RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(
RPP )
Satuan Pendidikan : SMA dan MA
Mata Pelajaran : IPA Fisika
Kelas : XII
Materi Pokok : Kesetimbangan
Benda Tegar dan Titik Berat Dinamika Rotasi
Sub Materi Pokok : Kesetimbangan Benda Tegar
Alokasi Waktu : 1 x 30 menit
I.
STANDAR
KOMPETENSI
Menerapkan
konsep dan prinsip mekanika klasik system kontinu dalam menyelesaikan masalah.
II.
KOMPETENSI
DASAR (KD)
Memformulasikan
hubungan antara konsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia berdasarkan
hukum II Newton serta penerapannya dalam masalah benda tegar.
III.
INDIKATOR
1. Menggunakan
konsep momen inersia untuk berbagai bentuk benda tegar.
2.
Menerapkan konsep titik berat dalam kehidupan
sehari-hari
IV.
TUJUAN
PEMBELAJARAN KHUSUS
Setelah mengikuti pembelajaran ini, siswa dapat :
1. Siswa dapat menggunakan konsep momen inersia untuk berbagai bentuk benda tegar.
2. Siswa dapat menerapkan konsep titik berat benda dalam kehidupan sehari-hari
V.
MATERI
PEMBELAJARAN
Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA.
Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :
a. KINEMATIKA = Ilmu gerak
Ilmu yang mempelajari gerak tanpa
mengindahkan penyebabnya.
b. DINAMIKA = Ilmu gaya
Ilmu yang mempelajari gerak dan
gaya-gaya penyebabnya.
c. STATIKA = Ilmu keseimbangan
Ilmu yang mempelajari tentang keseimbangan benda.
Untuk cabang kinematika dan dinamika sudah dipelajari dikelas satu dan
dua. Pada bab ini kita akan membahas mengenai STATIKA.
dan benda-benda yang ditinjau pada bab ini dianggap sebagai benda tegar.
Definisi-definisi yang harus dipahami pada statika.
a. Keseimbangan
/ benda seimbang artinya :
Benda dalam keadaan diam atau pusat
massanya bergerak dengan kecepatan tetap.
b. Benda
tegar : adalah suatu benda yang tidak berubah bentuk bila diberi gaya luar.
c. Partikel
: adalah benda dengan ukuran yang dapat diabaikan, sehingga benda dapat
digambarkan sebagai titik dan gerak yang dialami hanyalah gerak
translasi.
Momen gaya :
adalah kemampuan suatu gaya untuk dapat menyebabkan gerakan rotasi. Besarnya MOMEN GAYA terhadap suatu titik sama dengan
perkalian gaya dengan lengan momen.
= d . F
= momen
gaya
d = lengan momen
F = gaya
Lengan momen :
adalah panjang garis yang ditarik dari titik poros sampai memotong tegak lurus
garis kerja gaya.
Perjanjian tanda untuk MOMEN GAYA.
* Momen gaya yang searah jarum jam
bertanda POSITIF.
* Momen gaya yang berlawanan arah
jarum jam bertanda NEGATIF.
g. Koppel
: adalah dua gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah dan memiliki
garis-garis kerja yang berbeda.
Momen koppel terhadap semua titik sama besar, yaitu : F . d
h. Pasangan
gaya aksi - reaksi.
W1 = Gaya berat balok W2 = Gaya
berat tali
Balok digantung dalam keadaan diam pada tali vertikal.
gaya W1 dan T1 bukanlah pasangan aksi - reaksi,
meskipun besarnya sama, berlawanan arah dan segaris kerja.
Sedangkan yang merupakan pasangan aksi - reaksi.
Macam - macam Keseimbangan.
Ada 3 macam keseimbangan, yaitu :
a. Keseimbangan
translasi apabila benda tak mempunyai percepatan linier ( a = 0 )
F = 0
dapat diurai ke sumbu x dan y
Fx = 0
dan
Fy = 0
Fx = Resultan gaya pada komponen
sumbu x.
Fy = Resultan gaya pada komponen
sumbu y.
Benda yang mempunyai persyaratan tersebut mungkin :
- Diam
- Bergerak lurus beraturan.
b. Keseimbangan
rotasi, apabila benda tidak memiliki percepatan anguler atau benda tidak
berputar (
= 0 )
= 0
Benda yang mempunyai persyaratan tersebut mungkin :
- Diam
- Bergerak melingkar beraturan.
c. Keseimbangan
translasi dan rotasi, apabila benda mempunyai kedua syarat keseimbangan yaitu :
F = 0
= 0
Dari macam-macam keseimbangan yang telah kita ketahui tersebut maka dapat
diperjelas denga uraian berikut ini tentang :
SYARAT-SYARAT SEBUAH BENDA DALAM
KEADAAN SETIMBANG/DIAM.
a. Jika
pada sebuah benda bekerja satu gaya F.
Syarat setimbang :
Pada garis kerja gaya F itu harus diberi gaya F’ yang besarnya sama
dengan gaya F itu tetapi arahnya berlawanan.
b. Jika
pada benda bekerja gaya-gaya yang terletak pada satu bidang datar dan garis
kerjanya melalui satu titik.
Syarat setimbang :
1. Gaya resultanya harus sama dengan nol.
2. Kalau dengan pertolongan sumbu-sumbu x dan y, haruslah :
Fx = 0 ;
Fy = 0
c. Jika
pada sebuah benda bekerja gaya-gaya yang tidak terletak pada satu bidang datar
tetapi garis-garis kerjanya melalui satu titik.
Syarat setimbang :
Dengan pertolongan sumbu-sumbu x, y dan z, haruslah :
Fx = 0 ;
Fy = 0 ;
Fz = 0
d. Jika
pada sebuah benda bekerja gaya-gaya yang tidak terletak pada satu bidang datar
tetapi garis-garis kerjanya tidak melalui satu titik.
Syarat setimbang :
Dengan pertolongan sumbu-sumbu x dan y, haruslah :
Fx = 0 ;
Fy = 0 ;
l = 0
Momen gaya-gaya boleh diambil terhadap sebarang titik pada bidang
gaya-gaya itu. ( titik tersebut kita pilih sedemikian hingga memudahkan kita
dalam menyelesaikan soal-soal )
* Perpindahan sebuah gaya kesuatu titik yang lain akan menimbulkan suatu
koppel.
Keseimbangan Stabil, Labil dan Indiferen ( Netral )
Pada benda yang diam ( Statis ) kita mengenal 3 macam keseimbangan benda
statis, yaitu :
a. Stabil ( mantap / tetap )
b. Labil ( goyah / tidak tetap )
c. Indiferen ( sebarang / netral )
Contoh-contoh :
1. Untuk
benda yang digantung.
Keseimbangan stabil : apabila gaya yang diberikan padanya
dihilangkan. Maka ia akan kedudukan semula.
Sebuah papan empat persegi panjang digantungkan pada sebuah sumbu
mendatar di P ( sumbu tegak lurus papan ). Titik berat Z dari papan terletak
vertikal di bawah titik gantung P, sehingga papan dalam keadaan ini setimbang
stabil. Jika ujung A papan di putar sedikit sehingga titik beratnya semula ( Z
), maka kalau papan dilepaskan ia akan berputar kembali kekeseimbangannya
semula.
Hal ini disebabkan karena adanya suatu koppel dengan gaya berat G dan
gaya tegangan tali T yang berputar kekanan. ( G = N ), sehingga papan tersebut
kembali kekeseimbangannya semula yaitu seimbang stabil.
Keseimbangan labil : Apabila gaya yang diberikan padanya
dihilangkan, maka ia tidak akan dapat kembali ke kedudukan semula.
Kalau titik gantung P tadi sekarang berada vertikal di bawah titik berat
Z maka papan dalam keadaan seimbang labil Kalau ujung A papan diputar
sedikit naik kekiri sehingga titik beratnya sekarang ( Z’ ) di bawah titik
beratnya semula ( Z ), maka kalau papan dilepaskan ia akan berputar turun ke
bawah, sehingga akhirnya titik beratnya akan berada vertikal di bawah titik
gantung P. Hal ini disebabkan karena adanya suatu koppel dengan gaya berat G
dan gaya tekanan ( tegangan tali ) T yang berputar kekiri ( G = T ), sehingga
papan turun ke bawah dan tidak kembali lagi kekeseimbangannya semula.
Keseimbangan indiferen : Apabila gaya yang diberikan padanya
dihilangkan, maka ia akan berada dalam keadaan keseimbangan, tetapi di tempat
yang berlainan.
Kalau titik gantung P tadi sekarang berimpit dengan titik berat Z, maka
papan dalam keadaan ini setimbang indiferen. Kalau ujung A papan di putar naik,
maka gaya berat G dan gaya tekanan T akan tetap pada satu garis lurus seperti
semula ( tidak terjadi koppel ) sehingga papan di putar bagaimanapun juga ia
akan tetap seimbang pada kedudukannya yang baru.
2. Untuk
benda yang berada di atas bidang datar.
Keseimbangan stabil :
Sebuah pararel epipedum siku-siku ( balok ) diletakkan di atas bidang
datar, maka ia dalam keadaan ini seimbang stabil, gaya berat G dan gaya tekanan
N yang masing-masing bertitik tangkap di Z ( titik berat balok ) dan di A
terletak pada satu garis lurus. Kalau balok tersebut diputar naik sedikit
dengan rusuk B sebagai sumbu perputarannya, maka gaya tekanan N akan pindah ke
B, dan dalam keadaan ini akan pindah ke B, dan dalam keadan ini akan timbul
suatu koppel dengan gaya-gaya G dan N yang berputar ke kanan ( G = N ) sehingga
balok tersebut kembali keseimbangannya semula yaitu seimbang stabil.
Keseimbangan labil : Sebuah pararel epipedum miring ( balok miring
) yang bidang diagonalnya AB tegak lurus pada bidang alasnya diletakkan diatas
bidang datar, maka ia dalam keadaan ini setimbang labil, gaya berat G dan gaya
tekanan N yang masing-masing melalui rusuk B dari balok tersebut terletak pada
satu garis lurus.
Titik tangkap gaya tekanan N ada pada rusuk N. Kalau balok tersebut
diputar naik sedikit dengan rusuk B sebagai sumbu putarnya, maka gaya tekanan N
yang berputar kekiri ( G = N ), sehingga balok tersebut akan turun kebawah dan
tidak kembali lagi kekeseimbangannya semula.
Keseimbangan indiferen : Sebuah bola diletakkan diatas bidang datar
ia dalam keadaan ini seimbang indiferen.
Kalau bola dipindah / diputar, maka gaya berat G dan gaya tekanan N akan
tetap pada satu garis lurus seperti semula ( tidak terjadi koppel ), sehingga
bola berpindah / berputar bagaimanapun juga ia akan tetap seimbang pada
kedudukan yang baru.
Kesimpulan.
Dari contoh-contoh di atas dapat disimpulkan :
a. Kalau
sebuah benda yang dalam keadaan seimbang stabil diadakan perubahan kecil, maka
titik berat benda tersebut akan naik. ( sehingga timbul koppel )
b. Kalau
pada sebuah benda yang dalam keadaan seimbang labil diadakan perubahan kecil,
maka titik berat benda tersebut akan turun. ( sehingga timbul koppel )
c. Kalau
pada sebuah benda yang dalam keadaan setimbang indiferen diadakan perubahan
kecil, maka titik berat benda tersebut akan tetap sama tingginya seperti
semula. (sehingga tidak timbul koppel).
Jenis gaya-gaya yang menyebabkan sebuah benda/benda seimbang.
GAYA LUAR
( gaya aksi )
GAYA -
GAYA
DALAM ( gaya reaksi )
-
gaya tekanan / gaya tarikan
-
gaya sendi / engsel
-
gaya tegangan tali
-
gaya gesekan / geseran.
VI.
MODEL
PENGAJARAN
Pembelajaran
Kooperatif (Cooperative Learning/CL)
VII.
METODE
PENGAJARAN
a. Informasi
b. Tanya
jawab
c. Diskusi
VIII. KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR
|
|||||||||||||||||
|
·
Baiklah, pada hari ini kita kembali bertemu
lagi dalam mata pelajaran fisika, apakah semuanya bersemangat untuk mengikuti
pelajaran hari ini?
|
·
Menjawab pertanyaan guru
|
||||||||||||||||
|
·
Namun, sebelum kita memulai pelajaran kita
pada hari ini, Bapak ingin bertanya pada kalian, mengapa sebuah tangga yang
disandarkan pada dinding saat kita menaikinya, tangga tersebut tidak
tergelincir atau atau jatuh?
|
·
Menjawab pertanyaan guru dengan berbagai
jawaban
|
||||||||||||||||
|
·
Jawaban kalian semuanya bagus, jawaban yang
benar akan kita ketahui setelah mempelajari materi hari ini, ada yang tahu
tidak hari ini kita akan belajar apa?
|
·
Siswa Menjawab dengan berbagai jawaban
|
||||||||||||||||
|
·
Nah, hari ini kita akan belajar mengenai “Kesetimbangan
Benda Tegar” (sambil Menulis di Papan Tulis)
|
·
Siswa Menulis
|
||||||||||||||||
|
·
Setelah mengikuti pembelajaran ini, kalian
diharapkan dapat :
1)
Dapat menggunakan konsep momen
inersia untuk berbagai bentuk benda tegar
2) Dapat menerapkan konsep titik berat benda dalam kehidupan sehari-hari. |
·
Mendengarkan penjelasan guru
|
||||||||||||||||
|
B.
Kegiatan
Inti (± 25 menit)
|
|||||||||||||||||
|
Fase
2 (Menyajikan Infomasi)
|
|||||||||||||||||
|
·
Baiklah, sekarang kita akan masuk ke materi
pada hari ini yaitu mengenai Kesetimbangan Benda Tegar
|
·
Mendengarkan apa yang disampaikan oleh guru
|
||||||||||||||||
|
·
Guru menyampaiakan materi mengenai
Kesetimbangan Benda Tegar
|
·
Mendengarkan apa yang disampaikan oleh guru
|
||||||||||||||||
|
·
Memberikan contoh soal tentang Kesetimbangan
Benda Tegar dan meminta siswa maju ke depan untuk menyelesaikan soal tersebut
|
·
Salah seorang siswa maju ke depan dan
menyelesaikan soal tersebut.
|
||||||||||||||||
|
·
Menjelaskan jawaban dari contoh soal yang telah
di berikan
|
·
Memperhatikan dengan seksama yang
diterangakan oleh guru
|
||||||||||||||||
|
Fase
3 (Mengorganisasikan siswa ke dalam kelompok-kelompok belajar)
|
|||||||||||||||||
|
·
Nah, supaya kalian lebih memahami materi
hari ini, bapak akan memberikan kalian LKPD untuk di kerjakan, tapi sebelumnya
bapak akan membagi kalian menjadi beberapa kelompok. Bapak akan membentuk
kelompok secara heterogen, yaitu didalam kelompok, antara kalian kemampuannya
berbeda, sehingga nantinya kalian bisa saling melengkapi pengetahuan yang
kalian miliki. (Guru membagi siswa dalam beberapa kelompok dan member nama
setiap kelompok)
|
·
Siswa mengikuti instruksi yang diberikan
oleh guru.
|
||||||||||||||||
|
·
Sekarang bapak akan memebagikan LKPD dan
silakan kalian mengerjakanya
|
·
Menerima LKPD dan mendengarkan penjelasan
guru.
|
||||||||||||||||
|
Fase
4 (Membimbing Kelompok Bekerja dan Belajar)
|
|||||||||||||||||
|
·
Nah, Setiap kelompok sudah mendapat LKPD,
sekarang silahkan di kerjakan LKPD nya, waktunya 10 menit ya!
|
·
Mengerjakan LKPD
|
||||||||||||||||
|
·
Apakah ada hal yang kalian tidak mengerti?
(sambil berkeliling di setiap kelompok utuk membimbing)
|
·
Menanyakan hal yang tidak mengerti
|
||||||||||||||||
|
Fase 5 (Evaluasi)
|
|||||||||||||||||
|
·
Nah, waktunya sudah habis, apakah sudah
selesai semuanya dikerjakan? Pasti sudah ya, skarang bapak minta beberapa
kelompok untuk maju ke depan mengerjakan soal-soal pada LKPD, bapak minta
satu orang untuk mewakili kelompoknya (menunjuk kelompok yang akan
mengerjakan soal LKPD)
|
·
Beberapa siswa maju ke depan mengerjakan LKS
|
||||||||||||||||
|
·
Membenarkan apabila ada hal yang kurang dlam
mengerjakan
|
·
Memperhatikan
|
||||||||||||||||
|
C.
Kegiatan
Penutup (± 15 menit)
|
|||||||||||||||||
|
Fase 5 (Evaluasi)
|
|||||||||||||||||
|
·
Tadi Kalian sudah mengerjakan LKPD Secara
berkelompok, skarang bapak ingin melihat sejauh mana masing-masing kalian
menangkap materi hari ini, maka dari itu bapak akan memberikan soal evaluasi
kepada kalian. Waktu kalian 5 menit untuk mengerjakannya dan jangan menyontek
ya, kerjakan menurut kemampuan kalian saja
|
·
Mengerjakan soal evaluasi
|
||||||||||||||||
|
·
Nah, waktunya sudah habis silahkan di
kumpulkan jawaban kalian.
|
·
Mengumpulkan jawaban
|
||||||||||||||||
|
FASE 6 (Memeberikan Penghargaan)
|
|||||||||||||||||
|
·
Memberikan penghargaan kepada kelompok yang
kinerjanya bagus.
|
·
Siswa bertepuk tangan
|
||||||||||||||||
|
·
Menyimpulkan materi pelajaran yang dipelajar
bersama dengan siswa
|
·
Siswa membuat kesipulan secara lisan dan
menjawab pertanyaan motivasi
|
||||||||||||||||
|
·
Nah bapak kira pelajaran hari ini kita
cukupkan sampai disini saja, selamat pagi
|
·
Selamat pagi pak..
|
||||||||||||||||
IX.
SUMBER
PEMBELAJARAN
Buku siswa:
Kesetimbangan Benda Tegar
X.
EVALUASI
1.
Seandainya benda-benda yang massanya mA
= 20 kg dan mB = 50 kg disusun sedemikian hingga terjadi
kesetimbangan, dengan tg q = 3/4
Hitunglah mC jika lantai pada bidang miring licin sempurna.
Hitunglah 2 kemungkinan jawab untuk mC jika bidang miring
kasar dengan koefisien gesekan statis 0,3
2. Pada
sebuah batang horisontal AC yang panjangnya 10 m bekerja tiga buah gaya 3 N, 2
N dan 4 N seperti terlihat pada gambar ! Tentukan :
a. Resultan dari gaya-gaya tersebut.
b. Momen gaya yang bekerja pada sumbu-sumbu yang melalui A, B dan C
c. Letak titik tangkap gaya Resultannya.
3. Sebutkan
contoh –contoh penerapan kesetimbangan benda tegar dalam kehidupan sehari-hari.
|
Mengetahui
Dosen Pengajar
Dr. Andi Bustan, M.Si
NIP 19621110 198810 1 001
|
|
Pengajar
Wayan Susana
ACB 109 050
|
LKPD (Lembar Kerja Peserta Didik)
Nama kelompok :
Nama anggota :
1. Benda
bermuatan listrik positif bila…….
a.
Kekurangan elektron
b.
Jumlah proton sama dengan jumlah elektron
c.
Jumlah neutron sama dengan jumlah proton
d.
Kelebihan electron
2. Gaya
tolak menolak terjadi antara dua benda yang bermuatan
I.
Positif dengan positif
II.
Negatif dengan positif
III.
Negatif dengan negatif
IV.
Positif dengan negatif
Jawaban yang
benar adalah ………….
a.
I dan II
b.
I dan III
c.
III dan IV
d.
I dan IV
3. Perhatikan
pernyataan berikut
1.
Muatan listrik yang sejenis saling menolak
2.
Benda bermuatan positif bila jumlah elektron
lebih banyak dari pada jumlah proton
3.
Muatan listrik yang tidak sejenis tarik menarik
4.
Benda bermuatan negatif jika jumlah proton lebih banyak dari pada
jumlah elektron
Sifat-sifat
dari muatan listrik yang benar sesuai pernyataan nomor…
a.
1 dan 2
b.
1 dan 3
c.
2 dan 3
d.
2 dan 4
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
HUKUM KEPLER
Disusun Oleh :
WAYAN SUSANA
ACB 109 050
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS PALANGKARAYA
2012
A. Pendahuluan
(± 5 menit)
1. Memberikan
salam dan menanyakan keadaan siswa.
2. Memotivasi
siswa dengan menanyakan
3. Menyampaikan
kompetensi dasar dan indikator pembelajaran.
B. Inti
(± 20 menit)
1. Menyajikan
informasi kepada siswa tentang listrik statis,
2. Meminta
kepada siswa agar duduk sesuai kelompok yang telah ditentukan.
3.
4. Meminta
satu atau dua kelompok untuk menuliskan hasil diskusi kelompok secara
bergantian. Kelompok lain diminta menanggapinya.
5. Guru
memastikan bahwa seluruh kelompok telah mengetahui jawaban yang benar.
6. Menanyakan
kembali kepada siswa jika ada yang belum dimengerti.
C.
Penutup (± 5 menit)
1.
Mengevaluasi siswa dengan memberikan pertanyaan
lisan seputar tujuan pembelajaran yang ingin dicapai.
2. Bersama-sama
membuat kesimpulan tentang materi dan menjawab pertanyaan motivasi.
3. Mengumumkan
bahwa kelompok mana yang hasilnya baik dan memberikan penghargaan dengan
predikat kelompok baik, hebat dan super dengan menjelaskan cara penilaian.
4. Memberitahukan
materi yang akan dipelajari pada pertemuan berikutnya.
5. Menyampaikan
kesan dan pesan kepada siswa.
6. Mengucapkan
salam penutup
Tidak ada komentar:
Posting Komentar