Download - Rpp bab 1 kinematika dengan analisis vektor

Created by VieluvInF (Nispi Hariyani R.)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

KINEMATIKA DENGAN ANALISIS VEKTOR

Nama Sekolah : SMAN 6 Banjarmasin

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas : XI

Tapel/Semester : 2012-2013/I

Alokasi Waktu : 6 x 45 menit

Jumlah Pertemuan : 3

Standar Kompetensi

1. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik

Kompetensi Dasar

1.1 Menganalisis besaran fisika pada gerak dengan kecepatan dan percepatan

konstan.

PERTEMUAN PERTAMA

Alokasi Waktu: 2 x 45 menit

A. Indikator

1. Kognitif

a. Produk

Memecahkan masalah sederhana berkaitan kinematika gerak pada bidang

b. Proses

1) Menganalisis besaran perpindahan, kecepatan dan percepatan pada

bidang dengan menggunakan vektor

2) Menganalisis karakteristik gerak suatu benda dengan pendekatan grafis

2. Afektif

a. Keterampilan sosial: Bertanya, mengemukakan ide, dan menjadi

pendengar yang baik.

b. Perilaku Berkarakter: Jujur, mandiri, tanggung jawab dan membantu

teman.

B. Tujuan Pembelajaran

1. Kognitif

a. Produk

1) Siswa dapat menyebutkan definisi besaran posisi, jarak, perpindahan,

kecepatan rata-rata, kecepatan sesaat, percepatan rata-rata dan

percepatan sesaat

2) Siswa dapat menggunakan persamaan kinematika untuk gerak pada

bidang untuk memecahkan masalah sederhana.


b. Proses

1) Siswa dapat menentukan besaran posisi, perpindahan, kecepatan dan

percepatan suatu benda pada bidang dengan analisis vektor.

2) Siswa dapat menganalisa karakteristik gerak suatu benda dengan

menggunakan pendekatan grafis.

2. Afektif

a. Keterampilan sosial: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat

pada siswa, paling tidak siswa dinilai membuat kemajuan dalam

menunjukkan keterampilan sosial bertanya, mengemukakan ide, dan

menjadi pendengar yang baik.

b. Perilaku Berkarakter: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat


menunjukkan karakter jujur, mandiri, tanggung jawab dan membantu

teman yang membutuhkan.

C. Materi Pelajaran

Posisi, Kecepatan, dan Percepatan pada Gerak dalam Bidang

1. Vektor Posisi

Posisi suatu partikel untuk gerak benda pada suatu

bidang dinyatakan oleh dan .

Dengan demikian suatu vektor posisi dalam bidang, ,

dapat dinyatakan dalam vektor-vektor satuan i dan j

sebagai:

(1-1)

2. Perpindahan

Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi

suatu partikel pada waktu tertentu. Perpindahan

termasuk besaran vektor, yang dapat dinyatakan

dengan:

(1-2)

3. Kecepatan

Kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata adalah hasil bagi perpindahan

dengan selang waktu yang diperlukan

(1-3)

(1-4)

Kecepatan sesaat. Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata suatu partikel

pada selang waktu mendekati nol, ditulis atau .

Gambar 1. Titik P dinyatakan

dengan vektor posisi 𝑂𝑃 atau 𝒓

Gambar 2. Perpindahan 𝑆 atau 𝒓


(1-5)

Menentukan posisi dari fungsi kecepatan.

Jika fungsi kecepatan terhadap waktu diberikan maka posisi

partikel dapat ditentukan dengan mengintegralkan

fungsi terhadap peubah waktu .

∫ (1-6)

Menentukan jarak/ perpindahan dari grafik v-t

Dari grafik di samping, besar jarak/ perpindahan

suatu partikel dapat ditunjukkan oleh luas yang

diarsir.

4. Percepatan

Percepatan rata-rata. Percepatan rata-rata adalah hasil bagi perubahan

kecepatan dengan selang waktunya.

(1-7)

Percepatan sesaat. Percepatan sesaat adalah percepatan rata-rata suatu

partikel pada selang waktu mendekati nol, ditulis atau .

(1-8)

Percepatan sesaat juga merupakan turunan kedua dari perpindahan terhadap

Waktu, ditulis:

(1-9)

Menentukan kecepatan dari fungsi percepatan.

Jika fungsi percepatan terhadap waktu diberikan maka kecepatan

partikel dapat ditentukan dengan mengintegralkan fungsi terhadap

peubah waktu .

∫ (1-10)

D. Alat/Bahan/Media/Sumber Belajar

Alat : Alat tulis dan peralatan lainnya yang relevan dengan

kegiatan belajar mengajar

Bahan : Modul Kinematika dengan Analisis Vektor dan LKS 1

Media : Papan tulis

Sumber Belajar :

1. Fisika 1A untuk SMA kelas X Semester 1(Marthen Kanginan).

Penerbit: Erlangga

2. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA Kelas X (Marthen Kanginan).

Penerbit: Erlangga

Gambar 3. Grafik hubungan v dengan t


E. Strategi/ Metode/ Model Pembelajaran

Strategi Pembelajaran: Membuat catatan dan mengikuti langkah-langkah

Metode Pembelajaran: Demonstrasi, tanya jawab, dan penugasan dalam

kelompok kecil

Model Pembelajaran: Direct Instruction dan Cooperative Learning tipe STAD

F. Langkah/Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan Aktivitas Siswa/Guru Waktu

Pendahuluan Apersepsi, motivasi, dan menyampaikan tujuan

pembelajaran pada siswa

a. Mengucapkan salam,berdoa, mengecek

kehadiran dan kesiapan belajar siswa

b. Guru mencek kemampuan prasyarat untuk

mengingatkan siswa mengenai materi Vektor

dan Gerak Lurus yang telah dipelajari di kelas

X, akan berkaitan pada materi yang akan

dibahas

c. Memotivasi siswa dengan meminta salah satu

dari siswa melakukan gerakan berjalan di lantai

dari satu posisi ke posisi lainnya. Seorang siswa

lainnya diminta membuat arah vektor posisi dan

perpindahan menggunakan tali rafia. Siswa

lainnya diminta mengamati dengan seksama

d. Membimbing siswa untuk mengajukan

pertanyaan:

- Bilamanakah benda dapat dikatakan bergerak

- Jelaskan perbedaan antara posisi, jarak, dengan

perpindahan

- Bagaimana menyatakan vektor posisi

- Bagaimana menyatakan vektor perpindahan

e. Guru menyampaikan judul dan cakupan materi

sesuai silabus

f. Guru mengkomunikasikan tujuan pembelajaran

dan KD yang harus terpenuhi.

± 10 menit

Inti

a. Eksplorasi

b. Elaborasi

1. Mendemonstrasikan pengetahuan atau

keterampilan

a. Guru menyajikan informasi tentang Posisi,

Kecepatan, dan Percepatan pada Gerak dalam

Bidang.

b. Dipandu LKS 1, guru mendemonstrasikan

prosedur menyelesaikan soal no. 1 dimulai dari

mengidentifikasi besaran yang diketahui,

variabel yang ditanyakan, strategi penyelesaian,

dan penyelesaian.

2. Membimbing pelatihan berkelompok

a. Guru membagi siswa menjadi beberapa

kelompok (4-5 orang anggota)

b. Guru membagikan LKS pada tiap kelompok

dan meminta mereka mendiskusikan LKS 1

± 70 menit


c. Konfirmasi

soal no. 3

c. Guru membimbing siswa dalam kegiatan 3b.

3. Mengecek pemahaman dan memberikan umpan

balik

Guru mengecek pemahaman siswa dan memberi

umpan balik yang sesuai terhadap pengetahuan atau

keterampilan yang telah atau belum dikuasai siswa

melalui tanya jawab saat siswa mengerjakan soal.

4. Memberikan kesempatan untuk pelatihan

lanjutan dan penerapan a. Guru memberikan persoalan fisika lain yang

serupa dengan persoalan pada tahap 2b atau 3b

(soal LKS 1 no 2, 4, dan 5)

b. Guru menugaskan perwakilan kelompok untuk

mempresentasikan hasil diskusinya tersebut.

c. Guru memberi kesempatan bertanya kepada

siswa dan menanggapinya.

Penutup

Merangkum, mengevaluasi dan menutup

pembelajaran

a. Membimbing siswa untuk merangkum

pembelajaran dan menemukan jawaban dari

permasalahan awal yang diberikan.

b. Membimbing siswa mengevaluasi pembelajaran

c. Mengecek pemahaman siswa dengan memberikan

kuis dari lembar penilaian (dijadikan PR jika waktu

tidak mencukupi)

d. Mengingatkan siswa untuk mempelajari materi

selanjutnya.

± 10 menit

G. Penilaian Hasil Belajar

LP Produk dan Proses

PERTEMUAN KEDUA


A. Indikator

1. Kognitif

1) Produk

Menerapkan persamaan kinematika GMBB dalam masalah sederhana

2) Proses

Menentukan besar posisi sudut, kecepatan sudut, atau percepatan sudut

sebagai fungsi besaran terhadap waktu dengan teknik turunan atau integrasi

2. Afektif




teman.



1. Kognitif

a. Produk

1) Siswa dapat menyebutkan definisi dari posisi sudut, kecepatan sudut

rata-rata, kecepatan sudut sesaat dan percepatan sudut

2) Siswa dapat menggunakan persamaan kinematika pada GMBB untuk

memecahkan masalah sederhana

B. Proses

1) Siswa dapat menunjukkan besar kecepatan sudut sesaat dari kemiringan

grafik -t

2) Siswa dapat menunjukkan besar percepatan sudut dari kemiringan grafik

-t

3) Siswa dapat menentukan posisi sudut, kecepatan sudut, atau percepatan

sudut sebagai fungsi besaran terhadap waktu dengan teknik turunan atau

integrasi.

2. Afektif

1) Keterampilan sosial: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada

siswa, paling tidak siswa dinilai membuat kemajuan dalam menunjukkan

keterampilan sosial bertanya, mengemukakan ide, dan menjadi pendengar

yang baik.

2) Perilaku Berkarakter: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat


menunjukkan karakter jujur, mandiri, tanggung jawab dan membantu teman

yang membutuhkan.

C. Materi Pelajaran

Posisi, Kecepatan, dan Percepatan Sudut pada Gerak Melingkar

Analogi pada gerak lurus, pada gerak melingkar juga terdapat tiga besaran dasar,

yaitu posisi sudut kecepatan sudut , dan percepatan sudut .

1. Kecepatan sudut

Kecepatan sudut rata-rata. Kecepatan sudut rata-

rata didefinisikan sebagai hasil bagi perpindahan

sudut dengan selang waktu tempuhnya .

(2-1)

Kecepatan sudut sesaat. Kecepatan sudut sesaat

didefinisikan sebagai turunan pertama dari fungsi

posisi sudut terhadap waktu .

(2-2)

Menentukan besar kecepatan sudut sesaat dari kemiringan grafik

Gambar 1. Kemiringan grafik

menunjukkan besarnya

kecepatan sudut


Kecepatan sudut sesaat dapat ditentukan dari kemiringan grafik fungsi posisi

sudut terhadap waktu (grafik ). Secara matematis dituliskan sebagai

ta (2-3)

Menentukan posisi sudut dari fungsi kecepatan sudut

Dari hubungan kecepatan sudut sebagai turunan fungsi posisi sudut, diperoleh

penurunan rumus sebagai berikut:

∫

(2-4)

2. Percepatan sudut

Menentukan besar percepatan sudut dari

kemiringan grafik

Besar percepatan sudut sesaat dapat ditentukan

dari kemiringan grafik fungsi kecepatan sudut

terhadap waktu (grafik ), atau di tulis:

ta (2-5)

Percepatan sudut sesaat sebagai turunan dari fungsi kecepatan sudut

Percepatan sudut adalah turunan pertama dari fungsi kecepatan sudut terhadap

waktu atau turunan kedua dari fungsi posisi sudut terhadap waktu.

(2-6)

Menentukan kecepatan sudut dari fungsi percepatan sudut

Pada gerak melingkar, kecepatan sudut dapat ditentukan dengan

mengintegrasikan fungsi percepatan sudut , yang memberikan hasil:

∫

(2-7)




Bahan : Modul Kinematika dengan Analisis Vektor dan LKS 2 dan 3

Media : Papan tulis dan alat peraga jam dinding

Sumber Belajar :

1. Fisika 1A untuk SMA kelas X Semester 1(Marthen Kanginan).

Penerbit: Erlangga

2. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA Kelas X (Marthen Kanginan).

Penerbit: Erlangga



Gambar 2. Kemiringan grafik

menunjukkan besarnya

percepatan sudut



kelompok kecil

Model Pembelajaran: Direct Instruction dan Cooperative Learning

F. Langkah/Kegiatan Pembelajaran




a. Mengucapkan salam,berdoa, mengecek



mengingatkan siswa mengenai materi

sebelumnya yang telah dipelajari akan berkaitan

pada materi yang akan dibahas

c. Memotivasi siswa dengan menunjukkan

pergerakan jarum jam dinding, Siswa diminta

mengamati dengan seksama


pertanyaan:

- Bagaimana bentuk lintasan jarum jam dinding

- Termasuk gerak apakah perputaran jarum jam

dinding

- Bagaimana menjelaskan perbedaan gerakan

jarum detik, menit dan jam dari jam dinding

itu


sesuai silabus



± 10 menit

Inti

a. Eksplorasi

b. Elaborasi


keterampilan

a. Melalui tanya jawab guru menyajikan informasi

tentang Posisi, Kecepatan, dan Percepatan sudut

pada melingkar.

b. Dipandu LKS 2 Analogi Persamaan GLBB pada

GMBB, guru mendemonstarsikan cara

mengintegralkan fungsi kecepatan sudut

terhadap waktu (kegiatan Mari Membuktikan no

1)

c. Dipandu LKS 3. Guru mendemonstrasikan

prosedur penyelesaian soal no. 2

2. Membimbing pelatihan berkelompok

a. Guru membimbing pelatihan awal dengan

meminta siswa berkelompok (anggota 4-5

orang) mengisi titik-titik pada tabel yang

disediakan di LKS 2, dan melakukan kegiatan

Mari Membuktikan no 2

b. Perwakilan siswa diminta maju ke depan

menyajikan hasil kelompoknya, kelompok lain

diminta membandingkan

± 30 menit


c. Konfirmasi

c. Guru membagikan LKS 3 pada tiap kelompok

dan meminta mereka mendiskusikan LKS 3 soal

no. 3

d. Guru membimbing siswa dalam kegiatan 3c.


balik






lanjutan dan penerapan a. Guru memberikan persoalan fisika lain yang

serupa dengan persoalan pada tahap 2c atau 3c

(soal LKS 3 no 1dan 4)

b. Guru menugaskan perwakilan kelompok untuk


c. Guru memberi kesempatan bertanya kepada


Penutup


pembelajaran





c. Mengecek pemahaman siswa dengan

memberikan tugas lembar penilaian (dijadikan

PR jika waktu tidak mencukupi)


selanjutnya.

± 5 menit


LP Produk dan Proses

PERTEMUAN KETIGA


A. Indikator

1. Kognitif

a. Produk

1) Menyelesaikan permasalahan terkait gerak relatif benda

2) Menerapkan persamaan gerak parabola untuk menyelesaikan

permasalahan sederhana

b. Proses

1) Menganalisis besaran perpindahan dan kecepatan pada gerak parabola

dengan menggunakan vektor

2) Melakukan penyelidikan untuk mengenali karakteristik gerak parabola.


2. Psikomotor

Merangkai eksperimen karakteristik gerak parabola

3. Afektif




teman.


1. Kognitif

b. Produk

1) Siswa dapat menyelesaikan permasalahan terkait gerak relatif benda.

2) Dengan menggunakan persamaan gerak parabola, siswa dapat

menyelesaikan berbagai permasalahan yang diberikan

C. Proses

1) Siswa dapat menganalisis besaran perpindahan dan kecepatan pada gerak

parabola dengan menguraikan vektor-vektornya

2) Diberikan LKS eksperimen, siswa dapat merencanakan penyelidikan

bagaimana karakteristik gerak parabola, dan mengetahui pengaruh sudut

elevasi terhadap ketinggian maksimum dan jarak terjauhnya.

(merumuskan hipotesis, mengidentifikasi variabel, dan DOV)

3) Diberikan data pengamatan, siswa dapat melakukan interpretasi data

(menganalisis data dan membuat kesimpulan)

2. Psikomotor

Diberikan alat dan bahan, siswa dapat merangkai eksperimen karakteristik

gerak parabola tersebut sesuai dengan rincian tugas kinerja yang ditentukan.

3. Afektif

a. Keterampilan sosial: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat


menunjukkan keterampilan sosial bertanya, mengemukakan ide, dan

menjadi pendengar yang baik.

b. Perilaku Berkarakter: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat


menunjukkan karakter jujur, mandiri, tanggung jawab dan membantu

teman yang membutuhkan.

C. Materi Pelajaran

Gerak Parabola

1. Kecepatan Relatif

Kecepatan bersifa relatif, sehingga acuan terhadap pengukuran kecepatan

harus dinyatakan dengan jelas. Pengamat yang berbeda acuan umumnya


memberikan hasil pengukuran yang berbeda untuk benda sama yang bergerak.

Kecepatan relatif A terhadap B (ditulis ) adalah selisih antara kecepatan

relatif A terhadap acuan bersama C (ditulis ) dengan kecepatan relatif B

terhadap acuan bersama C (ditulis ).

(3-1)

Umumnya, sebagai acuan bersama adalah tanah.

2. Gerak Parabola

Gerak parabola adalah resultan perpindahan suatu benda yang serentak

melakukan gerak lurus beraturan pada arah horizontal dan gerak lurus berubah

beraturan pada arah vertikal. Tiap gerak tersebut tidak saling mempengaruhi

sehingga bola yang dijatuhkan bebas dan bola yang dilemparkan horizontal

pada saat bersamaan akan tiba di tanah pada saat yang bersamaan pula.

Dalam menganalisis gerak parabola, ada 3 asumsi berikut:

a. Percepatan jatuh bebas g memiliki besar yang konstan.

b. Pengaruh hambatan udara diabaikan.

c. Rotasi bumi tidak mempengaruhi gerakan.

Tabel 1. Besaran-besaran pada gerak parabola

Besaran Sumbu X Sumbu Y

Kecepatan awal

Perpindahan

Waktu

Percepatan

Kecepatan akhir

Persamaan Kecepatan

Persamaan perpindahan

GLB

(3-2)

(3-4)

GLBB

(3-3)

(3-5)

Gambar 1. Lintasan gerak parabola


Persamaan kecepatan di titik sembarang

Jika benda di lempar dengan kecepatan awal dan sudut elevasi maka

komponen kecepatan awal pada sumbu X, , dan pada sumbu Y, adalah:

(3-6)

(3-7)

Besar kecepatan √

(3-8)

Arah kecepatan ta (3-9)

Persamaan kecepatan dan perpindahan di titik tertinggi (titik H). Titik tertinggi

(titik H) dicapai jika terpenuhi syarat:

(3-10)

(3-11)

(

)

(3-12)

(3-13)

Jarak horizontal dan selang waktu titik terjauh (titik R) ditentukan dengan

menggunakan sifat simetri parabola.

Waktu mencapai titik terjauh,

Waktu naik = waktu turun ( )

(3-14)

Jarak horizontal titik terjauh,

(3-15)

Pasangan sudut elevasi yang memberikan jarak terjauh yang sama.

Gambar 2. Lintasan-lintasan benda yang dilempar dengan kelajuan awal sama pada berbagai sudut

elevasi.

Tampak pada gambar di atas, pasangan sudut yang jumlahnya 90o memberikan

jangkauan (jarak terjauh) yang sama besar.





Bahan : Modul Kinematika dengan Analisis Vektor dan LKS 4, 5,

dan 6

Media : Papan tulis, uang logam, pistol mainan, dan stopwatch

Sumber Belajar :

1. Fisika 1A untuk SMA kelas X Semester 1(Marthen

Kanginan). Penerbit: Erlangga

2. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA Kelas X (Marthen

Kanginan). Penerbit: Erlangga




kelompok kecil

Model Pembelajaran: Direct Instruction dan Cooperative Learning

F. Langkah/ Kegiatan Pembelajaran




a. Mengucapkan salam, berdoa, mengecek



mengingatkan siswa mengenai materi

sebelumnya yang telah dipelajari akan berkaitan

pada materi yang akan dibahas

c. Memotivasi siswa

dengan menunjukkan

percobaan singkat gerak

parabola yaitu dengan

menjatuhkan bersamaan

uang logam secara jatuh

bebas dan uang logam

lainnya secara

melengkung, Siswa diminta mengamati dengan

seksama


pertanyaan:

- Bagaimana selang waktu kedua uang logam

untuk mencapai lantai

- Mengapa selang waktu uang logam yang jatuh

ke lantai dengan lintasan melengkung sama

dengan yang jatuh bebas.


sesuai silabus



± 10 menit


Inti

a. Eksplorasi

b. Elaborasi

c. Konfirmasi


keterampilan

Melalui tanya jawab dan diskusi kelas (dipandu

LKS 4 Analisis Hipotesis Gerak Parabola soal No

1dan 2), guru menyajikan informasi tentang Gerak

parabola.

2. Membimbing pelatihan

a. Membimbing pelatihan awal dengan meminta

siswa berkelompok (anggota 4-5 orang)

b. Guru membagikan LKS 4 pada tiap kelompok

dan meminta mereka mendiskusikan LKS 4 soal

no. 3 dan 4

c. Perwakilan siswa diminta maju ke depan

menyajikan hasil diskusi kelompoknya,

kelompok lain diminta membandingkan

d. Guru membimbing siswa dalam kegiatan 3b dan

3c.


balik






lanjutan dan penerapan a. Dipandu LKS 6, guru memberikan pelatihan

lanjutan dengan meminta kelompok

merencanakan eksperimen dengan tujuan untuk

mengenali karakteristik gerak parabola

b. Membimbing siswa melaksanakan eksperimen

dan membuat kesimpulan hasil pengamatan.

c. Guru menugaskan perwakilan kelompok untuk


d. Guru memberi kesempatan bertanya kepada


± 115 menit

Penutup


pembelajaran





c. Mengecek pemahaman siswa dengan

memberikan tugas lembar penilaian (dijadikan

PR jika waktu tidak mencukupi)


bab selanjutnya.

± 10 menit


LP Produk dan Prosess


Daftar Pustaka

Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA Kelas X Semester 1. Jakarta: Erlangga.

Kanginan, Marthen. 2007. Seribu Pena Fisika untuk SMA/ MA Kelas X. Jakarta:

Erlangga.

Supiyanto. 2007. Fisika untuk SMA Kelas X. Jakarta: Phibeta

Banjarmasin, Maret 2013

Mengetahui,

Kepala SMAN 6 Banjarmasin

NIP.

Guru Mata Pelajaran

NIP.