RPP Elastisitas dan Hukum Hooke

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Satuan Pendidikan

: Sekolah Menengah Atas

Mata Pelajaran

: Fisika

Kelas / Semester

: X/ 1

Topik

: Elastisitas dan Hukum Hooke

Sub Topik

: Hukum Hooke

Alokasi Waktu

: 2 x 45 Menit

A. KOMPETENSI INTI (KI) 1. Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya 2. Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (toleransi, gotong royong), santun, percaya diri, dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya 3. Memahami dan menerapkan pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata 4. Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi,dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yangsama dalam sudut pandang/teori. B. KOMPETENSI DASAR (KD)

1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya 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. 3.6 Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari hari. 4.1 Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis dengan menggunakan peralatan dan teknik yang tepat untuk penyelidikan ilmiah. Indikator 3.6.1

Menjelaskaan karakteristik benda elastis sesuai hukum Hooke 3.6.2 Menentukan harga konstanta pegas melalui percobaan Hukum Hooke 4.1.1 Melakukan percobaan hukum Hooke 4.1.2 Menentukan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dan peluruhan 4.1.3 Menyajikan hasil data percobaan hukum Hooke

C. TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Sikap a. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan dari semua aspek kehidupan b. 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 c. Disiplin : Tertib dan patuh pada berbagai ketentuan dan peraturan selama mengikuti kelas d. Jujur : Selalu dapat dipercaya dalam perkataan,tindakan,dan pekerjaan e. Bertanggung jawab dan Toleransi : Menjalankan tugas dan kewajiban yang seharusnya di lakukan sebagai siswa f. Menghargai pendapat dan mampu memberikan penghargaan kepada orang lain dalam aktivitas kelompok 2. Pengetahuan a. Melalui demonstrasi, siswa dapat menjelaskan karakteristik benda elastic sesuai hukum hooke dengan tepat

b. Melalui eksperimen, siswa dapat menentukan harga konstanta pegas dengan tepat c. Melalui eksperimen, siswa dapat melakukan percobaan tentang hukum hooke dengan benar. d. Melalui eskperimen, siswa dapat menentukan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dan peluruhan dengan benar. e. Melalui eksperimen, siswa dapat menyajikan hasil percobaan hukum hooke dengan benar. 3. Keterampilan a. Melalui diskusi kelompok, siswa mampu menentukan dan melaksanakan prosedur percobaan hukum hooke untuk mengetahui sifat elastisitas benda dengan tepat. b. Melalui kegiatan eksperimen, siswa mampu merangkai percobaan hukum hooke untuk menentukan harga konstanta pegas dengan tepat. c. Melalui kegiatan eksperimen, siswa mampu menggambarkan grafik hubungan antara pertambahan panjang dan gaya dengan tepat. D. Materi Jika sebuah pegas ditarik dengan gaya tertentu, maka panjangnya akan berubah. Semakin besar gaya tarik yang bekerja, semakin besar pertambahan panjang pegas tersebut. Ketika gaya tarik dihilangkan, pegas akan kembali ke keadaan semula. Jika beberapa pegas ditarik dengan gaya yang sama, pertambahan panjang setiap pegas akan berbeda. Perbedaan ini disebabkan oleh karakteristik setiap pegas. Karakteristik suatu pegas dinyatakan dengan konstanta pegas (k). Hukum Hooke menyatakan bahwa jika pada sebuah pegas bekerja sebuah gaya, maka pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besar gaya yang bekerja padanya. Secara matematis, hubungan antara besar gaya yang bekerja dengan pertambahan panjang pegas dapat dituliskan sebagai berikut. Secara matematis ditulis F = k ∆x

Sifat elastis adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan (dibebaskan). Sedangkan sifat plastis adalah benda tidak dapat kembali kebentuk aσwalnya segera setelah gaya luar dihilangkan.Tegangan tarik σ didefinisikan sebagai hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampangnya (A). Secara matematis tegangan = gaya/luas atau σ = F/A Keterangan: σ = tegangan (N m-2) F = gaya (N) A = luas penampang (m2) Regangan e didefinisikan sebagai hasil bagi antara pertambahan panjang ∆L dengan panjang awal L. Regangan = (pertambahan panjang)/(panjang awal) atau e = ∆L/L Keterangan : e = regangan ∆L= pertambahan panjang (m) L = panjang (m) Modulus Elastis didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami bahan. Modulus Elastisitas = tegangan/regangan atau E = σ/e Keterangan : E = Modulus Elastisitas Nm-2 e = regangan σ = tegangan Adapun hubungan antara gaya tarik F dengan Modulus Elastis : E = σ/e (F/A)/(∆L/L)

F/A = E ∆L/L

E. Pendekatan/Strategi/Metode Pembelajaran 1. Pendekatan : Scientific 2. Metode : Eksperimen 3. Model : Inquiry F. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran 1. Media Charta, computer, LCD 2. Alat dan Bahan

G.

No. 1. 2. 3. 4. 5.

Jenis Pegas Beban 50 gram Mistar Papan percobaan Beban bercelah dan penggantung

6. 7.

beban Kertas grafik Karet

Jumlah 1 3 1 1 1 1 1

3. Sumber Belajar a. Buku FISIKA SMA kelas X Erlangga b. LKS siswa (percobaan hukum hooke) c. Panduan Praktikum Fisika SMA, Erlangga Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan

Langkah-

Deskripsi Kegiatan

langkah

Pendahuluan

stimulasi

Alokas i

Orientasi : 1. Guru memberi salam dan berdo’a 2. Guru mengecek kehadiran siswa Apersepsi : Guru memperagakan sebuah karet gelang yang ditarik pelan dan karet gelang yang ditarik kuat. Lalu guru menanyakan apa perbedaan dari kedua karet tersebut?

Waktu 15 menit

Bagaimana elastisitas kedua karet tersebut? Motivasi : ng Guru menyampaikan tujuan dan manfaat mempelajari Kegiatan Inti

Memberik

elastisitas dan hukum hooke. 1. Guru menjelaskan materi tentang hukum hooke.

menit

an situasi masalah

2. Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok kecil

kepada

yang terdiri dari 4-5 orang dan memberikan LKPD

siswa 3. Diskusi kelompok menelaah masalah yang diberikan dalam demonstrasi dan untuk merumuskan prosedur percobaan yang akan dilakukan dengan arahan pertanyaan yang ada dalam LKPD. 4. Guru membimbing jalannya diskusi dan membuka sesi Pengumpu lan data

pertanyaan bagi siswa yang belum mengerti tentang hukum hooked an percobaannya. 5. Ketika siswa sedang berdiskusi, guru memberikan pertanyaan untuk membuat siswa berfikir seperti “jika sebuah karet dicelupkan ke dalam air dan dibiarkan selama berjam-jam, bagaimana elastisitas karet tersebut?”

Pengujian Hipotesis

65

6. Siswa merumuskan hipotesis mengenai jawaban dari masalah yang diberikan 7. Siswa melakukan eksperimen hukum hooke dan pengukuran gaya bersama kelompoknya masing-masing

dengan prosedur yang sudah ada Merumusk

8. Siswa mengolah data untuk dapat menentukan harga

an

konstanta pegas dengan tepat.

kesimpula n

9. Siswa menganalisis data untuk dapat menentukan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dan peluruhan dengan benar. 10.

Siswa menganalisis data percobaan untuk dapat

menentukan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang serta menyajikannya ke dalam grafik. Menganali sis

pola-

pola

dari

proses

11.Masing-masing kelompok mempresentasikan hasil analisa data yang didapat dari percobaan hukum hooke dan pengukuran gaya.

inquiry yang telah dilakukan

12. Guru memberikan kesempatan kepada siswa yang tidak tampil mempresentasikan data untuk bertanya kepada siswa yang presentasi. 13. Guru meminta perwakilan siswa dari kelompok masing-masing untuk menyampaikan simpulan yang didapat dari percobaan. Guru melakukan koreksi jika ada yang salah dari penjelasan siswa. 14. Guru mengarahkan siswa untuk menganalisis kegiatan inquiry yang telah dilakukan.

-

Penutup

Guru memberikan pujian kepada siswa yang sudah

10

melakukan percobaan dan mempresentasikan hasil

menit

percobaannya dengan baik serta dapat menjawab -

pertanyaan dari siswa yang lain. Siswa menjawab soal tentang hukum hooke dan

-

elastisitas Guru memberikan tugas untuk mempelajari materi

-

pembelajaran selanjutnya. Guru menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam

H. Instrumen Penilaian



Aspek Sikap

Metode  Pengamatan



Instrumen Lembar Pengamatan Sikap



Keterampilan





dan Rubrik Tes penilaian

Tes

Unjuk

Kerja 

Pengetahuan



Tes Tertulis

penggunaan 

atwood Tes Uraian

Lampiran 1. Lembar Pengamatan Sikap (Afektif) No

Sikap Yang Ditanamkan

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Disiplin (tepat waktu) Kebersihan dan Kerapian Tanggung Jawab Rasa ingin tahu Terbuka,Kritis,Kreatif Komunikasi

Penilaian (Check List) 3 2 1

kinerja pesawat

Kriteria Penilaian A : 13-18 B : 7-12 C : 1-6 N

Aspek yang

o 1.

dinilai Disiplin

Rubrik 3: Tepat waktu hadir di kelas, menaati setiap peraturanyang ada di kelas 2: terlambat hadir di kelas, menaati peraturan yang ada di kelas

2.

Kebersihan

1: terlambat dan tidak mengindahkan peraturan kelas 3. Memperhatikan kebersihan dan kerapian dalam

dan kerapian

berbagai aspek (penampilan, penulisan tugas, pengumpulan catatan) 2. Kurang memperhatikan kebersihan dan kerapian dalam berbagai aspek (penampilan, penulisan tugas, pengumpulan catatan) 1.

tidak memperhatikan kebersihan dan kerapiandalam berbagai aspek (penampilan,

3.

Ketekunan

penulisan tugas, pengumpulan catatan) 3 : tekun dalam menyelesaikan tugas dengan hasil

dan tanggungjaw

terbaik yang bisa dilakukan, berupaya tepat waktu. 2: berupaya tepat waktu dalam menyelesaikan tugas,

ab dalam

namun belum menunjukkan upaya terbaiknya

belajar dan

1:

tidak berupaya sungguh-sungguh dalam

bekerja baik

menyelesaikan tugas, dan tugasnya tidak selesai

secara individu maupun 4

berkelompok Rasa ingin

3: menunjukkan rasa ingin tahu yang besar, antusias,

N

Aspek yang

o

dinilai tahu

Rubrik aktif dalam dalam kegiatan kelompok 2: menunjukkan rasa ingin tahu, namun tidak terlalu antusias, dan baru terlibat aktif dalam kegiatan kelompok ketika disuruh 1: tidak menunjukkan antusias dalam pengamatan, sulit terlibat aktif dalam kegiatan kelompok walaupun telah didorong untuk terlibat

5.

Jujur dan

3 : jujur dalam berkata, menuliskan data percobaan

objektif

secara objektif, dan bertindak dengan jujur 2 : tidak memenuhi satu aspek

6.

Berkomunika si

1. tidak memenuhi 2 aspek atau lebih 3. aktif dalam tanya jawab, dapat mengemukaan gagasan atau ide, menghargai pendapat siswa lain 2. aktif dalam tanya jawab, tidak ikut mengemukaan gagasan atau ide, menghargai pendapat siswa lain 1. aktif dalam tanya jawab, tidak ikut mengemukaan gagasan atau ide, kurang menghargai pendapat siswa lain

No .

Nama Siswa 1

Kriteria Penilaian:

Jumlah

Aspek yang dinilai 2

3

4

5

Skor 6

Nilai

Jumlah Skor 13 – 15 10 – 12 7–9 4–6 1 –3

Nilai 95 90 85 80 75

2. Lembar Pengamatan Kognitif (Pengetahuan) 1. Apa yang dimaksud dengan sifat elastic? 2. Jelaskan perbedaan karakteristik benda elastis dan tidak elastic! 3. Amatilah benda-benda yang berada dilingkunganmu, coba daftar sebanyak mungkin mana benda elatis dan mana benda tak elastic!

4. Apa yang dimaksud dengan regangan, tegangan, dan modulus elastic?

3. Lembar Pengamatan Keterampilan a. Lembar Pengamatan Keterampilan Praktikum No . 1. 2. 3. 4. 6.

Aspek yang Dinilai Menyiapkan alat dan bahan praktikum Menggunakan alat sesuai fungsinya Melakukan percobaan sesuai prosedur Menyusun data hasil percobaan Mengembalikan alat-alat pada tempatnya Jumlah Keterangan:

1 2 3 4

: : : :

Kurang Cukup Baik Baik Sekali

b. Lembar Penilaian Keterampilan Praktikum

Tingkat Kemampuan 1 2 3 4

No .

Nama Siswa 1

Nilai=

Jumlah

Aspek yang dinilai 2

3

Skor

Nilai

4

skor yang diperoleh x 100 Skor maksimum

LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK Hukum Hooke dan Pengukuran Gaya I. Tujuan: 1. Melalui kegiatan eksperimen, siswa dapat menentukan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dan peluruhan gaya. 2. Melalui kegiatan eksperimen, siswa dapat menentukan tetapan gaya pada sebuah pegas. 3. Melalui kegiatan eksperimen, siswa dapat mengkalibrasi pegas dalam satuan newton. II. Alat dan Bahan 1. Papan percobaan 2. Pegas helik 3. Tali karet 4. Beban bercelah dan penggantung beban 5. Mistar 6. Kertas grafik 7. Karet III. Dasar Teori

Jika sebuah pegas ditarik dengan gaya tertentu, maka panjangnya akan berubah. Semakin besar gaya tarik yang bekerja, semakin besar pertambahan panjang pegas tersebut. Ketika gaya tarik dihilangkan, pegas akan kembali ke keadaan semula. Karakteristik suatu pegas dinyatakan dengan konstanta pegas (k). Hukum Hooke menyatakan bahwa jika pada sebuah pegas bekerja sebuah gaya, maka pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besar gaya yang bekerja padanya. Secara matematis, hubungan antara besar gaya yang bekerja dengan pertambahan panjang pegas dapat dituliskan sebagai berikut. F∝x F = k . Δx Keterangan : F = Gaya yang bekerja (N) k = Konstanta pegas (N/m) Δx = Pertambahan panjang pegas (m) IV. Langkah Percobaan 1. Tetapkan titik acuan untuk dijadikan titik awal pengukuran pertambahan panjang pegas. Anda dapat menggunakan ujung bawah pegas atau ujung bawah beban yang digantung pada pegas, atau titik lain yang memudahkan dalam pengukuran. 2. Baca posisi titik acuan yang anda pilih anda akan mengukur pemuluran pegas dan titik nol. Catat posisi tersebut pada table. Posisi ini ditetapkan sebagai posisi awal Xo. 3. Tambahkan 1 beban 50 gr ke penggantung beban dan baca posisi baru titik acuan. Posisi ini ditetapkan sebagai nilai X, catat nilai X ini pada kolom yang tersedia pada table. 4. Ulangi langkah ke-3 diatas sampai 3 atau 6 kali percobaan, setiap kali percobaan tambahkan beban 50 gr pada penggantung beban. 5. Gunakan persamaan F= m.g (W= m.g) untuk menghitung gaya gravitasi yang diberikan setiap beban yang digunakan, gunakan nilai g=9,8 mls2, dan isi pada kolom yang sesuai pada table.

6. Gunakan data yang didapatkan untuk menghitung pertambahan panjang pegas untuk masing-masing beban. 7. Gunakan kertas grafik mm, buat grafik hubungan antara F dan pertambahan pegas dengan menggunakan data yang didapatkan pada table. 8. Periksa kurva yang didapatkan, dan coba interpretasikan arti fisis kurva yang didapatkan! V. Hasil Pengamatan Tabel 1, Pegas, Xo = …. cm. No 1 2 3 4 5 6 7

Massa (kg)

Gaya (N)

X (m)

∆x

Gaya (N)

X (m)

∆x

Tabel 2, Karet, Xo = …. cm. No 1 2 3 4 5 6 7

1.

2.

Massa (kg)

VI.Pembahasan Apa yang terjadi jika pegas diberi beban? ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………….. Bagaimana tetapan pegas pada setiap beban yang berbeda?

........................................................................................................................ ........................................................................................................................ 3.

Mengapa pegas dapat bertambah panjang? ........................................................................................................................ ........................................................................................................................

4.

Bagaimanakah hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dengan pertambahan panjang pegas? ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................

VII. Simpulan ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………