RENCANA PELAKSANAAN PELAJARAN

GUIDED DISCOVERY

Oleh : Hendra Wahyu Bhantara

(053184232)

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2006

RENCANA PELAKSANAAN PELAJARAN

Satuan Pelajaran : Sekolah Menengah Pertama (SMP)

Mata Pelajaran : Sains Fisika

Pokok Bahasan : Tekanan Zat Cair

Sub Pokok Bahasan : Hukum Archimedes

Kelas / Semester : VII / 1

Alokasi Waktu : 1 x 45 menit

I. STANDART KOMPETENSI

Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam

menyelesaikan masalah.

II. KOMPETENSI DASAR

Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan

dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

III. INDIKATOR

1. Mendeskripsikan hukum Archimedes nelalui percobaan sederhana

serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

2. Menunjukkan beberapa produk tegnologi dalam kehidupan sehari-

hari berhubungan dengan konsep benda terapung, melayang, dan

tenggelam.

IV. SUB INDIKATOR

Setelah melakukan pembelajaran ini diharapkan siswa dapat:

1. Menyebutkan secara benar bunyi hukum Archimedes.

2. Menjelaskan perbedaan peristiwa terapung, melayang dan

tenggelam.

3. Menentukan besarnya gaya tekan ke atas yang dialami oleh benda

yang dimasukkan ke dalam zat cair.

4. Menjelaskan pengaruh massa jenis zat cair terhadap gaya tekan ke

atas.

5. Menjelaskan hubungan antara massa jenis zat cair dengan gaya tekan

ke atas.

6. Menjelaskan gaya tekan ke atas yang paling besar yang dialami oleh

suatu benda jika dimasukkan ke dalam zat cair yang berbeda-beda.

V. PENGALAMAN BELAJAR

1. Menggali informasi dari bacaan untuk menunjukkan hukum

Archimedes dalam kelompok.

2. Melakukan percobaan untuik menunjukkan hukukm Archimedes

dalam kelompok.

3. Menganalisis hasil percobaan serta melakukan diskusi kelompok

untuk menyimpulkan hasilnya.

4. Mendiskusikan hasil percobaan tentang peirstiwa terapung,

melayang dan tenggelam.

5. Menyusun hasil percobaan.

6. Mempresentasikan atau mengkomunikasikan hasil percobaan.

VI. MODEL PEMBELAJARAN

1. Model Pembelajaran : Guided Discovery

2. Strategi : Rotating Station

3. Metode : Tanya Jawab, Diskusi, Eksperimen

VII. SUMBER PEMBELAJARAN

1. Buku Siswa Tentang Hukum Archimedes.

2. Lembar Kegiatan Siswa (LKS)

VIII. ALAT DAN BAHAN

1. Telur

2. Larutan garam

3. Gelas

4. Sendok

5. Besi berongga

6. Besi tak berongga

7. Air

IX. KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR

1. Pendahuluan

1) Guru meminta siswa memasukkan botol aqua yang telah

dimodifikasi lalu diisikan air secara penuh ke dalam bak air

yang telah diisikan air. Setelah itu siswa disuruh meniup botol

aqua tadi secara perlahan sampai air yang berada dalam botol

keluar. Lalu timbul masalah: “Mengapa suatu benda bisa

terapung, tenggelam, dan terapung?”.

2) Guru menyampaikan tujuan pembelajaran

Mendeskripsikan hukum Archimedes nelalui percobaan

sederhana serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Menunjukkan beberapa produk tegnologi dalam kehidupan

sehari-hari berhubungan dengan konsep benda terapung,

melayang, dan tenggelam.

2. Kegiatan Inti

1) Guru membagi siswa menjadi 3 kelompok yang heterogen

dimana masing-masing kelompok terdiri dari 6 orang.

2) Untuk memahami konsep hukum Archimedes dan konsep

terapung, melayang, atau tenggelam, siswa diminta

mengerjakan kegiatan yang ada dalam LKS. Dimana

(1) Station I

Siswa melakukan kegiatan memasukkan telur ke dalam

gelas berisi air. Hasil pengamatan siswa menunjukkan

bahwa telur tenggelam dan terlihat bahwa tinggi

permukaan air bertambah karena sebagian volume air

terdesak oleh telur yang dimasukkan dalam air tersebut.

(2) Station II

Siswa melakukan kegiatan memasukkan telur ke dalam

gelas berisi larutan garam yang agak pekat. Hasil

pengamatan menunjukkan bahwa telur melayang dan

terlihat bahwa tinggi larutan permukaan larutan garam

bertambah karena sebagian volume larutan garam

terdesak oleh telur yang dimasukkan larutan garam

tersebut.

(3) Station III

Siswa melakukan kegiatan memasukkan telur ke dalam

gelas berisi larutan garam yang sangat pekat. Hasil

pengamatan menunjukkan bahwa telur terapung dan

terlihat bahwa tinggi permukaan larutan garam

bertambah karena sebagian volume larutan garam

terdesak oleh telur yang dimasukkan ke dalam larutan

garam tersebut.

Gambar hasil pengamatan I

Gambar hasil pengamatan II

3) Setiap kelompok melakukan kegiatan di masing-masing station

yang dilakukan dengan cara rotating station.

4) Setelah semua station terlewati, tiap kelompok berdiskusi

untuk menganalisis hasil pengamatan. Dan dari hasil diskusi di

dapatkan:

(1) Peristiwa Tenggelam

Benda dikatakan tenggelam dalam zat cair bila seluruh

bagian benda tercelup dalam zat cair dan benda

menyentuh dasar permukaan zat cair.

Hal ini dapat digambarkan:

Benda akan tenggelam dalam zat cair bila:

a. Berat benda lebih besar daripada gaya ke atas

Wbenda > FA

b. Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis

zat cair

Ρbenda > ρzat cair

(2) Peristiwa Melayang

Gambar hasil pengamatan III

Telur tenggelam dalam air

FA

Wbenda

Benda dikatakan melayang dalam zat cair bila benda

berada diantara permukaan dan dasar zat cair.

Benda akan melayang dalam zat cair bila:

a. Berat benda sama dengan besar gaya ke atas

Wbenda = FA

b. Massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair

ρbenda = ρzat cair

(3) Peristiwa Terapung

Benda dikatakan terapung dalam zat cair bila sebagian

atau seluruh bagian benda muncul di permukaan zat cair.

Benda akan terapung dalam zat cair bila:

a. Berat benda lebih kecil daripada besar gaya ke atas

Wbenda < FA

b. Massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis

zat cair

ρbenda < ρzat cair

5) Dari hasil percobaan, siswa dapat mengeskripsikan bunyi

hukum Archimedes yaitu:

Telur melayang dalam larutan garam agak pekat

FA

Wbenda

Telur mengapung dalam larutan garam sangat pekat

FA

Wbenda

“Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair baik sebagian

atau seluruhnya, akan mendapat gaya tekan ke atas dengan

berat zat cair yang dipindahkan (didesak oleh benda tersebut)”.

Dan secara matematis dapat dirumuskan:

FA = V x ρ x g

Dengan:

FA = gaya tekan ke atas (N)

V = volume zat cair yang didesak

= volume benda yang tercelup (m3)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = konstanta gravitasi (N/kg)

6) Salah satu kelompok diminta mempresentasikan hasil

percobaannya dan kelompok lain menanggapinya.

7) Guru memberikan contoh soal tentang hukum Archimedes:

(1) Sekeping tembaga mempunyai volume 40 cm3 di dalam

minyak terpentin beratnya 0,04 N. Jika massa jenis

minyak terpentin 890 kg/m3, besar gaya apungnya

adalah…………(g = 10 m/s2)

Penyelesaian:

Diketahui : Vt = 40 cm3 = 4 x 10-5 m3

W = 0,04 N

ρc = 890 kg/m3

g = 10 m/s2

Ditanya : FA =……..?

Dijawab : FA = Vt x ρc x g

= 4 x 10-5 m3 x 890 kg/m3 x 10 m/s2

= 0,356 N

Jadi besar gaya apungnya dalah 0,356 N

3. Penutup

1) Guru membimbing siswa merangkum pelajaran hari ini.

Rangkuman:

Bunyi hukum Archimedes: ”Suatu benda yang dicelupkan ke

dalam zat cair sebagian atau seluruhnya, akan mendapat gaya

tekan ke atas sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.

(didesak oleh benda tersebut)”.

Dan secara matematis dapat dirumuskan:

FA = V x ρ x g

Jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair maka akan

mengalami tiga kemungkinan yaitu:

(1) Terapung

Terjadi jika sebagian atau seluruh bagian benda muncul

dipermukaan zat cair dan memenuhi syarat:

a. Berat benda lebih kecil daripada besar gaya ke atas

Wbenda < FA

b. Massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis

zat cair.

ρbenda < ρzat cair

(2) Melayang

Terjadi jika benda yang dimasukkan ke dalam zat cair

berada diantara permukaan dan dasar dari zat cair dan

memenuhi syarat:

a. Berat benda sama dengan besar gaya ke atas

Wbenda = FA

b. Massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair.

ρbenda = ρzat cair

(3) Tenggelam

Terjadi jika benda yang dimasukkan ke dalam zat cair

berada di dasar dari at cair dan memenuhi syarat:

a. Berat benda lebih besar daripada besar gaya ke atas

Wbenda > FA

b. Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis

zat cair.

ρbenda > ρzat cair

2) Guru memberikan evaluasi kepada siswa:

LEMBAR KEGIATAN SISWA

Satuan Pendidikan : Sekolah Menengah Pertama (SMP)

Mata Pelajaran : Fisika

Judul : Hukum Archimedes

Kelas / Semester : VII / 1

I. Setelah melakukan percobaan siswa dapat:

Menjelaskan konsep melayang, terapung, dan tenggelam.

II. Alat dan Bahan

1. Air

2. Telur

3. Larutan garam

4. Gelas

5. Sendok

III. Proses Kerja

1. Rancangan percobaan

2. Langkah-langkah percobaan

1) Station I

(1) Apabila telur dimasukkan ke dalam gelas berisi air, apa

yang terjadi pada telur? Mengapa demikian?

(2) Merapikan alat dan bahan yang telah digunakan kembali

ke keadaan semula.

2) Station II

telur

Zat cair Zat cair

(1) Mengukur massa jenis zat cair (larutan garam)

menggunakan hydrometer.

(2) Apabila telur dimasukkan ke dalam gelas yang berisi

larutan garam agak pekat, apa yang terjadi pada telur

tersebut? Mengapa demikian?

(3) Merapikan alat dan bahan yang telah digunakan

kembali.

3) Station III

(1) Mengukur massa jenis zat cair (larutan garam)

menggunakan hydrometer.

(2) Apabila telur dimasukkan ke dalam gelas yang berisi

larutan garam pekat, apa yang terjadi pada telur

tersebut? Mengapa demikian?

(3) Merapikan alat dan bahan yang telah digunakan

kembali.

3. Menuliskan data hasil pengamatan kemudian menganalisisnya:

Station Jenis zat cair Massa jenis Gambar hasil

pengamatan

Keadaan telur

I Air

II Larutan garam

III Larutan garam

4. Menyimpulkan hasil percobaan

Kesimpulkan:

Terapung:

………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

…………………………………………………………….

Melayang:

………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

……………………………………………………………

Tenggelam:

………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

…………………………………………………………….

Deskripsi bunyi hukum Archimedes berdasarkan percobaan:

………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

……………………………………………………………………….

LEMBAR EVALUASI SISWA

(1) Bagimanakah bunyi hukum

Archimedes?

(2) Bagaimanakah pengaruh

massa jenis zat cair terhadap gaya tekan ke atas yang dialami oleh suatu

benda yang dimasukkan ke dalam zat cair?

(3) Sekeping perak volumenya

60 cm3. Di dalam minyak terpentin 0,05 N. Jika massa jenis minyak

terpentin 890 kg/m3, besar gaya apungnya adalah……..

(4) Benda yang massanya 8 kg dan volumenya 10.000 cm3 dimasukkan dalam

air yang massa jenisnya 1 gr/cm3. Tentukan volume benda yang tercelup

dalam air!

(5) Bagaimanakah hubungan antara volume suatu benda terhadap gaya tekan

ke atas?

(6) Tiga buah benda memiliki

volume yang sama yaitu 80 cm3. Benda 1 dimasukkan ke dalam minyak

terpentin, benda 2 dimasukkan ke dalam air dan benda 3 dimasukkan

bensin. Dari ketiga benda tersebut manakah yang memiliki gaya tekan ke

atas yang paling besar?

(petunjuk: ρminyak terpentin = 890 kg/m3; ρbensin = 680 kg/m3, ρair = 1000 kg/m3).

(7) Mengapa berat benda di

dalam air lebih kecil daripada beratnya di udara?

(8) Sebutkan alat atau benda

yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Archimedes!

JAWABAN EVALUASI

(1) Bunyi hukum Archimedes:

”Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair sebagian atau seluruhnya,

akan mendapat gaya tekan ke atas, yang besarnya sama dengan berat zat

cair yang dipindahkan.(didesak oleh benda tersebut)”.

(2) Pengaruh massa jenis zat cair terhadap gaya tekan ke atas yaitu semakin

besar massa jenis suatu zat cair maka semakin besar pula gaya tekan ke

atas yang dialami oleh benda yang dimasukkan ke dalam zat cair tersebut.

(3) Diketahui : Vp = 60 cm3

= 6 x 10-5 m3

ρc = 890 kg/m3

g = 10 m/s2 Vb

Ditanya : FA =……….?

Dijawab : FA = Vp x ρc x g

= 6 x 10-5 m3 x 890 kg/m3 x 10 m/s2 = 0,534 N

Jadi besar gaya apungnya adalah 0,534 N

(4) Diketahui : m = 8 2k=g =

8000 gr

V = 10.000 cm3

ρ = 1 g/cm3

Ditanya : volume benda yang tercelup =……….?

Dijawab :

Jadi volume benda yang tercelup adalah 8000 cm3

(5) Hubungan antara volume

suatu benda terhadap gaya tekan gaya ke atas adalah berbanding lurus.

Yaitu semakin besar volume suatu benda maka semakin besar pula gaya

tekan ke atas zat cair tersebut.

(6) Diketahui : V masing-

masing benda = 80 cm3

= 8 x 10-5 m3

ρterpentin = 890 kg/m3

ρair = 1000 kg/m3

ρbensin = 680 kg/m3

g = 10 m/s2 Vb

Ditanya : FA paling besar =……….?

Dijawab :

FA benda I = Vb x ρc x g

= 8 x 10-5 m3 x 890 kg/m3 x 10 m/s2 = 0,712 N

FA benda II = Vb x ρc x g

= 8 x 10-5 m3 x 1000 kg/m3 x 10 m/s2 = 0,8 N

FA benda III = Vb x ρc x g = 8 x 10-5 m3 x 680 kg/m3 x 10 m/s2 = 0,544 N

Jadi gaya tekan ke atas yang dialami benda yang terbesar adalah benda yang dimasukkan ke dalam air.

(7) Berat benda di air lebih kecil

daripada beratnnya di udara karena adanya gaya tekan ke atas dari air.

(8) Contoh alat / benda yang

prinsip kerjanya berdasarkan prinsip kerja hukum Archimedes, yaitu:

- galangan kapal

- jembatan pontoon

- balon udara

- kapal laut