RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Satuan Pendidikan : SMA .....
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Smester : XI/1
Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran
STANDAR KOMPETENSI
1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
KOMPETENSI DASAR
1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dengan gerak getaran
A. Indikator
1) Kognitif
a. Produk
1. Mendeskripsikan pengertian gerak harmonik
2. Menjelaskan gerak harmonik pada pegas
3. Menjelaskan gerak harmonik pada ayunan sederhana
4. Melakukan percobaan pendulum sederhana (ayunan)
5. Memformulasikan persamaan kedudukan atau simpangan gerak harmonik
6. Memformulasikan persamaan kecepatan gerak harmonik
7. Memformulasikan persamaaan percepatan gerak harmonic
8. Menganalisis fase pada gerak harmonik
9. Menganalisis gaya yang bekerja pada gerak harmonik
10. Menformulasikan persamaan energi gerak harmonik
b. Proses
Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh panjang tali terhadap periode, meliputi:
1) Merumuskan masalah
2) Merumuskan hipotesis
3) Mengidentifikasi variable-variabel
4) Menyusun data percobaan
5) Membuat grafik
6) Menganalisis data
7) Menyimpulkan
2) Psikomotor
a. Melakukan percobaan ayunan sederhana (pendulum).
b. Mengukur perubahan periode pada ayunan sederhana.
3) Afektif
a. Karakter: berpikir kritis, kreatif, dan logis; bekerja teliti, jujur dan bertanggung jawab, peduli serta berperilaku santun
b. Keterampilan sosial: bekerja sama dan menjadi pendengar yang baik
B. Tujuan Pembelajaran
1) Kognitif
a. Produk
1. Dengan bimbingan guru, siswa dapat mendeskripsikan pengertian gerak harmonik
2. Setelah mengetahui pengertian gerak harmonik,siswa dapat menjelaskan gerak harmonik pada pegas
3. Dari pemahaman pengertian gerak harmonik,siswa dapat menjelaskan gerak harmonik pada ayunan sederhana
4. Dengan seperangkat alat percoaan pendulum sederhana (ayunan), siswa dapat melakukan percobaan pendulum sederhana (ayunan)
5. Dari pengetahuan yang ada, siswa dapat memformulasikan persamaan kedudukan atau simpangan gerak harmonik
6. Dari gambar suatu peristiwa gerak harmonik, siswa dapat memformulasikan persamaan kecepatan gerak harmonik
7. Dari gambar suatu peristiwa gerak harmonik, siswa dapat memformulasikan persamaaan percepatan gerak harmonik
8. Dengan gambaran suatu contoh gerak harmonik siswa dapat menganalisis fase pada gerak harmonik.
9. Dengan gambaran suatu contoh gerak harmonik siswa dapat menganalisis gaya yang bekerja pada gerak harmonik
10. Dari persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan, siswa menformulasikan energi gerak harmonik
b. Proses
Disediakan seperangkat alat percobaan ayunan sederhana (pendulum), siswa dapat melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh perubahan panjang tali dengan periode sesuai dengan rincian tugas yang ditentukan di LKS meliputi: Merumuskan masalah, Merumuskan hipotesis, Mengidentifikasi variable-variabel, Menyusun data percobaan, Mengkomunikasikan data percobaan, Menganalisis data, Menyimpulkan
2) Psikomotor
a. Disediakan seperangkat alat percobaan ayunan sederhana (pendulum), siswa terampil melakukan percobaan ayunan sederhana (pendulum).
b. Dengan alat ukur waktu, siswa dapat mengukur perubahan periode pada ayunan sederhana (pendulum).
3) Afektif
a. Terlibat aktif dalam pembelajaran dan menunjukkan karakter berpikir kritis, kreatif dan logis; bekerja teliti, jujur, dan berperilaku santun sesuai dengan LP : pengamatan perilaku berkarakter
b. Bekerjasama dalam kegiatan pembelajaran dan menjadi pemndengar yang baik sesuai dengan LP : keterampilan sosial
C. Materi pembelajaran
1. Gerak harmonik adalah gerak bolak-balik pada suatu benda yang melalui titik setimbang.
a. Periode dan Frekuensi Getaran Harmonik
1. Periode dan Frekuensi Sistem Pegas
Anda telah mempelajari gerak melingkar beraturan di kelas X. Pada dasarnya, gerak harmonik merupakan gerak melingkar beraturan pada salah satu sumbu utama. Oleh karena itu, periode dan frekuensi pada pegas dapat dihitung dengan menyamakan antara gaya pemulih (F = -kX) dan gaya sentripetal (F = 4π2mf2X).
-4S2mf2X= -kX
4S2mf2= k
Periode dan frekuensi sistem beban pegas hanya bergantung pada massa dan konstanta gaya pegas.
2. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana
Sebuah bandul sederhana terdiri atas sebuah beban bermassa m yang digantung di ujung tali ringan (massanya dapat diabaikan) yang panjangnya l. Jika beban ditarik ke satu sisi dan dilepaskan, maka beban berayun melalui titik keseimbangan menuju ke sisi yang lain. Jika amplitude ayunan kecil, maka bandul melakukan getaran armonic. Periode dan frekuensi getaran pada bandul sederhana sama seperti pada pegas. Artinya, periode dan frekuensinya dapat dihitung dengan menyamakan gaya pemulih dan gaya sentripetal.
Persamaan gaya pemulih pada bandul sederhana adalah F = -mg sinθ . Untuk sudut θ kecil (θ dalam satuan radian), maka sin θ = θ . Oleh karena itu persamaannya dapat ditulis F = -mg . Karena persamaan gaya sentripetal adalah F = -4π2mf2X, maka Anda peroleh persamaan sebagai berikut.
-4S2mf 2X= -mg
4S2f 2=
Periode dan frekuensi bandul sederhana tidak bergantung pada massa dan simpangan bandul, tetapi hanya bergantung pada panjang tali dan percepatan gravitasi setempat.
2. Persamaan Getaran Harmonik
Persamaan getaran harmonik diperoleh dengan memproyeksikan gerak melingkar terhadap sumbu untuk titik yang bergerak beraturan.
a. Simpangan Getaran Harmonik
Secara matematis, besarnya simpangan getaran dapat ditulis sebagai berikut:
X = R cos θ = A cos t
Y = R sin θ = A sin t
Keterangan:
x,y : besar simpangan getaran
R : jari-jari lingkaran disebut juga amplitudo (A) atau simpangan terbesar
: kecepatan sudut (ω)
: waktu getar
b. Kecepatan Getaran Harmonik
Secara matematis, besarnya kecepatan gerak harmonik dapat ditulis sebagai berikut:
Y = A sin t
= A sin ωt
V = Aω cos ωt
c. Percepatan getaran Harmonik
Secara matematis, besarnya percepatan gerak harmonik dapat ditulis sebagai berikut:
a = = (Aω cos ωt)
a = - A ω2 sin ωt
Tanda negatif (-) menunjukkan bahwa percepatan gerak haarmonik selalu berlawanan dengan arah gerak.
3. Energi pada Getaran Harmonik
Energi yang dimiliki oleh benda yang bergetar harmonik terdiri dari energi kinetik, energi potensial dan energi mekanik. Energi kinetic disebabkan adanya kecepatan, energi potensial disebabkan adanya simpangan atau posisi yang berubah-ubah dan energi mekanikmerupakan jumlah energi kinetik dan energi potensial.
a. Energi Kinetik (Ek)
Energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak, bila massa benda m dan kecepatan benda v maka energi kinetik benda tersebut adalah
Kecepatan yang dimiliki oleh getaran harmonik adalah . Sehingga energi kinetik getaran harmonik adalah sebagai berikut.
Apabila getaran harmonis terjadi pada pegas maka k = mω2 sehingga energi kinetiknya dapat dinyatakan sebagai berikut.
b. Energi Potensial (Ep)
Pada saat pegas disimpangkan sejauh x, maka pegas mempunyai energi potensial.
Simpangan yang dimiliki oleh getaran harmonik adalah x = Asin ( ω t). Sehingga energi potensial getaran harmonik dapat dinyatakan sebagai berikut.
Kita ketahui k = m ω2, maka energi potensial getaran harmonic menjadi seperti berikut.
c. Energi Mekanik (Em)
Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial.
Karena cos ²(ωt) + sin ²(ωt) = 1 , maka energi mekanik getaran harmonik dapat dinyatakan sebagai berikut.
D. Model dan Metode Pembelajan
Model Pembelajaran : Cooperative Learning
Metode Pembelajaran : Diskusi, Tanya jawab, Eksperimen
E. Sumber Belajar
Buku siswa “Getaran harmonik”
F. Alat dan Bahan
· Media pembelajaran
· Mistar
· Tali
· Beban
· Busur
· Statif
· stopwatch.
G. Kegiatan Belajar Mengajar
Pertemuan I
| No | Kegiatan pembelajaran | Penilaian | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| A Pendahuluan (5 menit) | |||||
| 1 | Motivasi dan Apresepsi Ikatlah sebuah bola yang bermassa m menggunakan seutas tali , kemudian ayunkan. Apa yang terjadi ? | | | | |
| 2 | Mengkomunikasikan tujuan pembelajaran: kognitif (produk dan proses); psikomotor; dan afektif (keterampilan sosial dan perilaku berkarakter) | | | | |
| B Kegiatan Inti (80 menit) | |||||
| 1 | Siswa dibimbing untuk dapat mendeskripsikan tentang getaran harmonik sesuai dengan buku siswa. | | | | |
| 2 | Setelah mengetahui pengertian gerak harmonic, siswa diminta untuk menjelaskan gerak harmonik pada pegas dan gerak harmonik pada ayunan sederhana | | | | |
| 3 | Siswa membentuk kelompok untuk melakukan praktikum bandul sederhana. | | | | |
| 4 | Sebelum melakukan percobaan, siswa diminta berdiskusi untuk merumuskan hipotesis dari permasalahan yang ditemukan pada percobaan. Siswa menyumbang ide untuk menyempurnakan perumusan hipotesis dan meminta siswa lain mengulang ide temannya untuk mengecek apakah ia menjadi pendengar yang baik. | | | | |
| 5 | Siswa difasilitasi ole guru untuk melakukan praktikum dengan penuntun yang sudah disediakan dan mengisi pertanyaan yang berhubungan dengan praktikum (guru melakukan pengamatan terhadap siswa sesuai dengan LP kerja Praktikum).. | | | | |
| 6 | Siswa mendengarkan arahan guru agar secara santun setiap anggota kelompok melakukan percobaan pendulum sederhana serta melakukan pengukuran/perhitungan periode dari hasil percobaan yang telah dilakukan sesuai dengan (LKS 01) pada saat percobaan | | | | |
| 7 | Siswa membuat ringkasan atau kesimpulan dari hasil praktikum yang telah dilakukan. | | | | |
| 8 | Siswa melakukan diskusi dengan mengungkapkan kesimpulan kepada siswa lainnya dengan presentasi kelas ( diadakan sanggahan atau penambahan dari siswa lainnya). | | | | |
| C Penutup (5 menit) | |||||
| 1 | Guru memberikan penambahan atau menyimpulkan kembali materi atau pembenaran dari hasil diskusi yang telah dilakukan. | | | | |
| 2 | Guru memberi tugas berupa pengayaan soal sesuai dengan materi. | | | | |
| 3 | Guru memberikan waktu kepada siswa untuk bertanya mengenai materi getaran harmonik | | | | |
Pertemuan 2
| No | Kegiatan pembelajaran | Penilaian | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| A Pendahuluan (5 menit) | |||||
| 1 | Siswa diminta untuk mengulas kembali pelajaran pada pertemuan sebelumnya. | | | | |
| 2 | Siswa diminta untuk mengumpulkan tugas berupa pengayaan soal. | | | | |
| B Kegiatan Inti (80 menit) | |||||
| 1 | Siswa diminta untuk membentuk kelompok diskusi untuk memformulasikan persamaan kedudukan atau simpangan gerak harmonik | | | | |
| 2 | Dari persamaan simpangan,diskusi dilanjutkan untuk memformulasikan persamaan kecepatan gerak harmonik | | | | |
| 3 | Setelah menemukan persamaan kecepatan, siswa diminta untuk memformulasikan persamaaan percepatan gerak harmonik | | | | |
| 4 | Dari pesamaan hukum Hooke dan hukum Newton, siswa melanjutkan diskusi untuk menganalisis fase pada gerak harmonik dan menganalisis gaya yang bekerja pada gerak harmonik | | | | |
| 5 | Dari persamaan energi dan persamaan simpangan, kecepatan da percepatan, siswa menformulasikan persamaan energi gerak harmonik | | | | |
| C Penutup (5 menit) | |||||
| 1 | Guru memberikan penambahan atau menyimpulkan kembali materi atau pembenaran dari hasil diskusi yang telah dilakukan. | | | | |
| 2 | Guru memberi tugas berupa pengayaan soal. | | | | |
| 3 | Guru memberikan waktu kepada siswa untuk bertanya mengenai materi getaran harmonik | | | | |
H. Penilaian
Teknik : Penilaian kinerja (LP-02A dan LP-02B)
Penilaian Afektif (LP-03)
Pustaka
Arifudin, Achya. 2007. fisika. Jakarta: Interplus
Kamajaya. 2007.Cerdas Belajar Fisika.Bandung: Grafindo Media Pratama
Tidak ada komentar:
Posting Komentar