RPP Hukum Kekekalan Energi [PDF]

Citation preview

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP ) Sekolah Mata Pelajaran Kelas/Semester Materi Pokok Alokasi Waktu



: Sekolah Menengah Atas : Fisika : XI/Ganjil : Usaha dan energi : 2 Jam pelajaran @ 90 Menit



A. Kompetensi Inti 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya 2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan 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 3. Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan 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 masalah 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 mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan B. Kompetensi Dasar 1.1 Menghayati gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik sebagai anugerah Tuhan dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. 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 3.3 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi, dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak dalam kejadian sehari-hari Indikator 4.3.5 Merumuskan bentuk hukum kekekalan energi mekanik. 4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya, dan kekekalan energi Indikator 4.3.1. Menghitung energi kekekalan energi mekanik



C. Tujuan Pembelajaran Setelah pembelajaran peserta didik dapat : 1. Bekerjasama, konsisten, disiplin, rasa percaya diri, dan toleransi dalam perbedaan strategi berpikir dalam memilih dan menerapkan strategi menyelesaikan masalah dalam pelajaran 2. Berprilaku jujur, tangguh menghadapi masalah, kritis dan disiplin dalam melakukan tugas belajar 3. Bersikap tanggung jawab, rasa ingin tahu, jujur dan perilaku peduli lingkungan dalam belajar 4. Menjelaskan pengertian energi mekanik. 5. Menghubungkan bentuk energi potensial dan energi kinetik D. Materi Pembelajaran Energi mekanis (EM) adalah hasil penjumlahan antara energi potensial (EP) dengan energi kinetic (EK). Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya terhadap suatu acuan. Contohnya adalah sebutir kelapa yang ada di atas pohon. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar kecepatan benda bergerak, maka energi kinetiknya juga akan semakin besar Fakta a. Pada ketinggian maksimal, benda mempunyai energi potensial tertinggi dan energi kinetik terendah. b. Saat benda jatuh, makin berkurang ketinggiannya makin kecil energi potensialnya, sedangkan energi kinetiknya makin besar. Konsep Bunyi Hukum Kekekalan Energi Mekanik jika pada sebuah benda hanya benda hanya bekerja konservatif (tidak ada gaya lain yang bekerja), maka jumlah energi potensial dan energi kinetik sebelum dan sesudah peristiwa adalah tetap (sama). Prinsip Hukum Kekekalan Energi 𝐸𝑀1 = 𝐸𝑀2 𝐸𝑝1 + 𝐸𝑘1 = 𝐸𝑝2 + 𝐸𝑘2 1 1 𝑚𝑔ℎ1 + 𝑚𝑣12 = 𝑚𝑔ℎ2 + 𝑚𝑣22 2 2 E. Metode Pembelajaran Pendekatan : Scientific Learning Model Pembelajaran : Problem Based Learning (Pembelajaran Berbasis Masalah) F. Media, Alat, Bahan dan Sumber Pembelajaran 1. Media : Power Point



2. Alat/Bahan : a. Penggaris, spidol, papan tulis b. Laptop & infocus 3. Sumber Belajar :  Buku Fisika Siswa Kelas XI, Kemendikbud, tahun 2013  Buku refensi yang relevan, G. Langkah-langkah Pembelajaran Kegiatan



Rincian Kegiatan



Pendahuluan Orientasi  Melakukan pembukaan dengan salam pembuka dan berdoa untuk memulai pembelajaran  Memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin  Menyiapkan fisik dan psikis peserta didik dalam mengawali kegiatan pembelajaran.



Alokasi Waktu 15 Menit



Apersepsi  Mengaitkan materi pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan tema sebelumnya.  Guru menampilkan animasi pada layar infokus dua benda yang mengalami perubahan energi potensial ke energi kinetik Motivasi  Guru Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari Hukum Kekekalan energi  Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung



Inti



Pemberian Acuan  Menjelaskan materi pelajaran yang akan dibahas pada pertemuan saat itu.  Menjelaskan kompetensi INti, kompetensi dasar, indikator, dan KKM pada pertemuan yang berlangsung  Menjelaskan mekanisme pelaksanaan pengalaman belajar sesuai dengan langkah-langkah pembelajaran. Mengamati  Siswa mengamati video kekekalan energi mekanik pada rool coaster Menanya Setelah mengamati animasi dan video roll coaster, siswa menyakan  Pada ketinggian maksimal, benda mempunyai energi potensial tertinggi dan energi kinetik terendah. Saat benda jatuh, makin berkurang ketinggiannya makin kecil energi potensialnya,



65 Menit



sedangkan energi kinetiknya makin besar. Ketika benda mencapai titik terendah, energi potensialnya terkecil dan energi kinetiknya terbesar. Mengapa demikian?  Guru menjelaskan konsep hukum kekekalan energi. Mengasosiasi  Guru menyajikan contoh soal untuk menghitung tentang hukum kekekalan energi mekanik pada suatu benda dan selajutnya menyajikan pemecahannya.  Guru menyajikan soal lain berdasarkan soal tersebut, dengan mengubah variabel yang ditanyakan. Mengkomunikasikan:  Guru menanggapi jawaban siswa tentang contoh soal yang diberikan  siswa mencatat hal-hal yang diperlukan 10  Guru memberikan soal yang berhubungan dengan hukum Menit kekekalan energi mekanik.  Guru bersama-sama siswa menyimpulkan dan membuat rangkuman dari pembelajaran hari ini  Guru menyampaikan judul materi selanjutnya



Penutup



H. Penilaian 1. Penilaian sikap a. Penilaian observasi Penilaian Observasi Mata Pelajaran



: Fisika



Kelas/Peminatan



: XI/MIA



Materi Pokok



: Hukum Kekekalan Energi Skor untuk sikap



No



Nama



rasa Jujur



ingin tahu



Kerja



Bertangguang



sama



jawab



Jumlah skor



Nilai



1 2 Dst



Padang, Maret 2015 Pengamat



(………………….)



Predikat



Pedoman Rubrik Penskoran



Kriteria



Skor



Indikator



4



Selalu jujur, disiplin, bekerjasama, dan bertanggung



Sangat Baik



jawab dalam kegiatan pembelajaran Baik



3



Sering



jujur,



disiplin,



bekerjasama,



dan



bertanggung jawab dalam kegiatan pembelajaran Cukup



2



Kadang-kadang jujur, disiplin, bekerjasama, dan bertanggung jawab dalam kegiatan pembelajaran



Kurang



1



Tidak pernah jujur, disiplin, bekerjasama, dan bertanggung jawab dalam kegiatan pembelajaran



Nilai =



Total skor perolehan 16



x 100



b. Penilaian diri Penilaian Diri Mata Pelajaran



: Fisika



Kelas/Peminatan



: X/MIA



Materi Pokok



: Hukum Kekekalan Energi



Petunjuk penilaian diri : Bacalah baik – baik setiap penyataan dan berilah tanda V pada kolom yang sesuai dengan keadaan dirimu yang sebenarnya ! Penyataan



No



1.



Saya



mengenali



hampir



seluruh



Ya



alat



ukur



yang



ditampilkan oleh guru



2.



Saya selalu aktif dalam kegiatan pembelajaran



3.



Saya bertanggung jawab dalam kegitan pembelajaran



4.



Saya bertoleransi terhadap teman dalam melakukan diskusi kelompok



5.



Saya kreatif dalam melakukan percobaan



6.



Saya jujur dalam memberikan data hasil percobaan



Tidak



7. 8.



Saya berani menunjukkan rasa keingintahuan Saya menghargai pendapat teman dalam berdiskusi dan presentasi Padang, Maret 2015 Pengamat



(……………………….)



Rekapitulasi hasil penilaian diri No



Nama



Skor untuk pernyataan nomor 1



2



3



4



5



6



7



Dst



Jumlah Nilai skor



sikap



predikat



1 2 3 Dst



Nilai =



Total skor perolehan 8



x 100



c. Penilaian teman sejawat Penilaian Teman Sejawat Mata Pelajaran



: Fisika



Nama peserta didik yang di amati



:



Kelas



:X



Waktu pengamatan



: Muncul /



No



dilakukan



Perilaku / Sikap Ya



1



Menghargai pendapat teman



2



Mau menerima pendapat teman



3



Memberi kesempatan teman yang lain untuk bertanya



4



Memberi solusi terhadap pendapat yang bertentangan



Tidak



5



Dapat bekerja sama dengan teman yang berbeda status sosial, suku dan agama



Dst



Padang, Maret 2015 Pengamat



(………………….)



Rekapitulasi hasil penilaian diri No



Nama



Skor untuk pernyataan nomor 1



2



3



4



5



Dst



Jumlah Nilai skor



sikap



predikat



1 2 3 Dst



Nilai =



Total skor perolehan 5



x 100



2. Pengetahuan Tes Tertulis tentang hukum kekekalan energi mekanik Contoh Essay Jika benda bermassa 2 kg dilempar ke atas dengan kecepatan awal 5 m/s, maka hitunglah energi mekanik benda saat ketinggiannya 1 meter dari tanah.



Pembahasan Karena berlaku hukum kekekalan energi mekanik, maka energi mekanik di semua posisi sama besar. Oleh karena itu kita dapat menghitung besar energi mekanik di ketinggian 1 meter dengan menghitung energi mekanik pada posisi awalnya ketika ketinggian sama dengan nol (Ep = 0).



Em = Ek ⇒ Em = ½ mv2 ⇒ Em = ½ (2) (5)2 ⇒ Em = 25 Joule. Jadi, energi mekanik pada ketinggian 1 meter adalah 25 J. 3. Keterampilan Penilaian Portofolio



a. Penilaian Portofolio



Hasil



Pelaksanaan



Nama Peserta didik



percobaan



No



Persiapan



Aspek Penilaian



Skor rata-rata



Nilai



1. 2. 3. 4. 5.



Padang,, Maret 2015 Pengamat



(……………………….) Rubrik penilaian penskoran



Skor Kriteria



1 Persiapan



- Pemilihan alat dan bahan tidak tepat - rangakaian alat tidak benar



2 - Pemilihan alat dan bahan kurang tepat - rangakaian alat kurangbenar



3 - Pemilihan alat dan bahan tepat - rangakaian alat benar



Pelaksanaan



Langkah kerja dan



Langkah kerja dan



Langkah kerja dan



jumlah waktu



jumlah waktu



jumlah waktu



pelaksanaan tidak



pelaksanaan kurang



pelaksanaan tepat



tepat/tidak sesuai



tepat



prosedur Hasil



Data yang diberikan



Data yang diberikan



Data yang diberikan



akuran dan simpulan



kurang akurat dan



akurat dan simpulan



yang diajukan tidak



simpulan yang



yang diajukan tepat



tepat



diajukan kurang tepat



dan benar



dan kurang benar



Nilai =



Total skor perolehan 9



x 100



Kepala SMA Negeri Padang



Guru Mata Pelajaran Fisika



(_________________)



(_________________)



Kisi-kisi Soal Evaluasi Hukum Kekekalan Energi Mekanik NO Indikator Soal Kunci Jawaban/Pembahasan Soal EMo = EP = m g h = (1)(10)(80) = 800 J 1 Menghitung Benda bermassa 1 kg jatuh bebas dari puncak gedung bertingkat yang besaran Energi kinetik (EK) benda ketika tiba di terkait pada mempunyai ketinggian 80 meter. Jika gesekan dengan udara diabaikan dan permukaan tanah adalah 800 Joule. hukum percepatan gravitasi (g) adalah 10 m/s2 kekekalan maka energi kinetik benda ketika tiba energi permukaan tanah adalah… mekanik dalam Buah mangga jatuh bebas dari EMo = EMt 2 peristiwa ketinggian 2 meter. Jika g = 10 m s–2, 20 m = ½ m v2 hitunglah kelajuan buah mangga sesaat 20 = ½ v2 fisika



3



sebelum menyentuh tanah dengan menggunakan hukum energi mekanik.



2(20) = v2 40 = v2 v = √40 = √(4)(10) = 2√10 meter/sekon



Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 10 meter di atas tanah. Jika massa benda 4 kg dan percepatan gravitasi (g) = 10 m s–2 maka energi kinetik dan kelajuan benda pada ketinggian 5 meter di atas tanah adalah…



(a) Energi kinetik h = 5 m (EMo) = (EP) EMo = EP = m g h = (4)(10)(5) = 200 Joule EMt = EK EMo = EMt 200 = EK Energi kinetik adalah 200 Joule. (b) Kelajuan benda pada ketinggian 5 meter (EMo) = (EMt) EP = EK 200 = ½ m v2 2(200) / 4 = v2 100 = v2 v = √100 v = 10 meter/sekon Kelajuan benda adalah 10 meter/sekon EMo = EMt 80 m = ½ m v2 80 = ½ v2 160 = v2 v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s Kelajuan balok di dasar bidang miring adalah 4√10 meter/sekon



4



Dari keadaan diam, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kelajuan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah… g = 10 m/s2



Soal Evaluasi Hukum Kekekalan Energi Mekanik 1. Benda bermassa 1 kg jatuh bebas dari puncak gedung bertingkat yang mempunyai ketinggian 80 meter. Jika gesekan dengan udara diabaikan dan percepatan gravitasi (g) adalah 10 m/s2 maka energi kinetik benda ketika tiba permukaan tanah adalah… A 15 J D. 30 J B 20 J E. 35 J C 25 J 2. Buah mangga jatuh bebas dari ketinggian 2 meter. Jika g = 10 m s –2, hitunglah kelajuan buah mangga sesaat sebelum menyentuh tanah dengan menggunakan hukum energi mekanik. A 500 J D. 834 J B 650 J E. 900 J C 800 J 3. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 10 meter di atas tanah. Jika massa benda 4 kg dan percepatan gravitasi (g) = 10 m s –2 maka energi kinetik dan kelajuan benda pada ketinggian 5 meter di atas tanah … A 200 J dan 10 m/s D. 400 J dan 25 m/s B 250 J dan 15 m/s E. 500 J dan 50 m/s C 350 J dan 20 m/s 4. Perhatikan gambar di bawah ini:



Dari keadaan diam, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kelajuan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah… g = 10 m/s2 A √5 m/s D. 3√10 m/s B √10 m/s E. 4√10 m/s C 2√10 m/s