RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Satuan Pendidikan
: SMA Negeri 3 Jember
Mata Pelajaran
: Fisika
Kelas/Semester
: XI / Ganjil
Peminatan
: MIPA
Materi Pokok
: Fluida Statis
Alokasi Waktu
: 5 x 2 JP (10 x 45 menit)
A. Kompetensi Inti, Kompetensi Dasar, dan Indikator Pencapaian Kompetensi Kompetensi Kompetensi Inti
KI - 1
:
Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya *)
KI - 2
:
Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerja sama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam per gaulan dunia. *)
KI - 3
:
Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, f aktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, teknologi, seni, budaya, budaya, dan humaniora humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masala h
KI - 4
:
Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta s erta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
*) dicapai melalui pembelajaran tidak langsung (indirect teaching), yaitu keteladanan, pembiasaan, dan budaya sekolah dengan dengan memperhatikan karakteristik mata pelajaran, serta kebutuhan dan kondisi peserta didik.
Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Kompetensi Dasar KI-3
3. 2 Menerapkan hukum-hukum fluida statisk dalam kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar KI-4
4.2 Merencanakan dan melakukan percobaan yang memanfaatkan
Kompetensi Dasar KI-3
Kompetensi Dasar KI-4
sifat-sifat fluida statis, berikut presebtasi hasil dan makna fisisnya. Indikator Pencapaian Kompetensi
Indikator Pencapaian Kompetensi
Pertemuan 1 :
3.2.1
Menjelaskan konsep tekanan secara umum.
3.2.2
Menyebutkan
besaran-besaran
yang
mempengaruhi tekanan hidrostatis. 3.2.3
Menentukan besarnya tekanan hidrostatis pada kedalaman tertentu.
3.2.4
Menggunakan
perumusan
hidrostatisika
untuk
hukum
menyelesaikan
permasalahan. 3.2.5
Menjelaskan bunyi Hukum Pascal.
3.2.6
Menggunakan
perumusan
Hukum
Pascal
untuk menyelesaikan permasalahan. 3.2.7
Memberikan contoh penerapan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari.
Pertemuan 2 :
3.2.8
Menjelaskan konsep Hukum Archimedes.
3.2.9
Menganalisis
penerapan
konsep
Hukum
Archimedes (gaya apung) dalam kehidupan sehari-hari. peristiwa
melayang,
mengapung dan tenggelam. 3.2.11 Menghitung gaya tekan keatas dan massa jenis benda terapung, tenggelam, dan melayang di dalam air pada percobaan Hukum Archimedes. contoh
peristiwa
mengapung,
melayang, dan tenggelam dalam kehidupan sehari-hari.
Melakukan percobaan Hukum Archimedes.
4.2.2
Menyajikan data hasil percobaan Hukum Archimedes.
3.2.10 Mengidentifikasi
3.2.12 Memberi
4.2.1
Kompetensi Dasar KI-3
Kompetensi Dasar KI-4
Pertemuan 3 :
3.2.13 Mendefinisikan pengertian kohesi dan adhesi. 3.2.14 Menjelaskan gejala kapilaritas. 3.2.15 Menjelaskan 2 jenis gejala kapilaritas. 3.2.16 Menyebutkan contoh gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari. 3.2.17 Menentukan
besarnya
kenaikan
atau
penurunan permukaan zat cair dalam pipa kapiler. Pertemuan ke 4
3.2.18 Menjelaskan pengertian viskositas fluida. 3.2.19 Menghubungkan persamaan Hukum Stokes untuk menentukan viskositas fluida. 3.2.20 Mengidentifikasi gerak benda dalam fluida. 3.2.21 Menentukan besar kecepatan terminal pada fluida kental. 3.2.22 Mengidentifikasi penerapan konsep viskositas dalam kehidupan sehari-hari. Pertemuan ke 5
Ulangan Harian BAB Fluida Statis.
B. Tujuan Pembelajaran
Melalui
langkah
pembelajaran
Kooperatif Tipe STAD dengan sintak:
menyanpaikan tujuan dan memotivasi siswa, menyajikan/menyampaikan informasi, mengorganisasikan siswa dalam kelompok-kelompok belajar, membimbing kelompok bekerjasama dan belajar, evaluasi dan memberikan penghargaan. Peserta didik dapat mencapai kompetensi pengetahuan (memahami,
menjelaskan), keterampilan (mengamati, menyaji, dan mengkomunikasikan), dan sikap (jujur, disiplin, santun, dan tanggungjawab).
C. Materi Pembelajaran BAB. Fluida Statis
a. Hukum utama hidrostatis b. Tekanan Hidrostatis c. Hukum Pascal d. Hukum Archimedes
Benda mengapung
Benda melayang
Benda tenggelam
e. Meniskus f.
Gejala Kapilaritas
g. Viskositas dan Hukum Stokes D. Metode Pembelajaran
Pendekatan
: Pendekatan Saintifik
Model
: Pertemuan 1. Kooperatif Tipe STAD
Metode
: Ceramah, Diskusi, Demonstrasi, Tanya jawab, Presentasi, Eksperimen, Penugasan
E. Media, Alat dan Sumber Belajar
1. Media: Lembar Kerja Siswa 1.1 Lembar soal Fluida Statis Media Powerpoint
2. Alat dan bahan: LCD, laptop, layar, papan tulis, spidol
3. Sumber Belajar : Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika SMA/MA kelas XI Peminatan
Matematika dan Ilmu-ilmu Alam. 2016. Ketut Kamajaya dan Wawan Purnama. Penerbit : Grafindo Media Pratama. Modul Pembelajaran Fisika SMA/MA Kelas XI Semester 1.2016. Tim Penyusun.
Penerbit: Viva Pakarindo. Lembar Kegiatan Siswa dan Buku ajar
F. Langkah-langkah Pembelajaran a. Pertemuan 1
Kegiatan/Tahap Pendahuluan
Alokasi
Rincian Kegiatan Pembelajaran
Waktu
Guru membuka pembelajaran dengan mengucapkan salam,
10 menit
berdoa, memeriksa kehadiran siswa.
Fase 1 Menyampaikan tujuan dan memotivasi siswa:
Guru melakukan apersepsi kepada siswa “ada berapa jenis zat? Sebutkan? Zat apa saja yang mengalir?”
Guru memberikan motivasi dengan menyajikan video tentang
hukum
utama
hidrostatis
(pancaran
air
menggunakan botol pada tinggi berbeda)
Inti
Guru menyampaikan indikator pembelajaran
Fase 2
70 menit
Menyajikan/menyampaikan informasi:
Mengamati • Guru menyajikan sebuah video yang berhubungan dengan fenomena Tekanan. Kemudian guru bertanya? “Mengapa Paku dengan ujung runcing memiliki tekanan yang lebih besar?”
Guru
menjelaskan
terkait
dengan
tekanan,
tekanan
hidrostatis dan Hukum Pascal dengan bantuan media PowerPoint. Fase 3 Mengorganisasikan siswa dalam kelompok-kelompok belajar
Kegiatan/Tahap
Rincian Kegiatan Pembelajaran
Mencoba •
Siswa dibagi dalam kelompok kecil, terdiri dari 4 -5 siswa.
•
Guru membagikan Lembar Kerja Siswa tentang Tekanan Hidrostatis (Lampiran 1.1).
•
Siswa mencoba menganalisis permasalahan yang ada di Lembar Kerja Siswa ( Lampiran 1.1).
Catatan : Guru menilai sikap peserta didik dalam kerja kelompok dan menilai kemampuan peserta didik menerapkan konsep dan prinsip dalam pemecahan masalah.
Fase 4 Membimbing kelompok bekerja dan belajar
Mengasosiasi •
Masing-masing kelompok berdiskusi untuk menganalisis permasalahan yang berhubungan dengan Tekanan Hidrostatis berdasarkan Lembar Kerja Siswa (Lampiran 1.1).
Masing-masing kelompok mengerjakan LKS (Lampiran 1.1) yang berhubungan dengan Tekanan Hidrostatis
Fase 5 Evaluasi:
Mengkomunikasikan •
Perwakilan kelompok menyampaikan hasil diskusi kelompok. Dan kelompok lain menanggapi jawaban dari kelompok penyaji.
•
Siswa dibimbing oleh guru bersama sama mengoreksi kesimpulan yang disampaikan siswa, dan guru memberi penguatan atas jawaban yang kurang sempurna
Alokasi Waktu
Kegiatan/Tahap
Alokasi
Rincian Kegiatan Pembelajaran
Waktu
Catatan : Guru membimbing/menilai kemampuan peserta didik mengolah data dan merumuskan kesimpulan dan berkomunikasi lisan Penutup
Fase 6 Memberikan penghargaan: •
10 Menit
Guru bersama siswa membuat kesimpulan atas materi yang telah dibahas.
•
Guru meminta siswa mempelajari materi tentang Hukum Archimedes
G. Teknik Penilaian, Remidial dan Pengayaan
Teknik Penilaian : Aspek
Sikap
Pengetahuan
Keterampilan
Teknik
Bentuk Instrumen
Observasi Kegiatan Pembelajaran.
Lembar Observasi
Observasi Kegiatan Diskusi
Lembar Observasi
Tes tertulis
Soal Uraian
Penugasan
Tugas
Penilaian Praktik
Lembar Pengamatan
Mengetahui,
Jember,
Agustus 2017
Guru Pamong,
Guru KKMT,
Ujang Fahmi Abdillah, S.Si NIP. 19750715 200501 1 010
Nurhasanah NIM. 140210102089
LAMPIRAN 1 Lembar Kegiatan Siswa 1.1
Soal latihan Tekanan Hidrostatis
Kerjakan soal uraian dibawah ini dengan benar dan tepat! 1. Apakah yang dimaksud dengan tekanan hidrostatik? 2. Tuliskan rumus tekanan hidrostatik! Jelaskan ! 3. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatik! 4. Sebuah titik A berada 3 cm dari dasar bejana yang berisi alko hol (ρ = 0,8 g/cm 3), dengan kedalaman 12 cm. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s 2, hitunglah tekanan hidrostatis di titik A! 5. Berapakah tekanan hidrostatik di dasar danau yang memiliki kedalaman 8 m jika percepatan gravitasinya adalah 10 m/s 2 ?
Kunci Jawaban Soal Tekanan Hidrostatis No 1.
Jawaban
Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang dihasilkan oleh zat cair yang
Skor 10
diam. 2.
Ph = ρ . g . h,
15
dimana P h = tekanan hidrostatik (N/m2 = Pa) ρ = massa jenis zat cair (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = kedalaman pada fluida/jarak benda dalam fluida yang diukur dari permukaan (m). 3.
Besaran-besaran yang mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatik adalah
15
massa jenis fluida, kedalaman fluida, dan percepatan gravitasi. 4.
Diketahui: ρalkohol = 0,8 g/cm 3 = 800 kg/m 3 g = 9,8 m/s 2 hA = 12 cm – 3 cm = 9 cm = 0,09 m Ditanyakan: Phid A = ? Jawab: Phid A
= ρalkohol . g . h A
30
= 800 kg/m 3 . 9,8 m/s 2 . 0,09 m = 705,6 N/m 2 Jadi, besarnya tekanan hidrostatik di titik B adalah 705,6 N/m 2 Diketahui : ρ = 103 kg/m3
5.
30
g = 10 m/s 2 h=8m Ditanyakan : Phid = ? Jawab: Phid = ρ . g . h = 10 3 kg/m3 . 10 m/s 2 . 8 m = 8 x 10 4 Pa
Lampiran 2. Lembar Penilaian
Lembar pengamatan penilaian sikap saat pembelajaran LEMBAR PENGAMATAN SIKAP
Perilaku yang dinilai
ba No
la
J pi g D
g
u o
re
na
ni
ut
l uj
ir uJ i p S
o y
na
................
2.
................
...
................
Jumlah
g
na
a
Skor
ut n
ya cr S
ot T o G
T 1.
n
l g
i D
o R
n si
ir n
is
r
NamaSiswa
g wa
e P
Cara pengisian lembar penilaian sikap adalah dengan memberikan skor pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan terhadap peserta didik selama kegiatan yaitu:.
Skor 1, jika tidak pernah berperilaku dalam kegiatan
Skor 2, jika kadang-kadang berperilaku dalam kegiatan
Skor 3, jika sering berperilaku dalam kegiatan
Skor 4, jika selalu berperilaku dalam kegiatan Nilai
Jumlah skor perolehan skor maksimal
Kriteria Nilai:
A: Baik sekali ; rentang nilai
: 85 – 100
B: Baik; rentang nilai
: 70 – 84
100
C: Cukup ; rentang nilai
: 60 – 69
D: Kurang ; rentang nilai
Lembar pengamatan kegiatan diskusi LEMBAR PENGAMATAN KEGIATAN DISKUSI
Mata Pelajaran
: ....................................
Kelas/Semester
: ....................................
Topik
: ....................................
Waktu Pelaksanaan: .................................... Aspek Pengamatan
No
a
. s re
ne
o
ta
is
g d
re
m ma
Nama
M K
1
......................
2
......................
na
g
d
h
na
ne p
ne
T
t
Jumlah
pa a
er o
p
ta
ta l
ne
gr fi
pa k
aj
ia K M
skor
me
… ...................... Keterangan Skor:
4 = jika siswa menunjukkan aktivitas aspek yang dinilai lebih dari 3 kali 3 = jika siswa menunjukkan aktivitas aspek yang dinilai 2-3 kali 2 = jika siswa menunjukkan aktivitas aspek yang dinilai 1 kali 1 = jika siswa tidak menunjukkan aktivitas aspek yang dinilai Nilai
Jumlah skor perolehan skor maksimal
Kriteria Nilai:
A: Baik sekali ; rentang nilai
: 85 – 100
B: Baik; rentang nilai
: 70 – 84
C: Cukup ; rentang nilai
: 60 – 69
D: Kurang ; rentang nilai
: < 60
Lembar Pengamatan praktik
100
Nilai
Ket.
Nama
a m
na
No
na
ki
s ka
li P
H
is re P
Nilai
u
pa
Siswa
1.
Jumlah
na le
Skor
sa
t ka r P
………………………
2. 3.
Rubrik penilaian : Pedoman penskoran penilaian keterampilan melalui tes praktik, dengan rubrik : Komponen
Skor
Persiapan meliputi ketepatan pemilihan alat dan bahan praktikum
Pelaksanaan meliputi langkah kerja dan waktu pelaksanaan
keakuratan data dan ketepatan simpulan data
Jumlah skor perolehan skor maksimal
Jika pemilihan alat dan bahan tepat
Skor 2
Jika pemilihan alat atau bahan tepat
Skor 1
Jika pemilihan alat dan bahan tidak tepat
Skor 3
Jika langkah kerja dan waktu pelaksanaan tepat
Skor 2
Jika langkah kerja atau waktu pelaksanaan tepat
Skor 1
Hasil praktik meliputi
Nilai
Skor 3
Jika langkah kerja dan waktu pelaksanaan tidak tepat
Skor 3
Jika data akurat dan simpulan tepat
Skor 2
Jika data akurat atau simpulan tepat
Skor 1
Jika data akurat dan simpulan tidak tepat
100
Kriteria Nilai:
A: Baik sekali ; rentang nilai
: 85 – 100
B: Baik; rentang nilai
: 70 – 84
C: Cukup ; rentang nilai
: 60 – 69
D: Kurang ; rentang nilai
: < 60
Lampiran 3. Materi FLUIDA STATIS Pengertian Tekanan
Besar tekanan di definisikan sebagai gaya tiap satuan luas. Apabila gaya sebesar F bekerja secara tegak lurus dan merata pada permukaan bidang seluas A, tekanan ada permukaan itu dapat di rumuskan se bagai berikut:
Keterangan : P = tekanan (N/m2) F = gaya (N) A = luas (m2)
Satuan tekanan dalam SI adalah N/m 2 atau disebut juga Pascal (Pa). untuk tekanan udara kadang-kadang digunakan satuan atmosfer (atm), cm raksa (cmHg), mmHg (atau torr dari Torricelli) atau milibar (mb). Aturan konversinya adalah sebagai berikut : 1 mb = 10 -3 bar 1 bar = 105 Pa 1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 10 5 Pa 1 mmHg = 1 torr = 1,316 x 10 -3 atm = 133,3 Pa
Tekanan Hidrostatis
Pada zat padat, tekanan yang di hasilkan hanya ke arah bawah (jika pada zat padat tidak diberikan gaya luar lain, pada zat padat hanya bekerja gaya gravitasi) sedangkan pada fluida, tekanan yang di hasilkan menyebar ke segala arah. Tekanan di dalam zat cair disebabkan oleh adanya gaya gravitasi yang bekerja pada tiap bagian zat cair, besar tekanan itu bergantung pada kedalaman, makin dalam letak suatu bagian zat cair, semakin besar tekanan pada bagian itu. Tekanan di dalam fluida tak bergerak yang diakibatkan oleh adanya gaya gravitasi disebut tekanan hidrostatika. Teori tentang tekanan hidrostatika juga dapat dijelaskan dengan mengamati bejana atau gelas yang berisi air sebagai contohnya. Perhatikanlah gambar berikut ini: Sehingga besar tekanan pada alas bejana adalah:
= = = = ( ) ) = (ℎ =ℎ Jadi, besarnya tekanan hidrostatik secara umum di rumuskan dengan:
=ℎ Dengan:
= ℎ ⁄2 = ⁄3 = ⁄ 2 ℎ = () HUKUM PASCAL
Apabila kita memompa sebuah ban sepeda, ternyata ban akan menggelembung secara merata. Hal ini menunjukkan bahwa tekanan yang kita berikan melalui pompa akan diter uskan secara merata ke dalam fluida (gas) di dalam ban. Selain tekanan oleh beratnya sendiri, pada suatu zat cair (fluida) yang berada di dalam ruang tertutup dapat diberikan tekanan oleh gaya luar. Jika tekanan udara luar pada permukaan zat cair berubah, maka tekanan pada setiap titik di dalam zat cair akan mendapat tambahan tekanan dalam jumlah yang sama. Peristiwa ini pertama kali dinyatakan oleh seorang ilmuwan Prancis bernama Blaise Pascal (1623 - 1662) dan disebut Hukum Pascal. Jadi, dalam Hukum Pascal dinyatakan berikut ini. “Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar”.
Berdasarkan Hukum Pascal diperoleh prinsip bahwa dengan memberikan gaya yang kecil akan dihasilkan gaya yang lebih besar. Pri nsip ini dimanfaatkan dalam pesawat hidrolik. Gambar di atas menunjukkan bahwa sebuah bejana tertutup berisi air yang dilengkapi dua buah pengisap yang luas penampangnya berbeda. Jika pengisap kecil dengan luas penampang A1 ditekan dengan gaya F 1, maka zat cair dalam bejana mengalami tekanan yang besarnya:
=
Berdasarkan Hukum Pascal, tekanan yang diberikan akan diteruskan ke segala arah sama besar, sehingga pada pengisap besar dihasilkan gaya F 2 ke atas yang besarnya:
2 = 2.2 atau
2 = 2
2
karena P 1= P 2, maka:
= atau = ........ (Persamaan 1) Keterangan: F 1 = gaya yang dikerjakan pada pengisap 1 (N) F 2 = gaya yang dikerjakan pada pengisap 2 (N) A1 = luas pengisap 1 (m 2) A2 = luas pengisap 2 (m 2) Untuk pengisap berbentuk silinder, maka
= 2 dan 2 = 22 sehingga persamaan di
atas dapat dituliskan :
= 2 1 2 1 2 4 4 2 = 2 2 22 jika diketahui jari-jari pengisap sebesar r , maka hukum pascal bisa dituliskan :
= 2 2 22 Oleh karena cairan dalam bejana tidak ditambahkan atau dikurangi dari sistem, maka volume cairan yang ditekan ke bawah sejauh jarak d 1 sama dengan volume cairan yang ditekan ke atas di sebelah kanan yang bergerak ke atas s ejauh d2. Artinya V1 = V 2 A1 x d1 = A2 x d2
2 = 2 dari persamaan 1 diperoleh bahwa = maka = = = 2 2 = 2
Masing-masing sisi dari persamaan ini adalah usaha yang dilakukan oleh gayanya. Jadi, usaha yang dilakukan oleh F 1 pada piston masukan sama dengan usaha yang dilakukan oleh F2 pada piston keluaran, sebagaimana seharusnya energinya kekal. Alat-alat bantu manusia yang prinsip kerjanya berdasarkan Hukum Pascal adalah dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil, mesin penggerak hidrolik, dan rem hidrolik pada mobil. Penggunaan prinsip pascal diantaranya adalah pada rem hidraulik yang digunakan pada mobil. gaya pada pedal rem mentransmisikan sebuah gaya ke rem roda. hal ini serupa pada penggunaan pompa hidrolik yang digunakan untuk mengangkat mobil atau benda berat lain. penggunaan prinsip pascal ti dak sekedar mentransmisikan gaya ke sistem yang lain. namun juga dapat melipatgandakan gaya awal dengan menggunakan variasi luas permukaan yang digunakan untuk mengalirkan tekanan tersebut.