikum. 2. Melalui praktikum, siswa mengumpulkan dan memasukan data tentang konstanta pegas, massa benda dan periode dari getaran pegas ke dalam LKS praktikum. Komunikasi: Penutup 1. Guru meminta salah satu siswa perwakilan masing-masing kelompok untuk maju ke depan kelas untuk mempresentasikan hasil diskusi kelompok. 2. Kelompok lain diminta untuk menanggapi hasil presentasi yang disampaikan perwakilan tiap-tiap kelompok. 3. Guru menanggapi hasil diskusi siswa dan memberi jawaban atau informasi yang tepat. 4. Guru memberikan kesempatan siswa untuk bertanya materi yang belum dipahami. 1. Guru mengumpulkan lembar kerja siswa 2. Guru memberikan penghargaan pada kelompok terbaik dalam kegiatan pembelajaran. 3. Guru bersama siswa menyimpulkan materi yang sudah dibahas pada pertemuan saat itu. 4. Siswa diberi tugas rumah membaca dan merangkum materi selanjutnya. 5. Guru mengakhiri pembelajaran dan mengucapkan salam. 10 menit Pertemuan ke- 3 KEGIATAN DESKRIPSI KEGIATAN WAKTU Pendahuluan 1. Guru membuka pelajaran dengan mengucap salam dan doa 2. Guru memeriksa kehadiran siswa 3. Guru memberikan apersepsi pada siswa: Mengingatkan kembali materi yang telah diberikan tentang gerak harmonik sederhana (frekuensi, periode,amplitudo) 5 menit 18
Inti 4. Guru menyampaikan Tujuan Pembelajaran Siswa dapat menjelaskan hubungan gaya dan getaran pada gerak harmonik sederhana (pegas dan pendulum) Siswa dapat menganalisis massa beban dan konstanta pegas terhadap periode dan frekuensi Siswa dapat menghitung besarnya periode dan frekuensi gerak harmonik sederhana MENGAMATI 1. Guru menampilkan fenomena tentang sebuah pegas yang diberi sebuah beban serta pendulum yang disimpangkan 2. Siswa mengamati fenomena tentang gerakan bolak balik pada pegas yang diberi beban dan disimpangkan serta pendulum yang disimpangkan 3. Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk membaca buku referensi tentang hubungan antar gaya dan getaran harmonik sederhana 75 menit MENANYA 1. Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk bertanya tentang fenomena gerakan bolak balik pada pegas yang diberi beban dan disimpangkan serta pendulum yang disimpangkan 2. Siswa mengajukan pertanyaan tentang fenomena gerakan bolak balik pada pegas yang diberi beban dan disimpangkan serta pendulum yang disimpangkan. 3. Dari pertanyaan yang telah diajukan siswa, Guru membimbing siswa untuk menyusun hipotesis bagaimana hubungan gaya dengan gerak harmonik sederhana, menganalisis massa beban dan konstanta pegas terhadap periode dan frekuensi MENGEKSPLORASI 1. Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok 2. Guru membagikan LDS agar siswa dapat mengetahui hubungan antara gaya dan getaran harmonik sederhana serta dapat menentukan periode dari hubungan tersebut. 3. Guru membagikan Lembar kerja Siswa tentang percobaan getaran hubungan massa frekuensi dan periode getaran pada pegas 4. Setiap kelompok melakukan diskusi dan Eksperimen sesuai dengan LDS dan LKS 5. Guru melakukan penilaian sikap pada kinerja siswa MENGASOSIASI 1. Guru menjadi fasilitator dalam kegiatan mengasosiasi 2. Setiap kelompok berdiskusi dan mengolah data serta menarik kesimpulan dari hipotesis yang telah disusun 19
Penutup MENGKOMUNIKASIKAN 1. Guru menjadi fasilitator dalam kegiatan mengkomunikasikan 2. Perwakilan kelompok mempresentasikan hasil percobaan 3. Guru menanggapi hasil presentasi untuk memberi penguatan atau mengklarifikasi 1. Guru memberikan penghargaan pada siswa yang aktif dalam percobaan 2. Guru bersama siswa menyimpulkan kembali hasil percobaan 3. Guru mengingatkan siswa untuk mempelajari persamaan 10 menit Pertemuan ke- 4 Kegiatan Deskripsi Kegiatan Waktu Pendahuluan 1. Mengucap salam kepada siswa dan dilanjut dengan berdoa 10 menit sesuai dengan agama masing-masing sebelum memulai pelajaran 2. Memotivasi: Peserta didik diajak untuk mengingat kembali persamaan periode pada ayunan 3. Aperception: Peserta didik diberi pertanyaan: faktor besaran apa saja yang mempengaruhi periode pada ayuanan bandul? 4. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai Inti Guru membagi peserta didik dalam beberapa kelompok Mengamati: Siswa mengamati percobaan yang dilakukan 70 menit Menanya: Siswa membuat hipotesis besarnya percepatan di tempat percobaan Mengeksperimenkan/mengeksplorasi 1. Siswa menyiapkan bahan dan alat 2. Siswa melakukan eksperimen untuk menentukan percepatan gravitasi g pada pegas Mengasosiasi Siswa memasukkan data percobaan pada tabel, membuat grafik,dan menginterpretasikan data untuk menentukan g pada pegas Penutup Mengkomunikasikan Siswa membuat laporan dan mempresentasikan hasil eksperimen dan diskusinya 1. Guru menyimpulkan/menjelaskan kembali materi pembelajaran yang dipelajari 2. Guru memberi tugas untuk dikerjakan di rumah 3. Guru menyampaikan materi yang akan dipelajari pada pertemuan yang akan datang 10 menit 20
Pertemuan ke- 5 Kegiatan Deskripsi Kegiatan Waktu Pendahuluan 1. Guru membuka pelajaran dengan mengucap salam dan doa 2. Guru memeriksa kehadiran dan kesiapan siswa dalam mengikuti pelajaran 3. Guru memberi apersepsi kepada siswa: Mengingatkan siswa pada materi sebelumnya tentang getaran harmonic pada ayunan dan pegas Mengingatkan siswa pada partikel yg bergerak melingkar Tahukah kalian bahwa gerak melingkar dapat diproyeksikan ke Gerak Harmonic Sederhana? 4. Guru menjelaskan tujuan pembelajaran 5. Guru membagi siswa dalam beberapa kelompok 6. Guru membagi Lembar Diskusi Siswa 10 menit 21
Inti MENGAMATI 1. Guru menyajikan peragaan dan animasi tentang proyeksi gerak melingkar ke Gerak Harmonic Sederhana, 2. Guru memberikan masalah Bagaimana cara menemukan/ mementukan persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan pada Gerak Harmonic Sederhana?. 3. Setiap kelompok mengamati peragaan dan animasi yang disajikan oleh guru 4. Setiap kelompok menuliskan permasalahan yang disajikan oleh guru MENANYA 1. Guru memberi kesempatan pada siswa untuk menanyakan halhal yang berkaitan dengan pemecahan masalah dan hal-hal yang subtantif dengan tujuan pembelajaran 2. Siswa bertanya hal-hal yang berkaitan dengan pemecahan masalah dan hal-hal yang subtantif dengan tujuan pembelajaran 70 menit MENGEKSPLORASI 1. Guru menjadi fasilitator dalam kegiata eksplorasi 2. Guru menginstruksikan setiap kelompok untuk mengumpulkan informasi melalui buku atau internet untuk menyelesaiakan masalah yang berkaiatan dengan simpangan, kecepatan dan percapatan pada Gerak Harmonik Sederhana 3. Setiap siswa mengumpulkan informasi/ data melalui buku atau internet untuk menyelesaiakan masalah yang berkaiatan dengan simpangan, kecepatan dan percapatan pada Gerak Harmonik Sederhana MENGASOSIASI 1. Guru menjadi fasilitator dalam kegiatan meengasosiasi 2. Guru melakukan penilaian sikap ilmiah siswa 3. Setiap siswa mengumpulkan informasi yang diperoleh kepada ketua kelompok 4. Setiap kelompok mengolah informasi/data yang telah diperoleh untuk memecahkan masalah 5. Setiap kelompok mendiskusikaan penyelesaian masalah yang subtantif dengan petunjuk Lembar Diskusi Siswa 6. Setiap kelompok mempersiapkan hasil diskusi yang akan disajikan didepan kelas MENGKOMUNIKASIKAN 1. Guru menjadi fasilitator dalam kegiatan mengkomunikasikan 2. Salah satu perwakilan kelompok menyajikan hasil diskusi didepan kelas. 22
Penutup 3. Kelompok lain menanggapi hasil diskusi 4. Guru mengklarifikasi jika ada miskonsepsi dan memberikan penguatan pada konsep yang benar dari hasil diskusi kelompok 5. Guru memberikan contoh penerapan persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan dalam beberapa soal. 1. Guru memberi penghargaan pada siswa yang berprestasi/ aktif dalam pembelajaran 2. Guru memberikan motivasi pada siswa yang belum aktif dalam pembelanjaran 3. Guru mengingatkan siswa untuk mempelajari Energi pada GHS 4. Guru memberi Tugas Rumah kepada siswa yang berkaitan dengan persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan pada gerak harmonic sederhana. 10 menit Pertemuan ke- 6 Kegiatan Deskripsi Kegiatan Waktu Pendahuluan Guru mengarahkan siswa untuk berdoa dan memeriksa 10 menit kesiapan peserta didik Guru menyampaikan tujuan pembelajaran Guru memberikan apersepsi dan motivasi 1. Berdasarkan pengamatan kalian pada pertemuan sebelumnya, energi apa sajakah yang mungkin terjadi pada getaran harmonik? 2. Bagaimana energi kinetik dan energi potensial sebuah benda yang mengalami getaran harmonis sederhana? Inti Mengamati Guru mengarahkan siswa untuk mencermati lembar diskusi yang telah diberikan dan siswa mendiskusikannya dalam kelompok (mengamati) Siswa mengumpulkan informasi dari berbagai sumber untuk menyelesaikan permasalahan yang disajikan dalam LDS 60 menit Menanya Siswa diberi kesempatan oleh guru untuk menanyakan permasalahan (energi pada getaran harmonik) yang disajikan dalam LDS Guru memberikan penjelasan cara menyelesaikan permasalahan tersebut Siswa mencoba kembali menyelesaikan permasalahan tersebut dengan berdiskusi Guru menilai kerjasama siswa dalam berdiskusi Mengeksplorasi/ Mengeksperimen Siswa mencoba kembali menyelesaikan permasalahan dengan berdiskusi dan mencari informasi di buku atau sumber lain yang relevan (mengeksplorasi) Guru menjadi fasilitator dalam kegiatan eksplorasi 23
Penutup Mengasosiasi Setiap kelompok mengolah informasi yang telah diperoleh dan membuat ringkasan atau mind maping tentang energi pada getaran harmonik (mengasosiasi) Mengkomunikasikan Perwakilan masing-masing kelompok mempresentasikan hasil diskusinya dan kelompok lain memberikan tanggapan (mengkomunikasikan) Guru memberikan penguatan bahwa benda yang bergerak harmonik memiliki energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik. Guru mengevaluasi pemahaman siswa dengan memberikan tugas rumah dan latihan soal Siswa dibimbing oleh guru menyimpulkan hasil pembelajaran Guru memberikan informasi kepada siswa untuk persiapan ulangan pada pertemuan selanjutnya Guru menutup proses pembelajaran dengan salam 20 menit 12. Penilaian Penilaian Bentuk Instrumen Keterangan Sikap Lembar Pengamatan Sikap Terlampir melalui observasi. Tes Tertulis Tes Uraian Terlampir Mengetahui, Kepala SMA Yogyakarta, 5 April 2014 Guru Mata Pelajaran Fisika. NIP.... NIM. 24