RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Satuan Pendidikan
:
SMA
Sekolah
:
SMA Negeri 2 Sukoharjo
Mata Pelajaran
:
Fisika
Kelas/Semester
:
XI MIA / Ganjil
Materi Pokok
:
Gerak Harmonik Sederhana
Alokasi Waktu
:
10 JP (5 Pertemuan)
A. Kompetensi Inti KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI 2: Menghayati dan Mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktifdan menunjukan 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. KI 3 : Memahami, menerapkan
dan
menganalisis
pengetahuan
faktual,
konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan,kebangsaan,
kenegaraan,dan
peradaban
terkait
penyebab
fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah. KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung. Pertemuan Kesatu B. Kompetensi Dasar dan Indikator 1.1. Bertambah keimanannya kompleksitas
alam
dan
dengan menyadari hubungan keteraturan dan jagad
raya
terhadap
kebesaran
Tuhan
yang
menciptakannya (kebijakan pemerintah untuk KD-1 dan KD -2 dari KI-1dan KI2 tidak harus dikembangkan karena dicapai melalui proses).
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 dan berdiskusi Indikator: Mengembangkan perilaku: rasa ingin tahu, jujur, teliti, dan tanggung jawab 2.2. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggungjawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan berdiskusi Indikator: 1. Berpikir kritis-kreatif, jujur, bertanggung jawab dalam kegiatan eksperimen dan diskusi. 2. Terlibat dalam KBM yang berpusat pada siswa, siswa dapat melakukan komunikasi dengan bertanya, berpendapat dan melaporkan hasil percobaan. 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran Indikator: 1. mendefinisikan amplitudo, periode, dan frekuensi getaran pada ayunan sederhana melalui kegiatan eksperimen dengan benar. 2. merumuskan persamaan matematis periode dan frekuensi getaran pada ayunan sederhana dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. 3. menentukan hubungan antara periode dan frekuensi getaran pada ayunan sederhana dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonik pada ayunan bandul dan getaran pegas Indikator : 1. Merangkai alat dan bahan dengan benar 2. Melaksanakan percobaan gerak harmonik sederhana pada ayunan sederhana dengan benar. 3. Mengukur lamanya waktu ayunan bergetar secara periodik menggunakan stopwatch melalui kegiatan percobaan dengan teliti. 4. Mempresentasikan hasol percobaan dengan baik dan benar C. Tujuan pembelajaran Kompetensi sikap spiritual dan sosial Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat :
1. Mengembangkan perilaku: rasa ingin tahu, jujur, teliti, dan tanggung jawab 2. Berpikir kritis-kreatif, jujur, bertanggung jawab dalam kegiatan eksperimen dan diskusi. 3.Terlibat dalam KBM yang berpusat pada siswa, siswa dapat melakukan komunikasi dengan bertanya, berpendapat dan melaporkan hasil percobaan. Kompetensi pengetahuan dan keterampilan Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat : 1.
mendefinisikan amplitudo, periode, dan frekuensi getaran pada ayunan sederhana melalui kegiatan eksperimen dengan benar. merumuskan persamaan matematis periode dan frekuensi getaran pada
2.
ayunan sederhana dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. menentukan hubungan antara periode dan frekuensi getaran pada ayunan
3.
sederhana dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. 4. Merangkai alat dan bahan dengan benar 5. Melaksanakan percobaan gerak harmonik sederhana pada ayunan sederhana dengan benar. 6. Mengukur lamanya waktu ayunan bergetar secara periodik menggunakan stopwatch melalui kegiatan percobaan dengan teliti. Mempresentasikan hasol percobaan dengan baik dan benar
7.
D. Materi Pembelajaran 1. Definisi gerak harmonik sederhana 2. Persamaan periode pada gerak harmonik sederhana 3. Persamaan frekuensi pada gerak harmonik sederhana 4. Hubungan antara periode dan frekuensi E.
Metode Pembelajaran 1. Pendekatan : Scientific 2. Metode Pembelajaran : Eksperimen dan Diskusi 3. Model pembelajaran : Discovery Learning
F. Media, Alat, dan Sumber Belajar 1. Media : LKS, Slide Power Point tentang Gerak harmonik Sederhana 2. Alat : statif, bandul, beban, busur, tali dan mistar 3. Sumber Belajar : Buku teks yang relevan dengan kurikulum 2013 G. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran 1. Pendahuluan Kegiatan
Waktu
1. Mengulang kembali materi yang telah lalu mengenai getaran 2. Memotivasi siswa dengan menunjukkan kepada siswa sepotong tali dan
10 menit
beban. 3. Menggantungkan tali dan beban kemudian diayunkan dan memancing siswa bertanya. 4. Mengomunikasikan tujuan pembelajaran. 2. Inti Kegiatan 1. Mengorganisasikan siswa menjadi 2 kelompok dan membagikan satu LKS tiap kelompok. Satu kelompok terdiri dari 5 – 6 siswa. Mengamati 2. Peserta mengamati contoh fenomena dalam kehiduppan sehari-hari yang berkaitan dengan materi yang akan disampaikan. Menanya 3. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat aplikasi gerak harmonik sederhana misalkan dalam ayunan. Diharapkan peserta didik bertanya berkaitan dengan aplikasi-aplikasi gerak harmonik sederhana yang pernah dilihat. Mencoba / mengumpulkan data atau informasi 4. Kelompok A mencari hubungan antara beban benda dengan periode dan frekuensi getaran sedangkan kelompok B mencari hubungan panjang tali dengan periode dan frekuensi. 5. Membimbing siswa merumuskan hipotesis atas rumusan masalah yang telah dirumuskan, mengacu pada LKS yang telah diberikan. 6. Membimbing siswa mengidentifikasi alat dan bahan dengan cara menunjuk satu-dua siswa untuk berpendapat dan meminta siswa lain mengulang pendapat temannya untuk mengecek apakah alat dan bahan yang akan digunakan sudah lengkap. 7. Meminta siswa melaksanakan eksperimen sesuai langkah-langkah yang tertulis di LKS dan mengisikan hasil pengamatan pada kolom yang sesuai pada tabel Pengamatan. 8. Membimbing siswa membuat grafik hubungan antara berat beban dengan pertambahan dengan periode, antar panjang tali dengan periode pada LKS. Mengasosiasi/menganalisis data atau informasi 9. Membimbing kelompok melakukan analisis dengan mengacu pada bagian Analisis pada LKS.
Waktu 60 menit
10. Membimbing kelompok menarik kesimpulan dengan mengacu pada bagian Kesimpulan LKS. Mengkomunikasikan 11. Mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya 12. Melakukan evaluasi. 13. Memberikan penghargaan kepada individu dan kelompok yang berkinerja baik atau amat baik dalam kegiatan belajar mengajar. 3. Penutup Kegiatan
Waktu
1. Bersama-sama siswa membuat kesimpulan dari hasil eksperimen dan
20 menit
diskusi hari ini. 2. Guru memberikan umpan balik dengan mengulas kembali pertanyaan pada tahap motivasi dan meminta siswa untuk mencari contoh penerapan konsep gerak harmonik sederhana dalam kehidupan sehari-hari. 3. Memberikan evaluasi untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa H. Penilaian 1. Jenis/Teknik Penilaian : tes tertulis, Sikap, dan unjuk kerja 2. Bentuk Instrumen dan Instrumen: tes uraian, lembar pengamatan (terlampir) 3. Pedoman Penskoran (terlampir) 1. Penilaian Sikap No
Rincian Tugas Kinerja
1 2 3 4
Rasa ingin tahu Jujur Peduli Ketelitian dan kehati-hatian
5
dalam melakukan percobaan Tanggungjawab
Belum terlihat
Terlihat
Menunjukkan kemajuan
2. Penilaian Pengetahuan No. soal 1
Soal
Kunci Jawaban
Gerak bolak-balik suatu benda secara periodik melewati titik keseimbangan disebut ...
Gerak bolak-balik suatu benda secara periodik melewati titik keseimbangan disebut gerak harmonik
a. gerak lurus b. gerak melingkar c. gerak jatuh bebas
Skor Maks 20
d. gerak harmonik sederhana e. gerak parabola 2.
Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran disebut ... a. b. c. d. e.
3.
Sebuah benda bergerak harmonik sederhana dengan periode 5 sekon, maka besarnya frekuensi adalah ... a. b. c. d. e.
4
0,5 Hz 0,4 Hz 0,3 Hz 0,2 Hz 0,1 Hz
B.
D.
20
F= 1/T = 1/5 = 0,2 Hz
besar meningkat kecil sama ekuivalen
Sebuah ayunan sederhana melakukan gerak harmonik sederhana dengan frekuensi 4 Hz, maka besarnya periode adalah ... a. b. c. d. e.
20
Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran disebut periode
Apabila semakin besar frekuensi getaran maka C. periodenya semakin ... semakin besar a. b. c. d. e.
5
frekuensi periode simpangan amplitudo getaran
sederhana
0,1 sekon 0,25 sekon 0,5 sekon 0,75 sekon 1 sekon Total
1. Penilaian Ketrampilan
20
frekuensi getaran maka periodenya semakin kecil
B.
20
T = 1/f T=¼ T = 0,25 detik
100
Aspek yang dinilai
Interval Skor
1.
Merakit tali, beban dan statif menjadi rangkaian
1-3
2.
percobaan sesuai petunjuk dalam LKS Menggunakan alat dan bahan sesuai dengan fungsinya
1-3
3.
Mengukur waktu bandul untuk berayun sebanyak 10 kali
1-3
4.
Mencatat data dalam tabel pengamatan
1-3
5.
Membuat grafik hubungan antara pertambahan panjang
1-3
Skor
tali dan perubahan massa bandul terhadap nilai periode 6.
dan frekuensi. Mempresentasikan data hasil pengamatan
1-3
7.
Bertanya
1-3
8.
Menyumbang ide atau pendapat
1-3
9.
Menjadi pendengar yang baik
1-3
10. Berkomunikasi
1-3 Skor total
10 - 30
PERTEMUAN KEDUA A.
Kompetensi Dasar dan Indikator 1.2. Bertambah keimanannya kompleksitas
alam
dan
dengan menyadari hubungan keteraturan dan jagad
raya
terhadap
kebesaran
Tuhan
yang
menciptakannya (kebijakan pemerintah untuk KD-1 dan KD -2 dari KI-1dan KI2 tidak harus dikembangkan karena dicapai melalui proses). 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 dan berdiskusi Indikator: Mengembangkan perilaku: rasa ingin tahu, jujur, teliti, dan tanggung jawab 2.3. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggungjawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan berdiskusi
Indikator: 1. Berpikir kritis-kreatif, jujur, bertanggung jawab dalam kegiatan eksperimen dan diskusi. 2. Terlibat dalam KBM yang berpusat pada siswa, siswa dapat melakukan komunikasi dengan bertanya, berpendapat dan melaporkan hasil percobaan. 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran Indikator: 1. mendefinisikan amplitudo, periode, dan frekuensi getaran pada pegas melalui kegiatan eksperimen dengan benar. 2. menentukan hubungan antara periode dan frekuensi getaran pada pegas dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. 3. merumuskan persamaan matematis periode dan frekuensi getaran pada pegas dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonik pada ayunan bandul dan getaran pegas Indikator : 1. Merangkai alat dan bahan dengan benar 2. Melaksanakan percobaan gerak harmonik sederhana pada pegas dengan benar. 3. Mengukur lamanya waktu pegas bergetar secara periodik menggunakan stopwatch melalui kegiatan percobaan dengan teliti. 4. Mempresentasikan hasil percobaan dengan baik dan benar B. Tujuan Pembelajaran Kompetensi sikap spiritual dan sosial Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat : 1. Mengembangkan perilaku: rasa ingin tahu, jujur, teliti, dan tanggung jawab 2. Berpikir kritis-kreatif, jujur, bertanggung jawab dalam kegiatan eksperimen dan diskusi. 3. Terlibat dalam KBM yang berpusat pada siswa, siswa dapat melakukan komunikasi dengan bertanya, berpendapat dan melaporkan hasil percobaan. Kompetensi pengetahuan dan keterampilan Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat : 1. mendefinisikan amplitudo, periode, dan frekuensi getaran pada pegas melalui kegiatan eksperimen dengan benar. 2. menentukan hubungan antara periode dan frekuensi getaran pada pegas dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. 3. Merangkai alat dan bahan dengan benar
4. Melaksanakan percobaan gerak harmonik sederhana pada pegas dengan benar. 5. Mengukur lamanya waktu pegas bergetar secara periodik menggunakan stopwatch melalui kegiatan percobaan dengan teliti. 6. Mempresentasikan hasil percobaan dengan baik dan benar 7. merumuskan persamaan matematis periode dan frekuensi getaran pada pegas dari hasil eksperimen yang telah dilakukan. C. 1. 2. 3. 4.
Materi Pembelajaran Definisi gerak harmonik sederhana Persamaan periode pada gerak harmonik sederhana Persamaan frekuensi pada gerak harmonik sederhana Hubungan antara periode dan frekuensi
D. Metode Pembelajaran 1. Pendekatan : Scientific 2. Metode Pembelajaran : Eksperimen dan Diskusi 3. Model pembelajaran : Discovery Learning E. 1. 2. 3.
Media, Alat, dan Sumber Belajar Media : LKS, Slide Power Point tentang Gerak harmonik sederhana Alat : statif, pegas, beban (100g, 200g, 300g), stopwatch dan mistar Sumber Belajar : Buku teks yang relevan dengan kurikulum 2013
F. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran F.1.1.1.1. Pendahuluan Kegiatan 1. Mengulang kembali materi yang telah lalu mengenai getaran 2. Memotivasi siswa dengan menunjukkan kepada siswa animasi pegas 3. Menggantungkan pegas dan beban kemudian digetarkan dan memancing
Waktu 10 menit
siswa bertanya. 4. Mengomunikasikan tujuan pembelajaran.
F.1.1.1.2. Inti Kegiatan 1. Mengorganisasikan siswa menjadi 2 kelompok dan membagikan satu LKS tiap kelompok. Satu kelompok terdiri dari 5 – 6 siswa. Mengamati 2. Peserta mengamati contoh fenomena dalam kehiduppan sehari-hari yang berkaitan dengan materi yang akan disampaikan.
Waktu 60 menit
Menanya 3. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat aplikasi gerak harmonik sederhana misalkan dalam pegas. Diharapkan peserta didik bertanya berkaitan dengan aplikasi-aplikasi gerak harmonik sederhana yang pernah dilihat. Mencoba / mengumpulkan data atau informasi 4. Masing-masing kelompok mencari hubungan antara beban benda dengan periode dan frekuensi getaran. Kemudian mendiskusikan hubungan konstanta pegas terhadap periode dan frekuensi getaran pegas. 5. Membimbing siswa merumuskan hipotesis atas rumusan masalah yang telah dirumuskan, mengacu pada LKS yang telah diberikan. 6. Membimbing siswa mengidentifikasi alat dan bahan dengan cara menunjuk satu-dua siswa untuk berpendapat dan meminta siswa lain mengulang pendapat temannya untuk mengecek apakah alat dan bahan yang akan digunakan sudah lengkap. 7. Meminta siswa melaksanakan eksperimen sesuai langkah-langkah yang tertulis di LKS dan mengisikan hasil pengamatan pada kolom yang sesuai pada tabel Pengamatan. Mengasosiasi/menganalisis data atau informasi 8. Membimbing kelompok melakukan analisis dengan mengacu pada bagian Analisis pada LKS. 9. Membimbing kelompok menarik kesimpulan dengan mengacu pada bagian Kesimpulan LKS. Mengkomunikasikan 10. Mempresentasikan hasil diskusi kelompok 11. Melakukan evaluasi. 12. Memberikan penghargaan kepada individu dan kelompok yang berkinerja baik atau amat baik dalam kegiatan belajar mengajar. F.1.1.1.3. Penutup Kegiatan 1. 2.
Bersama-sama siswa membuat kesimpulan dari hasil eksperimen dan diskusi hari ini. Guru memberikan umpan balik dengan mengulas kembali pertanyaan pada tahap motivasi dan meminta siswa untuk mencari contoh
penerapan konsep gerak harmonik sederhana dalam kehidupan sehari-hari. 3. Memberikan evaluasi untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa
Waktu 20 menit
G. Penilaian 1. Jenis/Teknik Penilaian : tes tertulis, Sikap, dan unjuk kerja 2. Bentuk Instrumen dan Instrumen: tes uraian, lembar pengamatan (terlampir) 3. Pedoman Penskoran (terlampir) 2. Penilaian Sikap No
Rincian Tugas Kinerja
1 2 3 4
Rasa ingin tahu Jujur Peduli Ketelitian dan kehati-hatian
5
dalam melakukan percobaan Tanggungjawab
Belum terlihat
Terlihat
Menunjukkan kemajuan
2. Penilaian Pengetahuan No. soal 1
Soal
Kunci Jawaban
Skor Maks 30
Jelaskan yang dimaksud dengan amplitudo,
2.
periode dan frekuensi getaran pada pegas! Berapakah periode dan frekuensi getaran pegas apa bila diketahui massa beban 4m kg?
30
3.
Sebuah balok bermassa 0,2 kg digantungkan
40
pada pegas. Jika periode getar pegas 0,7 sekon dan massa balok dijadikan tiga kali massa semula, tentukan periode getaran pegas sekarang! Total
100
2. Penilaian Ketrampilan Aspek yang dinilai
Interval Skor
1.
Merakit pegas, beban dan statif menjadi rangkaian
1-3
2.
percobaan sesuai petunjuk dalam LKS Menggunakan alat dan bahan sesuai dengan fungsinya
1-3
3.
Mengukur waktu pegas untuk bergetar sebanyak 10 kali
1-3
4.
Mencatat data dalam tabel pengamatan
1-3
5.
Mempresentasikan data hasil pengamatan
1-3
6.
Bertanya
1-3
Skor
7.
Menyumbang ide atau pendapat
1-3
8.
Menjadi pendengar yang baik
1-3
9.
Berkomunikasi
1-3 Skor total
9 - 27
PERTEMUAN KETIGA A. Kompetensi Dasar dan Indikator 1.3. Bertambah keimanannya kompleksitas
alam
dan
dengan menyadari hubungan keteraturan dan jagad
raya
terhadap
kebesaran
Tuhan
yang
menciptakannya (kebijakan pemerintah untuk KD-1 dan KD -2 dari KI-1dan KI2 tidak harus dikembangkan karena dicapai melalui proses). 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 dan berdiskusi Indikator: Mengembangkan perilaku: rasa ingin tahu, jujur, teliti, dan tanggung jawab 2.4. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggungjawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan berdiskusi Indikator: 1. Berpikir kritis-kreatif, jujur, bertanggung jawab dalam kegiatan eksperimen dan diskusi. 2. Terlibat dalam KBM yang berpusat pada siswa, siswa dapat melakukan komunikasi dengan bertanya, berpendapat dan melaporkan hasil percobaan. 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran Indikator: 1. 2. 3. 4.
Menentukan persamaan simpangan pada gerak harmonik sederhana Menentukan fase gerak harmonik sederhana Menentukan sudut fase gerak harmonik sederhana Menentukan beda fase gerak harmonik sederhana
5. Merumuskan persamaan matematis kecepatan pada getaran harmonik 6. Merumuskan persamaan matematis percepatan pada getaran harmonik 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonik pada ayunan bandul dan getaran pegas Indikator : 1. Pelaksaan diskusi dengan benar 2. Menganalisis data untuk memperjelas pola dan keterkaitan antar variabel serta membangun generalisasi (sesuai dengan bentuk penyelidikannya) 3. Mempresentasikan hasil diskusi dengan baik dan benar C.
Tujuan pembelajaran
Kompetensi sikap spiritual dan sosial Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat : 1. Mengembangkan perilaku: rasa ingin tahu, jujur, teliti, dan tanggung jawab 2. Berpikir kritis-kreatif, jujur, bertanggung jawab dalam kegiatan eksperimen dan diskusi. 3. Terlibat dalam KBM yang berpusat pada siswa, siswa dapat melakukan komunikasi dengan bertanya, berpendapat dan melaporkan hasil percobaan. Kompetensi pengetahuan dan keterampilan Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat : 1. Menentukan persamaan simpangan pada gerak harmonik sederhana 2. Menentukan fase gerak harmonik sederhana 3. Menentukan sudut fase gerak harmonik sederhana 4. Menentukan beda fase gerak harmonik sederhana 5. Merumuskan persamaan matematis kecepatan pada getaran harmonik 6. Merumuskan persamaan matematis percepatan pada getaran harmonik 7. Pelaksaan diskusi dengan benar 8. Menganalisis data untuk memperjelas pola dan keterkaitan antar variabel serta membangun generalisasi (sesuai dengan bentuk penyelidikannya) 9. Mempresentasikan hasil diskusi dengan baik dan benar D.
Materi Pembelajaran 1.
Persamaan getaran harmonik; a. simpangan pada getaran harmonik b. fase, sudut fase dan beda fase c. kecepatan pada getaran harmonik d. percepatan pada getaran harmonik
E. Metode Pembelajaran 1. Pendekatan : Scientific 2. Metode Pembelajaran : Diskusi
F.
3. Model pembelajaran : Discovery Learning Media, Alat, dan Sumber Belajar 1. Media : LKS, Slide Power Point tentang Gerak harmonik sederhana 2. Alat : Alat tulis 3. Sumber Belajar : Buku teks yang relevan dengan kurikulum 2013
G. 1.
Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran Pendahuluan Kegiatan
Waktu
1. Mengulang kembali materi yang telah lalu mengenai getaran harmonik 2. Memotivasi siswa dengan menunjukkan kepada siswa gerak melingkar 3. Menunjukkan proyeksi gerak melingkar pada diameternya dan memancing
10 menit
siswa bertanya. 4. Mengomunikasikan tujuan pembelajaran.
2.
Inti Kegiatan
1. Mengorganisasikan siswa menjadi 6 kelompok dan membagikan satu LKS tiap kelompok. Satu kelompok terdiri dari 5 – 6 siswa. Mengamati 2. Peserta mengamati contoh fenomena dalam kehiduppan sehari-hari yang berkaitan dengan materi yang akan disampaikan. Menanya 3. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat aplikasi gerak harmonik sederhana misalkan dalam pegas. Diharapkan peserta didik bertanya berkaitan dengan aplikasi-aplikasi gerak harmonik sederhana yang pernah dilihat. Mencoba / mengumpulkan data atau informasi 4. Masing-masing kelompok mengambil lks diskusi. Kemudian mendiskusikan persamaan-persamaan getaran harmonik. 5. Membimbing siswa merumuskan hipotesis atas rumusan masalah yang telah dirumuskan, mengacu pada LKS yang telah diberikan. 6. Meminta siswa melaksanakan diskusi sesuai langkah-langkah yang tertulis di LKS dan mengisikan hasil diskusi pada lembar diskusi. Mengasosiasi/menganalisis data atu informasi 7. Membimbing kelompok melakukan analisis dengan mengacu pada bagian Analisis pada LKS. 8. Membimbing kelompok menarik kesimpulan dengan mengacu pada
Waktu 60 menit
bagian Kesimpulan LKS. Mengkomunikasikan 9. Mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya 10. Melakukan evaluasi. 11. Memberikan penghargaan kepada individu dan kelompok yang berkinerja baik atau amat baik dalam kegiatan belajar mengajar. 3.
Penutup Kegiatan
1.
Waktu
Bersama-sama siswa membuat kesimpulan dari hasil
20 menit
diskusi hari ini. 2. Guru memberikan umpan balik dengan mengulas kembali pertanyaan pada tahap motivasi dan meminta siswa untuk mencari contoh penerapan konsep gerak harmonik sederhana dalam kehidupan sehari-hari. 3. Memberikan evaluasi untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa H.
Penilaian 1. Jenis/Teknik Penilaian : tes tertulis, Sikap, dan unjuk kerja 2. Bentuk Instrumen dan Instrumen: tes uraian, lembar pengamatan (terlampir) 3. Pedoman Penskoran (terlampir)
3. Penilaian Sikap No
Rincian Tugas Kinerja
1 2 3 4
Rasa ingin tahu Jujur Peduli Ketelitian dan kehati-hatian
5
dalam melakukan percobaan Tanggungjawab
Belum terlihat
Terlihat
Menunjukkan kemajuan
2. Penilaian Pengetahuan No. soal 1.
2.
Soal Sebuah titik menempuh getaran harmonik sederhana dengan amplitudo A dan periode T. tentukan waktu yang diperlukan titik agar simpangannya sama dengan setengah dari amplitudonya ! Bagaimanakah perumusan fase, sudut fase dan beda fase jika diketahui persamaan simpangan
Kunci Jawaban
Skor Maks 25
25
gerak harmonik : 3.
4.
Sebuah partikel melakukan gerak harmonik dengan frekuensi 5 Hz dan amplitudo 10 cm. tentukan kecepatan partikel saat berada pada simpangan 8 cm! Jika diketahui persamaan kecepatan sudut :
25
25
maka tentukanlah persamaan percepatan gerak harmonik tersebut ! Total
100
3. Penilaian Ketrampilan Aspek yang dinilai
Interval Skor
1. Merakit pegas, beban dan statif menjadi rangkaian
1-3
percobaan sesuai petunjuk dalam LKS 2. Menggunakan alat dan bahan sesuai dengan fungsinya
1-3
3.
Mengukur waktu pegas untuk bergetar sebanyak 10 kali
1-3
4.
Mencatat data dalam tabel pengamatan
1-3
5.
Mempresentasikan data hasil pengamatan
1-3
6.
Bertanya
1-3
7.
Menyumbang ide atau pendapat
1-3
8.
Menjadi pendengar yang baik
1-3
9.
Berkomunikasi
1-3 Skor total
9 - 27
Skor
PERTEMUAN KE EMPAT
No
Kegiatan Belajar
1
Pendahuluan Siswa menjawab salam pembuka dari guru dan guru menanyakan kabar siswa hari itu serta berapa siswa yang tidak hadir, kemudian bersama siswa mengingat kembali tentang gerak harmonik sederhana Siswa menerima informasi tentang materi, tujuan dan teknis pembelajaran yang akan dilakukan. Inti Siswa bersama guru, secara interaktif mendiskusikan materi dan contoh soal tentang Getaran Harmonik Sederhana yang ada di Buku Paket, di buku LKS maupun dari sumber lain Siswa diberi kesempatan untuk bertanya hal – hal yang belum dipahami Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok untuk mengerjakan soal latihan, guru mencermati dan membimbing siswa Siswa bersama guru memberikan jawaban yang benar dari soal latihan tersebut Penutup Siswa bersama guru menyimpulkan materi yang dipelajari pada pertemuan tersebut. Siswa menerima informasi tentang tugas yang harus dikerjakan dan materi yang akan dipelajari pada pertemuan berikutnya. Siswa menjawab salam penutup dari guru
2
3
Waktu
5’
40’
10’ 20’ 10’
5’
PERTEMUAN KE LIMA No 1
2
3
Kegiatan Belajar
Waktu
Kegiatan Pendahuluan Siswa menjawab salam pembuka dari guru dan guru menanyakan siswa yang tidak hadir serta kesiapan siswa untuk mengerjakan soal ulangan Siswa menerima informasi tentang cara mengerjakan soal UH dan aturannya Kegiatan Inti Siswa secara mandiri mengerjakan soal UH KD Getaran Harmonik Sederhana Kegiatan Penutup
5’
75’
Guru bersama siswa mengumpulkan hasil pekerjaan siswa dan mengevaluasi soal UH Siswa menerima informasi tentang materi yang akan dipelajari pada pertemuan berikutnya. Siswa menjawab salam penutup dari guru
5’
ALAT EVALUASI Soal-soal ulangan harian : 1.
Sebuah ayunan sederhana mempunyai panjang tali 30 cm dengan beban 200 gram. Berapa jauh benda harus disimpangkan agar besar gaya pemulihnya 0,4 N?
2.
Sebuah titik melakukan gerak harmonik sederhana dengan periode T = 60 ms. Berapakah waktu minimum yang diperlukan titik agar
simpangannya sama dengan setengah amplitudonya? 3. Sebuah gerak harmonik sederhana memiliki amplitudo A = 6 cm. Berapakah simpangan getarnya ketika kecepatannya kali kecepatan maksimum? 4.
Dua buah titik partikel melakukan gerak harmonik sederhana pada satu garis lurus. Kedua titik partikel awalnya bergerak dari titik kesetimbangan pada saat dan arah yang sama. Periode masing-masing titik partikel adalah T1 = 13 sekon dan T2 = 14 sekon. Tentukan: a. sudut fase θ 1 dan θ 2, b. fase
1
dan
c. beda fase Δ 5.
, dan
2
kedua titik partikel setelah bergerak selama t =
sekon.
Beban 100 gram digantungkan pada sebuah ayunan sederhana, kemudian disimpangkan sehingga bergerak bolak-balik dengan frekuensi 5 Hz. Jika panjang tali ayunan tersebut dikurangi sebesar nya,
6.
tentukanlah frekuensinya. Pada getaran harmonik, jika massa beban yang digantung pada ujung bawah pegas 1 kg, periode getarannya 2 sekon. Jika massa beban ditambah menjadi 4 kg, maka periode getaran menjadi ?
KUNCI JAWABAN No
Jawaban
Skor
1.
Diketahui: = 30 cm, m = 200 g, dan F = 0,4 N.
10
Besar gaya pemulih pada ayunan adalah F = mg sinθ = mg F = mg
0,4 N = (0,2 kg)(10 m/s2)
→0,4 N = y = 0,06 m = 6 cm 2.
Diketahui T = 60 ms.
20
Gunakan persamaan simpangan untuk menentukan waktu t agar y = A. y = A sin
→ A = A sin
Harga 2 π rad = 360° sehingga sin (360°)( ) = atau (360°)( ) = 30° ⇒t=
)(T) =(
)(60ms) = 5 ms
Waktu minimum yang diperlukan titik agar simpangannya = amplitudo adalah 5 milisekon. 3.
Diketahui: A = 6 cm dan v =
vmak.
Kecepatan maksimum adalah vmak = ω A. Dengan demikian, akan diperoleh
20
4.
20
5.
25
6.
15
TOTAL
Proses Remidi Siswa yang nilainya kurang dari 75, diberikan pembelajaran ulang (Remidial Teaching) untuk soal-soal yang masih dirasa sulit. Kemudian diberi tes akhir secara individual. Kegiatan remidi bagi siswa yang nilainya kurang dari KKM dilaksanakan diluar jam KBM atau setelah pulang sekolah. SOAL REMIDI : 1. Sebuah ayunan sederhana memiliki panjang tali = 40 cm dengan beban = 100 gram. Tentukanlah besar gaya pemulihnya jika benda disimpangkan sejauh 4 cm dan percepatan gravitasi di tempat itu = 10 m/s2. 2. Sebuah titik materi melakukan gerak harmonik dengan amplitudo 5 cm. Berapakah simpangannya pada saat sudutnya 30° ? 3. 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. 4. Sebuah ayunan sederhana melakukan gerak harmonik sederhana dengan panjang tali 40 cm. Jika g = 10 m/s2, tentukanlah periode dan frekuensi ayunan tersebut.
KUNCI JAWABAN : No
Jawaban
Skor
1.
Diketahui: = 40 cm, m = 100 g, y = 4 cm, dan g = 10 m/s2
25
Besar gaya pemulih pada ayunan adalah F = mg sin θ = mg = (0,1 kg)(10 m/s2)(
) = 0,1 N.
2.
25
3.
25
4.
25
TOTAL
100
Total Skor = 50 x 2 = 100 Jika siswa telah mendapatkan nilai akhir 75 maka telah memenuhi KKM, jika belum siswa tersebut diberi tugas menyelesaikan kembali soal tes akhir di rumah sebagai remidi yang kedua, kemudian tugas dikumpulkan dengan batas waktu yang ditentukan guru, setelah siswa dapat mengerjakan dengan benar dan tepat waktu, maka siswa tersebut dapat dinilai telah memenuhi KKM.
PENGAYAAN Bagi siswa yang telah memenuhi KKM, mereka diberi tugas untuk mengoleksi soal-soal Ujian Nasional dan atau SNMPTN yang berkaitan dengan materi kompetensi dasar yang telah diujikan sebagai ulangan harian, lengkap dengan penyelesaiannya dan dikumpulkan sebagai tugas
Sukoharjo,
November 2014
Guru Pamong
Praktikan,
(Drs. Sri Setyabudi, M.Pd.) NIP. 19700419 200501 1 007
(Christina Ria Ernawati) K2311014
Mengetahui, Dosen Pembimbing,
Kepala Sekolah,
(Dra. Rini Budiarti, S.Pd., M.Pd.) NIP: 19580728 198403 2 003
(Dra. Dwi Ari Listiyani, M.Pd) NIP: 19620425 198703 2 006
LEMBAR KERJA SISWA (LKS) Mata Pelajaran Kelas Semester Pokok Materi Sub Pokok Materi Alokasi Waktu Pertemuan
: IPA Fisika : XI SMA : Gasal : Getaran : Gerak Harmonik Sederhana : 20 menit :1
Kelompok 1 Anggota : 1. 2. 3. 4. 5.
A. Kompetensi Dasar A.1.
Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan
kompleksitas
alam
dan
jagad
raya
terhadap
kebesaran
Tuhan
yang
menciptakannya (kebijakan pemerintah untuk KD-1 dan KD -2 dari KI-1dan KI-2 tidak harus dikembangkan karena dicapai melalui proses). 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 dan berdiskusi 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonis pada ayunan bandul dan getaran pegas B. Alat dan bahan: 1. Statif
5. Kertas HVS
2. beban
6. Alat tulis
3. Beban berbagai ukuran massa
7. Busur derajat
4. Mistar
8. tali
C. Rumusan Masalah 1. Apakah hubungan antara massa bandul dengan periode getaran ? 2. Apakah hubungan antara massa bandul dengan frekuensi getaran ? D. Tujuan
1.
Mengetahui hubungan antara massa bandul terhadap periode getaran
2.
Mengetahui hubungan antara massa bandul terhadap
frekuensi getaran E. Hipotesis: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ F. Langkah-langkah eksperimen a.
pengaruh massa terhadap
frekuensi dan periode 1. Alat dan bahan yang diperlukan dirangkai seperti gambar di samping dengan panjang tali yang sama 15 cm 2. Bandul disimpangkan sebesar 5o 3. Bandul Kemudian dan dibiarkannya berayun sebanyak 10 ayunan dan waktu ayun diukur dengan stopwatch. 4. Mencatat hasil pengamatan pada tabel berikut. 5. Diulangi langkah 2-4, tetapi dengan massa beban yang berbeda 6. Data yang diperoleh ditulis pada tabel pengamatan G. Data pengamatan No 1. 2. 3.
Beban (gram)
Banyak
Waktu ayunan
getaran (n) 10 10 10
(detik)
Periode
Frekuensi
H. Grafik Gambarlah grafik hubungan antara massa bandul dengan periode getaran dan hubungan antara massa bandul dengan frekuensi sesuai data pengamatan yang telah diperoleh :
I.
Analisis
1. Dari data pengamatan diperoleh, bagaimana hubungan antara perubahan massa bandul terhadap periode ? Apakah hasil percobaan yang didapatkan sesuai atau tidak sesuai dengan hipotesis Anda? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Dari data pengamatan diperoleh, bagaimana hubungan antara perubahan massa bandul terhadap frekuensi? Apakah hasil percobaan yang didapatkan sesuai atau tidak sesuai dengan hipotesis Anda? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ J.
Kesimpulan
4. Hubungan antara massa bandul terhadap periode getaran _____________________________________________________________ 5. Hubungan antara massa bandul terhadap frekuensi getaran _____________________________________________________________
Kelompok 2 Anggota : 1. 2. 3. 4. 5.
LEMBAR KERJA SISWA (LKS) Mata Pelajaran Kelas Semester Sub Pokok Materi Alokasi Waktu
: IPA Fisika : XI SMA : Gasal : Gerak Harmonik Sederhana : 20 menit
A. Kompetensi Dasar 1.1 Bertambah
keimanannya
kompleksitas
alam
dan
dengan jagad
menyadari raya
hubungan
terhadap
keteraturan
kebesaran
Tuhan
dan yang
menciptakannya (kebijakan pemerintah untuk KD-1 dan KD -2 dari KI-1dan KI-2 tidak harus dikembangkan karena dicapai melalui proses). 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 dan berdiskusi 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonis pada ayunan bandul dan getaran pegas B. Alat dan bahan: 1.
Statif
5. Kertas HVS
2.
beban
6. Alat tulis
3.
Beban berbagai ukuran
7. Busur derajat
massa 4.
8. tali Mistar
C. Rumusan Masalah 1. Apakah hubungan antara panjang tali dengan periode getaran ? 2. Apakah hubungan antara panjang tali dengan frekuensi getaran ? D. Tujuan 1.
Mengetahui hubungan antara panjang tali terhadap periode
getaran 2.
Mengetahui frekuensi getaran
hubungan antara panjang tali terhadap
E. Hipotesis: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ F. Langkah-langkah eksperimen a.
pengaruh panjang tali terhadap frekuensi dan
periode 1. alat dan bahan yang diperlukan dirangkai seperti gambar diatas dengan beban bermassa 10 gram 2. Bandul disimpangkan sebesar 5o 3. Bandul Kemudian dan dibiarkannya berayun sebanyak 10 ayunan dan waktu ayun diukur dengan stopwatch. 4. Mencatat hasil pengamatan pada tabel berikut. 5. Diulangi langkah 2-4, tetapi dengan panjang tali yang berbeda 6. Data yang diperoleh ditulis pada tabel berikut 7. Plotlah hubungan antara panjang tali dengan periode G. Data pengamatan No
Panjang tali (cm)
1. 2. 3.
Banyak getaran
Waktu ayunan
(n) 10 10 10
(detik)
Periode
Frekuensi
H. Grafik Gambarlah grafik hubungan antara panjang tali dengan periode getaran dan hubungan antara panjang tali dengan frekuensi sesuai data pengamatan yang telah diperoleh :
I.
Analisis
1. Dari data pengamatan diperoleh, bagaimana hubungan antara perubahan panjang tali terhadap periode ? Apakah hasil percobaan yang didapatkan sesuai atau tidak sesuai dengan hipotesis Anda? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Dari data pengamatan diperoleh, bagaimana hubungan antara perubahan panjang tali terhadap frekuensi? Apakah hasil percobaan yang didapatkan sesuai atau tidak sesuai dengan hipotesis Anda? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ J. 1.
Kesimpulan Hubungan antara panjang tali terhadap periode getaran _____________________________________________________________
2.
Hubungan antara panjang tali terhadap frekuensi getaran _____________________________________________________________
LEMBAR KERJA SISWA (LKS) Mata Pelajaran
: IPA Fisika
Kelompok : Anggota : 1. 2. 3. 4. 5.
Kelas Semester Sub Pokok Materi Alokasi Waktu
A. Kompetensi Dasar 1.1 Bertambah keimanannya kompleksitas
alam
dan
dengan jagad
: XI SMA : Gasal : Gerak Harmonik Sederhana : 60 menit
menyadari raya
hubungan
terhadap
keteraturan
kebesaran
Tuhan
dan yang
menciptakannya (kebijakan pemerintah untuk KD-1 dan KD -2 dari KI-1dan KI-2 tidak harus dikembangkan karena dicapai melalui proses). 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 dan berdiskusi 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonis pada ayunan bandul dan getaran pegas B. Alat dan bahan: 1.Statif 2.Pegas 3.Beban berbagai ukuran massa 4.Mistar C. Rumusan Masalah 3. Apakah hubungan antara massa beban dengan periode getaran ? 4. Apakah hubungan antara massa beban dengan frekuensi getaran ? D. Tujuan 1.
Mengetahui hubungan antara massa beban terhadap periode
getaran 2.
Mengetahui hubungan antara massa beban terhadap
frekuensi getaran E. Hipotesis: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ F. Langkah-langkah eksperimen a.
pengaruh massa terhadap frekuensi dan periode
7. Alat dan bahan yang diperlukan dirangkai seperti gambar di samping dengan mengaitkan massa beban 100 gram diujung pegas 8. Pegas kemudian disimpangkan sejauh 10 cm, lalu lepaskan ! 9. Amati gerak pegas dengan cermat dan catatlah waktu yang diperlukan pegas untuk melakukan 10 kali getaran! 10. Lakukan langkah yang sama untuk pegas dengan digantungkan beban dengan massa 200g dan 300g ! 11. Mencatat hasil pengamatan pada tabel berikut. G. Data pengamatan No
1. 2. 3.
Beban (gram)
Banyak
Waktu 10
Periode
Frekuensi
getaran (n)
getaran (detik)
(s)
(Hz)
10 10 10
H. Analisis 3. Dari data pengamatan diperoleh, bagaimana hubungan antara perubahan massa bandul terhadap periode ? Apakah hasil percobaan yang didapatkan sesuai atau tidak sesuai dengan hipotesis Anda? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Dari data pengamatan diperoleh, bagaimana hubungan antara perubahan massa bandul terhadap frekuensi? Apakah hasil percobaan yang didapatkan sesuai atau tidak sesuai dengan hipotesis Anda? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
5. Berdasarkan hasil pengamatanmu analisislah pertanyaan berikut ! a.
Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi periode dan frekuensi dari getaran harmonis dari pegas !
b.
Dapatkah kamu menentukan konstanta pegasberdasarkan hasil percobaanmu ? No Massa beban (kg) Periode (s) Konstanta Pegas (N/m) 1 2 3 Berdasarkan tabel, bagaimana nilai konstanta pegasnya ? jelaskan hasilnya! __________________________________________________________________
c.
Jika perlu, analisislah kesalahan-kesalahan yang kamu lakukan sehingga hasil percobaanmu kurang akurat ! __________________________________________________________________
I.
Kesimpulan
1.Hubungan antara massa bandul terhadap periode getaran _____________________________________________________________ 2.Hubungan antara massa bandul terhadap frekuensi getaran _____________________________________________________________ 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi periode dan frekuensi getaran pegas _____________________________________________________________
LEMBAR KERJA SISWA (LKS) Mata Pelajaran Kelas Semester Sub Pokok Materi Alokasi Waktu
A. Kompetensi Dasar
: IPA Fisika : XI SMA : Gasal : Gerak Harmonik Sederhana : 60 menit
Kelompok : Anggota : 1. 2. 3. 4. 5.
1.1 Bertambah keimanannya kompleksitas
alam
dan
dengan menyadari hubungan keteraturan dan jagad
raya
terhadap
kebesaran
Tuhan
yang
menciptakannya (kebijakan pemerintah untuk KD-1 dan KD -2 dari KI-1dan KI2 tidak harus dikembangkan karena dicapai melalui proses). 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 dan berdiskusi 3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran 4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonis pada ayunan bandul dan getaran pegas B. Rumusan Masalah 1. Apakah faktor-faktor yang mempengaruhi simpangan pada getaran harmonis ? 2. Bagaimana perumusan sudut fase, fase dan beda fase jika diketahui persamaan simpangan pada gerak harmonis? 3. Bagaimana hubungan antara persamaan simpangan dengan kecepatan gerak harmonis ? 4. Bagaimana hubungan antara kecepatan harmonis dengan percepatan geraknya ? C. Hipotesis: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ D. Langkah-langkah diskusi Getaran harmonis merupakan proyeksi dari gerak melingkar pada sebuah diameter. Perhatikan dengan cermat gambar di bawah ini !
Simpangan 1. Berdasarkan grafik di atas, jika diketahui jari-jari lingkaran sebesar A meter, berapakah amplitudonya? __________________________________________________________________ 2. Jika simpangan merupakan proyeksi gerak melingkar pada diameternya, dapatkah anda menentukan persamaan simpangan gerak harmonis sederhana? _______________ 3. Carilah persamaan simpangan di titik Q jika diketahui pada selang waktu t, titik bergerak dari P ke Q membentuk sudut θ ? Beri keterangan ! __________________________________________________________________ 4. Buktikan bahwa jika mula-mula partikel berada pada posisi sudut θo , maka persamaan simpangan getaran harmonis dinyatakan sebagai : __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Kerjakan soal berikut : Sebuah titik menempuh getaran harmonis sederhana dengan amplitudo A dan periode T. Tentukan waktu yang diperlukan titik agar simpangannya sama dengan setengah dari amplitudonya ! __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Fase, Sudut Fase dan Beda Fase 1. Apakah yang dimaksud dengan sudut fase ? __________________________________________________________________
2. Jika diketahui persamaan simpangan getaran harmonis
,
tentukan sudut fasenya ! __________________________________________________________________ 3. Apakah yang dimaksud dengan fase getaran harmonis ? __________________________________________________________________ 4. Dari persamaan simpangan no.2 di atas, tentukan fase getaran harmonisnya ! __________________________________________________________________ 5. Apakah yang dimaksud dengan beda fase ? __________________________________________________________________ 6. Jika diketahui titik bergetar secara harmonis dari t1 ke t2, maka beda fase kedua titik adalah ? __________________________________________________________________ Kecepatan 1. Kecepatan pada getaran harmonis merupakan turunan pertama dari simpangannya terhadap waktu. Jika diketahui persamaan simpangan sebagai berikut : a. Carilah persamaan kecepatannya ! _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ b. Carilah kecepatan maksimum dari getaran harmonis ! _______________________________________________________________ Percepatan 1. Percepatan pada getaran harmonis merupakan turunan pertaman dari kecepatannya, atau dengan kata lain turunan kedua dari simpangannya. Jika diketahui persamaan simpangan adalah maka carilah : a. Persamaan percepatannya ! _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ b. Percepatan maksimum getaran harmonis ! _______________________________________________________________ 2. Kerjakan soal berikut : Sebuah benda bermassa 3 kg bergetar harmonis, sesuai persamaan simpangan y = 0,5 sin 300 t, dengan y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan : a. Frekuensi, b. Ampitudo, c. Kecepatan saat
!
d. Percepatan saat
!
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ E. Kesimpulan 1. Faktor-faktor yang mempengaruhi simpangan getaran harmonis _____________________________________________________________ 2.
Perumusan fase, sudut fase dan beda fase
_____________________________________________________________ 3.Persamaan kecepatan getaran harmonis _____________________________________________________________ 4.Persamaan percepatan getaran harmonis _____________________________________________________________
