RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Satuan Pendidikan : SMA N 1 Berastagi
Kelas/Semester : XI PIA/ 1
Mata Pelajaran : Fisika
Materi Pokok : Analisis vektor untuk gerak parabola dan gerak melingkar
Alokasi Waktu : 3 x 4 JP (12 Jam Pelajaran)
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, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya 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, bertindak secara
efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
B. Kompetensi Dasar
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya
melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
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
3.1. Menganalisis gerak parabola dan gerak melingkar dengan menggunakan vector.
Indikator
3.1.1. Menghitung besar posisi, kecepatan, dan percepatan suatu partikel pada
bidang dengan analisis vektor jika salah satu besaran diberikan.
3.1.2. Menghitung besar posisi sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut
dengan analisis vektor jika salah satu besaran diberikan.
3.1.3. Menggunakan persamaan umum gerak parabola untuk komponen horizontal
dan komponen vertikal dalam pemecahan masalah.
3.1.4. Menghitung nilai maksimum dari gerak parabola.
4.1 Mengolah dan menganalisis data hasil percobaan gerak parabola dan gerak
melingkar
C. Tujuan Pembelajaran
Setelah proses mencari informasi, menanya, berdiskusi, dan melaksanakan
percobaan siswa dapat:
1. Menggunakan vektor satuan untuk menyatakan posisi dan perpindahan suatu
benda titik pada bidang.
2. Menentukan hubungan antara perpindahan, dengan kecepatan rata-rata dan
kecepatan sesaat pada gerak translasi dengan menggunakan vektor satuan pada
bidang.
3. Menentukan hubungan antara kecepatan, dengan percepatan rata-rata dan
percepatan sesaat pada gerak translasi dengan menggunakan vektor satuan pada
bidang.
4. Mengidentifikasi besaran-besaran fisika dalam gerak rotasi.
5. Menentukan hubungan antara perpindahan sudut, kecepatan sudut dan
percepatan sudut.
6. Menganalisis hubungan antara besaran-besaran gerak transalasi dan besaran-
besaran gerak rotasi.
7. Menggunakan persamaan umum gerak parabola untuk komponen horizontal dan
komponen vertikal dalam pemecahan masalah.
8. Menghitung nilai maksimum dari gerak parabola.
D. Materi Pembelajaran
Materi Fakta:
Kapal perang yang menembakkan gerak melingkar dalam permainan roller
peluru ke kapal musuh coaster
Materi Konsep dan Materi Prinsip:
Posisi, Kecepatan, dan Percepatan Sudut pada Gerak Melingkar
Pada gerak lurus, anda telah mengenal bahwa ada 3 besaran dasar, yaitu posisi x,
kecepatan v, dan percepatan a. Analogi dengan gerak lurus, pada gerak melingkar juga
ada tiga besaran dasar, yaitu posisi sudut π , kecepatan sudut π, dan percepatan sudut πΌ.
1. Kecepatan Sudut
Kecepatan sudut rata-rata dan sesaat.
Kecepatan sudut rata-rata (π) didefenisikan sebagai hasil bagi perpindahan
sudut (βπ) dengan selang waktu tempuhnya (βπ‘).
π = βπ
βπ‘ =
π2 β π1
π‘2β π‘1
Kecepatan sudut sesaat (π) didefenisikan sebagai turunan pertama dari fungsi
posisi sudut π terhadap waktu t.
π = ππ
ππ‘
2. Percepatan sudut
Percepatan sudut sebagai turunan dari fungsi kecepatan sudut
Pada gerak lurus, percepatan linear a adalah turunan pertama dari fungsi
kecepatan terhadap waktu atau turunan kedua dari fungsi posisi terhadap waktu,
a = ππ£
ππ‘ =
π2 π
ππ‘2
pada gerak melingkar, percepatan sudut πΌ adalah turunan pertama dari fungsi kecepatan
sudut terhadap waktu atau turunan kedua dari fungsi posisi sudut terhadap waktu,
πΌ = ππ
ππ‘ =
π2 π
ππ‘2
Gerak Melingkar
Adalah partikel yang bergerak melingkar dengan laju konstan, arah vektor kecepatan berubah terus menerus, tetapi besarnya tidak.
Besar Sudut (π)
Besar sudut π dinyatakan dalam derajat tetapi pada gerak
melingkar beraturan ini dinyatakan dalam radian. Satu
radian (rad) adalah sudut dimana panjang busur lingkaran
sama dengan jari-jari lingkaran tersebut (r). Jika s = r, π
bernilai 1 rad.
Percepatan Sentripetal
Pada saat anda mempelajari gerak lurus beraturan sudah
mengetahui bahwa percepatan benda sama dengan nol.
Benarkah kalau kita juga mengatakan percepatan benda
dalam gerak melingkar beraturan sama dengan nol? Dari
gambar di atas diketahui bahwa arah kecepatan linear pada
gerak melingkar beraturan selalu menyinggung lingkaran.
Karena itu, kecepatan linear disebut juga kecepatan
tangensial.
Sekarang kita akan mempelajari apakah vektor percepatan pada benda yang
bergerak melingkar beraturan nol atau tidak.Dari gambar di atas tampak bahwa vektor
kecepatan linear memiliki besar sama tetapi arah berbeda-beda. Oleh karena itu
kecepatan linear selalu berubah sehingga harus ada percepatan. Dari gambar di atas
tampak bahwa arah percepatan selalu mengarah ke pusat lingkaran dan selalu tegak
lurus dengan kecepatan linearnya. Percepatan yang selalu tegak lurus terhadap
kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran ini disebut percepatan
sentripetal.
Percepatan sentripetal pada gerak melingkar beraturan dirumuskan :
Gerak Parabola
Gerak parabola dapat dianalisis dengan meninjau gerak lurus beraturan pada
sumbu X dan gerak lurus berubah beraturan pada sumbu Y secara terpisah.
Pada sumbu X berlaku persamaan gerak lurus beraturan
π = π0 = tetap dan x=π0 t
Jika pada sumbu X, kecepatan awal adalah π0π₯ , kecepatan pada saat t adalah ππ₯ , dan
posisi adalah x, maka persamaannya menjadi ππ₯= π0π₯
x = π0π₯ t
pada sumbu Y berlaku persamaan umum gerak lurus berubah beraturan, yaitu
π = π0 + at dan x = π0 t + 1
2 aπ‘2
Prosedur
Proyektil dan gesekan udara
Ketika gesekan udara cukup besar bekerja pada sebuah proyektil ringan, gesekan
udara akan secara dramatic mempengaruhi lintasan. Proyektil tidak akan menempuh
busur parabola simetris, sebgai gantinya, proyektil akan menukik jauh lebih tajam.
Ambil kertas tisu persegi berukuran 5 cm atau 6 cm, remas-remas hingga kertas
membentuk gumpalan halus dengan diameter kira-kira 1.2 cm. lempar kertas keudara
pada sudut kira-kira 450 dengan kelajuan sebesar mungkin. Gumpalan akan mencapai
suatu ketinggian maksimumdan kemudian jatuh hamper tegak lurus kebawah.
Ambil kembali gumpalan kertas, remas-remas lagi supaya menggumpal. Lempar
kembali kertas ke udara tetapi kali ini kurangi kelajuan lempar anda. Apa yang terjadi?
E. Model dan Metode Pembelajaran
Model : Problem Based Learning (PBL)
Metode : Demonstrasi dan Eksperimen, Diskusi Kelompok, Presentasi, dan
Penugasan.
F. Media, Alat dan Sumber Pembelajaran
a. Alat/Media : Media Presentasi, LCD, komputer.
b. Bahan Ajar : Bahan Presentasi dan Lembar Kerja (LKS).
c. Referensi : Buku Fisika kemdikbud 2013, Marthen Kanginan - Fisika 2A
SMA - Erlangga, Hand Out, Pesona Edu Fisika, Buku Fisika BS, DAEMON
Tools Lite. http://forumguru.com. http://e-dukasi.net. http://psb-psma.go.org.id.
G. Langkah β langkah Kegiatan Pembelajaran
Pertemuan ke-1
No. Rincian Kegiatan
A.
1. 2.
3.
PENDAHULUAN
Salam, mengecek kebersihan kelas dan kesiapan belajar, doa Absensi Siswa Menyampaikan Tujuan Pembelajaran
Memberikan apersepsi tentang materi yang terkait dengan materi ajar.
B.
KEGIATAN INTI
Mengamati: Penjelasan/ilustrasi menggunakan media/alat pembelajaran tentang :
- Analisis vektor untuk posisi, kecepatan, dan percepatan gerak dua dimensi (gerak lurus).
Menanya: Mendiskusikan
- Berikan contoh dalam kehidupan sehari β hari contoh benda yang bergerak
dalam suatu bidang atau bahkan ruang?
- Guru melakukan diskusi kelas untuk mengungkap kembali pengertian vektor, penjumlahan vektor, dan perhitungan vektor.
- Guru memberikan tanya jawab kepada siswanya untuk menjelaskan cara menentukan vektor posisi dari fungsi vektor kecepatan.
Mengumpulkan informasi/eksperimen (mencoba) - Bersama- sama mendiskusikan hubungan antara perpindahan, dengan
kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat pada gerak translasi dengan
menggunakan vektor satuan pada bidang Asosiasi: Menganalisis pemecahan masalah tentang :
- besar posisi, kecepatan, dan percepatan suatu partikel pada bidang dengan analisis vektor jika salah satu besaran diberikan.
Komunikasi :
- Membuat kesimpulan dari hasil diskusi dan mempresentasikan hasil kegiatan diskusi.
C
.
PENUTUP
- Bersama siswa menyimpulkan hasil pertemuan hari ini. - Memberikan tugas berupa :
PR dengan materi hari ini. . - Menginformasikan materi pembelajaran untuk pertemuan yang akan datang
- Menutup pelajaran dengan mengucapkan salam
Pertemuan ke-2
No. Rincian Kegiatan
A.
1.
2. 3.
PENDAHULUAN
Salam, mengecek kebersihan kelas dan kesiapan belajar, doa Absensi Siswa
Menyampaikan Tujuan Pembelajaran Memberikan apersepsi tentang materi yang terkait dengan materi ajar.
B.
KEGIATAN INTI
Mengamati: Penjelasan/ilustrasi menggunakan media/alat pembelajaran seperti powerpoint, tentang :
- Analisis vektor untuk posisi sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut dari gerak melingkar.
Menanya: melakukan tanya jawab di dalam kelas untuk membahas :
- besaran-besaran fisika dalam gerak rotasi. - hubungan antara perpindahan sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut.
- hubungan antara besaran-besaran gerak transalasi dan besaran-besaran gerak rotasi.
Mengumpulkan infornasi/Eksperimen (mencoba)
- Siswa mendiskusikan masalah β masalah yang diberikan guru mengenai gerak melingkar dengan membaca literature, buku pegangan atau melalui
internet Asosiasi: Menganalisis pemecahan masalah tentang :
- besar posisi sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut dengan analisis
vektor jika salah satu besaran diberikan. Komunikasi: - Membuat kesimpulan dari hasil diskusi dan mempresentasikan hasil kegiatan diskusi.
C
PENUTUP
- Bersama siswa menyimpulkan hasil pertemuan hari ini.
- Memberikan tugas berupa : PR dengan materi hari ini. .
- Menginformasikan materi pembelajaran untuk pertemuan yang akan datang - Menutup pelajaran dengan mengucapkan salam
Pertemuan ke-3
No. Rincian Kegiatan
A.
1. 2.
3.
PENDAHULUAN
Salam, mengecek kebersihan kelas dan kesiapan belajar, doa Absensi Siswa Menyampaikan Tujuan Pembelajaran
Memberikan apersepsi tentang materi yang terkait dengan materi ajar.
B.
KEGIATAN INTI Mengamati: Penjelasan/ilustrasi menggunakan media/alat pembelajaran seperti
powerpoint, tentang : - posisi, kecepatan, dan percepatan gerak parabola.
Menanya: melakukan tanya jawab dalam kelas untuk membahas: - persamaan umum gerak parabola untuk komponen horizontal dan
komponen vertikal dalam pemecahan masalah.
Mengumpulkan informasi/Eksperimen (mencoba) - Siswa membahas masalah terlebih dahulu mengenai persamaan umum
gerak parabola dengan membaca literature, buku pegangan ataupun dari internet.
Asosiasi: Menganalisis pemecahan masalah tentang :
- persamaan umum gerak parabola untuk komponen horizontal dan komponen vertikal dalam pemecahan masalah.
- nilai maksimum dari gerak parabola. Komunikasi: Membuat kesimpulan dari hasil diskusi dan mempresentasikan hasil kegiatan diskusi..
C
PENUTUP
- Bersama siswa menyimpulkan hasil pertemuan hari ini.
- Memberikan tugas berupa : PR dengan materi hari ini. .
- Menginformasikan materi pembelajaran untuk pertemuan yang akan
datang - Menutup pelajaran dengan mengucapkan salam
Pertemuan ke-4
No. Rincian Kegiatan
A.
1. 2.
3.
PENDAHULUAN
Salam, mengecek kebersihan kelas dan kesiapan belajar, doa Absensi Siswa Menyampaikan Tujuan Pembelajaran
Memberikan apersepsi tentang materi yang terkait dengan materi ajar.
B.
KEGIATAN INTI Siswa dibagi dalam kelompok kecil, masing-masing terdiri atas 4-5 orang
Mengamati: - Siswa membaca literature seperti buku pegangan dan catatan β catatan
mengenai kinematika dengan analisis vector. Menanya:
- Guru memberikan beberapa masalah atau soal β soal untuk dibahas dan
didiskusikan oleh siswa secara berkelompok Mengumpulkan informasi/eksperimen (mencoba)
- Siswa mengumpulkan informasi dari buku atau internet untuk memecahkan atau membahas masalah atau soal - soal
Asosiasi/ mengolah informasi :
- Siswa membahas dan memecahkan masalah dan soal β soal yang diberikan dari berbagai informasi yang didapat.
- Secara bersama β sama guru membahas dan memecahkan masalah dan soal β soal yang tidak bisa dikerjakan oleh siswa.
Komunikasi:
- Setiap kelompok membuat kesimpulan dari hasil diskusi pemecahan masalah.
C
PENUTUP
- Bersama siswa menyimpulkan hasil pertemuan hari ini. - Memberikan tugas berupa :
PR dengan materi hari ini. . - Menginformasikan materi pembelajaran untuk pertemuan yang akan
datang - Menutup pelajaran dengan mengucapkan salam
H. Penilaian
Bentuk Penilaian : pengamatan kinerja dan sikap, tes, tugas
Aspek yang dinilai : sikap, dan pengetahuan.
Jenis Penilaian : penilaian proses dan penilaian hasil.
Penilaian proses dilakukan melalui observasi kerja kelompok,
kinerja presentasi, dan laporan tertulis. Sedangkan penilaian
hasil dilakukan melalui tes tertulis.
Instrument Penilaian : lembar pengamatan dan lembar soal.
Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan
fokus utama pada aktivitas dalam kelompok, kedisiplinan, dan
kerjasama. (terlampir)
Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan
dengan fokus utama pada aktivitas peran serta, kualitas visual
presentasi, dan isi presentasi. (terlampir)
Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian dan/atau pilihan
ganda
LEMBAR PENGAMATAN OBSERVASI
DAN KINERJA PRESENTASI
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Program : XI/PIA
Kompetensi : KD 3.1 dan 4.1
No Nama Peserta didik
Observasi Kinerja Presentasi Jml Skor
Nilai Akt tgjwb Kerjsm Prnsrt Visual Isi
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Keterangan pengisian skor
4. Sangat tinggi
3. Tinggi
2. Cukup tinggi
1. Kurang
Lembar penilaian Pengetahuan (Tes Tertulis)
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Program : XI/PIA
Kompetensi : KD 3.1 dan KD 4.1
1. Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak
suatu benda. Kecepatan rata-rata benda dari awal gerak hingga detik ke 18
adalah....
A. 3 m/s.
B. 6 m/s.
C. 9 m/s.
D. 12 m/s
E. 15 m/s Skor: 20 point
Pembahasan
Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi dengan selang waktu. Jika disediakan
grafik v terhadap t seperti soal diatas, perpindahan bisa dicari dengan mencari luas di
bawah kurva dengan memberi tanda positif jika diatas sumbu t dan tanda negatif untuk
dibawah sumbu t. Luas = perpindahan = Luas segitiga + luas trapesium
2. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan
sebagai berikut:
Tentukan:
a) Posisi awal
b) Posisi saat t=2 sekon
c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
d) Kecepatan sudut awal
e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon
f) Waktu saat partikel berhenti bergerak
g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
h) Percepatan sudut awal
i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon Skor: 30 point
Pembahasan
a) Posisi awal adalah posisi saat t = 0 sekon, masukkan ke persamaan posisi
b) Posisi saat t = 2 sekon
c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
d) Kecepatan sudut awal
Kecepatan sudut awal masukkan t = 0 sekon pada persamaan kecepatan sudut.
Karena belum diketahui turunkan persamaan posisi sudut untuk mendapatkan
persamaan kecepatan sudut.
e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon
f) Waktu saat partikel berhenti bergerak
Berhenti berarti kecepatan sudutnya NOL.
g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
h) Percepatan sudut awal
Turunkan persamaan kecepatan sudut untuk mendapatkan persamaan percepatan
sudut.
i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon
3. Sebuah partikel bergerak dari atas tanah dengan persamaan posisi Y = (β3t2 +
12t + 6 ) m/s. Tentukan :
a) Posisi awal partikel
b) Posisi partikel saat t = 1 sekon
c) Kecepatan awal partikel
d) Percepatan partikel
e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi
f) Lama partikel berada di udara
g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel Skor: 30 point
Pembahasan
a) Posisi awal partikel
b) Posisi partikel saat t = 1 sekon
c) Kecepatan awal partikel
d) Percepatan partikel. Turunkan persamaan kecepatan untuk mendapatkan persamaan
percepatan:
e)Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi
Saat mencapai titik tertinggi kecepatan partikel adalah NOL.
f) Lama partikel berada di udara
Partikel berada diudara selama dua kali waktu untuk mencapai titik tertinggi yaitu 4
sekon.
g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel
Tinggi maksimum tercapai saat 2 sekon, masukkan ke persamaan posisi.
4. Sebuah peluru ditembakkan dari moncong sebuah meriam dengan kelajuan 50 m/s arah mendatar dari atas sebuah bukit, ilustrasi seperti gambar berikut.
Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2 dan ketinggian bukit 100 m
Tentukan :
a. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah
b. Jarak mendatar yang dicapai peluru (S) Skor: 20 point
Pembahasan
a) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah
Tinjau gerakan sumbu Y, yang merupakan gerak jatuh bebas. Sehingga Voy = O
dan ketinggian bukit namakan Y (di soal dinamakan h)
Y = 1/2 g t2
100 = (1/2)(10) t2
t = β20 = 2β5 sekon
b) Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)
Jarak mendatar gerakan berupa GLB karena sudutnya nol terhadap horizontal
langsung saja pakai rumus:
S = V t S = (50 m/s) (2β5 s) = 100 β5 meter1q
Diketahui oleh : Berastagi, November 2014
Kepala Sekolah, Guru Pamong, Praktikan
Alberto Colia, M.Pd Kristina br Sembiring,S.Si Zehan Yuliana Sitorus
NIP.19620510 198803004 NIP.196611082005022001 NIM 4113322010
Tinjau gerakan sumbu Y, yang merupakan gerak jatuh bebas. Sehingga Voy = O dan ketinggian bukit namakan Y (di soal dinamakan h)
Y = 1/2 g t2
100 = (1/2)(10) t2
t = β20 = 2β5 sekon
b) Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)
Jarak mendatar gerakan berupa GLB karena sudutnya nol terhadap horizontal
langsung saja pakai rumus:
S = V t S = (50 m/s) (2β5 s) = 100 β5 meter1q
Diketahui oleh : Berastagi, November 2014
Kepala Sekolah, Guru Pamong,
Alberto Colia, M.Pd Kristina br Sembiring,S.Si
NIP.19620510 198803004 NIP.196611082005022001
Top Related