RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Energi Potensial Pegas
Satuan Pendidikan
: SMA
Mata pelajaran
: Fisika
Kelas / Semester
: XI/ 1
Materi Pokok
: Usaha dan Energi
Su Su Mate Materi ri Poko Pokok k
: Ene Energ rgii Pote Potens nsia iall Peg Pegas as
Alokasi !aktu: " # $% menit &" 'P( Kompetensi Inti
:
1) Mengha*ati Mengha*ati dan mengam mengamalkan alkan ajaran ajaran agama agama *ang *ang dianutn dianutn*a) *a) ") Mengha Mengha*a *ati ti dan mengamal mengamalkan kan perila perilaku ku jujur jujur++ disipl disiplin+ in+ tanggung tanggungja,a ja,a+ + peduli &gotong ro*ong+ kerjasama+ toleran+ damai(+ santun+ responsi- dan pro.akti- dan menunjukkan sikap seagai agian dari solusi atas eragai permasalahan dalam erinteraksi seara e-ekti- dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri seagai erminan angsa dalam pergaulan dunia) 0) Mem Memaham ahami+ i+ mener enerap apka kan n+
dan dan
menga engan nalis alisis is
peng engetah etahua uan n
-akt -aktu ual+ al+
konseptual+ prosedural+ dan metakogniti- erdasarkan rasa ingin tahun*a tentang ilmu pengetahuan+ teknologi+ seni+ uda*a+ dan humaniora dengan ,a,asan kemanusia kemanusiaan+ an+ keangsaan+ keangsaan+ kenegaraan kenegaraan++ dan peradaan terkait terkait pen*ea -enomena dan kejadian+ serta menerapkan pengetahuan prosedural pada idang kajian *ang spesi-ik sesuai dengan akat dan minatn*a untuk memeahkan masalah) $) Mengol Mengolah+ ah+ menalar menalar++ dan men*aji men*aji dalam ranah ranah konkret konkret dan ranah astrak astrak terkait dengan pengemangan dari *ang dipelajarin*a di sekolah seara mandiri+ dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan) Kompetensi Dasar :
1)1 ertamah keimanann*a dengan men*adari huungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad ra*a terhadap keesaran 2uhan *ang meniptakann*a)
1)" Men*adari keesaran 2uhan *ang mengatur karakteristik -enomena gerak+ -luida+ kalor dan optik)
")1 Menunjukkan perilaku ilmiah &memiliki rasa ingin tahu3 ojekti-3 jujur3 teliti3 ermat3 tekun3 hati.hati3 ertanggung ja,a3 teruka3 kritis3 kreati-3 ino4ati- dan peduli lingkungan( dalam akti4itas sehari.hari seagai ,ujud implementasi sikap dalam melakukan peroaan dan erdiskusi ")" Menghargai kerja indi4idu dan kelompok dalam akti4itas sehari.hari seagai ,ujud implementasi melaksanakan peroaan dan melaporkan hasil peroaan
0)0 Menganalisis konsep energi+ usaha+ huungan usaha dan peruahan energi+ dan hukum kekekalan energi untuk men*elesaikan permasalahan gerak dalam kejadian sehari.hari
$)0 Memeahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep ga*a+ dan kekekalan energi
:
Indikator
Kogniti- Proses 1) Menganalisis data hasil demonstrasi Energi Potensial Pegas ") Mengidenti-ikasi huungan antara Energi Potensial Pegas dengan pertamahan panjang pegas
Kogniti- Produk 1) Menjelaskan konsep Energi Potensial Pegas ") Mem-ormulasikan Energi Potensial Pegas 0) Men*impulkan huungan antara Energi Potensial Pegas dengan pertamahan panjang pegas erdasarkan -ormulasi $) Mengoperasikan -ormulasi Energi Potensial Pegas pada soal
Psikomotor 1) Mendemonstrasikan
pertamahan
panjang
pegas
terhadap
pertamahan massa ") Mengamati huungan antara energi potensial dengan pertamahan panjang pegas A-ekti- 1) Mementuk pendapat tentang konsep Energi Potensial Pegas ") Men*eutkan -ormulasi Energi Potesnial Pegas
:
T!an Pem"ela!aran
Kogniti- Proses 1) Melalui kegiatan demonstrasi+ sis,a mampu menganalisis data hasil demonstrasi Energi Potensial Pegas dengan aik) ") Melalui kegiatan demonstrasi pegas *ang dieri massa er4ariasi+ sis,a mampu mengidenti-ikasi huungan antara Energi Potensial Pegas dengan pertamahan panjang pegas dengan enar)
Kogniti- Produk 1) Melalui kegiatan demonstrasi+ sis,a mampu menjelaskan konsep Energi Potensial Pegas dengan tepat) ") Melalui kegiatan demonstrasi pegas *ang dieri massa er4ariasi terhadap
pertamahan
panjang
pegas+
sis,a
mampu
mem-ormulasikan Energi Potensial Pegas dengan enar) 0) Melalui kegiatan demonstrasi pegas *ang dieri massa er4ariasi terhadap pertamahan panjang pegas+ sis,a mampu men*impulkan huungan antara Energi Potensial Pegas dengan pertamahan panjang pegas erdasarkan -ormulasi dengan enar) $) Melalui
kegiatan
diskusi
dan
in-ormasi+
sis,a
mampu
mengoperasikan -ormulasi Energi Potensial Pegas pada soal dengan tepat) Psikomotor
1) Melalui kegiatan demonstrasi+ sis,a mampu mendemonstrasikan pertamahan panjang pegas terhadap pertamahan massa dengan aik) ") Melalui
kegiatan
demonstrasi
dan
diskusi+
sis,a
mampu
mengamati huungan antara energi potensial dengan pertamahan panjang pegas dengan ermat) A-ekti- 1) Melalui kegiatan demonstrasi+ sis,a mampu mementuk pendapat tentang konsep Energi Potensial Pegas dengan enar) ") Melalui kegiatan demonstrasi dan diskusi+ sis,a
mampu
men*eutkan -ormulasi Energi Potesnial Pegas dengan aik) Metode Pem"ela!aran
a) Pendekatan Pemelajaran
: Pendekatan Scientific Approach
) Model Pemelajaran
: Model Problem Based Learning
) Metode Pemelajaran
: Metode 5emonstrasi 6 5iskusi .In-ormasi
Materi A!ar Energi Potensial Pegas
7a*a pada alok *ang dikerjakan oleh pegas dierikan persamaan F s =-kx) Usaha *ang dilakukan oleh ga*a eksternal F app pada sistem *ang terdiri atas alok *ang dihuungkan dengan pegas dierikan dalam persamaan W F app
1 =
"
kx"
1
" −
"
kx1
"
5alam situasi ini+ # a,al dan akhir dari koordinat alok dihitung dari posisi setimangn*a pada #89) Usaha *ang dilakukan oleh sistem setara dengan selisih dari nilai a,al dan akhir dari pern*ataan *ang erhuungan dengan kon-igurasi sistem) Fungsi energi potensial pegas *ang erhuungan dengan sistem alok pegas dituliskan seagai erikut: Ep
1 =
"
kx "
Energi potensial pegas pada sistem dapat diseut seagai energi *ang tersimpan dalam pegas *ang eruah entuk &pegas *ang ditekan atau diregangkan dari posisi setimangn*a() Ketika alok disorong mela,an pegasn*a dan pegas tertekan sejauh x+ energi potensial pegas *ang tersimpan di dalam pegas adalah
1 "
kx " )
Ketika alok ergerak dari keadaan diamn*a+ pegas memerikan ga*a pada alok dan kemali ke panjangn*a mula.mula) Energi potensial pegas eruah menjadi energi kinetik pada alok) Energi potensial pegas *ang tersimpan dalam pegas adalah nol kapan pun pegas erada dalam keadaan a,aln*a & x=0) Energi akan disimpan dalam pegas han*a ketika pegas terseut diregangkan atau ditekan) Energi potensial pegas menjadi maksimum ketika pegas telah menapai tekanan atau regangan maksimumn*a &*aitu ketika
x
maksimum() leh karena
itu energi potensial pegas sama dengan x!+ nilai " s selalu ernilai positi- dalam pegas *ang sudah eruah entukn*a)
Conto# Soal :
Panjang seuah pegas *ang menggantung dalam keadaan normal adalah "9 m) ila pada ujung pegas digantungkan ean ermassa %9 gram+ panjang pegas menjadi "% m) 1( erapakah energi potensial elastis sistem; "( erapakah energi potensial elastis sistem ketika ean disimpangkan sejauh 19 m; Pen$elesaian: Diketa#i : #9
=
"9m
=
m
=
%9gram
#1
=
"%m
=
9+"m =
9+9%kg
9+"%m
Ditan$akan :
a) E p sistem; ) E p jika ∆#819 m 89+1 m;
Di!a%a" : F = k ( =# ) mg
=
k ( =# )
9+9%(19) 9+% k =
E p
=
1( E p
=
E p
=
E p
=
"( E p
=
E p
=
1 " 1
k ( =# )
"
19( 9+9%)
"
" 9+91"% 'oule
1 " 1
k ( =# )
"
19( 9+1)
"
" 9+9% 'oule
=
=
k ( 9+"%
−
k ( 9+9%)
9+% 9+9%
= 19
9+"9 )
Kegiatan Pem"ela!aran &raian Kegiatan
Alokasi 'akt
Penda#lan
1) 7uru memuka pertemuan dengan menguapkan salam ") 7uru menjelaskan pras*arat konsep a) Apa *ang kalian ketahui tentang >ukum >ooke; ) agaimana huungan antara 7a*a Pemulih dengan
0 menit
pertamahan panjang pegas; ) Apa *ang dimaksud dengan Usaha; d) Apa *ang kalian ketahui tentang energi potensial 0) 7uru memerikan moti4asi mengenai anak keil *ang sedang melonat.lonat diatas kasur spring ed Kegiatan Inti I.
Mengamati 1) 7uru menaruh pengait ean ke pegas dengan memeri
ean seesar %9 gr ") 7uru meminta sis,a mengamati peruahan panjang pegas *ang terjadi jika ean ditamahkan satu persatu seara erkala 0) 7uru meminta sis,a memeri tanggapan kemungkinan energi potensial pegas teresar *ang terjadi erdasarkan materi energi potensial seelumn*a II. Menanya 1) 7uru menan*akan kepada sis,a mengenai huungan antara ean dengan pertamahan panjang ") Sis,a menan*akan mengenai alasan energi potensial teresar erada pada ean *ang paling esar 0) Sis,a menan*akan hal.hal *ang masih elum dipahami dari penjelasan seelumn*a III. Mengeksperimen 1) 7uru meminta sis,a mengelompokkan diri menjadi " kelompok ") 7uru memagikan ?KS kepada tiap kelompok 0) 7uru meminta salah satu sis,a dari setiap kelompok untuk melakukan demonstrasi a) Sis,a menggantungkan
pegas
pada
stati-
dan
19 menit
mengaitkan pengait ean dengan pegas ) Sis,a mengukur panjang mula.mula pegas dengan penggaris ) Sis,a memeri massa %9 gr pada pegas d) Sis,a mengukur pertamahan panjang pegas dengan penggaris e) Sis,a mengganti massa seara erkala &199 gr+ 1%9 gr+ "99 gr+ "%9 gr( -) Sis,a mengukur pertamahan panjang pegas pada setiap ean *ng ditamahkan IV. Mengasosiasi 1) 7uru meminta sis,a menuliskan hasil pengamatan pada ?KS ") Sis,a erdiskusi dalam mengolah data *ang ada pada ?KS V. Mengkomunikasikan 1) 7uru meminta setiap kelompok mempresentasikan hasil ?KS *ang telah didapat ") 7uru menunjuk sis,a untuk menjelaskan gra-ik *ang diperoleh dari demonstrasi 0) 7uru menjelaskan mengenai energi potensial pegas erdasarkan gra-ik *ang diperoleh $) 7uru menunjuk sis,a untuk menja,a pertan*aan Pentpan 1) 7uru men*impulkan hasil pemelajaran a) Energi potensial pegas pada sistem dapat diseut
seagai energi *ang tersimpan dalam pegas *ang eruah entuk &pegas *ang ditekan atau diregangkan dari posisi setimangn*a() ) E p
1 =
"
kx "
) Energi potensial pegas seanding dengan kuadrat pertamahan panjang pegas d) Panjang seuah pegas *ang menggantung dalam keadaan normal adalah "9 m) ila pada ujung pegas digantungkan ean ermassa %9 gram+ panjang pegas menjadi "% m)
" menit
1( erapakah energi potensial elastis sistem; "( erapakah energi potensial elastis sistem ketika ean disimpangkan sejauh 19 m; Pen$elesaian: Diketa#i : #9
=
m
=
#1
=
"9m
=
%9gram "%m
=
9+"m
=
9+9%kg
9+"%m
Ditan$akan :
1( E p sistem; "( E p jika ∆#819 m 89+1 m; Di!a%a" : F
=
mg
k ( =# ) =
k ( =# )
9+9%(19)
=
k ( 9+"% − 9+"9 )
9+% = k ( 9+9%) k =
E p
=
1( E p
=
E p
=
E p
=
"( E p
=
E p
=
1 " 1
k ( =# )
"
19( 9+9%)
"
" 9+91"% 'oule
1 " 1
k ( =# )
"
19( 9+1)
"
" 9+9% 'oule
9+% 9+9%
= 19
") 7uru memagikan lemar e4aluasi 0) 7uru memerikan tugas mengenai aplikasi hukum >ooke pada kehidupan sehari.hari $) 7uru memeri tindak lanjut kepada sis,a untuk mempelajari materi erikutn*a *akni tentang energi kinetik %) 7uru menguapkan salam
Penilaian
1) Kognitia)
arian su materi hukum >ooke ) ooke ) Kuis *ang akan dilakukan 1 kali diakhir pertemuan d) ooke ")
A-ekti- a) Kedisiplinan ,aktu dalam mengumpulkan paper+ ?KS dan e4aluasi ) Kerapian dalam mengerjakan paper+ ?KS dan e4aluasi ) Kejujuran dalam mengerjakan ulangan harian d) Keakti-an dalam menja,a pertan*aan
0)
Psikomotor a) Keakti-an dalam menari rasa ingin tahun*a ) Ketrampilan dalam menggunakan alat saat demonstrasi ) Ketrampilan eriara dalam melakukan presentasi
Sm"er Bela!ar
uku
: 1) Foster+ o)"91$) Akselerasi F#S#$A !)andung:5uta hal 190.19$
") Kangenan+ Marthen)"919) F#S#$A kelas %# )'akarta:Erlangga hal "@% "B% 0) Ser,a*+ Ca*mond A) 'e,ett)"99$) Fisika "nt&k Sains dan 'eknik diterjemahkan oleh Dhris,an Sungkono)'akarta:Salema 2eknika hal 00.00B Media
: ?KS+ ahan E4aluasi
Alat ahan 1) ") 0) $) %)
: Pegas Stati- dan Klem ean pengait Massa Penggaris
Instrmen Soal E(alasi Indikator 1) Menjelaskan konsep
Energi
Potensial
Pegas
:
Soal 1) Apa *ang kalian
Ja%a"an 1) Energi potensial pegas
ketahui tentang
pada sistem dapat diseut
energi potensial
seagai energi *ang
pegas;
tersimpan dalam pegas
Skor "9
*ang eruah entuk &pegas *ang ditekan atau diregangkan dari posisi setimangn*a() ") Mem-ormulasikan Energi
Potensial
Pegas
huungan
persamaan
1 =
"
kx "
pegas 0) agaimana
0) Energi potensial pegas
antara
huungan antara
seanding dengan kuadrat
Potensial
energi potensial
pertamahan panjang
pegas
pegas
Pegas
dengan
pertamahan panjang
") E p
"9
energi potensial
0) Men*impulkan
Energi
") 2uliskan
dengan
kuadrat pegas
pertamahan
"9
erdasarkan
panjang pegas;
-ormulasi
$) Mengoperasikan -ormulasi
Energi
$) Panjang seuah pegas *ang
Diketa#i : &%(
Potensial Pegas pada
menggantung
x9
=
"9cm
soal
dalam keadaan
m
=
%9 gram
x1
=
"%cm
normal adalah "9 m) ila pada ujung
=
=
$9
9+"m =
9+9%kg
9+"%m
Ditan$akan : &%(
pegas digantungkan ean ermassa %9 gram+ panjang pegas menjadi "%
a)
E p sistem;
)
E p jika ∆#819 m
89+1m;
m) a) erapakah
energi potensial elastis sistem;
E p
=
a) E p
=
E p
=
E p
=
) E p
=
E p
=
") erapakah
energi potensial elastis sistem ketika ean disimpangkan sejauh 19 m;
1 " 1
k ∆ x
"
19( 9+9%)
*+,-
"
" 9+91"% (o&le
1 " 1
k ∆ x
"
19( 9+1)
"
" 9+9% (o&le
*+,-
LEMBAR KERJA SIS'A
Materi Pokok
: Usaha dan Energi
Su Materi Pokok
: Energi Potensial Pegas
Kelas/Semester
: XI / I
Alokasi !aktu: " # $% menit &" 'P( Kelompok
: 1. 2. 3.
A) T!an
))))))))))))))))))))))))))))))) ))))))))))))))))))))))))))))))) )))))))))))))))))))))))))))))))
$) )))))))))))))))))))))))))))))))))))) %) )))))))))))))))))))))))))))))))))))) ) ))))))))))))))))))))))))))))))))))))
:
1) Mem-ormulasikan Energi Potensial Pegas ") Men*impulkan
huungan
antara
Energi
Potensial
Pegas
dengan
pertamahan panjang pegas erdasarkan -ormulasi B) Alat dan Ba#an 1) Pegas ") Massa &% uah ean %9 gram( 0) Pengait ean $) Penggaris %) Stati- C) Langka# Ker!a 1) Susunlah pegas *ang sudah dipasangkan dengan pengait ean pada
") 0) $) %)
pegas Ukurlah panjang mula.mula pegas dengan penggaris ?etakkan massa ean pada pegas seesar %9 gram Ukurlah pertamahan panjang pegas setelah dieri ean 2amahkan massa ean pada pegas menjadi 199 gram+ 1%9 gram+
"99 gram+ "%9 gram ) Ukurlah setiap pertamahan panjang pegas pada tiap massa *ang dierikan pada pegas @) Datatlah hasil pengamatan *ang diperoleh D) Data Pengamatan
No)
m *kg-
+)
010,
2)
01+
3)
01+,
4)
012
,)
012,
. *N-
∆/
*m-
5ra6ik
>uungan antar 7a*a terhadap Pertamahan Panjang F &<(
9 Disksikan7
∆#
1) agaimana huungan antara ga*a &F( dan pertamahan panjang & ∆#( erdasarkan gra-ik *ang diperoleh; ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ") 'ika dilihat dari gra-ik+ usaha pada pegas dapat dihitung melalui luas daerah dia,ah gra-ik) agaimana persamaan usaha *ang isa didapatkan dari gra-ik; ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))
&m(
0) Pada sistem pegas+ tidak ada peruahan energi kinetik maka seluruh usaha diuah menjadi energi potensial pegas) erdasarkan pern*ataan terseut+ agaimana persamaan energi potensial pegas; ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))
Kesimplan:
1) Persamaan energi potensial pegas ))))))))))))
=
)))))))))))))))))
") Energi potensial pegas ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) dengan kuadrat pertamahan panjang pegas
E8AL&ASI
: GGGGGGGGGGGGGG)
Kelas
: GGGGGGGGGGGGGG)
: GGGGGGGGGGGGGG)
1) Apa *ang kalian ketahui tentang energi potensial pegas; ") 2uliskan persamaan energi potensial pegas 0) agaimana huungan antara energi potensial pegas dengan kuadrat pertamahan panjang pegas; $) >itunglah energi potensial elastis sistem pegas) 'ika massa %kg digantungkan pada 0 pegas identik *ang dipasang seri+ pertamahan panjang total ketiga pegas sama dengan 11 m)
