RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Satuan Pendidikan : Sekolah Menengah Atas Mata Pelajaran Kelas/Semester Materi Pokok Sub Materi : FISIKA : XI/1 : Usaha dan Energi : Usaha dan energi Pertemuan ke- : 1 Alokasi Waktu : 2 x 45 menit A. Kompetensi Dasar 1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya. 1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik gerak pada benda titik dan benda tegar, fenomena fluida, dan fenomena gas 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. 2.1.1 Menunjukkan rasa ingin tahu, teliti, cermat dan bertanggung jawab dalam diskusi kelompok. 2.1.2 Terampil melakukan percobaan. 2.1.3 Teliti dan berfikir kritis dalam mengerjakan LKS. 2.2 Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan 2.2.1 Menghargai pendapat individu dan kelompok saat diskusi kelompok. 2.2.2 Memperhatikan kelompok yang melakukan presentasi hasil diskusi. 3.3 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi, dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak dalam kejadian sehari-hari 3.3.1 Menjelaskan konsep energi 3.3.2 Menjelaskan konsep usaha 3.3.3 Menjelaskan hubungan usaha atau energi dengan daya 1
3.3.4 Menjelaskan faktor yang mempengaruhi besarnya energi kinetik dan energi potensial gravitasi 3.3.5 Menemukan hubungan usaha dan energi kinetik 3.3.6 Menemukan hubungan usaha dan energi potensial gravitasi 3.3.7 Menghitung besarnya usaha pada suatu benda karena perubahan kecepatan 3.3.8 Menghitung besarnya usaha pada suatu benda karena perubahan ketinggian 4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya, dan kekekalan energi B. Tujuan Pembelajaran Melalui diskusi siswa dapat menemukan hubungan usaha dengan energi kinetik dan energi potensial dengan tepat. C. Materi 1. Usaha dan Perubahan Energi Perubahan energi yang digunakan yaitu untuk melakukan usaha. Hubungan itu dapat dituliskan sebagai berikut : Usaha = Perubahan energi 2. Usaha Dan Energi Potensial Benda yang jatuh akan melakukan kerja. Besar usaha yang dilakukan memenuhi perumusan berikut : =. = ( ). h = h Besar usaha ini ternyata sama dengan perubahan energi potensialnya. Sebuah benda yang jatuh dari ketinggian h1 sampai ketinggian h2 diperlkan usaha : = =. =. h =.. (h h ) = 3. Usaha Dan Energi Kinetik Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan v 0 diberi gaya F setelah enempuh jarak s kecepatannya menjadi v 1. Maka percepatan tersebut dapat mengubah kecepatan benda. 2
V0 V1 F S Maka berlaku persamaan : =. dan = D. Pendekatan/Strategi/Metode Pembelajaran 1. Pendekatan : Saintifik 2. Metode : Diskusi, Tanya Jawab, demonstrasi 3. Model : Cooperative Learning E. Media dan Sumber Pembelajaran 1. Media : kelereng, penggaris, kertas karton 2. Sumber Pelajaran a. Subagya, Hari. 2013. Sains Fisika SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Bumi Aksara b. Kanginan, Marthen. 2013. Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Erlangga c. LKS F. Kegiatan Pembelajaran Langkah- Kegiatan Langkah Pendahuluan Menciptakan Situasi (Simulasi) Deskripsi Kegiatan 1. Apersepsi: - Menanyakan kembali tentang vektor dan perkalian dot - Menanyakan kembali pengertian gaya - Menanyakan kembali perbedaan jarak dan perpindahan 2. Motivasi: - Setelah sarapan pagi, lalu berjalan kaki ke sekolah, apa yang kita rasakan? Mengapa demikian? - Apa yang dirasakan setelah menaiki tangga dari lantai 1 ke lantai 2? - Kenapa mobil dapat menaiki tanjakan? 3. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran Alokasi Waktu 10 menit 3
Kegiatan Inti Penutup 1. Guru menjelaskan tentang konsep energi, usaha dan daya. 2. Beberapa orang siswa diminta untuk mendemonstrasikan usaha dalam kehidupan sehari-hari. 3. Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk menayakan hal yang kurang dipahami. 4. Guru membagi siswa kedalam beberapa kelompok yang heterogen, masing-masing kelompok terdiri dari 5 orang. 5. LKS dibagikan pada siswa, 1 lampiran/orang. 1. Guru menyampaikan tujuan pengerjaan LKS. 2. Guru memberikan LKS 1 lampiran/orang. 3. Siswa diminta untuk mengerjakan LKS secara individu dan menanyakan hal yang kurang dipahami kepada guru. 4. Siswa mempresentasikan hasil diskusi di depan kelas 5. Guru menanyakan hasil diskusi dari kelompok lain 6. Guru dan siswa membahas LKS bersama. 7. Guru menanyakan kesimpulan pada salah satu siswa kesimpulan LKS kemudian menanyakan kesimpulan pelajaran pada pertemuan tersebut kepada siswa yang dipilih secara acak. 1. Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk menanyakan hal yang kurang dipahami. 2. Membuat kesimpulan tentang konsep energi, usaha, daya dan hubungan usaha dengan energi potensial dan energi kinetik. 3. Siswa dan guru mereview hasil kegiatan pembelajaran. 4. Guru memberikan penghargaan kepada kelompok dengan kinerja terbaik. 5. Siswa menjawab soal latihan. 30 menit 30 menit 20 menit G. Penilaian a. Lembar pengamatan sikap (penskoran) No Aspek yang dinilai 1 2 3 Keterangan 1. Meminati peristiwa usaha dan energi dalam kejadian sehari-hari. 4
2. Rasa ingin tahu Ketekunan dan tanggungjawab dalam belajar 3. dan bekerja baik secara individu maupun berkelompok 4. Ketelitian saat mengerjakan LKS dan soal 5. Keterampilan berkomunikasi pada saat belajar b. Rubrik penilaian Sikap No. Aspek yang dinilai Rubrik 1. Meminati peristiwa usaha dan energi dalam kejadian sehari-hari. 3: menunjukkan ekspresi ketertarikan terhadap peristiwa usaha dan energi dan/atau ungkapan verbal yang menunjukkan rasa syukur terhadap Tuhan 2: belum secara eksplisit menunjukkan ekspresi ketertarikan, namun menaruh minat terhadap usaha dan energi 1: belum menunjukkan ekspresi ketertarikan atau menaruh minat terhadap usaha dan energi 2. Rasa ingin tahu 3: Menunjukkan rasa ingin tahu yang besar, antusias, ingin tahu aktif dalam kegiatan kelompok 2: Menunjukkan rasa ingin tahu, namun tidak terlalu antusias dan baru terlibat aktif dalam kegiatan kelompok ketika disuruh 1: Tidak menunjukkan antusias dalam pengamatan, sulit terlibat aktif dalam kegiatan kelompok walaupun telah didorong untuk terlibat 3. Ketekunan dan tanggung jawab dalam belajar dan bekerja individu maupun kelompok 4. Ketelitian saat mengerjakan LKS dan soal 3: Tekun dalam menyelesaikan tugas dengan hasil terbaik yang bisa dilakukan, berupaya tepat waktu 2: berupaya tepat waktu dalam menyelesaikan tugas namun belum menunjukkan upaya terbaiknya 1: tidak berupaya sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas dan tugasnya tidak selesai 3: Mengerjakan LKS dan soal sesuai dengan langkah-langkah yang sudah tertera dengan teliti. 2: Mengerjakan LKS dan soal sesuai dengan langkah-langkah yang sudah tertera, namun kurang teliti dalam menjabarkan rumus. 1: Mengerjakan LKS dan soal tidak sesuai dengan langkah-langkah yang sudah tertera dan kurang teliti dalam menjabarkan rumus 5
5 Berkomunikasi 3: aktif dalam tanya jawab, dalam mengemukakan gagasan atau ide, menghargai pendapat siswa lain 2: aktif dalam tanya jawab, tidak ikut mengemukakan gagasan atau ide, menghargai pendapat orang lainlain 1: aktif dalam tanya jawab, tidak ikut mengemukakan gagasan atau ide, kurang menghargai pendapat siswa lain 1. Instrumen Penilaian Psikomotorik a. Penilaian Kinerja Rubrik: Rubrik ini digunakan sebagai acuan untuk menilai kinerja siswa pada waktu mengerjakan tugas tugas dan kerja ilmiah Skor Kemampuan/keterampilan yang dinilai Skor 5 Siswa mempunyai pemahaman yang jelas tentang maksud tugas yang diberikan. 4 Siswa membutuhkan sedikit bantuan untuk memahami tujuan kegiatan, tugas atau lks. 3 Siswa membutuhkan bantuan secukupnya untuk memahami tujuan kegiatan, tugas atau percobaan, serta dalam mengorganisasikan kerjanya 2 Siswa banyak bergantung pada bantuan dan dukungan agar mampu memahami tujuan tugas/ kegiatan yang diberikan, dan melakukannya. Kemampuan mengorganisasi tugas, kerja, atau kegiatan Ia mampu mengorganisasikan tugas dengan cara yang logis sesuai dengan suruhan yang diberikan. Ia mampu mengikuti instruksi, tapi membutuhkan beberapa bantuan dalam mengembangkan langkah kerja/ kegiatan yang logis Ia mampu mengikuti tugas/instruksi jika diberikan sejumlah bantuan yang berarti Bantuan tetap dibutuhkan walaupun dalam instruksi yang sederhana. Ketidaktepatan dalam penjabaran matematis, konsep fisika atau unsur-unsur hasil kerja lainnya. Ketepatan melaksanakan tugas siswa mengamati, mengukur, mencatat dan melakukan kegiatan-kegiatan lainnya dengan benar dan aman. Pengerjaan, penjabaran rumus, dan hasil kegiatan lainnya pada umumnya memuaskan, tapi masih ada kesalahan dalam ketepatan mencatat atau membahas. Siswa banyak melakukan kesalahan, Pengerjaan, penjabaran rumus, dan hasil kegiatan lainnya Banyak penjabaran matematis, konsep fisika atau hasil kerja lainnya yang tidak diperhatikan. 6
1 Siswa tidak mampu mengikuti suruhan/instruksi dari tugas yang diberikan. Tidak memahami tujuan kegiatan, tugas atau LKS yang diberikan serta tidak mampu melaksanakan walaupun dengan bantuan. Penjabaran matematis, konsep fisika atau hasil kerja lainnya tidak benar atau relevan dengan tugasnya b. Lembar Penilaian Kinerja No. Nama Siswa Tugas Diskusi LKS 1. 2. 3. 4. 5. c. Lembar Penilaian Diskusi d. Rubrik : digunakan untuk menilai kegiatan diskusi Nilai 5 : Bila siswa berperan aktif dalam diskusi baik bertanya maupun menjawab, mampu mengajukan pertanyaan tingkat tinggi dan ide-ide baru. Nilai 4 : Siswa aktif dalam diskusi baik bertanya maupun menjawab mampu mengajukan pertanyaan tingkat tinggi tapi tidak ada ide baru. Nilai 3 : Siswa aktif dalam diskusi baik bertanya maupun menjawab, mampu mengajukan pertanyaan tingkat rendah. Nilai 2 : Siswa kurang aktif dalam diskusi hanya sesekali bertanya. Nilai 1 : Siswa pasif dan tida mengajukan pertanyaan maupun memberikanjawaban 7
LEMBAR KEGIATAN SISWA Nama : Kelas : Kelompok : Kegiatan 1 Tujuan : Menemukan hubungan usaha dengan energi kinetik 1. Perhatikan gambar di bawah! Posisi awal F v 1 v 2 Posisi akhir v 2 Δx 2. Berikan penjelasan untuk gambar di atas, berdasarkan konsep fisika yang sudah di bahas! 3. Apakah berlaku hukum newton pada gambar diatas? Tuliskan persamaannya! Kemudian kalikan dengan! 4. Ambil nilai yang didapat dari langkah no.3 kemudian substitusikan ke rumus GLBB! 5. Substitusikan persamaan yang didapat dari langkah 4 ke langkah no.3 sehingga didapat hubungan antara usaha dengan energi kinetik! 6. Tuliskan kesimpulan! 8
Kegiatan 2 Tujuan : Menemukan hubungan usaha dengan energi potensial gravitasi 1. Perhatikan gambar berikut! Δh h 2 h 1 2. Permukaan bidang miring licin, dan benda dipindahkan ke atas dengan kecepatan konstan, gaya apa saja yang bekerja pada benda? 3. Sebesar apa perpindahan benda pada bidang miring? 4. Apakah perpindahan benda searah dengan gaya yang bekerja pada benda? Tuliskan persamaan usaha untuk gambar diatas? Hubungkan dengan persamaan energi potensial! 5. Tuliskan kesimpulan! 9
ESAI Jawablah pertanyaan dibawah dengan tepat! 1. Perhatikan gambar disamping! Dua orang siswa A dan B menarik peti yang terletak pada lantai dengan arah 37 dan 60 terhadap lantai. Tentukan usaha yang dilakukan oleh siswa A dan B jika besarnya gaya kedua siswa tersebut 10 dan 12 dan peti berpindah ke kanan sejauh 4! 2. Tiga benda = 2, = 4 dan = 3 terletak di tangga seperti pada gambar disamping. Tiap tangga ketinggiannya 30. Jika energi potensial massa B bernilai nol maka tentukan energi potensial dan! 3. Untuk dapat bergerak dengan kecepatan 5 / sebuah benda harus diberi energi 125,6. Berapakah energi tambahan yang harus diberikan pada benda agar kecepatannya menjadi 10 /! 4. Sebuah bola besi bermassa 20 jauth bebas dari ketinggian 4 diatas hamparan pasir. Sesampainya di permukaan pasir bola besi tersebut bisa masuk sedalam 5 gaya tahan pasir terhadap bola!. Berapakah 5. Sebuah balok bermassa 4 memiliki kecepatan 15 /. Kemudian balok tersebut melewati bidang kasar sejauh 14,4 sehingga kecepatannya menjadi 9 /. Berapakah besar gaya yang bekerja pada balok tersebut! 10