RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Nama Sekolah : SMAN ……… Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI/1 Materi Pokok : Getaran Harmonik Alokasi Waktu : 12 Jam Pelajaran (3 x 4 JP) + 2JP A. Kompetensi Inti 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya 2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. 3. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah 4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan B. Kompetensi Dasardan Indikator Pencapaian Kompetensi 1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya 1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik fenomena gerak, fluida, kalor dan optik 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi 2.2 Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran Indikator: Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi gerak harmonik Menjelaskan konsep gaya pemulih pada pegas dan bandul sederhana Mengidentifikasi karakteristik gerak harmonik
Menerapkan konsep gerak harmonik dalam pemecahan masalah seharihari 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonis pada ayunan bandul dan getaran pegas Indikator: Memverifikasi hubungan antara besaran-besaran fisis pada bandul dan pegas melalui percobaan Menentukan percepatan gravitasi bumi melalui percobaan bandul sederhana Menentukan konstanta gaya pegas melalui percobaan pegas C. Kegiatan Pembelajaran Pertemuan-2: Karakteristik GHS (4 JP) 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mengamati demonstrasi, melakukan percobaan, dan berdiskusi diharapkan siswa mampu: 1. Memformulasikan persamaan simpangan gerak harmonik 2. Memformulasikan persamaan kecepatan gerak harmonik 3. Memformulasikan persamaan percepatan gerak harmonik 4. Memformulasikan persamaan periode gerak harmonik pada pegas 5. Memformulasikan persamaan frekuensi gerak harmonik pada pegas 6. Memformulasikan persamaan periode gerak harmonik pada bandul sederhana 7. Memformulasikan persamaan frekuensi gerak harmonik pada bandul sederhana 8. Menerapkan persamaan gerak harmonik dalam pemecahan soal 9. Menjelaskan energi pada gerak harmonik 10. Menjelaskan konsep gaya pemulih 11. Menunjukkan persamaan gaya pemulih pada bandul sederhana dan pegas 12. Menunjukkan perilaku ilmiah dalam melakukan percobaan dan diskusi 2. Materi Pembelajaran: Karakteristik GHS Persamaan simpangan gerak harmonik Persaman kecepatan gerak harmonik Persamaan percepatan pada gerak harmonik Gaya pemulih Periode gerak harmonik Energi pada gerak harmonik 3. Metode Pembelajaran: 1) Model : Pembelajaran berbasis masalah 2) Metode : Diskusi, tanya jawab, dan ceramah bermakna 3) Pendekatan : Saintifik 4. Media, Alat, dan Sumber Belajar 1) Media : PC, Slide Power Point (terlampir), Animasi, LKS (terlampir)
2) Alat dan bahan: Bandul sederhana, Stopwatch, Mistar 3) Sumber Belajar: Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed. Pearson Prentice Hall Nurachmandani, Setya. (2009). FISIKA 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Saripudin, Aip dkk. (2009). Praktis Belajar Fisika untuk kelas XI SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Handayani, Sri. (2009). FISIKA 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Sarwono, dkk. (2009). Fisika 2 Mudah dan Sederhana untuk SMA dan MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional 5. Langkah-langkah Pembelajaran: a) Pendahuluan (10 menit) Guru membuka pertemuan dengan menjawab salam dari siswa dan memeriksa kehadiran siswa. Siswa sudah dikondisikan di tempat duduknya masing-masing berdasarkan kelompok masing-masing Sebagai apersepsi, guru memberi siswa kesempatan untuk mengingat kembali konsep gerak melingkar beraturan, energi kinetik, dan energi potensial pegas dengan menunjukkan animasi gerak melingkar dan mengajukan beberapa pertanyaan ke siswa:
Gambar.2 Animasi gerak melingkar
a.Masih ingatkan Anda tentang konsep gerak melingkar beraturan? Apa syarat gerak melingkar beraturan? b.Apa yang menyebabkan suatu benda tetap bertahan dilintasannya? c.Bagaiman vektor kecepatan dan percepatan pada gerak melingkar? d.Ada dua energi yang dimiliki oleh oleh suatu benda, yang pertama energi yang dimiliki oleh pegas berdasarkan ketinggiannya, yakni disebut energi apa? Kedua berdasarkan gerakannya, yakni disebut energi apa? Bagaimana perumusan matematis dari energi kinetik dan energi potensial? Guru menggali konsepsi awal siswa dengan menunjukkan animasi macromedia flash analogi gerak pegas maupun bandul pada gerak melingkar yang akhirnya menimbulkan grafik sinusoidal kemudian mengajukan beberapa pertanyaan: “Berdasarkan animasi yang
diperlihatkan, mengapa getaran pada pegas dan bandul memiliki grafik simpangan yang sama?”
1. (b) Gambar 2. (a) Analogi gerrak pegas pada gerak melingkar (b) Analogi gerak bandul pada gerak melingkar
Guru menjelaskan proses pembelajaran yang akan dilakukan: a.Proses pembelajaran kali ini akan dilaksanakan dengan sistem berkelompok seperti pertemuan sebelumnya, yakni satu kelompok terdiri dari 4-5 siswa. (Anggota kelompok sama seperti pada pembagian kelompok sebelumnya) b.Dalam pembelajaran ini Anda harus melaksanakan kegiatan pengamatan dan percobaan dengan petunjuk yang tertera pada LKS-2. Masing-masing kelompok harus memperhatikan waktu yang ditentukan. (Guru membagikan LKS-2 ke siswa) b) Kegiatan inti (100 menit) Mengamati Siswa melakukan kegiatan pengamatan terhadap gambaranalogi gerak pegas maupun gerak bandul pada gerak melingkar yang akhirnya menimbulkan grafik sinusoidal serta mengamati macam-macam energi yang timbul pada gerak harmonik pada bandul maupun pegas
(a) (b) Gambar 3. (a) Analogi gerrak pegas pada gerak melingkar (b) Analogi gerak bandul pada gerak melingkar
Menanya Siswa diharapkan menanyakan: Cara memperoleh persamaan gerak harmonik berdasarkan analogi gerak pegas pada gerak melingkar yang ditunjukkan oleh gambar gerak melingkar Cara mendapatkan grafik sinusoidal yang dibentuk oleh getaran harmonik sederhana pada bandul dan pegas
Gaya-gaya yang bekerja pada gerak harmonik (pegas dan bandul sederhana)
Rumusan periode dan frekuensi dari getaran pegas maupun bandul sederhana Mengumpulkan Informasi Siswa mengumpulkan informasi mengenai persamaan simpangan, kecepatan, percepatan berdasarkan analisis animasi analogi gerak pegas pada gerak melingkar dan grafik sinusoidal yang dibentuk oleh getaran harmonik sederhana pada bandul dan pegas sesuai panduan LKS-2 melalui studi pustaka dan diskusi Siswa mengumpulkan informasi berkenaan gaya-gaya yang bekerja pada gerak harmonik melalui studi pustaka Mengasosiasi Siswa menganalisis animasi analogi gerak pegas pada gerak melingkar dan grafik sinusoidal yang dibentuk oleh getaran harmonik sederhana pada bandul dan pegas untuk merumuskan persamaan simpangan, kecepatan, percepatan berdasarkan analisis animasi analogi gerak pegas pada gerak melingkar serta grafik sinusoidal yang dibentuk oleh getaran harmonik sederhana pada bandul maupun pegas Siswa merumuskan gaya-gaya yang bekerja pada gerak harmonik (pegas dan bandul sederhana) dan selanjutkan merumuskan periode dan frekuensi dari getaran pegas maupun bandul sederhana secara utuh Siswa menyusun data hasil pengukuran ke dalam tabel pengamatan pada LKS-2 Mengkomunikasikan Siswa mempresentasikan hasil percobaanyang tertera pada LKS-2dalam bentuk sajian data (ditulis di papan tulis) dan merespon pertanyaan/sanggahan yang dikemukakan oleh kelompok siswa yang lainnya Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenai proses belajar mengajar maupun hasil percobaan dan materi ajar yang telah dilakukan mengenai hukum Archimedes serta aplikasinya, gaya apung, peristiwa terapung, melayang, dan tenggelam. c) Penutup (25 menit) Siswa diberi kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan Siswa diberi kesempatan untuk bertanya Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif: 1. Sebuah titik materi melakukan gerak harmonik dengan amplitudo 5 cm. Berapakah simpangannya pada saat sudutnya 30°?
2. Sebuah benda bermassa 2 gram digetarkan menurut persamaan y = 0,05 sin 300t (semua satuan dalam SI). Tentukan kecepatan dan percepatan benda pada saat t = 0,6 s. 3. Sebuah partikel bergetar harmonik dengan periode 5 sekon dan amplitudo 7,5 cm. Berapakah kelajuan partikel pada saat berada 4,5 cm dari titik setimbangnya? Siswa mengumpulkan kembali alat dan bahan yang digunakan dalam kegiatan penyelidikan. Guru menginformasikan Tugas Mandiri-2dan materi selanjutnya yakni mengenai Aplikasi gerak harmonis sederhana kemudian menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam.
