LAPORAN AKHIR PENERAPAN IPTEK
PELATIHAN/PEMBINAAN PENYUSUNAN MATERI, KISI-KISI DAN SOAL OLIMPIADE SAINS SD BAGI GURU-GURU IPA SD KECAMATAN BANJAR KABUPATEN BULELENG
Tim Pelaksana: Putu Artawan, S.Pd., M.Si / 197912202006041001 Dr. I Nyoman Suardana, M.Si / 196611231993031001 Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc / 196710131994031001 Dibiayai dari Daftar Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) Universitas Pendidikan Ganesha dengan SPK Nomor: 42/UN48.16/PM/2016 tanggal 25 Februari 2016
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
LEMBAGA PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT TAHUN 2016 1
1
ABSTRAK
Banyak siswa yang berpotensi di Desa hanya saja belum diberikan sosialisasi dan pembinaan yang intensif dan berkelanjutan terkait program pembinaan calon peserta olimpiade khususnya bidang Sains. Begitupula terhadap guru-guru bidang studi Sains yang juga memiliki kompetensi dan semangat yang tinggi untuk berperan serta dalam ajang kompetisi olimpiade dan sejenisnya. Berdasarkan situasi di lapangan seperti diungkap tersebut, maka sangatlah diperlukan langkah dan solusi konkrit untuk memfasilitasi fenomena yang terjadi di masyarakat melalui suatu kegiatan ”Pelatihan/Pembinaan Penyusunan Materi, Kisi-Kisi Dan Soal Olimpiade Sains SD Bagi Guru-Guru IPA SD Kecamatan Banjar Kabupaten Buleleng”. Kegiatan P2M ini diikuti oleh 38 orang guru SD di Kecamatan Banjar, dihadiri beberapa kepala Sekolah dan KUPP Kecamatan Banjar. Program pengabdian ini dilaksanakan melalui pelatihan/pembinaan yang difokuskan pada upaya pembekalan terhadap guru-guru IPA Sekolah Dasar terkait materi, kisi-kisi dan soal olimpiade khususnya bidang Sains. Tujuan utama dari program pengabdian ini: 1) Memberikan pelatihan/pembinaan terhadap guru-guru SD bidang IPA Kecamatan Banjar utamanya terkait materi dan kedalamannya, kisi-kisi dan soal-soal olmpiade khususnya bidang Sains. 2) Memberikan wawasan keilmuan dan kesempatan kepada Masyarakat Desa (guru dan siswa Sekolah Dasar) untuk berpartisipasi dalam ajang Olimpiade Sains. 3) Menggali potensi yang ada di Desa khususnya bidang pendidikan dalam hal ini adalah bidang Sains. Program pengabdian ini secara menyeluruh dilaksanakan selama 8 bulan (April s/d Nopember 2016) mulai dari tahap analisis situasi hingga pelaporan kegiatan P2M sesuai jadwal yang dirancang. Produk yang dihasilkan dari program pengabdian ini adalah berupa Materi, Kisi-Kisi dan Soal Olimpiade Sains SD. Kata-kata kunci: Pembinaan, Olimpiade Sains SD, Materi, Kisi-Kisi dan Soal
1
BAB I PENDAHULUAN
Manusia Indonesia seutuhnya yang cerdas dan berkompeten menjadi cita-cita pendidikan di Indonesia. Para praktisi pendidikan dan pemerintah senantiasa berupaya secara maksimal untuk mewujudkan cita-cita tersebut. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan melakukan pembenahan program pendidikan melalui penyesuaian kurikulum. Berbagai upaya lain yang dilakukan adalah dengan secara intensif dan terintegratif menyelenggarakan berbagai kompetisi-kompetisi bidang pendidikan baik dari tingkat dasar maupun sampai perguruan tinggi. Program tersebut dilakukan untuk melahirkan anak-anak bangsa yang cerdas dan mandiri yang nantinya bisa bersaing di kancah Internasional. Kegiatan di bidang kompetisi misalnya Olimpiade di setiap bidang khusunya bidang Sains sudah dilakukan secara kontinyu dengan berbagai program lain seperti pembinaan guru dan siswa sebagai calon peserta olimpiade. Program lain juga banyak dilakukan dengan harapan mencapai hasil yang optimal disetiap bidang kehidupan demi mencapai tujuan dan cita-cita pendidikan Indonesia yaitu mencerdaskan kehidupan bangsa.
1.1 Analisis Situasi Berdasarkan paparan pendahuluan diatas bahwa sesungguhnya pemerintah sudah berupaya untuk mencapai cita-cita pendidikan Indonesia namun dalam implementasi di masyarakat belum begitu optimal. Masyarakat sebagai insan pendidikan tidak seluruhnya bisa merasakan dan mengikuti program yang dicanangkan pemerintah. Hal ini disebabkan oleh sosialisasi dari pemerintah yang masih terbatas dan juga sumber daya manusia pelaksana dari program yang dilaksanakan tidak dilibatkan semua secara terintegrasi dari daerah menuju pusat. Hal ini dibuktikan dari berbagai kegiatan pembinaan seperti misalnya pembinaan olimpiade sains yang melibatkan guru dan siswa belumlah diketahui secara jelas oleh masyarakat pendidikan di daerah-daerah. Beberapa saran dari masyarakat khususnya guru-guru Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar mengungkapkan hal tersebut, mereka mengungkapkan dan bertanya terkait bagaimana sistem perekrutan calon peserta
olimpiade untuk sains tingkat Sekolah Dasar dan juga pembinaan terhadap guru-gurunya. Disisi lain juga diungkapkan bahwa potensi yang ada di daerah/desa belum tentu terkalahkan oleh masyarakat yang ada di Kota “ungkap beberapa guru SD di Desa Banjar”. Banyak siswa yang berpotensi di Desa hanya saja belum diberikan sosialisasi dan pembinaan yang intensif dan berkelanjutan terkait program pembinaan calon peserta olimpiade khususnya bidang Sains. Begitupula terhadap guru-guru bidang studi Sains yang juga memiliki kompetensi dan semangat yang tinggi untuk berperan serta dalam ajang kompetisi tersebut. Di Kecamatan Banjar terdapat 60 Sekolah Dasar yang tersebar di berbagai Desa. Berikut data sebaran Sekolah Dasar yanga da di Kabupaten Buleleng dan khususnya di Kecamatan Banjar.
TABEL 1. DATA STATISTIK SEBARAN SEKOLAH DASAR DI KABUPATEN BULELENG DAN KECAMATAN BANJAR
Tabel 1.1 DATA JUMLAH SEKOLAH DASAR DI KABUPATEN BULELENG
NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9
JUMLAH SEKOLAH SD SMP SMA 48 7 4 46 9 2 48 9 3 91 19 21 62 9 5 8 2 60 54 10 5 46 8 2 56 11 7
KECAMATAN TEJAKULA KUBUTAMBAHAN SAWAN BULELENG SUKASADA BANJAR SERIRIT BUSUNGBIU GEROKGAK
Tabel 1.2 DATA JUMLAH SEKOLAH DASAR DI KECAMATAN BANJAR NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
NAMA SEKOLAH SD NO.1 BANJAR SD NO.1 BANYUATIS SD NO.1 BANYUSERI SD NO.1 BANJAR TEGEHA SD NO.1 CEMPAGA SD NO.1 DENCARIK SD NO.1 GESING SD NO.1 GOBLEG SD NO.1 KALIASEM SD NO.1 MUNDUK SD NO.1 SIDATAPA SD NO.1 TAMPEKAN SD NO.1 TEMUKUS
STATUS NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI
NSS 101220102001 101220102002 101220102009 101220102010 101220102016 101220102030 101220102013 101220102011 101220102018 101220102012 101220102006 101220102022 101220102003
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
SD NO.1 TIGAWASA SD NO.1 TIRTA SARI SD NO.2 BANYUATIS SD NO.2 CEMPAGA SD NO.2 DENCARIK SD NO.2 GESING SD NO.2 GOBLEG SD NO.2 KALIASEM SD NO.2 KAYU PUTIH SD NO.2 MUNDUK SD NO.2 PEDAWA SD NO.2 SIDATAPA SD NO.2 TIGAWASA SD NO.2 TIRTA SARI SD NO.3 BANJAR SD NO.3 BANJAR TEGEHA SD NO.3 DENCARIK SD NO.3 GESING SD NO.3 GOBLEG SD NO.3 KALIASEM SD NO.3 KAYU PUTIH SD NO.3 MUNDUK SD NO.3 PEDAWA SD NO.3 SIDATAPA SD NO.3 TEMUKUS SD NO.3 TIGAWASA SD NO.4 BANJAR SD NO.4 BANYUATIS SD NO.4 GOBLEG SD NO.4 KALIASEM SD NO.4 KAYU PUTIH SD NO.4 MUNDUK SD NO.4 PEDAWA SD NO.4 TEMUKUS SD NO.5 BANJAR SD NO.5 GESING SD NO.5 GOBLEG SD NO.5 MUNDUK SD NO.5 TEMUKUS SD NO.6 BANJAR SD NO.6 GOBLEG SD NO.6 MUNDUK SD NO.7 BANJAR SD NO.8 BANJAR SD NO.9 BANJAR SD NO.10 BANJAR MI HASANUDIN
NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI SWASTA
101220102007 101220102014 101220102027 101220102050 101220102001 101220102036 101220102348 101220102035 101220037029 101220102020 101220102030 101220102051 101220102048 101220102059 101220102008 101220102045 101220102022 101220102038 101220102037 101220102058 101220102043 101220102026 101220102042 101220102068 101220102034 101220102065 101220102015 101220102054 101220102052 101220102069 101220102060 101220002045 101220101067 101220102040 101220102024 101220102062 101220102061 101220102053 101220102332 101220102025 101220102064 101220102063 101220102031 101220102049 101220102022 101220102055 112510804012
Sumber: Data Dinas Pendidikan Tahun 2015
Dari data diatas, tentunya dari 60 Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar, pastilah terdapat mutiara-mutiara yang terpendam yang belum diasah yang tentunya mampu bersaing dalam ajang kompetisi Olimpiade khususnya bidang Sains. Berdasarkan situasi di lapangan seperti diungkap tersebut, maka sangatlah diperlukan langkah dan solusi konkrit untuk memfasilitasi fenomena yang terjadi di masyarakat melalui suatu kegiatan sosialisasi dan pembinaan/pelatihan. Khusus dalam bidang olimpiade Sains tingkat Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar, sangatlah perlu diberikan solusi terkait pembinaan guru bidang Sains tentang bagaimana menyusun materi dan kedalaman materi olimpiade Sains, kisi-kisi dan bagaimana soal-soal yang muncul dalam olimpiade Sains SD. Sehingga sangatlah tepat diberikan: ”Pelatihan/Pembinaan Penyusunan Materi, Kisi-Kisi Dan Soal Olimpiade Sains SD Bagi Guru-Guru IPA SD Kecamatan Banjar Kabupaten Buleleng”. Tentunya solusi tersebut adalah solusi tepat yang mampu memberikan kontribusi positif terhadap masyarakat desa untuk bisa maju dan berkompetisi.
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah 1.2.1 Rumusan Masalah Program Berdasarkan analisis potensi dan kondisi empiris diatas, permasalahan yang menjadi perhatian khusus pada program pengabdian ini adalah: “Bagaimana Program Pelatihan/ Pembinaan dapat memberikan kesempatan kepada masyarakat Desa yang tentunya juga berpotensi dalam ajang kompetisi Olimpiade Sains”
1.2.2 Ruang Lingkup Program Program
pengabdian
ini
dilaksanakan
melalui
pelatihan/pembinaan
yang
difokuskan pada upaya pembekalan terhadap guru-guru IPA Sekolah Dasar terkait materi, kisi-kisi dan soal olimpiade khususnya bidang Sains.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Motivasi Berprestasi Motif sering diartikan dengan dorongan. Sedangkan dorongan akan berbentuk tenaga yang merupakan gerak jiwa dan jasmani untuk berbuat sesuatu. Dalam hal ini motif merupakan suatu driving force yang menggerakkan manusia untuk bertingkah laku, dan dalam perbuatannya mempunyai tujuan tertentu. Crow A. (1983) mengartikan bahwa motif adalah suatu keadaan yang menyebabkan seseorang mampu melakukan dan mengarahkan sesuatu perbuatan atau aktivitas untuk mencapai tujuan tertentu. Crow. A (1983) menyatakan bahwa motivasi adalah suatu keadaan yang menyebabkan seseorang untuk melakukan suatu perbuatan atau aktivitas untuk mencapai tujuan. Teevan dan Smith (1967), motivasi adalah konstruksi yang mengaktifkan perilaku, sedangkan komponen yang lebih spesifik dari motivasi yang berhubungan dengan tipe perilaku tertentu disebut motif. Menurut Klien dan Maher mengatakan makin tinggi tingkat pendidikan akan mempengaruhi tingkat kebutuhan individu tersebut. Individu yang pendidikannya rendah dalam hal ini menuntut pemenuhan kebutuhan pokok atau dasar dalam memperjuangkan kehidupannya. Sedangkan individu yang mempunyai pendidikan yang tinggi akan menuntut perbaikan taraf kehidupan, sehingga macam dan tingkat kebutuhannya pun makin bervariasi dan makin tinggi. Motivasi yang terdapat dalam individu akan terealisir dalam suatu perilaku yang mengarah pada tujuan yang diinginkan untuk memperoleh kepuasan. Atas dasar pendapat diatas dapat dinyatakan bahwa motif atau motivasi mampu memberikan kekuatan, dorongan untuk menggerakkan diri seseorang dalam perilaku tertentu dan sekaligus memberikan arahan terhadap diri seseorang untuk merespon atau melakukan kegiatan ke arah pencapaian tujuan. Menurut Hall dan Lindzey, motif berprestasi sebagai dorongan yang berhubungan dengan prestasi yaitu menguasai, mengatur lingkungan sosial, atau fisik, mengatasi rintangan atau memelihara kualitas kerja yang tinggi, bersaing melebihi prestasi yang lampau dan mempengaruhi orang lain. McClelland (Myron Weiner, 1984) menyatakan bahwa motivasi berprestasi diberi nama Virus mental yaitu n-Ach ("Need for
Achievement"). Virus mental terjadi pada diri seseorang, cenderung orang itu akan bertingkah laku secara giat. Dengan menambah n-Ach seseorang akan menjadi bertamah giat dan tekun dalam berupaya, tidak hanya sekedar mencari keuntungan, namun berupaya lebih keras agar mencintai pekerjaan, untuk mendapat kepuasan dalam hidup. McClelland and Heckhausen menyatakan bahwa motivasi berprestasi adalah motif yang mendorong individu dalam mencapai sukses dan bertujuan untuk berhasil dalam kompetisi dengan beberapa ukuran keberhasilan, yaitu dengan membandingkan prestasinya sendiri sebelumnya maupun dengan prestasi orang lain. Menurut Atkinson (1959), adalah kecenderungan seseorang mengadakan reaksi untuk mencapai tujuan dalam suasana kompetisi, demi mencapai tujuan yaitu apabila prestasi yang dicapai melebihi aturan yang lebih baik dari sebelumnya. Khususnya yang menantang dan mempunyai reward yang bersifat intrinsik. Individu yang mempunyai motif berprestasi yang tinggi mempunyai motif untuk meraih sukses.
2.2 Olimpiade Sains Di balik euforia Olimpiade Sains Nasional (OSN) yang sekarang tengah berlangsung, tentunya ada cerita tersendiri yang mengisahkan mengapa olimpiade paling bergengsi di bidang sains ini diadakan oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah. Departemen Pendidikan Nasional. Dari masa ke masa, OSN mengalami berbagai pembenahan. Mulai dari tingkat sekolah, kabupaten/kota, hingga provinsi, berlomba menyeleksi siswa terbaik yang nantinya akan berlaga di tingkat nasional. Di ajang OSN inilah kelak bermunculan para jenius muda yang akan mengharumkan nama bangsa di tingkat internasional. Sejarah pelaksanaan OSN dimulai tahun 2002. Saat Indonesia dipercaya menjadi tuan rumah Olimpiade Internasional Fisika. “Kala itu, sesuai dengan arahan Dirjen Pendidikan Dasar dan Menengah, Indra Djati Sidi, bahwa kita harus siap melaksanakan kegiatan ini dan harus siap pula mencapai tiga sukses: sukses penyelenggaraan, sukses peserta, dan sukses prestasi. Three success itu berhasil dilaksanakan oleh tim Indonesia dengan perolehan 3 medali emas, dan 2 medali perak,” ungkap Suharlan, SH, MM, Kasi Bakat dan Prestasi Direktorat Pembinaan SMA. Ajang adu kemampuan bidang fisika siswa se-dunia di Bali itu diikuti oleh 72 negara, dibuka oleh Megawati Soekarnoputri, saat itu Presiden Republik Indonesia. “Kita mendapat kesan yang cukup baik di mata Internasional,” Suharlan menuturkan. Usai pelaksanaan olimpiade
internasional tersebut, kisah Suharlan, tim pelaksana punya mimpi, mengapa kegiatan ini tidak dilaksanakan di Indonesia dan bersifat nasional? Mimpi itu segera diwujudkan menjadi kenyataan. OSN antar siswa SMA dilaksanakan di tahun yang sama. Kegiatan itu, menurut Suharlan, memperoleh respon positif dari Menteri Pendidikan Nasional (Mendiknas) saat itu, Malik Fajar. Malik berpesan kepada para rektor yang hadir di acara tersebut untuk berpikir cerdas, kalau perlu siswa tingkat nasional diterima di UMPTN dan mengambil
anak-anak
yang
berprestasi
dari
ajang
ini.
Selanjutnya, Malik Fajar meminta agar mulai tahun berikutnya jenjang SD, SMP, dan SMA melaksanakan olimpiade. Ajang bergengsi yang diikuti siswa SMA seluruh Indonesia ini, kemudian disempurnakan pada tahun 2003. Tahun itu pelaksanaan OSN sudah berkordinasi dengan SD, SMP, dan SMA, disusul dengan pembuatan Standar Operasional Prosedur (SOP). Seiring perjalanan waktu, timbul keinginan agar penyelenggaraan OSN tingkat nasional bergiliran diadakan di semua provinsi. Aturanaturan yang ada di dalam SOP kemudian diberlakukan. Respon positif datang dari berbagai provinsi. Selanjutnya, OSN pun dilaksanakan secara rutin setiap tahun. Tahun 2003 OSN dilaksanakan di Balikpapan. Kegiatan ini sudah melibatkan siswa SD, SMP, dan SMA. Dari sinilah akhirnya perjalanan OSN terus berlanjut.
2.3 Tujuan Kegiatan Tujuan utama dari program pengabdian ini adalah: 1. Memberikan pelatihan/pembinaan terhadap guru-guru SD bidang IPA Kecamatan Banjar utamanya terkait materi dan kedalamannya, kisi-kisi dan soal-soal ilmpiade khususnya bidang Sains. 2. Memberikan wawasan keilmuan dan kesempatan kepada Masyarakat Desa (guru dan siswa Sekolah Dasar) untuk berpartisipasi dalam ajang Olimpiade Sains. 3. Menggali potensi yang ada di Desa khususnya bidang pendidikan dalam hal ini adalah bidang Sains.
2.4 Manfaat Pengabdian Kegiatan pengabdian ini nantinya diharapkan dapat bermanfaat bagi: 1. Praktisi (Dosen,Guru)
Memiliki pengalaman dan wawasan keilmuan yang lebih mendalam tentang bidang Sains khususnya Olimpiade Sains. 2. Siswa Mendapatkan kesempatan untuk belajar lebih utamanya bidang Sains dan persiapan olimpiade Sains. 3. Lembaga/Institusi dan Dinas Terkait Terjalin kerjasama yang mutualis antara Lembaga dan Dinas Pendidikan dalam rangka menciptakan sinergi positif khususnya pembinaan Olimpiade Sains.
2.5 Khalayak Sasaran Strategis Sasaran strategis dalam kegiatan pengabdian ini adalah guru IPA SD di Kecamatan Banjar yang nantinya memberikan imbas terhadap anak didik (siswa) yang diasuhnya dalam rangka menambah wawasan keilmuannya di bidang Sains dan memberikan kesempatan pengalamn dalam mengikuti ajang kompetisi olimpiade Sains.
BAB III METODA PELAKSANAAN
Program
Pengabdian
ini
merupakan
program
strategis
dalam
rangka
mempersiapkan sumber daya manusia dalam hal ini guru dan siswa sehingga memiliki wawasan keilmuan dan kesempatan berkompetisi khususnya di bidang Sains. Program pengabdian ini dilaksanakan dalam bentuk pelatihan/pembinaan terhadap guru Sekolah Dasar dengan memberikan pembekalan terkait materi bidang Sains yang sering digunakan dalam Olimpiade-olimpiade Sains SD, kemudian guru juga dilatih menyusun kisi-kisi dan soal-soal terkait olimpiade bidang Sains. Kegiatan pengabdian ini dilaksanakan selama 3 hari yang secara rinci kegiatan pengabdian dijadwalkan sebagai berikut.
Tabel 2. Gambaran Kegiatan Pengabdian No Jenis Kegiatan Pelaksanaan 1 Hari 1: Sosialisasi Wawasan Keilmuan Olimpiade Hari Jumat, Minggu I Bidang Sains Agustus 2016 2 Hari 2: Peenyusunan Kisi-Kisi Hari Sabtu, Minggu I Agustus 2016 3 Hari 3: Telaah Soal-Soal Olimpiade Sains SD Hari Minggu, Minggu I Agustus 2016 3.1 Kerangka Pemecahan Masalah Berdasarkan rasional analisis situasi dan tujuan yang ingin dicapai dalam pelaksanaan program pengabdian ini, berikut disajikan bagan kerangka pemecahan masalah. Analisis Situasi Kondisi Riil Stakeholders SDM Alternatif Solusi Gambar 1. Kerangka Pemecahan Masalah
Wawasan Keilmuan, Kesempatan Berprestasi
Dari analisis situasi riil yang terjadi di masyarakat khususnya di Kecamatan Banjar bahwa banyak guru-guru IPA di Kecamatan Banjar menyampaikan bahwa belum pernah mengikuti pembinaan/pelatihan terkait program Olimpiade bidang Sains. Padahal guruguru ini sering mendengar informasi terkait pelaksanaan Olimpiade bidang Sains baik di tingkat regional maupun nasional bahkan internasional. Guru-guru ini memiliki motivasi yang tinggi dan berkeinginan untuk mengirim anak didiknya (siswa) yang berpotensi dalam ajang olimpiade Sains, namun wawasan dan informasi terkait pelaksanaan dan tahapan seleksinya yang mereka ketahui sangatlah terbatas sekali. Untuk itu, kami sebagai praktisi pendidikan merasa terenyuh untuk mencari solusi alternatif yang mampu mengakomodir dan memfasilitasi keinginan tersebut. Alternatif pemecahan masalah yang dilakukan dengan memperhatikan stakeholders yang terlibat dengan memperhatikan potensi yang ada untuk menambah wawasan keilmuan mereka utamanya di bidang Sains dan juga memberikan kesempatan untuk berprestasi. Solusi ini diyakini sebagai salah satu solusi cerdas dalam rangka mengembangkan potensi guru dan siswa Sekolah Dasar di bidang Sains dan juga sebagai efek positif adalah peluang berprestasi yang mereka dapatkan sangatlah menjadi pengalaman yang sangat berharga.
3.2 Metoda Pelaksanaan Program Program pengabdian ini dilaksanakan dengan memperhatikan motivasi yang dimiliki guru-guru dalam mengembangkan wawasan keilmuan dan pengalaman mereka untuk berprestasi khususnya dlam bidang Olimpiade Sains tingkat sekolah dasar. Berikut disajikan bagan Metoda Pelaksanaan Program Pelatihan/Pembinaan di Kecamatan Banjar. METODA PELAKSANAAN PROGRAM RANCANGAN PROGRAM SOSIALISASI DAN WAWASAN PELATIHAN KISI-KISI TELAAH SOAL-SOAL Gambar 2. Metoda Pelaksanaan Program
Secara garis besar program pengabdian ini dilaksanakan dengan kegiatan program sebagai berikut:
Hari 1: Sosialisasi Wawasan Keilmuan Olimpiade Bidang Sains Hari 2: Penyusunan Kisi-Kisi Hari 3: Telaah Soal-Soal Olimpiade Sains SD
3.3 Rencana dan Jadwal Kerja Program pengabdian ini secara menyeluruh dilaksanakan selama 8 bulan (April s/d Nopember 2016) mulai dari tahap analisis situasi hingga pelaporan kegiatan P2M. Secara rinci jadwal kegiatannya disajikan pada tabel berikut:
Tabel 3. Jadwal Kegiatan P2M No
Jenis Aktivitas Program
1
Identifikasi dan Analisis Situasi Alur Adiministrasi Birokrasi Penyusunan Rancangan Program Persiapan dan Sosialisasi Program P2M Pelaksanaan Kegiatan Monitoring dan Evaluasi Penyusunan Laporan
2 3 4 5 6 7
April – Mei
Bulan / Tahun 2016 Juni – Juli Agst – Sept
Okt – Nop
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Kegiatan Pengabdian Pada Masyarakat (P2M) sebagai salah satu dari Tri Dharma Perguruan Tinggi yang harus diimplementasikan tentunya sangat memberikan manfaat positif tidak hanya dirasakan oleh Dosen sebagai pelaksana tetapi juga sangat dirasakan kebermanfaatannya oleh stake holders (masyarakat), utamanya masyarakat sebagai sasaran dari pelaksanaan P2M. Dari 60 Sekolah Dasar (SD) yang tersebar di Kecamatan Banjar, 30 sekolah dijadikan sebagai sampel yang diundang dalam kegiatan pengabdian ini, dengan masing-masing sekolah mengirimkan 2 orang guru mata pelajaran Sains. Kehadiran peserta begitu antusias dan datang lebih awal serta lebih dari undangan yang disebarkan. Kegiatan pengabdian diawali dengan sambutan dari Kepala UPP Kecamatan Banjar, disambut dengan senagt baik dan direspon dengan pesan supaya kegiatan pengabdian semacam ini dilaksanakan secara berkelanjutan dengan program yang lebih intensif dan bila perlu terjun langsung ke sekolah sekolah untuk memberikan pengimbasan sehingga guru-guru dan siswa memiliki pengetahuan dan wawasan yang lebih kompleks serta holistik dalam pengembangan prestasi siswa serta pencarian bibit bibit unggul yang ada didaerah pedesaan. Program pengabdian ini dirasakan sangat besar manfaatnya dalam menciptakan iklim akademik khususnya pembinaan dan cara/strategi yang tepat dalam membina siswa di Sekolah Dasar. Pada sesi sosialisasi, nampak juga beberapa guru yang bertanya terkait pembinaan siswa untuk persiapan olimpiade dan juga persiapan materi-materinya. Kegiatan Pengabdian ini dilaksanakan secara langsung melibatkan guru-guru peserta P2M untuk berlatih mulai dari menyusun materi, kisi-kisi sampai menyusun soal yang setara dengan level olimpiade. Materi, kisi-kisi dan soal selanjutnya didiskusikan melalui presentasi dari masing-masing kelompok untuk selanjutnya dibahas bersama baik dari segi konten maupun kedalaman pengayaan dari topik yang dibahas. Keseluruhan materi, kisi-kisi dan soal yang dihasilkan pada kegiatan ini dijadikan sebagai bahan laporan juga dengan menggabungkan beberapa file modul olimpiade yang sudah pelaksana susun sebelumnya. Hasil dari kegiatan P2M ini selanjutnya diimplementasikan di masing-masing sekolah yang selanjutnya di monitoring oleh pelaksana P2M. Monitoring dilakukan secara bertahap di beberapa sekolah sampel sesuai dengan jadwal yang disepakati sebelumnya.
DAFTAR PUSTAKA Dahar, Ratna Willis. 1998. Teori-Teori Belajar. Jakarta: Depdikbud, Ditjen Dikti, Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan Dikti Depdikbud. Gibbons, Michael. 1999. Elementary Education Relevance in the 21 st Century. Paris: UNISCO and World Bank. http://hasyimibrahim.wordpress.com/2009/08/09/sejarah-olimpiade-sains-nasional-osn/ International Studies. 1999. The Japanese Education System: A Case Study Summary and Analysis. January 1999. Japan: Japanes teachers Associates Johnson, David W. and Frank P. Johnson. 1991. Joining Tegether: Groups Theory and Groups Skills. 4 th. ed. Englewood Clift, NY: Prentice hall. Lasmawan, Wayan. 2001. Sinergi Pemberdayaan Masyarakat Daerah Terpencil pada Sektor Pendidikan Melalui Pendekatan Sosial Konteks. Program Sibermas Dirjen Dikti. Jakarta: Dirjen Pendidika Tinggi. Marshall, S.P. & Dee D. 2000. New Learning Models. Seatle-USA: Prentice Hall. Riani, Asri Laksmi., dkk. 2005. Dasar-Dasar Kewirausahaan. Surakarta: UPT Penerbitan dan Percetakan UNS (UNS Press).
LAMPIRAN 1
BIODATA KETUA DAN ANGGOTA
BIODATA KETUA 1. Identitas Diri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Nama Lengkap (dengan gelar) Jenis Kelamin Jabatan Fungsional/Gol NIP Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telepon/Fax Nomor HP Alamat Kantor Nomor Telepon/Fax Alamat E-mail
Putu Artawan, S.Pd.,M.Si Laki-laki Penata Tk.I/IIIc 197912202006011001 Seririt, 20 Desember 1979 Jalan Udayana II No 51 Seririt 0817557266 Jalan Udayana Singaraja (0362) 25072
[email protected]
2. Riwayat Pendidikan 1. Program: 2. Nama PT 3. Bidang Ilmu 4. Tahun Masuk 5. Tahun Lulus 6. Judul Skripsi
7.
S1 IKIP N SINGARAJA Pendidikan Fisika 1998 2002 Efektivitas Pemberian Tugas Rumah Sebelum Materi Diajarkan Pada Pembelajaran Fisika Sebagai Upaya Meningkatkan Aktivitas Dan Hasil Belajar Siswa Kelas 1 Cawu 1 SMU Negeri 1 Seririt Tahun Pelajaran 2001/2002
S2 ITS SURABAYA Fisika Murni 2009 2011 Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Mikrostrip Tapered Patch (MTP) Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz
Nama Pembimbing Drs. Made Dr. Yono Hadi Mariawan,M.Pd Pramono, M.Eng Dra. A.A Istri Rai Sudiatmika, M.Pd
S3
3. Pengalaman Penelitian No
Tahun
Judul Penelitian
1
2007
2
2008
3
2010
4
2010
5
2010
6
2011
Model Pembelajaran Dengan Macromedia Flash sebagai upaya meningkatkan kualitas proses dan hasil belajar Fisika Matematika Studi Kelayakan Dan Pengembangan Kurikulum FMIPA Jurusan Fisika Undiksha Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel 4 Microstrip Patch Horn Untuk Komunikasi Wi-fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Perancangan Antena Panel Microstrip Horn Array 2x2 Untuk Komunikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Perancangan Antena Microstrip Horn Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz Fabrikasi dan Karakterisasi Antena
7
2011
8
2012
9
2013
10
2014
11
2015
Mikrostrip Tapered Patch (MTP) Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel Mikrostrip Tapered Patch Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Pengembangan Variatif Rancangan Antena Panel Microstrip Tapered Patch Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2.4 GHz Penerapan Model Pembelajaran PDL Untuk Meningkatkan Creative Thinking Skill Dan Pemahaman Konsep Fisika Siswa Kelas VIII SMP N 1 Seririt Tahun 2013 Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Dengan Macromedia Flash Untuk Meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Dengan Macromedia Flash Untuk Meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt
Pendanaan Sumber Jml (Juta Rp) DIPA 5 DIPA
5
Sendiri
8
Sendiri
6.5
Sendiri
7
Sendiri
7.5
DIPA
7.5
DIPA
7.5
DIPA
15
DIPA
15.5
DIPA
20
4. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal No
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Volume/ Nomor
1
2010
Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel 4 Microstrip Patch Horn Untuk Komunikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz
ISBN-978979-89010-67
2
2010
Perancangan Antena Panel Microstrip Horn Array 2x2 Untuk Komunikasi WiFi Pada Frekuensi 2,4 GHz
ISBN-978602-97895-15
3
2010
Perancangan Antena Microstrip Horn Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz
4
2011
5
2014
6
2015
7
2015
Nama Jurnal Prosiding Simposium Fisika Nasional Prosiding Seminar Nasional MIPA Prosiding SNTI 2010
ISSN-18299156 Volume 7 No.1 Tahun 2010 Fabrikasi dan Karakterisasi Antena No:2725 / Artikel Panel Mikrostrip Tapered Patch UN.48.16/ PK Perpustakaan Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi / 2011 UNDIKSHA 2,4 GHz Pengembangan Media Pembelajaran Tahun 2014 Artikel Interaktif dengan Macromedia Flash SENARI untuk meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt Metode Gasing Berseting Siklus Artikel Volume 8 Belajar Meningkatkan Sikap Ilmiah WAHANA No.1 Tahun Dan Kemampuan Pemecahan MIPA Masalah UNDIKSHA 2014 (Artawan, Agus Edi Putra) Implementasi Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Untuk Meningkatkan Prestasi Belajar Dan Kinerja Ilmiah
Volume 8 No.2 Tahun 2014
Artikel WAHANA MIPA UNDIKSHA
(Artawan, Sudiantara)
5. Kegiatan Profesional (Pengabdian pada Masyarakat) a. Sebagai anggota P2M: “Pelatihan Strategi Pemecahan Masalah Menuju Olympiade Fisika Bagi Guru SMP Di Kota Singaraja”. Juni s/d November 2006. b. Sebagai angota P2M: “Peningkatan Kualitas Penguasaan Bidang Studi IPA (Astronomi) Bagi Guru – Guru SMP di Kabupaten Buleleng Untuk Mengantisipasi Pelaksanaan Olympiade Astronomi” .November 2006.
c. Sebagai anggota P2M: “Pelatihan Pengolahan Data Hasil Penelitian Dengan Program Excell dan SPSS Bagi Guru-Guru SMP Di Kabupaten Buleleng “. Mei s/d November 2006 d. Sebagai anggota: “Tim Field Worker (Tenaga Pencacah Data) dalam rangka Program Perintisan Pengabdian Kepada Masyarakat“. LPM UNDIKSHA. Maret 2007. e. Sebagai anggota P2M: “Pendampingan Pengembangan KTSP pada Guru-guru SMP di Kota Singaraja“. Mei s/d November 2007. f. Anggota P2M“di SMP No 4 Pancoran – Panji Anom, Singaraja”.UNDIKSHA 2007. g. Anggota P2M “Pelatihan Pembuatan Media Pembelajaran Berbasis Macromedia Flash Bagi Guru-Guru Fisika SMP Di Kota Singaraja” 2007. UNDIKSHA. 2007. h. Ketua Pelaksana P2M “Pelatihan Pembuatan Program T2 Learning Bermedia Komputer Sebagai Inovasi Media Belajar Bagi Guru-guru SMP N 3 Seririt”. April 2008. i. 2009-2011 Study S2 j. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Banjar”. 2012 k. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP&SMA Kecamatan Gerokgak”. 2013 l. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Seririt”. 2014 m. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System dan Instrumen Kinerja Ilmiah Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Seririt”. 2015. Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
BIODATA ANGGOTA 1
A. Identitas Diri 1
Nama Lengkap (dengan gelar)
Dr. I Nyoman Suardana, M.Si.
2
Jabatan Fungsional
Lektor Kepala
3
Jabatan Struktural
-
4
NIP/NIK/No. Identitas`lainnya
196611231993031001
5
NIDN
0023116603
6
Tempat dan Tanggal Lahir
Sukawati, 23 Nopember 1966
7
Alamat Rumah
Jl. Bisma Gang Nusa Indah No. 10 Singaraja Bali, 81117
8
Nomor Telepon/Faks/HP
081936009408
9
Alamat Kantor
Jl. Udayana Singaraja Bali, 81116
10
Nomor Telepon/Faks
(0362)25072/(0362)25335
11
Alamat e-mail
[email protected]
12
Lulusan yang Telah Dihasilkan
S1 = 50 orang, S2 = 6, S3 = -
13
Mata Kuliah yang Diampu
1. Kimia Dasar 2. Statistika Dasar 3. Profesi Kependidikan 4. Telaah dan Pengembangan Kurikulum
B. Riwayat Pendidikan No
Program
S1
S2
S3
1
Nama PT
UNUD
ITB
2
Bidang Ilmu
Pendidikan Kimia
Kimia Fisika
3
Tahun Masuk
1986
1996
2007
4
Tahun Lulus
1991
1998
2010
5
JudulSkripsi/
Analisis
Tesis/Disertasi
dari Daun dan Kulit Karakterisasi
Eugenol Sintesis
UPI Pendidikan Sains
dan Pengembangan Model Praktikum
Batang Kayu Manis Senyawa Besi (II) Kimia Hidrat
(Cinnamomum burmanni)
Dasar
Berbasis
yang
Budaya
Bali
untuk
Ditanam Di Dusun
Meningkatkan
Munduk
Keterampilan
Ngandang
Belatungan Tabanan
Berpikir
Kritis
Mahasiswa Calon Guru Kimia 6
Nama
Dra. Frieda Nurlita Prof.
Pembimbing/
dan
Promotor
Manimpan Siregar
Dr.
Imam Prof. Dr. Liliasari,
Drs. Rahayu dan Dr. M.Pd., Prof. Dr. Djulia Honggo
Ismunandar, Dr.
dan Omay
Sumarna, M.Si C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir Pendanaan No Tahun
1
2010
Judul Penelitian
Sumber
Pengembangan Model Praktikum Kimia Dasar Hibah Doktor Berbasis Budaya Bali Untuk Meningkatkan
Jumlah (Juta Rp) 33,95
Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa 2
2011
Praktikum Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya DIPA 15 Undiksha Lokal untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa pada Praktikum Kimia Dasar I
3
2012
45 Pengembangan Perangkat Pembelajaran Inkuiri Hibah Bersaing Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun I)
4
2013
45 Pengembangan Perangkat Pembelajaran InkuiriHibah Bersaing Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa
SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun II) 5
2013
Penerapan Siklus Belajar 7E Berbasis Budaya DIPA UndikLokal untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep sha dan Keterampilan Proses Sains Mahasiswa pada
13,25
Pembelajaran Kimia Dasar I 6
2014
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus DIPA UndikBelajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks sha Budaya Lokal untuk Meningkatkan
15,5
Keterampilan Proses Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun I) 7
2015
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus DIPA UndikBelajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks sha Budaya Lokal untuk Meningkatkan
20
Keterampilan Proses Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun II) 8
2015
Penerapan Pembelajaran Koperatif Tipe STAD DIPA UndikBerbantuan Modul untuk Meningkatkan Hasil sha Belajar Fisika Dasar I Mahasiswa Pendidikan
5,45
IPA Tahun 2015/2016
D. Pengalaman Pengabdian pada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir Pendanaan No Tahun
Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
1
Pelatihan Merancang Praktikum Kimia dengan DIPA 5 Memanfaatkan Potensi Lingkungan Bagi Guru Undiksha Sains SMP di Kecamatan Kintamani
2010
Sumber Jumlah (Juta Rp)
2
2011
Pendampingan Lesson Study Berbasis Sekolah DIPA 5 (LSBS) di SMP Negeri 3 Singaraja Undiksha
3
2011
5 Peningkatan Pemahaman Ibu-Ibu PKK Banjar DIPA Tegalbingin Desa Mas Kecamatan Ubud Undiksha
Terhadap Zat Aditif Makanan 4
2012
Pelatihan Pembuatan Perangkat Pembelajaran Berbasis Budaya Bali Bagi Guru-Guru Sains SMP Di Kecamatan Buleleng
DIPA 5 Undiksha
5
2012
Peningkatan Kompetensi Guru SMA melalui PM-PMP 82,5 Pendampingan Terpadu Berbasis Kaji Tindak Dikti Pembelajaran Di Kabupaten Klungkung dan Karangasem Provinsi Bali
6
2013
Desa Binaan Berbasis Kearifan Lokal Tri Hita DIPA 15 Karana Di Kelurahan Banyuning Kecamatan Undiksha Buleleng
7
2013
Pelatihan Penyusunan Perangkat Pembelajaran DIPA 7,5 Sains Kimia Berbasis Budaya Bali Bagi Guru- Undiksha Guru IPA SMP Di Kecamatan Sukasada
8
2014
Pengelolaan Pendidikan Karakter Terintegrasi DIPA 20,75 dalam Pembelajaran di Sekolah Dasar Negeri 1 Undiksha Banjar Jawa
9
2015
Peningkatan Kompetensi Guru Sekolah Dasar dalam DIPA 28,2 Mengembangkan Pembelajaran Pendidikan Karakter Undiksha Melalui Model Pendampingan dengan Pola Lesson Study Di Sekolah Dasar Negeri 4 dan 7 Banyuning
10
2015
Peningkatan Sumber Daya Masyarakan Desa DIPA 10 Ambengan dalam Pengelolaan Sampah Undiksha
E. Pengalaman Menulis Artikel Dalam Jurnal Ilmiah (5 Tahun Terakhir) No.
Volume/ Nomor/Tahun Investigasi Keterampilan Berpikir Kritis Jurnal Penelitian dan 4(1), 2010 Mahasiswa pada Topik Kesetimbangan Pengembangan Kimia Pendidikan
Judul Artikel Ilmiah
Nama Jurnal
2.
Praktikum Berbasis Budaya Lokal pada Topik Asam-Basa
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3.
Pemanfaatan Potensi Lingkungan Lokal Jurnal Pendidikan 44(1-3), 2011 dalam Membuat Prosedur Praktikum dan Pengajaran Kontekstual (Anggota)
4.
Model Demonstrasi Interaktif Berbantuan Multimedia dan Hasil Belajar IPA Aspek Kimia Siswa SMP
Jurnal Pendidikan dan Pengajaran
45(1), 2012
5.
Peningkatan Penguasaan Konsep
Jurnal Pendidikan
20(1), 2013
1.
1(1), 2011
Mahasiswa melalui Praktikum Elektrolisis Berbasis Budaya Lokal
dan Pembelajaran
6.
Identifikasi Konteks-Konteks Budaya Lokal yang Relevan dengan Materi Kimia SMA
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3(1-2), 2013
7.
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Kimia Berbasis Budaya Lokal dan Keterampilan Berpikir Kritis
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3(1-2), 2013
8.
Analisis Relevansi Budaya Lokal dengan Materi Kimia SMA untuk Mengembangkan Perangkat Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budya
Jurnal Pendidikan Indonesia
3(1), 2014
9.
Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya Lokal pada Pembelajaran Sains Kimia SMP
Wahana Matematika 2(1), 2014 dan Sains
F. Pengalaman Penyampaian Makalah Secara Oral pada Pertemuan/Seminar Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir No. 1
Nama Pertemuan Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat Ilmiah/Seminar Seminar Nasional Identifikasi Konten dan Konteks 24 Juli 2010, HKI Budaya Bali untuk Mengembang- Jawa Tengah kan Model Praktikum Kimia Dasar Berbasis Budaya
2
Seminar Nasional
Peningkatan Keterampilan Berpi- 24 Juli 24 Juli kir Kritis Mahasiswa melalui 2010, HKI Jawa Praktikum Berbasis Budaya Tengah Lokal pada Topik Asam-Basa
3
Seminar Internasional
The Effectiveness of Local 9 Oktober 2010, Culture Based Acid-Base Jurdik Kimia Laboratory Activity in FPMIPA-UPI Improving Students’ Critical Thinking Skills
4
Seminar Internasional
Local Culture Based Guided 30 Oktober 2010, Inquiry Laboratory Activity in Prodi Pendidikan Enhancing Students’ Critical IPA-SPs UPI Thinking Skills
5
Seminar Nasional
Praktikum Pemisahan dan Pemur- 29 Oktober 2011, nian Komponen-Komponen Cam- FMIPA Undiksha
puran Berbasis Budaya Bali 6
Seminar Nasional
Analisis Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Di Kabupaten Buleleng Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Negeri 4 Singaraja
30 November 2012, FMIPA Undiksha
7
Seminar Nasional
8
Seminar Nasional
Analisis Kebutuhan Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus Belajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks Budaya Lokal
21-22 November 2014 Hotel Grand InnaKuta Bali
9
Seminar Nasional
Peningkatan Kompetensi Guru Sekolah Dasar dalam Mengelola Pembelajaran Pendidikan Karakter Melalui Lesson Study
28-30 Novenber 2014 Hotel Menara Peninsula, Jakarta
22 November 2013 UNDIKSHA
G. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya) No Jenis Penghargaan 1
Satyalancana Karya Satya X Tahun
Institusi Pemberi Tahun Penghargaan 2007 Pemerintah
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 2
I. Identitas Diri 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap dan Gelar NIP Tempat dan Tanggal Lahir Jenis Kelamin Pangkat, Golongan Jabatan Alamat Kantor No. Telp/Fax No. HP E-mail 8. Alamat Rumah 9. Mata Kuliah yang diampu
: Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc : 19671013 199403 1 001 : Tamblang, 13 Oktober 1967 : Laki-laki : Pembina, IVa : Lektor Kepala : Pascasarjana Undiksha, Jl. Udayana Singaraja : (0362) 32558 / : 085237167750 :
[email protected] : Desa Tamblang Kec. Kubutambahan, Singaraja : 1) Landasan Pembelajaran 2) Teknologi Pembelajaran 3) Desain Pembelajaran: teori & terapan 4) Evaluasi Program Pembelajaran
II. Riwayat Pendidikan No
Jenjang
Institusi Pendidikan
Bidang Studi
Pendidikan 1
S1
Lulus Prodi Pendidikan Biologi FKIP Pendidikan Universitas Udayana
2
Tahun
S2
Biologi
University of Manchester Institute Bioteknologi of
Science
and
1993
1998
Technology
(UMIST) 3
S3
Prodi
Teknologi
Pembelajaran Teknologi
Program Pascasarjana Universitas Pembelajaran Negeri Malang (UM)
III. Riwayat Jabatan Akademik dan Kepangkatan Tahun
Jabatan Akademik
Kepangkatan
1994 – 1996
Asisten Ahli Madya
Penata Muda/ III a
1997 – 1999
Asisten Ahli
Penata Muda Tk I/ III b
2000 – 2002
Lektor
Penata/ III c
2006
2003 – 2006
Lektor
Penata Tk I/ III d
2007 – sekarang
Lektor Kepala
Pembina/ IV a
IV. Pengalaman Penelitian (dalam 5 tahun terakhir) No.
Tahun
Judul Penelitian
Pendanaan Sumber
1
2009 Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Hibah
Penelitian
Kearifan Lokal untuk Mata Pelajaran Strategi Sains SMP (Ketua Peneliti) 2
Jml 100.000.000
Nasional
Batch I
2009 Pengembangan Model Pembelajaran Penelitian
Hibah
45.000.000
Bilingual Preview Review dengan Bersaing DIKTI Seting Kooperatif GI pada Mata pelajaran Biologi Siswa SMA BI (Anggota Peneliti) 3
2010 Pengembangan Strategi Pembelajaran Penelitian
Hibah
24.500.000
Biologi Bilingual Berbantuan ICT PGBI Fakultas MIPA untuk
Sekolah
Rintisan
Menengah
Sekolah
Atas bertaraf
Internasional (Ketua Peneliti) 4
2011 Pengembangan Strategi Pembelajaran Penelitian
Hibah
25.000.000
Biologi Bilingual Berbantuan ICT PGBI Fakultas MIPA untuk
Sekolah
Rintisan
Menengah
Sekolah
Atas bertaraf
Internasional (Ketua Peneliti) 5
2011 Pengembangan Bahan Ajar Interaktif Penelitian
Hibah
80.000.000
Hibah
100.000.000
Berbasis Component Display Theory Institusional untuk Mata Kuliah
Pascasarjana
Desain Pembelajaran pada Program Undiksha Magister
Teknologi
Pembelajaran
Undiksha (Ketua Peneliti) 6
2012 Pengembangan
Perangkat Penelitian
Pembelajaran Mata Kuliah Landasan Institusional Pembelajaran, Desain Pembelajaran, Pascasarjana Media Pembelajaran Produksi, dan Undiksha
Evaluasi
Program
Pembelajaran
Berbasis E-learning (Ketua peneliti) 7
2012 Pengembangan Model-Model Student Hibah Penelitian Tim Centered
Learning
Meningkatkan
75.000.000
untuk Pascasarjana
Penalaran
dan
Karakter Siswa Sekolah Menengah Atas (Anggota Peneliti) 8
2012 Pengembangan Model Lingkungan Penelitian Kaya
Bahasa
Optimalisasi
dalam
Kemampuan
Strategis
Upaya Nasional
75.000.000
(Tema:
Literasi Pembangunan
Bahasa Inggris Siswa Sekolah Dasar Manusia dan Daya di Provinsi Bali (Anggota Peneliti) 9
Saing Bangsa)
2013 Pengembangan Model Lingkungan Penelitian Kaya
Bahasa
Optimalisasi
dalam
Kemampuan
Strategis
Upaya Nasional
97.000.000
(Tema:
Literasi Pembangunan
Bahasa Inggris Siswa Sekolah Dasar Manusia dan Daya di Provinsi Bali (Ketua Peneliti); Saing Tahun ke-2
Tahun ke-2 10
Bangsa);
2014 Studi Empirik Pengembangan Media Penelitian
Hibah
17.500.000
Pembelajaran Guru-guru SD, SMP, Institusional SMA, dan SMK di Provinsi Bali
Pascasarjana Undiksha
V. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat (dalam 5 tahun terakhir) No.
Tahun
Judul P2M
Pendanaan Sumber
1
2009 Memberikan pembinaan kepada siswa APBD
Jml (Rp)
Propinsi
peserta Olimpiade Sains SMP Bidang Bali Biologi Tingkat Provinsi Bali 2
2009 Memberikan pelatihan kepada guru APBD
Propinsi
Biologi sebagai Pembina Olimpiade Bali Sains SMP Bidang Biologi Tingkat Provinsi Bali 3
2010 Pelatihan
dan
Pendampingan Hibah
P2M
20.000.000
Pemanfaatan
TIK
untuk Pascasarjana
Mengembangkan Inovasi Pembelajaran Undiksha di
Sekolah
Dasar
dan
Menengah
Kabupaten Buleleng 4
2011 Pelatihan
Pengembangan
Media Hibah
P2M
23.000.000
P2M
30.000.000
Undiksha
38.000.000
Undiksha
38.500.000
Sederhana Berbasis ICT Bagi Guru- Pascasarjana guru SD se-Kecamatan Buleleng
5
2012 Pelatihan
Pengembangan
Undiksha
Desain Hibah
Pembelajaran Inovatif Bagi Guru-guru Pascasarjana SMP se Kecamatan Kubutambahan Undiksha Kabupaten Buleleng Dalam Rangka Mendukung Pelaksanaan KTSP 6
2014 P2M Desa Binaan:
DIPA
Memberdayakan Masyarakat melalui Kegiatan Ekonomi Kreatif dan Usaha Mandiri Berbasis Potensi Lokal di Desa Tembok, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng 7
2015 P2M Desa Binaan:
2014
DIPA
Memberdayakan Masyarakat melalui Kegiatan Ekonomi Kreatif dan Usaha Mandiri Berbasis Potensi Lokal di Desa Tembok, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng
2015
VI. Penulisan Karya Ilmiah A. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal No 1
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Volume/Nomor
2008 Pengaruh Pendekatan Pembelajaran Volume dalam
Seting
Kooperatif
STAD Nomor 2
terhadap Keterampilan Berpikir pada (ISSN Pembelajaran IPA SD 2
7109)
Nama Jurnal
2, Jurnal Penelitian dan Pengembangan 1979- Pendidikan Undiksha)
2009 Pengembangan Model Pembelajaran Jilid 42, Nomor Jurnal Bilingual Preview Review dengan 3 Seting Kooperatif GI pada Mata (ISSN pelajaran Biologi Siswa SMA BI
8250)
(Lemlit
dan
Pendidikan Pengajaran
0215- (LPTK Undiksha)
3
2010
Volume 4, Jurnal Penelitian dan Pengembangan Bahan Ajar Nomor 3 Pengembangan Berbasis Kearifan Lokal Untuk Mata (ISSN 1979- Pendidikan (Lemlit Pelajaran Sains SMP 7109)
Undiksha)
B. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah (tidak dipublikasikan) No. 1
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Nama Pertemuan Ilmiah
2009 Perancangan dan Pelaksanaan Penilaian Workshop Penulisan dan Analisis Proses dan Hasil Belajar Sesuai KTSP Butir
Soal
serta
Pengembangan
untuk Pengelolaan Rintisan Sekolah Format Penilaian RSKM bagi guruKategori Mandiri (RSKM) 2
guru SMA Negeri 1 Kubutambahan
2009 Inovasi Pembelajaran untuk Program Seminar Akademik dalam rangka Bilingual di Rintisan Sekolah Bertaraf SBB Jurdik Biologi untuk Guru-guru Internasional (RSBI)
3
SMP
2009 Konsepsi Program Pembelajaran dan Seminar Pendidikan dalam rangka Penilaian untuk Menunjang Pelaksanaan HUT SMPN 2 Sawan yang ke-25 KTSP (wujud pemenuhan standar proses sesuai Permendiknas 41/2007)
4
2009 Pedoman Dasar Pengembangan Bahan Workshop Pengembangan Bahan Ajar Ajar dan Media Pembelajaran
dan Media bagi Guru-guru SMPN 2 Dawan, Klungkung
5
2010 Pedoman Pengembangan Bahan Ajar Pelatihan Penyusunan Bahan Ajar Mata Pelajaran IPA SMP untuk RSBI
bagi Guru-guru IPA SMPN 1 Gianyar (9 Jan 2010)
6
2010 Inovasi Pembelajaran Sains Melalui Pelatihan Guru-guru IPA SMP sePermainan
Bali dalam rangka HUT HMJ Pendidikan
Kimia
”VISVITALIS” XVI (17 April 2010) 7
2011 Integrasi Nilai-nilai Karakter Bangsa
Seminar Nasional Pendidikan dan
ke dalam Silabus dan RPP Mata Pembelajaran Pelajaran Biologi SMA
MIPA
MIPA,
Undiksha
Pengembangan
Fakultas (Tema: Pendidikan
Karakter Menuju bangsa yang Mandiri melalui Penelitian dan pendidikan MIPA) 29 Oktober
2011 8
2012 Mendesain
Pembelajaran
dengan Seminar
Nasional
Pendidikan
Menggunakan E-learning: suatu kajian Teknik Informatika. teoretik 9
2013 Rekonstruksi Pelaksanaan
Undiksha, 22 September 2012 Perancangan Penilaian
Dan Seminar Nasional Fakultas MIPA
Pembelajaran Undiksha
Sains Dalam Implementasi Kurikulum Mutu 2013
(Tema:
MIPA
MIPA
Peningkatan
dan
untuk
Pendidikan Mendukung
Implementasi Kurikulum 2013), 30 Nov 2013 10
2014 Biodiversitas
Bryophyta
Dan Seminar
Nasional
Biodiversity
Pteridophyta Yang Teridentifikasi Pada Fakultas Sains dan Teknologi, Wisata Alam Air Terjun Gitgit Buleleng Universitas Airlangga; Bali Tahun 2011-2014
6 September 2014
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
Singaraja, 25 Oktober 2015 6 Anggota,
Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc NIP. 196710131994031001
BIODATA ANGGOTA 3 (MAHASISWA)
1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ni Putu Panca Dewi Savitri P 1313021043 Pendidikan Fisika / MIPA Dawan, 22 Juni 1995 Dsn. Pasekan, Dawan, Klungkung 085739933132
[email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: •
Koordinator Bidang (Korbid) I (Penalaran dan Keilmuawan) HMJ Pendidikan Fisika Masa Bakti 2014-2015
•
Ketua Pusat Informasi dan Konseling Mahasiswa (PIK-M) Yowana Dharma Satya (YDS) UNDIKSHA (2013-sekarang)
•
Anggota Bidang II UKM Persma VISI UNDIKSHA Masa Bakti 2014-2015
•
Anggota Bidang Olimpiade Pokja Penalaran FMIPA Masa Bakti 2014-2015
•
Sekretaris Bidang III POKJAKIM UNDIKSHA Masa Bakti 2013-2014
•
Sekretaris Bidang III UKM Persma VISI UNDIKSHA Masa Bakti 2013-2014
•
Juara 1 OSN Pertamina Bidang Fisika Tingkat Provinsi Tahun 2015
•
Juara 1 Lomba Penulisan Opini Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2015
•
Juara 1 Debat Mahasiswa Lingkungan Hidup Jurusan UNDIKSHA Tahun 2015
•
Juara 3 Mawapres FMIPA UNDIKSHA Tahun 2015
•
Pemateri PKM dalam Workshop PKM FEB Universitas Udayana Tahun 2015
•
Pemateri PIK (PUP dan Bahaya NARKOBA) dalam serangkaian OKK UNDIKSHA Tahun 2015
•
PKM-K didanai DIKTI Tahun Pengajuan 2014
•
Juara 2 Jambore Nasional PIK Bandung Tahun 2014
•
Juara 1 Lomba Mininewspaper UNDIKSHA Tahun 2014
•
Runner Up 1 Truni KMHD UNDIKSHA Tahun 2014
•
Finalis PIMNAS 28 UNDIP Semarang Tahun 2014
•
Finalis Putra-Putri UNDIKSHA Tahun 2014
•
Finalis OSN Pertamina Tingkat Provinsi Tahun 2014
•
Pemateri PIK (Narkoba dan HIV/AIDS) dalam serangkaian OKK UNDIKSHA Tahun 2014
•
PKM-K didanai DIKTI Tahun Pengajuan 2013
•
Juara 2 PKM Hibah Kategori Junior Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2013
•
PKM-K Terbaik Kategori Junior Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2013
•
Juara 1 Lomba Majalah Kampus UNDIKSHA Tahun 2013
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 4 (MAHASISWA)
1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ketut Agus Asta Putra L 1313021032 Pendidikan Fisika / MIPA Joanyar, 30 Agustus 1994 Dusun kajanan, Desa Joanyar 081915662495
[email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: Anggota HMJ Pendidikan Fisika Pemain Liga MIPA 2014 Finalis OSN Pertamina 2013 Tingkat Provinsi Anggota P2M Sosialisasi Dan Pelatihan Perancangan Alat Praktikum Fisika (IPA) Dengan PDL System Dan Instrumen Penilaian Kinerja Ilmiah Guru-Guru IPA SMP Kecamatan Seririt Tahun 2015 Finalis OSN Pertamina 2015 Tingkat Provinsi
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 5 (MAHASISWA) 1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah
8. 9.
Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ni Komang Sophize Yustitie Perempuan 1513021041 Pendidikan Fisika / MIPA Gianyar, 30 April 1997 Banjar Kubur, Desa Ketewel, Kecamatan Sukawati, Kabupaten Gianyar 081339579014
[email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: Anggota HMJ Pendidikan Fisika Undiksha Anggota Persma VISI Undiksha Peserta OSN PERTAMINA Propinsi Tahun 2015
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
LAMPIRAN 2
PETA LOKASI P2M S UNDIKSHA
LOKASI P2M
U
Kec. Banjar SINGARAJA
+ 18 Km
Lokasi P2M secara geografis terletak tidak jauh dari jantung kota Singaraja dimana Undiksha sebagai lembaga mitra berada, kurang lebih 18 Km ke arah barat dari Kota Singaraja. Lokasi yang begitu potensial sebagai tempat pelaksanaan P2M dengan posisi yang strategis dan sarana yang memadai serta sebaran masyarakat yang heterogen. Lokasi pelatihan berada disekitar kota Kecamatan dengan arus transportasi yang lancar sehingga akses untuk pelatihan dan pengembangannya bisa berjalan dan berkesinambungan dengan baik.
LAMPIRAN 3
RINCIAN BIAYA (RAB) / JUSTIFIKASI ANGGARAN
No
Jenis Anggaran
Jumlah Biaya (Rp)
1
Honorarium
2.250.000,-
2
Bahan Habis Pakai (ATK)
4.100.000,-
3
Transportasi + Konsumsi
5.000.000,-
4
Penyusunan Proposal
1.150.000,-
Total
12.500.000,(dua belas juta lima ratus ribu rupiah)
Dengan Rincian: 1. Honorarium No
Rincian Kegiatan/Bahan
Volume/Jumlah
Jumlah Biaya (Rp)
1
Honor Ketua
1 Orang
750.000,-
2
Honor Anggota Dosen
2 Orang
1.000.000,-
3
Honor Anggota Mahasiswa
2 Orang
500.000,-
Sub Total Biaya
2. 250.000,-
2. Bahan Habis Pakai / ATK No 1
Rincian Kegiatan/Bahan Beli Kertas A4 HVS 70 Gr
Volume/Jumlah 4 rim
Jumlah Biaya (Rp) 140.000,-
2
Beli Kertas F4 HVS 70 Gr
4 rim
160.000,-
3
Pulpen
1 lusin
125.000,-
5
Memory Handycam
1 buah
300.000,-
6
Sewa Handycam
1 buah
250.000,-
7
Sewa Wireless
1 buah
200.000,-
8
Flash disk
3 buah
300.000,-
9
Modul Materi Olimpiade dan Soal Sub Total Biaya
75 paket
2.625.000,4.100.000,-
3. Transportasi + Konsumsi No 1
3 4
Jenis Aktivitas/Perjalanan Transportasi ke Kantor Desa Banjar Transportasi Identifikasi masalah dan data awal ke lapangan Transportasi Pelaksanaan P2M Konsumsi minum dan snack
5
Konsumsi Makan
70
1
840.000,-
6
Transportasi Peserta
70
1
1.050.000,-
2
Jml Orang
Volume
2
1
150.000,-
3
2
900.000,-
5
4
1.500.000,-
70
1
560.000,-
Sub Total Biaya
Jumlah Biaya (Rp)
5.000.000,-
4. Penyusunan Proposal dan Pelaporan Hasil No 1
Jenis Kegiatan/Aktivitas Program Penggandaan + Penjilidan Proposal
Jumlah Biaya (Rp) 350.000,-
2
Penggandaan Surat-Surat
3
Penggandaan Laporan Kemajuan dan SPJ
250.000,-
4
Penggandaan + Penjilidan Laporan
500.000,-
50.000,-
1.150.000,Total Anggaran Kegiatan P2M yang Diusulkan adalah: Rp. 12.500.000,(dua belas juta lima ratus ribu rupiah)
LAMPIRAN 4 DAFTAR HADIR PESERTA P2M
LAMPIRAN 5
FOTO-FOTO KEGIATAN PELAKSANAAN P2M
Kegiatan P2M yang dilaksanakan di kantor UPP (Unit Pelaksana Pendidikan) Kecamatan Banjar, dihadiri dan dibuka langsung oleh Ketua UPP Kecamatan Banjar (Bapak Made Sutama) bersama dengan beberapa stafnya. Kepala Sekolah SD di Banjar dan peserta kegiatan Bapak/Ibu Guru SD di Kecamatan Banjar yang berjumlah 38 orang. Kegiatan berlangsung mulai pukul 09.00 Wita sampai pukul 12.30 Wita dan berjalan dengan baik dan lancar. Semua peserta P2M nampak antusias dan bersemangat serta memberikan pesan dan kesannya untuk senantiasa melaksanakan kegiatan sejenis secara kontinu dan berkesinambungan
LAMPIRAN 6
PRODUK P2M (MATERI, KISI-KISI DAN SOAL)
TERLAMPIR
MATERI BIDANG FISIKA
Oleh: PUTU ARTAWAN,S.Pd.,M.Si BERSAMA PESERTA P2M GURU IPA SD KECAMATAN BANJAR
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA, FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
GETARAN, GELOMBANG, DAN OPTIK Getaran Gelombang Optik KELISTRIKAN Listrik Statis Listrik Dinamis KEMAGNETAN Benda Bersifat Magnetik Dan Non Magnetik Pemanfaatan Elektromagnetik
ASESMEN
Getaran dan Gelombang 1. Pendahuluan Di sekitar kita banyak benda-- benda yang dapat bergetar, misalnya bedug setelah ditabuh akan bergetar. Getaran bedug sampai ke telinga manusia merambat berbentuk gelombang. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat dalam ruang hampa udara. Getaran, gelombang, dan cahaya merupakan gejala-- gejala alam yang sangat dekat dengan kehidupan sehari- hari.Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkan mampu memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari-- hari. Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat: menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapat memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari- hari 2. Materi
Getaran Getaran atau osilasi adalah gerakan benda yang berulang-- ulang secara teratur, bolak-- balik, melewati lintasan yang sama. Gerakan tersebut berlangsung secara periodik. Bentuk paling sederhana gerak periodik ditunjukkan oleh benda yang bergetar di ujung pegas. Pada gambar 1, jika benda ditarik pada posisi 2 dan dilepaskan, maka akan bergerak naik dan turun di sekitar titik kesetimbangan. 1.
G e t a r a n pada Pegas
Hukum Hooke 1
1
1
2
3
Gambar 1. Getaran partikel pada sebuah pegas. Satu getaran lengkap (penuh) telah terjadi jika benda telah bergerak melalui posisi 2-1-- 3-- 1-- 2 atau telah menempuh 1-- 2-- 1-- 3-- 1, yaitu ketika benda ada pada posisi semula dan sedang bergerak dalam arahnya semula. 2. Ayunan Sederhana Sistem yang terdiri dari sebuah benda yang diikat ayunan sederhana.
1
pada ujung tali, disebut
ANALISIS VEKTOR
Gambar 2. Pendulum sederhana Periode ayunan sederhana dapat ditemukan dengan menggunakan persamaan periode untuk ayunan pegas dengan k kita ganti mg/L. m T = mg / L 2π T = 2π
L …………………………………… g
(1)
Dan frekuensinya f =
1 1 = T 2π
g ……………………………… L
2
(2)
Gelombang a. Gelombang pada Tali Jika kita mengikatkan tali pada tiang dan kemudian kita sentakan tangan kita yang memegang tali ke atas 30 cm. Kemudian kembali ke posisi semula. Apa yang terjadi? Gambar 3 menunjukkan bahwa sentakan atau gangguan yang kita berikan menjalar ke kanan. Gangguan tunggal yang tidak terulang lagi disebut gelombang.
Solusi Persamaan Gelombang
Gambar 3. Gangguan yang dirambatkan tali b. Gelombang Permukan Air Ambilah sebuah ember dan isilah air sampai kira-- kira 2/3 nya. Masukkan jari telunjuk ke dalam air dan dengan cepat tariklah. Perhatikan apa yang terjadi? Terjadi gelombang berupa lingkaran-- lingkaran yang makin menjauh dari jari sebagai pusatnya. Apakah medium atau zat antara ikut menjalar dalam gelombang? Tempatkanlah gabus pada gelombang permukaan air yang telah kita buat. Apakah gabus ikut menjalar (menjauh dari titik pusat?) Gabus hanya naik turun dan tidak ikut menjalar. Jelaslah bahwa : dalam peristiwa menjalarnya gelombang, hanya gangguan atau getaran yang menjalar sedang medium atau zat antaranya tidak ikut menjalar Apakah yang dibawa oleh gelombang sewaktu menjalar? Kalau kita memperhatikan gelombang air laut (ombak) maka gelombang tersebut mampu menghancurkan sebuah kapal atau apa saja yang menghalanginya. Ini menunjukkan bahwa ada energi yang dibawa oleh ombak. Selama menjalar dari satu tempat ke tempat lainnya gelombang memindahkan energi. Dari manakah energi yang dimiliki gelombang? Dalam gelombang pegas, energi berasal dari energi potensial yang dimiliki pegas saat diberi simpangan (digetarkan). Pada gelombang air laut (ombak), energi itu berasal dari hembusan angin di atas permukaan laut. c. Gelombang Transversal dan Longitudinal Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus pada arah penjalarannya. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan arah penjalarannya. 1) Gelombang Transversal Kita tinjau kembali gelombang pada tali di atas. Kita memberi getaran dalam arah vertical (naik dan turun) tetapi arah penjalaran gelombang mendatar 3
atau horizontal ke kanan. Jadi arah getar tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang. Gelombang yang arah getarnya tegak lurus pada arah penjalarannya disebut gelombang transversal.
4
Gelombang permukaan air, arah getarannya vertikal (jari kita naik dan turun) tetapi arah penjalaran gelombang mendatar yakni makin menjauh dari jari kita. Gelombang inipun tergolong gelombang transversal karena arah getannya tegak lurus pada arah rambatnya.
Gambar 5. Gelombang Transversal 2) Gelombang Longitudinal Letakkan slinki di lantai, gerakkan ujung slinki maju mundur. Apa yang terjadi? Akan terjagi rapatan dan renggangan yang menjalar maju-- mundur. Kita memberikan gerakan horizontal maju mundur dan arah penjalaran gelombang juga horizontal (maju mundur). Arah getar searah dengan arah penjalaran gelombang. Gelombang yang arah getarnya searah dengan arah penjalarannya disebut gelombang longitudinal.
Gambar 6. Gelombang Longitudinal Panjang gelombang ( λ ) adalah jarak antara dua rapatan atau dua renggangan yang berurutan. Sedangkan jarak antara rapatan dan renggangan yang berturutan adalah seengah panjang gelombang ½ λ . 5
d. Hubungan antara cepat rambat, frekuensi, dan panjang gelombang. a) Periode atau Waktu Getar Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang. . Periode diberi lambang T, dan satuannya dalam SI adalah detik. b) Frekuensi Frekuensi adalah banyak gelombang yang terjadi dalam satu detik. Frekuensi diberi lambang f dan satuannya dalam sistem SI adalah hertz (Hz). Hubungan frekuensi dan periode yaitu : 1 1 atau T = f = f T Gelombang menjalar dengan kecepatan tertentu, disebut cepat rambat. Bagaimanakah hubungan antara cepat rambat gelombang, panjang gelombang dan frekuensi ? Dari rumus gerak didapatkan hubungan rumus : jarak kecepa tan = waktu Bila kita tentukan jarak = panjang gelombang, dan waktu = periode maka cepatrambat =
panjang gelombang periode
diperoleh :
v=
λ T
Karena f =
Kinematika Gerak …………………………………………….... (3) 1 1 atau T = , maka kita dapat hubungan T T λ v= T 1 v=λ T v v = λ. f atau λ = f
Dengan :
λ T f v
Dalam
= panjang gelombang (m) = Periode (detik) = frekuensi (Hz) = cepat rambat (m/dt)
5 5
Contoh soal
Cepat rambat gelombang yang berfrekuensi 300 Hz ialah 75 m/dt. Berapakah panjang gelombangnya?
Jawab : Frekuensi = f = 300 Hz Cepat rambat = v = 75 m/dt Gunakan hubungan v, λ dan f di dapat : v λ= f 75 m / dt λ= 300 Hz 1 λ = m = 25 cm 4
6 6
Gelombang Bunyi Bunyi adalah salah satu contoh gelombang longitudinal, dalam perambatannya gelombang bunyi berbentuk rapatan dan renggangan yang dibentuk oleh partikel-- partikel perantara bunyi. Apabila gelombang bunyi merambat di udara perantaranya adalah partikel-- partikel udara. Gelombang bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa udara karena dalam ruang hampa udara tidak partikel-- partikel udara. Bunyi yang merambat melalui medium yang berbeda memiliki cepat rambat bunyi yang berbeda pula. Cepat rambat bunyi bergantung pada suhu dan medium yang dilaluinya. Di udara pada suhu C dan tekanan 1 atm, cepat rambat bunyi sebesar 331 m/s. Cepat rambat bunyi di udara akan bertambah 0,60 m/s untuk tiap kenaikan suhu C. Contohnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu C adalah 340 m/s. Dalam zat padat, cepat rambat bunyi bergantung pada kekakuan zat padat. Semakin kaku suatu zat, semakin cepat gelombang bunyi yang melewatinya. Cepat rambat bunyi dalam berbagai medium ditunjukkan dalam tabel 1 berikut. Tabel 1 cepat rambat bunyi dalam berbagai medium ( 1 atm, Medium Cepat rambat bunyi (m/s) Udara 340 o 331 Udara (0 C ) Helium 1.005 Hidrogen 1.300 Air 1.440 Air laut 1.560 Besi 5.000 Gelas 4.500 Plastik 2.680 Alumunium 5.100 Kayu keras 4.000
7 7
C )
Sejumlah faktor yang mempengaruhi kecepatan bunyi di dalam suatu gas a) Efek tekanan Suatu perubahan dalam tekanan akan diikuti dengan peruabahan rapat-- massa. Kecepatan tidak bergantung pada tekanan selama suhu gas tetap konstan. b) Efek suhu Kecepatan bunyi bertambah dengan pertambahan suhu. Ia berbanding lurus dengan akar suhu absolut. c) Efek berat molekul Untuk bermacam gas, yang jumlah atom per molekulnya sama, kemudian suhu dan tekanannya sama, maka kecepatan bunyi di dalam gas berbanding terbalik dengan akar dari berat molekul. d) Efek kelembaban Efek adanya uap air akan mengakibatkan menurunnya sedikit harga rapat massa udara. Jadi, kecepatan bunyi di udara lembab akan lebih besar dari pada kecepatan bunyi di udara kering dalam keadaan suhunya sama. e) Efek frekuensi Kecepatan bunyi yang didengar oleh telinga manusia tidak bergantung pada frekuensi gelombangnya. f) Efek amplitudo Untuk amplitudo kecil, kecepatan bunyi tidak bergantung pada amplitudo tetapi gelombang bunyi dengan amplitudo besar akan merambat dengan kecepatan yang bergantung pada dan bertambah dengan amplitudo, yang secara bertahap akan mengecil sampai ke batas harga normalnya. Cepat rambat gelombang bunyi dalam medium sama dengan cepat rambat gelombang longitudinal. Jika udara dianggap sebagai gas ideal , capat rambat bunyi di udara dapat dihitung dengan rumus:
Dengan adalah tetapan Laplace, P adalah tekanan udara, dan adalah massa jenisnya. Tetapan laplace merupakan rasio antara kalor jenis zat pada tekanan tetap dan kalor jenis zat pada volume tetap . Dalam gas ideal berlaku persamaan PV = nRT, dengan V adalah volume gas, n adalah jumlah mol gas, R adalah tetapan umum gas (R = 8,314 J/mol.K), dan T adalah suhu mutlak. Jika massa total gas nM (massa molekul relative M dikalikan jumlah mol n ), maka berlaku
B. Optik 8 8
1. Hakekat cahaya
Cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal karena arah rambatnya tegak lurus arah getarnya.
Gambar 7. Kuat medan listrik dan medan magnet pada gelombang elektromagnet E dan B saling tegal lurus (Giancoli, 2001 : 223)
a. Sifat -- Sifat Cahaya : 1) Cahaya Merambat Lurus 2) Cahaya dapat di pantulkan 3) Cahaya dapat di biaskan 4) Cahaya dapat berinterferensi 5) Cahaya dapat mengalami defraksi 6) Cahaya dapat mengalami polarisasi
Gambar 8. Hukum Snellius Pemantulan cahaya mengikuti hukum pemantulan: (1) sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar, dan (2) sudut datang sama dengan sudut pantul.
9 9
b. Jenis – jenis pemantulan cahaya
b
a
Gambar 9 (a).Pemantulan teratur, (b).Pemantulan Baur
Pemantulan cahaya pada permukaan benda yang tidak rata/teratur menghasilkan pemantulan baur, cahaya menyebar ke segala arah. Pemantulan cahaya pada permukaan rata menghasilkan pemantulan teratur.
2. Cermin a. Cermin Datar
Cermin Datar
A
S
S’
A’ h
h’
N B
B’ Gambar 10. Pembentukan bayangan pada cermin datar
N
Sifat : a. Benda riil bila berada di depan cermin terbentuk bayangan maya b. Ukuran (besar,tinggi,jarak) bayangan benda = ukuran (besar, tinggi, dan jarak) benda. c. Jika dua buah cermin datar membentuk sudut α , 360 maka jumlah bayangan yang dibentuk adalah n = −1 α 1 0
b. Cermin Lengkung (Sferis) 1) Cermin Cekung Sinar-- sinar istimewa pada cermin cekung
Gambar 11. Sinar-- sinar istimewa pada cermin cekung
2) Cermin Cembung Sinar-- sinar istimewa pada cermin cembung
Gambar 12. Sinar-- sinar istimewa pada cermin cembung Rumus : 1 1 2 + = s s' R panjang fokus (f) f =
…………………………………………… (4) 1 R; 2
1 1
1 1 1 + = s s' f
…………………………………………… (5)
y' s' =− . …………………… (6) y s Perbesaran negatif terjadi jika s dan s’ keduanya positif, menunjukkan bahwa bayangan tersebut terbalik perbesaran lateral : m =
yang
3. Pembiasan Cahaya Cahaya dapat mengalami pembiasan. Pembiasan cahaya terjadi bila cahaya melewati batas dua medium yang berbeda kerapatannya (misalnya udara dengan air), ditandai dengan pembelokan cahaya pada bidang batas tersebut. Hukum pembiasan cahaya (Hukum Snellius) yaitu a. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar. b. Perbandingan sinus sudut datang (θi) dan sinus sudut bias (θr) merupakan bilangan konstan. Secara matematis dapat dinyatakan : Sinθ i n2 .....................….(7) = Sinθ r n1
Garis normal Sinar datang Sudut datang Bidang batas Siudut bias
Sinar bias
Gambar 13. Diagram hukum pembiasan cahaya 4. Lensa Ada 2 jenis lensa yakni : lensa cembung dan lensa cekung. Ciri-- ciri suatu lensa cembung a). bagian tengah lensa lebih tebal dibandingkan bagian tepinya. b). bersifat mengumpulkan sinar. c). titik fokusnya bernilai positif. 1 1
1 1
Sementara ciri-- ciri lensa cekung : a). bagian tengah lensa lebih tipis dibandingkan bagian tepinya. b). bersifat menyebarkan sinar. c). titik fokusnya bernilai negatif. a. Lensa cembung :
(1) (4)
(2)
Gambar 14. macam-- macam bentuk lensa cembung
2 2
(3)
Keterangan gambar:
lensa (1) cembung-- cembung(bi-- convex), lensa (2) disebut lensa cembung-- datar(convex-- plano), lensa (3) disebut lensa datar-- cembung(plano-- convex), lensa (4) disebut lensa cembung-- cekung (convex-- concave). b. Lensa cekung :
(1)
(2)
(3)
Gambar 15. macam-- macam bentuk lensa cekung Keterangan gambar: Lensa (1) cekung-- cekung(bi-- concave), Lensa (2) cekung-- datar(concave-- plano), Lensa (3) datar-- cekung(plano-- concave) Lensa(4) cekung-- cembung(concave-- convex )
5. Bagian-- Bagian Lensa
Gambar 16. Bagian-- bagian dari suatu lensa cembung- cembung Bagian-bagian suatu lensa :
V : pusat lensa (vertex). R1 : radius kelengkungan permukaan 1. R2 : radius kelengkungan permukaan 2. C1 : pusat kelengkungan permukaan 1. C2 : pusat kelengkungan permukaan 2. 3 3
(4)
F1 : titik fokus 1. F2 : titik fokus 2.
6. Aturan dalam menentukan besarnya radius kelengkungan Diasumsikan bahwa sinar datang dari arah kiri: a. Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kanan vertex memiliki R positif. b. Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kiri vertex memiliki R negatif. c. Permukaan datar memiliki R tak berhingga.
Gambar 17. Lensa cembung-- datar memiliki R1 negatif dan R2 positif 7. Sifat-- Sifat Lensa Cembung Lensa cembung bersifat mengumpulkan sinar. Lensa cembung memiliki sifat-- sifat sebagai berikut : a. Sinar-- sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa cembung melewati titik fokus. b. Sinar-- sinar yang datang dari titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu utama. c. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalami pembiasan. Sifat-- sifat di atas berlaku hanya bagi lensa tipis dan sinar-- sinar merupakan sinar paralax. Perhatikan gambar-- gambar di bawah ini :
4 4
Gambar 18. Sinar-- sinar sejajar sumbu utama dibiaskan lensa cembung melewati titik fokus
Gambar 19. Sinar-- sinar yang berasal dari titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama
Gambar 20. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) akan diteruskan tanpa dibiaskan. 8. Titik Fokus Lensa Cembung Titik fokus lensa cembung dapat ditentukan dengan suatu rumus yang disebut rumus pembuat lensa (lens maker equation) seperti tertulis di bawah ini : 5 5
Keterangan :
1 1 1 = (n − 1)( − ) ....................................... (8) f R1 R2 f = jarak titik fokus lensa cembung. n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa. R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.
9. Kekuatan Lensa Cembung Kekuatan lensa adalah besarnya ukuran suatu lensa membelokkan sinar yang datang padanya. Perhatikan gambar 21:
6 6
7 7
Gambar 21. Arah jalannya sinar dalam lensa cembung
8 8
9 9
10. Rumus Kekuatan Lensa Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak titik fokus) adalah : 1 ……………………………………… (9) P= f f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri. Kekuatan lensa berbanding terbalik dengan jarak titik fokusnya. Rumus di atas hanya berlaku bila satuan f dinyatakan dalam m. 11. Sifat-- Sifat Lensa Cekung
Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar, dan memiliki sifat-- sifat sebagai berikut : a. Sinar-- sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa cekung seolah-- olah berasal dari titik fokus. b. Sinar-- sinar yang menuju titik fokus dibiaskan oleh lensa cekung sejajar sumbu utama. c. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalami pembiasan.
a). Titik Fokus Lensa Cekung 1 0
Titik fokus lensa cekung dapat ditentukan dengan suatu rumus yang disebut rumus pembuat lensa (lens maker equation) seperti tertulis di bawah ini :
di mana :
f = jarak titik fokus lensa cekung. n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa. R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.
Cara menentukan nilai R1 dan R2 apakah positif atau negatif dapat dilihat pada aturan lensa. Berapapun nilai R1 dan R2 titik fokus dari lensa cekung selalu negatif. b). Kekuatan Lensa Cekung Kekuatan lensa adalah besarnya ukuran suatu lensa membelokkan sinar yang datang padanya. Dengan demikian semakin besar kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan semakin besar. Sebaliknya semakin kecil kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan semakin kecil. Lensa dengan kekuatan yang besar bukan berarti akan menghasilkan bayangan dengan perbesaran yang lebih besar dibandingkan lensa dengan kekuatan kecil. Kekuatan di sini adalah ukuran besarnya sudut bias yang dihasilkan oleh lensa. Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak titik fokus) adalah:
Keterangan:
f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri.
Setelah anda melihat gambar-- gambar di atas atau setelah mencoba percobaan (3) pada simulasi 2 maka tampak jelas bahwa kekuatan lensa berbanding terbalik dengan jarak titik fokusnya. Rumus di atas hanya berlaku bila satuan f dinyatakan dalam m. c). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa Tipis (Lensa Cembung) Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cembung dapat diperoleh dengan bantuan rumus lensa tipis (thin lens formula) :
1 1
…………………….
(10)
Keterangan: s = jarak obyek s' = jarak bayangan f = jarak titik fokus (selalu bernilai positif untuk lensa cembung). Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus : ………………………… (11) Keterangan: m = perbesaran. Rumus-- rumus di atas hanya berlaku untuk lensa tipis dan sinar-- sinar paralax. s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positif artinya bayangan adalah nyata, sementara negatif artinya bayangan adalah maya. Perbesaran (m) dapat bernilai positif atau negatif. m bernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bila bayangan terbalik. d). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa Tipis (Lensa Cekung) Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cekung dapat diperoleh dengan bantuan rumus lensa tipis :
Keterangan: s = jarak obyek s' = jarak bayangan f = jarak titik fokus (selalu bernilai negatif untuk lensa cekung). Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus :
1 2
Rumus-- rumus di atas hanya berlaku untuk lensa tipis dan sinar-- sinar paralax. Untuk menentukan apakah s dan s' bernilai positif atau negatif coba lihat aturan lensa. s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positif artinya bayangan adalah nyata, sementara negatif artinya bayangan adalah maya. Perbesaran (m) dapat bernilai positif atau negatif. m bernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bila bayangan terbalik. e). Bayangan Nyata dan Maya. Bayangan nyata terbentuk dari pertemuan sinar-- sinar utama yang nyata. Bayangan maya terbentuk dari pertemuan sinar-- sinar utama yang maya. Perhatikan contoh-- contoh di bawah ini :
Gambar 26. Pertemuan sinar-- sinar utama yang nyata menghasilkan bayangan nyata.
Gambar 27. Pertemuan sinar-- sinar utama yang maya menghasilkan bayangan maya Pada gambar 25 nampak dengan jelas bahwa sinar-- sinar utama setelah dibiaskan oleh lensa cembung saling bertemu pada suatu titik yang merupakan lokasi dari bayangan. Karena sinar-- sinar utama merupakan sinar-- sinar yang nyata maka bayangan yang terbentuk merupakan bayangan nyata. Kita bandingkan sekarang dengan gambar 26. Sinar-- sinar utama setelah dibiaskan oleh lensa cembung tidak saling bertemu karena ketiganya menyebar. Tetapi bila kita tarik perpanjangan dari masing-- masing sinar pada bagian kiri lensa akan kita dapatkan titik temu yang merupakan 1 3
lokasi dari bayangan. Karena titik pertemuan ini merupakan pertemuan tiga sinar yang maya (hanya perpanjangan dari sinar yang sesungguhnya) maka bayangan yang terbentuk adalah bayangan maya. Dalam kenyataan sehari-- hari bayangan nyata adalah bayangan yang dapat ditangkap (diproyeksikan) oleh suatu media (layar). Sementara bayangan maya adalah bayangan yang tidak dapat ditangkap oleh suatu media.
Latihan 1.
2.
Gambarkan terbentuknya bayangan dari sebuah benda berbentuk anak panah yang terletak 4 cm di depan cermin datar. Jelaskan siat-- sifat bayanganya ! Lukiskan sinar pantul yang datang seperti pada gambar di bawah ini
3. Sebuah benda berjarak 10 cm di depan cermin cekung yang memiliki fokus 15 cm.
Dimanakah letak bayangannya dan berapa perbesarannya?
4. Gambar di bawah ini adalah gambar peristiwa pembiasan cahaya yang datang dari medium udara ( n=1) ke medium air (n=4/3). Diantara gambar A dan gambar B, mana yang benar? Jelaskan. 1 4
.
5. Sebuah benda terletak pada jarak 30 cm dari lensa cembung yang jarak fokusnya 15 cm. Lukiskan terbentuknya bayangan, kemudian tentukan berapa jarak dan perbesan bayangannya.
1 5
Kelistrikan 1. Pendahuluan IPA diperlukan dalam kehidupan sehari-- hari untuk memenuhi kebutuhan manusia melalui pemecahan masalah-- masalah yang dapat diidentifikasikan, salah satunya adalah masalah kelistrikan. Dalam persoalan kelistrikan banyak masalah-- masalah yang harus disampaikan kepada siswa agar mereka dapat memahami konsep tentang kelistrikan dan mampu memecahkan masalah yang berkaitan dengan kelistrikan tersebut.
2. Listrik Statik a. Pengertian Muatan Listrik Muatan listrik hanya dimiliki oleh proton yang bermuatan listrik positif dan elektron yang bermuatan listrik negatif. Besarnya muatan positif yang dimiliki proton sama dengan besarnya muatan negatif yang dimiliki elektron. Oleh karena pada inti atom terdiri dari proton dan neutron sedangkan neutron tidak bermuatan (netral), maka pada inti atom diwarnai oleh muatan proton akibatnya inti atom bermuatan positif. Kalau suatu atom mempunyai jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatifnya, atom tersebut dikatakan atom netral. Keadaan tersebut menyebabkan kebanyakan benda juga bersifat netral, misalnya atom karbon yang netral karena mempunyai enam proton dan enam elektron. Benda-benda yang mempunyai atom karbon adalah matahari, batubara, berlian, polimer dan makanan. Suatu benda dikatakan bermuatan listrik apabila mempunyai kelebihan atau kekurangan elektron dalam atomnya. Benda yang kelebihan elektron dikatakan sebagai benda bermuatan negatif dan yang kekurangan elektron akan menjadi benda bermuatan positif. Dalam Satuan Internasional (SI) muatan listrik adalah coulomb di singkat C. Satu coulomb sama dengan muatan total yang dimiliki oleh 6,24 x 1018 buah elektron atau 6,24 x 1018 buah proton. Jadi besarnya muatan satu elektron ialah – 1,6 x 10-- 19 C dan untuk muatan proton ialah + 1,6 x 10-- 19 C. Elektron yang mengelilingi inti atom dapat bergerak meninggalkan atom untuk bergabung dengan atom lain. Dengan demikian sebuah atom yang semula netral akibat ditinggalkan elektronnya, maka atom tersebut akan bermuatan positif, demikian pula sebaliknya sebuah atom yang semula netral karena memperoleh tambahan elektron maka atom tersebut akan bermuatan negatif. Kenapa atom cenderung kehilangan atau kelebihan elektron? Hal tersebut karena proton terikat sangat kuat di dalam inti atom akibat adanya gaya inti atom. Inilah yang mendasari pembahasan tentang kelistrikan selalu mengacu pada persoalan kehilangan atau kelebihan elektron dari pada kehilangan atau kelebihan proton. Hal lain yang perlu diingat bahwa atom yang bermuatan listrik disebut juga ion. Ion ada dua macam
2 1
yaitu ion positif yang berarti atom yang bermuatan positif dan ion negatif adalah atom yang bermuatan negatif. b. Konduktor dan Isolator. Sebuah benda ada yang mempunyai kemampuan dapat menghantarkan listrik dan ada pula benda yang tidak mempunyai kemampuan menghantarkan listrik. Benda yang mempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebut konduktor (penghantar), artinya benda yang mengandung pembawa muatan sehingga partikel-partikel bermuatan dapat bergerak bebas. Dalam pelajaran termodinamika konduktor dikatakan sebagai zat yang mempunyai daya hantar kalor (panas) yang baik. Contoh dalam kehidupan sehari-- hari benda yang bersifat konduktor dapat ditemui pada semua jenis logam dan larutan garam. Sedangkan benda yang tidak mempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebut isolator (penghambat), artinya bahwa benda tersebut tidak mengandung pembawa muatan. Contoh dalam kehidupan sehari- hari isolator adalah udara kering, gelas, plastik dan karet. Pada pelajaran termodinamika isolator adalah zat yang mempunyai daya hantar kalor yang buruk. Perlu diketahui pula bahwa selain logam dan larutan garam yang dapat berfungsi sebagai konduktor, bagian tubuh manusia dan air juga berfungsi sebagai konduktor listrik yang baik (air mengandung ion), karena 70% tubuh terdiri dari air. Ketika bagian tubuh terkena aliran listrik secara langsung, ia akan mengalir melalui tubuh. c. Memberi Muatan Listrik. Seperti dijelaskan sebelumnya, benda akan bermuatan listrik jika kekurangan atau kelebihan elektron. Keadaan ini menunjukkan bahwa elektron mempunyai peranan yang penting dalam hal terjadinya apakah benda tersebut dapat bermuatan listrik atau tidak. Kita dapat memberi muatan listrik pada suatu benda dengan menambah atau mengurangi jumlah elektron yang dimilikinya. Beberapa cara untuk memberi muatan listrik pada suatu benda yaitu dengan cara: penggosokan, penyentuhan dan induksi. 1) Penggosokan. Apabila dua buah benda yaitu benda A dan benda B yang terbuat dari bahan yang berbeda saling digosokkan, maka sejumlah kecil elektronnya akan berpindah dari benda A ke benda B atau sebaliknya.
Gambar 1. Proses peggosokan pada listrik statis
Benda A yang kehilangan elektron akan menjadi bermutan positif sedangkan benda B yang mendapat tambahan elektron akan menjadi bermutan negatif. Perpindahan elektron tersebut bergantung pada jenis bahan yang digosokkan. 2) Penyentuhan.
Gambar 2. Penyentuhan membuat konduktor saling berbagi muatan
Jika suatu konduktor yang bermuatan disentuhkan dengan konduktor lain yang tidak bermuatan, kedua konduktor akan saling berbagii muatan. Akibatnya konduktor yang tidak bermuatan sekarang menjadi bermuatan. Proses mengalirnya muatan listrik itu berlangsung sangat singkat. Besarnya muatan listrik yang mengalir bergantung pada kemampuan benda untuk menyimpannya, dan perbedaan muatan pada masing-yang akan an muatan listrik ini menimbulkan arus listrik
masing benda. Alir n selanjutnya pada pembahasan ini. dibahas pada bagia 3) Induksi. Sebuah benda yang bermuatan dapat memberikan muatannya kepada benda didekatnya tanpa menyentuh. Sebagai contoh, sebuah benda bermuatan listrik positif didekatkan pada konduktor yang tidak bermuatan dan terisolasi. Elektron-- elektron yang terkandung dalam konduktor netral akan tertarik kearah benda bermuatan Gambar 3. Proses tadi. Sebagian akan berpindah terjadinya kebagian yang terdekat induksi listrik dengan benda, berkumpul pada bagian tertentu sehingga pada saatnya akan bermuatan negatif. Bagian yang ditinggalkan elektron-- elektron tersebut menjadi bermuatan positif. Peristiwa induksi merupakan pemisahan muatan di dalam suatu benda konduktor akibat konduktor itu didekati benda bermuatan listrik. Muatan yang terdapat di dalam konduktor itu kemudian disebut muatan induksi. Muatan induksi selalu berlawanan tanda dengan muatan benda pengiduksi. Muatan hasil induksi dapat bersifat permanent tidak muncul secara permanen karen
begitu benda bermuatan dijauhkan, elektron-- elektronnya akan kembali tersebar merata seluruh bagian benda sehingga benda tersebut akan kembali menjadi netral.
ke
d. Gaya Interaksi pada Muatan Listrik. Benda-- benda bermuatan mempunyai sifat khusus yang saling menolak apabila muatanya sama dan saling menarik apabila muatannya berbeda. Dua benda yang bermuatan lisrtik akan menimbulkan gaya tolak-- menolak atau gaya tarik- menarik apabila didekatkan. Gaya inilah yang disebut sebagai gaya listrik statis. Dalam menentukan besarnya gaya listrik statis, Coulomb menemukan hubungan antara gaya listrik dengan besar muatan masing-- masing listrik dan jarak pisah kedua muatan. Hubungan tersebut dikenal dengan hukum Coulomb yang menyatakan bahwa besarnya gaya tarik-- menarik atau gaya tolak-- menolak dua benda bermuatan listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan listrik tersebut. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut : ...............................................(1)
dimana : F k
= gaya interaksi muatan listrik (newton) = 1/4π Ԑo = 9 x 109 Nm2/C2
q1 dan q2= muatan 1 dan 2 ( coulomb ) r2
= kuadrat jarak antara kedua muatan ( meter ).
Contoh soal: Berapa besar gaya elektrostatika pada elektron atom hidrogen yang di akibatkan oleh proton tunggal intinya, jika orbit elektron terhadap intinya rata-- rata berjarak 0,53 x 1010 m. Jawaban:
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Tanda (-- ) minus menunjukkan gaya interaksi yang terjadi adalah gaya tarik menarik. e. Gejala dan Penerapan Listrik Statis. Listrik statis sangat mudah terbentuk oleh gesekan. Proses ini akan berjalan dengan baik jika udara dan benda yang bergesekan dalam keadaan kering. Muatan yang sangat besar dapat terbentuk pada isolator atau konduktor yang terisolasi, muatan yang besar ini dapat menimbulkan bencana.
1) Petir ( Halilintar ).
air
Udara panas yang naik kelangit ketika hari cerah dapat menjadi bermuatan dengan cepat. Muatan tersebut akan diberikan ke butir-- butir di awan. Kalau melintas di atas gedung, awan yang memiliki muatan negatif besar dapat menimbulkan induksi pada atap gedung. Karena muatan induksi berlawanan dengan muatan awan, terjadilah tarik-- menarik antara kedua muatan. Jika kedua muatan itu cukup besar, maka akan terjadi aliran elektron dalam Gambar 4. Penangkal petir untuk jumlah besar ke arah atap gedung. Aliran itu melindungi bangunan yang terbentuk loncatan bunga api listrik yang disebut tinggi petir. Petir yang sampai ke tanah disebut kilat, yang dapat menimbulkan panas yang sangat besar. Akibatnya udara yang dilalui kilat memuai dengan sangat cepat. Jika pemuaian itu terjadi dengan tiba-- tiba, maka akan timbul suara seperti ledakan yang sangat keras. Suara itulah yang disebut guruh atau guntur. Dengan demikian guruh selalu terjadi bersamaan dengan terjadinya kilat. Alat yang digunakan untuk menghindari sambaran petir adalah penangkal petir. 2) Ledakan atau Kebakaran Tangki Minyak. Bila terdapat sebuah tanggki minyak yang kosong mengandung banyak uap gas yang mudah terbakar kalau ada loncatan bunga api yang ditimbulkan oleh listrik statis. Oleh karena itu, orang yang bekerja di dalam atau di dekat tangki tersebut harus memakai pakaian khusus anti listrik statis. 1. Generator Van de Graaff. Generator Van de Graaff merupakan sebuah alat yang dirancang oleh Robert Jemison Van de Graaff
25
Generator Graaff
Gambar 5. Van de
(1901-- 1967) pada tahun 1931 di MIT of Technology). Alat (Massachusset Institute tersebut dapat menghasilkan muatan listrik dalam jumlah yang sangat besar melalui cara penggosokan. Gesekan antara gelang karet dengan silinder logam akan menhasilkan muatan negatif. Muatan negatif tersebut dikumpulkan pada bola logam besar berbentuk kubah yang terdapat di atap generator. Gesekan yang berlangsung secara terus menerus akan menghasilkan muatan yang semakin besar. Sementara gesekan antara gelang karet dengan silinder politen menimbulkan muatan positif pada gelang karet.
Dengan begitu, gelang karet membawa muatan positif itu ketika bergerak dari bawah ke atas. Jika seseorang yang memegang kepala kubah, muatannya semakin besar sebagai akibat dari kejadian tersebut, maka rambut orang akan berdiri tegak. Hal ini terjadi karena setiap helai rambut akan saling bertolak akibat muatan yang sama. 3) Penggumpal Asap. P a d a tahun 1906, Frederick Gardner Cottrel, seorang ahli kimia Amerika membuat suatu alat sederhana utuk mengumumpulkan asap yang keluar dari cerobong asap pabrik sehingga dapat mengurangi polusi udara. Alat tersebut menggunakan prinsip induksi muatan dan gaya coulomb. Caranya dengan memasang dua logam yang memiliki muatan besar tetapi berlawanan tanda pada cerobong asap pabrik. Gambar 6. Penggumpalan Partikel asap yang mengalir melalui cerobong akan asap guna mengurangi polusi terinduksi sehingga memiliki muatan induksi. Muatan udara dari asap pabrik yang dihasilkan ada yang positif dan ada yang negatif. Akibatnya partikel asap akan tarik-- menarik sehingga membentuk partikel yang lebih berat. Bertambah beratnya partikel tersebut mengakibatkan partikel tidak lagi mengalir ke atas bersama asap melainkan jatuh di dasar cerobong. Dengan demikian gumpalan itu mudah dibersihkan dan polusi udara dapat dikurangi.
3. Listrik Dinamis a. Pengertian Arus Listrik. 6 6
Bagaimana benda isolator dan benda konduktor menjadi bermuatan listrik setelah digosok dan diinduksi, muatan listrik pada isolator dan konduktor yang
7 7
terisolasi tersebut tidak bergerak atau statis dan hanya berada pada permukaan yang digosok atau diinduksi. Namun demikian muatan listrik tersebut akan bergerak atau mengalir jika diberi media konduktor. Aliran muatan inilah yang kemudian dinamakan sebagai arus listrik. Dengan demikian arus listrik adalah aliran muatan listrik yang mengalir dari suatu tempat ke tempat yang lain. Jenis listrik yang mengalir inilah yang kemudian dinamakan sebagai listrik dinamis. b. Arus Konvensional Sebelum elektron ditemukan, arus listrik dinyatakan sebagai partikel-partikel bermuatan positif yang bergerak dari kutub positif baterai ke kutub negatif baterai. Dengan demikian aliran muatan listrik positif selalu mengalir dari titik dengan muatan positif lebih banyak ke titik dengan muatan positif yang lebih sedikit. Aliran muatan positif inilah yang disebut sebagai arus konvensional. Pembahasan sebelumnya telah diperoleh konsep bahwa muatan listrik yang mengalir adalah partikel negatif atau elektron dengan arah yang berlawanan dengan arah aliran arus konvensional. Muatan positif tidak dapat berpindah atau mengalir dan hanya muatan negatif (elektron) yang mengalir”. Aliran elektron tersebut dikenal juga sebagai arus elektron. c. Kuat Arus Suatu besaran yang menggambarkan jumlah muatan listrik yang mengalir yang mengalir tiap satuan waktu. Besaran tersebut adalah kuat arus listrik. Kuat arus listrik merupakan salah satu dari tujuh besaran pokok. Satuan besaran pokok ini adalah ampere disingkat A. Dari definisi kuat arus listrik I, maka secara matematis dapat dinyatakan dengan persamaan: ..........................................................(2)
8 8
dengan I = kuat arus listrik (ampere) Q = muatan listrik (coulomb) t = waktu (sekon) Konsep yang dapat diangkat dalam persoalan ini adalah bahwa “arus listrik mengalir dari potensial tinggi kepotensial rendah” harus diingat pula bahwa “arus listrik mengalir karena adanya beda potensial”. Artinya bahwa “beda potensial akan timbul/terjadi hanya jika terdapat sumber tegangan listrik”. d. Beda Potensial Listrik/Tegangan Listrik. Pengertian beda potensial dapat diberikan contoh sebagai dua buah tandon air yaitu tandon air A dan dan tandon air B yang kapasitas isinya sama. Kalau tandon air A berisi air 500 liter dan tandon B berisi 100 liter dan keduanya terletak pada ketinggian masing-- masing 4 m (untuk tandon A) dan 1 m (untuk tandon B), maka air akan mengalir dari A ke B. Tapi kalau tandon A dan B masing-- masing berisi 100 liter, sedangkan keduanya terletak pada lantai yang sama tinggi, maka air tidak akan mengalir dari A ke B atau sebaliknya dari B ke A. Aliran listrik mirip dengan contoh tandon di atas. Agar arus listrik dapat terus mengalir maka harus dipasang alat pembuat beda potensial yang disebut sumber tegangan listrik. Dengan demikian agar arus listrik dapat selalu mengalir dari A ke B, maka potensial A harus selalu berada lebih tinggi dari pada potensial B. Jadi sumber tegangan hanya berfungsi untuk memindahkan muatan-- muatan listrik sehingga terjadi beda potensial antara titik A dengan titik B. Untuk dapat mengalirkan arus listrik, sumber tegangan harus mengeluarkan energi. Jika sumber tegangan mempunyai energi sebesar 1 joule, maka dapat memindahkan muatan listrik sebanyak 1 coulomb dan dikatakan beda potensial sebesar 1 volt. Beda potensial adalah energi yang berfungsi untuk mengalirkan muatan listrik dari satu titik ke titik yang lainnya. Beda potensial 1 volt adalah energi sebesar 1 joule yang dikeluarkan oleh sumber tegangan dan berfungsi untuk memindahkan muatan sebanyak 1 coulomb. dan
................................(3)
2 9
di mana : V = beda potensial (Volt) W = energi (joule) Q = muatan listrik (coulomb) e. Rangkaian Listrik. Rangkaian listrik terdiri dari berbagai komponen listrik seperti resistor, baterai, lampu, dan saklar yang dihubungkan dengan sebuah konduktor, akan menyebabkan arus listrik dapat mengalir dalam rangkaian tersebut. Apabila kita tinjau tingkat kesulitan didalam rangkaian listrik, ada rangkaian sederhana seperti rangkaian pada senter dan rangkaian yang sulit seperti radio, televisi dan komputer, serta ada rangkaian yang rumit. Baik rangkaian sederhana maupun rangkaian yang rumit, dibedakan menjadi dua macam yaitu rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup. Jika sepanjang rangkaian ada bagian yang terputus (bagian yang tidak terhubungkan), rangkaian tersebut dinamakan rangkaian terbuka, tapi kalau sepanjang rangkaian tidak ada yang terputus (semua bagian rangkaian terhubungkan satu dengan yang lain) dinamakan rangkaian tertutup. Arus listrik hanya dapat mengalir pada rangkaian tertutup. Alat yang digunakan untuk menghentikan arus listrik pada rangkaian tertutup dan menjadikannya rangkaian terbuka adalah saklar dan sekring. f. Saklar. Komponen listrik yang dirancang agar berfungsi untuk menyambung dan memutuskan suatu rangkaian listrik. Saklar juga merupakan alat pemutus aliran listrik yang aman digunakan pada saat terjadi kecelakaan, misalnya menyelamatkan orang yang tersengat listrik. Jika saklar dalam keadaan terbuka atau off maka arus terputus, sedangkan kalau saklar dalam keadaan terbuka atau on maka arus mengalir atau tersambung.
g. Sekring. 2 9
samaGambar dengan saklar otomatis. 7. SekringK
Sekring atau fuse merupakan komponen pengaman jaringan/rangkaian listrik yang terbuat dari kawat tipis dengan titik lebur yang rendah. Apabila kawat tipis ini dialiri listrik melebihi kekuatannya maka kawat akan mudah meleleh atau putus. Komponen tersebut memang dirancang sedemikian karena sekring mempunyai fungsi yang sama dengan saklar otomatis.
pengaman rangkaian listrik
Bila di rumah terjadi hubungan pendek maka sekring yang berfungsi sebagai pengaman jaringan/rangkaian listrik akan memutus jaringan/rangkaian listrik secara otomatis. h. Rangkaian Seri dan Paralel Hambatan yang dihubungkan seri akan mempunyai arus yang sama, dengan tegangan yang berbeda.
Rs = R1 + R2 + R3 I = I1 = I 2 = I 3
2 9
Hambatan yang dihubungkan paralel, tegangan antara ujung-- ujung hambatan adalah sama, sebesar V dan arus yang melalui titik percabangan berbeda. 1 1 1 1 = + + Rp R3 R1 R2
I1 =
V ; R1
I2 =
V ; R2
I3 =
V ; R3
I =
V Rp
1) Rangkaian Seri.
Gambar 8. Rangkaian seri dari dua lampu
Jika beberapa komponen listrik dihubungkan sehingga membentuk suatu rangkaian tanpa adanya percabangan diantara kutub-- kutub sumber listrik, maka rangkaian itu dinyatakan sebagai rangkaian yang terhubung seri. Elektron-- elektron mengalir dari kutub negatif sumber arus listrik melalui kabel konektor dan masing-- masing komponen secara berurutan dan
akhirnya kembali kesumber arus listrik melalui kutub positif. Kuat arus yang mengalir sama besarnya di setiap titik sepanjang rangkaian. Lampu senter sebagai contoh yang paling sederhana yang dirangkai secara seri. Kelemahan rangkaian seri pada jaringan listrik adalah kalau komponen-- komponen yang terhubung salah satunya putus, maka akan memutus sumber arus listrik jaringan tersebut. b) Rangkaian Paralel. Jika berbagai komponen listrik dihubungkan sehingga membentuk suatu jaringan/rangkaian percabangan di antara kutub-- kutub sumber arus listrik, rangkaian ini disebut rangkaian paralel. Setiap bagian dari percabangan itu disebut rangkaian percabangan.
3 1
Arus listrik yang mengalir dari sumber arus listrik akan terbagi-- bagi begitu memasuki titik percabangan.
9. Rangkaian ri dua lampu
Setelah keluar melalui kutub negatif sumber arus listrik dan melalui berbagai rangkaian percabangan, arus listrik akan menyatu kembali sebelum menuju kutub positif sumber arus listrik. Contoh rangkaian paralel, yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-- hari adalah rangkaian/jaringan listrik PLN di rumah, di kantor, industri dan lain sebagainya. Keuntungannya rangkaian paralel adalah kalau ada salah satu komponen listrik di rumah putus, maka putusnya lampu tersebut tidak mempengaruhi kerja jaringan listrik PLN yang lain. i. Hukum Ohm. Perubahan beda potensial menyebabkan perubahan arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Semakin besar beda potensial, semakin besar arus listrik mengalir dalam rangkaian. Nilai perbandingan antara beda potensial (V) dengan kuat arus listrik (I) atau V/I adalah relatif sama atau tetap. Analisis matematis ini sebagai hasil penelitian seorang fisikawan dari Jerman yang bernama George Simon Ohm, yang menyatakan tetapan tersebut sebagai hambatan listrik (R) dan secara matematis adalah: I ≈ V atau V / I = Konstan karena tetapan sama dengan R maka, ...........................................(4) dengan : A)
I = kuat arus listrik (
V = beda potensial listrik ( V ) R = hambatan listrik ( Ω ). Persamaan tersebut dikenal sebagai persamaan Ohm yang disebut dengan Hukum Ohm. Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua ujung penghantar dan berbanding terbalik terhadap hambatannya. j. Energi Listrik dan Daya Listrik Energi listrik sebagai wujud keberhasilan jaringan listrik dinamis yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-- hari. Lain halnya ketika membahas listrik statis yang hanya terdiri dari beda potensial dan muatan listrik, sedangkan kalau listrik dinamis terdapat beda potensial, muatan listrik dan arus listrik.
3 1
Energi listrik dapat diperoleh dari hasil perubahan berbagai macam bentuk energi lain. Mengingat energi tidak dapat diciptakan, pastilah energi berasal dari energi lain. Dalam ilmu kelistrikan jika arus listrik mengalir pada suatu rangkaian seperti gambar di samping maka dalam hal itu beterai terjadi perubahan antara energi plastik listrik menjadi enegi kalor. Energi kalor yang muncul dari kawat
energi listrik disebut kalor joule.
Gambar 10. Rangkaian listrik
Besarnya energi listrik yang diubah menjadi energi kalor berbanding lurus dengan beda potensial, arus listrik dan lamanya aliran arus listrik dalam rangkaian tersebut. Secara matematis dapat dijabarkan sebagai berikut.
W = V = I = t =
energi listrik yang diubah menjadi kalor ( joule ) beda potensial listrik (volt) kuat arus listrik (ampere) lama aliran arus listrik (sekon)
Untuk menentukan besarnya energi listrik yang diubah menjadi kalor, selain perlu menentukan beda potensial dan arus listrik, juga perlu ditentukan lamanya proses itu berlangsung. Makin lama arus listrik mengalir makin banyak energi listrik yang diubah menjadi kalor. Pada kenyataannya tidak semua orang mau mencatat waktu aliran arus listrik. Oleh karena itu, besarnya energi listrik jarang digunakan dalam kehidupan sehari-- hari. Orang cenderung menggunakan besaran daya listrik untuk menyatakan energi listrik yang digunakannya. Daya listrik (P) menyatakan laju aliran energi listrik, sama dengan jumlah energi listrik (E) yang digunakan selama selang waktu tertentu dibagi dengan lama penggunaan (t). Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut : Daya Listrik = (Energi listrik)/(Lama penggunaan)
2 2
Realisasi dalam kehidupan sehari-- hari adalah ketika menghitung pemakaian listrik (PLN) dan berapa yang harus dibayar atas pemakaian tersebut pada PLN.
3 3
Contoh soal : Misalnya di rumah dipasang tiga buah lampu. Lampu pertama memiliki daya listrik 100 W, lampu kedua 50 W, dan lampu ketiga 25 W. Ketiga lampu itu dinyalakan 13 jam setiap harinya. a. Berapa energi yang digunakan ketiga lampu tersebut selama sebulan (30 hari)? b. Jika biaya yang harus dibayar ke PLN untuk setiap 1 KWh Rp 495,00, berapa yang harus dibayar ? c. Jika bea beban PLN sebesar R 39.163,00 dan PPN sebesar 10%, berapakah yang harus dibayar tiap bulan (30 hari) ? Jawaban : a. Daya lampu pertama P1 = 100 W = 0,1 kW. Daya lampu kedua P2 = 50 W = 0,05 kW Daya lampu ketiga P 3 = 25 W = 0,025 kW Daya total P = P1 + P2 + P3 = 0,1 + 0,05 + 0,025 = 0,175 kW Lama pemakaiaan setiap hari = 13 jam Lama pemakaian sebulan t = 30 x 13 = 390 jam Energi yang digunakan selama sebulan W = P x t = 0,175 x 390 = 68,25 kWh. b. Harga per kWh = Rp 495,00 Biaya energi listrik yang harus dibayar = W x harga per k Wh = 68,25 x Rp 495,00 = Rp 33.783,75 c. Bea beban = Rp 39.163,00 Biaya subtotal = Rp 33.783,75 + Rp 39.163,00 = Rp 72.942,75 PPN = 10% x Rp 72.946, 75 = Rp 7. 294, 675 Biaya total yang harus dibayar = Biaya subtotal + PPN = Rp 72.942,75 + Rp 7.294.675 = Rp 80.241,425 Jika dibulatkan biaya yang harus dibayar selama 30 hari = Rp 80.250,00
4 4
Alat Ukur Listrik Alat ukur listrik dasar ada 2 macam, yaitu; amperemeter sebagai alat ukur arus listrik dan voltmeter sebagai alat ukur tegangan listrik. 1) Amperemeter
k. 5 5
Gambar 11. Amperemeter.
Alat
Ukur
Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik. Alat ini biasanya menjadi satu dalam multitester atau AVOmeter (Amperemeter, Voltmeter, dan Ohmmeter). Amperemeter sering digunakan di laboratorium sekolah. Kemampuan pengukurannya terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat ukur itu. Ada yang maksimumnya 5A, 10A, dan 20A.
Amperemeter bisa jadi tersusun atas mikroamperemeter dan shunt. Mikroamperemeter berguna untuk mendeteksi ada tidaknya arus yang melalui rangkaian karena nilai kuat arus yang kecilpun dapat terdeteksi. Untuk mengukur kuat arus yang lebih besar dibantu dengan hambatan shunt sehingga kemampuan mengukurnya disesuaikan dengan perkiraan arus yang ada. Jika arus yang digunakan diperkirakan dalam rentang milliampere, dapat digunakan shunt misalnya 100 mA atau 500 mA. a) Cara Penggunaan Amperemeter Untuk mengukur arus yang melewati penghantar dengan menggunakan Amperemeter, maka harus dipasang seri dengan cara memotong penghantar agar arus mengalir melewati amperemeter. Perhatikan gambar 11.
Gambar 12. Penggunaan Amperemeter
Cara
Setelah saklar S dibuka kemudian penghantar diputus, kemudian sambungkan amperemeter di tempat itu. Setelah amperemeter terpasang, dapat diketahui besar kuat arus yang mengalir melalui penghantar dengan membaca jarum penunjuk amperemeter. Dalam membaca amperemeter 6 6
harus diperhatikan karakteristik alat ukur karena jarum penunjuk tidak selalu menyatakan angka apa adanya.
0
1
2 3 4 A
5
Gambar 13. Alat ukur Amperemeter
Kuat arus yang terukur I dapat dihitung dengan rumus:
b) Prinsip Kerja Amperemeter Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya Lorentz yang menggerakkan jarum penunjuk menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka jarum penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya Lorentz:
Kemampuan amperemeter dapat ditingkatkan dengan memasang hambatan shunt secara paralel terhadap amperemeter. Besar hambatan shunt tergantung pada beberapa kali kemampuannya akan ditingkatkan. Misalnya mula-- mula arus maksimumnya adalah I, akan ditingkatkan menjadi I’ = n . I, maka besar hambatan shunt
dimana Rg = Hambatan galvanometer
7 7
Contoh soal: Sebuah amperemeter dengan hambatan Rg = 100 Ohm dapat mengukur kuat arus maksimum 100 mA. Berapa besar hambatan shunt yang diperlukan agar dapat mengukur kuat arus sebesar 10A ? Rsh
RG Penyelesaian : n = 10 A 100 Rsh =
= 10.000mA : 100 mA =
RG (n − 1)
100 = 100/99 Ohm. 100-- 1
2) Voltmeter Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan listrik. Alat ini biasanya menjadi satu dalam Multitester atau AVO seperti pada Amperemeter. Kemampuan pengukuran dengan voltmeter terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat ukur itu, yaitu 5V, 10V, 20V, dan seterusnya.
Gambar 14. Voltmeter
a) Cara Penggunaan Voltmeter Untuk mengukur tegangan listrik digunakan voltmeter yang dipasang paralel terhadap komponen yang diukur beda potensialnya. Jadi tidak perlu dilakukan pemutusan penghantar seperti pada amperemeter. Untuk mengukur tegangan listrik seperti terlihat pada gambar 14.
Gambar 15. Cara Penggunaan Voltmeter
8 8
Pada rangkaian arus searah, pemasangan kutub-- kutub voltmeter harus sesuai. Kutub positif dengan potensial tinggi dan kutub negatif dengan potensial rendah. Biasanya ditandai dengan kabel yang berwarna hitam, merah, atau biru. Bila pemasangan terbalik akan terlihat penyimpangan ke arah kiri. Sedangkan pada rangkaian arus bolak-- balik tidak menjadi masalah. Setelah voltmeter terpasang dengan benar, maka hasil pengukuran harus memperhatikan bagaimana menuliskan hasil pengukuran yang benar. Tegangan yang terukur (V) adalah:
Contoh soal : Jika angka yang ditunjuk jarum = 2, dan batas ukur yang digunakan 2V, berapakah hasil pengukurannya? Penyelesaian : (2 x2) = 0,8 V. V = 5 b) Prinsip Kerja Voltmeter Prinsip kerja voltmeter hampir sama dengan amperemeter karena designnya juga terdiri dari galvanometer dan hambatan seri atau multiplier. Galvanometer menggunakan prinsip hukum Lorentz, dimana interaksi antara medan magnet dan kuat arus akan menimbulkan gaya magnetik. Gaya magnetik inilah yang menggerakkan jarum penunjuk sehingga menyimpang saat dilewati oleh arus yang melewati kumparan. Makin besar kuat arus, makin besar pula penyimpangannya.
U
S
Gambar 16. Prinsip kerja Galvanometer
Gambar penyusunan Galvanometer dengan hambatan multiplier menjadi voltmeter seperti pada Gambar 16.
9 9
m
R
Rg
Gambar 17. Design Penyusunan Galvanometer
Fungsi dari multiplier adalah menahan arus agar tegangan yang terjadi pada galvanometer tidak memenuhi kapasitas maksimumnya, sehingga sebagian tegangan akan berkumpul pada multiplier. Dengan demikian kemampuan mengukurnya menjadi lebih besar. Jika kemampuannya ingin ditingkatkan menjadi n kali maka dapat ditentukan berapa besar hambatan multiplier yang diperlukan. V VG Rm = (n -- 1) . RG
n =
dengan V VG RG Rm
= tegangan yang akan diukur = tegangan maksimum galvanometer = hambatan Galvanometer = hambatan Multiplier
Contoh Soal : Sebuah galvanometer yang memiliki hambatan dalam 10 Ohm dan tegangan maksimum 10 mV akan dipakai untuk mengukur tegangan maksimum 20 V. Berapa besar hambatan multiplier yang diperlukan ? Penyelesaian : n = 10 : 0,01 = 1000 Rm = (n -- 1) . RG = 999 . 10 = 9990 Ohm
1 0
Kemagnetan 1. Pendahuluan Standar kompetensi yang disampaikan kepada siswa tentang kemagnetan adalah memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-- hari. Kompetensi dasarnya adalah: 1. menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet 2. mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi 3. menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik. Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkan mampu memahami konsep tentang kemagnetan. Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat: 1. menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet 2. mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi 3. menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik. Dengan menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapat memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-- hari. 2. Materi
a. Benda Bersifat Magnetik dan Non Magnetik Istilah magnet, kemagnetan dan magnetik berasal dari nama suatu wilayah di Yunani kuno, yaitu Magnesia. Pada tahun 600-- an SM, bangsa Yunani sudah mengenal suatu bahan yang mempunyai sifat dapat menarik besi. Bahan tersebut dinamakan bahan magnetik. Berbagai macam alat yang menggunakan magnet, adalah kompas, alat pengukur listrik (AVO meter), telepon, dinamo, bel listrik. Apakah magnet itu? Bagaimana cara membuatnya? Apa artinya benda bersifat magnetik dan non magnetik? Sifat kemagnetan suatu benda seperti berikut: 1. Benda yang ditarik kuat oleh magnet disebut ferromagnetik. Termasuk golongan ferromagnetik adalah besi, baja, kobalt dan nikel. 2. Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut paramagnetik. Bahan yang termasuk golongan paramagnetik adalah aluminium dan platina. 3. Benda yang mengalami tolakan terhadap magnet disebut diamagnetik. Bahan termasuk golongan diamagnetik adalah bismut, timah dan molekul organik seperti bensin dan plastik. Benda magnetik yaitu benda yang dapat ditarik magnet, sedangkan benda non magnetik yaitu benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Magnet adalah logam atau batuan yang dapat menarik feromagnetik seperti besi atau baja.
1 1
b. Cara Membuat dan Menghilangkan Kemagnetan Dalam kehidupan sehari-- hari jarang digunakan magnet alam, tetapi lebih banyak menggunakan magnet buatan. Beberapa cara membuat magnet adalah:
1) Dengan Arus Listrik. Sediakan sebuah paku besar atau sepotong besi beton, beberapa paku kecil atau, jarum pentul, kawat berisolasi (kawat transformator/kawat tembaga) dan sebuah batu baterai. Dekatkan paku besar pada paku kecil, apakah paku-- paku kecil dapat ditarik oleh paku besar?
Gambar 1. Proses pembuatan magnet dengan arus listrik
Lalu kemudian lilitkan kawat pada paku besar dan masing-- masing ujung pakunya hubungkan dengan kutub-- kutub baterai. Sekarang dekatkan paku-- paku kecil dengan paku besar yang telah terliliti kawat dan telah terhubung dengan baterai. Apa yang terjadi? Ternyata paku-- paku kecil akan ditarik oleh paku besar tersebut. 2) Dengan Cara menggosokkan Magnet Tetap.
Gambar 2. Proses pembuatan magnet dengan menggosok
Kalau salah satu ujung sebuah magnet tetap digosok dengan sebuah batang besi atau baja yang tidak mengandung magnet, dengan arah gosokan tetap sepanjang batang besi atau baja berulang kali, maka batang besi atau baja tersebut akan menarik paku-- paku kecil yang ada di dekatnya. 3) Dengan Induksi ( Influensi = Imbas ). Suatu benda logam yang tidak bermuatan magnet didekatkan dengan 4 tersebut akan bersifat magnet, magnet yang kuat, maka benda logam 1
40
4 1
magnet yang diturunkan pada logam tersebut akibat terkena imbas dari benda magnet tersebut.
Gambar 3. Proses pembuatan magnet dengan induksi
c. Menghilangkan Kemagnetan.
Gambar 4. Memanaskan, memukul dan mengalirkan arus bolak-- balik merupakan cara menghilangkan sifat kemagnetan bahan
Sebuah Elektromagnet atau magnet yang diperoleh dengan cara induksi magnet seperti selenoida jika dibandingkan dengan magnet permanen mempunyai kelemahan, yaitu harus selalu dialiri arus listrik. Walaupun demikian elektromagnet juga mempunyai kelebihan yang menguntungkan, yaitu sifat magnetiknya dapat dibuat dan dihilangkan sesuai dengan kebutuhan. Selain itu kekuatan magnetik elektromagnet dapat diperbesar dengan menambah arus listrik dan jumlah lilitan kawatnya.
d. Pemanfaatan Elektromagnet. Elektromagnet atau magnet yang diperoleh dengan cara induksi magnet seperti solenoida jika dibandingkan dengan magnet permanen mempunyai kelemahan, yaitu harus selalu dialiri arus listrik. Walaupun demikian, elektromagnet juga mempunyai kelebihan yang menguntungkan, yaitu sifat magnetiknya dapat dibuat dan dihilangkan sesuai kebutuhan. Selain itu, kekuatan magnetik pada bahan elektromagnet dapat diperbesar dengan menambah arus listrik dan jumlah lilitan kawatnya. Elektromagnet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-- hari sebagai berikut : 1) Bel Listrik Bel listrik terdiri dari bagian-- bagian sebagai berikut. : a. Besi U yang diteliti kawat dengan arah yang berlawanan. b. Interuptor yang berfungsi sebagai pemutus arus listrik. c. Besi lunak yang dilekatkan pada sebuah pegas baja. d. Bel sebagai sumber bunyi.
4 1
Gambar 5. Skema Bel Listrik
Cara kerja bel listrik sebagai berikut: Ketika saklar ditekan hingga menutup rangkaian, arus listrik mengalir dari sumber arus listrik (biasanya berupa baterai) menuju interuptor. Kemudian, arus itu menuju pegas baja dan selanjutnya menuju ke kumparan di besi U. Adanya arus listrik yang mengalir melalui kumparan mengakibatkan besi U berubah menjadi magnet dan menarik besi lunak yang diletakkan pada pegas baja. Tertariknya besi lunak beserta pegas baja mengakibatkan pegas baja memukul bel hingga berbunyi. Pada saat yang sama hubungan pegas baja dengan interuptor terputus sehingga arus listrik berhenti mengalir. Berhentinya aliran arus itu menyebabkan besi U kehilangan sifat magnetnya. Akibatnya, pegas baja kembali ke keadaan semula. Pegas baja kembali berhubungan dengan interuptor, dan seterusnya berulang kali. Karena proses itu terjadi berulang kali maka bel akan terdengar nyaring. 2) Relay Alat ini berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar dengan menggunakan arus listrik yang kecil. Jadi, relay memiliki fungsi seperti saklar untuk rangkaian listrik yang berarus besar. Cara kerja relay adalah sebagai berikut: Ketika ada arus listrik lemah pada kumparan, inti besi lunak menarik lempeng. Lempeng yang bergerak pada poros akan menghubungkan saklar. Akibatnya, terjadi rangkaian tertutup. Jika arus listrik lemah diputuskan, saklar menjadi terputus yang mengakibatkan rangkaian listrik menjadi rangkaian terbuka.
Gambar 6. Skema relay
42 4 1
3) Pesawat Telepon. Pada era globalisasi ini pesawat telepon merupakan salah satu sarana komunikasi sangat penting. Dengan pesawat telepon, orang tidak perlu menempuh jarak ratusan dan bahkan ribuan kilometer untuk sekedar berkomunikasi. Telepon mempunyai dua bagian penting, yaitu bagian pengirim (pemancar) dan bagian penerima.
Gambar 7. Skema telepon
ma telepon
Prinsip kerja telepon: Mengubah gelombang suara yang merupakan gelombang mekanik menjadi getaran-- getaran listrik dalam rangkaian listrik. Prosesnya adalah ketika seseorang berbicara maka gelombang suara dapat menggetarkan selaput alumunium. Akibatnya, serbuk-- serbuk karbon menjadi tertekan pula. Tekanan pada karbon menyebabkan hambatan serbuk menjadi kecil sehingga sinyal listrik dapat mengalir melalui rangkaian. Proses tersebut terjadi di dalam pesawat pengirim. Sinyal listrik yang dihasilkan oleh pesawat pengirim (mikrofon) diterima oleh pesawat penerima (telepon). Sinyal tadi diubah menjadi tekanan-- tekanan suara. Proses pengubahan sinyal menjadi suara berlangsung sebagai berikut: Akibat sinyal listrik yang diterima oleh elektromagnet, selaput besi yang ada di dalam pesawat penerima akan tertarik atau terdorong. Tertarik atau terdorongnya selaput besi akan membuatnya bergetar dan menghasilkan tekanan- tekanan suara yang sama dengan tekanan suara yang dikirim oleh mikrofon. Oleh karena itu, semua informasi yang dikirim akan terdengar secara jelas dan tepat. Telepon genggam tidak lagi menggunakan elektromagnet atau bubuk karbon. Telepon jenis ini menggunakan bahan piezoelektrik. Jika dikenai tekanan, misalnya tekanan suara, bahan ini menghasilkan arus listrik. Sifat ini dapat menggantikan peranan selaput dan bubuk karbon pada bagian
4 1
pengirim, jika dikenai arus listrik yang besarnya berubah-- ubah, bahan ini akan bergetar mengikuti perubahan kuat arus. Sifat ini dapat menggantikan peranan elektromagnet dan selaput pada bagian penerima. Arus listrik yang dihasilkan ataupun yang digunakan untuk menggetarkan bahan piezoelektrik cukup kecil sehingga telepon genggam hemat listrik. e. Transformator (trafo) Transformator atau trafo adalah alat yang berfungsi untuk mengubah tegangan arus listrik bolak-- balik (AC). Transformator terdiri atas kumparan primer, kumparan sekunder serta inti besi lunak. Kumparan primer adalah kumparan yang dihubungkan dengan tegangan sumber, sedangkan kumparan sekunder adalah kumparan yang dihubungkan dengan beban.
Inti besi lunak
Gambar 8. Bagan transformator
1) Prinsip kerja transformator Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik (Hukum Faraday). Tegangan AC yang dihubungkan dengan kumparan primer disebut dengan tegangan primer (Vp), menimbulkan fluks magnetik yang berubah-- ubah pada inti besi. Fluks magnetik yang timbul tersebut dapat dinyatakan dengan garis-- garis gaya magnetik. Garis-- garis gaya magnetik ini memotong lilitan-- lilitan kumparan sekunder dan menghasilkan GGL induksi yang disebut tegangan sekunder (Vs). Jadi kumparan primer selalu menerima tegangan dari suatu sumber dan menghasilkan GGL induksi pada kumparan sekunder. Karena kumparan transformator selalu berada dalam keadaan diam selama beroperasi, tidak berputar seperti halnya generator. Maka transformator lebih efisien dan membutuhkan perawatan yang jauh lebih sederhana dibandingkan generator.
4 4
2) Jenis transformator a) Transformator Step- Up Transformator step-- up berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik. Bagan sederhana transformator step-- up ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 9. Bagan transformator step-- up
Pada transformator step-- up jumlah lilitan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Np < Ns). b) Transformator Step-- down Transformator step-- down berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik. Bagan sederhana transformator step-- down ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 10. Bagan transformator step-- down
Pada transformator step-- down jumlah lilitan sekunder lebih kecil daripada jumlah lilitan primer (Np > Ns). 3) Efisiensi transformator
Keterangan: Ps = Daya listrik sekunder/output (watt) Pp = Daya listrik primer/input (watt) Vs = Tegangan sekunder (volt) Vp = Tegangan primer (volt)
5 5
ASSESMEN Pilih salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Sonar memancarkan gelombang ultrasonik ke objek sasaran yang diam. Jika cepat rambat bunyi di dalam air adalah 1.400 m/s dan sinyal diterima kembali sonar setelah waktu 100 s, maka jarak benda terhadap sonar adalah … A. 140.000 m B. 70.000 m C. 14.000 m D. 7.000 m E. 700 m 2. Cahaya dan bunyi mempunyai persamaan dan perbedaan sebagai berikut: (1) Keduanya adalah gejala gelombang (2) Cahayanya adalah gelombang elektromagnetik, sedangkan bunyi gelombang mekanik (3) Cahaya adalah gelombang transversal, sedangkan bunyi gelombang longitudinal (4) Kecepatan rambatnya sama Pertanyaan yang benar adalah … A. (1), (2), (3) B. (1), (3) C. (2), (4) D. (4) E. (1), (2), (3), (4) 3. Pada suatu saat terlihat kilat dan 10 detik kemudian terdengar suara gunturnya. Apabila kecepatan cahaya 3 x 108 m/s dan kecepatan bunyi 340 m/s. Maka jarak antara tempat asal kilat dan pengamat … A. 34 meter B. 3.400 meter C. 10.200 meter D. 3 x 108 meter E. 3 x 109 meter 4. Berapakah kecepatan gelombang bunyi di udara pada suhu 270 C? Diketahui γ = 1,4. M=28,8 x 10-- 3 kg/mol dan R = 8,31 J.mol-- 1 K-- 1. A. 34,81 m/s B. 348,1 m/s C. 3481,0 m/s D. 34810,0 m/s E. 348100,0 m/s
5. Berikut disajikan data cepat rambat bunyi dalam beberapa medium yang berbeda: 5 1
Medium Cepat rambat gelombang bunyi B 5.000 m/s C 4.500 m/s D 2.680 m/s E 5.100 m/s Dari data tabel bahwa kerapatan medium yang dilalui F diatas dapat diketahui 4.000 m/s gelombang bunyi berbeda, maka dapat disimpulkan secara berurutan B-- C-- D-E-- F, medium tersebut adalah … A. Kayu keras-- Gelas-- Plastik-- Alumunium- Besi B. Gelas-- Plastik-- kayu keras- Alumunium-- Besi C. Besi-- Gelas-- Plastik- Alumunium-- Kayu keras D. Plastik-- Kayu keras-- Alumunium-- Besi-- Gelas E. Alumunium-- Besi-- Gelas-- Plastik-- Kayu keras 6. Sebuah ampermeter dipasang seri pada suatu rangkaian tertutup. Penunjukan skalanya seperti pada gambar berikut. kuat arus yang terukur dapat dilaporkan ….. A A. 10 2 3 4 1 B. 2 • • 0 • 5 • C. 6 D. 4 E. 8 0 A A
10
7. Benda diletakkan dimuka cermin cekung yang berfokus 15cm, agar bayangan yang terjadi 3 kali semula dan nyata, benda tersebut harus diletakkan didepan cermin sejauh… A. 10 cm C. 20 cm E. 45 cm B. 15 cm D. 30 cm 8. Didepan sebuah cermin cembung dengan jari-- jari 30 cm terdapat sebuah benda. Ternyata diperoleh bayangan maya dengan perbesaran ½ kali. Jarak bayangan tersebut ke cermin adalah… A. 15 cm C. 7,5 cm E. 1,25 cm
5 2
Besar
B. 10 cm D. 22,5 cm 9. Seseorang ingin melihat bayangannya sendiri pada sebuah cermin datar. Jarak antara mata dengan ujung kaki 170cm, sedang jarak antara mata dan atas kepala 7cm, maka ukuran tinggi cermin paling sedikit adalah… A. 15,5 cm C. 35 cm E. 85 cm B. 88 cm D. 160 cm 10.Berikut merupakan salah satu bunyi hukum snellius tentang pemantulan yaitu… A. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar B. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal tidak terletak pada satu bidang datar C. Sudut datang lebih besar dari pada sudut pantul D. Sudut datang lebih kecil dari pada sudut pantul E. Perbandingan sinus sudut datang dengan sudut pantul merupakan konstanta 11.Sebuah benda dengan tinggi h diletakkan di depan cermin datar pada jarak s, maka bayangan yang terbentuk akan memiliki… A. Memiliki tinggi lebih dari h, berjarak lebih jauh dari s dari depan cermin, memiliki sifat maya B. Sama tingginya dengan h, berjarak sama dengan s dari depan cermin datar, memiliki sifat nyata C. Memiliki tinggi kurang dari h, berjarak sama dengan s dari cermin datar, memiliki sifat maya D. Sama tingginya dengan h, berjarak sama dengan s dari depan cermin datar, memiliki sifat maya E. Memiliki tinggi kurang dari h, berjarak sama dengan s dari cermin datar, memiliki sifat nyata 12.Seberkas sinar merambat dari medium yang indeks biasnya n1 ke medium n2 seperti gambar. Pernyataan yang benar adalah… n1
α
n2 β
A. n1 sin α = n2 sin β D. n1 cos α = n2 sin β B. n1 sin β = n2 sin α E. n1 sin α = n2 cos β C. n1 cos β = n2 sin α 13.Rumus-- rumus pada cermin dan lensa yang diajarkan di sekolah antara lain: adalah dengan asumsi bahwa berkas sinar yang datang berupa
5 3
sinar-- sinar paraksial. Rumus tersebut tidak tepat bila di aplikasikan pada: A. lensa datar C. lensa cembung E. cermin cekung B. cermin datar D. cermin cembung 14.Sebuah trafo di dalam radio berfungsi menurunkan tegangan dari 220 V menjadi 11 V. Jika jumlah lilitan kumparan primer 1.100 lilitan, efisiensi trafo 50%, dan arus yang diperkenankan lewat pada radio 0,5A. Tentukan jumlah lilitan sekunder … A. 55 lilitan C. 45 lilitan E. 35 lilitan B. 50 lilitan D. 40 lilitan 15.Rangkaian pada gambar di bawah ini akan digunakan untuk menyalakan lampu yang masing-- masing bertuliskan 6 V 1,8 W. Berdasarkan gambar dibawah, pada rangkaian tersebut akan terjadi …. A. Jika hanya S1 dan St ditutup, lampu L1 akan menyala terang B. Jika hanya S2 dan St ditutup, lampu L2 akan menyala terang C. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 dan L2 menyala terang D. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 dan L2 dua-- duanya mati E. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 menyala dan L2 akan mati
16.Pada pergerakan planet mengelilingi matahari ada istilah aphelion dan perihelion. Berikut merupakan keterangan yang tepat untuk hal tersebut adalah … A. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju maksimum B. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju minimum C. Saat aphelion memiliki laju minimum dan saat perihelion planet memiliki laju maksimum
5 4
D. Saat aphelion memiliki laju maksimum dan saat perihelion planet memiliki laju minimum E. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju yang sama 17.Berikut adalah langkah untuk mengetahui bahwa sebuah benda bermagnet, yaitu dengan cara …. A. menyentuhkan benda yang diuji ke magnet, menggantung magnet dan mengidentifikasi jenis kutub magnet B. menyentuhkan magnet yang sudah diketahui jenis kutubnya kepada benda yang diuji kemagnetannya dan mendekatkan benda yang diuji ke kawat berarus listrik C. mendekatkan kompas jarum ke benda yang diuji dan mengamati gerakan kompas jarum D. membentangkan kawat berarus listrik dan mengamati kelengkungan kawat E. mengaliri benda yang diamati dengan arus listrik dari baterai 18.Suatu titik disekitar penghantar lurus yang berarus listrik searah terdapat medan magnet. Kuat medan magnet di titik itu tidak berubah jika … A. arus listrik pada penghantar besar B. jarak titik ke penghantar mengecil C. arus listrik pada penghantar mengecil D. diameter penghantar mengecil E. permeabilitas bahan konstan 19.Untuk mengetahui hambatan pada lampu yang terpasang dalam rangkaian tertutup dengan mengukur arus dan tegangan lampu tersebut. Langkah-- langkah yang benar adalah … A. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar arus dengan besar tegangan B. memasang voltmeter paralel dengan lampu, ampermeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar arus dengan besar tegangan C. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar tegangan dengan besar arus D. memasang voltmeter paralel dengan lampu, ampermeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar tegangan dengan besar arus E. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan mengkalikan besar tegangan dengan besar arus 20.Seorang guru IPA SMP sedang mengorganisasikan materi dan bahan ajar. Kompetensi yang akan dikembangkan adalah “Mendeskripsikan hubungan
5 5
energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari- hari”. Di bawah ini adalah materi-- materi yang akan diorganisasikan: 1. Daya listrik 2. Energi listrik 3. kWh-- meter dirumah 4. Alat listrik yang berhubungan dengan gerak 5. Alat listrik yang berhubungan dengan panas Urutan materi yang paling tepat adalah … A. 2-- 1-- 3-- 4- 5 B. 1-- 2-- 3- 4-- 5 C. 1-- 2- 4-- 5-- 3 D. 2- 1-- 4-- 5-- 3 E. 4-- 1-- 3-- 2-- 5 21.Rumah Apta setiap malam menyalakan 2 lampu teras 25 W, 2 lampu belakang 15 W, lampu kamar 20 W dan lampu tangga 5 W. lampu-- lampu dinyalakan pada pukul 18.00 hingga pukul 6.00 pagi. Tentukan biaya listrik selama 30 hari jika harga 1 kWh = Rp. 275,00. C. Rp. 103.950,00 E. A. Rp. 10.395,00 Rp.34.650,00 B. Rp. 346,50 D. Rp. 3.465,00 22.Pernyataan berikut benar untuk kumparan primer pada trafo, kecuali … A. tegangannya selalu lebih besar daripada tegangan pada kumparan sekunder B. dihubungkan dengan listrik AC C. besar tegangannya bergantung perbandingan jumlah lilitan pada kedua kumparan D. besar arusnya berbanding lurus terhadap tegangan pada kumparan sekunder E. dayanya berbanding lurus terhadap daya pada kumparan sekunder 23.Trafo berikut mampu memanaskan logam melalui ujung paku yang terhubung ke kumparan sekunder. Trafo ini memiliki efisiensi 90% dan Vp 220V. Diketahui arus pada kumparan primer dan sekunder berturut-- turut adalah 5A dan 15A. berapakah tegangan pada kumparan sekunder Vs ? A. 66 V C. 6,6 V E. 660V B. 990 V D. 99 V 24.Semakin banyak lilitan pada kumparan, maka arus induksi … A. makin kecil D. makin lambat gerakannya B. makin besar E. gerakannya tetap C. makin cepat gerakannya 25.Jarak titik api lensa besarnya sama dengan... A. jari-- jari kelengkungan lensa B. dua kali jari-- jari kelengkungan lensa C. setengah jari-- jari kelengkungan lensa
5 6
D. sepertiga jari-- jari kelengkungan lensa E. penjumlahan jarak benda dan jarak bayangan 26.Lensa cembung tipis mempunyai jarak fokus = f. Sebuah benda diletakkan di depan lensa tersebut pada jarak lebih pendek dari jarak fokus lensa. Sifat bayangannya adalah... A. maya, tegak, diperkecil B. maya, tegak, diperbesar C. nyata, terbalik, diperkecil D. maya, terbalik, diperbesar E. nyata, tegak, diperbesar 27.Dua buah lensa mempunyai jarak fokus berturut-- turut 20 cm dan -- 5 cm. Kuat lensa gabungan sebesar ….. dioptri A. -- 15 D. 5 B. -- 10 E. 10 C. -- 5 28.Kuat lensa dari sebuah lensa cembung dengan fokus 20 cm adalah… A. 20 dioptri D. 1 dioptri E. 5 B. 10 dioptri dioptri C. 2 dioptri 29.Pengembalian suatu berkas cahaya yang bertemu dengan bidang batas antara dua medium disebut…cahaya A. Pemantulan D. Penyebaran E. Pengumpulan B. Pembiasan C. Pembelokan 30.Cahaya yang mengenai cermin akan mengalami pemantulan… A. Baur D. Divergen E. B. Semu Konvergen C. Teratur 31.Seberkas cahaya yang melewati dua medium yang berbeda mengalami perubahan…cahaya A. Arah D. Indeks bias B. Kelajuan E. Kelengkungan C. Pembiasan 32.Sudut yang terbentuk antara sinar datang dengan garis normal disebut sudut… A. Bias D. Kritis B. Batas E. Datang C. Pantul 33.Sebuah elekstroskop yang bermuatan listrik disentuh tangan, maka keping emas … A. Bertambah mekar B. Berkurang mekarnya
5 7
C. Bertambah mekar kemudian kembali kekeadaan semula D. Tidak berubah E. Akan bermuatan positif 34.Alat Van de Graaff bekerja berdasarkan peristiwa … A. Induksi listrik B. Medan listrik C. Penggosokan antar bahan D. Pelepasan elektron E. Penangkapan elektron 35.Apabila atom suatu benda melepaskan elektron, maka benda tersebut akan bermuatan … A. Negatif B. Positif C. Netral D. Negatif dan positif E. Positif dan netral 36.Cara berikut yang tidak termasuk memberi muatan listrik, adalah … A. Menggosokkan sisir plastik ke kain wol B. Menggosokkan kaca ke sutra C. Menggosokkan ebonit ke wol D. Menggosokkan kawat ke aliran listrik E. Menggosokkan balon dengan kain sutra 37.Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif jika digosokkan dengan kain wol karena … A. Muatan positif dari ebonit pindah ke wol B. Elektron dari wol pindah ke ebonit C. Muatan positif dari wol pindah ke ebonit D. Elektron dari ebonit pindah ke wol E. Muatan positif dan elektron ebonit berpindah ke wol 38.Berikut merupakan bunyi hukum Keppler ke II adalah … A. Planet-- planet bergerak membentuk orbit elips dengan matahari pada salah satu fokus (titik apinya). B. Kedudukan suatu planet relatif terhadap matahari menyapu luasan yang sama dari elipsnya dalam waktu yang sama. C. Kuadrat periode revolusinya sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet-- planet dari matahari. D. Besar gaya aksi yang diberikan planet ke planet yang lain hasilnya sama dengan gaya reaksi yang ditimbulkan tetapi memiliki arah yang berlawanan. E. Semua planet dalam tata surya mengalami gerak lurus beraturan 39.Berikut cara pembuatan magnet yang dapat dilakukan dalam kehidupan sehari-- hari, kecuali … 5 8
A. B. C. D. E.
Memberikan arus listrik Dengan cara induksi Menggosokkan dengan magnet kuat dengan arah yang searah Mendekaktkan bahan yang bersifat magnet dengan magnet kuat Memukul-- mukulkan bahan yang bersifat magnet dengan magnet kuat 40.Untuk memperoleh elektromagnet yang lebih kuat, maka yang harus dilakukan adalah … A. Kumparan harus lebih panjang B. Jumlah lilitan diperbanyak C. Kawat kumparan harus harus lebih kecil D. Lilitan dibuat lebih besar E. Kawat kumparan harus harus lebih besar
5 9
Kunci Jawaban
1. B 1.B A 2. B 3. B 4. C 5. E 6. C 7. D 8. E 9. A
11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
D B A A C D C C D A
5 9
22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.
21. A A B C B A E B C
A
31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40.
E A A B D B B E B
Refrensi: Buku Pintar Belajar FISIKA untuk XII A. Penerbit Sagufindo Kinarya.
SOAL DAN PEMBAHASAN MATERI FISIKA (GETARAN & GELOMBANG, OPTIK DAN LISTRIK MAGNET)
1. Pada sebuah percobaan rangkaian listrik digunakan sebuah voltmeter dengan skala 0 sampai 50 dan batas ukur 10 volt. Jika jarum voltmeter menunjukkan skala seperti terlihat pada gambar di bawah, maka nilai beda potensial listrik yang terukur olehvoltmeter itu adalah .... a. 2,4 volt
10 0
20
30 40
1 50
b. 240 volt c. 4,8 volt d. 480 volt
2. Perhatikan gambar berikut!
a. T1> T2> T3 b. T2> T1> T3 c. T3> T1> T2 d. T1< T2< T3 3. Seorang siswa melakukan percobaan dengan menggantung beban dan memvariasikan berat diujung sebuah pegas. Setelah masing-masing pegas selesai digantung, siswa tersebut memperoleh beberapa data yang menyatakan hubungan berat benda dan panjang pegas. Berat Beban (N)
2
4
6
8
10
Panjang Pegas (cm)
23
27
31
35
39
Berdasarkan data tersebut, panjang awal pegas ketika belum diberikan beban adalah…. a. 21 cm b. 20 cm c. 19 cm d. 18 cm
4.
Perhatikan gambar berikut! 2
Tiga buah pulsa merambat sepanjang tali yang memiliki jenis dan regangan yang sama seperti yang ditunjukkan oleh gambar di samping. Pernyataan berikut yang benar adalah…. a. b. c. d. 5. Perhatikan gambar berikut!
Cermin Y
Sinar datang 60o
60o Cermin X Dua buah cermin datar X dan Y saling berhadapan dan membentuk sudut 60o seperti yang terlihat pada gambar di atas.Seberkas sinar bergerak menuju cermin X dengan sudut datang sebesar 60o. Sinar tersebut kemudian dipantulkan ke cermin Y. Ketika sinar tersebut meninggalkan cermin Y, maka sudut pantul yang terbentuk adalah…. a. 0o b. 45o c. 90o d. 180o 6. Perhatikan gambar berikut! Sinar merah Udara Medium 1
Medium 2 Udara Sinar merah 3
Seorang siswa hendak menyelidiki karakteristik pembiasan dua buah medium yang berbeda.Siswa tersebut kemudian merancang sebuah percobaan sederhana seperti terlihat pada gambar di atas.Sumber cahaya berwarna merah dilewatkan dari udara ke medium 1, medium 2, dan kembali lagi ke udara.Setelah keluar dari medium 2, ternyata sinar tersebut tetap berwarna merah. Jika v1 dan v2 masing-masing adalah cepat rambat cahaya di medium 1 dan medium 2, n1 dan n2 masing-masing adalah indeks bias medium 1 dan indeks bias medium 2, maka kesimpulan yang dapat ditarik berdasarkan hasil percobaan tersebut adalah…. a. n1>n2 ; v1>v2; frekuensi cahaya merah tidak berubah b. n1
v2 ; panjang gelombang cahaya merah tidak berubah c. n1v2 ; frekuensi cahaya merah tidak berubah d. n1
8. Dua buah garputala diletakkan di atas meja seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut.
4
Agar garputala B ikut bergetar setelah garputala A dipukul, maka.... a. Frekuensi garputala B harus sama dengan frekuensi garputala A. b. Amplitudo garputala B harus sama dengan amplitudo garputala A. c. Bahan penyusun garputala B harus sama dengan bahan penyusun garputala A. d. Warna bunyi garputala B harus sama dengan warna bunyi garputala A.
9. Sebuah sinar melewati suatu zat cair yang memiliki indeks bias 1,5 dan membentuk i
sudut datang sebesar 300 terhadap garis normal seperti terlihat pada gambar di samping.
Sinar
tersebut
kemudian
dibiaskan dengan sudut bias r terhadap garis normal. Diketahui indeks bias udara
d
r
X
adalah 1. Jika lebar zat cair yang dilalui sinar tersebut (d) adalah
, maka
panjang lintasan sinar di dalam zat cair tersebut (X) adalah…. a. 12 cm b. 13 cm c. 14 cm d. 15 cm
10. Jika sakelar S ditutup, maka pernyataan berikut yang benar terkait dengan lampu B1 adalah…. a. Tingkat nyala lampu tidak berubah. 5
b. Tingkat nyala lampu menurun kemudian secara berangsur-angsur kembali pada keadaan awal. c. Tingkat nyala lampu menurun secara permanen. d. Tingkat nyala lampu meningkat secara permanen.
11. Suatu kawat penghantar (kawat A) yang panjangnya l mempunyai hambatan jenis ρ. Kawat lainnya (kawat B) mempunyai panjang 2l dengan hambatan jenis ρ/2 dan luas penampang dua kali luas penampang kawat A. Jika kedua kawat tersebut disambung dan dihubungkan dengan sumber tegangan V, maka pernyataan berikut yang tidak benar adalah.... a. Hambatan total kawat sama dengan satu setengah kali hambatan kawat A. b. Hambatan total kawat sama dengan tiga kali hambatan kawat B. c. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan luas penampang kawat B. d. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat A.
12. Perhatikan gambar berikut!
Jika I1 = 0,23 A, R1 = 60 ohm, R2 = 20 ohm, dan R3 = 30 ohm, maka I3 adalah…. a. 0,10 A b. 0,23 A c. 0,46 A d. 0,69 A
13. Dalam suatu percobaan pengukuran arus dan tegangan, seorang siswa merangkai dua buah hambatan secara seri. Arus listrik mengalir melalui kedua hambatan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. 6
Jika A1 dan A2 masing-masing adalah bacaan pada ampermeter 1 dan ampermeter 2, serta V1 dan V2 masing-masing adalah bacaan pada voltmeter 1 dan voltmeter 2, maka pernyataan berikut yang benar adalah…. Jawaban: B Pembahasan Ketika hambatan dipasang seri, maka arus yang mengalir pada masing-masing hambatan bernilai sama. Dengan demikian, A1 = A2 = A. Disisi lain: V=IR Sehingga: V1 = I1 R1 V1 = A 5Ω = 5A volt V2 = I2 R2 V2 = A 10Ω = 10A volt Sehingga V1< V2 14. Sugol sedang berdiri di pinggir sebuah kolam renang yang memiliki lebar 5,50 m. Dari tempatnya berdiri, beliau dapat melihat dasar kolam tersebut dengan sudut pandang 14o terhadap permukaan tanah (lihat gambar).
Jika diketahui indeks bias udara (
adalah 1,00 ; indeks bias air (
adalah 1,33
; sin 14o = 0,24 ; sin 76o = 0,97; tan 47o = 1,06 ; dan sin-1 0,73 = 47o, maka tentukan: a. Sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari air ke udara. (Skor Maksimal = 5) 7
b. Kedalaman kolam tersebut. (Skor Maksimal = 3) Penyelesaian Soal Nomor 15 Sub Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. b. c. d. Ditanyakan:
1
a. Berapakah sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari
1
air ke udara? b. Berapakah kedalaman kolam tersebut? Secara geometris, deskripsi soal dapat digambarkan sebagai berikut.
A
2
Sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari air ke udara (
.
3
Kedalam kolam. B
3
8
Total Skor
10
NB: Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 10.
15. Sembilan buah hambatan identik disusun membentuk tangga seperti gambar di bawah.
a. Jika
, tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B! (Skor Maksimal =
5) b. Jika hambatan tersebut terbuat dari tembaga dengan penampang berbentuk lingkaran (diameter 1,2 mm) dan hambat jenis
, tentukan panjang kawat
tembaga yang terbentuk jika hambatan pengganti antara titik A dan B direntangkan? (Skor Maksimal = 5) c. Tentukan banyaknya elektron yang melewati titik A dan B jika kedua titik tersebut dihubungkan dengan tegangan sebesar 54,6 volt selama 80 detik (muatan satu elektron =
)! (Skor Maksimal = 8)
Penyelesaian Soal Nomor 16 9
Sub Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. b. c. d. e. f. Ditanyakan:
1
a. Berapakah hambatanekuivalenantaratitik A dan B? b. Berapakah
panjangkawattembaga
terbentukjikahambatanpenggantiantaratitik
yang A
dan
B
direntangkan? c. Berapajumlahelektron
yang
melewatititik
A
dan
1
B
jikakeduatitiktersebutdihubungkandengantegangansebesar 54,6 volt selama 80 detik? Telah di ketahui bahwa kesembilan hambatan tersebut identik dengan
. Hambatan ekuivalen antara titik A dan B adalah
sebagai berikut. Perhatikan tiga hambatan yang paling kanan!
1 A
Ketiga hambatan tersebut tersusun secara seri. Maka hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya, hambatan
tersusun pararel dengan hambatan R 1
disebelah kirinya.
10
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya hambatan
tersusun seri dengan dua hambatan
berikutnya sebagaimana ditunjukkan oleh garis putus-putus pada gambar berikut.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya, hambatan
tersusun pararel dengan hambatan R
disebelah kirinya.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
11
Akhirnya, hambatan
ini tersusun seri lagi dengan dua
hambatan yang terakhir.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Rumushambatjenisadalahsebagaiberikut.
…………………..(1) Dimana:
1
R = hambatan ( ) = hambat jenis (
)
= panjang kawat (m) B
A = luaspenampang (m2) Luaspenampangkawat:
2
Telahdiketahuibahwahambatanekuivalenantaratitik A dan B adalah
2 12
27,3 Ω, makapersamaan (1) menjadi:
Berdasarkan hukum Ohm: 1 Telah diketahui bahwa hambatan ekuivalen antara titik A dan B adalah 27,3 Ω, maka: 2
Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir per satuan waktu. 1
C ...................(2) Telah diketahui bahwa arus sebesar 2A mengalir selama 80 detik, sehingga persamaan (2) menjadi:
2
Telah
diketahui
besar
muatan
satu
elektron
adalah
. Dengan demikian jumlah ektron yang melewati 2
titik A dan B adalah:
Skor Total
20
NB:
13
Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 20.
16. Sebuah pegas dengan panjang L tergantung bebas seperti terlihat pada gambar di bawah. Suatu ketika sebuah beban bermassa m (masa beban belum diketahui) berbentuk kubus dengan panjang rusuk s digantungkan pada pegas sehingga panjang pegas menjadi 5/2 L, lalu pegas dan beban dimasukkan ke dalam sebuah ember yang berisi air. Massa jenis air adalah ρa, panjang pegas berubah menjadi 3/2 L dan beban tercelup setengah bagian ke dalam ember yang berisi air. Tentukanlah massa beban tersebut! (nyatakan dalam ρa dan s)
L 3/2 L 5/2 L
Penyelesaian soal Nomor 17 Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. Panjang pegas mula-mula: L b. Panjang pegas setelah digantungi beban: 5/2 L 1
c. Panjang pegas setelah beban dimasukkan ke dalam air: 3/2 L
1
d. Panjang rusuk benda: s e. Massa jenis air: Ditanya: a. Berapakah massa beban? (nyatakan dalam
dan s)
1
14
Menetukan 2 Menentukan konstanta pegas Kita bisa menggunakan Hukum
Hooke
untuk
mencari konstanta pegas L
5/2 L
3
Menentukan Gaya Archimedes (nyatakan dalam ρa, g,s)
3
Menentukan massa beban
5
15
Total Skor
15
NB: Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 15.
16
Nama
:
Sekolah : Kecamatan :
TES I
Kabupaten :
OSN SD BIDANG IPA (GETARAN & GELOMBANG, BUNYI, CAHAYA, OPTIK, LISTRIK MAGNET, TATA SURYA)
1. Berikut adalah gambar berkas cahaya yang mengenai medium tertentu (A = Air, B = Kaca, C = Udara). Lengkapi gambar berkas cahaya berikut sesuai medium yang dilalui, dan jelaskan !
A
B
C
A
B
Skor: 3 Penjelasan:
……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ……………… 17
Skor: 2
2. Bagaimana proses terjadinya Gerhana Matahari dan Gerhana Bulan ? ……………………………………………………………………………………………… ..…………………………………………………………………………………………… ……..……………………………………………………………………………………… …………..………………………………………………………………………………… ………………..…………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………… …………………………..………………………………………………………………… ………………………………….. Skor: 5 3. Mengapa sifat kemagnetan suatu magnet bisa hilang ? ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… ……
Skor: 5
4. Mengapa bayangan yang nampak pada Spion mobil lebih kecil dari bendanya ?
18
………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… ……
Skor: 5 5. A B C
1. 2. 3. 4.
B disebut ……….………. Skor:1 B – A – B – C – B sebanyak ……… getaran Skor: 1 B – A – B – C – B – A – B sebanyak ……… getaran Skor: 1 Jika benda tersebut berayun sebanyak 40 kali dalam waktu 2 menit, berapa Periode dan Frekuensi benda tersebut ?
………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………
Skor: 2
*******OSN JAYA******* 19
1
2
LAPORAN AKHIR PENERAPAN IPTEK
PELATIHAN/PEMBINAAN PENYUSUNAN MATERI, KISI-KISI DAN SOAL OLIMPIADE SAINS SD BAGI GURU-GURU IPA SD KECAMATAN BANJAR KABUPATEN BULELENG
Tim Pelaksana: Putu Artawan, S.Pd., M.Si / 197912202006041001 Dr. I Nyoman Suardana, M.Si / 196611231993031001 Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc / 196710131994031001 Dibiayai dari Daftar Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) Universitas Pendidikan Ganesha dengan SPK Nomor: 42/UN48.16/PM/2016 tanggal 25 Februari 2016
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
LEMBAGA PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT TAHUN 2016 1
1
ABSTRAK
Banyak siswa yang berpotensi di Desa hanya saja belum diberikan sosialisasi dan pembinaan yang intensif dan berkelanjutan terkait program pembinaan calon peserta olimpiade khususnya bidang Sains. Begitupula terhadap guru-guru bidang studi Sains yang juga memiliki kompetensi dan semangat yang tinggi untuk berperan serta dalam ajang kompetisi olimpiade dan sejenisnya. Berdasarkan situasi di lapangan seperti diungkap tersebut, maka sangatlah diperlukan langkah dan solusi konkrit untuk memfasilitasi fenomena yang terjadi di masyarakat melalui suatu kegiatan ”Pelatihan/Pembinaan Penyusunan Materi, Kisi-Kisi Dan Soal Olimpiade Sains SD Bagi Guru-Guru IPA SD Kecamatan Banjar Kabupaten Buleleng”. Kegiatan P2M ini diikuti oleh 38 orang guru SD di Kecamatan Banjar, dihadiri beberapa kepala Sekolah dan KUPP Kecamatan Banjar. Program pengabdian ini dilaksanakan melalui pelatihan/pembinaan yang difokuskan pada upaya pembekalan terhadap guru-guru IPA Sekolah Dasar terkait materi, kisi-kisi dan soal olimpiade khususnya bidang Sains. Tujuan utama dari program pengabdian ini: 1) Memberikan pelatihan/pembinaan terhadap guru-guru SD bidang IPA Kecamatan Banjar utamanya terkait materi dan kedalamannya, kisi-kisi dan soal-soal olmpiade khususnya bidang Sains. 2) Memberikan wawasan keilmuan dan kesempatan kepada Masyarakat Desa (guru dan siswa Sekolah Dasar) untuk berpartisipasi dalam ajang Olimpiade Sains. 3) Menggali potensi yang ada di Desa khususnya bidang pendidikan dalam hal ini adalah bidang Sains. Program pengabdian ini secara menyeluruh dilaksanakan selama 8 bulan (April s/d Nopember 2016) mulai dari tahap analisis situasi hingga pelaporan kegiatan P2M sesuai jadwal yang dirancang. Produk yang dihasilkan dari program pengabdian ini adalah berupa Materi, Kisi-Kisi dan Soal Olimpiade Sains SD. Kata-kata kunci: Pembinaan, Olimpiade Sains SD, Materi, Kisi-Kisi dan Soal
1
BAB I PENDAHULUAN
Manusia Indonesia seutuhnya yang cerdas dan berkompeten menjadi cita-cita pendidikan di Indonesia. Para praktisi pendidikan dan pemerintah senantiasa berupaya secara maksimal untuk mewujudkan cita-cita tersebut. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan melakukan pembenahan program pendidikan melalui penyesuaian kurikulum. Berbagai upaya lain yang dilakukan adalah dengan secara intensif dan terintegratif menyelenggarakan berbagai kompetisi-kompetisi bidang pendidikan baik dari tingkat dasar maupun sampai perguruan tinggi. Program tersebut dilakukan untuk melahirkan anak-anak bangsa yang cerdas dan mandiri yang nantinya bisa bersaing di kancah Internasional. Kegiatan di bidang kompetisi misalnya Olimpiade di setiap bidang khusunya bidang Sains sudah dilakukan secara kontinyu dengan berbagai program lain seperti pembinaan guru dan siswa sebagai calon peserta olimpiade. Program lain juga banyak dilakukan dengan harapan mencapai hasil yang optimal disetiap bidang kehidupan demi mencapai tujuan dan cita-cita pendidikan Indonesia yaitu mencerdaskan kehidupan bangsa.
1.1 Analisis Situasi Berdasarkan paparan pendahuluan diatas bahwa sesungguhnya pemerintah sudah berupaya untuk mencapai cita-cita pendidikan Indonesia namun dalam implementasi di masyarakat belum begitu optimal. Masyarakat sebagai insan pendidikan tidak seluruhnya bisa merasakan dan mengikuti program yang dicanangkan pemerintah. Hal ini disebabkan oleh sosialisasi dari pemerintah yang masih terbatas dan juga sumber daya manusia pelaksana dari program yang dilaksanakan tidak dilibatkan semua secara terintegrasi dari daerah menuju pusat. Hal ini dibuktikan dari berbagai kegiatan pembinaan seperti misalnya pembinaan olimpiade sains yang melibatkan guru dan siswa belumlah diketahui secara jelas oleh masyarakat pendidikan di daerah-daerah. Beberapa saran dari masyarakat khususnya guru-guru Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar mengungkapkan hal tersebut, mereka mengungkapkan dan bertanya terkait bagaimana sistem perekrutan calon peserta
olimpiade untuk sains tingkat Sekolah Dasar dan juga pembinaan terhadap guru-gurunya. Disisi lain juga diungkapkan bahwa potensi yang ada di daerah/desa belum tentu terkalahkan oleh masyarakat yang ada di Kota “ungkap beberapa guru SD di Desa Banjar”. Banyak siswa yang berpotensi di Desa hanya saja belum diberikan sosialisasi dan pembinaan yang intensif dan berkelanjutan terkait program pembinaan calon peserta olimpiade khususnya bidang Sains. Begitupula terhadap guru-guru bidang studi Sains yang juga memiliki kompetensi dan semangat yang tinggi untuk berperan serta dalam ajang kompetisi tersebut. Di Kecamatan Banjar terdapat 60 Sekolah Dasar yang tersebar di berbagai Desa. Berikut data sebaran Sekolah Dasar yanga da di Kabupaten Buleleng dan khususnya di Kecamatan Banjar.
TABEL 1. DATA STATISTIK SEBARAN SEKOLAH DASAR DI KABUPATEN BULELENG DAN KECAMATAN BANJAR
Tabel 1.1 DATA JUMLAH SEKOLAH DASAR DI KABUPATEN BULELENG
NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9
JUMLAH SEKOLAH SD SMP SMA 48 7 4 46 9 2 48 9 3 91 19 21 62 9 5 8 2 60 54 10 5 46 8 2 56 11 7
KECAMATAN TEJAKULA KUBUTAMBAHAN SAWAN BULELENG SUKASADA BANJAR SERIRIT BUSUNGBIU GEROKGAK
Tabel 1.2 DATA JUMLAH SEKOLAH DASAR DI KECAMATAN BANJAR NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
NAMA SEKOLAH SD NO.1 BANJAR SD NO.1 BANYUATIS SD NO.1 BANYUSERI SD NO.1 BANJAR TEGEHA SD NO.1 CEMPAGA SD NO.1 DENCARIK SD NO.1 GESING SD NO.1 GOBLEG SD NO.1 KALIASEM SD NO.1 MUNDUK SD NO.1 SIDATAPA SD NO.1 TAMPEKAN SD NO.1 TEMUKUS
STATUS NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI
NSS 101220102001 101220102002 101220102009 101220102010 101220102016 101220102030 101220102013 101220102011 101220102018 101220102012 101220102006 101220102022 101220102003
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
SD NO.1 TIGAWASA SD NO.1 TIRTA SARI SD NO.2 BANYUATIS SD NO.2 CEMPAGA SD NO.2 DENCARIK SD NO.2 GESING SD NO.2 GOBLEG SD NO.2 KALIASEM SD NO.2 KAYU PUTIH SD NO.2 MUNDUK SD NO.2 PEDAWA SD NO.2 SIDATAPA SD NO.2 TIGAWASA SD NO.2 TIRTA SARI SD NO.3 BANJAR SD NO.3 BANJAR TEGEHA SD NO.3 DENCARIK SD NO.3 GESING SD NO.3 GOBLEG SD NO.3 KALIASEM SD NO.3 KAYU PUTIH SD NO.3 MUNDUK SD NO.3 PEDAWA SD NO.3 SIDATAPA SD NO.3 TEMUKUS SD NO.3 TIGAWASA SD NO.4 BANJAR SD NO.4 BANYUATIS SD NO.4 GOBLEG SD NO.4 KALIASEM SD NO.4 KAYU PUTIH SD NO.4 MUNDUK SD NO.4 PEDAWA SD NO.4 TEMUKUS SD NO.5 BANJAR SD NO.5 GESING SD NO.5 GOBLEG SD NO.5 MUNDUK SD NO.5 TEMUKUS SD NO.6 BANJAR SD NO.6 GOBLEG SD NO.6 MUNDUK SD NO.7 BANJAR SD NO.8 BANJAR SD NO.9 BANJAR SD NO.10 BANJAR MI HASANUDIN
NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI SWASTA
101220102007 101220102014 101220102027 101220102050 101220102001 101220102036 101220102348 101220102035 101220037029 101220102020 101220102030 101220102051 101220102048 101220102059 101220102008 101220102045 101220102022 101220102038 101220102037 101220102058 101220102043 101220102026 101220102042 101220102068 101220102034 101220102065 101220102015 101220102054 101220102052 101220102069 101220102060 101220002045 101220101067 101220102040 101220102024 101220102062 101220102061 101220102053 101220102332 101220102025 101220102064 101220102063 101220102031 101220102049 101220102022 101220102055 112510804012
Sumber: Data Dinas Pendidikan Tahun 2015
Dari data diatas, tentunya dari 60 Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar, pastilah terdapat mutiara-mutiara yang terpendam yang belum diasah yang tentunya mampu bersaing dalam ajang kompetisi Olimpiade khususnya bidang Sains. Berdasarkan situasi di lapangan seperti diungkap tersebut, maka sangatlah diperlukan langkah dan solusi konkrit untuk memfasilitasi fenomena yang terjadi di masyarakat melalui suatu kegiatan sosialisasi dan pembinaan/pelatihan. Khusus dalam bidang olimpiade Sains tingkat Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar, sangatlah perlu diberikan solusi terkait pembinaan guru bidang Sains tentang bagaimana menyusun materi dan kedalaman materi olimpiade Sains, kisi-kisi dan bagaimana soal-soal yang muncul dalam olimpiade Sains SD. Sehingga sangatlah tepat diberikan: ”Pelatihan/Pembinaan Penyusunan Materi, Kisi-Kisi Dan Soal Olimpiade Sains SD Bagi Guru-Guru IPA SD Kecamatan Banjar Kabupaten Buleleng”. Tentunya solusi tersebut adalah solusi tepat yang mampu memberikan kontribusi positif terhadap masyarakat desa untuk bisa maju dan berkompetisi.
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah 1.2.1 Rumusan Masalah Program Berdasarkan analisis potensi dan kondisi empiris diatas, permasalahan yang menjadi perhatian khusus pada program pengabdian ini adalah: “Bagaimana Program Pelatihan/ Pembinaan dapat memberikan kesempatan kepada masyarakat Desa yang tentunya juga berpotensi dalam ajang kompetisi Olimpiade Sains”
1.2.2 Ruang Lingkup Program Program
pengabdian
ini
dilaksanakan
melalui
pelatihan/pembinaan
yang
difokuskan pada upaya pembekalan terhadap guru-guru IPA Sekolah Dasar terkait materi, kisi-kisi dan soal olimpiade khususnya bidang Sains.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Motivasi Berprestasi Motif sering diartikan dengan dorongan. Sedangkan dorongan akan berbentuk tenaga yang merupakan gerak jiwa dan jasmani untuk berbuat sesuatu. Dalam hal ini motif merupakan suatu driving force yang menggerakkan manusia untuk bertingkah laku, dan dalam perbuatannya mempunyai tujuan tertentu. Crow A. (1983) mengartikan bahwa motif adalah suatu keadaan yang menyebabkan seseorang mampu melakukan dan mengarahkan sesuatu perbuatan atau aktivitas untuk mencapai tujuan tertentu. Crow. A (1983) menyatakan bahwa motivasi adalah suatu keadaan yang menyebabkan seseorang untuk melakukan suatu perbuatan atau aktivitas untuk mencapai tujuan. Teevan dan Smith (1967), motivasi adalah konstruksi yang mengaktifkan perilaku, sedangkan komponen yang lebih spesifik dari motivasi yang berhubungan dengan tipe perilaku tertentu disebut motif. Menurut Klien dan Maher mengatakan makin tinggi tingkat pendidikan akan mempengaruhi tingkat kebutuhan individu tersebut. Individu yang pendidikannya rendah dalam hal ini menuntut pemenuhan kebutuhan pokok atau dasar dalam memperjuangkan kehidupannya. Sedangkan individu yang mempunyai pendidikan yang tinggi akan menuntut perbaikan taraf kehidupan, sehingga macam dan tingkat kebutuhannya pun makin bervariasi dan makin tinggi. Motivasi yang terdapat dalam individu akan terealisir dalam suatu perilaku yang mengarah pada tujuan yang diinginkan untuk memperoleh kepuasan. Atas dasar pendapat diatas dapat dinyatakan bahwa motif atau motivasi mampu memberikan kekuatan, dorongan untuk menggerakkan diri seseorang dalam perilaku tertentu dan sekaligus memberikan arahan terhadap diri seseorang untuk merespon atau melakukan kegiatan ke arah pencapaian tujuan. Menurut Hall dan Lindzey, motif berprestasi sebagai dorongan yang berhubungan dengan prestasi yaitu menguasai, mengatur lingkungan sosial, atau fisik, mengatasi rintangan atau memelihara kualitas kerja yang tinggi, bersaing melebihi prestasi yang lampau dan mempengaruhi orang lain. McClelland (Myron Weiner, 1984) menyatakan bahwa motivasi berprestasi diberi nama Virus mental yaitu n-Ach ("Need for
Achievement"). Virus mental terjadi pada diri seseorang, cenderung orang itu akan bertingkah laku secara giat. Dengan menambah n-Ach seseorang akan menjadi bertamah giat dan tekun dalam berupaya, tidak hanya sekedar mencari keuntungan, namun berupaya lebih keras agar mencintai pekerjaan, untuk mendapat kepuasan dalam hidup. McClelland and Heckhausen menyatakan bahwa motivasi berprestasi adalah motif yang mendorong individu dalam mencapai sukses dan bertujuan untuk berhasil dalam kompetisi dengan beberapa ukuran keberhasilan, yaitu dengan membandingkan prestasinya sendiri sebelumnya maupun dengan prestasi orang lain. Menurut Atkinson (1959), adalah kecenderungan seseorang mengadakan reaksi untuk mencapai tujuan dalam suasana kompetisi, demi mencapai tujuan yaitu apabila prestasi yang dicapai melebihi aturan yang lebih baik dari sebelumnya. Khususnya yang menantang dan mempunyai reward yang bersifat intrinsik. Individu yang mempunyai motif berprestasi yang tinggi mempunyai motif untuk meraih sukses.
2.2 Olimpiade Sains Di balik euforia Olimpiade Sains Nasional (OSN) yang sekarang tengah berlangsung, tentunya ada cerita tersendiri yang mengisahkan mengapa olimpiade paling bergengsi di bidang sains ini diadakan oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah. Departemen Pendidikan Nasional. Dari masa ke masa, OSN mengalami berbagai pembenahan. Mulai dari tingkat sekolah, kabupaten/kota, hingga provinsi, berlomba menyeleksi siswa terbaik yang nantinya akan berlaga di tingkat nasional. Di ajang OSN inilah kelak bermunculan para jenius muda yang akan mengharumkan nama bangsa di tingkat internasional. Sejarah pelaksanaan OSN dimulai tahun 2002. Saat Indonesia dipercaya menjadi tuan rumah Olimpiade Internasional Fisika. “Kala itu, sesuai dengan arahan Dirjen Pendidikan Dasar dan Menengah, Indra Djati Sidi, bahwa kita harus siap melaksanakan kegiatan ini dan harus siap pula mencapai tiga sukses: sukses penyelenggaraan, sukses peserta, dan sukses prestasi. Three success itu berhasil dilaksanakan oleh tim Indonesia dengan perolehan 3 medali emas, dan 2 medali perak,” ungkap Suharlan, SH, MM, Kasi Bakat dan Prestasi Direktorat Pembinaan SMA. Ajang adu kemampuan bidang fisika siswa se-dunia di Bali itu diikuti oleh 72 negara, dibuka oleh Megawati Soekarnoputri, saat itu Presiden Republik Indonesia. “Kita mendapat kesan yang cukup baik di mata Internasional,” Suharlan menuturkan. Usai pelaksanaan olimpiade
internasional tersebut, kisah Suharlan, tim pelaksana punya mimpi, mengapa kegiatan ini tidak dilaksanakan di Indonesia dan bersifat nasional? Mimpi itu segera diwujudkan menjadi kenyataan. OSN antar siswa SMA dilaksanakan di tahun yang sama. Kegiatan itu, menurut Suharlan, memperoleh respon positif dari Menteri Pendidikan Nasional (Mendiknas) saat itu, Malik Fajar. Malik berpesan kepada para rektor yang hadir di acara tersebut untuk berpikir cerdas, kalau perlu siswa tingkat nasional diterima di UMPTN dan mengambil
anak-anak
yang
berprestasi
dari
ajang
ini.
Selanjutnya, Malik Fajar meminta agar mulai tahun berikutnya jenjang SD, SMP, dan SMA melaksanakan olimpiade. Ajang bergengsi yang diikuti siswa SMA seluruh Indonesia ini, kemudian disempurnakan pada tahun 2003. Tahun itu pelaksanaan OSN sudah berkordinasi dengan SD, SMP, dan SMA, disusul dengan pembuatan Standar Operasional Prosedur (SOP). Seiring perjalanan waktu, timbul keinginan agar penyelenggaraan OSN tingkat nasional bergiliran diadakan di semua provinsi. Aturanaturan yang ada di dalam SOP kemudian diberlakukan. Respon positif datang dari berbagai provinsi. Selanjutnya, OSN pun dilaksanakan secara rutin setiap tahun. Tahun 2003 OSN dilaksanakan di Balikpapan. Kegiatan ini sudah melibatkan siswa SD, SMP, dan SMA. Dari sinilah akhirnya perjalanan OSN terus berlanjut.
2.3 Tujuan Kegiatan Tujuan utama dari program pengabdian ini adalah: 1. Memberikan pelatihan/pembinaan terhadap guru-guru SD bidang IPA Kecamatan Banjar utamanya terkait materi dan kedalamannya, kisi-kisi dan soal-soal ilmpiade khususnya bidang Sains. 2. Memberikan wawasan keilmuan dan kesempatan kepada Masyarakat Desa (guru dan siswa Sekolah Dasar) untuk berpartisipasi dalam ajang Olimpiade Sains. 3. Menggali potensi yang ada di Desa khususnya bidang pendidikan dalam hal ini adalah bidang Sains.
2.4 Manfaat Pengabdian Kegiatan pengabdian ini nantinya diharapkan dapat bermanfaat bagi: 1. Praktisi (Dosen,Guru)
Memiliki pengalaman dan wawasan keilmuan yang lebih mendalam tentang bidang Sains khususnya Olimpiade Sains. 2. Siswa Mendapatkan kesempatan untuk belajar lebih utamanya bidang Sains dan persiapan olimpiade Sains. 3. Lembaga/Institusi dan Dinas Terkait Terjalin kerjasama yang mutualis antara Lembaga dan Dinas Pendidikan dalam rangka menciptakan sinergi positif khususnya pembinaan Olimpiade Sains.
2.5 Khalayak Sasaran Strategis Sasaran strategis dalam kegiatan pengabdian ini adalah guru IPA SD di Kecamatan Banjar yang nantinya memberikan imbas terhadap anak didik (siswa) yang diasuhnya dalam rangka menambah wawasan keilmuannya di bidang Sains dan memberikan kesempatan pengalamn dalam mengikuti ajang kompetisi olimpiade Sains.
BAB III METODA PELAKSANAAN
Program
Pengabdian
ini
merupakan
program
strategis
dalam
rangka
mempersiapkan sumber daya manusia dalam hal ini guru dan siswa sehingga memiliki wawasan keilmuan dan kesempatan berkompetisi khususnya di bidang Sains. Program pengabdian ini dilaksanakan dalam bentuk pelatihan/pembinaan terhadap guru Sekolah Dasar dengan memberikan pembekalan terkait materi bidang Sains yang sering digunakan dalam Olimpiade-olimpiade Sains SD, kemudian guru juga dilatih menyusun kisi-kisi dan soal-soal terkait olimpiade bidang Sains. Kegiatan pengabdian ini dilaksanakan selama 3 hari yang secara rinci kegiatan pengabdian dijadwalkan sebagai berikut.
Tabel 2. Gambaran Kegiatan Pengabdian No Jenis Kegiatan Pelaksanaan 1 Hari 1: Sosialisasi Wawasan Keilmuan Olimpiade Hari Jumat, Minggu I Bidang Sains Agustus 2016 2 Hari 2: Peenyusunan Kisi-Kisi Hari Sabtu, Minggu I Agustus 2016 3 Hari 3: Telaah Soal-Soal Olimpiade Sains SD Hari Minggu, Minggu I Agustus 2016 3.1 Kerangka Pemecahan Masalah Berdasarkan rasional analisis situasi dan tujuan yang ingin dicapai dalam pelaksanaan program pengabdian ini, berikut disajikan bagan kerangka pemecahan masalah. Analisis Situasi Kondisi Riil Stakeholders SDM Alternatif Solusi Gambar 1. Kerangka Pemecahan Masalah
Wawasan Keilmuan, Kesempatan Berprestasi
Dari analisis situasi riil yang terjadi di masyarakat khususnya di Kecamatan Banjar bahwa banyak guru-guru IPA di Kecamatan Banjar menyampaikan bahwa belum pernah mengikuti pembinaan/pelatihan terkait program Olimpiade bidang Sains. Padahal guruguru ini sering mendengar informasi terkait pelaksanaan Olimpiade bidang Sains baik di tingkat regional maupun nasional bahkan internasional. Guru-guru ini memiliki motivasi yang tinggi dan berkeinginan untuk mengirim anak didiknya (siswa) yang berpotensi dalam ajang olimpiade Sains, namun wawasan dan informasi terkait pelaksanaan dan tahapan seleksinya yang mereka ketahui sangatlah terbatas sekali. Untuk itu, kami sebagai praktisi pendidikan merasa terenyuh untuk mencari solusi alternatif yang mampu mengakomodir dan memfasilitasi keinginan tersebut. Alternatif pemecahan masalah yang dilakukan dengan memperhatikan stakeholders yang terlibat dengan memperhatikan potensi yang ada untuk menambah wawasan keilmuan mereka utamanya di bidang Sains dan juga memberikan kesempatan untuk berprestasi. Solusi ini diyakini sebagai salah satu solusi cerdas dalam rangka mengembangkan potensi guru dan siswa Sekolah Dasar di bidang Sains dan juga sebagai efek positif adalah peluang berprestasi yang mereka dapatkan sangatlah menjadi pengalaman yang sangat berharga.
3.2 Metoda Pelaksanaan Program Program pengabdian ini dilaksanakan dengan memperhatikan motivasi yang dimiliki guru-guru dalam mengembangkan wawasan keilmuan dan pengalaman mereka untuk berprestasi khususnya dlam bidang Olimpiade Sains tingkat sekolah dasar. Berikut disajikan bagan Metoda Pelaksanaan Program Pelatihan/Pembinaan di Kecamatan Banjar. METODA PELAKSANAAN PROGRAM RANCANGAN PROGRAM SOSIALISASI DAN WAWASAN PELATIHAN KISI-KISI TELAAH SOAL-SOAL Gambar 2. Metoda Pelaksanaan Program
Secara garis besar program pengabdian ini dilaksanakan dengan kegiatan program sebagai berikut:
Hari 1: Sosialisasi Wawasan Keilmuan Olimpiade Bidang Sains Hari 2: Penyusunan Kisi-Kisi Hari 3: Telaah Soal-Soal Olimpiade Sains SD
3.3 Rencana dan Jadwal Kerja Program pengabdian ini secara menyeluruh dilaksanakan selama 8 bulan (April s/d Nopember 2016) mulai dari tahap analisis situasi hingga pelaporan kegiatan P2M. Secara rinci jadwal kegiatannya disajikan pada tabel berikut:
Tabel 3. Jadwal Kegiatan P2M No
Jenis Aktivitas Program
1
Identifikasi dan Analisis Situasi Alur Adiministrasi Birokrasi Penyusunan Rancangan Program Persiapan dan Sosialisasi Program P2M Pelaksanaan Kegiatan Monitoring dan Evaluasi Penyusunan Laporan
2 3 4 5 6 7
April – Mei
Bulan / Tahun 2016 Juni – Juli Agst – Sept
Okt – Nop
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Kegiatan Pengabdian Pada Masyarakat (P2M) sebagai salah satu dari Tri Dharma Perguruan Tinggi yang harus diimplementasikan tentunya sangat memberikan manfaat positif tidak hanya dirasakan oleh Dosen sebagai pelaksana tetapi juga sangat dirasakan kebermanfaatannya oleh stake holders (masyarakat), utamanya masyarakat sebagai sasaran dari pelaksanaan P2M. Dari 60 Sekolah Dasar (SD) yang tersebar di Kecamatan Banjar, 30 sekolah dijadikan sebagai sampel yang diundang dalam kegiatan pengabdian ini, dengan masing-masing sekolah mengirimkan 2 orang guru mata pelajaran Sains. Kehadiran peserta begitu antusias dan datang lebih awal serta lebih dari undangan yang disebarkan. Kegiatan pengabdian diawali dengan sambutan dari Kepala UPP Kecamatan Banjar, disambut dengan senagt baik dan direspon dengan pesan supaya kegiatan pengabdian semacam ini dilaksanakan secara berkelanjutan dengan program yang lebih intensif dan bila perlu terjun langsung ke sekolah sekolah untuk memberikan pengimbasan sehingga guru-guru dan siswa memiliki pengetahuan dan wawasan yang lebih kompleks serta holistik dalam pengembangan prestasi siswa serta pencarian bibit bibit unggul yang ada didaerah pedesaan. Program pengabdian ini dirasakan sangat besar manfaatnya dalam menciptakan iklim akademik khususnya pembinaan dan cara/strategi yang tepat dalam membina siswa di Sekolah Dasar. Pada sesi sosialisasi, nampak juga beberapa guru yang bertanya terkait pembinaan siswa untuk persiapan olimpiade dan juga persiapan materi-materinya. Kegiatan Pengabdian ini dilaksanakan secara langsung melibatkan guru-guru peserta P2M untuk berlatih mulai dari menyusun materi, kisi-kisi sampai menyusun soal yang setara dengan level olimpiade. Materi, kisi-kisi dan soal selanjutnya didiskusikan melalui presentasi dari masing-masing kelompok untuk selanjutnya dibahas bersama baik dari segi konten maupun kedalaman pengayaan dari topik yang dibahas. Keseluruhan materi, kisi-kisi dan soal yang dihasilkan pada kegiatan ini dijadikan sebagai bahan laporan juga dengan menggabungkan beberapa file modul olimpiade yang sudah pelaksana susun sebelumnya. Hasil dari kegiatan P2M ini selanjutnya diimplementasikan di masing-masing sekolah yang selanjutnya di monitoring oleh pelaksana P2M. Monitoring dilakukan secara bertahap di beberapa sekolah sampel sesuai dengan jadwal yang disepakati sebelumnya.
DAFTAR PUSTAKA Dahar, Ratna Willis. 1998. Teori-Teori Belajar. Jakarta: Depdikbud, Ditjen Dikti, Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan Dikti Depdikbud. Gibbons, Michael. 1999. Elementary Education Relevance in the 21 st Century. Paris: UNISCO and World Bank. http://hasyimibrahim.wordpress.com/2009/08/09/sejarah-olimpiade-sains-nasional-osn/ International Studies. 1999. The Japanese Education System: A Case Study Summary and Analysis. January 1999. Japan: Japanes teachers Associates Johnson, David W. and Frank P. Johnson. 1991. Joining Tegether: Groups Theory and Groups Skills. 4 th. ed. Englewood Clift, NY: Prentice hall. Lasmawan, Wayan. 2001. Sinergi Pemberdayaan Masyarakat Daerah Terpencil pada Sektor Pendidikan Melalui Pendekatan Sosial Konteks. Program Sibermas Dirjen Dikti. Jakarta: Dirjen Pendidika Tinggi. Marshall, S.P. & Dee D. 2000. New Learning Models. Seatle-USA: Prentice Hall. Riani, Asri Laksmi., dkk. 2005. Dasar-Dasar Kewirausahaan. Surakarta: UPT Penerbitan dan Percetakan UNS (UNS Press).
LAMPIRAN 1
BIODATA KETUA DAN ANGGOTA
BIODATA KETUA 1. Identitas Diri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Nama Lengkap (dengan gelar) Jenis Kelamin Jabatan Fungsional/Gol NIP Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telepon/Fax Nomor HP Alamat Kantor Nomor Telepon/Fax Alamat E-mail
Putu Artawan, S.Pd.,M.Si Laki-laki Penata Tk.I/IIIc 197912202006011001 Seririt, 20 Desember 1979 Jalan Udayana II No 51 Seririt 0817557266 Jalan Udayana Singaraja (0362) 25072 [email protected]
2. Riwayat Pendidikan 1. Program: 2. Nama PT 3. Bidang Ilmu 4. Tahun Masuk 5. Tahun Lulus 6. Judul Skripsi
7.
S1 IKIP N SINGARAJA Pendidikan Fisika 1998 2002 Efektivitas Pemberian Tugas Rumah Sebelum Materi Diajarkan Pada Pembelajaran Fisika Sebagai Upaya Meningkatkan Aktivitas Dan Hasil Belajar Siswa Kelas 1 Cawu 1 SMU Negeri 1 Seririt Tahun Pelajaran 2001/2002
S2 ITS SURABAYA Fisika Murni 2009 2011 Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Mikrostrip Tapered Patch (MTP) Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz
Nama Pembimbing Drs. Made Dr. Yono Hadi Mariawan,M.Pd Pramono, M.Eng Dra. A.A Istri Rai Sudiatmika, M.Pd
S3
3. Pengalaman Penelitian No
Tahun
Judul Penelitian
1
2007
2
2008
3
2010
4
2010
5
2010
6
2011
Model Pembelajaran Dengan Macromedia Flash sebagai upaya meningkatkan kualitas proses dan hasil belajar Fisika Matematika Studi Kelayakan Dan Pengembangan Kurikulum FMIPA Jurusan Fisika Undiksha Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel 4 Microstrip Patch Horn Untuk Komunikasi Wi-fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Perancangan Antena Panel Microstrip Horn Array 2x2 Untuk Komunikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Perancangan Antena Microstrip Horn Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz Fabrikasi dan Karakterisasi Antena
7
2011
8
2012
9
2013
10
2014
11
2015
Mikrostrip Tapered Patch (MTP) Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel Mikrostrip Tapered Patch Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Pengembangan Variatif Rancangan Antena Panel Microstrip Tapered Patch Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2.4 GHz Penerapan Model Pembelajaran PDL Untuk Meningkatkan Creative Thinking Skill Dan Pemahaman Konsep Fisika Siswa Kelas VIII SMP N 1 Seririt Tahun 2013 Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Dengan Macromedia Flash Untuk Meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Dengan Macromedia Flash Untuk Meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt
Pendanaan Sumber Jml (Juta Rp) DIPA 5 DIPA
5
Sendiri
8
Sendiri
6.5
Sendiri
7
Sendiri
7.5
DIPA
7.5
DIPA
7.5
DIPA
15
DIPA
15.5
DIPA
20
4. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal No
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Volume/ Nomor
1
2010
Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel 4 Microstrip Patch Horn Untuk Komunikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz
ISBN-978979-89010-67
2
2010
Perancangan Antena Panel Microstrip Horn Array 2x2 Untuk Komunikasi WiFi Pada Frekuensi 2,4 GHz
ISBN-978602-97895-15
3
2010
Perancangan Antena Microstrip Horn Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz
4
2011
5
2014
6
2015
7
2015
Nama Jurnal Prosiding Simposium Fisika Nasional Prosiding Seminar Nasional MIPA Prosiding SNTI 2010
ISSN-18299156 Volume 7 No.1 Tahun 2010 Fabrikasi dan Karakterisasi Antena No:2725 / Artikel Panel Mikrostrip Tapered Patch UN.48.16/ PK Perpustakaan Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi / 2011 UNDIKSHA 2,4 GHz Pengembangan Media Pembelajaran Tahun 2014 Artikel Interaktif dengan Macromedia Flash SENARI untuk meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt Metode Gasing Berseting Siklus Artikel Volume 8 Belajar Meningkatkan Sikap Ilmiah WAHANA No.1 Tahun Dan Kemampuan Pemecahan MIPA Masalah UNDIKSHA 2014 (Artawan, Agus Edi Putra) Implementasi Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Untuk Meningkatkan Prestasi Belajar Dan Kinerja Ilmiah
Volume 8 No.2 Tahun 2014
Artikel WAHANA MIPA UNDIKSHA
(Artawan, Sudiantara)
5. Kegiatan Profesional (Pengabdian pada Masyarakat) a. Sebagai anggota P2M: “Pelatihan Strategi Pemecahan Masalah Menuju Olympiade Fisika Bagi Guru SMP Di Kota Singaraja”. Juni s/d November 2006. b. Sebagai angota P2M: “Peningkatan Kualitas Penguasaan Bidang Studi IPA (Astronomi) Bagi Guru – Guru SMP di Kabupaten Buleleng Untuk Mengantisipasi Pelaksanaan Olympiade Astronomi” .November 2006.
c. Sebagai anggota P2M: “Pelatihan Pengolahan Data Hasil Penelitian Dengan Program Excell dan SPSS Bagi Guru-Guru SMP Di Kabupaten Buleleng “. Mei s/d November 2006 d. Sebagai anggota: “Tim Field Worker (Tenaga Pencacah Data) dalam rangka Program Perintisan Pengabdian Kepada Masyarakat“. LPM UNDIKSHA. Maret 2007. e. Sebagai anggota P2M: “Pendampingan Pengembangan KTSP pada Guru-guru SMP di Kota Singaraja“. Mei s/d November 2007. f. Anggota P2M“di SMP No 4 Pancoran – Panji Anom, Singaraja”.UNDIKSHA 2007. g. Anggota P2M “Pelatihan Pembuatan Media Pembelajaran Berbasis Macromedia Flash Bagi Guru-Guru Fisika SMP Di Kota Singaraja” 2007. UNDIKSHA. 2007. h. Ketua Pelaksana P2M “Pelatihan Pembuatan Program T2 Learning Bermedia Komputer Sebagai Inovasi Media Belajar Bagi Guru-guru SMP N 3 Seririt”. April 2008. i. 2009-2011 Study S2 j. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Banjar”. 2012 k. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP&SMA Kecamatan Gerokgak”. 2013 l. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Seririt”. 2014 m. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System dan Instrumen Kinerja Ilmiah Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Seririt”. 2015. Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
BIODATA ANGGOTA 1
A. Identitas Diri 1
Nama Lengkap (dengan gelar)
Dr. I Nyoman Suardana, M.Si.
2
Jabatan Fungsional
Lektor Kepala
3
Jabatan Struktural
-
4
NIP/NIK/No. Identitas`lainnya
196611231993031001
5
NIDN
0023116603
6
Tempat dan Tanggal Lahir
Sukawati, 23 Nopember 1966
7
Alamat Rumah
Jl. Bisma Gang Nusa Indah No. 10 Singaraja Bali, 81117
8
Nomor Telepon/Faks/HP
081936009408
9
Alamat Kantor
Jl. Udayana Singaraja Bali, 81116
10
Nomor Telepon/Faks
(0362)25072/(0362)25335
11
Alamat e-mail
[email protected]
12
Lulusan yang Telah Dihasilkan
S1 = 50 orang, S2 = 6, S3 = -
13
Mata Kuliah yang Diampu
1. Kimia Dasar 2. Statistika Dasar 3. Profesi Kependidikan 4. Telaah dan Pengembangan Kurikulum
B. Riwayat Pendidikan No
Program
S1
S2
S3
1
Nama PT
UNUD
ITB
2
Bidang Ilmu
Pendidikan Kimia
Kimia Fisika
3
Tahun Masuk
1986
1996
2007
4
Tahun Lulus
1991
1998
2010
5
JudulSkripsi/
Analisis
Tesis/Disertasi
dari Daun dan Kulit Karakterisasi
Eugenol Sintesis
UPI Pendidikan Sains
dan Pengembangan Model Praktikum
Batang Kayu Manis Senyawa Besi (II) Kimia Hidrat
(Cinnamomum burmanni)
Dasar
Berbasis
yang
Budaya
Bali
untuk
Ditanam Di Dusun
Meningkatkan
Munduk
Keterampilan
Ngandang
Belatungan Tabanan
Berpikir
Kritis
Mahasiswa Calon Guru Kimia 6
Nama
Dra. Frieda Nurlita Prof.
Pembimbing/
dan
Promotor
Manimpan Siregar
Dr.
Imam Prof. Dr. Liliasari,
Drs. Rahayu dan Dr. M.Pd., Prof. Dr. Djulia Honggo
Ismunandar, Dr.
dan Omay
Sumarna, M.Si C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir Pendanaan No Tahun
1
2010
Judul Penelitian
Sumber
Pengembangan Model Praktikum Kimia Dasar Hibah Doktor Berbasis Budaya Bali Untuk Meningkatkan
Jumlah (Juta Rp) 33,95
Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa 2
2011
Praktikum Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya DIPA 15 Undiksha Lokal untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa pada Praktikum Kimia Dasar I
3
2012
45 Pengembangan Perangkat Pembelajaran Inkuiri Hibah Bersaing Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun I)
4
2013
45 Pengembangan Perangkat Pembelajaran InkuiriHibah Bersaing Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa
SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun II) 5
2013
Penerapan Siklus Belajar 7E Berbasis Budaya DIPA UndikLokal untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep sha dan Keterampilan Proses Sains Mahasiswa pada
13,25
Pembelajaran Kimia Dasar I 6
2014
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus DIPA UndikBelajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks sha Budaya Lokal untuk Meningkatkan
15,5
Keterampilan Proses Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun I) 7
2015
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus DIPA UndikBelajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks sha Budaya Lokal untuk Meningkatkan
20
Keterampilan Proses Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun II) 8
2015
Penerapan Pembelajaran Koperatif Tipe STAD DIPA UndikBerbantuan Modul untuk Meningkatkan Hasil sha Belajar Fisika Dasar I Mahasiswa Pendidikan
5,45
IPA Tahun 2015/2016
D. Pengalaman Pengabdian pada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir Pendanaan No Tahun
Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
1
Pelatihan Merancang Praktikum Kimia dengan DIPA 5 Memanfaatkan Potensi Lingkungan Bagi Guru Undiksha Sains SMP di Kecamatan Kintamani
2010
Sumber Jumlah (Juta Rp)
2
2011
Pendampingan Lesson Study Berbasis Sekolah DIPA 5 (LSBS) di SMP Negeri 3 Singaraja Undiksha
3
2011
5 Peningkatan Pemahaman Ibu-Ibu PKK Banjar DIPA Tegalbingin Desa Mas Kecamatan Ubud Undiksha
Terhadap Zat Aditif Makanan 4
2012
Pelatihan Pembuatan Perangkat Pembelajaran Berbasis Budaya Bali Bagi Guru-Guru Sains SMP Di Kecamatan Buleleng
DIPA 5 Undiksha
5
2012
Peningkatan Kompetensi Guru SMA melalui PM-PMP 82,5 Pendampingan Terpadu Berbasis Kaji Tindak Dikti Pembelajaran Di Kabupaten Klungkung dan Karangasem Provinsi Bali
6
2013
Desa Binaan Berbasis Kearifan Lokal Tri Hita DIPA 15 Karana Di Kelurahan Banyuning Kecamatan Undiksha Buleleng
7
2013
Pelatihan Penyusunan Perangkat Pembelajaran DIPA 7,5 Sains Kimia Berbasis Budaya Bali Bagi Guru- Undiksha Guru IPA SMP Di Kecamatan Sukasada
8
2014
Pengelolaan Pendidikan Karakter Terintegrasi DIPA 20,75 dalam Pembelajaran di Sekolah Dasar Negeri 1 Undiksha Banjar Jawa
9
2015
Peningkatan Kompetensi Guru Sekolah Dasar dalam DIPA 28,2 Mengembangkan Pembelajaran Pendidikan Karakter Undiksha Melalui Model Pendampingan dengan Pola Lesson Study Di Sekolah Dasar Negeri 4 dan 7 Banyuning
10
2015
Peningkatan Sumber Daya Masyarakan Desa DIPA 10 Ambengan dalam Pengelolaan Sampah Undiksha
E. Pengalaman Menulis Artikel Dalam Jurnal Ilmiah (5 Tahun Terakhir) No.
Volume/ Nomor/Tahun Investigasi Keterampilan Berpikir Kritis Jurnal Penelitian dan 4(1), 2010 Mahasiswa pada Topik Kesetimbangan Pengembangan Kimia Pendidikan
Judul Artikel Ilmiah
Nama Jurnal
2.
Praktikum Berbasis Budaya Lokal pada Topik Asam-Basa
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3.
Pemanfaatan Potensi Lingkungan Lokal Jurnal Pendidikan 44(1-3), 2011 dalam Membuat Prosedur Praktikum dan Pengajaran Kontekstual (Anggota)
4.
Model Demonstrasi Interaktif Berbantuan Multimedia dan Hasil Belajar IPA Aspek Kimia Siswa SMP
Jurnal Pendidikan dan Pengajaran
45(1), 2012
5.
Peningkatan Penguasaan Konsep
Jurnal Pendidikan
20(1), 2013
1.
1(1), 2011
Mahasiswa melalui Praktikum Elektrolisis Berbasis Budaya Lokal
dan Pembelajaran
6.
Identifikasi Konteks-Konteks Budaya Lokal yang Relevan dengan Materi Kimia SMA
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3(1-2), 2013
7.
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Kimia Berbasis Budaya Lokal dan Keterampilan Berpikir Kritis
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3(1-2), 2013
8.
Analisis Relevansi Budaya Lokal dengan Materi Kimia SMA untuk Mengembangkan Perangkat Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budya
Jurnal Pendidikan Indonesia
3(1), 2014
9.
Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya Lokal pada Pembelajaran Sains Kimia SMP
Wahana Matematika 2(1), 2014 dan Sains
F. Pengalaman Penyampaian Makalah Secara Oral pada Pertemuan/Seminar Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir No. 1
Nama Pertemuan Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat Ilmiah/Seminar Seminar Nasional Identifikasi Konten dan Konteks 24 Juli 2010, HKI Budaya Bali untuk Mengembang- Jawa Tengah kan Model Praktikum Kimia Dasar Berbasis Budaya
2
Seminar Nasional
Peningkatan Keterampilan Berpi- 24 Juli 24 Juli kir Kritis Mahasiswa melalui 2010, HKI Jawa Praktikum Berbasis Budaya Tengah Lokal pada Topik Asam-Basa
3
Seminar Internasional
The Effectiveness of Local 9 Oktober 2010, Culture Based Acid-Base Jurdik Kimia Laboratory Activity in FPMIPA-UPI Improving Students’ Critical Thinking Skills
4
Seminar Internasional
Local Culture Based Guided 30 Oktober 2010, Inquiry Laboratory Activity in Prodi Pendidikan Enhancing Students’ Critical IPA-SPs UPI Thinking Skills
5
Seminar Nasional
Praktikum Pemisahan dan Pemur- 29 Oktober 2011, nian Komponen-Komponen Cam- FMIPA Undiksha
puran Berbasis Budaya Bali 6
Seminar Nasional
Analisis Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Di Kabupaten Buleleng Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Negeri 4 Singaraja
30 November 2012, FMIPA Undiksha
7
Seminar Nasional
8
Seminar Nasional
Analisis Kebutuhan Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus Belajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks Budaya Lokal
21-22 November 2014 Hotel Grand InnaKuta Bali
9
Seminar Nasional
Peningkatan Kompetensi Guru Sekolah Dasar dalam Mengelola Pembelajaran Pendidikan Karakter Melalui Lesson Study
28-30 Novenber 2014 Hotel Menara Peninsula, Jakarta
22 November 2013 UNDIKSHA
G. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya) No Jenis Penghargaan 1
Satyalancana Karya Satya X Tahun
Institusi Pemberi Tahun Penghargaan 2007 Pemerintah
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 2
I. Identitas Diri 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap dan Gelar NIP Tempat dan Tanggal Lahir Jenis Kelamin Pangkat, Golongan Jabatan Alamat Kantor No. Telp/Fax No. HP E-mail 8. Alamat Rumah 9. Mata Kuliah yang diampu
: Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc : 19671013 199403 1 001 : Tamblang, 13 Oktober 1967 : Laki-laki : Pembina, IVa : Lektor Kepala : Pascasarjana Undiksha, Jl. Udayana Singaraja : (0362) 32558 / : 085237167750 : [email protected] : Desa Tamblang Kec. Kubutambahan, Singaraja : 1) Landasan Pembelajaran 2) Teknologi Pembelajaran 3) Desain Pembelajaran: teori & terapan 4) Evaluasi Program Pembelajaran
II. Riwayat Pendidikan No
Jenjang
Institusi Pendidikan
Bidang Studi
Pendidikan 1
S1
Lulus Prodi Pendidikan Biologi FKIP Pendidikan Universitas Udayana
2
Tahun
S2
Biologi
University of Manchester Institute Bioteknologi of
Science
and
1993
1998
Technology
(UMIST) 3
S3
Prodi
Teknologi
Pembelajaran Teknologi
Program Pascasarjana Universitas Pembelajaran Negeri Malang (UM)
III. Riwayat Jabatan Akademik dan Kepangkatan Tahun
Jabatan Akademik
Kepangkatan
1994 – 1996
Asisten Ahli Madya
Penata Muda/ III a
1997 – 1999
Asisten Ahli
Penata Muda Tk I/ III b
2000 – 2002
Lektor
Penata/ III c
2006
2003 – 2006
Lektor
Penata Tk I/ III d
2007 – sekarang
Lektor Kepala
Pembina/ IV a
IV. Pengalaman Penelitian (dalam 5 tahun terakhir) No.
Tahun
Judul Penelitian
Pendanaan Sumber
1
2009 Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Hibah
Penelitian
Kearifan Lokal untuk Mata Pelajaran Strategi Sains SMP (Ketua Peneliti) 2
Jml 100.000.000
Nasional
Batch I
2009 Pengembangan Model Pembelajaran Penelitian
Hibah
45.000.000
Bilingual Preview Review dengan Bersaing DIKTI Seting Kooperatif GI pada Mata pelajaran Biologi Siswa SMA BI (Anggota Peneliti) 3
2010 Pengembangan Strategi Pembelajaran Penelitian
Hibah
24.500.000
Biologi Bilingual Berbantuan ICT PGBI Fakultas MIPA untuk
Sekolah
Rintisan
Menengah
Sekolah
Atas bertaraf
Internasional (Ketua Peneliti) 4
2011 Pengembangan Strategi Pembelajaran Penelitian
Hibah
25.000.000
Biologi Bilingual Berbantuan ICT PGBI Fakultas MIPA untuk
Sekolah
Rintisan
Menengah
Sekolah
Atas bertaraf
Internasional (Ketua Peneliti) 5
2011 Pengembangan Bahan Ajar Interaktif Penelitian
Hibah
80.000.000
Hibah
100.000.000
Berbasis Component Display Theory Institusional untuk Mata Kuliah
Pascasarjana
Desain Pembelajaran pada Program Undiksha Magister
Teknologi
Pembelajaran
Undiksha (Ketua Peneliti) 6
2012 Pengembangan
Perangkat Penelitian
Pembelajaran Mata Kuliah Landasan Institusional Pembelajaran, Desain Pembelajaran, Pascasarjana Media Pembelajaran Produksi, dan Undiksha
Evaluasi
Program
Pembelajaran
Berbasis E-learning (Ketua peneliti) 7
2012 Pengembangan Model-Model Student Hibah Penelitian Tim Centered
Learning
Meningkatkan
75.000.000
untuk Pascasarjana
Penalaran
dan
Karakter Siswa Sekolah Menengah Atas (Anggota Peneliti) 8
2012 Pengembangan Model Lingkungan Penelitian Kaya
Bahasa
Optimalisasi
dalam
Kemampuan
Strategis
Upaya Nasional
75.000.000
(Tema:
Literasi Pembangunan
Bahasa Inggris Siswa Sekolah Dasar Manusia dan Daya di Provinsi Bali (Anggota Peneliti) 9
Saing Bangsa)
2013 Pengembangan Model Lingkungan Penelitian Kaya
Bahasa
Optimalisasi
dalam
Kemampuan
Strategis
Upaya Nasional
97.000.000
(Tema:
Literasi Pembangunan
Bahasa Inggris Siswa Sekolah Dasar Manusia dan Daya di Provinsi Bali (Ketua Peneliti); Saing Tahun ke-2
Tahun ke-2 10
Bangsa);
2014 Studi Empirik Pengembangan Media Penelitian
Hibah
17.500.000
Pembelajaran Guru-guru SD, SMP, Institusional SMA, dan SMK di Provinsi Bali
Pascasarjana Undiksha
V. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat (dalam 5 tahun terakhir) No.
Tahun
Judul P2M
Pendanaan Sumber
1
2009 Memberikan pembinaan kepada siswa APBD
Jml (Rp)
Propinsi
peserta Olimpiade Sains SMP Bidang Bali Biologi Tingkat Provinsi Bali 2
2009 Memberikan pelatihan kepada guru APBD
Propinsi
Biologi sebagai Pembina Olimpiade Bali Sains SMP Bidang Biologi Tingkat Provinsi Bali 3
2010 Pelatihan
dan
Pendampingan Hibah
P2M
20.000.000
Pemanfaatan
TIK
untuk Pascasarjana
Mengembangkan Inovasi Pembelajaran Undiksha di
Sekolah
Dasar
dan
Menengah
Kabupaten Buleleng 4
2011 Pelatihan
Pengembangan
Media Hibah
P2M
23.000.000
P2M
30.000.000
Undiksha
38.000.000
Undiksha
38.500.000
Sederhana Berbasis ICT Bagi Guru- Pascasarjana guru SD se-Kecamatan Buleleng
5
2012 Pelatihan
Pengembangan
Undiksha
Desain Hibah
Pembelajaran Inovatif Bagi Guru-guru Pascasarjana SMP se Kecamatan Kubutambahan Undiksha Kabupaten Buleleng Dalam Rangka Mendukung Pelaksanaan KTSP 6
2014 P2M Desa Binaan:
DIPA
Memberdayakan Masyarakat melalui Kegiatan Ekonomi Kreatif dan Usaha Mandiri Berbasis Potensi Lokal di Desa Tembok, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng 7
2015 P2M Desa Binaan:
2014
DIPA
Memberdayakan Masyarakat melalui Kegiatan Ekonomi Kreatif dan Usaha Mandiri Berbasis Potensi Lokal di Desa Tembok, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng
2015
VI. Penulisan Karya Ilmiah A. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal No 1
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Volume/Nomor
2008 Pengaruh Pendekatan Pembelajaran Volume dalam
Seting
Kooperatif
STAD Nomor 2
terhadap Keterampilan Berpikir pada (ISSN Pembelajaran IPA SD 2
7109)
Nama Jurnal
2, Jurnal Penelitian dan Pengembangan 1979- Pendidikan Undiksha)
2009 Pengembangan Model Pembelajaran Jilid 42, Nomor Jurnal Bilingual Preview Review dengan 3 Seting Kooperatif GI pada Mata (ISSN pelajaran Biologi Siswa SMA BI
8250)
(Lemlit
dan
Pendidikan Pengajaran
0215- (LPTK Undiksha)
3
2010
Volume 4, Jurnal Penelitian dan Pengembangan Bahan Ajar Nomor 3 Pengembangan Berbasis Kearifan Lokal Untuk Mata (ISSN 1979- Pendidikan (Lemlit Pelajaran Sains SMP 7109)
Undiksha)
B. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah (tidak dipublikasikan) No. 1
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Nama Pertemuan Ilmiah
2009 Perancangan dan Pelaksanaan Penilaian Workshop Penulisan dan Analisis Proses dan Hasil Belajar Sesuai KTSP Butir
Soal
serta
Pengembangan
untuk Pengelolaan Rintisan Sekolah Format Penilaian RSKM bagi guruKategori Mandiri (RSKM) 2
guru SMA Negeri 1 Kubutambahan
2009 Inovasi Pembelajaran untuk Program Seminar Akademik dalam rangka Bilingual di Rintisan Sekolah Bertaraf SBB Jurdik Biologi untuk Guru-guru Internasional (RSBI)
3
SMP
2009 Konsepsi Program Pembelajaran dan Seminar Pendidikan dalam rangka Penilaian untuk Menunjang Pelaksanaan HUT SMPN 2 Sawan yang ke-25 KTSP (wujud pemenuhan standar proses sesuai Permendiknas 41/2007)
4
2009 Pedoman Dasar Pengembangan Bahan Workshop Pengembangan Bahan Ajar Ajar dan Media Pembelajaran
dan Media bagi Guru-guru SMPN 2 Dawan, Klungkung
5
2010 Pedoman Pengembangan Bahan Ajar Pelatihan Penyusunan Bahan Ajar Mata Pelajaran IPA SMP untuk RSBI
bagi Guru-guru IPA SMPN 1 Gianyar (9 Jan 2010)
6
2010 Inovasi Pembelajaran Sains Melalui Pelatihan Guru-guru IPA SMP sePermainan
Bali dalam rangka HUT HMJ Pendidikan
Kimia
”VISVITALIS” XVI (17 April 2010) 7
2011 Integrasi Nilai-nilai Karakter Bangsa
Seminar Nasional Pendidikan dan
ke dalam Silabus dan RPP Mata Pembelajaran Pelajaran Biologi SMA
MIPA
MIPA,
Undiksha
Pengembangan
Fakultas (Tema: Pendidikan
Karakter Menuju bangsa yang Mandiri melalui Penelitian dan pendidikan MIPA) 29 Oktober
2011 8
2012 Mendesain
Pembelajaran
dengan Seminar
Nasional
Pendidikan
Menggunakan E-learning: suatu kajian Teknik Informatika. teoretik 9
2013 Rekonstruksi Pelaksanaan
Undiksha, 22 September 2012 Perancangan Penilaian
Dan Seminar Nasional Fakultas MIPA
Pembelajaran Undiksha
Sains Dalam Implementasi Kurikulum Mutu 2013
(Tema:
MIPA
MIPA
Peningkatan
dan
untuk
Pendidikan Mendukung
Implementasi Kurikulum 2013), 30 Nov 2013 10
2014 Biodiversitas
Bryophyta
Dan Seminar
Nasional
Biodiversity
Pteridophyta Yang Teridentifikasi Pada Fakultas Sains dan Teknologi, Wisata Alam Air Terjun Gitgit Buleleng Universitas Airlangga; Bali Tahun 2011-2014
6 September 2014
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
Singaraja, 25 Oktober 2015 6 Anggota,
Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc NIP. 196710131994031001
BIODATA ANGGOTA 3 (MAHASISWA)
1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ni Putu Panca Dewi Savitri P 1313021043 Pendidikan Fisika / MIPA Dawan, 22 Juni 1995 Dsn. Pasekan, Dawan, Klungkung 085739933132 [email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: •
Koordinator Bidang (Korbid) I (Penalaran dan Keilmuawan) HMJ Pendidikan Fisika Masa Bakti 2014-2015
•
Ketua Pusat Informasi dan Konseling Mahasiswa (PIK-M) Yowana Dharma Satya (YDS) UNDIKSHA (2013-sekarang)
•
Anggota Bidang II UKM Persma VISI UNDIKSHA Masa Bakti 2014-2015
•
Anggota Bidang Olimpiade Pokja Penalaran FMIPA Masa Bakti 2014-2015
•
Sekretaris Bidang III POKJAKIM UNDIKSHA Masa Bakti 2013-2014
•
Sekretaris Bidang III UKM Persma VISI UNDIKSHA Masa Bakti 2013-2014
•
Juara 1 OSN Pertamina Bidang Fisika Tingkat Provinsi Tahun 2015
•
Juara 1 Lomba Penulisan Opini Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2015
•
Juara 1 Debat Mahasiswa Lingkungan Hidup Jurusan UNDIKSHA Tahun 2015
•
Juara 3 Mawapres FMIPA UNDIKSHA Tahun 2015
•
Pemateri PKM dalam Workshop PKM FEB Universitas Udayana Tahun 2015
•
Pemateri PIK (PUP dan Bahaya NARKOBA) dalam serangkaian OKK UNDIKSHA Tahun 2015
•
PKM-K didanai DIKTI Tahun Pengajuan 2014
•
Juara 2 Jambore Nasional PIK Bandung Tahun 2014
•
Juara 1 Lomba Mininewspaper UNDIKSHA Tahun 2014
•
Runner Up 1 Truni KMHD UNDIKSHA Tahun 2014
•
Finalis PIMNAS 28 UNDIP Semarang Tahun 2014
•
Finalis Putra-Putri UNDIKSHA Tahun 2014
•
Finalis OSN Pertamina Tingkat Provinsi Tahun 2014
•
Pemateri PIK (Narkoba dan HIV/AIDS) dalam serangkaian OKK UNDIKSHA Tahun 2014
•
PKM-K didanai DIKTI Tahun Pengajuan 2013
•
Juara 2 PKM Hibah Kategori Junior Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2013
•
PKM-K Terbaik Kategori Junior Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2013
•
Juara 1 Lomba Majalah Kampus UNDIKSHA Tahun 2013
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 4 (MAHASISWA)
1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ketut Agus Asta Putra L 1313021032 Pendidikan Fisika / MIPA Joanyar, 30 Agustus 1994 Dusun kajanan, Desa Joanyar 081915662495 [email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: Anggota HMJ Pendidikan Fisika Pemain Liga MIPA 2014 Finalis OSN Pertamina 2013 Tingkat Provinsi Anggota P2M Sosialisasi Dan Pelatihan Perancangan Alat Praktikum Fisika (IPA) Dengan PDL System Dan Instrumen Penilaian Kinerja Ilmiah Guru-Guru IPA SMP Kecamatan Seririt Tahun 2015 Finalis OSN Pertamina 2015 Tingkat Provinsi
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 5 (MAHASISWA) 1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah
8. 9.
Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ni Komang Sophize Yustitie Perempuan 1513021041 Pendidikan Fisika / MIPA Gianyar, 30 April 1997 Banjar Kubur, Desa Ketewel, Kecamatan Sukawati, Kabupaten Gianyar 081339579014 [email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: Anggota HMJ Pendidikan Fisika Undiksha Anggota Persma VISI Undiksha Peserta OSN PERTAMINA Propinsi Tahun 2015
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
LAMPIRAN 2
PETA LOKASI P2M S UNDIKSHA
LOKASI P2M
U
Kec. Banjar SINGARAJA
+ 18 Km
Lokasi P2M secara geografis terletak tidak jauh dari jantung kota Singaraja dimana Undiksha sebagai lembaga mitra berada, kurang lebih 18 Km ke arah barat dari Kota Singaraja. Lokasi yang begitu potensial sebagai tempat pelaksanaan P2M dengan posisi yang strategis dan sarana yang memadai serta sebaran masyarakat yang heterogen. Lokasi pelatihan berada disekitar kota Kecamatan dengan arus transportasi yang lancar sehingga akses untuk pelatihan dan pengembangannya bisa berjalan dan berkesinambungan dengan baik.
LAMPIRAN 3
RINCIAN BIAYA (RAB) / JUSTIFIKASI ANGGARAN
No
Jenis Anggaran
Jumlah Biaya (Rp)
1
Honorarium
2.250.000,-
2
Bahan Habis Pakai (ATK)
4.100.000,-
3
Transportasi + Konsumsi
5.000.000,-
4
Penyusunan Proposal
1.150.000,-
Total
12.500.000,(dua belas juta lima ratus ribu rupiah)
Dengan Rincian: 1. Honorarium No
Rincian Kegiatan/Bahan
Volume/Jumlah
Jumlah Biaya (Rp)
1
Honor Ketua
1 Orang
750.000,-
2
Honor Anggota Dosen
2 Orang
1.000.000,-
3
Honor Anggota Mahasiswa
2 Orang
500.000,-
Sub Total Biaya
2. 250.000,-
2. Bahan Habis Pakai / ATK No 1
Rincian Kegiatan/Bahan Beli Kertas A4 HVS 70 Gr
Volume/Jumlah 4 rim
Jumlah Biaya (Rp) 140.000,-
2
Beli Kertas F4 HVS 70 Gr
4 rim
160.000,-
3
Pulpen
1 lusin
125.000,-
5
Memory Handycam
1 buah
300.000,-
6
Sewa Handycam
1 buah
250.000,-
7
Sewa Wireless
1 buah
200.000,-
8
Flash disk
3 buah
300.000,-
9
Modul Materi Olimpiade dan Soal Sub Total Biaya
75 paket
2.625.000,4.100.000,-
3. Transportasi + Konsumsi No 1
3 4
Jenis Aktivitas/Perjalanan Transportasi ke Kantor Desa Banjar Transportasi Identifikasi masalah dan data awal ke lapangan Transportasi Pelaksanaan P2M Konsumsi minum dan snack
5
Konsumsi Makan
70
1
840.000,-
6
Transportasi Peserta
70
1
1.050.000,-
2
Jml Orang
Volume
2
1
150.000,-
3
2
900.000,-
5
4
1.500.000,-
70
1
560.000,-
Sub Total Biaya
Jumlah Biaya (Rp)
5.000.000,-
4. Penyusunan Proposal dan Pelaporan Hasil No 1
Jenis Kegiatan/Aktivitas Program Penggandaan + Penjilidan Proposal
Jumlah Biaya (Rp) 350.000,-
2
Penggandaan Surat-Surat
3
Penggandaan Laporan Kemajuan dan SPJ
250.000,-
4
Penggandaan + Penjilidan Laporan
500.000,-
50.000,-
1.150.000,Total Anggaran Kegiatan P2M yang Diusulkan adalah: Rp. 12.500.000,(dua belas juta lima ratus ribu rupiah)
LAMPIRAN 4 DAFTAR HADIR PESERTA P2M
LAMPIRAN 5
FOTO-FOTO KEGIATAN PELAKSANAAN P2M
Kegiatan P2M yang dilaksanakan di kantor UPP (Unit Pelaksana Pendidikan) Kecamatan Banjar, dihadiri dan dibuka langsung oleh Ketua UPP Kecamatan Banjar (Bapak Made Sutama) bersama dengan beberapa stafnya. Kepala Sekolah SD di Banjar dan peserta kegiatan Bapak/Ibu Guru SD di Kecamatan Banjar yang berjumlah 38 orang. Kegiatan berlangsung mulai pukul 09.00 Wita sampai pukul 12.30 Wita dan berjalan dengan baik dan lancar. Semua peserta P2M nampak antusias dan bersemangat serta memberikan pesan dan kesannya untuk senantiasa melaksanakan kegiatan sejenis secara kontinu dan berkesinambungan
LAMPIRAN 6
PRODUK P2M (MATERI, KISI-KISI DAN SOAL)
TERLAMPIR
MATERI BIDANG FISIKA
Oleh: PUTU ARTAWAN,S.Pd.,M.Si BERSAMA PESERTA P2M GURU IPA SD KECAMATAN BANJAR
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA, FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
GETARAN, GELOMBANG, DAN OPTIK Getaran Gelombang Optik KELISTRIKAN Listrik Statis Listrik Dinamis KEMAGNETAN Benda Bersifat Magnetik Dan Non Magnetik Pemanfaatan Elektromagnetik
ASESMEN
Getaran dan Gelombang 1. Pendahuluan Di sekitar kita banyak benda-- benda yang dapat bergetar, misalnya bedug setelah ditabuh akan bergetar. Getaran bedug sampai ke telinga manusia merambat berbentuk gelombang. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat dalam ruang hampa udara. Getaran, gelombang, dan cahaya merupakan gejala-- gejala alam yang sangat dekat dengan kehidupan sehari- hari.Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkan mampu memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari-- hari. Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat: menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapat memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari- hari 2. Materi
Getaran Getaran atau osilasi adalah gerakan benda yang berulang-- ulang secara teratur, bolak-- balik, melewati lintasan yang sama. Gerakan tersebut berlangsung secara periodik. Bentuk paling sederhana gerak periodik ditunjukkan oleh benda yang bergetar di ujung pegas. Pada gambar 1, jika benda ditarik pada posisi 2 dan dilepaskan, maka akan bergerak naik dan turun di sekitar titik kesetimbangan. 1.
G e t a r a n pada Pegas
Hukum Hooke 1
1
1
2
3
Gambar 1. Getaran partikel pada sebuah pegas. Satu getaran lengkap (penuh) telah terjadi jika benda telah bergerak melalui posisi 2-1-- 3-- 1-- 2 atau telah menempuh 1-- 2-- 1-- 3-- 1, yaitu ketika benda ada pada posisi semula dan sedang bergerak dalam arahnya semula. 2. Ayunan Sederhana Sistem yang terdiri dari sebuah benda yang diikat ayunan sederhana.
1
pada ujung tali, disebut
ANALISIS VEKTOR
Gambar 2. Pendulum sederhana Periode ayunan sederhana dapat ditemukan dengan menggunakan persamaan periode untuk ayunan pegas dengan k kita ganti mg/L. m T = mg / L 2π T = 2π
L …………………………………… g
(1)
Dan frekuensinya f =
1 1 = T 2π
g ……………………………… L
2
(2)
Gelombang a. Gelombang pada Tali Jika kita mengikatkan tali pada tiang dan kemudian kita sentakan tangan kita yang memegang tali ke atas 30 cm. Kemudian kembali ke posisi semula. Apa yang terjadi? Gambar 3 menunjukkan bahwa sentakan atau gangguan yang kita berikan menjalar ke kanan. Gangguan tunggal yang tidak terulang lagi disebut gelombang.
Solusi Persamaan Gelombang
Gambar 3. Gangguan yang dirambatkan tali b. Gelombang Permukan Air Ambilah sebuah ember dan isilah air sampai kira-- kira 2/3 nya. Masukkan jari telunjuk ke dalam air dan dengan cepat tariklah. Perhatikan apa yang terjadi? Terjadi gelombang berupa lingkaran-- lingkaran yang makin menjauh dari jari sebagai pusatnya. Apakah medium atau zat antara ikut menjalar dalam gelombang? Tempatkanlah gabus pada gelombang permukaan air yang telah kita buat. Apakah gabus ikut menjalar (menjauh dari titik pusat?) Gabus hanya naik turun dan tidak ikut menjalar. Jelaslah bahwa : dalam peristiwa menjalarnya gelombang, hanya gangguan atau getaran yang menjalar sedang medium atau zat antaranya tidak ikut menjalar Apakah yang dibawa oleh gelombang sewaktu menjalar? Kalau kita memperhatikan gelombang air laut (ombak) maka gelombang tersebut mampu menghancurkan sebuah kapal atau apa saja yang menghalanginya. Ini menunjukkan bahwa ada energi yang dibawa oleh ombak. Selama menjalar dari satu tempat ke tempat lainnya gelombang memindahkan energi. Dari manakah energi yang dimiliki gelombang? Dalam gelombang pegas, energi berasal dari energi potensial yang dimiliki pegas saat diberi simpangan (digetarkan). Pada gelombang air laut (ombak), energi itu berasal dari hembusan angin di atas permukaan laut. c. Gelombang Transversal dan Longitudinal Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus pada arah penjalarannya. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan arah penjalarannya. 1) Gelombang Transversal Kita tinjau kembali gelombang pada tali di atas. Kita memberi getaran dalam arah vertical (naik dan turun) tetapi arah penjalaran gelombang mendatar 3
atau horizontal ke kanan. Jadi arah getar tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang. Gelombang yang arah getarnya tegak lurus pada arah penjalarannya disebut gelombang transversal.
4
Gelombang permukaan air, arah getarannya vertikal (jari kita naik dan turun) tetapi arah penjalaran gelombang mendatar yakni makin menjauh dari jari kita. Gelombang inipun tergolong gelombang transversal karena arah getannya tegak lurus pada arah rambatnya.
Gambar 5. Gelombang Transversal 2) Gelombang Longitudinal Letakkan slinki di lantai, gerakkan ujung slinki maju mundur. Apa yang terjadi? Akan terjagi rapatan dan renggangan yang menjalar maju-- mundur. Kita memberikan gerakan horizontal maju mundur dan arah penjalaran gelombang juga horizontal (maju mundur). Arah getar searah dengan arah penjalaran gelombang. Gelombang yang arah getarnya searah dengan arah penjalarannya disebut gelombang longitudinal.
Gambar 6. Gelombang Longitudinal Panjang gelombang ( λ ) adalah jarak antara dua rapatan atau dua renggangan yang berurutan. Sedangkan jarak antara rapatan dan renggangan yang berturutan adalah seengah panjang gelombang ½ λ . 5
d. Hubungan antara cepat rambat, frekuensi, dan panjang gelombang. a) Periode atau Waktu Getar Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang. . Periode diberi lambang T, dan satuannya dalam SI adalah detik. b) Frekuensi Frekuensi adalah banyak gelombang yang terjadi dalam satu detik. Frekuensi diberi lambang f dan satuannya dalam sistem SI adalah hertz (Hz). Hubungan frekuensi dan periode yaitu : 1 1 atau T = f = f T Gelombang menjalar dengan kecepatan tertentu, disebut cepat rambat. Bagaimanakah hubungan antara cepat rambat gelombang, panjang gelombang dan frekuensi ? Dari rumus gerak didapatkan hubungan rumus : jarak kecepa tan = waktu Bila kita tentukan jarak = panjang gelombang, dan waktu = periode maka cepatrambat =
panjang gelombang periode
diperoleh :
v=
λ T
Karena f =
Kinematika Gerak …………………………………………….... (3) 1 1 atau T = , maka kita dapat hubungan T T λ v= T 1 v=λ T v v = λ. f atau λ = f
Dengan :
λ T f v
Dalam
= panjang gelombang (m) = Periode (detik) = frekuensi (Hz) = cepat rambat (m/dt)
5 5
Contoh soal
Cepat rambat gelombang yang berfrekuensi 300 Hz ialah 75 m/dt. Berapakah panjang gelombangnya?
Jawab : Frekuensi = f = 300 Hz Cepat rambat = v = 75 m/dt Gunakan hubungan v, λ dan f di dapat : v λ= f 75 m / dt λ= 300 Hz 1 λ = m = 25 cm 4
6 6
Gelombang Bunyi Bunyi adalah salah satu contoh gelombang longitudinal, dalam perambatannya gelombang bunyi berbentuk rapatan dan renggangan yang dibentuk oleh partikel-- partikel perantara bunyi. Apabila gelombang bunyi merambat di udara perantaranya adalah partikel-- partikel udara. Gelombang bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa udara karena dalam ruang hampa udara tidak partikel-- partikel udara. Bunyi yang merambat melalui medium yang berbeda memiliki cepat rambat bunyi yang berbeda pula. Cepat rambat bunyi bergantung pada suhu dan medium yang dilaluinya. Di udara pada suhu C dan tekanan 1 atm, cepat rambat bunyi sebesar 331 m/s. Cepat rambat bunyi di udara akan bertambah 0,60 m/s untuk tiap kenaikan suhu C. Contohnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu C adalah 340 m/s. Dalam zat padat, cepat rambat bunyi bergantung pada kekakuan zat padat. Semakin kaku suatu zat, semakin cepat gelombang bunyi yang melewatinya. Cepat rambat bunyi dalam berbagai medium ditunjukkan dalam tabel 1 berikut. Tabel 1 cepat rambat bunyi dalam berbagai medium ( 1 atm, Medium Cepat rambat bunyi (m/s) Udara 340 o 331 Udara (0 C ) Helium 1.005 Hidrogen 1.300 Air 1.440 Air laut 1.560 Besi 5.000 Gelas 4.500 Plastik 2.680 Alumunium 5.100 Kayu keras 4.000
7 7
C )
Sejumlah faktor yang mempengaruhi kecepatan bunyi di dalam suatu gas a) Efek tekanan Suatu perubahan dalam tekanan akan diikuti dengan peruabahan rapat-- massa. Kecepatan tidak bergantung pada tekanan selama suhu gas tetap konstan. b) Efek suhu Kecepatan bunyi bertambah dengan pertambahan suhu. Ia berbanding lurus dengan akar suhu absolut. c) Efek berat molekul Untuk bermacam gas, yang jumlah atom per molekulnya sama, kemudian suhu dan tekanannya sama, maka kecepatan bunyi di dalam gas berbanding terbalik dengan akar dari berat molekul. d) Efek kelembaban Efek adanya uap air akan mengakibatkan menurunnya sedikit harga rapat massa udara. Jadi, kecepatan bunyi di udara lembab akan lebih besar dari pada kecepatan bunyi di udara kering dalam keadaan suhunya sama. e) Efek frekuensi Kecepatan bunyi yang didengar oleh telinga manusia tidak bergantung pada frekuensi gelombangnya. f) Efek amplitudo Untuk amplitudo kecil, kecepatan bunyi tidak bergantung pada amplitudo tetapi gelombang bunyi dengan amplitudo besar akan merambat dengan kecepatan yang bergantung pada dan bertambah dengan amplitudo, yang secara bertahap akan mengecil sampai ke batas harga normalnya. Cepat rambat gelombang bunyi dalam medium sama dengan cepat rambat gelombang longitudinal. Jika udara dianggap sebagai gas ideal , capat rambat bunyi di udara dapat dihitung dengan rumus:
Dengan adalah tetapan Laplace, P adalah tekanan udara, dan adalah massa jenisnya. Tetapan laplace merupakan rasio antara kalor jenis zat pada tekanan tetap dan kalor jenis zat pada volume tetap . Dalam gas ideal berlaku persamaan PV = nRT, dengan V adalah volume gas, n adalah jumlah mol gas, R adalah tetapan umum gas (R = 8,314 J/mol.K), dan T adalah suhu mutlak. Jika massa total gas nM (massa molekul relative M dikalikan jumlah mol n ), maka berlaku
B. Optik 8 8
1. Hakekat cahaya
Cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal karena arah rambatnya tegak lurus arah getarnya.
Gambar 7. Kuat medan listrik dan medan magnet pada gelombang elektromagnet E dan B saling tegal lurus (Giancoli, 2001 : 223)
a. Sifat -- Sifat Cahaya : 1) Cahaya Merambat Lurus 2) Cahaya dapat di pantulkan 3) Cahaya dapat di biaskan 4) Cahaya dapat berinterferensi 5) Cahaya dapat mengalami defraksi 6) Cahaya dapat mengalami polarisasi
Gambar 8. Hukum Snellius Pemantulan cahaya mengikuti hukum pemantulan: (1) sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar, dan (2) sudut datang sama dengan sudut pantul.
9 9
b. Jenis – jenis pemantulan cahaya
b
a
Gambar 9 (a).Pemantulan teratur, (b).Pemantulan Baur
Pemantulan cahaya pada permukaan benda yang tidak rata/teratur menghasilkan pemantulan baur, cahaya menyebar ke segala arah. Pemantulan cahaya pada permukaan rata menghasilkan pemantulan teratur.
2. Cermin a. Cermin Datar
Cermin Datar
A
S
S’
A’ h
h’
N B
B’ Gambar 10. Pembentukan bayangan pada cermin datar
N
Sifat : a. Benda riil bila berada di depan cermin terbentuk bayangan maya b. Ukuran (besar,tinggi,jarak) bayangan benda = ukuran (besar, tinggi, dan jarak) benda. c. Jika dua buah cermin datar membentuk sudut α , 360 maka jumlah bayangan yang dibentuk adalah n = −1 α 1 0
b. Cermin Lengkung (Sferis) 1) Cermin Cekung Sinar-- sinar istimewa pada cermin cekung
Gambar 11. Sinar-- sinar istimewa pada cermin cekung
2) Cermin Cembung Sinar-- sinar istimewa pada cermin cembung
Gambar 12. Sinar-- sinar istimewa pada cermin cembung Rumus : 1 1 2 + = s s' R panjang fokus (f) f =
…………………………………………… (4) 1 R; 2
1 1
1 1 1 + = s s' f
…………………………………………… (5)
y' s' =− . …………………… (6) y s Perbesaran negatif terjadi jika s dan s’ keduanya positif, menunjukkan bahwa bayangan tersebut terbalik perbesaran lateral : m =
yang
3. Pembiasan Cahaya Cahaya dapat mengalami pembiasan. Pembiasan cahaya terjadi bila cahaya melewati batas dua medium yang berbeda kerapatannya (misalnya udara dengan air), ditandai dengan pembelokan cahaya pada bidang batas tersebut. Hukum pembiasan cahaya (Hukum Snellius) yaitu a. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar. b. Perbandingan sinus sudut datang (θi) dan sinus sudut bias (θr) merupakan bilangan konstan. Secara matematis dapat dinyatakan : Sinθ i n2 .....................….(7) = Sinθ r n1
Garis normal Sinar datang Sudut datang Bidang batas Siudut bias
Sinar bias
Gambar 13. Diagram hukum pembiasan cahaya 4. Lensa Ada 2 jenis lensa yakni : lensa cembung dan lensa cekung. Ciri-- ciri suatu lensa cembung a). bagian tengah lensa lebih tebal dibandingkan bagian tepinya. b). bersifat mengumpulkan sinar. c). titik fokusnya bernilai positif. 1 1
1 1
Sementara ciri-- ciri lensa cekung : a). bagian tengah lensa lebih tipis dibandingkan bagian tepinya. b). bersifat menyebarkan sinar. c). titik fokusnya bernilai negatif. a. Lensa cembung :
(1) (4)
(2)
Gambar 14. macam-- macam bentuk lensa cembung
2 2
(3)
Keterangan gambar:
lensa (1) cembung-- cembung(bi-- convex), lensa (2) disebut lensa cembung-- datar(convex-- plano), lensa (3) disebut lensa datar-- cembung(plano-- convex), lensa (4) disebut lensa cembung-- cekung (convex-- concave). b. Lensa cekung :
(1)
(2)
(3)
Gambar 15. macam-- macam bentuk lensa cekung Keterangan gambar: Lensa (1) cekung-- cekung(bi-- concave), Lensa (2) cekung-- datar(concave-- plano), Lensa (3) datar-- cekung(plano-- concave) Lensa(4) cekung-- cembung(concave-- convex )
5. Bagian-- Bagian Lensa
Gambar 16. Bagian-- bagian dari suatu lensa cembung- cembung Bagian-bagian suatu lensa :
V : pusat lensa (vertex). R1 : radius kelengkungan permukaan 1. R2 : radius kelengkungan permukaan 2. C1 : pusat kelengkungan permukaan 1. C2 : pusat kelengkungan permukaan 2. 3 3
(4)
F1 : titik fokus 1. F2 : titik fokus 2.
6. Aturan dalam menentukan besarnya radius kelengkungan Diasumsikan bahwa sinar datang dari arah kiri: a. Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kanan vertex memiliki R positif. b. Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kiri vertex memiliki R negatif. c. Permukaan datar memiliki R tak berhingga.
Gambar 17. Lensa cembung-- datar memiliki R1 negatif dan R2 positif 7. Sifat-- Sifat Lensa Cembung Lensa cembung bersifat mengumpulkan sinar. Lensa cembung memiliki sifat-- sifat sebagai berikut : a. Sinar-- sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa cembung melewati titik fokus. b. Sinar-- sinar yang datang dari titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu utama. c. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalami pembiasan. Sifat-- sifat di atas berlaku hanya bagi lensa tipis dan sinar-- sinar merupakan sinar paralax. Perhatikan gambar-- gambar di bawah ini :
4 4
Gambar 18. Sinar-- sinar sejajar sumbu utama dibiaskan lensa cembung melewati titik fokus
Gambar 19. Sinar-- sinar yang berasal dari titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama
Gambar 20. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) akan diteruskan tanpa dibiaskan. 8. Titik Fokus Lensa Cembung Titik fokus lensa cembung dapat ditentukan dengan suatu rumus yang disebut rumus pembuat lensa (lens maker equation) seperti tertulis di bawah ini : 5 5
Keterangan :
1 1 1 = (n − 1)( − ) ....................................... (8) f R1 R2 f = jarak titik fokus lensa cembung. n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa. R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.
9. Kekuatan Lensa Cembung Kekuatan lensa adalah besarnya ukuran suatu lensa membelokkan sinar yang datang padanya. Perhatikan gambar 21:
6 6
7 7
Gambar 21. Arah jalannya sinar dalam lensa cembung
8 8
9 9
10. Rumus Kekuatan Lensa Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak titik fokus) adalah : 1 ……………………………………… (9) P= f f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri. Kekuatan lensa berbanding terbalik dengan jarak titik fokusnya. Rumus di atas hanya berlaku bila satuan f dinyatakan dalam m. 11. Sifat-- Sifat Lensa Cekung
Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar, dan memiliki sifat-- sifat sebagai berikut : a. Sinar-- sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa cekung seolah-- olah berasal dari titik fokus. b. Sinar-- sinar yang menuju titik fokus dibiaskan oleh lensa cekung sejajar sumbu utama. c. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalami pembiasan.
a). Titik Fokus Lensa Cekung 1 0
Titik fokus lensa cekung dapat ditentukan dengan suatu rumus yang disebut rumus pembuat lensa (lens maker equation) seperti tertulis di bawah ini :
di mana :
f = jarak titik fokus lensa cekung. n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa. R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.
Cara menentukan nilai R1 dan R2 apakah positif atau negatif dapat dilihat pada aturan lensa. Berapapun nilai R1 dan R2 titik fokus dari lensa cekung selalu negatif. b). Kekuatan Lensa Cekung Kekuatan lensa adalah besarnya ukuran suatu lensa membelokkan sinar yang datang padanya. Dengan demikian semakin besar kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan semakin besar. Sebaliknya semakin kecil kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan semakin kecil. Lensa dengan kekuatan yang besar bukan berarti akan menghasilkan bayangan dengan perbesaran yang lebih besar dibandingkan lensa dengan kekuatan kecil. Kekuatan di sini adalah ukuran besarnya sudut bias yang dihasilkan oleh lensa. Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak titik fokus) adalah:
Keterangan:
f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri.
Setelah anda melihat gambar-- gambar di atas atau setelah mencoba percobaan (3) pada simulasi 2 maka tampak jelas bahwa kekuatan lensa berbanding terbalik dengan jarak titik fokusnya. Rumus di atas hanya berlaku bila satuan f dinyatakan dalam m. c). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa Tipis (Lensa Cembung) Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cembung dapat diperoleh dengan bantuan rumus lensa tipis (thin lens formula) :
1 1
…………………….
(10)
Keterangan: s = jarak obyek s' = jarak bayangan f = jarak titik fokus (selalu bernilai positif untuk lensa cembung). Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus : ………………………… (11) Keterangan: m = perbesaran. Rumus-- rumus di atas hanya berlaku untuk lensa tipis dan sinar-- sinar paralax. s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positif artinya bayangan adalah nyata, sementara negatif artinya bayangan adalah maya. Perbesaran (m) dapat bernilai positif atau negatif. m bernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bila bayangan terbalik. d). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa Tipis (Lensa Cekung) Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cekung dapat diperoleh dengan bantuan rumus lensa tipis :
Keterangan: s = jarak obyek s' = jarak bayangan f = jarak titik fokus (selalu bernilai negatif untuk lensa cekung). Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus :
1 2
Rumus-- rumus di atas hanya berlaku untuk lensa tipis dan sinar-- sinar paralax. Untuk menentukan apakah s dan s' bernilai positif atau negatif coba lihat aturan lensa. s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positif artinya bayangan adalah nyata, sementara negatif artinya bayangan adalah maya. Perbesaran (m) dapat bernilai positif atau negatif. m bernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bila bayangan terbalik. e). Bayangan Nyata dan Maya. Bayangan nyata terbentuk dari pertemuan sinar-- sinar utama yang nyata. Bayangan maya terbentuk dari pertemuan sinar-- sinar utama yang maya. Perhatikan contoh-- contoh di bawah ini :
Gambar 26. Pertemuan sinar-- sinar utama yang nyata menghasilkan bayangan nyata.
Gambar 27. Pertemuan sinar-- sinar utama yang maya menghasilkan bayangan maya Pada gambar 25 nampak dengan jelas bahwa sinar-- sinar utama setelah dibiaskan oleh lensa cembung saling bertemu pada suatu titik yang merupakan lokasi dari bayangan. Karena sinar-- sinar utama merupakan sinar-- sinar yang nyata maka bayangan yang terbentuk merupakan bayangan nyata. Kita bandingkan sekarang dengan gambar 26. Sinar-- sinar utama setelah dibiaskan oleh lensa cembung tidak saling bertemu karena ketiganya menyebar. Tetapi bila kita tarik perpanjangan dari masing-- masing sinar pada bagian kiri lensa akan kita dapatkan titik temu yang merupakan 1 3
lokasi dari bayangan. Karena titik pertemuan ini merupakan pertemuan tiga sinar yang maya (hanya perpanjangan dari sinar yang sesungguhnya) maka bayangan yang terbentuk adalah bayangan maya. Dalam kenyataan sehari-- hari bayangan nyata adalah bayangan yang dapat ditangkap (diproyeksikan) oleh suatu media (layar). Sementara bayangan maya adalah bayangan yang tidak dapat ditangkap oleh suatu media.
Latihan 1.
2.
Gambarkan terbentuknya bayangan dari sebuah benda berbentuk anak panah yang terletak 4 cm di depan cermin datar. Jelaskan siat-- sifat bayanganya ! Lukiskan sinar pantul yang datang seperti pada gambar di bawah ini
3. Sebuah benda berjarak 10 cm di depan cermin cekung yang memiliki fokus 15 cm.
Dimanakah letak bayangannya dan berapa perbesarannya?
4. Gambar di bawah ini adalah gambar peristiwa pembiasan cahaya yang datang dari medium udara ( n=1) ke medium air (n=4/3). Diantara gambar A dan gambar B, mana yang benar? Jelaskan. 1 4
.
5. Sebuah benda terletak pada jarak 30 cm dari lensa cembung yang jarak fokusnya 15 cm. Lukiskan terbentuknya bayangan, kemudian tentukan berapa jarak dan perbesan bayangannya.
1 5
Kelistrikan 1. Pendahuluan IPA diperlukan dalam kehidupan sehari-- hari untuk memenuhi kebutuhan manusia melalui pemecahan masalah-- masalah yang dapat diidentifikasikan, salah satunya adalah masalah kelistrikan. Dalam persoalan kelistrikan banyak masalah-- masalah yang harus disampaikan kepada siswa agar mereka dapat memahami konsep tentang kelistrikan dan mampu memecahkan masalah yang berkaitan dengan kelistrikan tersebut.
2. Listrik Statik a. Pengertian Muatan Listrik Muatan listrik hanya dimiliki oleh proton yang bermuatan listrik positif dan elektron yang bermuatan listrik negatif. Besarnya muatan positif yang dimiliki proton sama dengan besarnya muatan negatif yang dimiliki elektron. Oleh karena pada inti atom terdiri dari proton dan neutron sedangkan neutron tidak bermuatan (netral), maka pada inti atom diwarnai oleh muatan proton akibatnya inti atom bermuatan positif. Kalau suatu atom mempunyai jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatifnya, atom tersebut dikatakan atom netral. Keadaan tersebut menyebabkan kebanyakan benda juga bersifat netral, misalnya atom karbon yang netral karena mempunyai enam proton dan enam elektron. Benda-benda yang mempunyai atom karbon adalah matahari, batubara, berlian, polimer dan makanan. Suatu benda dikatakan bermuatan listrik apabila mempunyai kelebihan atau kekurangan elektron dalam atomnya. Benda yang kelebihan elektron dikatakan sebagai benda bermuatan negatif dan yang kekurangan elektron akan menjadi benda bermuatan positif. Dalam Satuan Internasional (SI) muatan listrik adalah coulomb di singkat C. Satu coulomb sama dengan muatan total yang dimiliki oleh 6,24 x 1018 buah elektron atau 6,24 x 1018 buah proton. Jadi besarnya muatan satu elektron ialah – 1,6 x 10-- 19 C dan untuk muatan proton ialah + 1,6 x 10-- 19 C. Elektron yang mengelilingi inti atom dapat bergerak meninggalkan atom untuk bergabung dengan atom lain. Dengan demikian sebuah atom yang semula netral akibat ditinggalkan elektronnya, maka atom tersebut akan bermuatan positif, demikian pula sebaliknya sebuah atom yang semula netral karena memperoleh tambahan elektron maka atom tersebut akan bermuatan negatif. Kenapa atom cenderung kehilangan atau kelebihan elektron? Hal tersebut karena proton terikat sangat kuat di dalam inti atom akibat adanya gaya inti atom. Inilah yang mendasari pembahasan tentang kelistrikan selalu mengacu pada persoalan kehilangan atau kelebihan elektron dari pada kehilangan atau kelebihan proton. Hal lain yang perlu diingat bahwa atom yang bermuatan listrik disebut juga ion. Ion ada dua macam
2 1
yaitu ion positif yang berarti atom yang bermuatan positif dan ion negatif adalah atom yang bermuatan negatif. b. Konduktor dan Isolator. Sebuah benda ada yang mempunyai kemampuan dapat menghantarkan listrik dan ada pula benda yang tidak mempunyai kemampuan menghantarkan listrik. Benda yang mempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebut konduktor (penghantar), artinya benda yang mengandung pembawa muatan sehingga partikel-partikel bermuatan dapat bergerak bebas. Dalam pelajaran termodinamika konduktor dikatakan sebagai zat yang mempunyai daya hantar kalor (panas) yang baik. Contoh dalam kehidupan sehari-- hari benda yang bersifat konduktor dapat ditemui pada semua jenis logam dan larutan garam. Sedangkan benda yang tidak mempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebut isolator (penghambat), artinya bahwa benda tersebut tidak mengandung pembawa muatan. Contoh dalam kehidupan sehari- hari isolator adalah udara kering, gelas, plastik dan karet. Pada pelajaran termodinamika isolator adalah zat yang mempunyai daya hantar kalor yang buruk. Perlu diketahui pula bahwa selain logam dan larutan garam yang dapat berfungsi sebagai konduktor, bagian tubuh manusia dan air juga berfungsi sebagai konduktor listrik yang baik (air mengandung ion), karena 70% tubuh terdiri dari air. Ketika bagian tubuh terkena aliran listrik secara langsung, ia akan mengalir melalui tubuh. c. Memberi Muatan Listrik. Seperti dijelaskan sebelumnya, benda akan bermuatan listrik jika kekurangan atau kelebihan elektron. Keadaan ini menunjukkan bahwa elektron mempunyai peranan yang penting dalam hal terjadinya apakah benda tersebut dapat bermuatan listrik atau tidak. Kita dapat memberi muatan listrik pada suatu benda dengan menambah atau mengurangi jumlah elektron yang dimilikinya. Beberapa cara untuk memberi muatan listrik pada suatu benda yaitu dengan cara: penggosokan, penyentuhan dan induksi. 1) Penggosokan. Apabila dua buah benda yaitu benda A dan benda B yang terbuat dari bahan yang berbeda saling digosokkan, maka sejumlah kecil elektronnya akan berpindah dari benda A ke benda B atau sebaliknya.
Gambar 1. Proses peggosokan pada listrik statis
Benda A yang kehilangan elektron akan menjadi bermutan positif sedangkan benda B yang mendapat tambahan elektron akan menjadi bermutan negatif. Perpindahan elektron tersebut bergantung pada jenis bahan yang digosokkan. 2) Penyentuhan.
Gambar 2. Penyentuhan membuat konduktor saling berbagi muatan
Jika suatu konduktor yang bermuatan disentuhkan dengan konduktor lain yang tidak bermuatan, kedua konduktor akan saling berbagii muatan. Akibatnya konduktor yang tidak bermuatan sekarang menjadi bermuatan. Proses mengalirnya muatan listrik itu berlangsung sangat singkat. Besarnya muatan listrik yang mengalir bergantung pada kemampuan benda untuk menyimpannya, dan perbedaan muatan pada masing-yang akan an muatan listrik ini menimbulkan arus listrik
masing benda. Alir n selanjutnya pada pembahasan ini. dibahas pada bagia 3) Induksi. Sebuah benda yang bermuatan dapat memberikan muatannya kepada benda didekatnya tanpa menyentuh. Sebagai contoh, sebuah benda bermuatan listrik positif didekatkan pada konduktor yang tidak bermuatan dan terisolasi. Elektron-- elektron yang terkandung dalam konduktor netral akan tertarik kearah benda bermuatan Gambar 3. Proses tadi. Sebagian akan berpindah terjadinya kebagian yang terdekat induksi listrik dengan benda, berkumpul pada bagian tertentu sehingga pada saatnya akan bermuatan negatif. Bagian yang ditinggalkan elektron-- elektron tersebut menjadi bermuatan positif. Peristiwa induksi merupakan pemisahan muatan di dalam suatu benda konduktor akibat konduktor itu didekati benda bermuatan listrik. Muatan yang terdapat di dalam konduktor itu kemudian disebut muatan induksi. Muatan induksi selalu berlawanan tanda dengan muatan benda pengiduksi. Muatan hasil induksi dapat bersifat permanent tidak muncul secara permanen karen
begitu benda bermuatan dijauhkan, elektron-- elektronnya akan kembali tersebar merata seluruh bagian benda sehingga benda tersebut akan kembali menjadi netral.
ke
d. Gaya Interaksi pada Muatan Listrik. Benda-- benda bermuatan mempunyai sifat khusus yang saling menolak apabila muatanya sama dan saling menarik apabila muatannya berbeda. Dua benda yang bermuatan lisrtik akan menimbulkan gaya tolak-- menolak atau gaya tarik- menarik apabila didekatkan. Gaya inilah yang disebut sebagai gaya listrik statis. Dalam menentukan besarnya gaya listrik statis, Coulomb menemukan hubungan antara gaya listrik dengan besar muatan masing-- masing listrik dan jarak pisah kedua muatan. Hubungan tersebut dikenal dengan hukum Coulomb yang menyatakan bahwa besarnya gaya tarik-- menarik atau gaya tolak-- menolak dua benda bermuatan listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan listrik tersebut. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut : ...............................................(1)
dimana : F k
= gaya interaksi muatan listrik (newton) = 1/4π Ԑo = 9 x 109 Nm2/C2
q1 dan q2= muatan 1 dan 2 ( coulomb ) r2
= kuadrat jarak antara kedua muatan ( meter ).
Contoh soal: Berapa besar gaya elektrostatika pada elektron atom hidrogen yang di akibatkan oleh proton tunggal intinya, jika orbit elektron terhadap intinya rata-- rata berjarak 0,53 x 1010 m. Jawaban:
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Tanda (-- ) minus menunjukkan gaya interaksi yang terjadi adalah gaya tarik menarik. e. Gejala dan Penerapan Listrik Statis. Listrik statis sangat mudah terbentuk oleh gesekan. Proses ini akan berjalan dengan baik jika udara dan benda yang bergesekan dalam keadaan kering. Muatan yang sangat besar dapat terbentuk pada isolator atau konduktor yang terisolasi, muatan yang besar ini dapat menimbulkan bencana.
1) Petir ( Halilintar ).
air
Udara panas yang naik kelangit ketika hari cerah dapat menjadi bermuatan dengan cepat. Muatan tersebut akan diberikan ke butir-- butir di awan. Kalau melintas di atas gedung, awan yang memiliki muatan negatif besar dapat menimbulkan induksi pada atap gedung. Karena muatan induksi berlawanan dengan muatan awan, terjadilah tarik-- menarik antara kedua muatan. Jika kedua muatan itu cukup besar, maka akan terjadi aliran elektron dalam Gambar 4. Penangkal petir untuk jumlah besar ke arah atap gedung. Aliran itu melindungi bangunan yang terbentuk loncatan bunga api listrik yang disebut tinggi petir. Petir yang sampai ke tanah disebut kilat, yang dapat menimbulkan panas yang sangat besar. Akibatnya udara yang dilalui kilat memuai dengan sangat cepat. Jika pemuaian itu terjadi dengan tiba-- tiba, maka akan timbul suara seperti ledakan yang sangat keras. Suara itulah yang disebut guruh atau guntur. Dengan demikian guruh selalu terjadi bersamaan dengan terjadinya kilat. Alat yang digunakan untuk menghindari sambaran petir adalah penangkal petir. 2) Ledakan atau Kebakaran Tangki Minyak. Bila terdapat sebuah tanggki minyak yang kosong mengandung banyak uap gas yang mudah terbakar kalau ada loncatan bunga api yang ditimbulkan oleh listrik statis. Oleh karena itu, orang yang bekerja di dalam atau di dekat tangki tersebut harus memakai pakaian khusus anti listrik statis. 1. Generator Van de Graaff. Generator Van de Graaff merupakan sebuah alat yang dirancang oleh Robert Jemison Van de Graaff
25
Generator Graaff
Gambar 5. Van de
(1901-- 1967) pada tahun 1931 di MIT of Technology). Alat (Massachusset Institute tersebut dapat menghasilkan muatan listrik dalam jumlah yang sangat besar melalui cara penggosokan. Gesekan antara gelang karet dengan silinder logam akan menhasilkan muatan negatif. Muatan negatif tersebut dikumpulkan pada bola logam besar berbentuk kubah yang terdapat di atap generator. Gesekan yang berlangsung secara terus menerus akan menghasilkan muatan yang semakin besar. Sementara gesekan antara gelang karet dengan silinder politen menimbulkan muatan positif pada gelang karet.
Dengan begitu, gelang karet membawa muatan positif itu ketika bergerak dari bawah ke atas. Jika seseorang yang memegang kepala kubah, muatannya semakin besar sebagai akibat dari kejadian tersebut, maka rambut orang akan berdiri tegak. Hal ini terjadi karena setiap helai rambut akan saling bertolak akibat muatan yang sama. 3) Penggumpal Asap. P a d a tahun 1906, Frederick Gardner Cottrel, seorang ahli kimia Amerika membuat suatu alat sederhana utuk mengumumpulkan asap yang keluar dari cerobong asap pabrik sehingga dapat mengurangi polusi udara. Alat tersebut menggunakan prinsip induksi muatan dan gaya coulomb. Caranya dengan memasang dua logam yang memiliki muatan besar tetapi berlawanan tanda pada cerobong asap pabrik. Gambar 6. Penggumpalan Partikel asap yang mengalir melalui cerobong akan asap guna mengurangi polusi terinduksi sehingga memiliki muatan induksi. Muatan udara dari asap pabrik yang dihasilkan ada yang positif dan ada yang negatif. Akibatnya partikel asap akan tarik-- menarik sehingga membentuk partikel yang lebih berat. Bertambah beratnya partikel tersebut mengakibatkan partikel tidak lagi mengalir ke atas bersama asap melainkan jatuh di dasar cerobong. Dengan demikian gumpalan itu mudah dibersihkan dan polusi udara dapat dikurangi.
3. Listrik Dinamis a. Pengertian Arus Listrik. 6 6
Bagaimana benda isolator dan benda konduktor menjadi bermuatan listrik setelah digosok dan diinduksi, muatan listrik pada isolator dan konduktor yang
7 7
terisolasi tersebut tidak bergerak atau statis dan hanya berada pada permukaan yang digosok atau diinduksi. Namun demikian muatan listrik tersebut akan bergerak atau mengalir jika diberi media konduktor. Aliran muatan inilah yang kemudian dinamakan sebagai arus listrik. Dengan demikian arus listrik adalah aliran muatan listrik yang mengalir dari suatu tempat ke tempat yang lain. Jenis listrik yang mengalir inilah yang kemudian dinamakan sebagai listrik dinamis. b. Arus Konvensional Sebelum elektron ditemukan, arus listrik dinyatakan sebagai partikel-partikel bermuatan positif yang bergerak dari kutub positif baterai ke kutub negatif baterai. Dengan demikian aliran muatan listrik positif selalu mengalir dari titik dengan muatan positif lebih banyak ke titik dengan muatan positif yang lebih sedikit. Aliran muatan positif inilah yang disebut sebagai arus konvensional. Pembahasan sebelumnya telah diperoleh konsep bahwa muatan listrik yang mengalir adalah partikel negatif atau elektron dengan arah yang berlawanan dengan arah aliran arus konvensional. Muatan positif tidak dapat berpindah atau mengalir dan hanya muatan negatif (elektron) yang mengalir”. Aliran elektron tersebut dikenal juga sebagai arus elektron. c. Kuat Arus Suatu besaran yang menggambarkan jumlah muatan listrik yang mengalir yang mengalir tiap satuan waktu. Besaran tersebut adalah kuat arus listrik. Kuat arus listrik merupakan salah satu dari tujuh besaran pokok. Satuan besaran pokok ini adalah ampere disingkat A. Dari definisi kuat arus listrik I, maka secara matematis dapat dinyatakan dengan persamaan: ..........................................................(2)
8 8
dengan I = kuat arus listrik (ampere) Q = muatan listrik (coulomb) t = waktu (sekon) Konsep yang dapat diangkat dalam persoalan ini adalah bahwa “arus listrik mengalir dari potensial tinggi kepotensial rendah” harus diingat pula bahwa “arus listrik mengalir karena adanya beda potensial”. Artinya bahwa “beda potensial akan timbul/terjadi hanya jika terdapat sumber tegangan listrik”. d. Beda Potensial Listrik/Tegangan Listrik. Pengertian beda potensial dapat diberikan contoh sebagai dua buah tandon air yaitu tandon air A dan dan tandon air B yang kapasitas isinya sama. Kalau tandon air A berisi air 500 liter dan tandon B berisi 100 liter dan keduanya terletak pada ketinggian masing-- masing 4 m (untuk tandon A) dan 1 m (untuk tandon B), maka air akan mengalir dari A ke B. Tapi kalau tandon A dan B masing-- masing berisi 100 liter, sedangkan keduanya terletak pada lantai yang sama tinggi, maka air tidak akan mengalir dari A ke B atau sebaliknya dari B ke A. Aliran listrik mirip dengan contoh tandon di atas. Agar arus listrik dapat terus mengalir maka harus dipasang alat pembuat beda potensial yang disebut sumber tegangan listrik. Dengan demikian agar arus listrik dapat selalu mengalir dari A ke B, maka potensial A harus selalu berada lebih tinggi dari pada potensial B. Jadi sumber tegangan hanya berfungsi untuk memindahkan muatan-- muatan listrik sehingga terjadi beda potensial antara titik A dengan titik B. Untuk dapat mengalirkan arus listrik, sumber tegangan harus mengeluarkan energi. Jika sumber tegangan mempunyai energi sebesar 1 joule, maka dapat memindahkan muatan listrik sebanyak 1 coulomb dan dikatakan beda potensial sebesar 1 volt. Beda potensial adalah energi yang berfungsi untuk mengalirkan muatan listrik dari satu titik ke titik yang lainnya. Beda potensial 1 volt adalah energi sebesar 1 joule yang dikeluarkan oleh sumber tegangan dan berfungsi untuk memindahkan muatan sebanyak 1 coulomb. dan
................................(3)
2 9
di mana : V = beda potensial (Volt) W = energi (joule) Q = muatan listrik (coulomb) e. Rangkaian Listrik. Rangkaian listrik terdiri dari berbagai komponen listrik seperti resistor, baterai, lampu, dan saklar yang dihubungkan dengan sebuah konduktor, akan menyebabkan arus listrik dapat mengalir dalam rangkaian tersebut. Apabila kita tinjau tingkat kesulitan didalam rangkaian listrik, ada rangkaian sederhana seperti rangkaian pada senter dan rangkaian yang sulit seperti radio, televisi dan komputer, serta ada rangkaian yang rumit. Baik rangkaian sederhana maupun rangkaian yang rumit, dibedakan menjadi dua macam yaitu rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup. Jika sepanjang rangkaian ada bagian yang terputus (bagian yang tidak terhubungkan), rangkaian tersebut dinamakan rangkaian terbuka, tapi kalau sepanjang rangkaian tidak ada yang terputus (semua bagian rangkaian terhubungkan satu dengan yang lain) dinamakan rangkaian tertutup. Arus listrik hanya dapat mengalir pada rangkaian tertutup. Alat yang digunakan untuk menghentikan arus listrik pada rangkaian tertutup dan menjadikannya rangkaian terbuka adalah saklar dan sekring. f. Saklar. Komponen listrik yang dirancang agar berfungsi untuk menyambung dan memutuskan suatu rangkaian listrik. Saklar juga merupakan alat pemutus aliran listrik yang aman digunakan pada saat terjadi kecelakaan, misalnya menyelamatkan orang yang tersengat listrik. Jika saklar dalam keadaan terbuka atau off maka arus terputus, sedangkan kalau saklar dalam keadaan terbuka atau on maka arus mengalir atau tersambung.
g. Sekring. 2 9
samaGambar dengan saklar otomatis. 7. SekringK
Sekring atau fuse merupakan komponen pengaman jaringan/rangkaian listrik yang terbuat dari kawat tipis dengan titik lebur yang rendah. Apabila kawat tipis ini dialiri listrik melebihi kekuatannya maka kawat akan mudah meleleh atau putus. Komponen tersebut memang dirancang sedemikian karena sekring mempunyai fungsi yang sama dengan saklar otomatis.
pengaman rangkaian listrik
Bila di rumah terjadi hubungan pendek maka sekring yang berfungsi sebagai pengaman jaringan/rangkaian listrik akan memutus jaringan/rangkaian listrik secara otomatis. h. Rangkaian Seri dan Paralel Hambatan yang dihubungkan seri akan mempunyai arus yang sama, dengan tegangan yang berbeda.
Rs = R1 + R2 + R3 I = I1 = I 2 = I 3
2 9
Hambatan yang dihubungkan paralel, tegangan antara ujung-- ujung hambatan adalah sama, sebesar V dan arus yang melalui titik percabangan berbeda. 1 1 1 1 = + + Rp R3 R1 R2
I1 =
V ; R1
I2 =
V ; R2
I3 =
V ; R3
I =
V Rp
1) Rangkaian Seri.
Gambar 8. Rangkaian seri dari dua lampu
Jika beberapa komponen listrik dihubungkan sehingga membentuk suatu rangkaian tanpa adanya percabangan diantara kutub-- kutub sumber listrik, maka rangkaian itu dinyatakan sebagai rangkaian yang terhubung seri. Elektron-- elektron mengalir dari kutub negatif sumber arus listrik melalui kabel konektor dan masing-- masing komponen secara berurutan dan
akhirnya kembali kesumber arus listrik melalui kutub positif. Kuat arus yang mengalir sama besarnya di setiap titik sepanjang rangkaian. Lampu senter sebagai contoh yang paling sederhana yang dirangkai secara seri. Kelemahan rangkaian seri pada jaringan listrik adalah kalau komponen-- komponen yang terhubung salah satunya putus, maka akan memutus sumber arus listrik jaringan tersebut. b) Rangkaian Paralel. Jika berbagai komponen listrik dihubungkan sehingga membentuk suatu jaringan/rangkaian percabangan di antara kutub-- kutub sumber arus listrik, rangkaian ini disebut rangkaian paralel. Setiap bagian dari percabangan itu disebut rangkaian percabangan.
3 1
Arus listrik yang mengalir dari sumber arus listrik akan terbagi-- bagi begitu memasuki titik percabangan.
9. Rangkaian ri dua lampu
Setelah keluar melalui kutub negatif sumber arus listrik dan melalui berbagai rangkaian percabangan, arus listrik akan menyatu kembali sebelum menuju kutub positif sumber arus listrik. Contoh rangkaian paralel, yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-- hari adalah rangkaian/jaringan listrik PLN di rumah, di kantor, industri dan lain sebagainya. Keuntungannya rangkaian paralel adalah kalau ada salah satu komponen listrik di rumah putus, maka putusnya lampu tersebut tidak mempengaruhi kerja jaringan listrik PLN yang lain. i. Hukum Ohm. Perubahan beda potensial menyebabkan perubahan arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Semakin besar beda potensial, semakin besar arus listrik mengalir dalam rangkaian. Nilai perbandingan antara beda potensial (V) dengan kuat arus listrik (I) atau V/I adalah relatif sama atau tetap. Analisis matematis ini sebagai hasil penelitian seorang fisikawan dari Jerman yang bernama George Simon Ohm, yang menyatakan tetapan tersebut sebagai hambatan listrik (R) dan secara matematis adalah: I ≈ V atau V / I = Konstan karena tetapan sama dengan R maka, ...........................................(4) dengan : A)
I = kuat arus listrik (
V = beda potensial listrik ( V ) R = hambatan listrik ( Ω ). Persamaan tersebut dikenal sebagai persamaan Ohm yang disebut dengan Hukum Ohm. Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua ujung penghantar dan berbanding terbalik terhadap hambatannya. j. Energi Listrik dan Daya Listrik Energi listrik sebagai wujud keberhasilan jaringan listrik dinamis yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-- hari. Lain halnya ketika membahas listrik statis yang hanya terdiri dari beda potensial dan muatan listrik, sedangkan kalau listrik dinamis terdapat beda potensial, muatan listrik dan arus listrik.
3 1
Energi listrik dapat diperoleh dari hasil perubahan berbagai macam bentuk energi lain. Mengingat energi tidak dapat diciptakan, pastilah energi berasal dari energi lain. Dalam ilmu kelistrikan jika arus listrik mengalir pada suatu rangkaian seperti gambar di samping maka dalam hal itu beterai terjadi perubahan antara energi plastik listrik menjadi enegi kalor. Energi kalor yang muncul dari kawat
energi listrik disebut kalor joule.
Gambar 10. Rangkaian listrik
Besarnya energi listrik yang diubah menjadi energi kalor berbanding lurus dengan beda potensial, arus listrik dan lamanya aliran arus listrik dalam rangkaian tersebut. Secara matematis dapat dijabarkan sebagai berikut.
W = V = I = t =
energi listrik yang diubah menjadi kalor ( joule ) beda potensial listrik (volt) kuat arus listrik (ampere) lama aliran arus listrik (sekon)
Untuk menentukan besarnya energi listrik yang diubah menjadi kalor, selain perlu menentukan beda potensial dan arus listrik, juga perlu ditentukan lamanya proses itu berlangsung. Makin lama arus listrik mengalir makin banyak energi listrik yang diubah menjadi kalor. Pada kenyataannya tidak semua orang mau mencatat waktu aliran arus listrik. Oleh karena itu, besarnya energi listrik jarang digunakan dalam kehidupan sehari-- hari. Orang cenderung menggunakan besaran daya listrik untuk menyatakan energi listrik yang digunakannya. Daya listrik (P) menyatakan laju aliran energi listrik, sama dengan jumlah energi listrik (E) yang digunakan selama selang waktu tertentu dibagi dengan lama penggunaan (t). Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut : Daya Listrik = (Energi listrik)/(Lama penggunaan)
2 2
Realisasi dalam kehidupan sehari-- hari adalah ketika menghitung pemakaian listrik (PLN) dan berapa yang harus dibayar atas pemakaian tersebut pada PLN.
3 3
Contoh soal : Misalnya di rumah dipasang tiga buah lampu. Lampu pertama memiliki daya listrik 100 W, lampu kedua 50 W, dan lampu ketiga 25 W. Ketiga lampu itu dinyalakan 13 jam setiap harinya. a. Berapa energi yang digunakan ketiga lampu tersebut selama sebulan (30 hari)? b. Jika biaya yang harus dibayar ke PLN untuk setiap 1 KWh Rp 495,00, berapa yang harus dibayar ? c. Jika bea beban PLN sebesar R 39.163,00 dan PPN sebesar 10%, berapakah yang harus dibayar tiap bulan (30 hari) ? Jawaban : a. Daya lampu pertama P1 = 100 W = 0,1 kW. Daya lampu kedua P2 = 50 W = 0,05 kW Daya lampu ketiga P 3 = 25 W = 0,025 kW Daya total P = P1 + P2 + P3 = 0,1 + 0,05 + 0,025 = 0,175 kW Lama pemakaiaan setiap hari = 13 jam Lama pemakaian sebulan t = 30 x 13 = 390 jam Energi yang digunakan selama sebulan W = P x t = 0,175 x 390 = 68,25 kWh. b. Harga per kWh = Rp 495,00 Biaya energi listrik yang harus dibayar = W x harga per k Wh = 68,25 x Rp 495,00 = Rp 33.783,75 c. Bea beban = Rp 39.163,00 Biaya subtotal = Rp 33.783,75 + Rp 39.163,00 = Rp 72.942,75 PPN = 10% x Rp 72.946, 75 = Rp 7. 294, 675 Biaya total yang harus dibayar = Biaya subtotal + PPN = Rp 72.942,75 + Rp 7.294.675 = Rp 80.241,425 Jika dibulatkan biaya yang harus dibayar selama 30 hari = Rp 80.250,00
4 4
Alat Ukur Listrik Alat ukur listrik dasar ada 2 macam, yaitu; amperemeter sebagai alat ukur arus listrik dan voltmeter sebagai alat ukur tegangan listrik. 1) Amperemeter
k. 5 5
Gambar 11. Amperemeter.
Alat
Ukur
Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik. Alat ini biasanya menjadi satu dalam multitester atau AVOmeter (Amperemeter, Voltmeter, dan Ohmmeter). Amperemeter sering digunakan di laboratorium sekolah. Kemampuan pengukurannya terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat ukur itu. Ada yang maksimumnya 5A, 10A, dan 20A.
Amperemeter bisa jadi tersusun atas mikroamperemeter dan shunt. Mikroamperemeter berguna untuk mendeteksi ada tidaknya arus yang melalui rangkaian karena nilai kuat arus yang kecilpun dapat terdeteksi. Untuk mengukur kuat arus yang lebih besar dibantu dengan hambatan shunt sehingga kemampuan mengukurnya disesuaikan dengan perkiraan arus yang ada. Jika arus yang digunakan diperkirakan dalam rentang milliampere, dapat digunakan shunt misalnya 100 mA atau 500 mA. a) Cara Penggunaan Amperemeter Untuk mengukur arus yang melewati penghantar dengan menggunakan Amperemeter, maka harus dipasang seri dengan cara memotong penghantar agar arus mengalir melewati amperemeter. Perhatikan gambar 11.
Gambar 12. Penggunaan Amperemeter
Cara
Setelah saklar S dibuka kemudian penghantar diputus, kemudian sambungkan amperemeter di tempat itu. Setelah amperemeter terpasang, dapat diketahui besar kuat arus yang mengalir melalui penghantar dengan membaca jarum penunjuk amperemeter. Dalam membaca amperemeter 6 6
harus diperhatikan karakteristik alat ukur karena jarum penunjuk tidak selalu menyatakan angka apa adanya.
0
1
2 3 4 A
5
Gambar 13. Alat ukur Amperemeter
Kuat arus yang terukur I dapat dihitung dengan rumus:
b) Prinsip Kerja Amperemeter Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya Lorentz yang menggerakkan jarum penunjuk menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka jarum penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya Lorentz:
Kemampuan amperemeter dapat ditingkatkan dengan memasang hambatan shunt secara paralel terhadap amperemeter. Besar hambatan shunt tergantung pada beberapa kali kemampuannya akan ditingkatkan. Misalnya mula-- mula arus maksimumnya adalah I, akan ditingkatkan menjadi I’ = n . I, maka besar hambatan shunt
dimana Rg = Hambatan galvanometer
7 7
Contoh soal: Sebuah amperemeter dengan hambatan Rg = 100 Ohm dapat mengukur kuat arus maksimum 100 mA. Berapa besar hambatan shunt yang diperlukan agar dapat mengukur kuat arus sebesar 10A ? Rsh
RG Penyelesaian : n = 10 A 100 Rsh =
= 10.000mA : 100 mA =
RG (n − 1)
100 = 100/99 Ohm. 100-- 1
2) Voltmeter Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan listrik. Alat ini biasanya menjadi satu dalam Multitester atau AVO seperti pada Amperemeter. Kemampuan pengukuran dengan voltmeter terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat ukur itu, yaitu 5V, 10V, 20V, dan seterusnya.
Gambar 14. Voltmeter
a) Cara Penggunaan Voltmeter Untuk mengukur tegangan listrik digunakan voltmeter yang dipasang paralel terhadap komponen yang diukur beda potensialnya. Jadi tidak perlu dilakukan pemutusan penghantar seperti pada amperemeter. Untuk mengukur tegangan listrik seperti terlihat pada gambar 14.
Gambar 15. Cara Penggunaan Voltmeter
8 8
Pada rangkaian arus searah, pemasangan kutub-- kutub voltmeter harus sesuai. Kutub positif dengan potensial tinggi dan kutub negatif dengan potensial rendah. Biasanya ditandai dengan kabel yang berwarna hitam, merah, atau biru. Bila pemasangan terbalik akan terlihat penyimpangan ke arah kiri. Sedangkan pada rangkaian arus bolak-- balik tidak menjadi masalah. Setelah voltmeter terpasang dengan benar, maka hasil pengukuran harus memperhatikan bagaimana menuliskan hasil pengukuran yang benar. Tegangan yang terukur (V) adalah:
Contoh soal : Jika angka yang ditunjuk jarum = 2, dan batas ukur yang digunakan 2V, berapakah hasil pengukurannya? Penyelesaian : (2 x2) = 0,8 V. V = 5 b) Prinsip Kerja Voltmeter Prinsip kerja voltmeter hampir sama dengan amperemeter karena designnya juga terdiri dari galvanometer dan hambatan seri atau multiplier. Galvanometer menggunakan prinsip hukum Lorentz, dimana interaksi antara medan magnet dan kuat arus akan menimbulkan gaya magnetik. Gaya magnetik inilah yang menggerakkan jarum penunjuk sehingga menyimpang saat dilewati oleh arus yang melewati kumparan. Makin besar kuat arus, makin besar pula penyimpangannya.
U
S
Gambar 16. Prinsip kerja Galvanometer
Gambar penyusunan Galvanometer dengan hambatan multiplier menjadi voltmeter seperti pada Gambar 16.
9 9
m
R
Rg
Gambar 17. Design Penyusunan Galvanometer
Fungsi dari multiplier adalah menahan arus agar tegangan yang terjadi pada galvanometer tidak memenuhi kapasitas maksimumnya, sehingga sebagian tegangan akan berkumpul pada multiplier. Dengan demikian kemampuan mengukurnya menjadi lebih besar. Jika kemampuannya ingin ditingkatkan menjadi n kali maka dapat ditentukan berapa besar hambatan multiplier yang diperlukan. V VG Rm = (n -- 1) . RG
n =
dengan V VG RG Rm
= tegangan yang akan diukur = tegangan maksimum galvanometer = hambatan Galvanometer = hambatan Multiplier
Contoh Soal : Sebuah galvanometer yang memiliki hambatan dalam 10 Ohm dan tegangan maksimum 10 mV akan dipakai untuk mengukur tegangan maksimum 20 V. Berapa besar hambatan multiplier yang diperlukan ? Penyelesaian : n = 10 : 0,01 = 1000 Rm = (n -- 1) . RG = 999 . 10 = 9990 Ohm
1 0
Kemagnetan 1. Pendahuluan Standar kompetensi yang disampaikan kepada siswa tentang kemagnetan adalah memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-- hari. Kompetensi dasarnya adalah: 1. menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet 2. mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi 3. menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik. Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkan mampu memahami konsep tentang kemagnetan. Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat: 1. menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet 2. mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi 3. menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik. Dengan menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapat memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-- hari. 2. Materi
a. Benda Bersifat Magnetik dan Non Magnetik Istilah magnet, kemagnetan dan magnetik berasal dari nama suatu wilayah di Yunani kuno, yaitu Magnesia. Pada tahun 600-- an SM, bangsa Yunani sudah mengenal suatu bahan yang mempunyai sifat dapat menarik besi. Bahan tersebut dinamakan bahan magnetik. Berbagai macam alat yang menggunakan magnet, adalah kompas, alat pengukur listrik (AVO meter), telepon, dinamo, bel listrik. Apakah magnet itu? Bagaimana cara membuatnya? Apa artinya benda bersifat magnetik dan non magnetik? Sifat kemagnetan suatu benda seperti berikut: 1. Benda yang ditarik kuat oleh magnet disebut ferromagnetik. Termasuk golongan ferromagnetik adalah besi, baja, kobalt dan nikel. 2. Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut paramagnetik. Bahan yang termasuk golongan paramagnetik adalah aluminium dan platina. 3. Benda yang mengalami tolakan terhadap magnet disebut diamagnetik. Bahan termasuk golongan diamagnetik adalah bismut, timah dan molekul organik seperti bensin dan plastik. Benda magnetik yaitu benda yang dapat ditarik magnet, sedangkan benda non magnetik yaitu benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Magnet adalah logam atau batuan yang dapat menarik feromagnetik seperti besi atau baja.
1 1
b. Cara Membuat dan Menghilangkan Kemagnetan Dalam kehidupan sehari-- hari jarang digunakan magnet alam, tetapi lebih banyak menggunakan magnet buatan. Beberapa cara membuat magnet adalah:
1) Dengan Arus Listrik. Sediakan sebuah paku besar atau sepotong besi beton, beberapa paku kecil atau, jarum pentul, kawat berisolasi (kawat transformator/kawat tembaga) dan sebuah batu baterai. Dekatkan paku besar pada paku kecil, apakah paku-- paku kecil dapat ditarik oleh paku besar?
Gambar 1. Proses pembuatan magnet dengan arus listrik
Lalu kemudian lilitkan kawat pada paku besar dan masing-- masing ujung pakunya hubungkan dengan kutub-- kutub baterai. Sekarang dekatkan paku-- paku kecil dengan paku besar yang telah terliliti kawat dan telah terhubung dengan baterai. Apa yang terjadi? Ternyata paku-- paku kecil akan ditarik oleh paku besar tersebut. 2) Dengan Cara menggosokkan Magnet Tetap.
Gambar 2. Proses pembuatan magnet dengan menggosok
Kalau salah satu ujung sebuah magnet tetap digosok dengan sebuah batang besi atau baja yang tidak mengandung magnet, dengan arah gosokan tetap sepanjang batang besi atau baja berulang kali, maka batang besi atau baja tersebut akan menarik paku-- paku kecil yang ada di dekatnya. 3) Dengan Induksi ( Influensi = Imbas ). Suatu benda logam yang tidak bermuatan magnet didekatkan dengan 4 tersebut akan bersifat magnet, magnet yang kuat, maka benda logam 1
40
4 1
magnet yang diturunkan pada logam tersebut akibat terkena imbas dari benda magnet tersebut.
Gambar 3. Proses pembuatan magnet dengan induksi
c. Menghilangkan Kemagnetan.
Gambar 4. Memanaskan, memukul dan mengalirkan arus bolak-- balik merupakan cara menghilangkan sifat kemagnetan bahan
Sebuah Elektromagnet atau magnet yang diperoleh dengan cara induksi magnet seperti selenoida jika dibandingkan dengan magnet permanen mempunyai kelemahan, yaitu harus selalu dialiri arus listrik. Walaupun demikian elektromagnet juga mempunyai kelebihan yang menguntungkan, yaitu sifat magnetiknya dapat dibuat dan dihilangkan sesuai dengan kebutuhan. Selain itu kekuatan magnetik elektromagnet dapat diperbesar dengan menambah arus listrik dan jumlah lilitan kawatnya.
d. Pemanfaatan Elektromagnet. Elektromagnet atau magnet yang diperoleh dengan cara induksi magnet seperti solenoida jika dibandingkan dengan magnet permanen mempunyai kelemahan, yaitu harus selalu dialiri arus listrik. Walaupun demikian, elektromagnet juga mempunyai kelebihan yang menguntungkan, yaitu sifat magnetiknya dapat dibuat dan dihilangkan sesuai kebutuhan. Selain itu, kekuatan magnetik pada bahan elektromagnet dapat diperbesar dengan menambah arus listrik dan jumlah lilitan kawatnya. Elektromagnet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-- hari sebagai berikut : 1) Bel Listrik Bel listrik terdiri dari bagian-- bagian sebagai berikut. : a. Besi U yang diteliti kawat dengan arah yang berlawanan. b. Interuptor yang berfungsi sebagai pemutus arus listrik. c. Besi lunak yang dilekatkan pada sebuah pegas baja. d. Bel sebagai sumber bunyi.
4 1
Gambar 5. Skema Bel Listrik
Cara kerja bel listrik sebagai berikut: Ketika saklar ditekan hingga menutup rangkaian, arus listrik mengalir dari sumber arus listrik (biasanya berupa baterai) menuju interuptor. Kemudian, arus itu menuju pegas baja dan selanjutnya menuju ke kumparan di besi U. Adanya arus listrik yang mengalir melalui kumparan mengakibatkan besi U berubah menjadi magnet dan menarik besi lunak yang diletakkan pada pegas baja. Tertariknya besi lunak beserta pegas baja mengakibatkan pegas baja memukul bel hingga berbunyi. Pada saat yang sama hubungan pegas baja dengan interuptor terputus sehingga arus listrik berhenti mengalir. Berhentinya aliran arus itu menyebabkan besi U kehilangan sifat magnetnya. Akibatnya, pegas baja kembali ke keadaan semula. Pegas baja kembali berhubungan dengan interuptor, dan seterusnya berulang kali. Karena proses itu terjadi berulang kali maka bel akan terdengar nyaring. 2) Relay Alat ini berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar dengan menggunakan arus listrik yang kecil. Jadi, relay memiliki fungsi seperti saklar untuk rangkaian listrik yang berarus besar. Cara kerja relay adalah sebagai berikut: Ketika ada arus listrik lemah pada kumparan, inti besi lunak menarik lempeng. Lempeng yang bergerak pada poros akan menghubungkan saklar. Akibatnya, terjadi rangkaian tertutup. Jika arus listrik lemah diputuskan, saklar menjadi terputus yang mengakibatkan rangkaian listrik menjadi rangkaian terbuka.
Gambar 6. Skema relay
42 4 1
3) Pesawat Telepon. Pada era globalisasi ini pesawat telepon merupakan salah satu sarana komunikasi sangat penting. Dengan pesawat telepon, orang tidak perlu menempuh jarak ratusan dan bahkan ribuan kilometer untuk sekedar berkomunikasi. Telepon mempunyai dua bagian penting, yaitu bagian pengirim (pemancar) dan bagian penerima.
Gambar 7. Skema telepon
ma telepon
Prinsip kerja telepon: Mengubah gelombang suara yang merupakan gelombang mekanik menjadi getaran-- getaran listrik dalam rangkaian listrik. Prosesnya adalah ketika seseorang berbicara maka gelombang suara dapat menggetarkan selaput alumunium. Akibatnya, serbuk-- serbuk karbon menjadi tertekan pula. Tekanan pada karbon menyebabkan hambatan serbuk menjadi kecil sehingga sinyal listrik dapat mengalir melalui rangkaian. Proses tersebut terjadi di dalam pesawat pengirim. Sinyal listrik yang dihasilkan oleh pesawat pengirim (mikrofon) diterima oleh pesawat penerima (telepon). Sinyal tadi diubah menjadi tekanan-- tekanan suara. Proses pengubahan sinyal menjadi suara berlangsung sebagai berikut: Akibat sinyal listrik yang diterima oleh elektromagnet, selaput besi yang ada di dalam pesawat penerima akan tertarik atau terdorong. Tertarik atau terdorongnya selaput besi akan membuatnya bergetar dan menghasilkan tekanan- tekanan suara yang sama dengan tekanan suara yang dikirim oleh mikrofon. Oleh karena itu, semua informasi yang dikirim akan terdengar secara jelas dan tepat. Telepon genggam tidak lagi menggunakan elektromagnet atau bubuk karbon. Telepon jenis ini menggunakan bahan piezoelektrik. Jika dikenai tekanan, misalnya tekanan suara, bahan ini menghasilkan arus listrik. Sifat ini dapat menggantikan peranan selaput dan bubuk karbon pada bagian
4 1
pengirim, jika dikenai arus listrik yang besarnya berubah-- ubah, bahan ini akan bergetar mengikuti perubahan kuat arus. Sifat ini dapat menggantikan peranan elektromagnet dan selaput pada bagian penerima. Arus listrik yang dihasilkan ataupun yang digunakan untuk menggetarkan bahan piezoelektrik cukup kecil sehingga telepon genggam hemat listrik. e. Transformator (trafo) Transformator atau trafo adalah alat yang berfungsi untuk mengubah tegangan arus listrik bolak-- balik (AC). Transformator terdiri atas kumparan primer, kumparan sekunder serta inti besi lunak. Kumparan primer adalah kumparan yang dihubungkan dengan tegangan sumber, sedangkan kumparan sekunder adalah kumparan yang dihubungkan dengan beban.
Inti besi lunak
Gambar 8. Bagan transformator
1) Prinsip kerja transformator Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik (Hukum Faraday). Tegangan AC yang dihubungkan dengan kumparan primer disebut dengan tegangan primer (Vp), menimbulkan fluks magnetik yang berubah-- ubah pada inti besi. Fluks magnetik yang timbul tersebut dapat dinyatakan dengan garis-- garis gaya magnetik. Garis-- garis gaya magnetik ini memotong lilitan-- lilitan kumparan sekunder dan menghasilkan GGL induksi yang disebut tegangan sekunder (Vs). Jadi kumparan primer selalu menerima tegangan dari suatu sumber dan menghasilkan GGL induksi pada kumparan sekunder. Karena kumparan transformator selalu berada dalam keadaan diam selama beroperasi, tidak berputar seperti halnya generator. Maka transformator lebih efisien dan membutuhkan perawatan yang jauh lebih sederhana dibandingkan generator.
4 4
2) Jenis transformator a) Transformator Step- Up Transformator step-- up berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik. Bagan sederhana transformator step-- up ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 9. Bagan transformator step-- up
Pada transformator step-- up jumlah lilitan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Np < Ns). b) Transformator Step-- down Transformator step-- down berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik. Bagan sederhana transformator step-- down ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 10. Bagan transformator step-- down
Pada transformator step-- down jumlah lilitan sekunder lebih kecil daripada jumlah lilitan primer (Np > Ns). 3) Efisiensi transformator
Keterangan: Ps = Daya listrik sekunder/output (watt) Pp = Daya listrik primer/input (watt) Vs = Tegangan sekunder (volt) Vp = Tegangan primer (volt)
5 5
ASSESMEN Pilih salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Sonar memancarkan gelombang ultrasonik ke objek sasaran yang diam. Jika cepat rambat bunyi di dalam air adalah 1.400 m/s dan sinyal diterima kembali sonar setelah waktu 100 s, maka jarak benda terhadap sonar adalah … A. 140.000 m B. 70.000 m C. 14.000 m D. 7.000 m E. 700 m 2. Cahaya dan bunyi mempunyai persamaan dan perbedaan sebagai berikut: (1) Keduanya adalah gejala gelombang (2) Cahayanya adalah gelombang elektromagnetik, sedangkan bunyi gelombang mekanik (3) Cahaya adalah gelombang transversal, sedangkan bunyi gelombang longitudinal (4) Kecepatan rambatnya sama Pertanyaan yang benar adalah … A. (1), (2), (3) B. (1), (3) C. (2), (4) D. (4) E. (1), (2), (3), (4) 3. Pada suatu saat terlihat kilat dan 10 detik kemudian terdengar suara gunturnya. Apabila kecepatan cahaya 3 x 108 m/s dan kecepatan bunyi 340 m/s. Maka jarak antara tempat asal kilat dan pengamat … A. 34 meter B. 3.400 meter C. 10.200 meter D. 3 x 108 meter E. 3 x 109 meter 4. Berapakah kecepatan gelombang bunyi di udara pada suhu 270 C? Diketahui γ = 1,4. M=28,8 x 10-- 3 kg/mol dan R = 8,31 J.mol-- 1 K-- 1. A. 34,81 m/s B. 348,1 m/s C. 3481,0 m/s D. 34810,0 m/s E. 348100,0 m/s
5. Berikut disajikan data cepat rambat bunyi dalam beberapa medium yang berbeda: 5 1
Medium Cepat rambat gelombang bunyi B 5.000 m/s C 4.500 m/s D 2.680 m/s E 5.100 m/s Dari data tabel bahwa kerapatan medium yang dilalui F diatas dapat diketahui 4.000 m/s gelombang bunyi berbeda, maka dapat disimpulkan secara berurutan B-- C-- D-E-- F, medium tersebut adalah … A. Kayu keras-- Gelas-- Plastik-- Alumunium- Besi B. Gelas-- Plastik-- kayu keras- Alumunium-- Besi C. Besi-- Gelas-- Plastik- Alumunium-- Kayu keras D. Plastik-- Kayu keras-- Alumunium-- Besi-- Gelas E. Alumunium-- Besi-- Gelas-- Plastik-- Kayu keras 6. Sebuah ampermeter dipasang seri pada suatu rangkaian tertutup. Penunjukan skalanya seperti pada gambar berikut. kuat arus yang terukur dapat dilaporkan ….. A A. 10 2 3 4 1 B. 2 • • 0 • 5 • C. 6 D. 4 E. 8 0 A A
10
7. Benda diletakkan dimuka cermin cekung yang berfokus 15cm, agar bayangan yang terjadi 3 kali semula dan nyata, benda tersebut harus diletakkan didepan cermin sejauh… A. 10 cm C. 20 cm E. 45 cm B. 15 cm D. 30 cm 8. Didepan sebuah cermin cembung dengan jari-- jari 30 cm terdapat sebuah benda. Ternyata diperoleh bayangan maya dengan perbesaran ½ kali. Jarak bayangan tersebut ke cermin adalah… A. 15 cm C. 7,5 cm E. 1,25 cm
5 2
Besar
B. 10 cm D. 22,5 cm 9. Seseorang ingin melihat bayangannya sendiri pada sebuah cermin datar. Jarak antara mata dengan ujung kaki 170cm, sedang jarak antara mata dan atas kepala 7cm, maka ukuran tinggi cermin paling sedikit adalah… A. 15,5 cm C. 35 cm E. 85 cm B. 88 cm D. 160 cm 10.Berikut merupakan salah satu bunyi hukum snellius tentang pemantulan yaitu… A. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar B. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal tidak terletak pada satu bidang datar C. Sudut datang lebih besar dari pada sudut pantul D. Sudut datang lebih kecil dari pada sudut pantul E. Perbandingan sinus sudut datang dengan sudut pantul merupakan konstanta 11.Sebuah benda dengan tinggi h diletakkan di depan cermin datar pada jarak s, maka bayangan yang terbentuk akan memiliki… A. Memiliki tinggi lebih dari h, berjarak lebih jauh dari s dari depan cermin, memiliki sifat maya B. Sama tingginya dengan h, berjarak sama dengan s dari depan cermin datar, memiliki sifat nyata C. Memiliki tinggi kurang dari h, berjarak sama dengan s dari cermin datar, memiliki sifat maya D. Sama tingginya dengan h, berjarak sama dengan s dari depan cermin datar, memiliki sifat maya E. Memiliki tinggi kurang dari h, berjarak sama dengan s dari cermin datar, memiliki sifat nyata 12.Seberkas sinar merambat dari medium yang indeks biasnya n1 ke medium n2 seperti gambar. Pernyataan yang benar adalah… n1
α
n2 β
A. n1 sin α = n2 sin β D. n1 cos α = n2 sin β B. n1 sin β = n2 sin α E. n1 sin α = n2 cos β C. n1 cos β = n2 sin α 13.Rumus-- rumus pada cermin dan lensa yang diajarkan di sekolah antara lain: adalah dengan asumsi bahwa berkas sinar yang datang berupa
5 3
sinar-- sinar paraksial. Rumus tersebut tidak tepat bila di aplikasikan pada: A. lensa datar C. lensa cembung E. cermin cekung B. cermin datar D. cermin cembung 14.Sebuah trafo di dalam radio berfungsi menurunkan tegangan dari 220 V menjadi 11 V. Jika jumlah lilitan kumparan primer 1.100 lilitan, efisiensi trafo 50%, dan arus yang diperkenankan lewat pada radio 0,5A. Tentukan jumlah lilitan sekunder … A. 55 lilitan C. 45 lilitan E. 35 lilitan B. 50 lilitan D. 40 lilitan 15.Rangkaian pada gambar di bawah ini akan digunakan untuk menyalakan lampu yang masing-- masing bertuliskan 6 V 1,8 W. Berdasarkan gambar dibawah, pada rangkaian tersebut akan terjadi …. A. Jika hanya S1 dan St ditutup, lampu L1 akan menyala terang B. Jika hanya S2 dan St ditutup, lampu L2 akan menyala terang C. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 dan L2 menyala terang D. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 dan L2 dua-- duanya mati E. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 menyala dan L2 akan mati
16.Pada pergerakan planet mengelilingi matahari ada istilah aphelion dan perihelion. Berikut merupakan keterangan yang tepat untuk hal tersebut adalah … A. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju maksimum B. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju minimum C. Saat aphelion memiliki laju minimum dan saat perihelion planet memiliki laju maksimum
5 4
D. Saat aphelion memiliki laju maksimum dan saat perihelion planet memiliki laju minimum E. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju yang sama 17.Berikut adalah langkah untuk mengetahui bahwa sebuah benda bermagnet, yaitu dengan cara …. A. menyentuhkan benda yang diuji ke magnet, menggantung magnet dan mengidentifikasi jenis kutub magnet B. menyentuhkan magnet yang sudah diketahui jenis kutubnya kepada benda yang diuji kemagnetannya dan mendekatkan benda yang diuji ke kawat berarus listrik C. mendekatkan kompas jarum ke benda yang diuji dan mengamati gerakan kompas jarum D. membentangkan kawat berarus listrik dan mengamati kelengkungan kawat E. mengaliri benda yang diamati dengan arus listrik dari baterai 18.Suatu titik disekitar penghantar lurus yang berarus listrik searah terdapat medan magnet. Kuat medan magnet di titik itu tidak berubah jika … A. arus listrik pada penghantar besar B. jarak titik ke penghantar mengecil C. arus listrik pada penghantar mengecil D. diameter penghantar mengecil E. permeabilitas bahan konstan 19.Untuk mengetahui hambatan pada lampu yang terpasang dalam rangkaian tertutup dengan mengukur arus dan tegangan lampu tersebut. Langkah-- langkah yang benar adalah … A. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar arus dengan besar tegangan B. memasang voltmeter paralel dengan lampu, ampermeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar arus dengan besar tegangan C. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar tegangan dengan besar arus D. memasang voltmeter paralel dengan lampu, ampermeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar tegangan dengan besar arus E. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan mengkalikan besar tegangan dengan besar arus 20.Seorang guru IPA SMP sedang mengorganisasikan materi dan bahan ajar. Kompetensi yang akan dikembangkan adalah “Mendeskripsikan hubungan
5 5
energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari- hari”. Di bawah ini adalah materi-- materi yang akan diorganisasikan: 1. Daya listrik 2. Energi listrik 3. kWh-- meter dirumah 4. Alat listrik yang berhubungan dengan gerak 5. Alat listrik yang berhubungan dengan panas Urutan materi yang paling tepat adalah … A. 2-- 1-- 3-- 4- 5 B. 1-- 2-- 3- 4-- 5 C. 1-- 2- 4-- 5-- 3 D. 2- 1-- 4-- 5-- 3 E. 4-- 1-- 3-- 2-- 5 21.Rumah Apta setiap malam menyalakan 2 lampu teras 25 W, 2 lampu belakang 15 W, lampu kamar 20 W dan lampu tangga 5 W. lampu-- lampu dinyalakan pada pukul 18.00 hingga pukul 6.00 pagi. Tentukan biaya listrik selama 30 hari jika harga 1 kWh = Rp. 275,00. C. Rp. 103.950,00 E. A. Rp. 10.395,00 Rp.34.650,00 B. Rp. 346,50 D. Rp. 3.465,00 22.Pernyataan berikut benar untuk kumparan primer pada trafo, kecuali … A. tegangannya selalu lebih besar daripada tegangan pada kumparan sekunder B. dihubungkan dengan listrik AC C. besar tegangannya bergantung perbandingan jumlah lilitan pada kedua kumparan D. besar arusnya berbanding lurus terhadap tegangan pada kumparan sekunder E. dayanya berbanding lurus terhadap daya pada kumparan sekunder 23.Trafo berikut mampu memanaskan logam melalui ujung paku yang terhubung ke kumparan sekunder. Trafo ini memiliki efisiensi 90% dan Vp 220V. Diketahui arus pada kumparan primer dan sekunder berturut-- turut adalah 5A dan 15A. berapakah tegangan pada kumparan sekunder Vs ? A. 66 V C. 6,6 V E. 660V B. 990 V D. 99 V 24.Semakin banyak lilitan pada kumparan, maka arus induksi … A. makin kecil D. makin lambat gerakannya B. makin besar E. gerakannya tetap C. makin cepat gerakannya 25.Jarak titik api lensa besarnya sama dengan... A. jari-- jari kelengkungan lensa B. dua kali jari-- jari kelengkungan lensa C. setengah jari-- jari kelengkungan lensa
5 6
D. sepertiga jari-- jari kelengkungan lensa E. penjumlahan jarak benda dan jarak bayangan 26.Lensa cembung tipis mempunyai jarak fokus = f. Sebuah benda diletakkan di depan lensa tersebut pada jarak lebih pendek dari jarak fokus lensa. Sifat bayangannya adalah... A. maya, tegak, diperkecil B. maya, tegak, diperbesar C. nyata, terbalik, diperkecil D. maya, terbalik, diperbesar E. nyata, tegak, diperbesar 27.Dua buah lensa mempunyai jarak fokus berturut-- turut 20 cm dan -- 5 cm. Kuat lensa gabungan sebesar ….. dioptri A. -- 15 D. 5 B. -- 10 E. 10 C. -- 5 28.Kuat lensa dari sebuah lensa cembung dengan fokus 20 cm adalah… A. 20 dioptri D. 1 dioptri E. 5 B. 10 dioptri dioptri C. 2 dioptri 29.Pengembalian suatu berkas cahaya yang bertemu dengan bidang batas antara dua medium disebut…cahaya A. Pemantulan D. Penyebaran E. Pengumpulan B. Pembiasan C. Pembelokan 30.Cahaya yang mengenai cermin akan mengalami pemantulan… A. Baur D. Divergen E. B. Semu Konvergen C. Teratur 31.Seberkas cahaya yang melewati dua medium yang berbeda mengalami perubahan…cahaya A. Arah D. Indeks bias B. Kelajuan E. Kelengkungan C. Pembiasan 32.Sudut yang terbentuk antara sinar datang dengan garis normal disebut sudut… A. Bias D. Kritis B. Batas E. Datang C. Pantul 33.Sebuah elekstroskop yang bermuatan listrik disentuh tangan, maka keping emas … A. Bertambah mekar B. Berkurang mekarnya
5 7
C. Bertambah mekar kemudian kembali kekeadaan semula D. Tidak berubah E. Akan bermuatan positif 34.Alat Van de Graaff bekerja berdasarkan peristiwa … A. Induksi listrik B. Medan listrik C. Penggosokan antar bahan D. Pelepasan elektron E. Penangkapan elektron 35.Apabila atom suatu benda melepaskan elektron, maka benda tersebut akan bermuatan … A. Negatif B. Positif C. Netral D. Negatif dan positif E. Positif dan netral 36.Cara berikut yang tidak termasuk memberi muatan listrik, adalah … A. Menggosokkan sisir plastik ke kain wol B. Menggosokkan kaca ke sutra C. Menggosokkan ebonit ke wol D. Menggosokkan kawat ke aliran listrik E. Menggosokkan balon dengan kain sutra 37.Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif jika digosokkan dengan kain wol karena … A. Muatan positif dari ebonit pindah ke wol B. Elektron dari wol pindah ke ebonit C. Muatan positif dari wol pindah ke ebonit D. Elektron dari ebonit pindah ke wol E. Muatan positif dan elektron ebonit berpindah ke wol 38.Berikut merupakan bunyi hukum Keppler ke II adalah … A. Planet-- planet bergerak membentuk orbit elips dengan matahari pada salah satu fokus (titik apinya). B. Kedudukan suatu planet relatif terhadap matahari menyapu luasan yang sama dari elipsnya dalam waktu yang sama. C. Kuadrat periode revolusinya sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet-- planet dari matahari. D. Besar gaya aksi yang diberikan planet ke planet yang lain hasilnya sama dengan gaya reaksi yang ditimbulkan tetapi memiliki arah yang berlawanan. E. Semua planet dalam tata surya mengalami gerak lurus beraturan 39.Berikut cara pembuatan magnet yang dapat dilakukan dalam kehidupan sehari-- hari, kecuali … 5 8
A. B. C. D. E.
Memberikan arus listrik Dengan cara induksi Menggosokkan dengan magnet kuat dengan arah yang searah Mendekaktkan bahan yang bersifat magnet dengan magnet kuat Memukul-- mukulkan bahan yang bersifat magnet dengan magnet kuat 40.Untuk memperoleh elektromagnet yang lebih kuat, maka yang harus dilakukan adalah … A. Kumparan harus lebih panjang B. Jumlah lilitan diperbanyak C. Kawat kumparan harus harus lebih kecil D. Lilitan dibuat lebih besar E. Kawat kumparan harus harus lebih besar
5 9
Kunci Jawaban
1. B 1.B A 2. B 3. B 4. C 5. E 6. C 7. D 8. E 9. A
11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
D B A A C D C C D A
5 9
22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.
21. A A B C B A E B C
A
31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40.
E A A B D B B E B
Refrensi: Buku Pintar Belajar FISIKA untuk XII A. Penerbit Sagufindo Kinarya.
SOAL DAN PEMBAHASAN MATERI FISIKA (GETARAN & GELOMBANG, OPTIK DAN LISTRIK MAGNET)
1. Pada sebuah percobaan rangkaian listrik digunakan sebuah voltmeter dengan skala 0 sampai 50 dan batas ukur 10 volt. Jika jarum voltmeter menunjukkan skala seperti terlihat pada gambar di bawah, maka nilai beda potensial listrik yang terukur olehvoltmeter itu adalah .... a. 2,4 volt
10 0
20
30 40
1 50
b. 240 volt c. 4,8 volt d. 480 volt
2. Perhatikan gambar berikut!
a. T1> T2> T3 b. T2> T1> T3 c. T3> T1> T2 d. T1< T2< T3 3. Seorang siswa melakukan percobaan dengan menggantung beban dan memvariasikan berat diujung sebuah pegas. Setelah masing-masing pegas selesai digantung, siswa tersebut memperoleh beberapa data yang menyatakan hubungan berat benda dan panjang pegas. Berat Beban (N)
2
4
6
8
10
Panjang Pegas (cm)
23
27
31
35
39
Berdasarkan data tersebut, panjang awal pegas ketika belum diberikan beban adalah…. a. 21 cm b. 20 cm c. 19 cm d. 18 cm
4.
Perhatikan gambar berikut! 2
Tiga buah pulsa merambat sepanjang tali yang memiliki jenis dan regangan yang sama seperti yang ditunjukkan oleh gambar di samping. Pernyataan berikut yang benar adalah…. a. b. c. d. 5. Perhatikan gambar berikut!
Cermin Y
Sinar datang 60o
60o Cermin X Dua buah cermin datar X dan Y saling berhadapan dan membentuk sudut 60o seperti yang terlihat pada gambar di atas.Seberkas sinar bergerak menuju cermin X dengan sudut datang sebesar 60o. Sinar tersebut kemudian dipantulkan ke cermin Y. Ketika sinar tersebut meninggalkan cermin Y, maka sudut pantul yang terbentuk adalah…. a. 0o b. 45o c. 90o d. 180o 6. Perhatikan gambar berikut! Sinar merah Udara Medium 1
Medium 2 Udara Sinar merah 3
Seorang siswa hendak menyelidiki karakteristik pembiasan dua buah medium yang berbeda.Siswa tersebut kemudian merancang sebuah percobaan sederhana seperti terlihat pada gambar di atas.Sumber cahaya berwarna merah dilewatkan dari udara ke medium 1, medium 2, dan kembali lagi ke udara.Setelah keluar dari medium 2, ternyata sinar tersebut tetap berwarna merah. Jika v1 dan v2 masing-masing adalah cepat rambat cahaya di medium 1 dan medium 2, n1 dan n2 masing-masing adalah indeks bias medium 1 dan indeks bias medium 2, maka kesimpulan yang dapat ditarik berdasarkan hasil percobaan tersebut adalah…. a. n1>n2 ; v1>v2; frekuensi cahaya merah tidak berubah b. n1v2 ; panjang gelombang cahaya merah tidak berubah c. n1v2 ; frekuensi cahaya merah tidak berubah d. n1
8. Dua buah garputala diletakkan di atas meja seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut.
4
Agar garputala B ikut bergetar setelah garputala A dipukul, maka.... a. Frekuensi garputala B harus sama dengan frekuensi garputala A. b. Amplitudo garputala B harus sama dengan amplitudo garputala A. c. Bahan penyusun garputala B harus sama dengan bahan penyusun garputala A. d. Warna bunyi garputala B harus sama dengan warna bunyi garputala A.
9. Sebuah sinar melewati suatu zat cair yang memiliki indeks bias 1,5 dan membentuk i
sudut datang sebesar 300 terhadap garis normal seperti terlihat pada gambar di samping.
Sinar
tersebut
kemudian
dibiaskan dengan sudut bias r terhadap garis normal. Diketahui indeks bias udara
d
r
X
adalah 1. Jika lebar zat cair yang dilalui sinar tersebut (d) adalah
, maka
panjang lintasan sinar di dalam zat cair tersebut (X) adalah…. a. 12 cm b. 13 cm c. 14 cm d. 15 cm
10. Jika sakelar S ditutup, maka pernyataan berikut yang benar terkait dengan lampu B1 adalah…. a. Tingkat nyala lampu tidak berubah. 5
b. Tingkat nyala lampu menurun kemudian secara berangsur-angsur kembali pada keadaan awal. c. Tingkat nyala lampu menurun secara permanen. d. Tingkat nyala lampu meningkat secara permanen.
11. Suatu kawat penghantar (kawat A) yang panjangnya l mempunyai hambatan jenis ρ. Kawat lainnya (kawat B) mempunyai panjang 2l dengan hambatan jenis ρ/2 dan luas penampang dua kali luas penampang kawat A. Jika kedua kawat tersebut disambung dan dihubungkan dengan sumber tegangan V, maka pernyataan berikut yang tidak benar adalah.... a. Hambatan total kawat sama dengan satu setengah kali hambatan kawat A. b. Hambatan total kawat sama dengan tiga kali hambatan kawat B. c. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan luas penampang kawat B. d. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat A.
12. Perhatikan gambar berikut!
Jika I1 = 0,23 A, R1 = 60 ohm, R2 = 20 ohm, dan R3 = 30 ohm, maka I3 adalah…. a. 0,10 A b. 0,23 A c. 0,46 A d. 0,69 A
13. Dalam suatu percobaan pengukuran arus dan tegangan, seorang siswa merangkai dua buah hambatan secara seri. Arus listrik mengalir melalui kedua hambatan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. 6
Jika A1 dan A2 masing-masing adalah bacaan pada ampermeter 1 dan ampermeter 2, serta V1 dan V2 masing-masing adalah bacaan pada voltmeter 1 dan voltmeter 2, maka pernyataan berikut yang benar adalah…. Jawaban: B Pembahasan Ketika hambatan dipasang seri, maka arus yang mengalir pada masing-masing hambatan bernilai sama. Dengan demikian, A1 = A2 = A. Disisi lain: V=IR Sehingga: V1 = I1 R1 V1 = A 5Ω = 5A volt V2 = I2 R2 V2 = A 10Ω = 10A volt Sehingga V1< V2 14. Sugol sedang berdiri di pinggir sebuah kolam renang yang memiliki lebar 5,50 m. Dari tempatnya berdiri, beliau dapat melihat dasar kolam tersebut dengan sudut pandang 14o terhadap permukaan tanah (lihat gambar).
Jika diketahui indeks bias udara (
adalah 1,00 ; indeks bias air (
adalah 1,33
; sin 14o = 0,24 ; sin 76o = 0,97; tan 47o = 1,06 ; dan sin-1 0,73 = 47o, maka tentukan: a. Sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari air ke udara. (Skor Maksimal = 5) 7
b. Kedalaman kolam tersebut. (Skor Maksimal = 3) Penyelesaian Soal Nomor 15 Sub Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. b. c. d. Ditanyakan:
1
a. Berapakah sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari
1
air ke udara? b. Berapakah kedalaman kolam tersebut? Secara geometris, deskripsi soal dapat digambarkan sebagai berikut.
A
2
Sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari air ke udara (
.
3
Kedalam kolam. B
3
8
Total Skor
10
NB: Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 10.
15. Sembilan buah hambatan identik disusun membentuk tangga seperti gambar di bawah.
a. Jika
, tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B! (Skor Maksimal =
5) b. Jika hambatan tersebut terbuat dari tembaga dengan penampang berbentuk lingkaran (diameter 1,2 mm) dan hambat jenis
, tentukan panjang kawat
tembaga yang terbentuk jika hambatan pengganti antara titik A dan B direntangkan? (Skor Maksimal = 5) c. Tentukan banyaknya elektron yang melewati titik A dan B jika kedua titik tersebut dihubungkan dengan tegangan sebesar 54,6 volt selama 80 detik (muatan satu elektron =
)! (Skor Maksimal = 8)
Penyelesaian Soal Nomor 16 9
Sub Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. b. c. d. e. f. Ditanyakan:
1
a. Berapakah hambatanekuivalenantaratitik A dan B? b. Berapakah
panjangkawattembaga
terbentukjikahambatanpenggantiantaratitik
yang A
dan
B
direntangkan? c. Berapajumlahelektron
yang
melewatititik
A
dan
1
B
jikakeduatitiktersebutdihubungkandengantegangansebesar 54,6 volt selama 80 detik? Telah di ketahui bahwa kesembilan hambatan tersebut identik dengan
. Hambatan ekuivalen antara titik A dan B adalah
sebagai berikut. Perhatikan tiga hambatan yang paling kanan!
1 A
Ketiga hambatan tersebut tersusun secara seri. Maka hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya, hambatan
tersusun pararel dengan hambatan R 1
disebelah kirinya.
10
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya hambatan
tersusun seri dengan dua hambatan
berikutnya sebagaimana ditunjukkan oleh garis putus-putus pada gambar berikut.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya, hambatan
tersusun pararel dengan hambatan R
disebelah kirinya.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
11
Akhirnya, hambatan
ini tersusun seri lagi dengan dua
hambatan yang terakhir.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Rumushambatjenisadalahsebagaiberikut.
…………………..(1) Dimana:
1
R = hambatan ( ) = hambat jenis (
)
= panjang kawat (m) B
A = luaspenampang (m2) Luaspenampangkawat:
2
Telahdiketahuibahwahambatanekuivalenantaratitik A dan B adalah
2 12
27,3 Ω, makapersamaan (1) menjadi:
Berdasarkan hukum Ohm: 1 Telah diketahui bahwa hambatan ekuivalen antara titik A dan B adalah 27,3 Ω, maka: 2
Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir per satuan waktu. 1
C ...................(2) Telah diketahui bahwa arus sebesar 2A mengalir selama 80 detik, sehingga persamaan (2) menjadi:
2
Telah
diketahui
besar
muatan
satu
elektron
adalah
. Dengan demikian jumlah ektron yang melewati 2
titik A dan B adalah:
Skor Total
20
NB:
13
Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 20.
16. Sebuah pegas dengan panjang L tergantung bebas seperti terlihat pada gambar di bawah. Suatu ketika sebuah beban bermassa m (masa beban belum diketahui) berbentuk kubus dengan panjang rusuk s digantungkan pada pegas sehingga panjang pegas menjadi 5/2 L, lalu pegas dan beban dimasukkan ke dalam sebuah ember yang berisi air. Massa jenis air adalah ρa, panjang pegas berubah menjadi 3/2 L dan beban tercelup setengah bagian ke dalam ember yang berisi air. Tentukanlah massa beban tersebut! (nyatakan dalam ρa dan s)
L 3/2 L 5/2 L
Penyelesaian soal Nomor 17 Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. Panjang pegas mula-mula: L b. Panjang pegas setelah digantungi beban: 5/2 L 1
c. Panjang pegas setelah beban dimasukkan ke dalam air: 3/2 L
1
d. Panjang rusuk benda: s e. Massa jenis air: Ditanya: a. Berapakah massa beban? (nyatakan dalam
dan s)
1
14
Menetukan 2 Menentukan konstanta pegas Kita bisa menggunakan Hukum
Hooke
untuk
mencari konstanta pegas L
5/2 L
3
Menentukan Gaya Archimedes (nyatakan dalam ρa, g,s)
3
Menentukan massa beban
5
15
Total Skor
15
NB: Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 15.
16
Nama
:
Sekolah : Kecamatan :
TES I
Kabupaten :
OSN SD BIDANG IPA (GETARAN & GELOMBANG, BUNYI, CAHAYA, OPTIK, LISTRIK MAGNET, TATA SURYA)
1. Berikut adalah gambar berkas cahaya yang mengenai medium tertentu (A = Air, B = Kaca, C = Udara). Lengkapi gambar berkas cahaya berikut sesuai medium yang dilalui, dan jelaskan !
A
B
C
A
B
Skor: 3 Penjelasan:
……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ……………… 17
Skor: 2
2. Bagaimana proses terjadinya Gerhana Matahari dan Gerhana Bulan ? ……………………………………………………………………………………………… ..…………………………………………………………………………………………… ……..……………………………………………………………………………………… …………..………………………………………………………………………………… ………………..…………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………… …………………………..………………………………………………………………… ………………………………….. Skor: 5 3. Mengapa sifat kemagnetan suatu magnet bisa hilang ? ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… ……
Skor: 5
4. Mengapa bayangan yang nampak pada Spion mobil lebih kecil dari bendanya ?
18
………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… ……
Skor: 5 5. A B C
1. 2. 3. 4.
B disebut ……….………. Skor:1 B – A – B – C – B sebanyak ……… getaran Skor: 1 B – A – B – C – B – A – B sebanyak ……… getaran Skor: 1 Jika benda tersebut berayun sebanyak 40 kali dalam waktu 2 menit, berapa Periode dan Frekuensi benda tersebut ?
………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………
Skor: 2
*******OSN JAYA******* 19
1
2
LAPORAN AKHIR PENERAPAN IPTEK
PELATIHAN/PEMBINAAN PENYUSUNAN MATERI, KISI-KISI DAN SOAL OLIMPIADE SAINS SD BAGI GURU-GURU IPA SD KECAMATAN BANJAR KABUPATEN BULELENG
Tim Pelaksana: Putu Artawan, S.Pd., M.Si / 197912202006041001 Dr. I Nyoman Suardana, M.Si / 196611231993031001 Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc / 196710131994031001 Dibiayai dari Daftar Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) Universitas Pendidikan Ganesha dengan SPK Nomor: 42/UN48.16/PM/2016 tanggal 25 Februari 2016
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
LEMBAGA PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT TAHUN 2016 1
1
ABSTRAK
Banyak siswa yang berpotensi di Desa hanya saja belum diberikan sosialisasi dan pembinaan yang intensif dan berkelanjutan terkait program pembinaan calon peserta olimpiade khususnya bidang Sains. Begitupula terhadap guru-guru bidang studi Sains yang juga memiliki kompetensi dan semangat yang tinggi untuk berperan serta dalam ajang kompetisi olimpiade dan sejenisnya. Berdasarkan situasi di lapangan seperti diungkap tersebut, maka sangatlah diperlukan langkah dan solusi konkrit untuk memfasilitasi fenomena yang terjadi di masyarakat melalui suatu kegiatan ”Pelatihan/Pembinaan Penyusunan Materi, Kisi-Kisi Dan Soal Olimpiade Sains SD Bagi Guru-Guru IPA SD Kecamatan Banjar Kabupaten Buleleng”. Kegiatan P2M ini diikuti oleh 38 orang guru SD di Kecamatan Banjar, dihadiri beberapa kepala Sekolah dan KUPP Kecamatan Banjar. Program pengabdian ini dilaksanakan melalui pelatihan/pembinaan yang difokuskan pada upaya pembekalan terhadap guru-guru IPA Sekolah Dasar terkait materi, kisi-kisi dan soal olimpiade khususnya bidang Sains. Tujuan utama dari program pengabdian ini: 1) Memberikan pelatihan/pembinaan terhadap guru-guru SD bidang IPA Kecamatan Banjar utamanya terkait materi dan kedalamannya, kisi-kisi dan soal-soal olmpiade khususnya bidang Sains. 2) Memberikan wawasan keilmuan dan kesempatan kepada Masyarakat Desa (guru dan siswa Sekolah Dasar) untuk berpartisipasi dalam ajang Olimpiade Sains. 3) Menggali potensi yang ada di Desa khususnya bidang pendidikan dalam hal ini adalah bidang Sains. Program pengabdian ini secara menyeluruh dilaksanakan selama 8 bulan (April s/d Nopember 2016) mulai dari tahap analisis situasi hingga pelaporan kegiatan P2M sesuai jadwal yang dirancang. Produk yang dihasilkan dari program pengabdian ini adalah berupa Materi, Kisi-Kisi dan Soal Olimpiade Sains SD. Kata-kata kunci: Pembinaan, Olimpiade Sains SD, Materi, Kisi-Kisi dan Soal
1
BAB I PENDAHULUAN
Manusia Indonesia seutuhnya yang cerdas dan berkompeten menjadi cita-cita pendidikan di Indonesia. Para praktisi pendidikan dan pemerintah senantiasa berupaya secara maksimal untuk mewujudkan cita-cita tersebut. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan melakukan pembenahan program pendidikan melalui penyesuaian kurikulum. Berbagai upaya lain yang dilakukan adalah dengan secara intensif dan terintegratif menyelenggarakan berbagai kompetisi-kompetisi bidang pendidikan baik dari tingkat dasar maupun sampai perguruan tinggi. Program tersebut dilakukan untuk melahirkan anak-anak bangsa yang cerdas dan mandiri yang nantinya bisa bersaing di kancah Internasional. Kegiatan di bidang kompetisi misalnya Olimpiade di setiap bidang khusunya bidang Sains sudah dilakukan secara kontinyu dengan berbagai program lain seperti pembinaan guru dan siswa sebagai calon peserta olimpiade. Program lain juga banyak dilakukan dengan harapan mencapai hasil yang optimal disetiap bidang kehidupan demi mencapai tujuan dan cita-cita pendidikan Indonesia yaitu mencerdaskan kehidupan bangsa.
1.1 Analisis Situasi Berdasarkan paparan pendahuluan diatas bahwa sesungguhnya pemerintah sudah berupaya untuk mencapai cita-cita pendidikan Indonesia namun dalam implementasi di masyarakat belum begitu optimal. Masyarakat sebagai insan pendidikan tidak seluruhnya bisa merasakan dan mengikuti program yang dicanangkan pemerintah. Hal ini disebabkan oleh sosialisasi dari pemerintah yang masih terbatas dan juga sumber daya manusia pelaksana dari program yang dilaksanakan tidak dilibatkan semua secara terintegrasi dari daerah menuju pusat. Hal ini dibuktikan dari berbagai kegiatan pembinaan seperti misalnya pembinaan olimpiade sains yang melibatkan guru dan siswa belumlah diketahui secara jelas oleh masyarakat pendidikan di daerah-daerah. Beberapa saran dari masyarakat khususnya guru-guru Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar mengungkapkan hal tersebut, mereka mengungkapkan dan bertanya terkait bagaimana sistem perekrutan calon peserta
olimpiade untuk sains tingkat Sekolah Dasar dan juga pembinaan terhadap guru-gurunya. Disisi lain juga diungkapkan bahwa potensi yang ada di daerah/desa belum tentu terkalahkan oleh masyarakat yang ada di Kota “ungkap beberapa guru SD di Desa Banjar”. Banyak siswa yang berpotensi di Desa hanya saja belum diberikan sosialisasi dan pembinaan yang intensif dan berkelanjutan terkait program pembinaan calon peserta olimpiade khususnya bidang Sains. Begitupula terhadap guru-guru bidang studi Sains yang juga memiliki kompetensi dan semangat yang tinggi untuk berperan serta dalam ajang kompetisi tersebut. Di Kecamatan Banjar terdapat 60 Sekolah Dasar yang tersebar di berbagai Desa. Berikut data sebaran Sekolah Dasar yanga da di Kabupaten Buleleng dan khususnya di Kecamatan Banjar.
TABEL 1. DATA STATISTIK SEBARAN SEKOLAH DASAR DI KABUPATEN BULELENG DAN KECAMATAN BANJAR
Tabel 1.1 DATA JUMLAH SEKOLAH DASAR DI KABUPATEN BULELENG
NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9
JUMLAH SEKOLAH SD SMP SMA 48 7 4 46 9 2 48 9 3 91 19 21 62 9 5 8 2 60 54 10 5 46 8 2 56 11 7
KECAMATAN TEJAKULA KUBUTAMBAHAN SAWAN BULELENG SUKASADA BANJAR SERIRIT BUSUNGBIU GEROKGAK
Tabel 1.2 DATA JUMLAH SEKOLAH DASAR DI KECAMATAN BANJAR NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
NAMA SEKOLAH SD NO.1 BANJAR SD NO.1 BANYUATIS SD NO.1 BANYUSERI SD NO.1 BANJAR TEGEHA SD NO.1 CEMPAGA SD NO.1 DENCARIK SD NO.1 GESING SD NO.1 GOBLEG SD NO.1 KALIASEM SD NO.1 MUNDUK SD NO.1 SIDATAPA SD NO.1 TAMPEKAN SD NO.1 TEMUKUS
STATUS NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI
NSS 101220102001 101220102002 101220102009 101220102010 101220102016 101220102030 101220102013 101220102011 101220102018 101220102012 101220102006 101220102022 101220102003
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
SD NO.1 TIGAWASA SD NO.1 TIRTA SARI SD NO.2 BANYUATIS SD NO.2 CEMPAGA SD NO.2 DENCARIK SD NO.2 GESING SD NO.2 GOBLEG SD NO.2 KALIASEM SD NO.2 KAYU PUTIH SD NO.2 MUNDUK SD NO.2 PEDAWA SD NO.2 SIDATAPA SD NO.2 TIGAWASA SD NO.2 TIRTA SARI SD NO.3 BANJAR SD NO.3 BANJAR TEGEHA SD NO.3 DENCARIK SD NO.3 GESING SD NO.3 GOBLEG SD NO.3 KALIASEM SD NO.3 KAYU PUTIH SD NO.3 MUNDUK SD NO.3 PEDAWA SD NO.3 SIDATAPA SD NO.3 TEMUKUS SD NO.3 TIGAWASA SD NO.4 BANJAR SD NO.4 BANYUATIS SD NO.4 GOBLEG SD NO.4 KALIASEM SD NO.4 KAYU PUTIH SD NO.4 MUNDUK SD NO.4 PEDAWA SD NO.4 TEMUKUS SD NO.5 BANJAR SD NO.5 GESING SD NO.5 GOBLEG SD NO.5 MUNDUK SD NO.5 TEMUKUS SD NO.6 BANJAR SD NO.6 GOBLEG SD NO.6 MUNDUK SD NO.7 BANJAR SD NO.8 BANJAR SD NO.9 BANJAR SD NO.10 BANJAR MI HASANUDIN
NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI NEGERI SWASTA
101220102007 101220102014 101220102027 101220102050 101220102001 101220102036 101220102348 101220102035 101220037029 101220102020 101220102030 101220102051 101220102048 101220102059 101220102008 101220102045 101220102022 101220102038 101220102037 101220102058 101220102043 101220102026 101220102042 101220102068 101220102034 101220102065 101220102015 101220102054 101220102052 101220102069 101220102060 101220002045 101220101067 101220102040 101220102024 101220102062 101220102061 101220102053 101220102332 101220102025 101220102064 101220102063 101220102031 101220102049 101220102022 101220102055 112510804012
Sumber: Data Dinas Pendidikan Tahun 2015
Dari data diatas, tentunya dari 60 Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar, pastilah terdapat mutiara-mutiara yang terpendam yang belum diasah yang tentunya mampu bersaing dalam ajang kompetisi Olimpiade khususnya bidang Sains. Berdasarkan situasi di lapangan seperti diungkap tersebut, maka sangatlah diperlukan langkah dan solusi konkrit untuk memfasilitasi fenomena yang terjadi di masyarakat melalui suatu kegiatan sosialisasi dan pembinaan/pelatihan. Khusus dalam bidang olimpiade Sains tingkat Sekolah Dasar di Kecamatan Banjar, sangatlah perlu diberikan solusi terkait pembinaan guru bidang Sains tentang bagaimana menyusun materi dan kedalaman materi olimpiade Sains, kisi-kisi dan bagaimana soal-soal yang muncul dalam olimpiade Sains SD. Sehingga sangatlah tepat diberikan: ”Pelatihan/Pembinaan Penyusunan Materi, Kisi-Kisi Dan Soal Olimpiade Sains SD Bagi Guru-Guru IPA SD Kecamatan Banjar Kabupaten Buleleng”. Tentunya solusi tersebut adalah solusi tepat yang mampu memberikan kontribusi positif terhadap masyarakat desa untuk bisa maju dan berkompetisi.
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah 1.2.1 Rumusan Masalah Program Berdasarkan analisis potensi dan kondisi empiris diatas, permasalahan yang menjadi perhatian khusus pada program pengabdian ini adalah: “Bagaimana Program Pelatihan/ Pembinaan dapat memberikan kesempatan kepada masyarakat Desa yang tentunya juga berpotensi dalam ajang kompetisi Olimpiade Sains”
1.2.2 Ruang Lingkup Program Program
pengabdian
ini
dilaksanakan
melalui
pelatihan/pembinaan
yang
difokuskan pada upaya pembekalan terhadap guru-guru IPA Sekolah Dasar terkait materi, kisi-kisi dan soal olimpiade khususnya bidang Sains.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Motivasi Berprestasi Motif sering diartikan dengan dorongan. Sedangkan dorongan akan berbentuk tenaga yang merupakan gerak jiwa dan jasmani untuk berbuat sesuatu. Dalam hal ini motif merupakan suatu driving force yang menggerakkan manusia untuk bertingkah laku, dan dalam perbuatannya mempunyai tujuan tertentu. Crow A. (1983) mengartikan bahwa motif adalah suatu keadaan yang menyebabkan seseorang mampu melakukan dan mengarahkan sesuatu perbuatan atau aktivitas untuk mencapai tujuan tertentu. Crow. A (1983) menyatakan bahwa motivasi adalah suatu keadaan yang menyebabkan seseorang untuk melakukan suatu perbuatan atau aktivitas untuk mencapai tujuan. Teevan dan Smith (1967), motivasi adalah konstruksi yang mengaktifkan perilaku, sedangkan komponen yang lebih spesifik dari motivasi yang berhubungan dengan tipe perilaku tertentu disebut motif. Menurut Klien dan Maher mengatakan makin tinggi tingkat pendidikan akan mempengaruhi tingkat kebutuhan individu tersebut. Individu yang pendidikannya rendah dalam hal ini menuntut pemenuhan kebutuhan pokok atau dasar dalam memperjuangkan kehidupannya. Sedangkan individu yang mempunyai pendidikan yang tinggi akan menuntut perbaikan taraf kehidupan, sehingga macam dan tingkat kebutuhannya pun makin bervariasi dan makin tinggi. Motivasi yang terdapat dalam individu akan terealisir dalam suatu perilaku yang mengarah pada tujuan yang diinginkan untuk memperoleh kepuasan. Atas dasar pendapat diatas dapat dinyatakan bahwa motif atau motivasi mampu memberikan kekuatan, dorongan untuk menggerakkan diri seseorang dalam perilaku tertentu dan sekaligus memberikan arahan terhadap diri seseorang untuk merespon atau melakukan kegiatan ke arah pencapaian tujuan. Menurut Hall dan Lindzey, motif berprestasi sebagai dorongan yang berhubungan dengan prestasi yaitu menguasai, mengatur lingkungan sosial, atau fisik, mengatasi rintangan atau memelihara kualitas kerja yang tinggi, bersaing melebihi prestasi yang lampau dan mempengaruhi orang lain. McClelland (Myron Weiner, 1984) menyatakan bahwa motivasi berprestasi diberi nama Virus mental yaitu n-Ach ("Need for
Achievement"). Virus mental terjadi pada diri seseorang, cenderung orang itu akan bertingkah laku secara giat. Dengan menambah n-Ach seseorang akan menjadi bertamah giat dan tekun dalam berupaya, tidak hanya sekedar mencari keuntungan, namun berupaya lebih keras agar mencintai pekerjaan, untuk mendapat kepuasan dalam hidup. McClelland and Heckhausen menyatakan bahwa motivasi berprestasi adalah motif yang mendorong individu dalam mencapai sukses dan bertujuan untuk berhasil dalam kompetisi dengan beberapa ukuran keberhasilan, yaitu dengan membandingkan prestasinya sendiri sebelumnya maupun dengan prestasi orang lain. Menurut Atkinson (1959), adalah kecenderungan seseorang mengadakan reaksi untuk mencapai tujuan dalam suasana kompetisi, demi mencapai tujuan yaitu apabila prestasi yang dicapai melebihi aturan yang lebih baik dari sebelumnya. Khususnya yang menantang dan mempunyai reward yang bersifat intrinsik. Individu yang mempunyai motif berprestasi yang tinggi mempunyai motif untuk meraih sukses.
2.2 Olimpiade Sains Di balik euforia Olimpiade Sains Nasional (OSN) yang sekarang tengah berlangsung, tentunya ada cerita tersendiri yang mengisahkan mengapa olimpiade paling bergengsi di bidang sains ini diadakan oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah. Departemen Pendidikan Nasional. Dari masa ke masa, OSN mengalami berbagai pembenahan. Mulai dari tingkat sekolah, kabupaten/kota, hingga provinsi, berlomba menyeleksi siswa terbaik yang nantinya akan berlaga di tingkat nasional. Di ajang OSN inilah kelak bermunculan para jenius muda yang akan mengharumkan nama bangsa di tingkat internasional. Sejarah pelaksanaan OSN dimulai tahun 2002. Saat Indonesia dipercaya menjadi tuan rumah Olimpiade Internasional Fisika. “Kala itu, sesuai dengan arahan Dirjen Pendidikan Dasar dan Menengah, Indra Djati Sidi, bahwa kita harus siap melaksanakan kegiatan ini dan harus siap pula mencapai tiga sukses: sukses penyelenggaraan, sukses peserta, dan sukses prestasi. Three success itu berhasil dilaksanakan oleh tim Indonesia dengan perolehan 3 medali emas, dan 2 medali perak,” ungkap Suharlan, SH, MM, Kasi Bakat dan Prestasi Direktorat Pembinaan SMA. Ajang adu kemampuan bidang fisika siswa se-dunia di Bali itu diikuti oleh 72 negara, dibuka oleh Megawati Soekarnoputri, saat itu Presiden Republik Indonesia. “Kita mendapat kesan yang cukup baik di mata Internasional,” Suharlan menuturkan. Usai pelaksanaan olimpiade
internasional tersebut, kisah Suharlan, tim pelaksana punya mimpi, mengapa kegiatan ini tidak dilaksanakan di Indonesia dan bersifat nasional? Mimpi itu segera diwujudkan menjadi kenyataan. OSN antar siswa SMA dilaksanakan di tahun yang sama. Kegiatan itu, menurut Suharlan, memperoleh respon positif dari Menteri Pendidikan Nasional (Mendiknas) saat itu, Malik Fajar. Malik berpesan kepada para rektor yang hadir di acara tersebut untuk berpikir cerdas, kalau perlu siswa tingkat nasional diterima di UMPTN dan mengambil
anak-anak
yang
berprestasi
dari
ajang
ini.
Selanjutnya, Malik Fajar meminta agar mulai tahun berikutnya jenjang SD, SMP, dan SMA melaksanakan olimpiade. Ajang bergengsi yang diikuti siswa SMA seluruh Indonesia ini, kemudian disempurnakan pada tahun 2003. Tahun itu pelaksanaan OSN sudah berkordinasi dengan SD, SMP, dan SMA, disusul dengan pembuatan Standar Operasional Prosedur (SOP). Seiring perjalanan waktu, timbul keinginan agar penyelenggaraan OSN tingkat nasional bergiliran diadakan di semua provinsi. Aturanaturan yang ada di dalam SOP kemudian diberlakukan. Respon positif datang dari berbagai provinsi. Selanjutnya, OSN pun dilaksanakan secara rutin setiap tahun. Tahun 2003 OSN dilaksanakan di Balikpapan. Kegiatan ini sudah melibatkan siswa SD, SMP, dan SMA. Dari sinilah akhirnya perjalanan OSN terus berlanjut.
2.3 Tujuan Kegiatan Tujuan utama dari program pengabdian ini adalah: 1. Memberikan pelatihan/pembinaan terhadap guru-guru SD bidang IPA Kecamatan Banjar utamanya terkait materi dan kedalamannya, kisi-kisi dan soal-soal ilmpiade khususnya bidang Sains. 2. Memberikan wawasan keilmuan dan kesempatan kepada Masyarakat Desa (guru dan siswa Sekolah Dasar) untuk berpartisipasi dalam ajang Olimpiade Sains. 3. Menggali potensi yang ada di Desa khususnya bidang pendidikan dalam hal ini adalah bidang Sains.
2.4 Manfaat Pengabdian Kegiatan pengabdian ini nantinya diharapkan dapat bermanfaat bagi: 1. Praktisi (Dosen,Guru)
Memiliki pengalaman dan wawasan keilmuan yang lebih mendalam tentang bidang Sains khususnya Olimpiade Sains. 2. Siswa Mendapatkan kesempatan untuk belajar lebih utamanya bidang Sains dan persiapan olimpiade Sains. 3. Lembaga/Institusi dan Dinas Terkait Terjalin kerjasama yang mutualis antara Lembaga dan Dinas Pendidikan dalam rangka menciptakan sinergi positif khususnya pembinaan Olimpiade Sains.
2.5 Khalayak Sasaran Strategis Sasaran strategis dalam kegiatan pengabdian ini adalah guru IPA SD di Kecamatan Banjar yang nantinya memberikan imbas terhadap anak didik (siswa) yang diasuhnya dalam rangka menambah wawasan keilmuannya di bidang Sains dan memberikan kesempatan pengalamn dalam mengikuti ajang kompetisi olimpiade Sains.
BAB III METODA PELAKSANAAN
Program
Pengabdian
ini
merupakan
program
strategis
dalam
rangka
mempersiapkan sumber daya manusia dalam hal ini guru dan siswa sehingga memiliki wawasan keilmuan dan kesempatan berkompetisi khususnya di bidang Sains. Program pengabdian ini dilaksanakan dalam bentuk pelatihan/pembinaan terhadap guru Sekolah Dasar dengan memberikan pembekalan terkait materi bidang Sains yang sering digunakan dalam Olimpiade-olimpiade Sains SD, kemudian guru juga dilatih menyusun kisi-kisi dan soal-soal terkait olimpiade bidang Sains. Kegiatan pengabdian ini dilaksanakan selama 3 hari yang secara rinci kegiatan pengabdian dijadwalkan sebagai berikut.
Tabel 2. Gambaran Kegiatan Pengabdian No Jenis Kegiatan Pelaksanaan 1 Hari 1: Sosialisasi Wawasan Keilmuan Olimpiade Hari Jumat, Minggu I Bidang Sains Agustus 2016 2 Hari 2: Peenyusunan Kisi-Kisi Hari Sabtu, Minggu I Agustus 2016 3 Hari 3: Telaah Soal-Soal Olimpiade Sains SD Hari Minggu, Minggu I Agustus 2016 3.1 Kerangka Pemecahan Masalah Berdasarkan rasional analisis situasi dan tujuan yang ingin dicapai dalam pelaksanaan program pengabdian ini, berikut disajikan bagan kerangka pemecahan masalah. Analisis Situasi Kondisi Riil Stakeholders SDM Alternatif Solusi Gambar 1. Kerangka Pemecahan Masalah
Wawasan Keilmuan, Kesempatan Berprestasi
Dari analisis situasi riil yang terjadi di masyarakat khususnya di Kecamatan Banjar bahwa banyak guru-guru IPA di Kecamatan Banjar menyampaikan bahwa belum pernah mengikuti pembinaan/pelatihan terkait program Olimpiade bidang Sains. Padahal guruguru ini sering mendengar informasi terkait pelaksanaan Olimpiade bidang Sains baik di tingkat regional maupun nasional bahkan internasional. Guru-guru ini memiliki motivasi yang tinggi dan berkeinginan untuk mengirim anak didiknya (siswa) yang berpotensi dalam ajang olimpiade Sains, namun wawasan dan informasi terkait pelaksanaan dan tahapan seleksinya yang mereka ketahui sangatlah terbatas sekali. Untuk itu, kami sebagai praktisi pendidikan merasa terenyuh untuk mencari solusi alternatif yang mampu mengakomodir dan memfasilitasi keinginan tersebut. Alternatif pemecahan masalah yang dilakukan dengan memperhatikan stakeholders yang terlibat dengan memperhatikan potensi yang ada untuk menambah wawasan keilmuan mereka utamanya di bidang Sains dan juga memberikan kesempatan untuk berprestasi. Solusi ini diyakini sebagai salah satu solusi cerdas dalam rangka mengembangkan potensi guru dan siswa Sekolah Dasar di bidang Sains dan juga sebagai efek positif adalah peluang berprestasi yang mereka dapatkan sangatlah menjadi pengalaman yang sangat berharga.
3.2 Metoda Pelaksanaan Program Program pengabdian ini dilaksanakan dengan memperhatikan motivasi yang dimiliki guru-guru dalam mengembangkan wawasan keilmuan dan pengalaman mereka untuk berprestasi khususnya dlam bidang Olimpiade Sains tingkat sekolah dasar. Berikut disajikan bagan Metoda Pelaksanaan Program Pelatihan/Pembinaan di Kecamatan Banjar. METODA PELAKSANAAN PROGRAM RANCANGAN PROGRAM SOSIALISASI DAN WAWASAN PELATIHAN KISI-KISI TELAAH SOAL-SOAL Gambar 2. Metoda Pelaksanaan Program
Secara garis besar program pengabdian ini dilaksanakan dengan kegiatan program sebagai berikut:
Hari 1: Sosialisasi Wawasan Keilmuan Olimpiade Bidang Sains Hari 2: Penyusunan Kisi-Kisi Hari 3: Telaah Soal-Soal Olimpiade Sains SD
3.3 Rencana dan Jadwal Kerja Program pengabdian ini secara menyeluruh dilaksanakan selama 8 bulan (April s/d Nopember 2016) mulai dari tahap analisis situasi hingga pelaporan kegiatan P2M. Secara rinci jadwal kegiatannya disajikan pada tabel berikut:
Tabel 3. Jadwal Kegiatan P2M No
Jenis Aktivitas Program
1
Identifikasi dan Analisis Situasi Alur Adiministrasi Birokrasi Penyusunan Rancangan Program Persiapan dan Sosialisasi Program P2M Pelaksanaan Kegiatan Monitoring dan Evaluasi Penyusunan Laporan
2 3 4 5 6 7
April – Mei
Bulan / Tahun 2016 Juni – Juli Agst – Sept
Okt – Nop
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Kegiatan Pengabdian Pada Masyarakat (P2M) sebagai salah satu dari Tri Dharma Perguruan Tinggi yang harus diimplementasikan tentunya sangat memberikan manfaat positif tidak hanya dirasakan oleh Dosen sebagai pelaksana tetapi juga sangat dirasakan kebermanfaatannya oleh stake holders (masyarakat), utamanya masyarakat sebagai sasaran dari pelaksanaan P2M. Dari 60 Sekolah Dasar (SD) yang tersebar di Kecamatan Banjar, 30 sekolah dijadikan sebagai sampel yang diundang dalam kegiatan pengabdian ini, dengan masing-masing sekolah mengirimkan 2 orang guru mata pelajaran Sains. Kehadiran peserta begitu antusias dan datang lebih awal serta lebih dari undangan yang disebarkan. Kegiatan pengabdian diawali dengan sambutan dari Kepala UPP Kecamatan Banjar, disambut dengan senagt baik dan direspon dengan pesan supaya kegiatan pengabdian semacam ini dilaksanakan secara berkelanjutan dengan program yang lebih intensif dan bila perlu terjun langsung ke sekolah sekolah untuk memberikan pengimbasan sehingga guru-guru dan siswa memiliki pengetahuan dan wawasan yang lebih kompleks serta holistik dalam pengembangan prestasi siswa serta pencarian bibit bibit unggul yang ada didaerah pedesaan. Program pengabdian ini dirasakan sangat besar manfaatnya dalam menciptakan iklim akademik khususnya pembinaan dan cara/strategi yang tepat dalam membina siswa di Sekolah Dasar. Pada sesi sosialisasi, nampak juga beberapa guru yang bertanya terkait pembinaan siswa untuk persiapan olimpiade dan juga persiapan materi-materinya. Kegiatan Pengabdian ini dilaksanakan secara langsung melibatkan guru-guru peserta P2M untuk berlatih mulai dari menyusun materi, kisi-kisi sampai menyusun soal yang setara dengan level olimpiade. Materi, kisi-kisi dan soal selanjutnya didiskusikan melalui presentasi dari masing-masing kelompok untuk selanjutnya dibahas bersama baik dari segi konten maupun kedalaman pengayaan dari topik yang dibahas. Keseluruhan materi, kisi-kisi dan soal yang dihasilkan pada kegiatan ini dijadikan sebagai bahan laporan juga dengan menggabungkan beberapa file modul olimpiade yang sudah pelaksana susun sebelumnya. Hasil dari kegiatan P2M ini selanjutnya diimplementasikan di masing-masing sekolah yang selanjutnya di monitoring oleh pelaksana P2M. Monitoring dilakukan secara bertahap di beberapa sekolah sampel sesuai dengan jadwal yang disepakati sebelumnya.
DAFTAR PUSTAKA Dahar, Ratna Willis. 1998. Teori-Teori Belajar. Jakarta: Depdikbud, Ditjen Dikti, Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan Dikti Depdikbud. Gibbons, Michael. 1999. Elementary Education Relevance in the 21 st Century. Paris: UNISCO and World Bank. http://hasyimibrahim.wordpress.com/2009/08/09/sejarah-olimpiade-sains-nasional-osn/ International Studies. 1999. The Japanese Education System: A Case Study Summary and Analysis. January 1999. Japan: Japanes teachers Associates Johnson, David W. and Frank P. Johnson. 1991. Joining Tegether: Groups Theory and Groups Skills. 4 th. ed. Englewood Clift, NY: Prentice hall. Lasmawan, Wayan. 2001. Sinergi Pemberdayaan Masyarakat Daerah Terpencil pada Sektor Pendidikan Melalui Pendekatan Sosial Konteks. Program Sibermas Dirjen Dikti. Jakarta: Dirjen Pendidika Tinggi. Marshall, S.P. & Dee D. 2000. New Learning Models. Seatle-USA: Prentice Hall. Riani, Asri Laksmi., dkk. 2005. Dasar-Dasar Kewirausahaan. Surakarta: UPT Penerbitan dan Percetakan UNS (UNS Press).
LAMPIRAN 1
BIODATA KETUA DAN ANGGOTA
BIODATA KETUA 1. Identitas Diri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Nama Lengkap (dengan gelar) Jenis Kelamin Jabatan Fungsional/Gol NIP Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telepon/Fax Nomor HP Alamat Kantor Nomor Telepon/Fax Alamat E-mail
Putu Artawan, S.Pd.,M.Si Laki-laki Penata Tk.I/IIIc 197912202006011001 Seririt, 20 Desember 1979 Jalan Udayana II No 51 Seririt 0817557266 Jalan Udayana Singaraja (0362) 25072 [email protected]
2. Riwayat Pendidikan 1. Program: 2. Nama PT 3. Bidang Ilmu 4. Tahun Masuk 5. Tahun Lulus 6. Judul Skripsi
7.
S1 IKIP N SINGARAJA Pendidikan Fisika 1998 2002 Efektivitas Pemberian Tugas Rumah Sebelum Materi Diajarkan Pada Pembelajaran Fisika Sebagai Upaya Meningkatkan Aktivitas Dan Hasil Belajar Siswa Kelas 1 Cawu 1 SMU Negeri 1 Seririt Tahun Pelajaran 2001/2002
S2 ITS SURABAYA Fisika Murni 2009 2011 Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Mikrostrip Tapered Patch (MTP) Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz
Nama Pembimbing Drs. Made Dr. Yono Hadi Mariawan,M.Pd Pramono, M.Eng Dra. A.A Istri Rai Sudiatmika, M.Pd
S3
3. Pengalaman Penelitian No
Tahun
Judul Penelitian
1
2007
2
2008
3
2010
4
2010
5
2010
6
2011
Model Pembelajaran Dengan Macromedia Flash sebagai upaya meningkatkan kualitas proses dan hasil belajar Fisika Matematika Studi Kelayakan Dan Pengembangan Kurikulum FMIPA Jurusan Fisika Undiksha Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel 4 Microstrip Patch Horn Untuk Komunikasi Wi-fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Perancangan Antena Panel Microstrip Horn Array 2x2 Untuk Komunikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Perancangan Antena Microstrip Horn Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz Fabrikasi dan Karakterisasi Antena
7
2011
8
2012
9
2013
10
2014
11
2015
Mikrostrip Tapered Patch (MTP) Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel Mikrostrip Tapered Patch Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz Pengembangan Variatif Rancangan Antena Panel Microstrip Tapered Patch Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2.4 GHz Penerapan Model Pembelajaran PDL Untuk Meningkatkan Creative Thinking Skill Dan Pemahaman Konsep Fisika Siswa Kelas VIII SMP N 1 Seririt Tahun 2013 Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Dengan Macromedia Flash Untuk Meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Dengan Macromedia Flash Untuk Meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt
Pendanaan Sumber Jml (Juta Rp) DIPA 5 DIPA
5
Sendiri
8
Sendiri
6.5
Sendiri
7
Sendiri
7.5
DIPA
7.5
DIPA
7.5
DIPA
15
DIPA
15.5
DIPA
20
4. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal No
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Volume/ Nomor
1
2010
Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Panel 4 Microstrip Patch Horn Untuk Komunikasi Wi-Fi Pada Frekuensi 2,4 GHz
ISBN-978979-89010-67
2
2010
Perancangan Antena Panel Microstrip Horn Array 2x2 Untuk Komunikasi WiFi Pada Frekuensi 2,4 GHz
ISBN-978602-97895-15
3
2010
Perancangan Antena Microstrip Horn Untuk Aplikasi Antena Panel Pada Frekuensi 2,4 GHz
4
2011
5
2014
6
2015
7
2015
Nama Jurnal Prosiding Simposium Fisika Nasional Prosiding Seminar Nasional MIPA Prosiding SNTI 2010
ISSN-18299156 Volume 7 No.1 Tahun 2010 Fabrikasi dan Karakterisasi Antena No:2725 / Artikel Panel Mikrostrip Tapered Patch UN.48.16/ PK Perpustakaan Untuk Aplikasi Wi-Fi Pada Frekuensi / 2011 UNDIKSHA 2,4 GHz Pengembangan Media Pembelajaran Tahun 2014 Artikel Interaktif dengan Macromedia Flash SENARI untuk meningkatkan Prestasi Fisika Siswa SMP N 1 Seririt Metode Gasing Berseting Siklus Artikel Volume 8 Belajar Meningkatkan Sikap Ilmiah WAHANA No.1 Tahun Dan Kemampuan Pemecahan MIPA Masalah UNDIKSHA 2014 (Artawan, Agus Edi Putra) Implementasi Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Untuk Meningkatkan Prestasi Belajar Dan Kinerja Ilmiah
Volume 8 No.2 Tahun 2014
Artikel WAHANA MIPA UNDIKSHA
(Artawan, Sudiantara)
5. Kegiatan Profesional (Pengabdian pada Masyarakat) a. Sebagai anggota P2M: “Pelatihan Strategi Pemecahan Masalah Menuju Olympiade Fisika Bagi Guru SMP Di Kota Singaraja”. Juni s/d November 2006. b. Sebagai angota P2M: “Peningkatan Kualitas Penguasaan Bidang Studi IPA (Astronomi) Bagi Guru – Guru SMP di Kabupaten Buleleng Untuk Mengantisipasi Pelaksanaan Olympiade Astronomi” .November 2006.
c. Sebagai anggota P2M: “Pelatihan Pengolahan Data Hasil Penelitian Dengan Program Excell dan SPSS Bagi Guru-Guru SMP Di Kabupaten Buleleng “. Mei s/d November 2006 d. Sebagai anggota: “Tim Field Worker (Tenaga Pencacah Data) dalam rangka Program Perintisan Pengabdian Kepada Masyarakat“. LPM UNDIKSHA. Maret 2007. e. Sebagai anggota P2M: “Pendampingan Pengembangan KTSP pada Guru-guru SMP di Kota Singaraja“. Mei s/d November 2007. f. Anggota P2M“di SMP No 4 Pancoran – Panji Anom, Singaraja”.UNDIKSHA 2007. g. Anggota P2M “Pelatihan Pembuatan Media Pembelajaran Berbasis Macromedia Flash Bagi Guru-Guru Fisika SMP Di Kota Singaraja” 2007. UNDIKSHA. 2007. h. Ketua Pelaksana P2M “Pelatihan Pembuatan Program T2 Learning Bermedia Komputer Sebagai Inovasi Media Belajar Bagi Guru-guru SMP N 3 Seririt”. April 2008. i. 2009-2011 Study S2 j. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Banjar”. 2012 k. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP&SMA Kecamatan Gerokgak”. 2013 l. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Seririt”. 2014 m. Ketua Pelaksana P2M: “Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan Alat Praktikum Fisika dengan PDL System dan Instrumen Kinerja Ilmiah Guru-guru IPA (Fisika) SMP Kecamatan Seririt”. 2015. Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
BIODATA ANGGOTA 1
A. Identitas Diri 1
Nama Lengkap (dengan gelar)
Dr. I Nyoman Suardana, M.Si.
2
Jabatan Fungsional
Lektor Kepala
3
Jabatan Struktural
-
4
NIP/NIK/No. Identitas`lainnya
196611231993031001
5
NIDN
0023116603
6
Tempat dan Tanggal Lahir
Sukawati, 23 Nopember 1966
7
Alamat Rumah
Jl. Bisma Gang Nusa Indah No. 10 Singaraja Bali, 81117
8
Nomor Telepon/Faks/HP
081936009408
9
Alamat Kantor
Jl. Udayana Singaraja Bali, 81116
10
Nomor Telepon/Faks
(0362)25072/(0362)25335
11
Alamat e-mail
[email protected]
12
Lulusan yang Telah Dihasilkan
S1 = 50 orang, S2 = 6, S3 = -
13
Mata Kuliah yang Diampu
1. Kimia Dasar 2. Statistika Dasar 3. Profesi Kependidikan 4. Telaah dan Pengembangan Kurikulum
B. Riwayat Pendidikan No
Program
S1
S2
S3
1
Nama PT
UNUD
ITB
2
Bidang Ilmu
Pendidikan Kimia
Kimia Fisika
3
Tahun Masuk
1986
1996
2007
4
Tahun Lulus
1991
1998
2010
5
JudulSkripsi/
Analisis
Tesis/Disertasi
dari Daun dan Kulit Karakterisasi
Eugenol Sintesis
UPI Pendidikan Sains
dan Pengembangan Model Praktikum
Batang Kayu Manis Senyawa Besi (II) Kimia Hidrat
(Cinnamomum burmanni)
Dasar
Berbasis
yang
Budaya
Bali
untuk
Ditanam Di Dusun
Meningkatkan
Munduk
Keterampilan
Ngandang
Belatungan Tabanan
Berpikir
Kritis
Mahasiswa Calon Guru Kimia 6
Nama
Dra. Frieda Nurlita Prof.
Pembimbing/
dan
Promotor
Manimpan Siregar
Dr.
Imam Prof. Dr. Liliasari,
Drs. Rahayu dan Dr. M.Pd., Prof. Dr. Djulia Honggo
Ismunandar, Dr.
dan Omay
Sumarna, M.Si C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir Pendanaan No Tahun
1
2010
Judul Penelitian
Sumber
Pengembangan Model Praktikum Kimia Dasar Hibah Doktor Berbasis Budaya Bali Untuk Meningkatkan
Jumlah (Juta Rp) 33,95
Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa 2
2011
Praktikum Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya DIPA 15 Undiksha Lokal untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa pada Praktikum Kimia Dasar I
3
2012
45 Pengembangan Perangkat Pembelajaran Inkuiri Hibah Bersaing Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun I)
4
2013
45 Pengembangan Perangkat Pembelajaran InkuiriHibah Bersaing Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa
SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun II) 5
2013
Penerapan Siklus Belajar 7E Berbasis Budaya DIPA UndikLokal untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep sha dan Keterampilan Proses Sains Mahasiswa pada
13,25
Pembelajaran Kimia Dasar I 6
2014
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus DIPA UndikBelajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks sha Budaya Lokal untuk Meningkatkan
15,5
Keterampilan Proses Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun I) 7
2015
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus DIPA UndikBelajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks sha Budaya Lokal untuk Meningkatkan
20
Keterampilan Proses Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Mata Pelajaran Kimia (Tahun II) 8
2015
Penerapan Pembelajaran Koperatif Tipe STAD DIPA UndikBerbantuan Modul untuk Meningkatkan Hasil sha Belajar Fisika Dasar I Mahasiswa Pendidikan
5,45
IPA Tahun 2015/2016
D. Pengalaman Pengabdian pada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir Pendanaan No Tahun
Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
1
Pelatihan Merancang Praktikum Kimia dengan DIPA 5 Memanfaatkan Potensi Lingkungan Bagi Guru Undiksha Sains SMP di Kecamatan Kintamani
2010
Sumber Jumlah (Juta Rp)
2
2011
Pendampingan Lesson Study Berbasis Sekolah DIPA 5 (LSBS) di SMP Negeri 3 Singaraja Undiksha
3
2011
5 Peningkatan Pemahaman Ibu-Ibu PKK Banjar DIPA Tegalbingin Desa Mas Kecamatan Ubud Undiksha
Terhadap Zat Aditif Makanan 4
2012
Pelatihan Pembuatan Perangkat Pembelajaran Berbasis Budaya Bali Bagi Guru-Guru Sains SMP Di Kecamatan Buleleng
DIPA 5 Undiksha
5
2012
Peningkatan Kompetensi Guru SMA melalui PM-PMP 82,5 Pendampingan Terpadu Berbasis Kaji Tindak Dikti Pembelajaran Di Kabupaten Klungkung dan Karangasem Provinsi Bali
6
2013
Desa Binaan Berbasis Kearifan Lokal Tri Hita DIPA 15 Karana Di Kelurahan Banyuning Kecamatan Undiksha Buleleng
7
2013
Pelatihan Penyusunan Perangkat Pembelajaran DIPA 7,5 Sains Kimia Berbasis Budaya Bali Bagi Guru- Undiksha Guru IPA SMP Di Kecamatan Sukasada
8
2014
Pengelolaan Pendidikan Karakter Terintegrasi DIPA 20,75 dalam Pembelajaran di Sekolah Dasar Negeri 1 Undiksha Banjar Jawa
9
2015
Peningkatan Kompetensi Guru Sekolah Dasar dalam DIPA 28,2 Mengembangkan Pembelajaran Pendidikan Karakter Undiksha Melalui Model Pendampingan dengan Pola Lesson Study Di Sekolah Dasar Negeri 4 dan 7 Banyuning
10
2015
Peningkatan Sumber Daya Masyarakan Desa DIPA 10 Ambengan dalam Pengelolaan Sampah Undiksha
E. Pengalaman Menulis Artikel Dalam Jurnal Ilmiah (5 Tahun Terakhir) No.
Volume/ Nomor/Tahun Investigasi Keterampilan Berpikir Kritis Jurnal Penelitian dan 4(1), 2010 Mahasiswa pada Topik Kesetimbangan Pengembangan Kimia Pendidikan
Judul Artikel Ilmiah
Nama Jurnal
2.
Praktikum Berbasis Budaya Lokal pada Topik Asam-Basa
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3.
Pemanfaatan Potensi Lingkungan Lokal Jurnal Pendidikan 44(1-3), 2011 dalam Membuat Prosedur Praktikum dan Pengajaran Kontekstual (Anggota)
4.
Model Demonstrasi Interaktif Berbantuan Multimedia dan Hasil Belajar IPA Aspek Kimia Siswa SMP
Jurnal Pendidikan dan Pengajaran
45(1), 2012
5.
Peningkatan Penguasaan Konsep
Jurnal Pendidikan
20(1), 2013
1.
1(1), 2011
Mahasiswa melalui Praktikum Elektrolisis Berbasis Budaya Lokal
dan Pembelajaran
6.
Identifikasi Konteks-Konteks Budaya Lokal yang Relevan dengan Materi Kimia SMA
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3(1-2), 2013
7.
Pengembangan Perangkat Pembelajaran Kimia Berbasis Budaya Lokal dan Keterampilan Berpikir Kritis
Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia
3(1-2), 2013
8.
Analisis Relevansi Budaya Lokal dengan Materi Kimia SMA untuk Mengembangkan Perangkat Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budya
Jurnal Pendidikan Indonesia
3(1), 2014
9.
Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya Lokal pada Pembelajaran Sains Kimia SMP
Wahana Matematika 2(1), 2014 dan Sains
F. Pengalaman Penyampaian Makalah Secara Oral pada Pertemuan/Seminar Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir No. 1
Nama Pertemuan Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat Ilmiah/Seminar Seminar Nasional Identifikasi Konten dan Konteks 24 Juli 2010, HKI Budaya Bali untuk Mengembang- Jawa Tengah kan Model Praktikum Kimia Dasar Berbasis Budaya
2
Seminar Nasional
Peningkatan Keterampilan Berpi- 24 Juli 24 Juli kir Kritis Mahasiswa melalui 2010, HKI Jawa Praktikum Berbasis Budaya Tengah Lokal pada Topik Asam-Basa
3
Seminar Internasional
The Effectiveness of Local 9 Oktober 2010, Culture Based Acid-Base Jurdik Kimia Laboratory Activity in FPMIPA-UPI Improving Students’ Critical Thinking Skills
4
Seminar Internasional
Local Culture Based Guided 30 Oktober 2010, Inquiry Laboratory Activity in Prodi Pendidikan Enhancing Students’ Critical IPA-SPs UPI Thinking Skills
5
Seminar Nasional
Praktikum Pemisahan dan Pemur- 29 Oktober 2011, nian Komponen-Komponen Cam- FMIPA Undiksha
puran Berbasis Budaya Bali 6
Seminar Nasional
Analisis Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Di Kabupaten Buleleng Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Budaya Lokal untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Negeri 4 Singaraja
30 November 2012, FMIPA Undiksha
7
Seminar Nasional
8
Seminar Nasional
Analisis Kebutuhan Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siklus Belajar 7E Berorientasi Konten dan Konteks Budaya Lokal
21-22 November 2014 Hotel Grand InnaKuta Bali
9
Seminar Nasional
Peningkatan Kompetensi Guru Sekolah Dasar dalam Mengelola Pembelajaran Pendidikan Karakter Melalui Lesson Study
28-30 Novenber 2014 Hotel Menara Peninsula, Jakarta
22 November 2013 UNDIKSHA
G. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya) No Jenis Penghargaan 1
Satyalancana Karya Satya X Tahun
Institusi Pemberi Tahun Penghargaan 2007 Pemerintah
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 2
I. Identitas Diri 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap dan Gelar NIP Tempat dan Tanggal Lahir Jenis Kelamin Pangkat, Golongan Jabatan Alamat Kantor No. Telp/Fax No. HP E-mail 8. Alamat Rumah 9. Mata Kuliah yang diampu
: Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc : 19671013 199403 1 001 : Tamblang, 13 Oktober 1967 : Laki-laki : Pembina, IVa : Lektor Kepala : Pascasarjana Undiksha, Jl. Udayana Singaraja : (0362) 32558 / : 085237167750 : [email protected] : Desa Tamblang Kec. Kubutambahan, Singaraja : 1) Landasan Pembelajaran 2) Teknologi Pembelajaran 3) Desain Pembelajaran: teori & terapan 4) Evaluasi Program Pembelajaran
II. Riwayat Pendidikan No
Jenjang
Institusi Pendidikan
Bidang Studi
Pendidikan 1
S1
Lulus Prodi Pendidikan Biologi FKIP Pendidikan Universitas Udayana
2
Tahun
S2
Biologi
University of Manchester Institute Bioteknologi of
Science
and
1993
1998
Technology
(UMIST) 3
S3
Prodi
Teknologi
Pembelajaran Teknologi
Program Pascasarjana Universitas Pembelajaran Negeri Malang (UM)
III. Riwayat Jabatan Akademik dan Kepangkatan Tahun
Jabatan Akademik
Kepangkatan
1994 – 1996
Asisten Ahli Madya
Penata Muda/ III a
1997 – 1999
Asisten Ahli
Penata Muda Tk I/ III b
2000 – 2002
Lektor
Penata/ III c
2006
2003 – 2006
Lektor
Penata Tk I/ III d
2007 – sekarang
Lektor Kepala
Pembina/ IV a
IV. Pengalaman Penelitian (dalam 5 tahun terakhir) No.
Tahun
Judul Penelitian
Pendanaan Sumber
1
2009 Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Hibah
Penelitian
Kearifan Lokal untuk Mata Pelajaran Strategi Sains SMP (Ketua Peneliti) 2
Jml 100.000.000
Nasional
Batch I
2009 Pengembangan Model Pembelajaran Penelitian
Hibah
45.000.000
Bilingual Preview Review dengan Bersaing DIKTI Seting Kooperatif GI pada Mata pelajaran Biologi Siswa SMA BI (Anggota Peneliti) 3
2010 Pengembangan Strategi Pembelajaran Penelitian
Hibah
24.500.000
Biologi Bilingual Berbantuan ICT PGBI Fakultas MIPA untuk
Sekolah
Rintisan
Menengah
Sekolah
Atas bertaraf
Internasional (Ketua Peneliti) 4
2011 Pengembangan Strategi Pembelajaran Penelitian
Hibah
25.000.000
Biologi Bilingual Berbantuan ICT PGBI Fakultas MIPA untuk
Sekolah
Rintisan
Menengah
Sekolah
Atas bertaraf
Internasional (Ketua Peneliti) 5
2011 Pengembangan Bahan Ajar Interaktif Penelitian
Hibah
80.000.000
Hibah
100.000.000
Berbasis Component Display Theory Institusional untuk Mata Kuliah
Pascasarjana
Desain Pembelajaran pada Program Undiksha Magister
Teknologi
Pembelajaran
Undiksha (Ketua Peneliti) 6
2012 Pengembangan
Perangkat Penelitian
Pembelajaran Mata Kuliah Landasan Institusional Pembelajaran, Desain Pembelajaran, Pascasarjana Media Pembelajaran Produksi, dan Undiksha
Evaluasi
Program
Pembelajaran
Berbasis E-learning (Ketua peneliti) 7
2012 Pengembangan Model-Model Student Hibah Penelitian Tim Centered
Learning
Meningkatkan
75.000.000
untuk Pascasarjana
Penalaran
dan
Karakter Siswa Sekolah Menengah Atas (Anggota Peneliti) 8
2012 Pengembangan Model Lingkungan Penelitian Kaya
Bahasa
Optimalisasi
dalam
Kemampuan
Strategis
Upaya Nasional
75.000.000
(Tema:
Literasi Pembangunan
Bahasa Inggris Siswa Sekolah Dasar Manusia dan Daya di Provinsi Bali (Anggota Peneliti) 9
Saing Bangsa)
2013 Pengembangan Model Lingkungan Penelitian Kaya
Bahasa
Optimalisasi
dalam
Kemampuan
Strategis
Upaya Nasional
97.000.000
(Tema:
Literasi Pembangunan
Bahasa Inggris Siswa Sekolah Dasar Manusia dan Daya di Provinsi Bali (Ketua Peneliti); Saing Tahun ke-2
Tahun ke-2 10
Bangsa);
2014 Studi Empirik Pengembangan Media Penelitian
Hibah
17.500.000
Pembelajaran Guru-guru SD, SMP, Institusional SMA, dan SMK di Provinsi Bali
Pascasarjana Undiksha
V. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat (dalam 5 tahun terakhir) No.
Tahun
Judul P2M
Pendanaan Sumber
1
2009 Memberikan pembinaan kepada siswa APBD
Jml (Rp)
Propinsi
peserta Olimpiade Sains SMP Bidang Bali Biologi Tingkat Provinsi Bali 2
2009 Memberikan pelatihan kepada guru APBD
Propinsi
Biologi sebagai Pembina Olimpiade Bali Sains SMP Bidang Biologi Tingkat Provinsi Bali 3
2010 Pelatihan
dan
Pendampingan Hibah
P2M
20.000.000
Pemanfaatan
TIK
untuk Pascasarjana
Mengembangkan Inovasi Pembelajaran Undiksha di
Sekolah
Dasar
dan
Menengah
Kabupaten Buleleng 4
2011 Pelatihan
Pengembangan
Media Hibah
P2M
23.000.000
P2M
30.000.000
Undiksha
38.000.000
Undiksha
38.500.000
Sederhana Berbasis ICT Bagi Guru- Pascasarjana guru SD se-Kecamatan Buleleng
5
2012 Pelatihan
Pengembangan
Undiksha
Desain Hibah
Pembelajaran Inovatif Bagi Guru-guru Pascasarjana SMP se Kecamatan Kubutambahan Undiksha Kabupaten Buleleng Dalam Rangka Mendukung Pelaksanaan KTSP 6
2014 P2M Desa Binaan:
DIPA
Memberdayakan Masyarakat melalui Kegiatan Ekonomi Kreatif dan Usaha Mandiri Berbasis Potensi Lokal di Desa Tembok, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng 7
2015 P2M Desa Binaan:
2014
DIPA
Memberdayakan Masyarakat melalui Kegiatan Ekonomi Kreatif dan Usaha Mandiri Berbasis Potensi Lokal di Desa Tembok, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng
2015
VI. Penulisan Karya Ilmiah A. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal No 1
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Volume/Nomor
2008 Pengaruh Pendekatan Pembelajaran Volume dalam
Seting
Kooperatif
STAD Nomor 2
terhadap Keterampilan Berpikir pada (ISSN Pembelajaran IPA SD 2
7109)
Nama Jurnal
2, Jurnal Penelitian dan Pengembangan 1979- Pendidikan Undiksha)
2009 Pengembangan Model Pembelajaran Jilid 42, Nomor Jurnal Bilingual Preview Review dengan 3 Seting Kooperatif GI pada Mata (ISSN pelajaran Biologi Siswa SMA BI
8250)
(Lemlit
dan
Pendidikan Pengajaran
0215- (LPTK Undiksha)
3
2010
Volume 4, Jurnal Penelitian dan Pengembangan Bahan Ajar Nomor 3 Pengembangan Berbasis Kearifan Lokal Untuk Mata (ISSN 1979- Pendidikan (Lemlit Pelajaran Sains SMP 7109)
Undiksha)
B. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah (tidak dipublikasikan) No. 1
Tahun
Judul Artikel Ilmiah
Nama Pertemuan Ilmiah
2009 Perancangan dan Pelaksanaan Penilaian Workshop Penulisan dan Analisis Proses dan Hasil Belajar Sesuai KTSP Butir
Soal
serta
Pengembangan
untuk Pengelolaan Rintisan Sekolah Format Penilaian RSKM bagi guruKategori Mandiri (RSKM) 2
guru SMA Negeri 1 Kubutambahan
2009 Inovasi Pembelajaran untuk Program Seminar Akademik dalam rangka Bilingual di Rintisan Sekolah Bertaraf SBB Jurdik Biologi untuk Guru-guru Internasional (RSBI)
3
SMP
2009 Konsepsi Program Pembelajaran dan Seminar Pendidikan dalam rangka Penilaian untuk Menunjang Pelaksanaan HUT SMPN 2 Sawan yang ke-25 KTSP (wujud pemenuhan standar proses sesuai Permendiknas 41/2007)
4
2009 Pedoman Dasar Pengembangan Bahan Workshop Pengembangan Bahan Ajar Ajar dan Media Pembelajaran
dan Media bagi Guru-guru SMPN 2 Dawan, Klungkung
5
2010 Pedoman Pengembangan Bahan Ajar Pelatihan Penyusunan Bahan Ajar Mata Pelajaran IPA SMP untuk RSBI
bagi Guru-guru IPA SMPN 1 Gianyar (9 Jan 2010)
6
2010 Inovasi Pembelajaran Sains Melalui Pelatihan Guru-guru IPA SMP sePermainan
Bali dalam rangka HUT HMJ Pendidikan
Kimia
”VISVITALIS” XVI (17 April 2010) 7
2011 Integrasi Nilai-nilai Karakter Bangsa
Seminar Nasional Pendidikan dan
ke dalam Silabus dan RPP Mata Pembelajaran Pelajaran Biologi SMA
MIPA
MIPA,
Undiksha
Pengembangan
Fakultas (Tema: Pendidikan
Karakter Menuju bangsa yang Mandiri melalui Penelitian dan pendidikan MIPA) 29 Oktober
2011 8
2012 Mendesain
Pembelajaran
dengan Seminar
Nasional
Pendidikan
Menggunakan E-learning: suatu kajian Teknik Informatika. teoretik 9
2013 Rekonstruksi Pelaksanaan
Undiksha, 22 September 2012 Perancangan Penilaian
Dan Seminar Nasional Fakultas MIPA
Pembelajaran Undiksha
Sains Dalam Implementasi Kurikulum Mutu 2013
(Tema:
MIPA
MIPA
Peningkatan
dan
untuk
Pendidikan Mendukung
Implementasi Kurikulum 2013), 30 Nov 2013 10
2014 Biodiversitas
Bryophyta
Dan Seminar
Nasional
Biodiversity
Pteridophyta Yang Teridentifikasi Pada Fakultas Sains dan Teknologi, Wisata Alam Air Terjun Gitgit Buleleng Universitas Airlangga; Bali Tahun 2011-2014
6 September 2014
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
Singaraja, 25 Oktober 2015 6 Anggota,
Dr. I Wayan Sukra Warpala, S.Pd., M.Sc NIP. 196710131994031001
BIODATA ANGGOTA 3 (MAHASISWA)
1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ni Putu Panca Dewi Savitri P 1313021043 Pendidikan Fisika / MIPA Dawan, 22 Juni 1995 Dsn. Pasekan, Dawan, Klungkung 085739933132 [email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: •
Koordinator Bidang (Korbid) I (Penalaran dan Keilmuawan) HMJ Pendidikan Fisika Masa Bakti 2014-2015
•
Ketua Pusat Informasi dan Konseling Mahasiswa (PIK-M) Yowana Dharma Satya (YDS) UNDIKSHA (2013-sekarang)
•
Anggota Bidang II UKM Persma VISI UNDIKSHA Masa Bakti 2014-2015
•
Anggota Bidang Olimpiade Pokja Penalaran FMIPA Masa Bakti 2014-2015
•
Sekretaris Bidang III POKJAKIM UNDIKSHA Masa Bakti 2013-2014
•
Sekretaris Bidang III UKM Persma VISI UNDIKSHA Masa Bakti 2013-2014
•
Juara 1 OSN Pertamina Bidang Fisika Tingkat Provinsi Tahun 2015
•
Juara 1 Lomba Penulisan Opini Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2015
•
Juara 1 Debat Mahasiswa Lingkungan Hidup Jurusan UNDIKSHA Tahun 2015
•
Juara 3 Mawapres FMIPA UNDIKSHA Tahun 2015
•
Pemateri PKM dalam Workshop PKM FEB Universitas Udayana Tahun 2015
•
Pemateri PIK (PUP dan Bahaya NARKOBA) dalam serangkaian OKK UNDIKSHA Tahun 2015
•
PKM-K didanai DIKTI Tahun Pengajuan 2014
•
Juara 2 Jambore Nasional PIK Bandung Tahun 2014
•
Juara 1 Lomba Mininewspaper UNDIKSHA Tahun 2014
•
Runner Up 1 Truni KMHD UNDIKSHA Tahun 2014
•
Finalis PIMNAS 28 UNDIP Semarang Tahun 2014
•
Finalis Putra-Putri UNDIKSHA Tahun 2014
•
Finalis OSN Pertamina Tingkat Provinsi Tahun 2014
•
Pemateri PIK (Narkoba dan HIV/AIDS) dalam serangkaian OKK UNDIKSHA Tahun 2014
•
PKM-K didanai DIKTI Tahun Pengajuan 2013
•
Juara 2 PKM Hibah Kategori Junior Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2013
•
PKM-K Terbaik Kategori Junior Tingkat Mahasiswa se-UNDIKSHA Tahun 2013
•
Juara 1 Lomba Majalah Kampus UNDIKSHA Tahun 2013
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 4 (MAHASISWA)
1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ketut Agus Asta Putra L 1313021032 Pendidikan Fisika / MIPA Joanyar, 30 Agustus 1994 Dusun kajanan, Desa Joanyar 081915662495 [email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: Anggota HMJ Pendidikan Fisika Pemain Liga MIPA 2014 Finalis OSN Pertamina 2013 Tingkat Provinsi Anggota P2M Sosialisasi Dan Pelatihan Perancangan Alat Praktikum Fisika (IPA) Dengan PDL System Dan Instrumen Penilaian Kinerja Ilmiah Guru-Guru IPA SMP Kecamatan Seririt Tahun 2015 Finalis OSN Pertamina 2015 Tingkat Provinsi
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
BIODATA ANGGOTA 5 (MAHASISWA) 1. IDENTITAS 1. 2. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap Jenis Kelamin NIM Jurusan / Fakultas Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah
8. 9.
Nomor Telpon/Fax/HP Alamat e-mail
Ni Komang Sophize Yustitie Perempuan 1513021041 Pendidikan Fisika / MIPA Gianyar, 30 April 1997 Banjar Kubur, Desa Ketewel, Kecamatan Sukawati, Kabupaten Gianyar 081339579014 [email protected]
Pengalaman Penelitian/Pengabdian/Prestasi: Anggota HMJ Pendidikan Fisika Undiksha Anggota Persma VISI Undiksha Peserta OSN PERTAMINA Propinsi Tahun 2015
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.
6
LAMPIRAN 2
PETA LOKASI P2M S UNDIKSHA
LOKASI P2M
U
Kec. Banjar SINGARAJA
+ 18 Km
Lokasi P2M secara geografis terletak tidak jauh dari jantung kota Singaraja dimana Undiksha sebagai lembaga mitra berada, kurang lebih 18 Km ke arah barat dari Kota Singaraja. Lokasi yang begitu potensial sebagai tempat pelaksanaan P2M dengan posisi yang strategis dan sarana yang memadai serta sebaran masyarakat yang heterogen. Lokasi pelatihan berada disekitar kota Kecamatan dengan arus transportasi yang lancar sehingga akses untuk pelatihan dan pengembangannya bisa berjalan dan berkesinambungan dengan baik.
LAMPIRAN 3
RINCIAN BIAYA (RAB) / JUSTIFIKASI ANGGARAN
No
Jenis Anggaran
Jumlah Biaya (Rp)
1
Honorarium
2.250.000,-
2
Bahan Habis Pakai (ATK)
4.100.000,-
3
Transportasi + Konsumsi
5.000.000,-
4
Penyusunan Proposal
1.150.000,-
Total
12.500.000,(dua belas juta lima ratus ribu rupiah)
Dengan Rincian: 1. Honorarium No
Rincian Kegiatan/Bahan
Volume/Jumlah
Jumlah Biaya (Rp)
1
Honor Ketua
1 Orang
750.000,-
2
Honor Anggota Dosen
2 Orang
1.000.000,-
3
Honor Anggota Mahasiswa
2 Orang
500.000,-
Sub Total Biaya
2. 250.000,-
2. Bahan Habis Pakai / ATK No 1
Rincian Kegiatan/Bahan Beli Kertas A4 HVS 70 Gr
Volume/Jumlah 4 rim
Jumlah Biaya (Rp) 140.000,-
2
Beli Kertas F4 HVS 70 Gr
4 rim
160.000,-
3
Pulpen
1 lusin
125.000,-
5
Memory Handycam
1 buah
300.000,-
6
Sewa Handycam
1 buah
250.000,-
7
Sewa Wireless
1 buah
200.000,-
8
Flash disk
3 buah
300.000,-
9
Modul Materi Olimpiade dan Soal Sub Total Biaya
75 paket
2.625.000,4.100.000,-
3. Transportasi + Konsumsi No 1
3 4
Jenis Aktivitas/Perjalanan Transportasi ke Kantor Desa Banjar Transportasi Identifikasi masalah dan data awal ke lapangan Transportasi Pelaksanaan P2M Konsumsi minum dan snack
5
Konsumsi Makan
70
1
840.000,-
6
Transportasi Peserta
70
1
1.050.000,-
2
Jml Orang
Volume
2
1
150.000,-
3
2
900.000,-
5
4
1.500.000,-
70
1
560.000,-
Sub Total Biaya
Jumlah Biaya (Rp)
5.000.000,-
4. Penyusunan Proposal dan Pelaporan Hasil No 1
Jenis Kegiatan/Aktivitas Program Penggandaan + Penjilidan Proposal
Jumlah Biaya (Rp) 350.000,-
2
Penggandaan Surat-Surat
3
Penggandaan Laporan Kemajuan dan SPJ
250.000,-
4
Penggandaan + Penjilidan Laporan
500.000,-
50.000,-
1.150.000,Total Anggaran Kegiatan P2M yang Diusulkan adalah: Rp. 12.500.000,(dua belas juta lima ratus ribu rupiah)
LAMPIRAN 4 DAFTAR HADIR PESERTA P2M
LAMPIRAN 5
FOTO-FOTO KEGIATAN PELAKSANAAN P2M
Kegiatan P2M yang dilaksanakan di kantor UPP (Unit Pelaksana Pendidikan) Kecamatan Banjar, dihadiri dan dibuka langsung oleh Ketua UPP Kecamatan Banjar (Bapak Made Sutama) bersama dengan beberapa stafnya. Kepala Sekolah SD di Banjar dan peserta kegiatan Bapak/Ibu Guru SD di Kecamatan Banjar yang berjumlah 38 orang. Kegiatan berlangsung mulai pukul 09.00 Wita sampai pukul 12.30 Wita dan berjalan dengan baik dan lancar. Semua peserta P2M nampak antusias dan bersemangat serta memberikan pesan dan kesannya untuk senantiasa melaksanakan kegiatan sejenis secara kontinu dan berkesinambungan
LAMPIRAN 6
PRODUK P2M (MATERI, KISI-KISI DAN SOAL)
TERLAMPIR
MATERI BIDANG FISIKA
Oleh: PUTU ARTAWAN,S.Pd.,M.Si BERSAMA PESERTA P2M GURU IPA SD KECAMATAN BANJAR
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA, FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
GETARAN, GELOMBANG, DAN OPTIK Getaran Gelombang Optik KELISTRIKAN Listrik Statis Listrik Dinamis KEMAGNETAN Benda Bersifat Magnetik Dan Non Magnetik Pemanfaatan Elektromagnetik
ASESMEN
Getaran dan Gelombang 1. Pendahuluan Di sekitar kita banyak benda-- benda yang dapat bergetar, misalnya bedug setelah ditabuh akan bergetar. Getaran bedug sampai ke telinga manusia merambat berbentuk gelombang. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat dalam ruang hampa udara. Getaran, gelombang, dan cahaya merupakan gejala-- gejala alam yang sangat dekat dengan kehidupan sehari- hari.Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkan mampu memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari-- hari. Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat: menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapat memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari- hari 2. Materi
Getaran Getaran atau osilasi adalah gerakan benda yang berulang-- ulang secara teratur, bolak-- balik, melewati lintasan yang sama. Gerakan tersebut berlangsung secara periodik. Bentuk paling sederhana gerak periodik ditunjukkan oleh benda yang bergetar di ujung pegas. Pada gambar 1, jika benda ditarik pada posisi 2 dan dilepaskan, maka akan bergerak naik dan turun di sekitar titik kesetimbangan. 1.
G e t a r a n pada Pegas
Hukum Hooke 1
1
1
2
3
Gambar 1. Getaran partikel pada sebuah pegas. Satu getaran lengkap (penuh) telah terjadi jika benda telah bergerak melalui posisi 2-1-- 3-- 1-- 2 atau telah menempuh 1-- 2-- 1-- 3-- 1, yaitu ketika benda ada pada posisi semula dan sedang bergerak dalam arahnya semula. 2. Ayunan Sederhana Sistem yang terdiri dari sebuah benda yang diikat ayunan sederhana.
1
pada ujung tali, disebut
ANALISIS VEKTOR
Gambar 2. Pendulum sederhana Periode ayunan sederhana dapat ditemukan dengan menggunakan persamaan periode untuk ayunan pegas dengan k kita ganti mg/L. m T = mg / L 2π T = 2π
L …………………………………… g
(1)
Dan frekuensinya f =
1 1 = T 2π
g ……………………………… L
2
(2)
Gelombang a. Gelombang pada Tali Jika kita mengikatkan tali pada tiang dan kemudian kita sentakan tangan kita yang memegang tali ke atas 30 cm. Kemudian kembali ke posisi semula. Apa yang terjadi? Gambar 3 menunjukkan bahwa sentakan atau gangguan yang kita berikan menjalar ke kanan. Gangguan tunggal yang tidak terulang lagi disebut gelombang.
Solusi Persamaan Gelombang
Gambar 3. Gangguan yang dirambatkan tali b. Gelombang Permukan Air Ambilah sebuah ember dan isilah air sampai kira-- kira 2/3 nya. Masukkan jari telunjuk ke dalam air dan dengan cepat tariklah. Perhatikan apa yang terjadi? Terjadi gelombang berupa lingkaran-- lingkaran yang makin menjauh dari jari sebagai pusatnya. Apakah medium atau zat antara ikut menjalar dalam gelombang? Tempatkanlah gabus pada gelombang permukaan air yang telah kita buat. Apakah gabus ikut menjalar (menjauh dari titik pusat?) Gabus hanya naik turun dan tidak ikut menjalar. Jelaslah bahwa : dalam peristiwa menjalarnya gelombang, hanya gangguan atau getaran yang menjalar sedang medium atau zat antaranya tidak ikut menjalar Apakah yang dibawa oleh gelombang sewaktu menjalar? Kalau kita memperhatikan gelombang air laut (ombak) maka gelombang tersebut mampu menghancurkan sebuah kapal atau apa saja yang menghalanginya. Ini menunjukkan bahwa ada energi yang dibawa oleh ombak. Selama menjalar dari satu tempat ke tempat lainnya gelombang memindahkan energi. Dari manakah energi yang dimiliki gelombang? Dalam gelombang pegas, energi berasal dari energi potensial yang dimiliki pegas saat diberi simpangan (digetarkan). Pada gelombang air laut (ombak), energi itu berasal dari hembusan angin di atas permukaan laut. c. Gelombang Transversal dan Longitudinal Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus pada arah penjalarannya. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan arah penjalarannya. 1) Gelombang Transversal Kita tinjau kembali gelombang pada tali di atas. Kita memberi getaran dalam arah vertical (naik dan turun) tetapi arah penjalaran gelombang mendatar 3
atau horizontal ke kanan. Jadi arah getar tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang. Gelombang yang arah getarnya tegak lurus pada arah penjalarannya disebut gelombang transversal.
4
Gelombang permukaan air, arah getarannya vertikal (jari kita naik dan turun) tetapi arah penjalaran gelombang mendatar yakni makin menjauh dari jari kita. Gelombang inipun tergolong gelombang transversal karena arah getannya tegak lurus pada arah rambatnya.
Gambar 5. Gelombang Transversal 2) Gelombang Longitudinal Letakkan slinki di lantai, gerakkan ujung slinki maju mundur. Apa yang terjadi? Akan terjagi rapatan dan renggangan yang menjalar maju-- mundur. Kita memberikan gerakan horizontal maju mundur dan arah penjalaran gelombang juga horizontal (maju mundur). Arah getar searah dengan arah penjalaran gelombang. Gelombang yang arah getarnya searah dengan arah penjalarannya disebut gelombang longitudinal.
Gambar 6. Gelombang Longitudinal Panjang gelombang ( λ ) adalah jarak antara dua rapatan atau dua renggangan yang berurutan. Sedangkan jarak antara rapatan dan renggangan yang berturutan adalah seengah panjang gelombang ½ λ . 5
d. Hubungan antara cepat rambat, frekuensi, dan panjang gelombang. a) Periode atau Waktu Getar Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang. . Periode diberi lambang T, dan satuannya dalam SI adalah detik. b) Frekuensi Frekuensi adalah banyak gelombang yang terjadi dalam satu detik. Frekuensi diberi lambang f dan satuannya dalam sistem SI adalah hertz (Hz). Hubungan frekuensi dan periode yaitu : 1 1 atau T = f = f T Gelombang menjalar dengan kecepatan tertentu, disebut cepat rambat. Bagaimanakah hubungan antara cepat rambat gelombang, panjang gelombang dan frekuensi ? Dari rumus gerak didapatkan hubungan rumus : jarak kecepa tan = waktu Bila kita tentukan jarak = panjang gelombang, dan waktu = periode maka cepatrambat =
panjang gelombang periode
diperoleh :
v=
λ T
Karena f =
Kinematika Gerak …………………………………………….... (3) 1 1 atau T = , maka kita dapat hubungan T T λ v= T 1 v=λ T v v = λ. f atau λ = f
Dengan :
λ T f v
Dalam
= panjang gelombang (m) = Periode (detik) = frekuensi (Hz) = cepat rambat (m/dt)
5 5
Contoh soal
Cepat rambat gelombang yang berfrekuensi 300 Hz ialah 75 m/dt. Berapakah panjang gelombangnya?
Jawab : Frekuensi = f = 300 Hz Cepat rambat = v = 75 m/dt Gunakan hubungan v, λ dan f di dapat : v λ= f 75 m / dt λ= 300 Hz 1 λ = m = 25 cm 4
6 6
Gelombang Bunyi Bunyi adalah salah satu contoh gelombang longitudinal, dalam perambatannya gelombang bunyi berbentuk rapatan dan renggangan yang dibentuk oleh partikel-- partikel perantara bunyi. Apabila gelombang bunyi merambat di udara perantaranya adalah partikel-- partikel udara. Gelombang bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa udara karena dalam ruang hampa udara tidak partikel-- partikel udara. Bunyi yang merambat melalui medium yang berbeda memiliki cepat rambat bunyi yang berbeda pula. Cepat rambat bunyi bergantung pada suhu dan medium yang dilaluinya. Di udara pada suhu C dan tekanan 1 atm, cepat rambat bunyi sebesar 331 m/s. Cepat rambat bunyi di udara akan bertambah 0,60 m/s untuk tiap kenaikan suhu C. Contohnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu C adalah 340 m/s. Dalam zat padat, cepat rambat bunyi bergantung pada kekakuan zat padat. Semakin kaku suatu zat, semakin cepat gelombang bunyi yang melewatinya. Cepat rambat bunyi dalam berbagai medium ditunjukkan dalam tabel 1 berikut. Tabel 1 cepat rambat bunyi dalam berbagai medium ( 1 atm, Medium Cepat rambat bunyi (m/s) Udara 340 o 331 Udara (0 C ) Helium 1.005 Hidrogen 1.300 Air 1.440 Air laut 1.560 Besi 5.000 Gelas 4.500 Plastik 2.680 Alumunium 5.100 Kayu keras 4.000
7 7
C )
Sejumlah faktor yang mempengaruhi kecepatan bunyi di dalam suatu gas a) Efek tekanan Suatu perubahan dalam tekanan akan diikuti dengan peruabahan rapat-- massa. Kecepatan tidak bergantung pada tekanan selama suhu gas tetap konstan. b) Efek suhu Kecepatan bunyi bertambah dengan pertambahan suhu. Ia berbanding lurus dengan akar suhu absolut. c) Efek berat molekul Untuk bermacam gas, yang jumlah atom per molekulnya sama, kemudian suhu dan tekanannya sama, maka kecepatan bunyi di dalam gas berbanding terbalik dengan akar dari berat molekul. d) Efek kelembaban Efek adanya uap air akan mengakibatkan menurunnya sedikit harga rapat massa udara. Jadi, kecepatan bunyi di udara lembab akan lebih besar dari pada kecepatan bunyi di udara kering dalam keadaan suhunya sama. e) Efek frekuensi Kecepatan bunyi yang didengar oleh telinga manusia tidak bergantung pada frekuensi gelombangnya. f) Efek amplitudo Untuk amplitudo kecil, kecepatan bunyi tidak bergantung pada amplitudo tetapi gelombang bunyi dengan amplitudo besar akan merambat dengan kecepatan yang bergantung pada dan bertambah dengan amplitudo, yang secara bertahap akan mengecil sampai ke batas harga normalnya. Cepat rambat gelombang bunyi dalam medium sama dengan cepat rambat gelombang longitudinal. Jika udara dianggap sebagai gas ideal , capat rambat bunyi di udara dapat dihitung dengan rumus:
Dengan adalah tetapan Laplace, P adalah tekanan udara, dan adalah massa jenisnya. Tetapan laplace merupakan rasio antara kalor jenis zat pada tekanan tetap dan kalor jenis zat pada volume tetap . Dalam gas ideal berlaku persamaan PV = nRT, dengan V adalah volume gas, n adalah jumlah mol gas, R adalah tetapan umum gas (R = 8,314 J/mol.K), dan T adalah suhu mutlak. Jika massa total gas nM (massa molekul relative M dikalikan jumlah mol n ), maka berlaku
B. Optik 8 8
1. Hakekat cahaya
Cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal karena arah rambatnya tegak lurus arah getarnya.
Gambar 7. Kuat medan listrik dan medan magnet pada gelombang elektromagnet E dan B saling tegal lurus (Giancoli, 2001 : 223)
a. Sifat -- Sifat Cahaya : 1) Cahaya Merambat Lurus 2) Cahaya dapat di pantulkan 3) Cahaya dapat di biaskan 4) Cahaya dapat berinterferensi 5) Cahaya dapat mengalami defraksi 6) Cahaya dapat mengalami polarisasi
Gambar 8. Hukum Snellius Pemantulan cahaya mengikuti hukum pemantulan: (1) sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar, dan (2) sudut datang sama dengan sudut pantul.
9 9
b. Jenis – jenis pemantulan cahaya
b
a
Gambar 9 (a).Pemantulan teratur, (b).Pemantulan Baur
Pemantulan cahaya pada permukaan benda yang tidak rata/teratur menghasilkan pemantulan baur, cahaya menyebar ke segala arah. Pemantulan cahaya pada permukaan rata menghasilkan pemantulan teratur.
2. Cermin a. Cermin Datar
Cermin Datar
A
S
S’
A’ h
h’
N B
B’ Gambar 10. Pembentukan bayangan pada cermin datar
N
Sifat : a. Benda riil bila berada di depan cermin terbentuk bayangan maya b. Ukuran (besar,tinggi,jarak) bayangan benda = ukuran (besar, tinggi, dan jarak) benda. c. Jika dua buah cermin datar membentuk sudut α , 360 maka jumlah bayangan yang dibentuk adalah n = −1 α 1 0
b. Cermin Lengkung (Sferis) 1) Cermin Cekung Sinar-- sinar istimewa pada cermin cekung
Gambar 11. Sinar-- sinar istimewa pada cermin cekung
2) Cermin Cembung Sinar-- sinar istimewa pada cermin cembung
Gambar 12. Sinar-- sinar istimewa pada cermin cembung Rumus : 1 1 2 + = s s' R panjang fokus (f) f =
…………………………………………… (4) 1 R; 2
1 1
1 1 1 + = s s' f
…………………………………………… (5)
y' s' =− . …………………… (6) y s Perbesaran negatif terjadi jika s dan s’ keduanya positif, menunjukkan bahwa bayangan tersebut terbalik perbesaran lateral : m =
yang
3. Pembiasan Cahaya Cahaya dapat mengalami pembiasan. Pembiasan cahaya terjadi bila cahaya melewati batas dua medium yang berbeda kerapatannya (misalnya udara dengan air), ditandai dengan pembelokan cahaya pada bidang batas tersebut. Hukum pembiasan cahaya (Hukum Snellius) yaitu a. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar. b. Perbandingan sinus sudut datang (θi) dan sinus sudut bias (θr) merupakan bilangan konstan. Secara matematis dapat dinyatakan : Sinθ i n2 .....................….(7) = Sinθ r n1
Garis normal Sinar datang Sudut datang Bidang batas Siudut bias
Sinar bias
Gambar 13. Diagram hukum pembiasan cahaya 4. Lensa Ada 2 jenis lensa yakni : lensa cembung dan lensa cekung. Ciri-- ciri suatu lensa cembung a). bagian tengah lensa lebih tebal dibandingkan bagian tepinya. b). bersifat mengumpulkan sinar. c). titik fokusnya bernilai positif. 1 1
1 1
Sementara ciri-- ciri lensa cekung : a). bagian tengah lensa lebih tipis dibandingkan bagian tepinya. b). bersifat menyebarkan sinar. c). titik fokusnya bernilai negatif. a. Lensa cembung :
(1) (4)
(2)
Gambar 14. macam-- macam bentuk lensa cembung
2 2
(3)
Keterangan gambar:
lensa (1) cembung-- cembung(bi-- convex), lensa (2) disebut lensa cembung-- datar(convex-- plano), lensa (3) disebut lensa datar-- cembung(plano-- convex), lensa (4) disebut lensa cembung-- cekung (convex-- concave). b. Lensa cekung :
(1)
(2)
(3)
Gambar 15. macam-- macam bentuk lensa cekung Keterangan gambar: Lensa (1) cekung-- cekung(bi-- concave), Lensa (2) cekung-- datar(concave-- plano), Lensa (3) datar-- cekung(plano-- concave) Lensa(4) cekung-- cembung(concave-- convex )
5. Bagian-- Bagian Lensa
Gambar 16. Bagian-- bagian dari suatu lensa cembung- cembung Bagian-bagian suatu lensa :
V : pusat lensa (vertex). R1 : radius kelengkungan permukaan 1. R2 : radius kelengkungan permukaan 2. C1 : pusat kelengkungan permukaan 1. C2 : pusat kelengkungan permukaan 2. 3 3
(4)
F1 : titik fokus 1. F2 : titik fokus 2.
6. Aturan dalam menentukan besarnya radius kelengkungan Diasumsikan bahwa sinar datang dari arah kiri: a. Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kanan vertex memiliki R positif. b. Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kiri vertex memiliki R negatif. c. Permukaan datar memiliki R tak berhingga.
Gambar 17. Lensa cembung-- datar memiliki R1 negatif dan R2 positif 7. Sifat-- Sifat Lensa Cembung Lensa cembung bersifat mengumpulkan sinar. Lensa cembung memiliki sifat-- sifat sebagai berikut : a. Sinar-- sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa cembung melewati titik fokus. b. Sinar-- sinar yang datang dari titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu utama. c. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalami pembiasan. Sifat-- sifat di atas berlaku hanya bagi lensa tipis dan sinar-- sinar merupakan sinar paralax. Perhatikan gambar-- gambar di bawah ini :
4 4
Gambar 18. Sinar-- sinar sejajar sumbu utama dibiaskan lensa cembung melewati titik fokus
Gambar 19. Sinar-- sinar yang berasal dari titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama
Gambar 20. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) akan diteruskan tanpa dibiaskan. 8. Titik Fokus Lensa Cembung Titik fokus lensa cembung dapat ditentukan dengan suatu rumus yang disebut rumus pembuat lensa (lens maker equation) seperti tertulis di bawah ini : 5 5
Keterangan :
1 1 1 = (n − 1)( − ) ....................................... (8) f R1 R2 f = jarak titik fokus lensa cembung. n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa. R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.
9. Kekuatan Lensa Cembung Kekuatan lensa adalah besarnya ukuran suatu lensa membelokkan sinar yang datang padanya. Perhatikan gambar 21:
6 6
7 7
Gambar 21. Arah jalannya sinar dalam lensa cembung
8 8
9 9
10. Rumus Kekuatan Lensa Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak titik fokus) adalah : 1 ……………………………………… (9) P= f f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri. Kekuatan lensa berbanding terbalik dengan jarak titik fokusnya. Rumus di atas hanya berlaku bila satuan f dinyatakan dalam m. 11. Sifat-- Sifat Lensa Cekung
Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar, dan memiliki sifat-- sifat sebagai berikut : a. Sinar-- sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa cekung seolah-- olah berasal dari titik fokus. b. Sinar-- sinar yang menuju titik fokus dibiaskan oleh lensa cekung sejajar sumbu utama. c. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalami pembiasan.
a). Titik Fokus Lensa Cekung 1 0
Titik fokus lensa cekung dapat ditentukan dengan suatu rumus yang disebut rumus pembuat lensa (lens maker equation) seperti tertulis di bawah ini :
di mana :
f = jarak titik fokus lensa cekung. n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa. R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.
Cara menentukan nilai R1 dan R2 apakah positif atau negatif dapat dilihat pada aturan lensa. Berapapun nilai R1 dan R2 titik fokus dari lensa cekung selalu negatif. b). Kekuatan Lensa Cekung Kekuatan lensa adalah besarnya ukuran suatu lensa membelokkan sinar yang datang padanya. Dengan demikian semakin besar kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan semakin besar. Sebaliknya semakin kecil kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan semakin kecil. Lensa dengan kekuatan yang besar bukan berarti akan menghasilkan bayangan dengan perbesaran yang lebih besar dibandingkan lensa dengan kekuatan kecil. Kekuatan di sini adalah ukuran besarnya sudut bias yang dihasilkan oleh lensa. Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak titik fokus) adalah:
Keterangan:
f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri.
Setelah anda melihat gambar-- gambar di atas atau setelah mencoba percobaan (3) pada simulasi 2 maka tampak jelas bahwa kekuatan lensa berbanding terbalik dengan jarak titik fokusnya. Rumus di atas hanya berlaku bila satuan f dinyatakan dalam m. c). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa Tipis (Lensa Cembung) Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cembung dapat diperoleh dengan bantuan rumus lensa tipis (thin lens formula) :
1 1
…………………….
(10)
Keterangan: s = jarak obyek s' = jarak bayangan f = jarak titik fokus (selalu bernilai positif untuk lensa cembung). Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus : ………………………… (11) Keterangan: m = perbesaran. Rumus-- rumus di atas hanya berlaku untuk lensa tipis dan sinar-- sinar paralax. s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positif artinya bayangan adalah nyata, sementara negatif artinya bayangan adalah maya. Perbesaran (m) dapat bernilai positif atau negatif. m bernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bila bayangan terbalik. d). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa Tipis (Lensa Cekung) Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cekung dapat diperoleh dengan bantuan rumus lensa tipis :
Keterangan: s = jarak obyek s' = jarak bayangan f = jarak titik fokus (selalu bernilai negatif untuk lensa cekung). Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus :
1 2
Rumus-- rumus di atas hanya berlaku untuk lensa tipis dan sinar-- sinar paralax. Untuk menentukan apakah s dan s' bernilai positif atau negatif coba lihat aturan lensa. s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positif artinya bayangan adalah nyata, sementara negatif artinya bayangan adalah maya. Perbesaran (m) dapat bernilai positif atau negatif. m bernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bila bayangan terbalik. e). Bayangan Nyata dan Maya. Bayangan nyata terbentuk dari pertemuan sinar-- sinar utama yang nyata. Bayangan maya terbentuk dari pertemuan sinar-- sinar utama yang maya. Perhatikan contoh-- contoh di bawah ini :
Gambar 26. Pertemuan sinar-- sinar utama yang nyata menghasilkan bayangan nyata.
Gambar 27. Pertemuan sinar-- sinar utama yang maya menghasilkan bayangan maya Pada gambar 25 nampak dengan jelas bahwa sinar-- sinar utama setelah dibiaskan oleh lensa cembung saling bertemu pada suatu titik yang merupakan lokasi dari bayangan. Karena sinar-- sinar utama merupakan sinar-- sinar yang nyata maka bayangan yang terbentuk merupakan bayangan nyata. Kita bandingkan sekarang dengan gambar 26. Sinar-- sinar utama setelah dibiaskan oleh lensa cembung tidak saling bertemu karena ketiganya menyebar. Tetapi bila kita tarik perpanjangan dari masing-- masing sinar pada bagian kiri lensa akan kita dapatkan titik temu yang merupakan 1 3
lokasi dari bayangan. Karena titik pertemuan ini merupakan pertemuan tiga sinar yang maya (hanya perpanjangan dari sinar yang sesungguhnya) maka bayangan yang terbentuk adalah bayangan maya. Dalam kenyataan sehari-- hari bayangan nyata adalah bayangan yang dapat ditangkap (diproyeksikan) oleh suatu media (layar). Sementara bayangan maya adalah bayangan yang tidak dapat ditangkap oleh suatu media.
Latihan 1.
2.
Gambarkan terbentuknya bayangan dari sebuah benda berbentuk anak panah yang terletak 4 cm di depan cermin datar. Jelaskan siat-- sifat bayanganya ! Lukiskan sinar pantul yang datang seperti pada gambar di bawah ini
3. Sebuah benda berjarak 10 cm di depan cermin cekung yang memiliki fokus 15 cm.
Dimanakah letak bayangannya dan berapa perbesarannya?
4. Gambar di bawah ini adalah gambar peristiwa pembiasan cahaya yang datang dari medium udara ( n=1) ke medium air (n=4/3). Diantara gambar A dan gambar B, mana yang benar? Jelaskan. 1 4
.
5. Sebuah benda terletak pada jarak 30 cm dari lensa cembung yang jarak fokusnya 15 cm. Lukiskan terbentuknya bayangan, kemudian tentukan berapa jarak dan perbesan bayangannya.
1 5
Kelistrikan 1. Pendahuluan IPA diperlukan dalam kehidupan sehari-- hari untuk memenuhi kebutuhan manusia melalui pemecahan masalah-- masalah yang dapat diidentifikasikan, salah satunya adalah masalah kelistrikan. Dalam persoalan kelistrikan banyak masalah-- masalah yang harus disampaikan kepada siswa agar mereka dapat memahami konsep tentang kelistrikan dan mampu memecahkan masalah yang berkaitan dengan kelistrikan tersebut.
2. Listrik Statik a. Pengertian Muatan Listrik Muatan listrik hanya dimiliki oleh proton yang bermuatan listrik positif dan elektron yang bermuatan listrik negatif. Besarnya muatan positif yang dimiliki proton sama dengan besarnya muatan negatif yang dimiliki elektron. Oleh karena pada inti atom terdiri dari proton dan neutron sedangkan neutron tidak bermuatan (netral), maka pada inti atom diwarnai oleh muatan proton akibatnya inti atom bermuatan positif. Kalau suatu atom mempunyai jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatifnya, atom tersebut dikatakan atom netral. Keadaan tersebut menyebabkan kebanyakan benda juga bersifat netral, misalnya atom karbon yang netral karena mempunyai enam proton dan enam elektron. Benda-benda yang mempunyai atom karbon adalah matahari, batubara, berlian, polimer dan makanan. Suatu benda dikatakan bermuatan listrik apabila mempunyai kelebihan atau kekurangan elektron dalam atomnya. Benda yang kelebihan elektron dikatakan sebagai benda bermuatan negatif dan yang kekurangan elektron akan menjadi benda bermuatan positif. Dalam Satuan Internasional (SI) muatan listrik adalah coulomb di singkat C. Satu coulomb sama dengan muatan total yang dimiliki oleh 6,24 x 1018 buah elektron atau 6,24 x 1018 buah proton. Jadi besarnya muatan satu elektron ialah – 1,6 x 10-- 19 C dan untuk muatan proton ialah + 1,6 x 10-- 19 C. Elektron yang mengelilingi inti atom dapat bergerak meninggalkan atom untuk bergabung dengan atom lain. Dengan demikian sebuah atom yang semula netral akibat ditinggalkan elektronnya, maka atom tersebut akan bermuatan positif, demikian pula sebaliknya sebuah atom yang semula netral karena memperoleh tambahan elektron maka atom tersebut akan bermuatan negatif. Kenapa atom cenderung kehilangan atau kelebihan elektron? Hal tersebut karena proton terikat sangat kuat di dalam inti atom akibat adanya gaya inti atom. Inilah yang mendasari pembahasan tentang kelistrikan selalu mengacu pada persoalan kehilangan atau kelebihan elektron dari pada kehilangan atau kelebihan proton. Hal lain yang perlu diingat bahwa atom yang bermuatan listrik disebut juga ion. Ion ada dua macam
2 1
yaitu ion positif yang berarti atom yang bermuatan positif dan ion negatif adalah atom yang bermuatan negatif. b. Konduktor dan Isolator. Sebuah benda ada yang mempunyai kemampuan dapat menghantarkan listrik dan ada pula benda yang tidak mempunyai kemampuan menghantarkan listrik. Benda yang mempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebut konduktor (penghantar), artinya benda yang mengandung pembawa muatan sehingga partikel-partikel bermuatan dapat bergerak bebas. Dalam pelajaran termodinamika konduktor dikatakan sebagai zat yang mempunyai daya hantar kalor (panas) yang baik. Contoh dalam kehidupan sehari-- hari benda yang bersifat konduktor dapat ditemui pada semua jenis logam dan larutan garam. Sedangkan benda yang tidak mempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebut isolator (penghambat), artinya bahwa benda tersebut tidak mengandung pembawa muatan. Contoh dalam kehidupan sehari- hari isolator adalah udara kering, gelas, plastik dan karet. Pada pelajaran termodinamika isolator adalah zat yang mempunyai daya hantar kalor yang buruk. Perlu diketahui pula bahwa selain logam dan larutan garam yang dapat berfungsi sebagai konduktor, bagian tubuh manusia dan air juga berfungsi sebagai konduktor listrik yang baik (air mengandung ion), karena 70% tubuh terdiri dari air. Ketika bagian tubuh terkena aliran listrik secara langsung, ia akan mengalir melalui tubuh. c. Memberi Muatan Listrik. Seperti dijelaskan sebelumnya, benda akan bermuatan listrik jika kekurangan atau kelebihan elektron. Keadaan ini menunjukkan bahwa elektron mempunyai peranan yang penting dalam hal terjadinya apakah benda tersebut dapat bermuatan listrik atau tidak. Kita dapat memberi muatan listrik pada suatu benda dengan menambah atau mengurangi jumlah elektron yang dimilikinya. Beberapa cara untuk memberi muatan listrik pada suatu benda yaitu dengan cara: penggosokan, penyentuhan dan induksi. 1) Penggosokan. Apabila dua buah benda yaitu benda A dan benda B yang terbuat dari bahan yang berbeda saling digosokkan, maka sejumlah kecil elektronnya akan berpindah dari benda A ke benda B atau sebaliknya.
Gambar 1. Proses peggosokan pada listrik statis
Benda A yang kehilangan elektron akan menjadi bermutan positif sedangkan benda B yang mendapat tambahan elektron akan menjadi bermutan negatif. Perpindahan elektron tersebut bergantung pada jenis bahan yang digosokkan. 2) Penyentuhan.
Gambar 2. Penyentuhan membuat konduktor saling berbagi muatan
Jika suatu konduktor yang bermuatan disentuhkan dengan konduktor lain yang tidak bermuatan, kedua konduktor akan saling berbagii muatan. Akibatnya konduktor yang tidak bermuatan sekarang menjadi bermuatan. Proses mengalirnya muatan listrik itu berlangsung sangat singkat. Besarnya muatan listrik yang mengalir bergantung pada kemampuan benda untuk menyimpannya, dan perbedaan muatan pada masing-yang akan an muatan listrik ini menimbulkan arus listrik
masing benda. Alir n selanjutnya pada pembahasan ini. dibahas pada bagia 3) Induksi. Sebuah benda yang bermuatan dapat memberikan muatannya kepada benda didekatnya tanpa menyentuh. Sebagai contoh, sebuah benda bermuatan listrik positif didekatkan pada konduktor yang tidak bermuatan dan terisolasi. Elektron-- elektron yang terkandung dalam konduktor netral akan tertarik kearah benda bermuatan Gambar 3. Proses tadi. Sebagian akan berpindah terjadinya kebagian yang terdekat induksi listrik dengan benda, berkumpul pada bagian tertentu sehingga pada saatnya akan bermuatan negatif. Bagian yang ditinggalkan elektron-- elektron tersebut menjadi bermuatan positif. Peristiwa induksi merupakan pemisahan muatan di dalam suatu benda konduktor akibat konduktor itu didekati benda bermuatan listrik. Muatan yang terdapat di dalam konduktor itu kemudian disebut muatan induksi. Muatan induksi selalu berlawanan tanda dengan muatan benda pengiduksi. Muatan hasil induksi dapat bersifat permanent tidak muncul secara permanen karen
begitu benda bermuatan dijauhkan, elektron-- elektronnya akan kembali tersebar merata seluruh bagian benda sehingga benda tersebut akan kembali menjadi netral.
ke
d. Gaya Interaksi pada Muatan Listrik. Benda-- benda bermuatan mempunyai sifat khusus yang saling menolak apabila muatanya sama dan saling menarik apabila muatannya berbeda. Dua benda yang bermuatan lisrtik akan menimbulkan gaya tolak-- menolak atau gaya tarik- menarik apabila didekatkan. Gaya inilah yang disebut sebagai gaya listrik statis. Dalam menentukan besarnya gaya listrik statis, Coulomb menemukan hubungan antara gaya listrik dengan besar muatan masing-- masing listrik dan jarak pisah kedua muatan. Hubungan tersebut dikenal dengan hukum Coulomb yang menyatakan bahwa besarnya gaya tarik-- menarik atau gaya tolak-- menolak dua benda bermuatan listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan listrik tersebut. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut : ...............................................(1)
dimana : F k
= gaya interaksi muatan listrik (newton) = 1/4π Ԑo = 9 x 109 Nm2/C2
q1 dan q2= muatan 1 dan 2 ( coulomb ) r2
= kuadrat jarak antara kedua muatan ( meter ).
Contoh soal: Berapa besar gaya elektrostatika pada elektron atom hidrogen yang di akibatkan oleh proton tunggal intinya, jika orbit elektron terhadap intinya rata-- rata berjarak 0,53 x 1010 m. Jawaban:
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Tanda (-- ) minus menunjukkan gaya interaksi yang terjadi adalah gaya tarik menarik. e. Gejala dan Penerapan Listrik Statis. Listrik statis sangat mudah terbentuk oleh gesekan. Proses ini akan berjalan dengan baik jika udara dan benda yang bergesekan dalam keadaan kering. Muatan yang sangat besar dapat terbentuk pada isolator atau konduktor yang terisolasi, muatan yang besar ini dapat menimbulkan bencana.
1) Petir ( Halilintar ).
air
Udara panas yang naik kelangit ketika hari cerah dapat menjadi bermuatan dengan cepat. Muatan tersebut akan diberikan ke butir-- butir di awan. Kalau melintas di atas gedung, awan yang memiliki muatan negatif besar dapat menimbulkan induksi pada atap gedung. Karena muatan induksi berlawanan dengan muatan awan, terjadilah tarik-- menarik antara kedua muatan. Jika kedua muatan itu cukup besar, maka akan terjadi aliran elektron dalam Gambar 4. Penangkal petir untuk jumlah besar ke arah atap gedung. Aliran itu melindungi bangunan yang terbentuk loncatan bunga api listrik yang disebut tinggi petir. Petir yang sampai ke tanah disebut kilat, yang dapat menimbulkan panas yang sangat besar. Akibatnya udara yang dilalui kilat memuai dengan sangat cepat. Jika pemuaian itu terjadi dengan tiba-- tiba, maka akan timbul suara seperti ledakan yang sangat keras. Suara itulah yang disebut guruh atau guntur. Dengan demikian guruh selalu terjadi bersamaan dengan terjadinya kilat. Alat yang digunakan untuk menghindari sambaran petir adalah penangkal petir. 2) Ledakan atau Kebakaran Tangki Minyak. Bila terdapat sebuah tanggki minyak yang kosong mengandung banyak uap gas yang mudah terbakar kalau ada loncatan bunga api yang ditimbulkan oleh listrik statis. Oleh karena itu, orang yang bekerja di dalam atau di dekat tangki tersebut harus memakai pakaian khusus anti listrik statis. 1. Generator Van de Graaff. Generator Van de Graaff merupakan sebuah alat yang dirancang oleh Robert Jemison Van de Graaff
25
Generator Graaff
Gambar 5. Van de
(1901-- 1967) pada tahun 1931 di MIT of Technology). Alat (Massachusset Institute tersebut dapat menghasilkan muatan listrik dalam jumlah yang sangat besar melalui cara penggosokan. Gesekan antara gelang karet dengan silinder logam akan menhasilkan muatan negatif. Muatan negatif tersebut dikumpulkan pada bola logam besar berbentuk kubah yang terdapat di atap generator. Gesekan yang berlangsung secara terus menerus akan menghasilkan muatan yang semakin besar. Sementara gesekan antara gelang karet dengan silinder politen menimbulkan muatan positif pada gelang karet.
Dengan begitu, gelang karet membawa muatan positif itu ketika bergerak dari bawah ke atas. Jika seseorang yang memegang kepala kubah, muatannya semakin besar sebagai akibat dari kejadian tersebut, maka rambut orang akan berdiri tegak. Hal ini terjadi karena setiap helai rambut akan saling bertolak akibat muatan yang sama. 3) Penggumpal Asap. P a d a tahun 1906, Frederick Gardner Cottrel, seorang ahli kimia Amerika membuat suatu alat sederhana utuk mengumumpulkan asap yang keluar dari cerobong asap pabrik sehingga dapat mengurangi polusi udara. Alat tersebut menggunakan prinsip induksi muatan dan gaya coulomb. Caranya dengan memasang dua logam yang memiliki muatan besar tetapi berlawanan tanda pada cerobong asap pabrik. Gambar 6. Penggumpalan Partikel asap yang mengalir melalui cerobong akan asap guna mengurangi polusi terinduksi sehingga memiliki muatan induksi. Muatan udara dari asap pabrik yang dihasilkan ada yang positif dan ada yang negatif. Akibatnya partikel asap akan tarik-- menarik sehingga membentuk partikel yang lebih berat. Bertambah beratnya partikel tersebut mengakibatkan partikel tidak lagi mengalir ke atas bersama asap melainkan jatuh di dasar cerobong. Dengan demikian gumpalan itu mudah dibersihkan dan polusi udara dapat dikurangi.
3. Listrik Dinamis a. Pengertian Arus Listrik. 6 6
Bagaimana benda isolator dan benda konduktor menjadi bermuatan listrik setelah digosok dan diinduksi, muatan listrik pada isolator dan konduktor yang
7 7
terisolasi tersebut tidak bergerak atau statis dan hanya berada pada permukaan yang digosok atau diinduksi. Namun demikian muatan listrik tersebut akan bergerak atau mengalir jika diberi media konduktor. Aliran muatan inilah yang kemudian dinamakan sebagai arus listrik. Dengan demikian arus listrik adalah aliran muatan listrik yang mengalir dari suatu tempat ke tempat yang lain. Jenis listrik yang mengalir inilah yang kemudian dinamakan sebagai listrik dinamis. b. Arus Konvensional Sebelum elektron ditemukan, arus listrik dinyatakan sebagai partikel-partikel bermuatan positif yang bergerak dari kutub positif baterai ke kutub negatif baterai. Dengan demikian aliran muatan listrik positif selalu mengalir dari titik dengan muatan positif lebih banyak ke titik dengan muatan positif yang lebih sedikit. Aliran muatan positif inilah yang disebut sebagai arus konvensional. Pembahasan sebelumnya telah diperoleh konsep bahwa muatan listrik yang mengalir adalah partikel negatif atau elektron dengan arah yang berlawanan dengan arah aliran arus konvensional. Muatan positif tidak dapat berpindah atau mengalir dan hanya muatan negatif (elektron) yang mengalir”. Aliran elektron tersebut dikenal juga sebagai arus elektron. c. Kuat Arus Suatu besaran yang menggambarkan jumlah muatan listrik yang mengalir yang mengalir tiap satuan waktu. Besaran tersebut adalah kuat arus listrik. Kuat arus listrik merupakan salah satu dari tujuh besaran pokok. Satuan besaran pokok ini adalah ampere disingkat A. Dari definisi kuat arus listrik I, maka secara matematis dapat dinyatakan dengan persamaan: ..........................................................(2)
8 8
dengan I = kuat arus listrik (ampere) Q = muatan listrik (coulomb) t = waktu (sekon) Konsep yang dapat diangkat dalam persoalan ini adalah bahwa “arus listrik mengalir dari potensial tinggi kepotensial rendah” harus diingat pula bahwa “arus listrik mengalir karena adanya beda potensial”. Artinya bahwa “beda potensial akan timbul/terjadi hanya jika terdapat sumber tegangan listrik”. d. Beda Potensial Listrik/Tegangan Listrik. Pengertian beda potensial dapat diberikan contoh sebagai dua buah tandon air yaitu tandon air A dan dan tandon air B yang kapasitas isinya sama. Kalau tandon air A berisi air 500 liter dan tandon B berisi 100 liter dan keduanya terletak pada ketinggian masing-- masing 4 m (untuk tandon A) dan 1 m (untuk tandon B), maka air akan mengalir dari A ke B. Tapi kalau tandon A dan B masing-- masing berisi 100 liter, sedangkan keduanya terletak pada lantai yang sama tinggi, maka air tidak akan mengalir dari A ke B atau sebaliknya dari B ke A. Aliran listrik mirip dengan contoh tandon di atas. Agar arus listrik dapat terus mengalir maka harus dipasang alat pembuat beda potensial yang disebut sumber tegangan listrik. Dengan demikian agar arus listrik dapat selalu mengalir dari A ke B, maka potensial A harus selalu berada lebih tinggi dari pada potensial B. Jadi sumber tegangan hanya berfungsi untuk memindahkan muatan-- muatan listrik sehingga terjadi beda potensial antara titik A dengan titik B. Untuk dapat mengalirkan arus listrik, sumber tegangan harus mengeluarkan energi. Jika sumber tegangan mempunyai energi sebesar 1 joule, maka dapat memindahkan muatan listrik sebanyak 1 coulomb dan dikatakan beda potensial sebesar 1 volt. Beda potensial adalah energi yang berfungsi untuk mengalirkan muatan listrik dari satu titik ke titik yang lainnya. Beda potensial 1 volt adalah energi sebesar 1 joule yang dikeluarkan oleh sumber tegangan dan berfungsi untuk memindahkan muatan sebanyak 1 coulomb. dan
................................(3)
2 9
di mana : V = beda potensial (Volt) W = energi (joule) Q = muatan listrik (coulomb) e. Rangkaian Listrik. Rangkaian listrik terdiri dari berbagai komponen listrik seperti resistor, baterai, lampu, dan saklar yang dihubungkan dengan sebuah konduktor, akan menyebabkan arus listrik dapat mengalir dalam rangkaian tersebut. Apabila kita tinjau tingkat kesulitan didalam rangkaian listrik, ada rangkaian sederhana seperti rangkaian pada senter dan rangkaian yang sulit seperti radio, televisi dan komputer, serta ada rangkaian yang rumit. Baik rangkaian sederhana maupun rangkaian yang rumit, dibedakan menjadi dua macam yaitu rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup. Jika sepanjang rangkaian ada bagian yang terputus (bagian yang tidak terhubungkan), rangkaian tersebut dinamakan rangkaian terbuka, tapi kalau sepanjang rangkaian tidak ada yang terputus (semua bagian rangkaian terhubungkan satu dengan yang lain) dinamakan rangkaian tertutup. Arus listrik hanya dapat mengalir pada rangkaian tertutup. Alat yang digunakan untuk menghentikan arus listrik pada rangkaian tertutup dan menjadikannya rangkaian terbuka adalah saklar dan sekring. f. Saklar. Komponen listrik yang dirancang agar berfungsi untuk menyambung dan memutuskan suatu rangkaian listrik. Saklar juga merupakan alat pemutus aliran listrik yang aman digunakan pada saat terjadi kecelakaan, misalnya menyelamatkan orang yang tersengat listrik. Jika saklar dalam keadaan terbuka atau off maka arus terputus, sedangkan kalau saklar dalam keadaan terbuka atau on maka arus mengalir atau tersambung.
g. Sekring. 2 9
samaGambar dengan saklar otomatis. 7. SekringK
Sekring atau fuse merupakan komponen pengaman jaringan/rangkaian listrik yang terbuat dari kawat tipis dengan titik lebur yang rendah. Apabila kawat tipis ini dialiri listrik melebihi kekuatannya maka kawat akan mudah meleleh atau putus. Komponen tersebut memang dirancang sedemikian karena sekring mempunyai fungsi yang sama dengan saklar otomatis.
pengaman rangkaian listrik
Bila di rumah terjadi hubungan pendek maka sekring yang berfungsi sebagai pengaman jaringan/rangkaian listrik akan memutus jaringan/rangkaian listrik secara otomatis. h. Rangkaian Seri dan Paralel Hambatan yang dihubungkan seri akan mempunyai arus yang sama, dengan tegangan yang berbeda.
Rs = R1 + R2 + R3 I = I1 = I 2 = I 3
2 9
Hambatan yang dihubungkan paralel, tegangan antara ujung-- ujung hambatan adalah sama, sebesar V dan arus yang melalui titik percabangan berbeda. 1 1 1 1 = + + Rp R3 R1 R2
I1 =
V ; R1
I2 =
V ; R2
I3 =
V ; R3
I =
V Rp
1) Rangkaian Seri.
Gambar 8. Rangkaian seri dari dua lampu
Jika beberapa komponen listrik dihubungkan sehingga membentuk suatu rangkaian tanpa adanya percabangan diantara kutub-- kutub sumber listrik, maka rangkaian itu dinyatakan sebagai rangkaian yang terhubung seri. Elektron-- elektron mengalir dari kutub negatif sumber arus listrik melalui kabel konektor dan masing-- masing komponen secara berurutan dan
akhirnya kembali kesumber arus listrik melalui kutub positif. Kuat arus yang mengalir sama besarnya di setiap titik sepanjang rangkaian. Lampu senter sebagai contoh yang paling sederhana yang dirangkai secara seri. Kelemahan rangkaian seri pada jaringan listrik adalah kalau komponen-- komponen yang terhubung salah satunya putus, maka akan memutus sumber arus listrik jaringan tersebut. b) Rangkaian Paralel. Jika berbagai komponen listrik dihubungkan sehingga membentuk suatu jaringan/rangkaian percabangan di antara kutub-- kutub sumber arus listrik, rangkaian ini disebut rangkaian paralel. Setiap bagian dari percabangan itu disebut rangkaian percabangan.
3 1
Arus listrik yang mengalir dari sumber arus listrik akan terbagi-- bagi begitu memasuki titik percabangan.
9. Rangkaian ri dua lampu
Setelah keluar melalui kutub negatif sumber arus listrik dan melalui berbagai rangkaian percabangan, arus listrik akan menyatu kembali sebelum menuju kutub positif sumber arus listrik. Contoh rangkaian paralel, yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-- hari adalah rangkaian/jaringan listrik PLN di rumah, di kantor, industri dan lain sebagainya. Keuntungannya rangkaian paralel adalah kalau ada salah satu komponen listrik di rumah putus, maka putusnya lampu tersebut tidak mempengaruhi kerja jaringan listrik PLN yang lain. i. Hukum Ohm. Perubahan beda potensial menyebabkan perubahan arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Semakin besar beda potensial, semakin besar arus listrik mengalir dalam rangkaian. Nilai perbandingan antara beda potensial (V) dengan kuat arus listrik (I) atau V/I adalah relatif sama atau tetap. Analisis matematis ini sebagai hasil penelitian seorang fisikawan dari Jerman yang bernama George Simon Ohm, yang menyatakan tetapan tersebut sebagai hambatan listrik (R) dan secara matematis adalah: I ≈ V atau V / I = Konstan karena tetapan sama dengan R maka, ...........................................(4) dengan : A)
I = kuat arus listrik (
V = beda potensial listrik ( V ) R = hambatan listrik ( Ω ). Persamaan tersebut dikenal sebagai persamaan Ohm yang disebut dengan Hukum Ohm. Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua ujung penghantar dan berbanding terbalik terhadap hambatannya. j. Energi Listrik dan Daya Listrik Energi listrik sebagai wujud keberhasilan jaringan listrik dinamis yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-- hari. Lain halnya ketika membahas listrik statis yang hanya terdiri dari beda potensial dan muatan listrik, sedangkan kalau listrik dinamis terdapat beda potensial, muatan listrik dan arus listrik.
3 1
Energi listrik dapat diperoleh dari hasil perubahan berbagai macam bentuk energi lain. Mengingat energi tidak dapat diciptakan, pastilah energi berasal dari energi lain. Dalam ilmu kelistrikan jika arus listrik mengalir pada suatu rangkaian seperti gambar di samping maka dalam hal itu beterai terjadi perubahan antara energi plastik listrik menjadi enegi kalor. Energi kalor yang muncul dari kawat
energi listrik disebut kalor joule.
Gambar 10. Rangkaian listrik
Besarnya energi listrik yang diubah menjadi energi kalor berbanding lurus dengan beda potensial, arus listrik dan lamanya aliran arus listrik dalam rangkaian tersebut. Secara matematis dapat dijabarkan sebagai berikut.
W = V = I = t =
energi listrik yang diubah menjadi kalor ( joule ) beda potensial listrik (volt) kuat arus listrik (ampere) lama aliran arus listrik (sekon)
Untuk menentukan besarnya energi listrik yang diubah menjadi kalor, selain perlu menentukan beda potensial dan arus listrik, juga perlu ditentukan lamanya proses itu berlangsung. Makin lama arus listrik mengalir makin banyak energi listrik yang diubah menjadi kalor. Pada kenyataannya tidak semua orang mau mencatat waktu aliran arus listrik. Oleh karena itu, besarnya energi listrik jarang digunakan dalam kehidupan sehari-- hari. Orang cenderung menggunakan besaran daya listrik untuk menyatakan energi listrik yang digunakannya. Daya listrik (P) menyatakan laju aliran energi listrik, sama dengan jumlah energi listrik (E) yang digunakan selama selang waktu tertentu dibagi dengan lama penggunaan (t). Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut : Daya Listrik = (Energi listrik)/(Lama penggunaan)
2 2
Realisasi dalam kehidupan sehari-- hari adalah ketika menghitung pemakaian listrik (PLN) dan berapa yang harus dibayar atas pemakaian tersebut pada PLN.
3 3
Contoh soal : Misalnya di rumah dipasang tiga buah lampu. Lampu pertama memiliki daya listrik 100 W, lampu kedua 50 W, dan lampu ketiga 25 W. Ketiga lampu itu dinyalakan 13 jam setiap harinya. a. Berapa energi yang digunakan ketiga lampu tersebut selama sebulan (30 hari)? b. Jika biaya yang harus dibayar ke PLN untuk setiap 1 KWh Rp 495,00, berapa yang harus dibayar ? c. Jika bea beban PLN sebesar R 39.163,00 dan PPN sebesar 10%, berapakah yang harus dibayar tiap bulan (30 hari) ? Jawaban : a. Daya lampu pertama P1 = 100 W = 0,1 kW. Daya lampu kedua P2 = 50 W = 0,05 kW Daya lampu ketiga P 3 = 25 W = 0,025 kW Daya total P = P1 + P2 + P3 = 0,1 + 0,05 + 0,025 = 0,175 kW Lama pemakaiaan setiap hari = 13 jam Lama pemakaian sebulan t = 30 x 13 = 390 jam Energi yang digunakan selama sebulan W = P x t = 0,175 x 390 = 68,25 kWh. b. Harga per kWh = Rp 495,00 Biaya energi listrik yang harus dibayar = W x harga per k Wh = 68,25 x Rp 495,00 = Rp 33.783,75 c. Bea beban = Rp 39.163,00 Biaya subtotal = Rp 33.783,75 + Rp 39.163,00 = Rp 72.942,75 PPN = 10% x Rp 72.946, 75 = Rp 7. 294, 675 Biaya total yang harus dibayar = Biaya subtotal + PPN = Rp 72.942,75 + Rp 7.294.675 = Rp 80.241,425 Jika dibulatkan biaya yang harus dibayar selama 30 hari = Rp 80.250,00
4 4
Alat Ukur Listrik Alat ukur listrik dasar ada 2 macam, yaitu; amperemeter sebagai alat ukur arus listrik dan voltmeter sebagai alat ukur tegangan listrik. 1) Amperemeter
k. 5 5
Gambar 11. Amperemeter.
Alat
Ukur
Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik. Alat ini biasanya menjadi satu dalam multitester atau AVOmeter (Amperemeter, Voltmeter, dan Ohmmeter). Amperemeter sering digunakan di laboratorium sekolah. Kemampuan pengukurannya terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat ukur itu. Ada yang maksimumnya 5A, 10A, dan 20A.
Amperemeter bisa jadi tersusun atas mikroamperemeter dan shunt. Mikroamperemeter berguna untuk mendeteksi ada tidaknya arus yang melalui rangkaian karena nilai kuat arus yang kecilpun dapat terdeteksi. Untuk mengukur kuat arus yang lebih besar dibantu dengan hambatan shunt sehingga kemampuan mengukurnya disesuaikan dengan perkiraan arus yang ada. Jika arus yang digunakan diperkirakan dalam rentang milliampere, dapat digunakan shunt misalnya 100 mA atau 500 mA. a) Cara Penggunaan Amperemeter Untuk mengukur arus yang melewati penghantar dengan menggunakan Amperemeter, maka harus dipasang seri dengan cara memotong penghantar agar arus mengalir melewati amperemeter. Perhatikan gambar 11.
Gambar 12. Penggunaan Amperemeter
Cara
Setelah saklar S dibuka kemudian penghantar diputus, kemudian sambungkan amperemeter di tempat itu. Setelah amperemeter terpasang, dapat diketahui besar kuat arus yang mengalir melalui penghantar dengan membaca jarum penunjuk amperemeter. Dalam membaca amperemeter 6 6
harus diperhatikan karakteristik alat ukur karena jarum penunjuk tidak selalu menyatakan angka apa adanya.
0
1
2 3 4 A
5
Gambar 13. Alat ukur Amperemeter
Kuat arus yang terukur I dapat dihitung dengan rumus:
b) Prinsip Kerja Amperemeter Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya Lorentz yang menggerakkan jarum penunjuk menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka jarum penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya Lorentz:
Kemampuan amperemeter dapat ditingkatkan dengan memasang hambatan shunt secara paralel terhadap amperemeter. Besar hambatan shunt tergantung pada beberapa kali kemampuannya akan ditingkatkan. Misalnya mula-- mula arus maksimumnya adalah I, akan ditingkatkan menjadi I’ = n . I, maka besar hambatan shunt
dimana Rg = Hambatan galvanometer
7 7
Contoh soal: Sebuah amperemeter dengan hambatan Rg = 100 Ohm dapat mengukur kuat arus maksimum 100 mA. Berapa besar hambatan shunt yang diperlukan agar dapat mengukur kuat arus sebesar 10A ? Rsh
RG Penyelesaian : n = 10 A 100 Rsh =
= 10.000mA : 100 mA =
RG (n − 1)
100 = 100/99 Ohm. 100-- 1
2) Voltmeter Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan listrik. Alat ini biasanya menjadi satu dalam Multitester atau AVO seperti pada Amperemeter. Kemampuan pengukuran dengan voltmeter terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat ukur itu, yaitu 5V, 10V, 20V, dan seterusnya.
Gambar 14. Voltmeter
a) Cara Penggunaan Voltmeter Untuk mengukur tegangan listrik digunakan voltmeter yang dipasang paralel terhadap komponen yang diukur beda potensialnya. Jadi tidak perlu dilakukan pemutusan penghantar seperti pada amperemeter. Untuk mengukur tegangan listrik seperti terlihat pada gambar 14.
Gambar 15. Cara Penggunaan Voltmeter
8 8
Pada rangkaian arus searah, pemasangan kutub-- kutub voltmeter harus sesuai. Kutub positif dengan potensial tinggi dan kutub negatif dengan potensial rendah. Biasanya ditandai dengan kabel yang berwarna hitam, merah, atau biru. Bila pemasangan terbalik akan terlihat penyimpangan ke arah kiri. Sedangkan pada rangkaian arus bolak-- balik tidak menjadi masalah. Setelah voltmeter terpasang dengan benar, maka hasil pengukuran harus memperhatikan bagaimana menuliskan hasil pengukuran yang benar. Tegangan yang terukur (V) adalah:
Contoh soal : Jika angka yang ditunjuk jarum = 2, dan batas ukur yang digunakan 2V, berapakah hasil pengukurannya? Penyelesaian : (2 x2) = 0,8 V. V = 5 b) Prinsip Kerja Voltmeter Prinsip kerja voltmeter hampir sama dengan amperemeter karena designnya juga terdiri dari galvanometer dan hambatan seri atau multiplier. Galvanometer menggunakan prinsip hukum Lorentz, dimana interaksi antara medan magnet dan kuat arus akan menimbulkan gaya magnetik. Gaya magnetik inilah yang menggerakkan jarum penunjuk sehingga menyimpang saat dilewati oleh arus yang melewati kumparan. Makin besar kuat arus, makin besar pula penyimpangannya.
U
S
Gambar 16. Prinsip kerja Galvanometer
Gambar penyusunan Galvanometer dengan hambatan multiplier menjadi voltmeter seperti pada Gambar 16.
9 9
m
R
Rg
Gambar 17. Design Penyusunan Galvanometer
Fungsi dari multiplier adalah menahan arus agar tegangan yang terjadi pada galvanometer tidak memenuhi kapasitas maksimumnya, sehingga sebagian tegangan akan berkumpul pada multiplier. Dengan demikian kemampuan mengukurnya menjadi lebih besar. Jika kemampuannya ingin ditingkatkan menjadi n kali maka dapat ditentukan berapa besar hambatan multiplier yang diperlukan. V VG Rm = (n -- 1) . RG
n =
dengan V VG RG Rm
= tegangan yang akan diukur = tegangan maksimum galvanometer = hambatan Galvanometer = hambatan Multiplier
Contoh Soal : Sebuah galvanometer yang memiliki hambatan dalam 10 Ohm dan tegangan maksimum 10 mV akan dipakai untuk mengukur tegangan maksimum 20 V. Berapa besar hambatan multiplier yang diperlukan ? Penyelesaian : n = 10 : 0,01 = 1000 Rm = (n -- 1) . RG = 999 . 10 = 9990 Ohm
1 0
Kemagnetan 1. Pendahuluan Standar kompetensi yang disampaikan kepada siswa tentang kemagnetan adalah memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-- hari. Kompetensi dasarnya adalah: 1. menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet 2. mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi 3. menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik. Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkan mampu memahami konsep tentang kemagnetan. Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat: 1. menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet 2. mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi 3. menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik. Dengan menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapat memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-- hari. 2. Materi
a. Benda Bersifat Magnetik dan Non Magnetik Istilah magnet, kemagnetan dan magnetik berasal dari nama suatu wilayah di Yunani kuno, yaitu Magnesia. Pada tahun 600-- an SM, bangsa Yunani sudah mengenal suatu bahan yang mempunyai sifat dapat menarik besi. Bahan tersebut dinamakan bahan magnetik. Berbagai macam alat yang menggunakan magnet, adalah kompas, alat pengukur listrik (AVO meter), telepon, dinamo, bel listrik. Apakah magnet itu? Bagaimana cara membuatnya? Apa artinya benda bersifat magnetik dan non magnetik? Sifat kemagnetan suatu benda seperti berikut: 1. Benda yang ditarik kuat oleh magnet disebut ferromagnetik. Termasuk golongan ferromagnetik adalah besi, baja, kobalt dan nikel. 2. Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut paramagnetik. Bahan yang termasuk golongan paramagnetik adalah aluminium dan platina. 3. Benda yang mengalami tolakan terhadap magnet disebut diamagnetik. Bahan termasuk golongan diamagnetik adalah bismut, timah dan molekul organik seperti bensin dan plastik. Benda magnetik yaitu benda yang dapat ditarik magnet, sedangkan benda non magnetik yaitu benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Magnet adalah logam atau batuan yang dapat menarik feromagnetik seperti besi atau baja.
1 1
b. Cara Membuat dan Menghilangkan Kemagnetan Dalam kehidupan sehari-- hari jarang digunakan magnet alam, tetapi lebih banyak menggunakan magnet buatan. Beberapa cara membuat magnet adalah:
1) Dengan Arus Listrik. Sediakan sebuah paku besar atau sepotong besi beton, beberapa paku kecil atau, jarum pentul, kawat berisolasi (kawat transformator/kawat tembaga) dan sebuah batu baterai. Dekatkan paku besar pada paku kecil, apakah paku-- paku kecil dapat ditarik oleh paku besar?
Gambar 1. Proses pembuatan magnet dengan arus listrik
Lalu kemudian lilitkan kawat pada paku besar dan masing-- masing ujung pakunya hubungkan dengan kutub-- kutub baterai. Sekarang dekatkan paku-- paku kecil dengan paku besar yang telah terliliti kawat dan telah terhubung dengan baterai. Apa yang terjadi? Ternyata paku-- paku kecil akan ditarik oleh paku besar tersebut. 2) Dengan Cara menggosokkan Magnet Tetap.
Gambar 2. Proses pembuatan magnet dengan menggosok
Kalau salah satu ujung sebuah magnet tetap digosok dengan sebuah batang besi atau baja yang tidak mengandung magnet, dengan arah gosokan tetap sepanjang batang besi atau baja berulang kali, maka batang besi atau baja tersebut akan menarik paku-- paku kecil yang ada di dekatnya. 3) Dengan Induksi ( Influensi = Imbas ). Suatu benda logam yang tidak bermuatan magnet didekatkan dengan 4 tersebut akan bersifat magnet, magnet yang kuat, maka benda logam 1
40
4 1
magnet yang diturunkan pada logam tersebut akibat terkena imbas dari benda magnet tersebut.
Gambar 3. Proses pembuatan magnet dengan induksi
c. Menghilangkan Kemagnetan.
Gambar 4. Memanaskan, memukul dan mengalirkan arus bolak-- balik merupakan cara menghilangkan sifat kemagnetan bahan
Sebuah Elektromagnet atau magnet yang diperoleh dengan cara induksi magnet seperti selenoida jika dibandingkan dengan magnet permanen mempunyai kelemahan, yaitu harus selalu dialiri arus listrik. Walaupun demikian elektromagnet juga mempunyai kelebihan yang menguntungkan, yaitu sifat magnetiknya dapat dibuat dan dihilangkan sesuai dengan kebutuhan. Selain itu kekuatan magnetik elektromagnet dapat diperbesar dengan menambah arus listrik dan jumlah lilitan kawatnya.
d. Pemanfaatan Elektromagnet. Elektromagnet atau magnet yang diperoleh dengan cara induksi magnet seperti solenoida jika dibandingkan dengan magnet permanen mempunyai kelemahan, yaitu harus selalu dialiri arus listrik. Walaupun demikian, elektromagnet juga mempunyai kelebihan yang menguntungkan, yaitu sifat magnetiknya dapat dibuat dan dihilangkan sesuai kebutuhan. Selain itu, kekuatan magnetik pada bahan elektromagnet dapat diperbesar dengan menambah arus listrik dan jumlah lilitan kawatnya. Elektromagnet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-- hari sebagai berikut : 1) Bel Listrik Bel listrik terdiri dari bagian-- bagian sebagai berikut. : a. Besi U yang diteliti kawat dengan arah yang berlawanan. b. Interuptor yang berfungsi sebagai pemutus arus listrik. c. Besi lunak yang dilekatkan pada sebuah pegas baja. d. Bel sebagai sumber bunyi.
4 1
Gambar 5. Skema Bel Listrik
Cara kerja bel listrik sebagai berikut: Ketika saklar ditekan hingga menutup rangkaian, arus listrik mengalir dari sumber arus listrik (biasanya berupa baterai) menuju interuptor. Kemudian, arus itu menuju pegas baja dan selanjutnya menuju ke kumparan di besi U. Adanya arus listrik yang mengalir melalui kumparan mengakibatkan besi U berubah menjadi magnet dan menarik besi lunak yang diletakkan pada pegas baja. Tertariknya besi lunak beserta pegas baja mengakibatkan pegas baja memukul bel hingga berbunyi. Pada saat yang sama hubungan pegas baja dengan interuptor terputus sehingga arus listrik berhenti mengalir. Berhentinya aliran arus itu menyebabkan besi U kehilangan sifat magnetnya. Akibatnya, pegas baja kembali ke keadaan semula. Pegas baja kembali berhubungan dengan interuptor, dan seterusnya berulang kali. Karena proses itu terjadi berulang kali maka bel akan terdengar nyaring. 2) Relay Alat ini berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar dengan menggunakan arus listrik yang kecil. Jadi, relay memiliki fungsi seperti saklar untuk rangkaian listrik yang berarus besar. Cara kerja relay adalah sebagai berikut: Ketika ada arus listrik lemah pada kumparan, inti besi lunak menarik lempeng. Lempeng yang bergerak pada poros akan menghubungkan saklar. Akibatnya, terjadi rangkaian tertutup. Jika arus listrik lemah diputuskan, saklar menjadi terputus yang mengakibatkan rangkaian listrik menjadi rangkaian terbuka.
Gambar 6. Skema relay
42 4 1
3) Pesawat Telepon. Pada era globalisasi ini pesawat telepon merupakan salah satu sarana komunikasi sangat penting. Dengan pesawat telepon, orang tidak perlu menempuh jarak ratusan dan bahkan ribuan kilometer untuk sekedar berkomunikasi. Telepon mempunyai dua bagian penting, yaitu bagian pengirim (pemancar) dan bagian penerima.
Gambar 7. Skema telepon
ma telepon
Prinsip kerja telepon: Mengubah gelombang suara yang merupakan gelombang mekanik menjadi getaran-- getaran listrik dalam rangkaian listrik. Prosesnya adalah ketika seseorang berbicara maka gelombang suara dapat menggetarkan selaput alumunium. Akibatnya, serbuk-- serbuk karbon menjadi tertekan pula. Tekanan pada karbon menyebabkan hambatan serbuk menjadi kecil sehingga sinyal listrik dapat mengalir melalui rangkaian. Proses tersebut terjadi di dalam pesawat pengirim. Sinyal listrik yang dihasilkan oleh pesawat pengirim (mikrofon) diterima oleh pesawat penerima (telepon). Sinyal tadi diubah menjadi tekanan-- tekanan suara. Proses pengubahan sinyal menjadi suara berlangsung sebagai berikut: Akibat sinyal listrik yang diterima oleh elektromagnet, selaput besi yang ada di dalam pesawat penerima akan tertarik atau terdorong. Tertarik atau terdorongnya selaput besi akan membuatnya bergetar dan menghasilkan tekanan- tekanan suara yang sama dengan tekanan suara yang dikirim oleh mikrofon. Oleh karena itu, semua informasi yang dikirim akan terdengar secara jelas dan tepat. Telepon genggam tidak lagi menggunakan elektromagnet atau bubuk karbon. Telepon jenis ini menggunakan bahan piezoelektrik. Jika dikenai tekanan, misalnya tekanan suara, bahan ini menghasilkan arus listrik. Sifat ini dapat menggantikan peranan selaput dan bubuk karbon pada bagian
4 1
pengirim, jika dikenai arus listrik yang besarnya berubah-- ubah, bahan ini akan bergetar mengikuti perubahan kuat arus. Sifat ini dapat menggantikan peranan elektromagnet dan selaput pada bagian penerima. Arus listrik yang dihasilkan ataupun yang digunakan untuk menggetarkan bahan piezoelektrik cukup kecil sehingga telepon genggam hemat listrik. e. Transformator (trafo) Transformator atau trafo adalah alat yang berfungsi untuk mengubah tegangan arus listrik bolak-- balik (AC). Transformator terdiri atas kumparan primer, kumparan sekunder serta inti besi lunak. Kumparan primer adalah kumparan yang dihubungkan dengan tegangan sumber, sedangkan kumparan sekunder adalah kumparan yang dihubungkan dengan beban.
Inti besi lunak
Gambar 8. Bagan transformator
1) Prinsip kerja transformator Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik (Hukum Faraday). Tegangan AC yang dihubungkan dengan kumparan primer disebut dengan tegangan primer (Vp), menimbulkan fluks magnetik yang berubah-- ubah pada inti besi. Fluks magnetik yang timbul tersebut dapat dinyatakan dengan garis-- garis gaya magnetik. Garis-- garis gaya magnetik ini memotong lilitan-- lilitan kumparan sekunder dan menghasilkan GGL induksi yang disebut tegangan sekunder (Vs). Jadi kumparan primer selalu menerima tegangan dari suatu sumber dan menghasilkan GGL induksi pada kumparan sekunder. Karena kumparan transformator selalu berada dalam keadaan diam selama beroperasi, tidak berputar seperti halnya generator. Maka transformator lebih efisien dan membutuhkan perawatan yang jauh lebih sederhana dibandingkan generator.
4 4
2) Jenis transformator a) Transformator Step- Up Transformator step-- up berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik. Bagan sederhana transformator step-- up ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 9. Bagan transformator step-- up
Pada transformator step-- up jumlah lilitan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Np < Ns). b) Transformator Step-- down Transformator step-- down berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik. Bagan sederhana transformator step-- down ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 10. Bagan transformator step-- down
Pada transformator step-- down jumlah lilitan sekunder lebih kecil daripada jumlah lilitan primer (Np > Ns). 3) Efisiensi transformator
Keterangan: Ps = Daya listrik sekunder/output (watt) Pp = Daya listrik primer/input (watt) Vs = Tegangan sekunder (volt) Vp = Tegangan primer (volt)
5 5
ASSESMEN Pilih salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Sonar memancarkan gelombang ultrasonik ke objek sasaran yang diam. Jika cepat rambat bunyi di dalam air adalah 1.400 m/s dan sinyal diterima kembali sonar setelah waktu 100 s, maka jarak benda terhadap sonar adalah … A. 140.000 m B. 70.000 m C. 14.000 m D. 7.000 m E. 700 m 2. Cahaya dan bunyi mempunyai persamaan dan perbedaan sebagai berikut: (1) Keduanya adalah gejala gelombang (2) Cahayanya adalah gelombang elektromagnetik, sedangkan bunyi gelombang mekanik (3) Cahaya adalah gelombang transversal, sedangkan bunyi gelombang longitudinal (4) Kecepatan rambatnya sama Pertanyaan yang benar adalah … A. (1), (2), (3) B. (1), (3) C. (2), (4) D. (4) E. (1), (2), (3), (4) 3. Pada suatu saat terlihat kilat dan 10 detik kemudian terdengar suara gunturnya. Apabila kecepatan cahaya 3 x 108 m/s dan kecepatan bunyi 340 m/s. Maka jarak antara tempat asal kilat dan pengamat … A. 34 meter B. 3.400 meter C. 10.200 meter D. 3 x 108 meter E. 3 x 109 meter 4. Berapakah kecepatan gelombang bunyi di udara pada suhu 270 C? Diketahui γ = 1,4. M=28,8 x 10-- 3 kg/mol dan R = 8,31 J.mol-- 1 K-- 1. A. 34,81 m/s B. 348,1 m/s C. 3481,0 m/s D. 34810,0 m/s E. 348100,0 m/s
5. Berikut disajikan data cepat rambat bunyi dalam beberapa medium yang berbeda: 5 1
Medium Cepat rambat gelombang bunyi B 5.000 m/s C 4.500 m/s D 2.680 m/s E 5.100 m/s Dari data tabel bahwa kerapatan medium yang dilalui F diatas dapat diketahui 4.000 m/s gelombang bunyi berbeda, maka dapat disimpulkan secara berurutan B-- C-- D-E-- F, medium tersebut adalah … A. Kayu keras-- Gelas-- Plastik-- Alumunium- Besi B. Gelas-- Plastik-- kayu keras- Alumunium-- Besi C. Besi-- Gelas-- Plastik- Alumunium-- Kayu keras D. Plastik-- Kayu keras-- Alumunium-- Besi-- Gelas E. Alumunium-- Besi-- Gelas-- Plastik-- Kayu keras 6. Sebuah ampermeter dipasang seri pada suatu rangkaian tertutup. Penunjukan skalanya seperti pada gambar berikut. kuat arus yang terukur dapat dilaporkan ….. A A. 10 2 3 4 1 B. 2 • • 0 • 5 • C. 6 D. 4 E. 8 0 A A
10
7. Benda diletakkan dimuka cermin cekung yang berfokus 15cm, agar bayangan yang terjadi 3 kali semula dan nyata, benda tersebut harus diletakkan didepan cermin sejauh… A. 10 cm C. 20 cm E. 45 cm B. 15 cm D. 30 cm 8. Didepan sebuah cermin cembung dengan jari-- jari 30 cm terdapat sebuah benda. Ternyata diperoleh bayangan maya dengan perbesaran ½ kali. Jarak bayangan tersebut ke cermin adalah… A. 15 cm C. 7,5 cm E. 1,25 cm
5 2
Besar
B. 10 cm D. 22,5 cm 9. Seseorang ingin melihat bayangannya sendiri pada sebuah cermin datar. Jarak antara mata dengan ujung kaki 170cm, sedang jarak antara mata dan atas kepala 7cm, maka ukuran tinggi cermin paling sedikit adalah… A. 15,5 cm C. 35 cm E. 85 cm B. 88 cm D. 160 cm 10.Berikut merupakan salah satu bunyi hukum snellius tentang pemantulan yaitu… A. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar B. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal tidak terletak pada satu bidang datar C. Sudut datang lebih besar dari pada sudut pantul D. Sudut datang lebih kecil dari pada sudut pantul E. Perbandingan sinus sudut datang dengan sudut pantul merupakan konstanta 11.Sebuah benda dengan tinggi h diletakkan di depan cermin datar pada jarak s, maka bayangan yang terbentuk akan memiliki… A. Memiliki tinggi lebih dari h, berjarak lebih jauh dari s dari depan cermin, memiliki sifat maya B. Sama tingginya dengan h, berjarak sama dengan s dari depan cermin datar, memiliki sifat nyata C. Memiliki tinggi kurang dari h, berjarak sama dengan s dari cermin datar, memiliki sifat maya D. Sama tingginya dengan h, berjarak sama dengan s dari depan cermin datar, memiliki sifat maya E. Memiliki tinggi kurang dari h, berjarak sama dengan s dari cermin datar, memiliki sifat nyata 12.Seberkas sinar merambat dari medium yang indeks biasnya n1 ke medium n2 seperti gambar. Pernyataan yang benar adalah… n1
α
n2 β
A. n1 sin α = n2 sin β D. n1 cos α = n2 sin β B. n1 sin β = n2 sin α E. n1 sin α = n2 cos β C. n1 cos β = n2 sin α 13.Rumus-- rumus pada cermin dan lensa yang diajarkan di sekolah antara lain: adalah dengan asumsi bahwa berkas sinar yang datang berupa
5 3
sinar-- sinar paraksial. Rumus tersebut tidak tepat bila di aplikasikan pada: A. lensa datar C. lensa cembung E. cermin cekung B. cermin datar D. cermin cembung 14.Sebuah trafo di dalam radio berfungsi menurunkan tegangan dari 220 V menjadi 11 V. Jika jumlah lilitan kumparan primer 1.100 lilitan, efisiensi trafo 50%, dan arus yang diperkenankan lewat pada radio 0,5A. Tentukan jumlah lilitan sekunder … A. 55 lilitan C. 45 lilitan E. 35 lilitan B. 50 lilitan D. 40 lilitan 15.Rangkaian pada gambar di bawah ini akan digunakan untuk menyalakan lampu yang masing-- masing bertuliskan 6 V 1,8 W. Berdasarkan gambar dibawah, pada rangkaian tersebut akan terjadi …. A. Jika hanya S1 dan St ditutup, lampu L1 akan menyala terang B. Jika hanya S2 dan St ditutup, lampu L2 akan menyala terang C. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 dan L2 menyala terang D. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 dan L2 dua-- duanya mati E. Jika S1, S2 dan St ditutup, lampu L1 menyala dan L2 akan mati
16.Pada pergerakan planet mengelilingi matahari ada istilah aphelion dan perihelion. Berikut merupakan keterangan yang tepat untuk hal tersebut adalah … A. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju maksimum B. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju minimum C. Saat aphelion memiliki laju minimum dan saat perihelion planet memiliki laju maksimum
5 4
D. Saat aphelion memiliki laju maksimum dan saat perihelion planet memiliki laju minimum E. Saat aphelion dan perihelion planet memiliki laju yang sama 17.Berikut adalah langkah untuk mengetahui bahwa sebuah benda bermagnet, yaitu dengan cara …. A. menyentuhkan benda yang diuji ke magnet, menggantung magnet dan mengidentifikasi jenis kutub magnet B. menyentuhkan magnet yang sudah diketahui jenis kutubnya kepada benda yang diuji kemagnetannya dan mendekatkan benda yang diuji ke kawat berarus listrik C. mendekatkan kompas jarum ke benda yang diuji dan mengamati gerakan kompas jarum D. membentangkan kawat berarus listrik dan mengamati kelengkungan kawat E. mengaliri benda yang diamati dengan arus listrik dari baterai 18.Suatu titik disekitar penghantar lurus yang berarus listrik searah terdapat medan magnet. Kuat medan magnet di titik itu tidak berubah jika … A. arus listrik pada penghantar besar B. jarak titik ke penghantar mengecil C. arus listrik pada penghantar mengecil D. diameter penghantar mengecil E. permeabilitas bahan konstan 19.Untuk mengetahui hambatan pada lampu yang terpasang dalam rangkaian tertutup dengan mengukur arus dan tegangan lampu tersebut. Langkah-- langkah yang benar adalah … A. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar arus dengan besar tegangan B. memasang voltmeter paralel dengan lampu, ampermeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar arus dengan besar tegangan C. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar tegangan dengan besar arus D. memasang voltmeter paralel dengan lampu, ampermeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan membagi besar tegangan dengan besar arus E. memasang ampermeter paralel dengan lampu, voltmeter seri dengan lampu, membaca besarnya arus listrik dan tegangan dan mengkalikan besar tegangan dengan besar arus 20.Seorang guru IPA SMP sedang mengorganisasikan materi dan bahan ajar. Kompetensi yang akan dikembangkan adalah “Mendeskripsikan hubungan
5 5
energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari- hari”. Di bawah ini adalah materi-- materi yang akan diorganisasikan: 1. Daya listrik 2. Energi listrik 3. kWh-- meter dirumah 4. Alat listrik yang berhubungan dengan gerak 5. Alat listrik yang berhubungan dengan panas Urutan materi yang paling tepat adalah … A. 2-- 1-- 3-- 4- 5 B. 1-- 2-- 3- 4-- 5 C. 1-- 2- 4-- 5-- 3 D. 2- 1-- 4-- 5-- 3 E. 4-- 1-- 3-- 2-- 5 21.Rumah Apta setiap malam menyalakan 2 lampu teras 25 W, 2 lampu belakang 15 W, lampu kamar 20 W dan lampu tangga 5 W. lampu-- lampu dinyalakan pada pukul 18.00 hingga pukul 6.00 pagi. Tentukan biaya listrik selama 30 hari jika harga 1 kWh = Rp. 275,00. C. Rp. 103.950,00 E. A. Rp. 10.395,00 Rp.34.650,00 B. Rp. 346,50 D. Rp. 3.465,00 22.Pernyataan berikut benar untuk kumparan primer pada trafo, kecuali … A. tegangannya selalu lebih besar daripada tegangan pada kumparan sekunder B. dihubungkan dengan listrik AC C. besar tegangannya bergantung perbandingan jumlah lilitan pada kedua kumparan D. besar arusnya berbanding lurus terhadap tegangan pada kumparan sekunder E. dayanya berbanding lurus terhadap daya pada kumparan sekunder 23.Trafo berikut mampu memanaskan logam melalui ujung paku yang terhubung ke kumparan sekunder. Trafo ini memiliki efisiensi 90% dan Vp 220V. Diketahui arus pada kumparan primer dan sekunder berturut-- turut adalah 5A dan 15A. berapakah tegangan pada kumparan sekunder Vs ? A. 66 V C. 6,6 V E. 660V B. 990 V D. 99 V 24.Semakin banyak lilitan pada kumparan, maka arus induksi … A. makin kecil D. makin lambat gerakannya B. makin besar E. gerakannya tetap C. makin cepat gerakannya 25.Jarak titik api lensa besarnya sama dengan... A. jari-- jari kelengkungan lensa B. dua kali jari-- jari kelengkungan lensa C. setengah jari-- jari kelengkungan lensa
5 6
D. sepertiga jari-- jari kelengkungan lensa E. penjumlahan jarak benda dan jarak bayangan 26.Lensa cembung tipis mempunyai jarak fokus = f. Sebuah benda diletakkan di depan lensa tersebut pada jarak lebih pendek dari jarak fokus lensa. Sifat bayangannya adalah... A. maya, tegak, diperkecil B. maya, tegak, diperbesar C. nyata, terbalik, diperkecil D. maya, terbalik, diperbesar E. nyata, tegak, diperbesar 27.Dua buah lensa mempunyai jarak fokus berturut-- turut 20 cm dan -- 5 cm. Kuat lensa gabungan sebesar ….. dioptri A. -- 15 D. 5 B. -- 10 E. 10 C. -- 5 28.Kuat lensa dari sebuah lensa cembung dengan fokus 20 cm adalah… A. 20 dioptri D. 1 dioptri E. 5 B. 10 dioptri dioptri C. 2 dioptri 29.Pengembalian suatu berkas cahaya yang bertemu dengan bidang batas antara dua medium disebut…cahaya A. Pemantulan D. Penyebaran E. Pengumpulan B. Pembiasan C. Pembelokan 30.Cahaya yang mengenai cermin akan mengalami pemantulan… A. Baur D. Divergen E. B. Semu Konvergen C. Teratur 31.Seberkas cahaya yang melewati dua medium yang berbeda mengalami perubahan…cahaya A. Arah D. Indeks bias B. Kelajuan E. Kelengkungan C. Pembiasan 32.Sudut yang terbentuk antara sinar datang dengan garis normal disebut sudut… A. Bias D. Kritis B. Batas E. Datang C. Pantul 33.Sebuah elekstroskop yang bermuatan listrik disentuh tangan, maka keping emas … A. Bertambah mekar B. Berkurang mekarnya
5 7
C. Bertambah mekar kemudian kembali kekeadaan semula D. Tidak berubah E. Akan bermuatan positif 34.Alat Van de Graaff bekerja berdasarkan peristiwa … A. Induksi listrik B. Medan listrik C. Penggosokan antar bahan D. Pelepasan elektron E. Penangkapan elektron 35.Apabila atom suatu benda melepaskan elektron, maka benda tersebut akan bermuatan … A. Negatif B. Positif C. Netral D. Negatif dan positif E. Positif dan netral 36.Cara berikut yang tidak termasuk memberi muatan listrik, adalah … A. Menggosokkan sisir plastik ke kain wol B. Menggosokkan kaca ke sutra C. Menggosokkan ebonit ke wol D. Menggosokkan kawat ke aliran listrik E. Menggosokkan balon dengan kain sutra 37.Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif jika digosokkan dengan kain wol karena … A. Muatan positif dari ebonit pindah ke wol B. Elektron dari wol pindah ke ebonit C. Muatan positif dari wol pindah ke ebonit D. Elektron dari ebonit pindah ke wol E. Muatan positif dan elektron ebonit berpindah ke wol 38.Berikut merupakan bunyi hukum Keppler ke II adalah … A. Planet-- planet bergerak membentuk orbit elips dengan matahari pada salah satu fokus (titik apinya). B. Kedudukan suatu planet relatif terhadap matahari menyapu luasan yang sama dari elipsnya dalam waktu yang sama. C. Kuadrat periode revolusinya sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet-- planet dari matahari. D. Besar gaya aksi yang diberikan planet ke planet yang lain hasilnya sama dengan gaya reaksi yang ditimbulkan tetapi memiliki arah yang berlawanan. E. Semua planet dalam tata surya mengalami gerak lurus beraturan 39.Berikut cara pembuatan magnet yang dapat dilakukan dalam kehidupan sehari-- hari, kecuali … 5 8
A. B. C. D. E.
Memberikan arus listrik Dengan cara induksi Menggosokkan dengan magnet kuat dengan arah yang searah Mendekaktkan bahan yang bersifat magnet dengan magnet kuat Memukul-- mukulkan bahan yang bersifat magnet dengan magnet kuat 40.Untuk memperoleh elektromagnet yang lebih kuat, maka yang harus dilakukan adalah … A. Kumparan harus lebih panjang B. Jumlah lilitan diperbanyak C. Kawat kumparan harus harus lebih kecil D. Lilitan dibuat lebih besar E. Kawat kumparan harus harus lebih besar
5 9
Kunci Jawaban
1. B 1.B A 2. B 3. B 4. C 5. E 6. C 7. D 8. E 9. A
11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
D B A A C D C C D A
5 9
22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.
21. A A B C B A E B C
A
31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40.
E A A B D B B E B
Refrensi: Buku Pintar Belajar FISIKA untuk XII A. Penerbit Sagufindo Kinarya.
SOAL DAN PEMBAHASAN MATERI FISIKA (GETARAN & GELOMBANG, OPTIK DAN LISTRIK MAGNET)
1. Pada sebuah percobaan rangkaian listrik digunakan sebuah voltmeter dengan skala 0 sampai 50 dan batas ukur 10 volt. Jika jarum voltmeter menunjukkan skala seperti terlihat pada gambar di bawah, maka nilai beda potensial listrik yang terukur olehvoltmeter itu adalah .... a. 2,4 volt
10 0
20
30 40
1 50
b. 240 volt c. 4,8 volt d. 480 volt
2. Perhatikan gambar berikut!
a. T1> T2> T3 b. T2> T1> T3 c. T3> T1> T2 d. T1< T2< T3 3. Seorang siswa melakukan percobaan dengan menggantung beban dan memvariasikan berat diujung sebuah pegas. Setelah masing-masing pegas selesai digantung, siswa tersebut memperoleh beberapa data yang menyatakan hubungan berat benda dan panjang pegas. Berat Beban (N)
2
4
6
8
10
Panjang Pegas (cm)
23
27
31
35
39
Berdasarkan data tersebut, panjang awal pegas ketika belum diberikan beban adalah…. a. 21 cm b. 20 cm c. 19 cm d. 18 cm
4.
Perhatikan gambar berikut! 2
Tiga buah pulsa merambat sepanjang tali yang memiliki jenis dan regangan yang sama seperti yang ditunjukkan oleh gambar di samping. Pernyataan berikut yang benar adalah…. a. b. c. d. 5. Perhatikan gambar berikut!
Cermin Y
Sinar datang 60o
60o Cermin X Dua buah cermin datar X dan Y saling berhadapan dan membentuk sudut 60o seperti yang terlihat pada gambar di atas.Seberkas sinar bergerak menuju cermin X dengan sudut datang sebesar 60o. Sinar tersebut kemudian dipantulkan ke cermin Y. Ketika sinar tersebut meninggalkan cermin Y, maka sudut pantul yang terbentuk adalah…. a. 0o b. 45o c. 90o d. 180o 6. Perhatikan gambar berikut! Sinar merah Udara Medium 1
Medium 2 Udara Sinar merah 3
Seorang siswa hendak menyelidiki karakteristik pembiasan dua buah medium yang berbeda.Siswa tersebut kemudian merancang sebuah percobaan sederhana seperti terlihat pada gambar di atas.Sumber cahaya berwarna merah dilewatkan dari udara ke medium 1, medium 2, dan kembali lagi ke udara.Setelah keluar dari medium 2, ternyata sinar tersebut tetap berwarna merah. Jika v1 dan v2 masing-masing adalah cepat rambat cahaya di medium 1 dan medium 2, n1 dan n2 masing-masing adalah indeks bias medium 1 dan indeks bias medium 2, maka kesimpulan yang dapat ditarik berdasarkan hasil percobaan tersebut adalah…. a. n1>n2 ; v1>v2; frekuensi cahaya merah tidak berubah b. n1v2 ; panjang gelombang cahaya merah tidak berubah c. n1v2 ; frekuensi cahaya merah tidak berubah d. n1
8. Dua buah garputala diletakkan di atas meja seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut.
4
Agar garputala B ikut bergetar setelah garputala A dipukul, maka.... a. Frekuensi garputala B harus sama dengan frekuensi garputala A. b. Amplitudo garputala B harus sama dengan amplitudo garputala A. c. Bahan penyusun garputala B harus sama dengan bahan penyusun garputala A. d. Warna bunyi garputala B harus sama dengan warna bunyi garputala A.
9. Sebuah sinar melewati suatu zat cair yang memiliki indeks bias 1,5 dan membentuk i
sudut datang sebesar 300 terhadap garis normal seperti terlihat pada gambar di samping.
Sinar
tersebut
kemudian
dibiaskan dengan sudut bias r terhadap garis normal. Diketahui indeks bias udara
d
r
X
adalah 1. Jika lebar zat cair yang dilalui sinar tersebut (d) adalah
, maka
panjang lintasan sinar di dalam zat cair tersebut (X) adalah…. a. 12 cm b. 13 cm c. 14 cm d. 15 cm
10. Jika sakelar S ditutup, maka pernyataan berikut yang benar terkait dengan lampu B1 adalah…. a. Tingkat nyala lampu tidak berubah. 5
b. Tingkat nyala lampu menurun kemudian secara berangsur-angsur kembali pada keadaan awal. c. Tingkat nyala lampu menurun secara permanen. d. Tingkat nyala lampu meningkat secara permanen.
11. Suatu kawat penghantar (kawat A) yang panjangnya l mempunyai hambatan jenis ρ. Kawat lainnya (kawat B) mempunyai panjang 2l dengan hambatan jenis ρ/2 dan luas penampang dua kali luas penampang kawat A. Jika kedua kawat tersebut disambung dan dihubungkan dengan sumber tegangan V, maka pernyataan berikut yang tidak benar adalah.... a. Hambatan total kawat sama dengan satu setengah kali hambatan kawat A. b. Hambatan total kawat sama dengan tiga kali hambatan kawat B. c. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan luas penampang kawat B. d. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat A.
12. Perhatikan gambar berikut!
Jika I1 = 0,23 A, R1 = 60 ohm, R2 = 20 ohm, dan R3 = 30 ohm, maka I3 adalah…. a. 0,10 A b. 0,23 A c. 0,46 A d. 0,69 A
13. Dalam suatu percobaan pengukuran arus dan tegangan, seorang siswa merangkai dua buah hambatan secara seri. Arus listrik mengalir melalui kedua hambatan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. 6
Jika A1 dan A2 masing-masing adalah bacaan pada ampermeter 1 dan ampermeter 2, serta V1 dan V2 masing-masing adalah bacaan pada voltmeter 1 dan voltmeter 2, maka pernyataan berikut yang benar adalah…. Jawaban: B Pembahasan Ketika hambatan dipasang seri, maka arus yang mengalir pada masing-masing hambatan bernilai sama. Dengan demikian, A1 = A2 = A. Disisi lain: V=IR Sehingga: V1 = I1 R1 V1 = A 5Ω = 5A volt V2 = I2 R2 V2 = A 10Ω = 10A volt Sehingga V1< V2 14. Sugol sedang berdiri di pinggir sebuah kolam renang yang memiliki lebar 5,50 m. Dari tempatnya berdiri, beliau dapat melihat dasar kolam tersebut dengan sudut pandang 14o terhadap permukaan tanah (lihat gambar).
Jika diketahui indeks bias udara (
adalah 1,00 ; indeks bias air (
adalah 1,33
; sin 14o = 0,24 ; sin 76o = 0,97; tan 47o = 1,06 ; dan sin-1 0,73 = 47o, maka tentukan: a. Sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari air ke udara. (Skor Maksimal = 5) 7
b. Kedalaman kolam tersebut. (Skor Maksimal = 3) Penyelesaian Soal Nomor 15 Sub Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. b. c. d. Ditanyakan:
1
a. Berapakah sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari
1
air ke udara? b. Berapakah kedalaman kolam tersebut? Secara geometris, deskripsi soal dapat digambarkan sebagai berikut.
A
2
Sudut datang untuk pembiasan yang berasal dari air ke udara (
.
3
Kedalam kolam. B
3
8
Total Skor
10
NB: Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 10.
15. Sembilan buah hambatan identik disusun membentuk tangga seperti gambar di bawah.
a. Jika
, tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B! (Skor Maksimal =
5) b. Jika hambatan tersebut terbuat dari tembaga dengan penampang berbentuk lingkaran (diameter 1,2 mm) dan hambat jenis
, tentukan panjang kawat
tembaga yang terbentuk jika hambatan pengganti antara titik A dan B direntangkan? (Skor Maksimal = 5) c. Tentukan banyaknya elektron yang melewati titik A dan B jika kedua titik tersebut dihubungkan dengan tegangan sebesar 54,6 volt selama 80 detik (muatan satu elektron =
)! (Skor Maksimal = 8)
Penyelesaian Soal Nomor 16 9
Sub Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. b. c. d. e. f. Ditanyakan:
1
a. Berapakah hambatanekuivalenantaratitik A dan B? b. Berapakah
panjangkawattembaga
terbentukjikahambatanpenggantiantaratitik
yang A
dan
B
direntangkan? c. Berapajumlahelektron
yang
melewatititik
A
dan
1
B
jikakeduatitiktersebutdihubungkandengantegangansebesar 54,6 volt selama 80 detik? Telah di ketahui bahwa kesembilan hambatan tersebut identik dengan
. Hambatan ekuivalen antara titik A dan B adalah
sebagai berikut. Perhatikan tiga hambatan yang paling kanan!
1 A
Ketiga hambatan tersebut tersusun secara seri. Maka hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya, hambatan
tersusun pararel dengan hambatan R 1
disebelah kirinya.
10
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya hambatan
tersusun seri dengan dua hambatan
berikutnya sebagaimana ditunjukkan oleh garis putus-putus pada gambar berikut.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya, hambatan
tersusun pararel dengan hambatan R
disebelah kirinya.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
11
Akhirnya, hambatan
ini tersusun seri lagi dengan dua
hambatan yang terakhir.
1
Sehingga hambatan ekuivalennya adalah sebagai berikut.
Rumushambatjenisadalahsebagaiberikut.
…………………..(1) Dimana:
1
R = hambatan ( ) = hambat jenis (
)
= panjang kawat (m) B
A = luaspenampang (m2) Luaspenampangkawat:
2
Telahdiketahuibahwahambatanekuivalenantaratitik A dan B adalah
2 12
27,3 Ω, makapersamaan (1) menjadi:
Berdasarkan hukum Ohm: 1 Telah diketahui bahwa hambatan ekuivalen antara titik A dan B adalah 27,3 Ω, maka: 2
Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir per satuan waktu. 1
C ...................(2) Telah diketahui bahwa arus sebesar 2A mengalir selama 80 detik, sehingga persamaan (2) menjadi:
2
Telah
diketahui
besar
muatan
satu
elektron
adalah
. Dengan demikian jumlah ektron yang melewati 2
titik A dan B adalah:
Skor Total
20
NB:
13
Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 20.
16. Sebuah pegas dengan panjang L tergantung bebas seperti terlihat pada gambar di bawah. Suatu ketika sebuah beban bermassa m (masa beban belum diketahui) berbentuk kubus dengan panjang rusuk s digantungkan pada pegas sehingga panjang pegas menjadi 5/2 L, lalu pegas dan beban dimasukkan ke dalam sebuah ember yang berisi air. Massa jenis air adalah ρa, panjang pegas berubah menjadi 3/2 L dan beban tercelup setengah bagian ke dalam ember yang berisi air. Tentukanlah massa beban tersebut! (nyatakan dalam ρa dan s)
L 3/2 L 5/2 L
Penyelesaian soal Nomor 17 Soal
Penyelesaian
Skor
Diketahui: a. Panjang pegas mula-mula: L b. Panjang pegas setelah digantungi beban: 5/2 L 1
c. Panjang pegas setelah beban dimasukkan ke dalam air: 3/2 L
1
d. Panjang rusuk benda: s e. Massa jenis air: Ditanya: a. Berapakah massa beban? (nyatakan dalam
dan s)
1
14
Menetukan 2 Menentukan konstanta pegas Kita bisa menggunakan Hukum
Hooke
untuk
mencari konstanta pegas L
5/2 L
3
Menentukan Gaya Archimedes (nyatakan dalam ρa, g,s)
3
Menentukan massa beban
5
15
Total Skor
15
NB: Jika peserta menggunakan cara lain dan memperoleh hasil yang sesuai dengan kunci jawaban, maka periksalah langkah-langkah jawabannya dan apabila konsepnya benar diberi poin maksimum yakni 15.
16
Nama
:
Sekolah : Kecamatan :
TES I
Kabupaten :
OSN SD BIDANG IPA (GETARAN & GELOMBANG, BUNYI, CAHAYA, OPTIK, LISTRIK MAGNET, TATA SURYA)
1. Berikut adalah gambar berkas cahaya yang mengenai medium tertentu (A = Air, B = Kaca, C = Udara). Lengkapi gambar berkas cahaya berikut sesuai medium yang dilalui, dan jelaskan !
A
B
C
A
B
Skor: 3 Penjelasan:
……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ……………… 17
Skor: 2
2. Bagaimana proses terjadinya Gerhana Matahari dan Gerhana Bulan ? ……………………………………………………………………………………………… ..…………………………………………………………………………………………… ……..……………………………………………………………………………………… …………..………………………………………………………………………………… ………………..…………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………… …………………………..………………………………………………………………… ………………………………….. Skor: 5 3. Mengapa sifat kemagnetan suatu magnet bisa hilang ? ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… ……
Skor: 5
4. Mengapa bayangan yang nampak pada Spion mobil lebih kecil dari bendanya ?
18
………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………………… ……
Skor: 5 5. A B C
1. 2. 3. 4.
B disebut ……….………. Skor:1 B – A – B – C – B sebanyak ……… getaran Skor: 1 B – A – B – C – B – A – B sebanyak ……… getaran Skor: 1 Jika benda tersebut berayun sebanyak 40 kali dalam waktu 2 menit, berapa Periode dan Frekuensi benda tersebut ?
………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………
Skor: 2
*******OSN JAYA******* 19
1
2