Susana Endah Sri Hartati, 2016 Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle 5E Dengan Menyisipkan Predict-Observe-Explain (POE) Pada Tahap Explore

188

Susana Endah Sri Hartati, 2016 Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle 5E Dengan Menyisipkan Predict-Observe-Explain (POE) Pada Tahap Explore Terhadap Kemampuan Kognitif Dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Kisi-Kisi Instrumen Tes Kemampuan Kognitif

No

1.

2

Aspek Kemampuan Kognitif (C1)Mengingat kembali

(C1)Mengingat kembali

Indikator

Konsep Fisika (Elastisitas)

Menentukan dimensi Tegangan dan regangan

Tegangan dan regangan

Menjelaskan pengertian elastisitas(C1)

Elastisitas dan benda- benda elastis

Elastisitas

Soal

Tentukan dimensi dari besaran berikut ini: a. Tegangan adalah gaya persatuan luas! b. Regangan adalah berbanding lurus dengan pertambahan panjang dan berbanding tebalik dengan panjang mula-mula! a. b.

Apa yang dimaksud dengan elastisitas? Berilah 4 contoh benda yang besifat elastis?

Kunci jawaban

Dimensi a. Tegangan [M][L]-1[T]-2 b. Regangan tidak punya dimensi karena tidak mempunyai satuan.

a.

Mencontohkan benda-benda yang bersifat elastis(C2) b. 3

(C-2) Memahami

Membedakan konsep daerah elastis, daerah plastis dan titik patah pada suatu benda

konsep daerah elastis, daerah plastis dan titik patah pada suatu benda

Seorang pekerja menarik sebuah kawat yang terjepit dengan menggunakan tang,  ketika dia mulai menarik ujung kawat, seiring peningkatan gaya yang diberikan kawat bertambah panjang secara perlahan dan ketika pekerja tersebut berhenti menariknya kawat kembali ke bentuk semula (peristiwa I)  ketika pekerja tersebut menarik sedikit lebih keras dari semula ternyata kawat bertambah panjang lebih besar yang disertai mengecilnya

Susana Endah Sri Hartati, 2016 Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle 5E Dengan Menyisipkan Kognitif Dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Elastisitas adalah sifat suatu benda yang dapat berubah baik dalam hal ukuran maupun bentuk karena mendapatkan gaya luar dan akan kembali ke bentuk maupun ukuran semula jika gaya luar itu ditiadakan. Pegas, kawat, hanger, karet.

Rubrik Penilaian Skor Skor Total 2 1

1 1 1

2

2 Peristiwa I: Gaya yang diberikan masih berada pada batas elastisitas.

1

Peristiwa II: Gaya yang diberikan melebihi batas elastisitas.

1

189 Predict-Observe-Explain (POE)

Pada Tahap Explore Terhadap Kemampuan

No

4

Aspek Kemampuan Kognitif

(C-2) Memahami

Indikator

Menghitung pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang berdasarkan data grafik


Pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang berdasarkan data grafik

Soal

Kunci jawaban

diameter kawat dan ketika pekerja berhenti menariknya kawat tidak kembali ke bentuk semula (peristiwa II) Apa yang dapat anda jelaskan dari ke dua peristiwa yang terjadi, peristiwa mana yang menjelaskan daerah plastis dan peristiwa mana yang menjelaskan daerah elastis? Dari hasil percobaan yang dilakukan di laboratorium pada sebuah pegas yang diberi beban diperoleh hubungan antara beban yang digantungkan pada pegas gaya (F) terhadap pertambahan panjang pegas (𝛥x)tersebut seperti gambar grafik di bawah ini.

F(N)

Diketahui : F: 20 N x = 4 cm = 0,04 m Ditanyakan : k Jawab : F = k x x 2 = k x 0,04 k = 2/0,04 = 50 N/m

Rubrik Penilaian Skor Skor Total

2

1

1

20

𝛥x(cm) 4 5

(C-2) Memahami

Membandingkan besarnya konstanta pegas berdasarkan kekenyalan suatu bahan

Nilai konstanta pegas

Hitung besarnya koefisien pegas dari grafik! Dua pegas memenuhi hukum Hooke, dengan konstanta pegas masing-masing 0,3N/m dan 0,7 N/m. Jadi pegas kedua lebih kaku dibandingkan pegas pertama. Berapakah gaya yang dibutuhkan untuk menarik masingmasing pegas sehingga bertambah panjang 20


Agar bertambah panjang 20 cm, pegas pertama membutuhkan gaya penarik sebesar 0,3 x0,2 =0,06N.Untuk pertambahan panjang yang sama pegas kedua membutuhkan gaya penarik 0,7 x

2

1



No


Indikator


Soal

cm?

6

(C-2) Memahami

Mencontohkan alat sehari-hari yang menunjukkan susunan pegas(C2)

contoh alat sehari-hari yang menunjukkan susunan pegas

Setelah kalian mengetahui susunan pegas seri dan paralel, berilah 3 contoh alat yang menggunakan susunan pegas ?

7

(C3) Mengaplikasikan

Menghitung pertambahan panjang pegas (C3)

pertambahan panjang pegas (C3)

Menganalisis konstanta pegas (C4)

Koefisien pegas (C4)

Sebuah kawat tembaga luas penampangnya 2 mm2 dan panjangnya 50 cm. Kawat ditegangkan dengan gaya 60 N. Jika nilai modulus elastisitas kawat tembaga adalah 120 GN/m 1010 N/m2, Hitunglah a. Pertambahan panjang kawat setelah diregangkan b. Perbandingan antara gaya dan pertambahan panjangnya!

Kunci jawaban

0,2 =0,14 N. Hal ini nampak bahwa pegas kedua adalah pegas A. yang lebih kenyal membutuhkan gaya yang lebih besar untuk pertambahan pegas yang sama Contoh alat yang menggunakan susunan pegas A. Springbed B. Bolpen yang menggunakan pegas C. shockbreaker

Rubrik Penilaian Skor Skor Total 1

1

Diketahui: A = 2 mm2 = 2 x 10-6 m2 l = 50 cm= 0,5 m F = 60 N E = 12 x 1010 N/m2 Ditanyakan : a. l b. K Jawab :

1

4

1

= = 1,25 x 10-4 m

8

(C3)

Menggunakan

persamaan

Sebuah pegas bertambah panjang 4 cm ketika


b. k = F/ l k = 60/1,25 x 10-4 k = 480 kN/m Diketahui : m =200 gram =0,2 kg

1 1 1 4



No

Aspek Kemampuan Kognitif Mengaplikasikan

9


Indikator

persamaan susunan pegas paralel untuk menyelesaikan masalah

Menerapkan persamaan modulus elastisitas suatu bahan untuk menentukan pertambahan panjang suatu bahan


Soal

susunan pegas paralel untuk menyelesaikan masalah

massa 200 gram digantungkan pada ujungnya. Jika satu pegas yang sama ditambahkan secara paralel seperti ditunjukkan pada gambar.

Modulus Elastisitas

Gambar 1 pegas diberi beban Gambar 2 pegas disusun paralel Berapa besar pertambahan pegas gambar 2 yang akan terjadi? Sebuah kawat dengan panjang L memiliki jari-jari r dijepit dengan kuat di salah satu ujungnya. Ketika ujung kawat lainnya ditarik oleh gaya F, panjang kawat bertambah l. Kawat lain dengan bahan yang sama panjangnya L dan jari-jari 2r ditarik dengan gaya 3 F. Berapa pertambahan panjangnya?

Kunci jawaban

F= m.g = 0,2 x 10 = 2N x = 4 cm = 0,04 m Ditanyakan : k Jawab : F = k x x 2 = k x 0,04 k = 2/0,04 = 50 N/m kp= k1 +k2 = 50 +50 =100 N F = k x x 2 = 100 x x x = 2/100 = 2 cm


1

1

1

1

Diketahui: r=r r’ =2r F= F F’ = 3F F = 400 N Ditanya :

4

l ’

Jawab : 1

Jadi Susana Endah Sri Hartati, 2016 Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle 5E Dengan Menyisipkan Kognitif Dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1



No


Indikator


Soal

Kunci jawaban


=

l 1

10


Menghitung pertambahan panjang pegas yang dirangkai seri

Susunan seri pada pegas

Susan memiliki dua buah rangkaian pegas yang disusun seri seperti pada gambar. Jika setiap susunan pegas diberi gaya yang sama dan pegas yang digunakan memenuhi Hukum Hooke, tentukan perbandingan pertambahan panjang pegas pada susunan pegas 1 dan 2! k1= 4k, k2= 2k k1= 2k, k2= 3k, k3= 6k (A) (B)

Diketahui : k1= 4k, k2= 2k k1= 2k, k2= 3k, k1= 6k Ditanyakan: Jawab:

4

1 = = +

1

= = Jadi

2

11

C2 Memahami

Membandingkan jenis kawat yang mengalami

Pertambahan panjang kawat

Berikut ini adalah tabel nilai modulus elastisitas kawat dengan bahan yang berbeda Kawat Modulus Elastisitas


Diketahui : F sama bahan berbeda. Ditanya : yang paling besar.

2



No


Indikator


13

14

C3 Mengaplikasikan

C2 Memahami

Menghitung besaran-besaran yang berkaitan dengan elastisitas bahan (tegangan) Mengidentifikasi variabel tetap dan variabel bebas pada percobaan modulus elastisitas

C3 Mengaplikasikan Menentukan jenis pegas pada suatu benda dalam kehidupan seharihari

Kunci jawaban


G N/m2

pertambahan panjang yang paling besar jika diberi gaya yang sama

12

Soal

Baja 200 Tembaga 110 Besi 100 Aluminium 70 Nilon 5 Berdasarkan tabel di atas, jenis kawat manakah yang akan mengalami pertambahan panjang paling besar ketika masing-masing kawat ukuran identik diberi gaya yang sama? Tegangan

Sebuah kawat tembaga dengan panjang 20 cm memiliki luas penampang 10-3cm2. Pada kawat tembaga tersebut diberi gaya sebesar 400 N, Berapa nilai tegangan tersebut?

Jawab : 1 Berdasarkan rumus jika E semakin besar pertambahan panjang semakin kecil jika E kecil maka pertambahan panjang semakin besar Jadi jawabnya adalah Nilon karena modulus elastisitasnya terkecil = 400/10

1

1

1 1 1

2

1

2

-3

= 4 X 105N/ cm2

Modulus elastisitas

Jika suatu percobaan bertujuan untuk mengidentifikasi pengaruh luas permukaan terhadap pertambahan panjang suatu karet ketika diberikan suatu gaya, apa variabel bebas dan terikat pada percobaan ini?

Beban dan panjang mula-mula dibuat tetap, luas permukaan karet divariasikan

Susunan pegas paralel: kp = k 1 + k 2 + k 3 +.. Hukum Hooke F = k ∆L F berbanding lurus dengan k F berbanding lurus dengan ∆L ∆L berbanding terbalik dengan k

Mengapa jika Astrid berdiri diatas spring bed akan lebih cepat rusak dibandingkan Astrid tidur, padahal massa tubuh yang ditahan oleh kasur tetap, baik saat berdiri maupun saat tidur?

Pegas pada spring bed dipasang secara paralel. Saat kita tidur pegas yang tertekan lebih banyak dari pada saat kita berdiri di atas spring bed. Saat berdiri sedikit pegas digunakan untuk menahan gaya, sehingga menyebabkan perubahan panjang pegas akan semakin besar. Perubahan panjang pegas yang besar akan menyebabkan pegas kehilangan keelastisitasannya


1



No


Indikator


Soal

Kunci jawaban


karena pegas tersebut melampaui batas elastisitasnya. Oleh karena itu, berdiri di atas spring membuatnya lebih cepat rusak. 1 15

C3 Mengaplikasikan

Susunan Pegas

Menentukan besarnya koefisien pada susunan pegas

Perhatikan gambar berikut! Pegas-pegas dalam susunan adalah identik dan masing-masing memiliki koefisien sebesar 200 N/m.

a) nilai total koefisien susunan pegas pada gambar 3a Susunan pada gambar 3a identik dengan 4 pegas yang disusun paralel, sehingga ktot = 200 + 200 + 200 + 200 = 800 N/m

1

2

b) nilai total koefisien susunan pegas pada gambar 3b

Gambar a

1

Gambar b Tentukan koefisien pegas untuk pegas gambar a dan gabar b! 16

C3 Mengaplikasikan

Menentukan prosedur yang tepat dan efektif untuk menghitung konstanta pegas gabungan seri dan paralel

Terdapat 5 buah pegas A,B,C.D, E yang memiliki nilai konstanta yang sama yang disusun seperti pada gambar di bawah . a. Bagaimana urutan prosedur menghitung koefisiien pegas gabungan? b. Bila masimg masing pegas mempunyai koefisien yang sama 10 N/m hitunglah koefisien pegas untuk gambar di bawah ini!

a. A,B,C, dan D dihitung secara paralel. Gabungan A,B,C,D dihitung secara seri dengan E b. kp = 10+10+10+10 = 40 N/m

1

2

1 Susana Endah Sri Hartati, 2016 Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle 5E Dengan Menyisipkan Kognitif Dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu



No


Indikator


Soal

A

C3 Mengaplikasikan

Hukum Hooke

Menggunakan persamaan hukum Hooke untuk menyelesaikan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari

18

C3 Mengaplikasikan

Menentukan besar koefisien pegas yang dapat digunakan pada percobaan untuk membandingkan konstanta gabungan pegas yang disusun seri dan paralel.

Susunan Pegas


D B

17

Kunci jawaban

C

E Terdapat dua pegas identik yang panjang mula-mula keduanya adalah 20 cm. Jika sebuah massa 200 gram digantungkan pada salah satu pegas panjang pegas menjadi 25 cm; dan jika massa lain sebesar M di gantung pada pegas yang lainnya panjang pegas menjadi 23 cm, Berapakah massa dari M?

Jika akan menggunakan empat buah pegas untuk melakukan percobaan membandingkan koefisien susunan pegas yang disusun seri dan paralel, bagaimana nilai koefisien dari keempat pegas yang harus dipilih?


ks = 8 N/m

Diketahui : m =200 gram =0,2 kg F= m.g = 0,2 x 10 = 2N x = 5 cm = 0,05 m Ditanyakan : k Jawab : F = k x x 2 = k x 0,05 k = 2/0,05 = 40 N/m F = k x x = 40 x 0,03 F = 1,2 m = 1,2/10 = 0,12 kg = 120 gram Keempat pegas yang digunakan harus memiliki nilai konstanta yang sama

2

1

1 1

1



No

19

Aspek Kemampuan Kognitif C4 Menganalisis

Indikator


Soal

Kunci jawaban

Menganalisis susunan seri dan pararel pada pegas

Susunan seri dan paralel pada pegas

Perhatikan gambar di bawah ini.Jika: a. masing masing pegas mempunyai nilai koefisien k1 , k2 ,k3,k4 adalah 5 N/m, 5, N/m 10 N/m,20 N/m. Hitunglah konstanta susunan pegas tersebut! b. koefisien total susunan pegas 20 N/m hitunglah nilai koefisien masing masing pegas!

Diketahui: k1 , k2 ,k3,k4 adalah 5 N/m, 5, N/m 10 N/m,20 N/m. Ditanya: a. k susuna pegas b. koefisien masing-masing bila keempatnya mempunyai nilai yang sama. Jawab: a. kp = k1 +k2 = 5+5 = 10 N.m


1

1 K1 K3

K2 K4

b.

Jika keempat pegas mempunyai

1

konefisienyang sama kT = 5/2 k 20 = 5k/2 5k =40 k = 8 N/m 20

C4 Menganalisis

Menganalisis konstanta pegas yang dipotong dan


Putri mempunyai pegas yang memiliki koefisien 100 N/m. Karena memerlukan nilai koefisien yang berbeda maka pegas tersebut


Diketahui : k = 100 N/m setelah dipotong masing-masing

1 4



No


Indikator


disusun ulang

Soal

dipotong menjadi dua bagian yang sama. a. Apakah nilai koefisien pegas masih sama setelah dipotong? b. Jika pegas hasil potongan tersebut kemudian disusun paralel berapa koefisien pegas yang dihasilkan.?

Kunci jawaban

200 N/m . Ditanya: k pararel Jawab: a. setelah dipotong nilai konstanta pegasnya 200N/m dengan rumus seri


1

1 k = 200 N/m

21

C4 Menganalisis

Membedakan pertambahan panjang tiga pegas yang disusun seri dan paralel ketika diberi gaya yang sama


Perhatikan gambar berikut.

b.kp= k1 +k2 = 200 +200 =400 N/m Diketahui : k1 = k2= k3= k ms = mp jadi Fs = Fp = F Ditanya : ∆xP ..... ∆xS kP........ kS Jawab kp = k+k+k = 3k

1 1 4

1

1 Gambar a Gambar b Jika masing-masing pegas yang digunakan memilliki nilai koefisien yang sama dan kedua susunan pegas diberi beban yang sama. Bagaimana perbandingan pertambahan panjang (∆x) yang akan terjadi dan konstanta susunan pegas?


1 ks = k/3 Jadi ∆xP < ∆xS karena kP > kS

1



No

22


Indikator

C4 Menganalisis

Mendeskripsikan susunan pegas seri dan paralel


Soal

Kunci jawaban

Susunan Pegas

Terdapat dua rangkaian pegas yang dirangkai secara seri dan paralel. Kedua rangkaian tersebut tersusun oleh 3 pegas yang identik. Berikut ini adalah beberapa pernyataan mengenai kedua susuna pegas tersebut. 1. Pertambahan panjang rangkaian seri lebih besar dari pada rangkaian paralel ketika diberi beban yang sama besar 2. Pertambahan panjang rangkaian paralel lebih besar dari pada rangkaian seri ketika diberi beban yang sama besar 3. Untuk memperoleh pertambahan panjang pegas yang sama, rangkaian pegas paralel memerlukan beban yang lebih berat daripada pada rangkaian seri 4. Untuk memperoleh pertambahan panjang pegas yang sama, rangkaian pegas seri memerlukan beban yang lebih berat daripada pada rangkaian parallel 5. Rangkaian seri akan mudah meregang karena memiliki koefisien pengganti yang lebih kecil Pernyataan manakah yang benar menurut anda tentang kedua rangkaian tersebut?

Pernyataan yang benar tentang kedua rangkaian tersebut adalah … . 1. Pertambahan panjang rangkaian seri lebih besar dari pada rangkaian paralel ketika diberi beban yang sama besar 3. Untuk memperoleh pertambahan panjang pegas yang sama, rangkaian pegas paralel memerlukan beban yang lebih berat daripada pada rangkaian seri 5 Rangkaian seri akan mudah meregang karena memiliki konstanta pengganti yang lebih kecil.



1

1

1



200

Susana Endah Sri Hartati, 2016 Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle 5E Dengan Menyisipkan Predict-Observe-Explain (POE) Pada Tahap Explore Terhadap Kemampuan Kognitif Dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Susana Endah Sri Hartati, 2016 Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle 5E Dengan Menyisipkan Predict-Observe-Explain (POE) Pada Tahap Explore

Recommend Documents