alhidayahkudus.sch.id · Paket Unit Pembelajaran Kinematika iii KATA SAMBUTAN Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Saya menyambut baik terbitnya Paket Unit Pembelajaran dalam

Paket Unit Pembelajaran

PROGRAM PENGEMBANGAN KEPROFESIAN BERKELANJUTAN (PKB)

MELALUI PENINGKATAN KOMPETENSI PEMBELAJARAN (PKP)

BERBASIS ZONASI

MATA PELAJARAN FISIKA SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA)

Kinematika

Penulis:

Dede Saepudin, M.Si., M.Pd

Penyunting:

Noeraida, S.Si., M.Pd

Drs. Kandi, M.A

Desainer Grafis dan Ilustrator:

TIM Desain Grafis

Copyright © 2019

Direktorat Pembinaan Guru Pendidikan Menengah dan Pendidikan Khusus

Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengopi sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial

tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.


Kinematika

iii

KATA SAMBUTAN

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Saya menyambut baik terbitnya Paket Unit Pembelajaran dalam rangka

pelaksanaan Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan (PKB)

melalui Peningkatan Kompetensi Pembelajaran (PKP) Berbasis Zonasi.

Peningkatan Kompetensi Pembelajaran merupakan salah satu upaya

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jenderal Guru dan

Tenaga Kependidikan (Ditjen GTK) dalam meningkatkan kualitas

pembelajaran yang berfokus pada upaya mencerdaskan peserta didik melalui

pembelajaran berorientasi keterampilan berpikir tingkat tinggi. Program

berbasis zonasi ini dilakukan mengingat luasnya wilayah Indonesia dan

kualitas pendidikan yang belum merata, sehingga peningkatan pendidikan

dapat berjalan secara masif, merata, dan tepat sasaran.

Paket unit pembelajaran ini dikembangkan mengikuti arah kebijakan

Kemendikbud yang menekankan pada pembelajaran berorientasi pada

keterampilan berpikir tingkat tinggi atau higher order thinking skills (HOTS).

Keterampilan berpikir tingkat tinggi adalah proses berpikir kompleks dalam

menguraikan materi, membuat kesimpulan, membangun representasi,

menganalisis, dan membangun hubungan dengan melibatkan aktivitas

mental yang paling dasar.

Sasaran Program PKB melalui PKP berbasis zonasi ini adalah seluruh guru di

wilayah NKRI yang tergabung dalam komunitas guru sesuai bidang tugas

yang diampu di wilayahnya masing-masing. Komunitas guru dimaksud

meliputi kelompok kerja guru (KKG), Musyawarah Guru Mata Pelajaran

(MGMP), dan Musyawarah Guru Bimbingan Konseling (MGBK).

Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan

iv

Semoga Paket Unit Pembelajaran ini dapat digunakan dengan baik

sebagaimana mestinya sehingga dapat menginspirasi guru dalam

mengembangkan materi dan melaksanakan proses pembelajaran yang

berorientasi pada keterampilan berpikir tingkat tinggi yang bermuara pada

meningkatnya kualitas lulusan peserta didik.

Untuk itu, kami ucapkan terima kasih atas kerja keras dan kerja cerdas para

penulis dan semua pihak terkait yang dapat mewujudkan Paket Unit

Pembelajaran ini. Semoga Allah Swt. senantiasa meridai upaya yang kita

lakukan.

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Jakarta, Juli 2019

Direktur Jenderal Guru

dan Tenaga Kependidikan,

Dr. Supriano, M.Ed. NIP. 196208161991031001


Kinematika

v

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Allah Swt., Tuhan YME, karena atas izin

dan karunia-Nya Paket Unit Pembelajaran Program Pengembangan

Keprofesian Berkelanjutan (PKB) melalui Peningkatan Kompetensi

Pembelajaran (PKP) Berbasis Zonasi ini dapat diselesaikan. Paket Unit

Pembelajaran ini disusun berdasarkan analisis Standar Kompetensi Lulusan,

Standar Isi, Standar Proses, dan Standar Penilaian serta analisis Ujian

Nasional (UN).

Hasil UN tahun 2018 menunjukkan bahwa peserta didik masih lemah dalam

keterampilan berpikir tingkat tinggi (higher order thinking skills) seperti

menganalisis, mengevaluasi, dan mengkreasi. Hasil tersebut ternyata selaras

dengan capaian PISA (Programme for International Student Assessment)

maupun TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study). Oleh

karena itu, perserta didik harus dibiasakan dengan pembelajaran dan soal-

soal yang berorientasi kepada keterampilan berpikir tingkat tinggi agar

meningkat kemampuan berpikir kritisnya.

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jenderal Guru dan

Tenaga Kependidikan (Ditjen GTK), berupaya meningkatkan kualitas

pembelajaran yang bermuara pada peningkatan kualitas lulusan peserta

didik dengan Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan (PKB)

melalui Peningkatan Kompetensi Pembelajaran (PKP) Berbasis Zonasi.

Program ini dikembangkan dengan menekankan pembelajaran yang

berorientasi pada keterampilan berpikir tingkat tinggi.


vi

Untuk meningkatkan efisiensi, efektivitas, dan pemerataan mutu pendidikan,

maka pelaksanaan Program PKP dilakukan dengan mempertimbangkan

aspek kewilayahan (Zonasi). Melalui zonasi ini, pengelolaan komunitas guru

seperti Musyawarah Guru Mata Pelajaran (MGMP) SMA/SMK dan SLB, dan

Musyawarah Guru Bimbingan Konseling (MGBK) dilaksanakan dengan

memperhatikan keragaman mutu pendidikan.

Kami ucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada

seluruh tim penyusun yang berasal dari Pusat Pengembangan dan

Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga

Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan

bidang Kelautan dan Perikanan Teknologi Informasi dan Komunikasi

(LPPPTK KPTK), Lembaga Penjaminan Mutu Pendidikan (LPMP), dan

Perguruan Tinggi serta semua pihak yang telah berkontribusi dalam

mewujudkan penyelesaian Paket Unit Pembelajaran ini. Semoga Allah Swt.

senantiasa meridai upaya yang kita lakukan.

Wassalamu’alaikum Warahmatulahi Wabarakatuh

Direktur Pembinaan Guru Pendidikan Menengah dan Pendidikan Khusus,

Ir. Sri Renani Pantjastuti, M.P.A. NIP. 196007091985032001


Kinematika

vii

DAFTAR ISI

Hal

KATA SAMBUTAN __________________________________ III

KATA PENGANTAR __________________________________ V

DAFTAR ISI ______________________________________ VII

PENGANTAR PAKET UNIT PEMBELAJARAN ________________ 1

UNIT PEMBELAJARAN 1 GERAK LURUS ___________________ 3

UNIT PEMBELAJARAN 2 GERAK MELINGKAR DAN PARABOLA 87

PENUTUP _______________________________________ 177

DAFTAR PUSTAKA _________________________________ 179


viii


Kinematika

1

PENGANTAR PAKET UNIT PEMBELAJARAN

Paket unit tujuh disusun sebagai kumpulan sumber bahan ajar alternatif bagi

guru yang tersusun atas Unit Gerak Lurus dan Unit Gerak Parabola dan

Melingkar. Melalui bahan bacaan pada paket unit tersebut diharapkan guru

mendapatkan tambahan pengetahuan untuk mengajarkan materi tersebut ke

peserta didiknya sesuai capaian kompetensi dasar (KD), terutama dalam

memfasilitasi kemampuan bernalar peserta didik.

Selain itu, unit-unit ini juga aplikatif bagi guru dan peserta didik agar dapat

menerapkan dasar-dasar pengetahuan elastisitas dan benda tegar dalam

kehidupan sehari-hari.

Paket Unit Gerak Lurus dan Unit Gerak Parabola dan Melingkar terdiri dari

komponenen penting dalam dalam setiap unitnya yaitu kompetensi dasar,

perumusan indikator pencapaian kompetensi, aplikasi di dunia nyata, soal-

soal tes UN/USBN, aktivitas pembelajaran, lembar kerja peserta didik

(LKPD), bahan bacaan, pengembangan penilaian, kesimpulan dan umpan

balik.

Komponen-komponen di dalam setiap unit tersebut disesuaikan dengan

topik benda tegar dan elastisitas masing-masing dengan tujuan agar dapat

dilihat kesesuaian dengan strategi pembelajaran yang digunakan.

LKPD pada setiap unit dikembangkan agar guru dapat memfasilitasi peserta

didik untuk melatihkan kemampuan bernalar dan berketerampilan proses

sain dengan mendayagunakan media yang sudah menjadi standar

kelengkapan sekolah. LKPD tersebut disajikan melalui serangkaian aktivitas

pembelajaran dengan menggunakan pendekatan saintifik dan model

pembelajaran yang di rekomendasikan dalam Kurikulum 2013.


2

Keberhasilan Saudara dalam memahami paket ini, dapat direfleksi melalui

instrumen pada umpan balik setelah melalui serangkaian proses penelaahan

yang akan dimatangkan selanjutnya melalui serangkaian implementasi di

kelas masing-masing.

Unit Pembelajaran



BERBASIS ZONASI


GERAK LURUS

Penulis:


Penyunting:

Noeraida, S.Si., M.Pd


TIM Desain Grafis

Copyright © 2019







Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

5

DAFTAR ISI

Hal

DAFTAR ISI ___________________________________ 5

DAFTAR GAMBAR _______________________________ 7

DAFTAR TABEL ________________________________ 8

PENDAHULUAN ________________________________ 9

KOMPETENSI DASAR DAN PERUMUSAN IPK _________ 10

A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi ______________________________ 10

B. Indikator Pencapaian Kompetensi _______________________________________ 11

APLIKASI DI DUNIA NYATA _____________________ 14

A. Bullet Train “Hayabusa”, Generasi Terbaru Kereta Api Cepat Jepang _ 14

B. Take off Pesawat terbang __________________________________________________ 15

C. PIT (Precision Immobilizer Technique) ___________________________________ 15

D. Speedometer ________________________________________________________________ 16

E. Gerakan Loncat Pemain Volley Ball ______________________________________ 17

SOAL-SOAL UN/USBN __________________________ 18

A. Soal UN Tahun 2018 _______________________________________________________ 18

B. Soal UN Tahun 2017 _______________________________________________________ 21

C. Soal UN Tahun 2016 _______________________________________________________ 23

BAHAN PEMBELAJARAN ________________________ 27

A. Aktivitas Pembelajaran ____________________________________________________ 27

1. Aktivitas Pembelajaran Pertemuan-1______________________________________ 35



B. Lembar Kerja Peserta Didik _______________________________________________ 45

1. LKPD 1: Posisi, Jarak, Perpindahan, Laju, Kecepatan, dan Percepatan _ 45

2. LKPD 2: Gerak Lurus Beraturan ____________________________________________ 48

3. LKPD 3: Gerak Lurus Berubah Beraturan _________________________________ 51

C. Bahan Bacaan ______________________________________________________________ 54

1. Posisi, Jarak, Perpindahan, Kelajuan, Kecepatan, dan Perpindahan _____ 54


6

2. Gerak Lurus Beraturan ______________________________________________________57

3. Gerak Lurus Berubah Beraturan ____________________________________________57

PENGEMBANGAN PENILAIAN _____________________ 62

A. Pembahasan Soal-Soal UN _________________________________________________ 62

1. Soal UN Tahun 2018 _________________________________________________________62

2. Soal UN Tahun 2017 _________________________________________________________65

3. Soal UN Tahun 2016 _________________________________________________________67

B. Pengembangan Soal HOTS _________________________________________________ 71

KESIMPULAN _________________________________ 80

UMPAN BALIK ________________________________ 82

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

7

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 1. Kereta api cepat “Hayabusa” buatan Jepang ______________________ 14

Gambar 2. Pesawat terbang jenis Boing sedang melakukan take off ________ 15

Gambar 3. Mobil polisi yang berhasil mengejar penjahat ____________________ 16

Gambar 4. Speedometer sebagai alat ukur kelajuan. __________________________ 17

Gambar 5. Pemain volley ball yang sedang melakukan smash _________________ 17

Gambar 6. Posisi dua titik dalam koordinat kartesius ________________________ 54

Gambar 7. Ilustrasi perpindahan benda _______________________________________ 54

Gambar 8. Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) __________________________ 57

Gambar 9. Grafik jarak (x) terhadap waktu (t) ________________________________ 57

Gambar 10. Contoh grafik dari pita ketik ______________________________________ 58

Gambar 11. Pola grafik v-t yang dihasilkan pada GLBB ______________________ 58

Gambar 14. Pola grafik yang dihasilkan pada GLBB __________________________ 58

Gambar 13. Pola grafik a-t (a) dan x-t (b) yang dihasilkan pada GLBB _____ 59

Gambar 14. Foto multiflash dari sebuah apel jatuh ___________________________ 59

Gambar 15. Besaran-besaran pada gerak jatuh bebas _______________________ 60

Gambar 16. Ilustrasi gerak vertikal ke bawah ________________________________ 60

Gambar 17. Ilustrasi gerak benda vertikal ke atas ____________________________ 61


8

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 1. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi Dasar .................................. 10

Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK).................................................... 11

Tabel 3. Desain Aktivitas Pembelajaran ...................................................................... 28

Tabel 4. Kisi-Kisi Soal HOTS ............................................................................................. 71

Tabel 5. Lembar Refleksi Pembelajaran ...................................................................... 78

Tabel 6. Lembar Persepsi Pemahaman Unit .............................................................. 82

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

9

PENDAHULUAN

Unit ini disusun sebagai salah satu aternatif sumber bahan ajar bagi guru

untuk memahami subtopik gerak lurus. Melalui pembahasan materi yang

terdapat pada unit ini, guru dapat memiliki dasar pengetahuan untuk

mengajarkan materi yang sama ke peserta didiknya yang disesuaikan dengan

indikator yang telah disusun, dan terutama dalam memfasilitasi kemampuan

bernalar peserta didik. Selain itu, materi ini juga aplikatif untuk guru sendiri

sehingga mereka dapat menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam rangka memudahkan guru mempelajari konten dan cara

mengajarkannya, di dalam unit ini dimuat kompetensi dasar terkait yang

memuat target kompetensi dan indikator pencapaian kompetensi, bahan

bacaan tentang aplikasi subtopik gerak lurus, soal-soal tes UN topik ini di tiga

tahun terakhir sebagai acuan dalam menyusun soal sejenis, deskripsi

alternatif aktivitas pembelajaran, Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD)

yang dapat digunakan guru untuk memfasilitasi pembelajaran, bahan bacaan

yang dapat dipelajari oleh guru, maupun peserta didik, dan deskripsi

prosedur mengembangkan soal HOTS.

Komponen-komponen di dalam unit ini dikembangkan dengan tujuan agar

guru dapat dengan mudah memfasilitasi peserta didik mendeskripsikan

gerak lurus, melakukan aktivitas pecobaan/penyeidikan, sekaligus

mendorong peserta didik mencapai kemampuan berpikir tingkat tinggi.

Subtopik gerak lurus yang dikembangkan pada bahan bacaan terdiri atas

pengertian besaran-besaran yang terait gerak lurus, gerak lurus beraturan

dan gerak lurus berubah beraturan. Selain itu, unit ini dilengkapi dengan tiga

buah LKPD, yaitu 1) Merumuskan Pengertian Posisi, Jarak, Perpindahan,

Kelajuan, Kecepatan, dan Percepatan, 2) Menyeidiki Gerak Lurus Beraturan,

dan 3) Menyelidiki Gerak Lurus Berubah Beraturan. LKPD dikembangkan

secara aplikatif agar guru mudah mengimplementasikannya di kelas.


10

KOMPETENSI DASAR DAN PERUMUSAN IPK

A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi

Sub unit pembelajaran ini dikembangkan berdasarkan Kompetensi Dasar

kelas X:

Tabel 1. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi Dasar

No Kompetensi Dasar Target Kompetensi Kelas

3.4 Menganalisis besaran-besaran

fisis pada gerak lurus dengan

kecepatan konstan (tetap) dan

gerak lurus dengan percepatan

konstan (tetap) berikut pene-

rapannya dalam kehidupan

sehari-hari misalnya keselama-

tan lalu lintas.

1. Menganalisis besaran-

besaran fisis pada gerak

lurus dengan kecepatan

konstan (tetap) dan gerak

lurus dengan percepatan

konstan (tetap).

2. Menganalisis makna

dalam penerapannya di

kehidupan sehari-hari

misalnya keselamatan lalu

lintas.

X

4.4 Menyajikan data dan grafik

hasil percobaan untuk

menyelidiki sifat gerak benda

yang bergerak lurus dengan

kecepatan konstan (tetap) dan

bergerak lurus dengan

percepatan konstan (tetap)

berikut makna fisisnya.

1. Menyajikan data dan

grafik hasil percobaan

untuk menyelidiki sifat

gerak benda yang


kecepatan konstan (tetap)

dan bergerak lurus

dengan percepatan

konstan (tetap)

2. Menginterpretasikan

X

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

11


makna fisis dari data dan

grafik hasil percobaan

untuk menyelidiki sifat

gerak benda yang



dan bergerak lurus

dengan percepatan

konstan (tetap)

B. Indikator Pencapaian Kompetensi

Kompetensi dasar dikembangkan menjadi beberapa indikator pencapaian

kompetensi. Indikator ini menjadi acuan bagi guru untuk mengukur

pencapaian kompetensi dasar. Kompetensi Dasar 3.4 dan 4.4 di kelas X

dikembangkan menjadi 10 indikator untuk ranah pengetahuan dan 7

indikator untuk ranah keterampilan.

Dalam rangka memudahkan guru menentukan indikator yang sesuai dengan

tuntutan kompetensi dasar, indikator dibagi menjadi ke dalam tiga kategori,

yaitu indikator pendukung, indikator kunci, dan indikator pengayaan. Berikut

ini rincian indikator yang dikembangkan pada Kompetensi Dasar 3.4 dan 4.4

di kelas X.

Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK)

IPK Pengetahuan IPK Keterampilan IPK Pendukung

3.4.1 Mengidentifikasi perbedaan

gerak lurus dengan kecepatan

tetap dan gerak lurus dengan

percepatan tetap melalui

4.4.1 Mengumpulkan informasi

contoh-contoh gerak yang

termasuk gerak lurus dengan

kecepatan tetap dan gerak


12

IPK Pengetahuan IPK Keterampilan pengamatan contoh-contoh

gerak (C1).

3.4.2 Menjelaskan konsep posisi,

jarak, perpindahan, kelajuan,

kecepatan, dan percepatan

(C2).

3.4.3 Memprediksi hubungan antar

variabel (jarak, kelajuan,

waktu, percepatan) pada



percepatan tetap (C2).

3.4.4 Mengurutkan langkah-langkah

untuk menyelidiki hubungan

antar variabel (jarak, kelajuan,





3.4.5 Melakukan penyelidikan un-

tuk mempelajari hubungan

antar variabel (jarak, kelajuan,





3.4.6 Mentabulasi data hasil

percobaan (C3).

3.4.7 Mengkonversi data hasil

lurus dengan percepatan tetap

(P1)

4.4.2 Merancang langkah-langkah

penyelidikan (P2).

4.4.3 Melakukan penyelidikan (P2).

4.4.4 Memanipulasi data percobaan

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

13

IPK Pengetahuan IPK Keterampilan percobaan dari tabel ke dalam

grafik (C3).

dari tabel menjadi grafik (P2).

IPK Kunci 3.4.8 Menganalisis besaran-besaran

fisis pada gerak lurus dengan

kecepatan konstan dan gerak


konstan (C4).

3.4.9 Menganalisis makna dari

penerapan gerak lurus dengan

kecepatan konstan dan gerak


konstan di kehidupan sehari-

hari misalnya keselamatan

lalu lintas (C4).

4.4.5 Menyajikan data dan grafik

hasil percobaan untuk

menyelidiki sifat gerak benda

yang bergerak lurus dengan


dan bergerak lurus dengan

percepatan konstan (tetap).

4.4.6 Menginterpretasikan makna

fisis dari data dan grafik hasil

percobaan untuk menyelidiki

sifat gerak benda yang



dan bergerak lurus dengan

percepatan konstan (tetap)

IPK Pengayaan 3.4.10 Menyimpulkan hasil analisis

hubungan antar variabel

(jarak, kelajuan, waktu,

percepatan) pada gerak



percepa-tan tetap (C5).

4.4.7 Menyimpulkan data dan grafik

yang disajikan dari hasil

percobaan penyelidikan sifat

gerak benda yang bergerak


konstan (tetap) dan bergerak


konstan (tetap) (P3).


14

APLIKASI DI DUNIA NYATA

A. Bullet Train “Hayabusa”, Generasi Terbaru Kereta Api

Cepat Jepang

Kereta api memerlukan tenaga jauh lebih sedikit daripada mobil untuk

mengangkut penumpang. Banyak kereta api modern berupa kereta listrik,

tetapi dayanya tetap berasal dari mesin kalor. Kereta api ini, dikenal dengan

nama ''Bullet'' (peluru). Kereta ini melakukan perjalanan antara Tokyo dan

Osaka di atas jaringan rel kereta api berkecepatan tinggi Shinkansen, yang

dibangun pada awal 1960-an untuk memberikan pelayanan cepat kepada

penumpangnya. Kecepatan puncaknya adalah 210 km per jam dan kereta ini

berjalan di atas jalur yang dibangun khusus.

Baru-baru ini diluncurkan kereta api generasi terbaru di Tokyo stasiun,

sekitar tahun 2011 yang diberi nama “Hayabusa”. Bullet train, “Hayabusa”,

merupakan kereta api tercepat terbaru di generasinya saat ini dengan

kecepatan maksimum 300 km/jam. Kereta api ini menghubungkan Tokyo

dan Shin Aomori, dengan waktu tempuh 3 jam 10 menit atau 10 menit lebih

cepat dari bullet train biasa. Bisa dibayangkan jika pergi dari Bandung ke

Jakarta dengan jarak sekitar 152,4 km menggunakan kereta ini maka dapat

ditempuh sekitar 0,5 jam yang biasanya sekitar 3,5 jam.

Gambar 1. Kereta api cepat “Hayabusa” buatan Jepang

yang sedang melaju dengan cepat di lajurnya Sumber: Tribunnews.com

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

15

B. Take off Pesawat terbang

Pesawat terbang baik yang berpenumpang sedikit seperti pewasat tempur

atau jet pribadi maupun yang berpenumpang banyak seperti Boing

membutuhkan landasan pacu dengan jarak yang cukup agar dapat mencapai

kecepatan yang minimal untuk terbang yaitu sekitar 290 km/jam untuk

Boing 737 seri 800 yang saat ini dipakai oleh Garuda dan batik air. Nah,

dengan percepatan pesawat sekitar 1,08 m/s2, saudara bisa perkirakan

berapa panjang minimal landasan pacu yang dibutuhkan bagi pesawat Boing

agar aman untuk take off.

Gambar 2. Pesawat terbang jenis Boing sedang melakukan take off Sumber: News.detik.com

C. PIT (Precision Immobilizer Technique)

PIT (Precision Immobilizer Technique) adalah taktik pengejaran yang

dilakukan polisi dimana mobil yang dipakai untuk pengejaran dapat

memaksa mobil yang melarikan diri tiba-tiba berbelok ke samping sehingga

menyebabkan pengemudi kehilangan kontrol dan berhenti. Nama lain teknik

ini antara lain pit block, pit stop dan blocking. Secara umum, teknik ini dipakai

untuk menyebabkan oversteer pada mobil yang dikejar. Setelah oversteer,

mobil biasanya akan melintir yang tentunya berhenti karena gaya dorong

yang tiba-tiba berubah.


16

Sayangnya manuver seperti ini tidak bisa selalu diandalkan dalam setiap

situasi. Polisi harus benar-benar memiliki daya dukung yang cukup seperti

kendaraan yang punya akselerasi cukup baik untuk mengejar, kemahiran

pengemudi, dan faktor lain yang berkaitan dengan keselamatan karena

pengunaan teknik ini tidak aman jika dilakukan pada kecepatan lebih dari 55

kilometer per jam, disamping itu faktor lingkungan sekitar seperti lebar jalan,

kondisi lalu lintas, dsb.

Gambar 3. Mobil polisi yang berhasil mengejar penjahat dan menabrakannya ke bagian sudut belakang mobil penjahat

Sumber: techtonime.wordpress.com

D. Speedometer

Ketika Anda mengendarai sebuah mobil, pernahkah Anda memperhatikan

jarum penunjuk pada speedometer? Menunjukkan nilai apakah yang tertera

pada speedometer tersebut? Apakah kecepatan atau kelajuan? Dua besaran

turunan ini sama jika dipandang dari segi satuan dan dimensi, tetapi arti

secara fisisnya berbeda. Tahukah Anda di mana letak perbedaan fisisnya?

Kelajuan merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan merupakan

besaran vektor. Nilai yang terbaca pada speedometer adalah nilai kelajuan

sebuah kendaraan karena yang terbaca hanya nilainya, sedangkan arahnya

tidak ditunjukkan oleh alat ukur tersebut.

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

17

Gambar 4. Speedometer sebagai alat ukur kelajuan. Sumber: www.eurekaafricablog.com

E. Gerakan Loncat Pemain Volley Ball

Pemain volley ball harus melatih kakinya agar kuat sehingga bisa meloncat

tinggi untuk melakukan blocking atau smash. Pada saat loncat, pemain volley

ball melakukan gerak vertikal ke atas dan setelah mencapai titik tertinggi, dia

melakukan smash atau blocking sambil gerak jatuh bebas. Itulah sebabnya

para manajer mencari calon pemain volley ball yang berbadan tinggi dan juga

dapat melakukan loncatan tinggi agar bisa memaksimalkan gerakan ini.

Gambar 5. Pemain volley ball yang sedang melakukan smash

Gerakan loncat ini adalah kemampuan kunci bagi seorang atlit volley ball

Sumber: http://extrajossbar.com


18

SOAL-SOAL UN/USBN

A. Soal UN Tahun 2019 (UNKP)

No Uraian Soal 1 Seorang atlet berlari dari titik A ke titik B ke titik C dan berakhir di

titik D seperti diperlihatkan pada gambar denah berikut. Ukuran setiap kotak pada denah mewakili 1 km x 1 km

Besar dan arah perpindahan atlet tersebut adalah … A. 3 km arah barat laut B. 5 km arah timur laut C. 5 km arah tenggara D. 5 km arah barat laut E. 5 km arah barat daya

Identifikasi Level Kognitif : LK-1 (Pengetahuan dan pemahaman) Indikator yang bersesuain

: 3.4.2 Menjelaskan konsep posisi, jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan, dan percepatan (C2).

Diketahui : Jarak dan arah pada setiap tahap pergerakan Ditanyakan : Nilai dan arah perpindahan Materi yang dibutuhkan

: Jarak dan perpindahan

No Uraian Soal 2 Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari benda P dan

Q yang melakukan gerak lurus berikut!

U

S

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

19

Jika benda P dan Q berangkat dari tempat dan lintasan yang sama, maka dari pernyataan berikut: (1) Percepatan benda Q = 6 m/s2 (2) Saat kecepatan kedua benda sama, P telah menempuh jarak 54 m

dari posisi awal (3) Pada t = 12 sekon, benda P sudah mempunyai jarak 144 m. (4) Benda P dan Q bertemu pada saat t = 6 sekon

Pernyaataan yang benar berkaitan dengan grafik di atas adalah … A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) C. (2) dan (3) D. (2) dan (4) E. (3) dan (4)

Identifikasi Level Kognitif : LK-3 (Penalaran) Indikator yang bersesuain

: 3.4.8 Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan konstan dan gerak lurus dengan percepatan konstan (C4).

Diketahui : Grafik v-t pergerakan kedua mobil dan data-data pendukung meliputi kecepatan awal, waktu saat kedua mobil berkecepatan sama, dan kemiringan

Ditanyakan : Pernyataan yang benar mengenai kondisi-kondisi yang dialami kedua benda

Materi yang dibutuhkan

: Gerak lurus berubah beraturan

B. Soal UN Tahun 2018

No Uraian Soal 1 Sebuah benda bergerak dari E menuju F dan berakhir di G. Gambar di

bawah ini yang menunjukkan perpindahan sebesar 10 satuan adalah .. A. D.


20

B. E.

C.

Identifikasi Level Kognitif : LK-1 (Pemahaman) Indikator yang bersesuain


Diketahui : Nilai perpindahan Ditanyakan : Proses perjalanan yang benar Materi yang dibutuhkan


No Uraian Soal 2 Sebuah mobil balap A sedang mengejar mobil balap B dengan kelajuan

konstan 60 m/s. Mobil balap A tertinggal dari mobil balap B sejauh 600 m di lintasan lurus. Ketika itu mobil balap B melaju dengan kelajuan konstan 30 m/s, maka waktu yang dibutuhkan untuk menyusul mobil balap B adalah … A. 36 sekon B. 30 sekon C. 24 sekon D. 20 sekon E. 12 sekon



Diketahui : Kelajuan mobil A, kelajuan mobil B, dan jarak awal antara mobil A dan B

Ditanyakan : Lama waktu yang diperlukan mobil A agar dapat menyusul mobil B

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

21


: Gerak lurus beraturan

C. Soal UN Tahun 2017

No Uraian Soal 1 Sebuah benda mula-mula di titik A(0,0) kemudian bergerak selama 2

sekon ke titik B(4,2). Selanjutnya bergerak lagi selama 3 sekon ke titik C(8,6). Kecepatan rata-rata gerak benda adalah … A. 1 m.s-1 B. 1,5 m.s-1 C. 2 m.s-1 D. 22 m.s-1 E. 4,75 m.s-1



Diketahui : Posisi benda pada setiap keadaan Ditanyakan : Kecepatan rata-rata benda Materi yang dibutuhkan

: Kecepatan dan kelajuan raa-rata

No Uraian Soal 2 Sebuah mobil mula-mula bergerak lurus dengan kecepatan konstan

72 km.jam-1 selama 20 sekon kemudian dipercepat dengan percepatan 3 m.s-2 selama 10 sekon dan diperlambat dengan perlambatan 5 m.s-2 hingga mobil berhenti. Bentuk grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) perjalanan mobil tersebut adalah … A. D.


22

B. E.

C.

Identifikasi Level Kognitif : LK-2 (Penerapan) Indikator yang bersesuain

: 3.4.7 Mengkonversi data hasil percobaan dari tabel ke dalam grafik (C3).

Diketahui : Data-data gerakan awal benda seperti kecepatan awal benda, waktu tempuh, dan data gerakan lanjutannya seperti percepatan dan waktu tempuhnya

Ditanyakan : Ilustrasi grafik yang sesuai Materi yang dibutuhkan

: Membuat grafik gerak lurus

No Uraian Soal 3 Perhatikan tabel data kecepatan dari tiga benda yang bergerak lurus

berikut! Berdasarkan tabel di atas dapat disimpulkan bahwa benda yang mengalami percepatan terbesar dalam selang waktu tertentu adalah .. A. benda A untuk t = 2 s sampai t = 4 s B. benda B untuk t = 2 s sampai t = 4 s C. benda B untuk t = 4 s sampai t = 6 s D. benda C untuk t = 2 s sampai t = 4 s E. benda C untuk t = 4 s sampai t = 6 s

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

23

Identifikasi Level Kognitif : LK-3 (Panalaran) Indikator yang bersesuain


Diketahui : Data kecepatan benda pada waktu – waktu tertentu Ditanyakan : Percepatan benda Materi yang dibutuhkan

: Kecepatan dan percepatan

No Uraian Soal 4 Sebuah partikel yang bergerak ke atas memenuhi persamaan y = 8t –

t2, dengan y dan t masing-masing dalam satuan meter dan sekon. Kecepatan benda saat t = 2s adalah … A. 2 m.s-1 B. 4 m.s-1 C. 8 m.s-1 D. 12 m.s-1 E. 16 m.s-1



Diketahui : Persamaan gerak vertikal dan waktu Ditanyakan : Kecepatan benda pada waktu tertentu Materi yang dibutuhkan

: Kecepatan dan percepatan

D. Soal UN Tahun 2016

No Uraian Soal 1 Seorang berjalan ke arah barat sejauh 5 m, kemudian berbelok ke

selatan sejauh 3 m dan setelah itu anak tersebut melanjutkan perjalanan ke timur sejauh 9 m. Maka perpindahan anak tersebut adalah …

A. 5 m B. 9 m C. 17 m D. 20 m E. 22 m


24

Identifikasi Level Kognitif : C2 /pemahaman Indikator yang bersesuain


Diketahui : Arah perjalanan dan jarak tempuhnya Ditanyakan : Besar perpindahan Materi yang dibutuhkan


No Uraian Soal 2 Rute perjalana sebuah robot track line adalah sebagai berikut:

- 9 m menuju timur - 15 m membentuk 53o dari timur ke utara - 9 m menuju barat

Perpindahan robot track line tersebut adalah … A. 5 m B. 8 m C. 12 m D. 15 m E. 29 m



Diketahui : Arah perjalanan dan jarak tempuhnya Ditanyakan : Besar perpindahan Materi yang dibutuhkan


No Uraian Soal 3 Perhatikan grafik kecepatan (v)

terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang berbegerak berikut ini! Jarak yang ditempuh benda adalah …

A. 500 m B. 450 m C. 300 m D. 150 m E. 100 m

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

25

Identifikasi Level Kognitif : C2 / pemahaman Indikator yang bersesuain


Diketahui : Data-data berupa nilai kecepatan dan waktu pada grafik

Ditanyakan : Besar jarak yang ditempuhnya selama waktu itu Materi yang dibutuhkan

: Grafik Gerak Lurus

No Uraian Soal 4 Perhatikan grafik berikut!

Jarak total yang ditempuh benda adalah … A. 10 m B. 20 m C. 25 m D. 40 m E. 80 m



Diketahui : Data-data berupa nilai kecepatan dan waktu pada grafik

Ditanyakan : Besar jarak yang ditempuhnya selama waktu itu Materi yang dibutuhkan

: Grafik Gerak Lurus

No Uraian Soal 5 Bola A dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 8 m.s-1. Setelah

0,8 s kemudian dari titik yang sama bola B dilemparkan juga vertikal ke atas dengan kecepatan 16 m.s-1. Tinggi yang dicapai bola B saat bertemu dengan bola A adalah … (percepatan gravitasi 10 m.s-2) A. 0,2 m B. 3,0 m C. 3,2 m D. 3,8 m E. 4,0 m


26



Diketahui : Dua bola yang dilempar ke atas dalam waktu berbeda, kecepatan bola pertama, bola kedua, dan selang waktu keduanya diketahui

Ditanyakan : Tinggi yang dicapai bola kedua saat bertemu bola pertama


: Gerak vertikal ke atas dan gerak jatuh bebas

No Uraian Soal 6 Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 10 m.s-1,

1 detik kemudian bola kedua dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 25 m.s-1. Tinggi yang dicapai bola kedua saat bertemu bola pertama adalah ….. (g = 10 m.s-2) A. 3,0 m B. 4,8 m C. 5,2 m D. 5,8 m E. 6,0 m

Identifikasi Level Kognitif : C4 /analisis Indikator yang bersesuain


Diketahui : Dua bola yang dilempar ke atas dalam waktu berbeda, kecepatan bola pertama, bola kedua, dan selang waktu keduanya diketahui

Ditanyakan : Tinggi yang dicapai bola kedua saat bertemu bola pertama


: Gerak vertikal ke atas dan gerak jatuh bebas

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

27

BAHAN PEMBELAJARAN

Bahan pembelajaran yang diuraikan di sini merupakan contoh panduan

pembelajaran yang dapat dimplementasikan oleh Saudara ketika akan

membelajarkan subtopik gerak lurus. Bahan pembelajaran dikembangkan

dengan prinsip berpusat pada peserta didik dan berusaha memfasilitasi

kemampuan berpikir tingkat tinggi. Bahan pembelajaran ini berisikan rincian

aktivitas pembelajaran, lembar kegiatan peserta didik yang digunakan, dan

bahan bacaan untuk membantu pemahaman konsep atau materi.

A. Aktivitas Pembelajaran

Aktivitas pembelajaran berisi rincian alternatif kegiatan pembelajaran yang

dilakukan guru dan peserta untuk mencapai kompetensi pada topik Gerak

satu dimensi. Sebelum menguraikan aktivitas pembelajaran, terlebih dahulu

disusun desain aktivitas pembelajaran yang dapat dilihat pada Tabel 3.

Berdasarkan Tabel 3, dapat terlihat aktivitas pembelajaran untuk mencapai

masing-masing indikator yang telah ditetapkan, yang dapat dicapai dalam

tiga kali pertemuan. Aktivitas pembelajaran akan diuraikan lebih rinci,

menjadi tiga skenario pembelajaran. Pengembangan skenario pembelajaran

mengacu pada kriteria yang ditetapkan pada Standar Proses (Permendikbud

nomor 22 tahun 2016). Berikut ini rincian aktivitas pembelajaran untuk

masing-masing pertemuan.

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

28

Tabel 3. Desain Aktivitas Pembelajaran

Indikator Pencapaian Kompetensi

Materi/Sub Materi Aktivitas Pembelajaran Bentuk dan

Jenis Penilaian Media

Alokasi Waktu

Pertemuan 1

3.4.1 Mengidentifikasi

perbedaan gerak

lurus dengan kecepa-

tan tetap dan gerak

lurus dengan perce-

patan tetap melalui

pengamatan contoh-

contoh gerak (C1).

3.4.2 Menjelaskan konsep

posisi, jarak, perpin-

dahan, kelajuan,

kecepatan, dan

percepatan (C2).

1. Posisi, Jarak,

Perpindahan

2. Kelajuan (sesaat,

rata-rata), Kece-

patan (sesaat, rata -

rata)

3. Percepatan

Menerapkan pembelajaran 5M

(sintak pendekatan saintifik):

1. Mengamati contoh-contoh

gerak lurus yang bergerak

dengan kecepatan tetap

dan yang bergerak dengan

percepatan tetap

(Mengamati)

2. Mengidentifikasi variabel-

variabel yang terlibat

dalam gerak lurus

(Menanya)

3. Mengumpulkan informasi

tentang konsep posisi,

jarak, perpindahan, kelaju-

an (sesaat dan rata-rata),

kecepatan (sesaat dan

rata-rata), dan percepatan (Mengumpulkan informasi)

4. Diskusi untuk mengolah

informasi (membanding-

kan, memahami, menyim-

1. Tes Tulis 2. Observasi

kegiatan praktikum

3. Observasi keterampilan presentasi

1. Video

2. Foto

3. Power point

4. Lembar

Kerja

Peserta

Didik

2 x 45’

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

GER

AK

LUR

US

29




Alokasi Waktu

pulkan)(Mengasosiasi)

5. Mempresentasikan hasil

diskusi di depan kelas

(Mengkomunikasikan)

Pertemuan 2

3.4.3 Memprediksi

hubungan antar

variabel (jarak,

kelajuan, waktu,

percepatan) pada

gerak lurus dengan

kecepatan tetap dan

gerak lurus dengan

percepatan tetap

(C2).

3.4.4 Mengurutkan lang-

kah-langkah untuk

menyelidiki hubung-

an antar variabel

(jarak, kelajuan,

waktu, percepatan)

pada gerak lurus

dengan kecepatan

tetap dan gerak lurus

Menerapkan model pembela-

jaran discovery learning (Syah,

2004) sebagai berikut:

1. Stimulus telah diberikan di

pertemuan sebelumnya

(Stimulation)

2. Berdiskusi tentang

hubungan jarak, waktu,

kelajuan, dan percepatan

pada gerak lurus

beraturan untuk

menentukan rumusan

permasalahan (Problem

statement)

3. Mengarahkan untuk

mengajukan hipotesis

(Problem statement)

4. Merancang langkah-

langkah penyelidikan


kegiatan praktikum


1. Program

Phet

Simulation

2. Lembar

Kerja

Peserta

Didik

3. Seperangkat

alat perco-

baan GLB

2 x 45’

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

30




Alokasi Waktu

dengan percepatan

tetap (C3).

3.4.5 Melakukan penyeli-

dikan untuk mempe-

lajari hubungan

antar variabel (jarak,

kelajuan, waktu,

percepatan) pada

gerak lurus dengan

kecepatan tetap dan

gerak lurus dengan

percepatan tetap

(C3).

3.4.6 Mentabulasi data

hasil percobaan (C3).

3.4.7 Mengkonversi data

hasil percobaan dari

tabel ke dalam grafik

(C3).

3.4.8 Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan konstan dan gerak lurus dengan

untuk menjawab hipotesis

(menentukan variabel

yang akan diamati,

membuat format tabel,

membuat sumbu grafik)

hingga melakukan

percobaan(Data collecting)

5. Mengolah dan menganlisis

hasil percobaan sampai

memperoleh kesimpulan

sementara hubungan

jarak, waktu, kelajuan, dan

percepatan pada gerak

lurus beraturan (Data

processing)

6. Mengkonsultasikan hasil

temuan dengan guru,

mengkaji literatur, dan

merevisinya (Verification)

7. Menarik kesimpulan akhir


kelajuan, dan percepatan

pada gerak lurus

beraturan (Generalization)

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

GER

AK

LUR

US

31




Alokasi Waktu

percepatan konstan (C4).

3.4.9 Menganalisis makna

dari penerapan

gerak lurus dengan

kecepatan konstan

dan gerak lurus

dengan percepatan

konstan di kehidu-

pan sehari-hari

misalnya keselama-

tan lalu lintas (C4).

3.4.10 Menyimpulkan hasil

analisis hubungan


kelajuan, waktu,

percepatan) pada

gerak lurus dengan

kecepatan tetap dan

gerak lurus dengan

percepa-tan tetap

(C5).

Pertemuan 3

3.4.3 Memprediksi hubu-

ngan antar variabel

Menerapkan pembalajaran

guided inquiry learning dari


1. Program

Phet

2 x 45’

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

32




Alokasi Waktu

(jarak, kelajuan,

waktu, percepatan)

pada gerak lurus

dengan kecepatan


dengan percepatan

tetap (C2).

3.4.4 Mengurutkan lang-

kah-langkah untuk

menyelidiki hubung-

an antar variabel

(jarak, kelajuan,

waktu, percepatan)

pada gerak lurus

dengan kecepatan


dengan percepatan

tetap (C3).

3.4.5 Melakukan penyeli-

dikan untuk mempe-

lajari hubungan


kelajuan, waktu,

percepatan) pada

Joyce & Weil (1980) sebagai

berikut:



kelajuan, dan perepatan

pada gerak lurus berubah

beraturan untuk menggali

masalah dan menjelaskan

prosedur penelitian

(Confront the problem)

2. Mengarahkan siswa hingga

merumuskan pertanyaan

masalah/problem

statement (Find a problem)

3. Mengarahkan untuk

mengajukan hipotesis,

mengidentifikasi variabel,

merancang langkah-

langkah penyelidikan,

membuat format tabel,

membuat sumbu grafik,

dan mengambil data

(Review data and

experiments)

kegiatan praktikum


Simulation

2. Lembar

Kerja

Peserta

Didik

3. Seperangkat

alat perco-

baan GLBB

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

GER

AK

LUR

US

33




Alokasi Waktu

gerak lurus dengan

kecepatan tetap dan

gerak lurus dengan

percepatan tetap

(C3).

3.4.6 Mentabulasi data

hasil percobaan (C3).

3.4.7 Mengkonversi data

hasil percobaan dari

tabel ke dalam grafik

(C3).

3.4.8 Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan konstan dan gerak lurus dengan percepatan konstan (C4).

3.4.9 Menganalisis makna

dari penerapan

gerak lurus dengan

kecepatan konstan

dan gerak lurus

dengan percepatan

4. Mengolah data yang

dihasilkan, menganalisis

kecenderungan data,

membuat grafik,

menafsirkan grafik,

memverifikasi temuan,

hingga membuat

kesimpulan hubungan

jarak, waktu, kelajuan, dan

percepatan pada gerak

lurus berubah beraturan

(Organizing, formulating,

explaining)

5. Berdiskusi untuk menga-

nalisis kekurangan atau

kelemahan proses/

prosedur penelitian yang

dilakukan agar ditemukan

prosedur yang efektif

(Analyze the research

process)

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

34




Alokasi Waktu

konstan di kehidu-

pan sehari-hari

misalnya keselama-

tan lalu lintas (C4).


analisis hubungan


kelajuan, waktu,

percepatan) pada

gerak lurus dengan

kecepatan tetap dan

gerak lurus dengan

percepa-tan tetap

(C5).

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

35

Gerak merupakan perubahan posisi (kedudukan) suatu benda terhadap

sebuah acuan tertentu. Perubahan letak benda dilihat dengan

membandingkan letak benda tersebut terhadap suatu titik yang diangggap

tidak bergerak (titik acuan), sehingga gerak memiliki pengertian yang relatif

atau nisbi.

Studi mengenai gerak benda, konsep-konsep gaya, dan energi yang

berhubungan, membentuk suatu bidang, yang disebut mekanika. Mekanika

dibagi menjadi dua bagian, yaitu kinematika dan dinamika. Kinematika

adalah ilmu yang mempelajari gerak benda tanpa meninjau gaya

penyebabnya. Pada bagian ini, Saudara mulai dengan membahas benda yang

bergerak tanpa berotasi (berputar). Gerak seperti ini disebut gerak translasi.

Pada bab ini saudara juga akan membahas penjelasan mengenai benda yang

bergerak pada jalur yang lurus, yang merupakan gerak satu dimensi. Hal-hal

yang akan dipelajari pada unit ini adalah gerak satu dimensi untuk benda

yang bergerak lurus dengan kecepatan tetap dan bergerak lurus dengan

percepatan tetap.

Dalam rangka mencapai penguasaan terhadap materi tersebut, maka

pembelajaran dibagi ke dalam tiga aktivitas atau tiga pertemuan, yaitu: 1)

Mengidentifikasi perbedaan gerak lurus dengan kecepatan tetap dan gerak

lurus dengan percepatan tetap dan menjelaskan konsep posisi, jarak,

perpindahan, kelajuan, kecepatan, dan percepatan, 2) Menganalisis besaran-

besaran yang terkait pada gerak lurus dengan kecepatan tetap, dan 3)

Menganalisis besaran-besaran yang terkait pada gerak lurus dengan

percepatan tetap. Lebih rincinya dijelaskan sebagai berikut.

1. Aktivitas Pembelajaran Pertemuan-1

Pada aktivitas pembelajaran 1 ini Saudara akan melakukan aktivitas berikut:

1) Mengidentifikasi perbedaan gerak lurus dengan kecepatan tetap dan gerak


36

lurus dengan percepatan tetap melalui pengamatan contoh-contoh gerak, 2)

Mengumpulkan informasi contoh-contoh gerak yang termasuk gerak lurus

dengan kecepatan tetap dan gerak lurus dengan percepatan tetap, dan 3)

Menjelaskan konsep posisi, jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan, dan

percepatan.

Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.4.1., 3.4.2., dan 4.4.1.

yang dilakukan dengan pendekatan saintifik yang meliputi aktivitas: 1)

mengamati; 2) menanya; 3) mengumpulkan informasi; 4) mengasosiasi; dan

5) mengomunikasikan.

Mengidentifikasi perbedaan gerak lurus dengan kecepatan tetap

dan gerak lurus dengan percepatan tetap dan menjelaskan

konsep posisi, jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan, dan

percepatan

▪ Tujuan Aktivitas Pembelajaran:

Setelah melakukan aktivitas, diharapkan peserta didik mampu:

a. Membedakan jenis gerak benda yang bergerak lurus dengan kecepatan

tetap dan bergerak lurus dengan percepatan tetap melalui pengamatan

b. Mengidentifikasi variabel-variabel yang terlibat dalam gerak lurus

c. Mengumpulkan informasi tentang konsep posisi, jarak, perpindahan,

kelajuan (sesaat dan rata-rata), kecepatan (sesaat dan rata-rata), dan

percepatan

d. Mengolah informasi tentang konsep posisi, jarak, perpindahan, kelajuan

(sesaat dan rata-rata), kecepatan (sesaat dan rata-rata), dan percepatan

dengan cara membandingkan, memahami, dan menyimpulkan.

e. Mempresentasikan hasil diskusi mengenai konsep posisi, jarak,

perpindahan, kelajuan (sesaat dan rata-rata), kecepatan (sesaat dan rata-

rata), dan percepatan.

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

37

▪ Estimasi Waktu, Media, Alat dan Bahan

Estimasi watu : 2 x 45 Menit

Media : 1. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD 1)

2. Bahan tayang slide Power Point

Alat dan bahan : 1. Pojector 1 buah

2. Mistar 30cm 1 buah

3. Busur derajat 1 buah

▪ Aktivitas Inti yang Saudara Lakukan:

a. Mengatur tempat duduk siswa dan membaginya menjadi beberapa

kelompok (5-6 orang/kelompok).

b. Membagikan LKPD 1 kepada setiap peserta didik.

c. Menjelaskan tujuan pembelajaran dan cara menggunakan LKPD 1.

d. Memfasilitasi peserta didik untuk memilih atau menunjukkan contoh-

contoh gerak benda dengan kecepatan tetap dan gerak benda dengan

percepatan tetap melalui pengamatan video contoh-contoh gerak benda

seperti video mobil yang sedang melaju makin makin lambat, pesawat

yang akan take off, kereta api yang sedang melaju konstan, aktivitas

bermain volley ball, dll., yang ditayangkan guru. (Mengamati)

e. Memfasilitasi peserta didik berdiskusi untuk menentukan variabel-

variabel yang terlibat dalam gerak lurus tersebut.

f. Mengajak peserta didik untuk mencari tahu pengertian dari setiap

variabel yang terlibat tersebut dengan menuliskannya sebagai rumusan

masalah. (Menanya)

g. Memfasilitasi peserta didik untuk menggali informasi terkait

permasalahan yang dirumuskan melalui penggunaan LKPD 1.

(Mengumpulkan informasi)

h. Memfasilitasi peserta didik berdiskusi untuk mengolah informasi yang

telah diperoleh hingga mendapatkan kesimpulan. (Mengasosiasi)


38

i. Melakukan penilaian sikap dan keterampilan psikomotor sekaligus

memberikan arahan kepada peserta didik untuk menjawab pertanyaan-

pertanyaan yang ada di LKPD 1.

j. Memfasilitasi perwakilan kelompok untuk mempresentasikan hasil

diskusinya di depan kelas secara bergilir. (Mengkomunikasikan)

k. Secara berkeliling mendatangi meja tiap kelompok untuk memeriksa

LKPD 1 yang telah diisi oleh peserta didik.

l. Memfasilitasi peserta didik untuk merangkum materi yang telah dipelajari

di pertemuan ini.



1) Memprediksi hubungan antar variabel-variabel pada gerak lurus dengan

kecepatan tetap, 2) Mengurutkan langkah-langkah untuk menyelidiki

hubungan antar variabel-variabel pada gerak lurus dengan kecepatan tetap,

3) Melakukan penyelidikan untuk mempelajari hubungan antar variabel-

variabel pada gerak lurus dengan kecepatan tetap, 4) Mentabulasi data hasil

percobaan, 5) Mengkonversi data hasil percobaan dari tabel ke dalam grafik,

6) Menganalisis data hasil percobaan, dan 6) Menyimpulkan hasil analisis.

Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.4.3, 3.4.4, 3.4.5, 3.4.6,

3.4.7, 3.4.8, 3.4.9, 4.4.2, 4.4.3, dan 4.4.4 yang dilakukan dengan menerapkan

model pembelajaran discovery learning.

Menganalisis besaran-besaran yang terkait pada gerak lurus

dengan kecepatan tetap



Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

39

a. Menentukan permasalahan untuk menyelidiki hubungan jarak, waktu,

kelajuan, dan percepatan pada gerak lurus beraturan.

b. Mengajukan hipotesis untuk menyelidiki hubungan jarak, waktu,


c. Merancang langkah-langkah percobaan untuk menyelidiki hubungan

jarak, waktu, kelajuan, dan percepatan pada gerak lurus beraturan.

d. Menentukan alat-alat dan bahan yang dibutuhkan untuk penyelidikan.

e. Merangkai alat-alat yang akan digunakan untuk proses penyelidikan.

f. Membaca alat ukur dengan benar pada saat proses penyelidikan

berlangsung.

g. Mengelompokan data ke dalam tabel.

h. Mengubah data tabel ke dalam bentuk grafik.

i. Menganalisis data yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.

j. Merumuskan hubungan jarak, waktu, kecepatan, dan percepatan

berdasarkan hasil analisis.

k. Membuat kesimpulan hubungan jarak, waktu, dan kelajuan pada gerak

lurus beraturan.



Media : Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD 2)

Alat dan bahan : 1. Mobil mainan + baterai 1 buah

2. Mistar 1 m 1 buah

3. Kertas karton 2 buah

4. Stopwatch 1 buah




b. Membagikan LKPD 2 kepada setiap kelompok (1 buah LKPD/kelompok).


40


d. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan permasalahan untuk

menyelidiki hubungan jarak, waktu, kelajuan, dan percepatan pada gerak

lurus beraturan.

Contoh: Bagaimana hubungan jarak, kelajuan, waktu, dan percepatan

pada gerak lurus beraturan?

e. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan hipotesis untuk


lurus beraturan dengan menjelaskan ulang teknik analisis dimensional.

Contoh: x = meter, t = sekon, v = meter/sekon, a = meter/sekon2

Maka hipotesisnya, v x/t dan a x/t2 atau a v/t

atau x vt, x at2, v at

f. Memfasisiltasi peserta didik dalam merancang langkah-langkah

percobaan untuk menyelidiki hubungan jarak, waktu, kelajuan, dan

percepatan pada gerak lurus beraturan.

Catatan: Pada langkah ini Saudara harus lengkap mengarahkan

siswa dalam mendapatkan unsur-unsur yang diperlukan,

yaitu:

1. Menentukan variabel-variabel yang akan diamati/diukur

2. Menentukan format tabel data

3. Menentukan sumbu-sumbu grafik yang akan dibuat

4. Menentukan alat dan bahan yang diperlukan

5. Menentukan langkah-langkah pengukuran

g. Memfasilitasi peserta didik untuk merangkai alat-alat yang akan

digunakan untuk proses penyelidikan.

h. Mengarahkan peserta didik dalam membaca alat ukur dengan benar

pada saat proses penyelidikan berlangsung.

i. Memfasilitasi peserta didik dalam mengelompokan data ke dalam tabel.

j. Memfasilitasi peserta didik dalam mengubah data tabel ke dalam bentuk

grafik.

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

41

k. Memfasilitasi peserta didik dalam menganalisis data yang diperoleh

untuk mendapatkan makna fisis.

Contoh: Grafik yang dihasilkan peserta didik

Tan = x/t = c → c = m/s → c = v

Maka, v = c → kelajuan bersifat konstan

x = ct → jarak sebanding waktu

a = 0, karena a = v/t, dimana v = 0

l. Merumuskan hubungan jarak, waktu, kecepatan, dan percepatan


m. Membuat kesimpulan hubungan jarak, waktu, dan kelajuan pada gerak

lurus beraturan.


Pada aktivitas pembelajaran 3 ini Saudara akan melakukan aktivitas yang

sama dengan pembelajaran 2 namun materinya berbeda yaitu gerak lurus

berubah beraturan (gerak lurus dengan percepatan tetap), maka aktivitasnya

adalah: 1) Memprediksi hubungan antar variabel-variabel pada gerak lurus

dengan percepatan tetap, 2) Mengurutkan langkah-langkah untuk

menyelidiki hubungan antar variabel-variabel pada gerak lurus dengan

percepatan tetap, 3) Melakukan penyelidikan untuk mempelajari hubungan

antar variabel-variabel pada gerak lurus dengan percepatan tetap, 4)

Mentabulasi data hasil percobaan, 5) Mengkonversi data hasil percobaan dari

tabel ke dalam grafik, 6) Menganalisis data hasil percobaan, dan 6)

Menyimpulkan hasil analisis.

x

t

x(m)

x1

x5

v v(m/s)

x(m)

x1

x5

t1 t5 t(s)

v(m/s)

v

t1 t(s) t5


42


3.4.7, 3.4.8, 3.4.9, 4.4.2, 4.4.3, dan 4.4.4 yang dilakukan dengan menerapkan

model pembelajaran guided inquiry (inkuiri terbimbing).

Menganalisis besaran-besaran yang terkait pada gerak lurus

dengan percepatan tetap



a. Menentukan permasalahan untuk menyelidiki hubungan jarak, waktu,


b. Mengajukan hipotesis untuk menyelidiki hubungan jarak, waktu,


c. Merancang langkah-langkah percobaan untuk menyelidiki hubungan

jarak, waktu, kelajuan, dan percepatan pada gerak lurus beraturan.

d. Menentukan alat-alat dan bahan yang dibutuhkan untuk penyelidikan.

e. Merangkai alat-alat yang akan digunakan untuk proses penyelidikan.

f. Membaca alat ukur dengan benar pada saat proses penyelidikan

berlangsung.

g. Mengelompokan data ke dalam tabel.

h. Mengubah data tabel ke dalam bentuk grafik.

i. Menganalisis data yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.

j. Merumuskan hubungan jarak, waktu, kecepatan, dan percepatan


k. Membuat kesimpulan hubungan jarak, waktu, dan kelajuan pada gerak

lurus beraturan.

l. Menganalisis kekurangan prosedur penelitian agar diperoleh prosedur

yang lebih efektif

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

43




Alat dan bahan : 1. Kereta dinamika 1 buah

2. Lintasan kereta 1 buah

3. Katrol 1 buah

4. Beban 1 set

5. Ticker Timer 1 buah

6. Pita Recording 1 buah






d. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan permasalahan untuk


lurus berubah beraturan.

e. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan hipotesis untuk


lurus beraturan dengan menjelaskan ulang teknik analisis dimensional.

f. Memfasisiltasi peserta didik dalam merancang langkah-langkah

percobaan untuk menyelidiki hubungan jarak, waktu, kelajuan, dan

percepatan pada gerak lurus beraturan.

Catatan: Pada langkah ini Saudara harus lengkap mengarahkan

siswa dalam mendapatkan unsur-unsur yang diperlukan:

6. Menentukan variabel-variabel yang akan diamati/diukur

7. Menentukan format tabel data

8. Menentukan sumbu-sumbu grafik yang akan dibuat

9. Menentukan alat dan bahan yang diperlukan

10. Menentukan langkah-langkah pengukuran


44


digunakan untuk proses penyelidikan.


pada saat proses penyelidikan berlangsung.

i. Memfasilitasi peserta didik dalam mengelompokan data ke dalam tabel.

j. Memfasilitasi peserta didik dalam mengubah data tabel ke dalam bentuk

grafik.

k. Memfasilitasi peserta didik dalam menganalisis data yang diperoleh

untuk mendapatkan makna fisis.


Analisis grafik 1: Grafik berbentuk lengkung, artinya x = ctn

Analisis grafik 2: Grafik linier, maka Tan = c = v/t = m/s2 = a

Dari grafik 2 diperoleh c = a = m/s2 → x = atn → m = (m/s2)(sn)

s2 = sn → n = 2, maka v = at dan x = at2

Untuk mendapatkan hubungan x vn, maka x = at2 = a(v/a)2 = v2/a

l. Merumuskan hubungan jarak, waktu, kecepatan, dan percepatan


m. Membuat kesimpulan hubungan jarak, waktu, dan kelajuan pada gerak

lurus beraturan.

v(m/s)

v1

v5

t1 t(s) t5

x(m)

x1

x5

t1 t5 t(s)

x = ctn Jarak = luas

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

45

B. Lembar Kerja Peserta Didik

1. LKPD 1: Posisi, Jarak, Perpindahan, Laju,

Kecepatan, dan Percepatan

Tujuan : Mempelajari posisi, jarak, perpindahan, laju, kecepatan, dan

percepatan

Jawablah pertanyaan di bawah ini pada kotak yang disediakan

berdasarkan aktivitas pembelajaran yang saudara lakukan!

1. Berdasarkan pengamatan contoh-contoh gerak melalui video,

tuliskan contoh gerak yang termasuk gerak lurus beraturan dan

gerak lurus berubah beraturan!

2. Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan variabel-variabel apa saja yang

terlibat dalam gerak lurus!

3. Berdasarkan hasil penjelasan guru, membaca buku/internet, dan

diskusi, tuliskan pengertian dari posisi, jarak, perpindahan, laju

(sesaat, rata-rata), kecepatan (sesaat, rata-rata) dan percepatan!

a. Posisi =

b. Jarak =

c. Perpindahan =

d. Laju sesaat =

e. Laju rata-rata =

f. Kecepatan sesaat =

g. Kecepatan rata-rata =

h. Percepatan =


46

4. Berdasarkan informasi awal yang saudara pelajari, lakukan

pendalaman materi dengan memecahkan masalah-masalah berikut!

4.1 Suatu benda mula-mula berada di posisi A (1,1) m kemudian

pindah ke B(7,1) m lalu berakhir di C(7,9) m. Berapakah jarak

dan perpindahan benda tersebut?

4.2 Suatu benda bergerak dengan kecepatan tetap pada setiap

interval waktunya sebagai berikut:

- v1 = 5 m/s selama 20 detik pertama

- v2 = 6 m/s selama 20 detik kedua

- v3 = 8 m/s selama 10 detik berikutnya

- v4 = 10 m/s selama 10 detik berikutnya

- v5 = 7 m/s selama 10 detik berikutnya berbalik arah

Berdasarkan data tersebut, tentukan:

a. Kelajuan benda detik ke-10 = ……………………………………………….

b. Kecepatan benda detik ke-10 = …………………………………………….

c. Kelajuan benda detik ke-65 = ……………………………………………….

d. Kecepatan benda detik ke-65 = …………………………………………….

e. Kelajuan rata-rata benda = …………………………………………………..

f. Kecepatan rata-rata benda = ………………………………………………..

4.3 Suatu benda yang mula-mula berkecepatan 10 m/s kemudian

berubah menjadi 40 m/s dalam waktu 15 detik. Berapakah

percepatan benda tersebut?

4.4 Gerak sebuah partikel ditampilkan pada grafik di bawah ini!

Berdasarkan grafik, tentukan

percepatan benda selama 4 detik

pertama dan 4 detik berikutnya?

v(m/s)

5

15

4 8 t(s)

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

47

5. Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan kesimpulan dari pembelajaran

hari ini yaitu: a) pengertian posisi, jarak, perpindahan, laju, kecepatan

dan percepatan (No.3), b). perbedaan posisi, jarak, dan perpindahan,

c) perbedaan laju sesaat dan kecepatan sesaat, d) perbedaan laju

rata-rata dan kecepatan rata-rata?


48

2. LKPD 2: Gerak Lurus Beraturan

Tujuan : Mempelajari hubungan jarak, kelajuan, waktu, dan perepatan

pada gerak lurus beraturan



1. Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan rumusan permasalahan yang akan

dijadikan acuan untuk pembelajaran hari ini!

2. Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan rumusan hipotesis yang akan

dibuktikan dengan penyelidikan!

3. Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan langkah-langkah penyelidikan

yang akan saudara dilakukan!

4.a Variabel yang akan diamati

…………………………………………………………………………………………………….....

4.b Tabel data hasil pengamatan

No Variabel Simbol/ Satuan

Pengamatan ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4.c Prediksi grafik data hasil pengamatan

4.d Alat dan Bahan yang dibutuhkan

…………………………………………………………………………………………………….....

…………………………………………………………………………………………………….....

…………………………………………………………………………………………………….....

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

49

4.e Langkah-langkah penyelidikan

1) …………………………………………………………………………………………………

2) …………………………………………………………………………………………………

3) …………………………………………………………………………………………………

4) …………………………………………………………………………………………………

5) …………………………………………………………………………………………………

6) …………………………………………………………………………………………………

7) …………………………………………………………………………………………………

8) …………………………………………………………………………………………………

9) …………………………………………………………………………………………………

10) …………………………………………………………………………………………………

4. Setelah saudara mendapatkan alat dan bahan yang dibutuhkan,

rangkailah alat-alat tersebut sesuai dengan kebutuhan pengukuran

dan ilustrasikan pada kolom di bawah ini!

5. Tulislah hasil pengukuran variabel-variabel yang telah ditentukan di

nomor 3 pada tabel!


Pengamatan ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6. Ubahlah data dalam tabel tersebut ke dalam bentuk grafik!


50

7. Analisislah grafik yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.

Ikuti contoh analisis berikut ini!

Bagaimana kecenderungan grafiknya? Linier atau melengkung?


- Analisis grafik 1: Grafik berbentuk lengkung, artinya A = cBn

- Analisis grafik 2: Grafik linier, maka Tan = c = A/B → A = cB

- Gunakan analisis dimensi dan informasi dari grafik lainnya

untuk mendapatkan nilai c dan n

- Jika sudah ditemukan nilai c dan n, misal c = 2, n = 2, maka

dapat kita interpretasikan sbb: grafik 1 “A sebanding dengan

kuadrat B”, grafik 2 “A berbanding lurus dengan B”

Hasil analisis:

8. Rumuskan hubungan jarak, waktu, kecepatan, dan percepatan


9. Buatlah kesimpulan hubungan jarak, waktu, dan kelajuan pada

gerak lurus beraturan.

A

A1

A2

B1 B B2

A

A1

A2

B1 B2 B

A = cBn

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

51

3. LKPD 3: Gerak Lurus Berubah Beraturan

Tujuan : Mempelajari hubungan jarak, kelajuan, waktu, dan perepatan

pada gerak lurus berubah beraturan



▪ Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan rumusan permasalahan yang akan


▪ Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan rumusan hipotesis yang akan


▪ Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan langkah-langkah penyelidikan

yang akan saudara dilakukan!

3.a Variabel yang akan diamati

…………………………………………………………………………………………………….....

4.b Tabel data hasil pengamatan


Pengamatan ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3.c Prediksi grafik data hasil pengamatan

3.d Alat dan Bahan yang dibutuhkan

…………………………………………………………………………………………………….....

…………………………………………………………………………………………………….....

…………………………………………………………………………………………………….....


52

3.e Langkah-langkah penyelidikan

1) …………………………………………………………………………………………………

2) …………………………………………………………………………………………………

3) …………………………………………………………………………………………………

4) …………………………………………………………………………………………………

5) …………………………………………………………………………………………………

6) …………………………………………………………………………………………………

7) …………………………………………………………………………………………………

8) …………………………………………………………………………………………………

9) …………………………………………………………………………………………………

10) …………………………………………………………………………………………………

▪ Setelah saudara mendapatkan alat dan bahan yang dibutuhkan,

rangkailah alat-alat tersebut sesuai dengan kebutuhan pengukuran

dan ilustrasikan pada kolom di bawah ini!

▪ Tulislah hasil pengukuran variabel-vaiabel yang telah ditentukan di

nomor 3 pada tabel!


Pengamatan ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

▪ Ubahlah data dalam tabel tersebut ke dalam bentuk grafik!

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

53

▪ Analisislah grafik yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.


▪ Rumuskan hubungan jarak, waktu, kecepatan, dan percepatan


▪ Buatlah kesimpulan hubungan jarak, waktu, dan kelajuan pada


▪ Lakukan evaluasi terhadap langkah-langkah penyelidikan yang

telah dilakukan, tulis kelemahan yang Saudara temukan, kemudian

usulkan gagasan untuk memperbaikinya ke depan agar prosedur

yang dilakukan lebih efektif!


54

C. Bahan Bacaan

1. Posisi, Jarak, Perpindahan, Kelajuan, Kecepatan, dan

Perpindahan

▪ Posisi, Jarak, dan Perpindahan

Posisi diartikan sebagai letak suatu benda pada

waktu tertentu terhadap acuan. Secara

matematika posisi ditampilkan dengan koordinat

kartesius �⃗� (x, y) dan besarnya |�⃗� |, jika geraknya

dua dimensi dan secara vektor dapat dituliskan

dengan:

�⃗� = 𝒙�̂� + 𝒚𝒋̂ → |�⃗⃗� | = √𝒙𝟐 + 𝒚𝟐 (1)

Sedangkan arahnya dapat dicari dengan,

= Tan-1(y/x) (2)

Perpindahan didefinisikan sebagai peru-bahan

posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir.

Perpindahan direpresentasikan dengan lambang

r untuk gerak dua dimensi atau x jika geraknya

satu dimensi pada sumbu x saja. Besarnya

perpindahan dapat dihitung dengan cara vektor,

r = r2 – r1 atau x = x2 – x1 untuk gerak satu

dimensi. Sedangkan jarak adalah panjang

lintasan yang ditempuh benda selama bergerak.

Perpindahan besaran vektor dan jarak adalah

skalar.

▪ Kelajuan dan Kecepatan

Ketika Anda berlari pada suatu lintasan mengelilingi lapang sepak bola,

pernahkah Saudara merasakan bahwa waktu yang diperlukan untuk

Gambar 6. Posisi dua titik dalam koordinat kartesius

maka r1 = 2i + 3j m dan r2 = 4i + 5j m

2 4

3

5

x(m)

y(m)

(2,3)

(4,5)

Timur Barat 20 m

50 m

30 m

Gambar 7. Ilustrasi perpindahan benda

Benda bergerak ke timur 50 m lalu ke barat 30 m maka

perpindahannya (50 – 20) m = 20 m ke timur sedangkan

perpindahannya adalah 50 m + 30 m = 80 m.

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

55

melewati lintasan tersebut berubah-ubah? Misalkan, Saudara dapat

menempuh jarak 120 meter dalam waktu 60 sekon, kemudian Saudara

mempercepat lari sehingga dapat menempuh jarak 150 m dalam waktu 60

sekon. Karena energi Saudara berkurang, Saudara hanya mampu menempuh

jarak 100 meter dalam waktu 120 sekon sampai akhirnya berhenti. Kelajuan

rata-rata lari Saudara adalah:

Kelajuan rata-rata (�̅�) = 120+150+100 m = 1,54 m/s 60+60+120 s

Kelajuan lari rata-rata Anda adalah 1,54 m/s. Nilai kelajuan ini adalah rata-

rata dari kelajuan yang Anda miliki selama proses berlari. Kelajuan rata-

rata (�̅�) adalah jumlah jarak yang ditempuh tanpa memperhitungkan arah

gerak benda dalam selang waktu tertentu. Secara matematis, dapat ditulis

dalam persamaan berikut.

�̅� = 𝑱𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍

𝒘𝒂𝒌𝒕𝒖 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍=

𝒙

𝒕 (3)

Kecepatan rata-rata (�⃗⃗� ) adalah besarnya perpindahan sebuah benda dalam

selang waktu tertentu. Secara matematis persamaan kecepatan rata-rata

dapat dituliskan sebagai berikut.

�⃗⃗� = 𝑷𝒆𝒓𝒑𝒊𝒏𝒅𝒂𝒉𝒂𝒏

𝒘𝒂𝒌𝒕𝒖 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍=

∆𝒙

𝒕 (4)

Kecepatan sesaat didefinisikan sebagai kecepatan rata-rata pada limit Δt

yang sangat kecil, mendekati nol, yaitu:

𝒗 = 𝐥𝐢𝐦∆𝒕→𝟎

∆𝒗

∆𝒕=

𝒅𝒙

𝒅𝒕 (5)

Dimana: dx/dt adalah operasi matematika yang disebut diferensial (turunan)

Ketika sebuah mobil bergerak dengan kelajuan tertentu, Anda dapat melihat

besarnya kelajuan mobil tersebut pada speedometer. Kelajuan sebuah mobil

dalam kenyataannya tidak ada yang konstan, melainkan berubah-ubah. Akan

tetapi, Anda dapat menentukan kelajuan pada saat waktu tertentu. Kelajuan


56

yang dimaksud adalah kelajuan sesaat. Kelajuan sesaat merupakan besaran

skalar, sedangkan kecepatan sesaat merupakan besaran vektor. Oleh karena

itu, kelajuan sesaat disebut juga sebagai nilai dari kecepatan sesaat.

▪ Percepatan

Percepatan rata-rata (�̅�) didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dibagi

waktu yang diperlukan untuk perubahan tersebut, maka:

�̅� =∆𝒗

∆𝒕=

𝒗𝟐 − 𝒗𝟏

𝒕𝟐 − 𝒕𝟏 (6)

Dimana: v1 = kecepatan awal,

v2 = kecepatan akhir,

t1 = waktu saat kecepatan awal,

t2 = waktu saat kecepatan akhir.

Percepatan juga termasuk besaran vektor, tetapi untuk gerak satu dimensi

kita hanya perlu menggunakan tanda positif (+) atau negatif (-) untuk

menunjukkan arah relatif terhadap koordinatnya. Sedangkan Percepatan

sesaat dapat didefinisikan sebagai percepatan rata-rata pada limit Δt yang

menjadi sangat kecil atau

mendekati nol.

Percepatan sesaat (a) untuk satu dimensi dapat dituliskan sebagai berikut:

�⃗⃗� = 𝐥𝐢𝐦∆𝒕→𝟎

∆𝒗

∆𝒕=

𝒅𝒗

𝒅𝒕=

𝒅𝟐𝒙

𝒅𝒕𝟐 (𝟕)

Dalam hal ini Δv menyatakan perubahan yang sangat kecil pada kecepatan

selama selang waktu Δt yang sangat pendek. Perhatikan dengan teliti bahwa

percepatan menunjukkan seberapa cepat kecepatan berubah, sementara

kecepatan menunjukkan seberapa cepat posisi berubah.

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

57

2. Gerak Lurus Beraturan

Suatu benda dikatakan mengalami gerak lurus

beraturan jika lintasan yang ditempuh oleh benda

itu berupa garis lurus dan kecepatannya selalu

tetap setiap saat. Sebuah benda yang bergerak

lurus menempuh jarak yang sama untuk selang

waktu yang sama. Sebagai contoh, apabila dalam

waktu 5 sekon pertama sebuah mobil menempuh

jarak 100 m, maka untuk waktu 5 sekon

berikutnya mobil itu juga menempuh jarak 100 m

juga. Secara matematis, persamaan gerak lurus

beraturan (GLB) adalah:

x = vt atau v = x/t (8)

Jika kecepatan v mobil yang bergerak dengan laju

konstan selama selang waktu t sekon,

diilustrasikan dalam grafik v-t dan x-t akan

diperoleh sebuah garis lurus, tampak seperti

pada Gambar 7 dan Gambar 8.

3. Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak lurus yang memiliki kecepatan berubah secara beraturan disebut

gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Benda yang bergerak berubah

beraturan dapat berupa bertambah cepat (dipercepat) atau berkurang cepat

(diperlambat). Perubahan kecepatan yang dialami benda sifatnya konstan

pada setiap selang waktu atau dengan kata lain percepatannya konstan.

Lebih rinci mengenai hubungan antar variabel, grafik, dan contoh GLBB

lainnya dijelaskan sebagai berikut.

x(m)

Gambar 9. Grafik jarak (x) terhadap waktu (t)

dari suatu gerak lurus beraturan, terlihat grafik berupa garis lurus miring

artinya x/t selalu tetap

Gambar 8. Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari suatu gerak lurus

beraturan, terlihat grafik berupa garis lurus horizontal

yang menunjukkan v tetap


58

a. Hubungan Jarak, Waktu, Kelajuan, dan Percepatan

Hubungan jarak, waktu, kelajuan, dan percepatan untuk GLBB dapat

dipresentasikan oleh tiga persamaan berikut:

𝒙 = 𝒗𝒐𝒕 + 𝟏

𝟐𝒂𝒕𝟐 (9)

𝒗𝒕 = 𝒗𝒐 + 𝒂𝒕 (10)

𝟐𝒂𝒙 = 𝒗𝒕𝟐 − 𝒗𝒐

𝟐 (11)

Akibat adanya percepatan tetap yang dimiliki

benda, maka kecepatan benda meningkat seperti

hasil yang diperoleh dari percobaan

menggunakan ticker timer. Titik-titik dalam pita

ketik akan menunjukkan pola yang makin lama

makin renggang akibat pita tertarik makin cepat

seperti ditunjukkan Gambar 11. Dalam percobaan

ini, nilai percepatan tetapnya adalah percepatan

gravitasi bumi (g) karena gerakan benda ditarik

oleh gaya gravitasi bumi. Jika potongan pita ketik

yang ditempelkannya untuk sisi berikutnya

adalah potongan sebelumnya ditambah

potongannya maka akan menghasilkan grafik x-t.

b. Grafik Gerak Lurus Berubah Beraturan

Jika percepatan benda positif maka benda akan

bergerak makin cepat (speed up) dan jika bernilai

negatif (karena arah percepatan berlawanan

dengan arah gerak) maka benda akan bergerak

makin lambat (slow down). Konsekuensi ini

menyebabkan pola garis pada grafik v-t lurus

miring (Gambar 13a) karena v t artinya

Gambar 10. Contoh grafik dari pita ketik

Titik-titik dalam pita ketik dipotong setiap jumlah

tertentu misal tiap 5 titik lalu ditempelkan berurut dari

potongan awal hingga akhir. Jika ujung titip pada tiap potongan dihubungkan,

maka akan menghasilkan pola garis linier. Sumbu

vertikal adalah v karena hasil dari x/t

Dimana: x = jarak yang ditempuh benda (m), vo = kecepatan awal benda (m/s) vt = kecepatan akhir benda (m/s) t = waktu yang ditempuh benda (s) a = percepatan benda (m/s2)

Gambar 11. Pola grafik v-t yang dihasilkan pada GLBB

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

59

kecepatan sebanding dengan waktu. Sedangkan

pada grafik x-t akan ditemukan pola garis yang

parabolik ke atas (Gambar 13c) karena x t2

artinya jarak sebanding dengan kuadrat waktu

yang dialami benda.

c. Gerak pada Arah Vertikal

Contoh gerak lurus berubah beraturan lainnya terjadi pada gerakan arah

vertikal yaitu: gerak jatuh bebas, gerak vertikal ke atas, dan gerak vertikal ke

bawah karena percepatan yang dialami benda adalah percepatan gravitasi.

▪ Gerak Jatuh Bebas

Ciri utama gerak jatuh bebas adalah kecepatan

awal nol (vo = 0). Karena tinjauan dalam

kinematika partikel ini dimensi benda diabaikan

maka gaya gesekan benda dengan udara dan

bentuk/ukuran benda diabaikan sehingga

gerakan benda benar-benar akibat tarikan

gravitasi saja (g). Galileo menemukan bahwa

semua benda akan jatuh dengan percepatan

konstan yang sama jika tidak ada udara atau

hambatan lainnya. Ia menyatakan bahwa untuk

sebuah benda yang jatuh dari keadaan diam

tampak seperti pada Gambar 14, jarak yang

Gambar 14. Foto multiflash dari sebuah apel jatuh

pada setiap rentang waktu yang sama

Sumber: Giancolli, 2005

Gambar 13. Pola grafik a-t (a) dan x-t (b) yang dihasilkan

pada GLBB

(a)

(b)


60

ditempuh akan sebanding dengan kuadrat waktu,

h ∝ t2.

Berdasarkan penjelasan sebelumnya, hubungan

besaran-besaran yang terkait pada gerak jatuh

bebas bisa diuraikan sebagai berikut.

x = vot + (1/2)at2 → h =(1/2)gt2 (12)

vt = v0 + at → vt = gt (13)

2ax = vt2 – vo2 → 2gh = vt2 (14)

Dimana: h = ketinggian benda (m), g = percepatan

gravitasi (m/s2), vo = kecepatan awal (m/s), dan

vt = kecepatan akhir (m/s),

▪ Gerak Vertikal ke Bawah

Jika benda yang bergerak ke bawah tidak

memiliki kecepatan awal (vo = 0) maka benda

disebut gerak jatuh bebas tapi jika jika memiliki

kecepatan awal maka disebut gerak vertikal ke

atas. Dengan demikian maka hubungan besaran-

besaran yang terkait hampir sama dengan gerak

jatuh bebas, yaitu:

x = vot + (1/2)at2 → h = vot + (1/2)gt2 (15)

vt = vo + at → vt = vo + gt (16)

2ax = vt2 – vo2 → 2gh = vt2 - vo2 (17)

▪ Gerak Vertikal ke Atas

Gerak vertikal ke atas memiliki kecepatan awal

saat akan bergerak dan kecepatannya berkurang

karena dipengaruhi oleh medan gravitasi Bumi.

Kecepatan berkurang karena arah percepatan

Gambar 15. Besaran-besaran pada gerak jatuh

bebas

Gambar 16. Ilustrasi gerak vertikal ke bawah

benda dengan kecepatan awal (vo 0)

h

vo

vt

g

h

vo =0

vt

g

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

61

berlawanan dengan arah gerak benda sehingga

percepatan bernilai negatif. Pada titik tertinggi,

benda berhenti sesaat sehingga nilai vt = 0

selanjutnya benda akan jatuh secara bebas.

Besaran-besaran yang terkait pada gerakan ini

dijelaskan sebagai berikut.

x = vot + (1/2)at2 → h = vot - (1/2)gt2 (18)

vt = vo + at → vt = vo – gt (19)

2ax = vt2 – vo2 → 2gh = vt2 - vo2 (20)

Dimana: h = ketinggian benda (m), g = percepatan

gravitasi (m/s2), vo = kecepatan awal (m/s), dan

vt = kecepatan akhir (m/s),

Gambar 17. Ilustrasi gerak benda vertikal ke atas

akan memiliki kecepatan di puncak nol karena pada saat

itu benda berhenti

h

vt = 0

vo

g


62

PENGEMBANGAN PENILAIAN

A. Pembahasan Soal-Soal UN

Topik gerak lurus merupakan topik yang muncul pada soal UN setiap tahun.

Berdasarkan hasil analisis PAMER UN, topik ini termasuk yang kurang

berhasil dijawab oleh peserta didik di lingkup nasional. Berikut ini

pembahasan soal-soal untuk topik tersebut yang muncul di tiga tahun

terakhir.

1. Soal UN Tahun 2019

▪ Seorang atlet berlari dari titik A ke titik B ke titik C dan berakhir di titik D

seperti diperlihatkan pada gambar denah berikut.

Ukuran setiap kotak pada denah

mewakili 1 km x 1 km

Besar dan arah perpindahan atlet tersebut adalah …

A. 3 km arah barat laut

B. 5 km arah timur laut

C. 5 km arah tenggara

D. 5 km arah barat laut

E. 5 km arah barat daya

Jawab:

x = [32 + 42]1/2 = 5 km

Arah tenggara [C]

U

S

7 km

3 km

3 km

x

4 km

3 km

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

63

▪ Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap

waktu (t) dari benda P dan Q yang

melakukan gerak lurus berikut! Jika benda

P dan Q berangkat dari tempat dan lintasan

yang sama, maka dari pernyataan berikut:

(1) Percepatan benda Q = 6 m/s2

(2) Saat kecepatan kedua benda sama, P telah menempuh jarak 54 m

dari posisi awal

(3) Pada t = 12 sekon, benda P sudah mempunyai jarak 144 m.

(4) Benda P dan Q bertemu pada saat t = 6 sekon

Pernyaataan yang benar berkaitan dengan grafik di atas adalah …

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (3) dan (4)

Jawab:

(1) Percepatan Q, aq = (v2 – v1)/t = (12-0)/6 = 2 m/s2

(2) Percepatan P, ap = (v2 – v1)/t = (12-6)/6 = 1 m/s2

Xp = vot + (1/2)at2 = 6.6 + (1/2)1.62 = 54 m

(3) Pada t = 12 s → Xp = 6.12 + (1/2)1.122 = 144 m

(4) Benda P bertemu Q pada saat, Xp = Xq, tp = tq

Xp = Xq → 6.t + (1/2)1.t2 = 0 + (1/2)2.t2

6t + (1/2)t2 = t2 → 12t = t2 → t = 12 s [C]


▪ Sebuah benda bergerak dari E menuju F dan berakhir di G. Gambar di

bawah ini yang menunjukkan perpindahan sebesar 10 satuan adalah …


64

A. D. D.

B. E.

C.

Jawab:

Gerakan pertama benda dari E ke F maka panah dari E menuju F,

berikutnya dari F ke G maka panah dari F ke G sehingga gambar yang

sesuai adalah [A].

▪ Sebuah mobil balap A sedang mengejar mobil balap B dengan kelajuan

konstan 60 m/s. Mobil balap A tertinggal dari mobil balap B sejauh 600

m di lintasan lurus. Ketika itu mobil balap B melaju dengan kelajuan

konstan 30 m/s, maka waktu yang dibutuhkan untuk menyusul mobil

balap B adalah …

A. 36 sekon

B. 30 sekon

C. 24 sekon

D. 20 sekon

E. 12 sekon

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

65

Jawab:

Saat bertemu kedua mobil akan

menempuh waktu yang sama

namun jarak tempuhnya beda.

Mobil A (xA) = 600 + x, sedangkan mobil B (xB) = x

xA = 600 + x → 60t = 600 + 30t → 30t = 600 → t = 20 sekon


▪ Sebuah benda mula-mula di titik A(0, 0) kemudian bergerak selama 2

sekon ke titik B(4, 2). Selanjutnya bergerak lagi selama 3 sekon ke titik

C(8, 6). Kecepatan rata-rata gerak benda adalah …

A. 1 m.s-1

B. 1,5 m.s-1

C. 2 m.s-1

D. 22 m.s-1

E. 4,75 m.s-1

Jawab:

Besar perpindahan benda (|x|) = (82 + 62)1/2 = 10 meter

Maka besar kecepatan rata-rata (�̅�) = x/t = 10m/5s =2 m/s

▪ Sebuah mobil mula-mula bergerak lurus dengan kecepatan konstan 72

km.jam-1 selama 20 sekon kemudian dipercepat dengan percepatan 3

m.s-2 selama 10 sekon dan diperlambat dengan perlambatan 5 m.s-2

hingga mobil berhenti. Bentuk grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t)

perjalanan mobil tersebut adalah …

A. D.

60 m/s 30 m/s

600 m

A B

4 8

2

6

x(m)

y(m)

x

A

B

C

8

6


66

B. .

C.

Jawab:

vo = 20 m/s, t1 = 20 s, bergerak konstan maka lintasan lurus horizontal

a = 3 m/s2 , vo = 20 m/s, t2 = 10 s → vt = 20 + 3.10 = 50 m/s, naik miring

a = -5m/s2, vt = 0 → t3 = (vt – vo)/a = (0 – 50)/(-5) = 10 s

Maka grafik yang sesuai adalah D

▪ Perhatikan tabel data kecepatan dari tiga benda yang bergerak lurus

berikut!

Berdasarkan tabel di atas dapat disimpulkan bahwa benda yang

mengalami percepatan terbesar dalam selang waktu tertentu adalah ..

A. benda A untuk t = 2 s sampai t = 4 s

B. benda B untuk t = 2 s sampai t = 4 s

C. benda B untuk t = 4 s sampai t = 6 s

D. benda C untuk t = 2 s sampai t = 4 s

E. benda C untuk t = 4 s sampai t = 6 s

E.

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

67

Jawab:

A. Percepatan benda A2-4 = (14-3)/(4-2) = 11/2 = 5,5 m/s2

B. Percepatan benda B2-4 = (9-5)/(4-2) = 4/2 = 2 m/s2

C. Percepatan benda B4-6 = (13-9)/(6-4) = 4/2 = 2 m/s2

D. Percepatan benda C2-4 = (10-6)/(4-2) = 4/2 = 2 m/s2

E. Percepatan benda C4-6 = (15-10)/(6-4) = 5/2 = 2,5 m/s2

Maka jawaban yang benar adalah A

▪ Sebuah partikel yang bergerak ke atas memenuhi persamaan y = 8t – t2,

dengan y dan t masing-masing dalam satuan meter dan sekon. Kecepatan

benda saat t = 2s adalah …

A. 2 m.s-1

B. 4 m.s-1

C. 8 m.s-1

D. 12 m.s-1

E. 16 m.s-1

Jawab:

y = 8t – t2 → v = dy/dt = 8 – 2t

v(2) = 8 – 2.2 = 4 m/s [B]


▪ Seorang berjalan ke arah barat sejauh 5 m, kemudian berbelok ke selatan

sejauh 3 m dan setelah itu anak tersebut melanjutkan perjalanan ke

timur sejauh 9 m. Maka perpindahan anak tersebut adalah …

A. 5 m

B. 9 m

C. 17 m

D. 20 m

E. 22 m


68

Jawab:

Ilustrasi perjalanan: 5 m ke barat, 3 m ke selatan, 9 m ke timur

Maka, besar perpidahannya adalah |x| = (32 + 42)1/2 = 5 m [A]

▪ Rute perjalana sebuah robot track line adalah sebagai berikut:

▪ m menuju timur, 15 m membentuk 53o dari timur ke utara, lalu 9 m

menuju barat. Perpindahan robot track line tersebut adalah …

A. 5 m

B. 8 m

C. 12 m

D. 15 m

E. 29 m

Jawab:

Ilustrasi perjalanan robot ditunjukkan gambar

Maka, |x|= (92 + 122)1/2 = 15 m

▪ Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda

yang bergerak berikut ini!

Jarak yang ditempuh benda adalah …

A. 500 m

B. 450 m

C. 300 m

1

2

3

x

5 m 4 m

3 m 3 m

4 m

x

x

53o

9 m

15 m 12 m

9 m

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

69

D. 150 m

E. 100 m

Jawab:

L1 = (1/2)10.10 = 50 m

L2 = (1/2)(25 + 15)10 = 200 m

L3 = (1/2)10.10 = 50 m

Jarak = L1 + L2 + L3 = 300 m [C]

▪ Perhatikan grafik berikut! Jarak total yang ditempuh benda adalah …

A. 10 m

B. 20 m

C. 25 m

D. 40 m

E. 80 m

Jawab:

Jarak total = L1 + L2 = (1/2)(4 + 6)5 + (1/2)(4 + 2)5

= 25 + 15 = 40 m [D]

▪ Bola A dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 8 m.s-1. Setelah

0,8s kemudian dari titik yang sama bola B dilemparkan juga vertikal ke

atas dengan kecepatan 16 m.s-1. Tinggi yang dicapai bola B saat bertemu

dengan bola A adalah … (percepatan gravitasi 10 m.s-2)

A. 0,2 m

B. 3,0 m

C. 3,2 m

D. 3,8 m

E. 4,0 m

Jawab:

Waktu mencapai puncak bola A, tp = (vt – vo)/g = (0 – 8)/(-10) = 0,8 s

Tinggi puncak bola A, h = 8(0,8) – (1/2)10(0,8)2 = 3,2 m

Artinya pada saat bola B dilempar ke atas, bola A sedang di puncak,

L1

L2

L3

L1

L2


70

Ketika kedua bola bertemu maka waktu sejak bola A jatuh dan waktu

sejak bola B dilempar ke atas adalah sama.

Maka, ya + yb = 3,2

(1/2)gt2 + vbt – (1/2)gt2 = 3,2

vbt = 3,2 → 16t = 3,2 → t = 0,2 s

hB = 16(0,2) – (1/2)10(0,2)2

= 3,2 – 0,2 = 3,0 m [B]

▪ Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 10 m.s-1, 1

detik kemudian bola kedua dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan

25 m.s-1. Tinggi yang dicapai bola kedua saat bertemu bola pertama

adalah ….. (g = 10 m.s-2)

A. 3,0 m

B. 4,8 m

C. 5,2 m

D. 5,8 m

E. 6,0 m

Jawab:

Waktu mencapai puncak bola I, tp = (vt – vo)/g = (0 – 10)/(-10) = 1 s

Tinggi puncak bola I, h = 10(1) – (1/2)10(1)2 = 5,0 m

Artinya pada saat bola II dilempar ke atas, bola I sedang di puncak,

Ketika kedua bola bertemu maka waktu sejak bola I jatuh dan waktu

sejak bola B dilempar ke atas adalah sama.

Maka, y1 + y2 = 5,0

(1/2)gt2 + v2t – (1/2)gt2 = 5,0

v2t = 5,0 → 25t = 5,0 → t = 0,2 s

h2 = 25(0,2) – (1/2)10(0,2)2

= 5,0 – 0,2 = 4,8 m [B]

ya

Anggap di titik ini kedua bola bertemu

vb yb

ya

Anggap di titik ini kedua bola bertemu

vb yb

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

GER

AK

LUR

US

71

B. Pengembangan Soal HOTS

Pada bagian ini akan dimodelkan pembuatan soal yang memenuhi indikator pencapaian kompetensi yang diturunkan dari

kompetensi dasar pengetahuan. Pengembangan soal diawali dengan pembuatan kisi-kisi agar Saudara dapat melihat

kesesuaian antara kompetensi, lingkup materi, dan indikator soal. Selanjutnya, dilakukan penyusunan soal di kartu soal

berdasarkan kisi-kisi yang telah disusun sebelumnya. Contoh soal yang disajikan terutama untuk mengukur indikator kunci

pada level kognitif yang tergolong HOTS (Higher Order Thinking Skills).

Tabel 4. Kisi-Kisi Soal HOTS

No Kompetensi yang diuji Lingkup Materi

Materi Indikator Soal No

Soal Level

Kognitif Bentuk

Soal 1 Menganalisis data hasil

percobaan untuk mempelajari hubungan antar variabel (jarak, kelajuan, waktu, percepatan) pada gerak lurus dengan kecepatan tetap dan gerak lurus dengan percepatan tetap

Gerak lurus Gerak lurus beraturan

Disajikan grafik dan deskripsi tentang gerak dua benda yang bergerak bersamaan dari titik yang sama dan menuju tempat yang sama dengan kecepatan tetap pada setiap selang waktu. Namun, lintasan kedua benda berbe-da. Benda pertama menyusuri lintasan berbentuk kotak yang sisinya sama dengan kecepatan v, 2v, dan 3v, sedangkan benda kedua langsung lurus ke tempat akhir. Peserta didik diminta menetukan besar kecepatan benda kedua agar kedua benda dapat sampai ke tempat tujuan bersamaan.

1 LK3 PG

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

72



Soal Level

Kognitif Bentuk

Soal

Gerak lurus berubah beratiran

Disajikan suatu deskripsi dan grafik mengenai polisi yang sedang mengejar penjahat pada suatu jalan lurus. Mobil polisi mulai bergerak setelah mobil penjahat melaju selama 8 detik. Jika percepatan mobil polisi dan mobil penjahat diketahui, peserta didik dapat menentukan lama waktu dan tempat dimana mobil polisi dapat menyusul-nya.

2 LK3 PG

A B

Lintasan benda 1

Lintasan benda 2

v

2v

3v x

x

x

A B

t(s)

v(m/s)

v

t1 t2

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

GER

AK

LUR

US

73



Soal Level

Kognitif Bentuk

Soal Disajikan deskripsi mengenai situasi

seorang anak yang hendak mengetahui kedalaman sumur yang sulit diukur dengan meteran. Anak tersebut menjatuhkan benda kecil ke dalam sumur lalu mencatat waktu sampai terdengar bunyi benda yang menyentuh permukaan air. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 dan cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, peserta didik dapat menentukan kedalaman sumur tersebut.

3 LK3 PG

Gerak lurus berubah beratiran

Disajikan informasi keadaa gerak benda yang mula-mula diam kemudian dipercepat selama beberapa detik lalu bergerak dengan kecepatan tetap kemudian diperlambat hingga berhenti, lalu dipercepat namun balik arah, dan akhirnya diperlambat hingga berhenti lagi. Peserta didik dapat membuat pola grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) dari gerak benda tersebut.

4 LK3 PG


74

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

KARTU SOAL Tahun Pelajaran 2018/2019

Jenis Sekolah Kelas Mata Pelajaran

: : :

SMA X Fisika

Kurikulum Bentuk Soal Nama Penyusun

: : :

2013 Pilihan Ganda Dede Saepudin, M.Si., M.Pd

KOMPETENSI DASAR

Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap) dan gerak lurus dengan percepatan konstan (tetap) berikut penerapannya dalam kehidupan sehari-hari misalnya keselamatan lalu lintas

Pengetahuan/ Pemahaman

Aplikasi Penalaran

BUKU SUMBER :

Sumarsono, J. (2009). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan, Depdiknas.

RUMUSAN BUTIR SOAL

Dua benda bergerak bersamaan dari titik asal

yang sama menuju titik akhir yang sama pula

namun keduanya melewati jalur yang berbeda

seperti gambar.

Benda pertama melewati jalur kotak dengan

kecepatan v pada lintasan AB, 2v pada lintasan

BC, dan 3v pada lintasan akhir CD. Kecepatan

mobil B (dalam v) agar dapat sampai ke tujuan

bersamaan adalah …

A. (3/5)v

B. (1/6)v

C. (5/6)v

D. (4/11)v

E. (6/11)v

LINGKUP MATERI

Kinematika Gerak Lurus

Nomor Soal

1

MATERI

Gerak Lurus Beraturan

IDIKATOR SOAL

Disajikan grafik dan deskripsi tentang gerak dua benda yang bergerak bersamaan dari titik yang sama dan menuju tempat yang sama dengan kecepatan tetap pada setiap selang waktu. Namun, lintasan kedua benda berbe-da. Benda pertama menyusuri lintasan berbentuk kotak yang sisinya sama dengan kecepatan v, 2v, dan 3v, sedangkan benda kedua langsung lurus ke tempat akhir. Peserta didik diminta menetukan besar kecepatan benda kedua agar kedua benda dapat sampai ke tempat tujuan bersamaan.

Kunci Jawaban

E

A

B

Lintasan benda 1

Lintasan benda 2

v

2v

3v x

x

x

C D

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

75




: : :

SMA X Fisika


: : :


KOMPETENSI DASAR



Aplikasi Penalaran

BUKU SUMBER : Sumarsono, J. (2009). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan, Depdiknas.

RUMUSAN BUTIR SOAL

Petugas polisi sedang

mengejar pejahat

menggunakan mobil

berserine. Mobil polisi

mulai bergerak sete-

lah mobil penjahat

melaju selama 8 detik.

Jika percepatan mobil polisi m.s-2 dan mobil

penjahat m.s-2, maka pernyataan yang benar

saat polisi tepat menyusul penjahat adalah …

A. = 1 m.s-2, = 5/3 m.s-2, Tersusul pada t =

20 s

B. = 1 m.s-2, = 5/3 m.s-2, Xpenj = Xpol

C. = 1 m.s-2, Tersusul pada t = 20 s , Xpenj =

2Xpol

D. = 1 m.s-2, = 5/2 m.s-2, Tersusul setelah t

= 20 s

E. = 5/2 m.s-2, = 1 m.s-2, Xpenj = 2Xpol

LINGKUP MATERI


Nomor Soal

2

MATERI

Gerak Lurus Berubah Beraturan

IDIKATOR SOAL

Disajikan suatu deskripsi dan grafik mengenai polisi yang sedang mengejar penjahat pada suatu jalan lurus. Mobil polisi mulai bergerak setelah mobil penjahat melaju selama beberapa detik. Jika percepatan mobil polisi dan mobil penjahat diketahui, peserta didik dapat menentukan lama waktu dan tempat dimana mobil polisi dapat menyusulnya.

Kunci Jawaban

B

A B

t(s)

v(m/s)

20

8 20


76




: : :

SMA X Fisika


: : :


KOMPETENSI DASAR



Aplikasi Penalaran

BUKU SUMBER :

Saripudin, A., Rustiawan, D., Suryadi, A. (2009). Fisika untuk kelas XI SMA/MA Program IPA. Jakarta: Pusat Perbukuan, Depdiknas

RUMUSAN BUTIR SOAL

Seorang anak ingin mengetahui kedalaman

sumurnya yang sudah mengering melalui

percobaan sederhana dengan menjatuhkan

sebuah batu ke dalam sumur dan mencatat lama

waktu dari mulai batu dijatuhkan hingga

terdengar bunyi batu mencapai air. Jika tercatat

lama waktu sampai terdengar bunyi adalah 3

sekon, maka kedalaman sumur adalah … (cepat

rambat bunyi di udara = 330 m/s)

A. 52 m

B. 41 m

C. 33 m

D. 27 m

E. 18 m

LINGKUP MATERI


Nomor Soal

3

MATERI


IDIKATOR SOAL

Disajikan deskripsi mengenai situasi seorang anak yang hendak mengetahui kedalaman sumur yang sulit diukur dengan meteran. Anak tersebut menjatuhkan benda kecil ke dalam sumur lalu mencatat waktu sampai terdengar bunyi benda yang menyentuh permukaan air. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 dan cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, peserta didik dapat menentukan kedalaman sumur tersebut.

Kunci Jawaban

B

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

77




: : :

SMA X Fisika


: : :


KOMPETENSI DASAR



Aplikasi Penalaran

BUKU SUMBER :

Sumarsono, J. (2009). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan, Depdiknas.

RUMUSAN BUTIR SOAL

Seorang siswa sedang mempelajari hubungan kecepatan terhadap waktu melalui grafik dari suatu pola gerak benda menggunakan program phet simulation. Ia memasukkan data berupa benda yang mula-mula diam kemudian dipercepat hingga 5 m/s selama 4 detik lalu bergerak konstan selama 4 detik berikutnya, lalu diperlambat selama 2 detik hingga diam, kemudian dipercepat lagi sampai 5 m/s selama 2 detik namun balik arah lalu diperlambat lagi hingga diam selama 2 detik terakhir. Berdasarkan data tersebut, grafik manakah yang tepat menggambarkan gerak benda tersebut?

A. D.

B. E.

C.

LINGKUP MATERI


Nomor Soal

4

MATERI


IDIKATOR SOAL

Disajikan informasi keadaa gerak benda yang mula-mula diam kemudian dipercepat selama beberapa detik lalu bergerak dengan kecepatan tetap kemudian diperlambat hingga berhenti, lalu dipercepat namun balik arah, dan akhirnya diperlambat hingga berhenti lagi. Peserta didik dapat membuat pola grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) dari gerak benda tersebut.

Kunci Jawaban

B


78

C. Pengembangan Refleksi Pembelajaran

Pada bagian ini akan diberikan contoh melakukan refleksi kegiatan

pembelajaran dari mulai persiapan, pelaksanaan, hingga penilaian. Tujuan

kegiatan refleksi ini adalah untuk memberikan masukan kepada Saudara

mengenai sejauhmana kualitas pembelajaran yang telah Saudara laksanakan

secara tuntas. Kegiatan refleksi ini dilakukan setelah keseluruhan kegiatan

pembelajaran pada KD selesai dilaksanakan artinya Saudara telah

mendapatkan data-data berupa nilai hasil tes tulis, data hasil observasi

keterampilan dan sikap.

Tabel 5. Lembar Refleksi Pembelajaran

No Unsur yang Ditinjau Penilaian Jika Tidak, beri

keterangan Ya Tidak

A Persiapan Pembelajaran

1 IPK yang dikembangkan telah sesuai dengan kebutuhan KD

2 Aktivitas pembelajaran yang dikem-bangkan telah sesuai dengan kebutuhan IPK

3 Aktivitas pembelajaran yang dikem-bangkan telah mengandung unsur PPK, Literasi, dan HOTS

4 Media pembelajaran yang direnca-nakan sesuai dengan kebutuhan IPK

5 Siswa telah mendapatkan materi prasarat yaitu materi Gerak Lurus sewaktu di SMP, materi Besaran Satuan di KD 3.1, dan materi Vektor di KD 3.2.

B Pelaksanaan Pembelajaran

6 Seluruh IPK terlaksanakan

7 Media pembelajaran berfungsi secara baik

8 Seluruh siswa belajar secara aktif

9 Seluruh sintak pembelajaran

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

79


keterangan Ya Tidak

terlaksana

C Penilaian

10 Seluruh IPK tercapai

11 Seluruh siswa memberikan penilaian positif terhadap proses pembelajaran yang berlangsung

Pedoman Penskoran: Skor = Jumlah Total x 100% 11

Skor Penilaian

< 70 Masih banyak yang belum sesuai, Saudara perlu mengulangi

kembali mulai dari pengembangan IPK, pengembangan aktivitas

pembelajaran, dan penilaian.

70 – 79 Masih ada sebagian kecil yang belum sesuai, Saudara dapat

melanjutkan ke KD selanjutnya, namun beberapa IPK harus

dilakukan remidial

80 – 89 Sudah sesuai, Saudara dapat memberikan pengayaan pada atau

lanjut ke KD berikutnya

90 – 100 Sudah sangat sesuai, Sadara harus memberikan

materi/program pengayaan


80

KESIMPULAN

Unit ini dikembangkan berdasarkan pasangan KD 3.4 Menganalisis besaran-

besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap) dan gerak

lurus dengan percepatan konstan (tetap) berikut penerapannya dalam

kehidupan sehari-hari misalnya keselamatan lalu lintas dan 4.4 Menyajikan

data dan grafik hasil percobaan untuk menyelidiki sifat gerak benda yang

bergerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap) dan bergerak lurus dengan

percepatan konstan (tetap) berikut makna fisisnya.

Berdasarkan KD pengetahuan dapat diketahui bahwa indikator yang

dikembangkan perlu mencapai level analisis (C4). Artinya, KD ini sudah

menuntut Saudara melatihkan kemampuan berpikir tingkat tinggi kepada

peserta didik. Adapun KD keterampilan menuntut Saudara memfasilitasi

peserta didik berkreasi. Hal ini berarti Saudara perlu memberikan ruang dan

waktu kepada peserta didik untuk mengembangkan kreativitasnya untuk

menghasilkan produk berupa laporan hasil percobaan untuk menyelidiki

sifat gerak benda yang bergerak lurus dengan kecepatan konstan dan

bergerak lurus dengan percepatan konstan.

Penguasaan keterampilan berpikir tingkat tinggi oleh peserta didik

memerlukan proses pembelajaran yang relevan. Oleh karena itu, aktivitas

pembelajaran pada subtopik gerak lurus ini menggunakan pembelajaran

saintifik dan model inquiry learning, dengan metode praktik dan diskusi

melalui tiga kali pertemuan. Seperti telah diketahui, kedua model

pembelajaran ini merupakan model yang dapat membekalkan kemampuan

berpikir tingkat tinggi kepada peserta didik. Ketika implementasi,

pembelajaran juga dipandu dengan menggunakan LKPD yang dirancang

untuk memudahkan penguasaan konsep sesuai tingkat kognitifnya dan

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

81

penguasaan keterampilan yang mengedepankan konstruktivisme. Artinya,

peserta didik memperoleh konsep dengan merumuskannya terlebih dahulu.

Adapun konten yang dikembangkan pada subtopik Gerak Lurus ini terdiri

atas: 1) Posisi, Jarak, Perpindahan, Kelajuan, Kecepatan, dan Percepatan; 2)

Gerak Lurus Beraturan; dan 3) Gerak Lurus Berubah Beraturan. Subtopik ini

merupakan konten yang kaya akan pengetahuan kontekstual bagi peserta

didik. Artinya, Saudara dapat mendorong serta memfasilitasi peserta didik

untuk menemukan fenomena di kehidupan sehari-hari yang berkaitan

subtopik ini. Sebagai contoh aplikasi dunia nyata, unit ini menyajikan aplikasi

gerak lurus dalam kehidupan sehari-hari sehingga peserta didik dapat

memahami prinsip dan juga manfaat dari gerak lurus itu.

Berkaitan dengan penilaian, subtopik ini muncul dalam instrumen tes UN

khususnya selama tiga tahun terakhir. Jenis pertanyaan yang diajukan masih

didominasi pada taraf level kogintif LK1 (pengetahuan dan pemahaman) dan

LK2 (aplikasi). Oleh karena itu, Saudara perlu meyakinkan bahwa peserta

didik memahami subtopik ini dengan baik agar siap mengahadapi UN. Lebih

dari itu, Saudara perlu mengembangkan soal-soal pengetahuan subtopik ini

pada tingkat level berpikir yang lebih tinggi lagi. Artinya, Saudara dituntut

dapat memfasilitasi peserta didik agar dapat memecahkan soal-soal yang

mengedapankan kemampuan berpikir tingkat tinggi. Oleh karena itu,

Saudara perlu terus menyusun bank soal yang relevan dengan indikator yang

telah dikembangkan.


82

UMPAN BALIK

Dalam rangka mengetahui pemahaman terhadap unit ini, Saudara perlu

mengisi lembar persepsi pemahaman. Berdasarkan hasil pengisian

instrumen ini, Saudara dapat mengetahui posisi pemahaman beserta umpan

baliknya. Oleh karena itu, isilah lembar persepsi diri ini dengan objektif dan

jujur dengan memberikan tanda silang (X) pada kriteria yang menurut

saudara tepat.

Tabel 6. Lembar Persepsi Pemahaman Unit

No Aspek Kriteria

1 Memahami dengan baik semua indikator yang telah dikembangkan di unit ini.

1 2 3 4

2 Mampu menghubungkan konten dengan fenomena kehidupan sehari-hari.

3 Memhammi dengan baik bahwa aktivitas

pembelajaran yang disusun dapat mengembangkan HOTS peserta didik.

4 Memahami dengan baik tahapan urutan aktivitas pembelajaran yang disajikan

5 Mampu dengan baik mengaplikasikan aktivitas pembelajaran di dalam kelas

6 Memahami dengan baik lembar kerja peserta didik yang dikembangkan.

7 Mampu melaksanakan dengan baik lembar kerja peserta didik yang dikembangkan.

8 Memahami konten secara menyuluh dengan baik.

9 Memahami prosedur penyusunan soal HOTS dengan baik.

10 Mampu membahas soal HOTS yang disajikan dengan tepat.

Keterangan: 1 = Tidak memahami 2 = Cukup memahami 3 = Memahami 4 = Sangat memahami


Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

83

Keterangan Umpan Balik

Skor Umpan Balik

< 70 Masih banyak yang belum dipahami, di antara konten, cara

membelajarkannya, mengembangkan penilian dan melaksana-

kan penilaian berorientasi HOTS. Saudara membaca ulang unit

ini dan mendiskusikannya dengan dengan fasilitator di MGMP

sampai anda memahaminya.

70 – 79 Masih ada yang belum dipahami dengan baik, di antara konten,

cara membelajarkan, mengembangkan penilaian dan

melaksanakan penilaian berorientasi HOTS. Saudara perlu

mendiskusikan bagian yang belum dipahami dengan fasilitator

atau teman lain di MGMP.

80 – 89 Memahami konten, cara membelajarkan, mengembangkan

penilaian dan melaksanakan penilaian berorientasi HOTS

dengan baik.


penilian dan melaksanakan penilaian berorientasi HOTS dengan

sangat baik. Saudara dapat menjadi fasilitator bagi teman-

teman lain di MGMP untuk membelajarkan unit ini.


84

Unit Pembelajaran

GERAK LURUS

85

Unit Pembelajaran



BERBASIS ZONASI


GERAK PARABOLA DAN

GERAK MELINGKAR

Penulis:


Penyunting:

Drs. Kandi, M.A


TIM Desain Grafis

Copyright © 2019







Unit Pembelajaran

Gerak Parabola dan Gerak Melingkar

89

DAFTAR ISI

Hal

DAFTAR ISI __________________________________ 89

DAFTAR GAMBAR ______________________________ 91

DAFTAR TABEL _______________________________ 92

PENDAHULUAN _______________________________ 93

KOMPETENSI DASAR DAN PERUMUSAN IPK _________ 94

A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi _______________________________ 94

B. Indikator Pencapaian Kompetensi _________________________________________ 95

APLIKASI DI DUNIA NYATA _____________________ 99

A. Tembakan Pemain Basket Ball _____________________________________________ 99

B. Tunguska 2K22 Sang Penghancur dari Rusia ______________________________ 99

C. Lompat Batu ala Pemuda Nias _____________________________________________ 101

D. Kincir Raksasa Jepang Redhorse Osaka Wheel ____________________________ 102

E. Permainan Wahana Roller Coaster ________________________________________ 103

SOAL-SOAL UN/USBN _________________________ 106

A. Contoh Soal UN Gerak Parabola ___________________________________________ 106

B. Contoh Soal UN Gerak Melingkar __________________________________________ 109

BAHAN PEMBELAJARAN _______________________ 113

C. Aktivitas Pembelajaran ____________________________________________________ 113

1. Aktivitas Pembelajaran Pertemuan-1_____________________________________ 121




D. Lembar Kerja Peserta Didik _______________________________________________ 132

1. LKPD 1: Besaran-Besaran Pada Gerak Parabola ________________________ 132

2. LKPD 2: Percobaan Gerak Parabola _______________________________________ 137

3. LKPD 3: Besaran-Besaran Pada Gerak Melingkar Beraturan ___________ 140

4. LKPD 4: Percobaan Gerak Melingkar Beraturan ________________________ 144

E. Bahan Bacaan _______________________________________________________________ 147


90

1. Gerak Parabola _____________________________________________________________ 147

2. Gerak Melingkar Beraturan________________________________________________ 150

PENGEMBANGAN PENILAIAN ____________________ 155

A. Pembahasan Soal-Soal UN ________________________________________________ 155

1. Contoh Soal UN Gerak Parabola ___________________________________________ 155

2. Contoh Soal UN Gerak Melingkar _________________________________________ 158

B. Pengembangan Soal HOTS ________________________________________________ 162

C. Pengembangan Refleksi Pembelajaran __________________________________ 168

KESIMPULAN ________________________________ 170

UMPAN BALIK _______________________________ 172

Unit Pembelajaran


91

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 1. Tembakan hukuman oleh seorang pemain basket ball __________ 99

Gambar 2. Meriam penghancur Tunguska 2K22 dari Rusia ___________________ 100

Gambar 3. Lompat batu pemuda Nias ________________________________________ 102

Gambar 4. Kincir raksasa Redhorse Osaka Wheel ____________________________ 103

Gambar 5. Permainan Roller Coaster yang banyak diminati para pengunjung 105

Gambar 6. Gambar lintasan parabola _________________________________________ 147

Gambar 7. Seorang atlit lompat tinggi sedang melewati batas _____________ 147

Gambar 8. Ilustrasi kecepatan awal dan kecepatan akhir ___________________ 148

Gambar 9. Sudut elevasi dari gerak parabola ________________________________ 150

Gambar 10. Ilustrasi gerak melingkar beraturan ____________________________ 150

Gambar 11. Posisi partikel dalam koordinat polar. __________________________ 151

Gambar 12. Grafik -t pada gerak melingkar beraturan _____________________ 151

Gambar 13. Hubungan kecepatan sudut dan kecepatan linier _____________ 152

Gambar 14. Percepatan-percepatan yang terjadi pada gerak melingkar __ 153

Gambar 15. Percepatan sentripetal dan tangensial __________________________ 153

Gambar 16. Variasi sistem hubungan roda-roda ____________________________ 154


92

DAFTAR TABEL

Hal

Table 1. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi Dasar ___________________ 94

Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Gerak Parabola ___________ 96

Tabel 3. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Gerak Melingkar _________ 97

Tabel 4. Desain Aktivitas Pembelajaran ______________________________________ 114

Tabel 5. Kisi-Kisi Soal HOTS ___________________________________________________ 162

Tabel 6. Lembar Refleksi Pembelajaran ______________________________________ 168

Tabel 7. Lembar Persepsi Pemahaman Unit _________________________________ 172

Unit Pembelajaran


93

PENDAHULUAN

Unit ini disusun sebagai salah satu aternatif sumber bahan ajar bagi guru

untuk memahami subtopik gerak parabola dan gerak melingkar beraturan.

Melalui pembahasan materi yang terdapat pada unit ini, guru dapat memiliki

dasar pengetahuan untuk mengajarkan materi yang sama ke peserta

didiknya yang disesuaikan dengan indikator yang telah disusun, dan

terutama dalam memfasilitasi kemampuan bernalar peserta didik. Selain itu,

materi ini juga aplikatif untuk guru sendiri sehingga mereka dapat

menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam rangka memudahkan guru mempelajari konten dan cara

mengajarkannya, di dalam unit ini dimuat kompetensi dasar yang memuat

target kompetensi dan indikator pencapaian kompetensi, bahan bacaan

tentang aplikasi subtopik gerak parabola dan gerak melingkar beraturan,

soal-soal tes UN di tiga tahun terakhir sebagai acuan dalam menyusun soal,

alternatif aktivitas pembelajaran, Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD),

materi bahan bacaan, dan deskripsi prosedur mengembangkan soal HOTS.

Komponen-komponen di dalam unit ini dikembangkan dengan tujuan agar

guru dapat dengan mudah memfasilitasi peserta didik mendeskripsikan

gerak parabola dan gerak melingkar beraturan, melakukan aktivitas

pecobaan/penyeidikan, sekaligus mendorong peserta didik mencapai

kemampuan berpikir tingkat tinggi.

Subtopik gerak parabola dan gerak melingkar beraturan yang dikembangkan

pada bahan bacaan terdiri atas penjelasan besaran-besaran yang terkait

gerak parabola dan gerak melingkar beraturan. Selain itu, unit ini dilengkapi

dengan empat buah LKPD, yaitu 1) Menganalisis besaran-besaran gerak

parabola, 2) Percobaan gerak parabola, dan 3) Menganalisis besaran-besaran

gerak melingkar beraturan, dan 4) Percobaan gerak melingkar beraturan.


94

KOMPETENSI DASAR DAN PERUMUSAN IPK

A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi

Sub unit pembelajaran ini dikembangkan berdasarkan Kompetensi Dasar

kelas X:

Table 1. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi Dasar


3.5 Menganalisis gerak parabola

dengan menggunakan vektor,

berikut makna fisisnya dan

penerapannya dalam kehidu-

pan sehari-hari

1. Menganalisis besaran-

besaran fisika pada gerak

parabola dengan menggu-

nakan vektor

2. Menafsirkan makna fisis

dari hasil analisis atas

besaran-besaran fisika

pada gerak parabola

3. Menganalisis penerapan

gerak parabola di

kehidupan sehari-hari.

X

4.5 Mempresentasikan data hasil

percobaan gerak parabola dan

makna fisisnya

1. Menyajikan data dan hasil

percobaan untuk

menyelidiki hubungan

besaran-besaran pada

gerak parabola


makna fisis dari hasil

percobaan gerak parabola

X

3.6 Menganalisis besaran fisis

pada gerak melingkar dengan

1. Menganalisis besaran fisis

pada gerak melingkar

Unit Pembelajaran


95


laju konstan (tetap) dan

penerapannya dalam kehidu-

pan sehari-hari

dengan laju konstan

2. Menganalisis penerapan

gerak melingkar dalam

kehidupan sehari-hari

4.6 Melakukan percobaan berikut

presentasi hasilnya tentang

gerak melingkar, makna fisis

dan pemanfaatannya

1. Melakukan percobaan

gerak melingkar dengan

laju konstan


percobaan tentang gerak

melingkar,


makna fisis dari gerak

melingkar dan peman-

faatannya

B. Indikator Pencapaian Kompetensi

Kompetensi dasar dikembangkan menjadi beberapa indikator pencapaian

kompetensi. Indikator ini menjadi acuan bagi guru untuk mengukur

pencapaian kompetensi dasar. Kompetensi Dasar 3.5, 4.5, 3.6, dan 4.6 di

kelas X dikembangkan menjadi 12 indikator untuk ranah pengetahuan dan 9

indikator untuk ranah keterampilan.

Dalam rangka memudahkan guru menentukan indikator yang sesuai dengan

tuntutan kompetensi dasar, indikator dibagi menjadi ke dalam tiga kategori,

yaitu indikator pendukung, indikator kunci, dan indikator pengayaan. Berikut

ini rincian indikator yang dikembangkan pada Kompetensi Dasar 3.5, 4.5, 3.6,

dan 4.6 di kelas X.


96

Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Gerak Parabola


3.5.1 Mengidentifikasi contoh-

contoh penerapan gerak

parabola dalam kehidupan

sehari-hari (C1).

3.5.2 Menjelaskan Menjelaskan

konsep (posisi, sudut elevasi,

kecepatan, percepa-tan, titik

tejauh, titik tertinggi, dan

waktunya) dengan mengguna-

kan vektor dan manfaat

penerapan gerak parabola

dalam kehidupan sehari-hari

(C2).

3.5.3 Mengidentifikasi hubungan

antar variabel (sudut elevasi,

kecepatan awal, dan jarak

jatuh) pada gerak parabola

(C2).

3.5.4 Melakukan percobaan untuk

menyelidiki hubungan antar

variabel (sudut elevasi, kece-

patan awal, dan jarak jatuh)

pada gerak parabola (C3).


contoh-contoh gerak parabola

dalam kehidupan sehari-hari

(P1)

4.5.2 Melakukan penyelidikan (P2).

IPK Kunci 3.5.5 Menganalisis data hasil

percobaan untuk menemuan


4.5.3 Menyajikan data hasil

percobaan gerak parabola

(P3).

Unit Pembelajaran


97

IPK Pengetahuan IPK Keterampilan (sudut ele-vasi, kecepatan

awal, dan jarak jatuh) pada

gerak parabola dengan

mengguna-kan vektor (C4)


fisis dari hasil percobaan

gerak parabola



(sudut elevasi, kecepatan

awal, dan jarak jatuh) pada

gerak parabola (C5)

Tabel 3. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Gerak Melingkar


3.6.1 Mengidentifikasi contoh-

contoh penerapan gerak

melingkar beraturan dalam

kehidupan sehari-hari (C1)


(frekuensi, periode, posisi

sudut, jari-jari, kecepatan

sudut, kecepatan linier,

percepatan sudut, dan

percepatan sentri petal) dan

manfaat penerapan gerak

melingkar beraturan dalam

kehidupan sehari-hari (C2)

3.6.3 Mengidentifikasi hubungan

antar variabel (kecepatan

sudut, kecepatan linier, jari-


contoh-contoh gerak meling-

kar beraturan dalam kehidu-

pan sehari-hari (P1)

4.6.2 Melakukan penyelidikan (P2)


98

IPK Pengetahuan IPK Keterampilan jari, dan percepatan sentri

petal) pada gerak melingkar

beraturan (C2)

3.6.4 Melakukan percobaan untuk

menyelidiki hubungan antar

variabel (kecepatan sudut,

kecepatan linier, jari-jari, dan

percepatan sentri petal) pada

gerak melingkar beraturan

(C3).

IPK Kunci 3.6.5 Menganalisis data hasil

percobaan untuk menemuan


(kecepatan sudut, kecepatan

linier, jari-jari, dan percepatan

sentri petal) pada gerak

melingkar beraturan (C4)

4.6.3 Melakukan percobaan gerak

melingkar dengan laju

konstan (P2).



(kecepatan sudut, kecepatan

linier, jari-jari, dan percepatan

sentri petal) pada gerak

melingkar beraturan (C5)

4.6.4 Mempresentasikan hasil

percobaan tentang gerak

melingkar,


fisis dari gerak melingkar dan

pemanfaatannya

Unit Pembelajaran


99

APLIKASI DI DUNIA NYATA

A. Tembakan Pemain Basket Ball

Seorang pemain basket ball melakukan tembakan ke arah jaring dengan cara

mendorong bola miring ke atas karena posisi jaring lebih tinggi dari posisi

awal bola. Akibatnya, lintasan bola berbentuk parabolik karena perpaduan

gerak antara gerak lurus beraturan pada arah horizontal dan gerak lurus

berubah beraturan pada arah vertikal. Biasanya para pemain basket ball

melakukan tembakan sambil loncat untuk memperpendek jarak vertikal

antara bola dengan jaring.

Gambar 1. Tembakan hukuman oleh seorang pemain basket ball

Sumber: foxsport.co.id

B. Tunguska 2K22 Sang Penghancur dari Rusia

Senjata otomatis antipesawat terbang 2K22 Tunguska, milik Angkatan

Bersenjata Rusia, merupakan sistem anti pesawat yang sangat ditakuti para

pilot pesawat tempur. Dengan kecepatan putaran lima ribu per menit,

moncong Tunguska bisa menembakkan 85 butir amunisi mematikan setiap

detik. Tunguska dirancang untuk memberikan perlindungan kepada resimen

https://www.g2e.m/


100

infanteri dan tank dari serangan pesawat yang terbang rendah, helikopter,

dan rudal jelajah. Senjata itu mampu bekerja siang dan malam dalam segala

cuaca. Banyak alasan yang membuat Rusia hingga kini memakai senjata

tersebut. Konon, beberapa pilot bahkan jeri dengan senjata itu dan

menyebutnya tak ada duanya. Dua meriam 2A38 30 mm Tunguska memiliki

kecepatan moncong 960 meter per detik. Melesatkan antara 83 dan 250

putaran tergantung pada jenis target, dengan rentang antara 0,2 dan 4,0

kilometer. Jangan salah, pesawat yang terbang pada ketinggian sekitar tiga

kilometer pun bisa terhantam proyektil senjata itu.

Tunguska dapat menembakkan meriamnya dalam dua mode utama operasi,

radar dan optik. Ketinggian senjatanya hingga dua kilometer dan untuk rudal

sampai 3,5 kilometer. Radar onboard bisa melihat target hingga 25 kilometer.

Meskipun terutama dirancang sebagai senjata anti pesawat terbang,

Tunguska sama mematikannya terhadap target darat. Itu dimungkinkan

adanya senapan mesin berkecepatan tinggi yang membuat musuh tidak

memiliki kesempatan untuk mengelak.

A. https://gardanasional.id

Gambar 2. Meriam penghancur Tunguska 2K22 dari Rusia

(a) Meriam penghancur dan (b) Insert pola gerak meriam merupakan gerak parabola

Sumber: https://gardanasional.id

https://gardanasional.id/


Unit Pembelajaran


101

C. Lompat Batu ala Pemuda Nias

Tradisi Lompat Batu adalah salah satu tradisi yang berasal dari Nias,

Sumatera Utara. Tradisi ini biasanya dilakukan para pemuda dengan cara

melompati tumpukan batu setinggi 2 meter dan setebal 40 cm untuk

menunjukan bahwa mereka sudah pantas untuk dianggap dewasa secara

fisik. Tradisi Lompat Batu ini merupakan salah satu tradisi yang cukup

terkenal di Nias. Selain ditampilkan sebagai acara adat, Tradisi Lompat Batu

ini juga bisa menjadi pertunjukan yang menarik, khususnya bagi para

wisatawan yang datang ke sana.

Tradisi Lompat Batu ini sudah dilakukan sejak dahulu kala. Menurut

sejarahnya, Tradisi Lompat Batu ini muncul karena kebiasaan masyarakat

saat perang suku yang pernah terjadi di Nias. Konon pada saat itu, setiap

kampung yang berperang mempunyai bentengnya masing-masing untuk

menjaga wilayah mereka. Sehingga untuk menyerang, dibutuhkan kekuatan

khusus untuk melompati benteng tersebut. Mereka kemudian membuat

tumpukan batu yang digunakan untuk melatih fisik mereka, terutama

ketangkasan dalam melompat.

Seiring dengan berakhirnya perang tersebut, lompat batu ini masih dilakukan

oleh masyarakat di sana hingga menjadi suatu tradisi. Tradisi ini kemudian

berkembang menjadi ritual atau media bagi para pemuda untuk menunjukan

bahwa dia sudah dewasa. Namun perlu diketahui, bahwa tradisi ini tidak

dilakukan semua masyarakat Nias, dan hanya dilakukan oleh kampung-

kampung tertentu saja. Walaupun begitu, karena keunikannya Tradisi

Lompat Batu ini mulai dikenal masyarakat luas dan menjadi symbol budaya

bagi masyarakat Nias. Dalam menyelesaikan tantangan loncat batu ini,

loncatan yang dibuat peloncat harus memiliki kecepatan awal tertentu, tinggi

maksimum, dan rentang maksimum, sebagaimana yang telah Anda pelajari

dalam materi gerak parabola.


102

Gambar 3. Lompat batu pemuda Nias Sumber: https://techtonime.wordpress.com

D. Kincir Raksasa Jepang Redhorse Osaka Wheel

Jepang tak berhenti menciptakan untuk menjadi daya tarik. Negeri Sakura

memiliki bianglala atau kincir raksasa setinggi 123 meter. Kincir raksasa

yang diberi nama Redhorse Osaka Wheel ini menjadi kincir raksasa tertinggi

kelima di dunia dan memiliki 72 kabin untuk ditumpangi wisatawan yang

ingin menikmati keindahan Osaka dari ketinggian. Membutuhkan waktu 18

menit untuk kincir raksasa ini berputar satu kali.

Jika travellers ingin menikmati sensasi menaiki Redhorse Osaka Wheel, perlu

bersabar karena kincir raksasa ini baru akan dibuka pada musim panas

mendatang. Kincir ini memiliki kabin VIP dengan kursi mewah untuk

travellers yang ingin menikmati kenyamanan lebih. Ketinggian Redhorse

Osaka Wheel akan mengalahkan kincir raksasa tertinggi di Jepang

sebelumnya, Diamond & Flower Ferris Wheel yang memiliki tinggi 119 meter.

Lima kincir raksasa tertinggi lainnya di dunia saat ini antara lain: High Roller

di Las Vegas (167 meter), Singapore Flyer (167 meter), Star of Nanchang di

China (160 meter) dan London Eye (135 meter). Redhorse Osaka Wheel akan

Unit Pembelajaran


103

berada di area Expo 70 Commemorative Park yang telah dibuka sejak

November tahun lalu. Permainan kincir ini melakukan gerak melingkar

beraturan yakni laju putarannya dibuat konstan agar wisatawan merasakan

kenyamanan yang maksimal saat menumpanginya.

Gambar 4. Kincir raksasa Redhorse Osaka Wheel Kincir buatan Jepang ini sudah siap dinikmati oleh para wisatawan

Sumber: https://lifestyle.okezone.com

E. Permainan Wahana Roller Coaster

Barangkali banyak diantara kalian yang pernah menaikinya, tapi belum tahu

apa yang menyebabkan roller coaster mampu melaju dengan kecepatan

kencang di atas relnya tanpa terjatuh. Ini fakta fisika yang mendasari hal

tersebut. Roller coaster adalah wahana permainan berupa kereta yang dipacu

dengan kecepatan tinggi pada jalur rel khusus, biasanya terletak di atas tanah

yang memiliki ketinggian yang berbeda-beda. Rel ini ditopang oleh rangka

baja yang disusun sedemikian rupa. Wahana ini pertama kali ada di Disney

Land Amerika Serikat. Bentuk permainan ini ternyata mempunyai sejarah

yang cukup panjang. Prinsip permainannya sudah dikenal pada abad ke 16, di

Rusia. Dimana pada musim dingin, bukit yang membeku dengan

bermodalkan balok kayu dijadikan tempat berselancar. Dimusim panas


104

papan seluncur dilengkapi dengan roda. Kemudian ide ini dibawa oleh

tentara Napoleon ke Eropa barat (Perancis), hingga disana dikenal dengan

nama “Montagnes Russes”(Gunung Rusia). Roller coaster pertama (konstruksi

angka 8) yang bentuknya seperti sekarang ini dibuka di Coney Island

(Brooklyn, New York, Amerika), tahun 1884 dengan nama “Gravity Pleasure

Switch Back Railway”.

Ilmu Fisika dalam Roller Coaster antara lain:

1. Energi Potensial

Energi potensial yakni energi yang “dikandung” roller coaster

dikarenakan oleh posisinya, bernilai maksimum di posisi puncak

lintasan. Energi potensial bernilai nol di posisi “lembah” (posisi

terendah) lintasan. Energi potensial diubah menjadi energi kinetik,

ketika roller coaster bergerak menurun.

2. Energi Kinetik

Energi kinetik yakni energi yang dihasilkan oleh roller coaster karena

geraknya (dalam hal ini kecepatan). Energi kinetik bernilai maksimum di

posisi “lembah’ (posisi terendah) lintasan. Mengapa? Energi kinetik

diubah menjadi energi potensial, ketika roller coaster bergerak menaik.

3. Dinamika Roller Coaster

Gerak Roller Coaster mengalami percepatan, yakni perubahan kecepatan

terhadap waktu yakni kecepatan bertambah terhadap waktu, ketika

bergerak menurun. Roller coaster mengalami perlambatan (percepatan

negatip!) yakni kecepatan berkurang terhadap waktu ketika bergerak

menaik. Perubahan kecepatan juga terjadi saat roller coaster berubah

arah!

4. Gaya Gravitasi

Pada roller coaster, kamu tentu mengalami gaya gravitasi, yakni gaya

(interaksi) yang disebabkan oleh tarikan massa bumi terhadap massa

tubuhmu (karena massa bumi jauh lebih besar dibandingkan dengan

massa tubuhmu!). Rasakan dan kemudian jelaskan, apa efek gaya

Unit Pembelajaran


105

gravitasi tersebut? gaya gravitasi tersebut diartikan => F= kurang lebih

10.000 N . tetapi dari hasil penelitian setiap roller coaster tergantung

dengan berat, dan putarannya.

5. Kekekalan Energi

Dalam proses perubahan energi kinetik menjadi Energi potensial dan

sebaliknya, sebagian energi diubah menjadi energi panas (kalor) karena

adanya gesekan (friksi). Misal, roda roller coaster dengan rel lintasan.

Energi total sistem tidak bertambah atau berkurang. Energi “hanya”

berubah bentuk.

6. Gaya Sentripetal

Gaya sentripetal adalah gaya yang “berusaha” menarik objek mengarah

ke titik pusat (sumbu). Ketika roller coaster bergerak melalui lintasan

memutar, gaya sentripental “mempertahankan” roller coaster agar tetap

bergerak memutar.

Gambar 5. Permainan Roller Coaster yang banyak diminati para pengunjung

terutama anak-anak remaja di salah satu pusat permainan di Jakarta.

Sumber: https://fhannum.files.wordpress.com


106

SOAL-SOAL UN/USBN

A. Contoh Soal UN Gerak Parabola

▪ Soal UN Tahun 2019

No Uraian Soal 3 Bola 1 digerakkan dari tepi meja sedangkan bola 2 digerakkan di

lantai dan keduanya digerakkan dengan kecepatan mendatar konstan tanpa gesekan. Agar bola 1 dan bola 2 sampai di titik C pada waktu yang sama, maka dari pernyataan-pernyataan berikut:

(1) Kedua bola digerakkan secara bersamaan. (2) Gaya gravitasi yang bekerja pada kedua benda nol. (3) Besarnya kecepatan horizontal kedua bola sama. (4) Panjang lintasan A-C sama dengan B-C. Pernyataan yang benar adalah … A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) C. (2) dan (3) D. (2) dan (4) E. (3) dan (4)


: 3.5.7 Mengidentifikasi hubungan antar variabel (sudut elevasi, kecepatan awal, dan jarak jatuh) pada gerak parabola (C2).

Diketahui : Ditanyakan : Materi yang dibutuhkan

:

Unit Pembelajaran


107


No Uraian Soal 1 Sebuah pesawat yang sedang terbang mendatar

dengan laju 300 m/s pada ketinggia 0 meter menjatuhkan bom (g = 10 m/s2). Bom tersebut tepat mencapai sasaran pada jarak mendatar adalah … A. 800 meter B. 1000 meter C. 1200 meter D. 1400 meter E. 1600 meter

Identifikasi Level Kognitif : L2 / penerapan Indikator yang bersesuain

:

Diketahui : Laju mendatar pesawat terbang dan ketinggian Ditanyakan : Jarak mendatar sasaran Materi yang dibutuhkan

: Hubungan roda-roda


No Uraian Soal 2 Sebuah bola dilempar dengan sudut elevasi 30o menempuh lintasan

parabola seperti terlihat pada gambar. Percepatan gravitasi 10 m.s-2, maka perbandingan kecepatan di titik A, B, dan C adalah …

A. √25 : √28 : √31

B. √25 : √40 : √45

C. √27 : √28 : √31

D. √28 : √27 : √31

E. √31 : √28 : √27

Identifikasi Level Kognitif : L3 / penalaran Indikator yang bersesuain

:

Diketahui : Kecepatan awal, sudut elevasi, dan waktu tiap titik Ditanyakan : Perbandingan nilai kecepatan di tiap titik Materi yang dibutuhkan

: Gerak parabola

80 m

x

v


108

▪ Soal-soal Buatan Sendiri

Soal gerak parabola tidak dimunculkan di UN tahun 2016-2011

No Uraian Soal 3 Sebuah objek yang mengalami gerak parabola poalnya mengikuti

persamaan r = (18t)i + (24t – 5t2)j dimana r dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan: a. Titik tertinggi (hmax)? b. Titik terjauh jatuh (xmax)? c. Kecepatan awal benda (v0)? d. Sudut elevasi ()?

Identifikasi Level Kognitif : L1 / pengetahuan dan pemahaman Indikator yang bersesuain

:

Diketahui : Persamaan gerak benda Ditanyakan : Titik tertinggi, Titik terjauh jatuh, Kecepatan awal

benda, dan Sudut elevasi Materi yang dibutuhkan

: Gerak parabola

No Uraian Soal 4 Seorang pemain basket melemparkan

bola pada jaring dengan sudut elevasi 450 pada jarak 8 m seperti terlihat pada gambar. Tentukan kecepatan awal pelemparan jika bola tersebut diasumsikan tepat masuk pada jaring!


:

Diketahui : Besar sudut pelemparan, jarak horizontal dan vertikal dari benda ke jaring

Ditanyakan : Kecepatan awal pelemparan Materi yang dibutuhkan

: Gerak parabola

8 m

1,7m

4,7m

Unit Pembelajaran


109

No Uraian Soal 5 Suatu benda dilemparkan dari ketinggian

20 m miring ke atas dengan sudut elevasi 30o dari atas sebuah gedung seperti diilustrasikan pada gambar. Hitunglah jarak horizontal tempat jatuhnya benda dari kaki gedung!


:

Diketahui : Kecepatan awal pelemparan, tinggi tempat pelemparan, dan sudut elevasi

Ditanyakan : Jarak horizontal tempat benda jatuh dari kaki gedung Materi yang dibutuhkan

: Gerak parabola

B. Contoh Soal UN Gerak Melingkar


No Uraian Soal 1 Dua buah roda A dan B dengan jumlah geriginya berturut-turut 20

dan 50 diletakkan bersinggungan sehingga masing-masing roda gigi berpasangan. Jika roda A berputar 50 kali dalam satu sekon, kecepatan anguler roda B adalah … A. 100 rad/s B. 100 rad/s C. 50 rad/s D. 50 rad/s E. 40 rad/s


:

Diketahui : Jumlah gerigi tiap roda dan besar kecepatan anguler

30 m/s

300

xm

20 m


110

roda A Ditanyakan : Besar kecepatan anguler roda B Materi yang dibutuhkan



No Uraian Soal 2 Perhatikan gambar berikut!

Jari-jari roda A = 30 cm, roda B = 40 cm, roda C = 25 cm, dan roda D = 50 cm. Roda B berputar dengan kecepatan anguler 50 rad/s. Kecepatan anguler roda D adalah … A. 80 rad/s B. 60 rad/s C. 50 rad/s D. 40 rad/s E. 30 rad/s


:

Diketahui : Jari-jari setiap roda dan kecepatan anguler roda B Ditanyakan : Besar kecepatan anguler roda D Materi yang dibutuhkan


▪ Soal UN Tahun 2016 (Paket A)

No Uraian Soal 3 Tiga buah roda dihubungkan seperti gambar!

Jika roda A diputar dengan kelajuan linier 4 m.s-1, maka perbandingan kecepatan sudut antara roda B dengan roda C adalah … A. 1 : 3 B. 3 : 2 C. 3 : 4 D. 4 : 1 E. 4 : 3

A

B

C

D

A B

C

20 cm 80 cm

60 cm

Unit Pembelajaran


111

No Uraian Soal

Identifikasi Level Kognitif : L1 /pengetahuan dan pemahaman Indikator yang bersesuain

:

Diketahui : Jari-jari setiap roda dan kelajuan linier roda A Ditanyakan : Perbandingan kecepatan sudut roda A dan B Materi yang dibutuhkan


▪ Soal UN Tahun 2016 (Paket B)

No Uraian Soal 4 Tiga buah roda dihubungka seperti gambar di bawah. Roda A dan B

seporos. Sedangkan roda B dan roda C dihubungkan dengan sabuk. Jika RA = 2 cm, RB = 4 cm, dan RC = 20 cm maka perbandingan kecepatan sudut roda B dan C adalah … A. 1 : 5 B. 2 : 1 C. 2 : 5 D. 5 : 1 E. 5 : 2

Identifikasi Level Kognitif : L1 /pengetahuan dan pemahaman Indikator yang bersesuaian

:

Diketahui : Jari-jari setiap roda dan kelajuan linier roda A Ditanyakan : Perbandingan kecepatan sudut roda B dan C Materi yang dibutuhkan


No Uraian Soal 5 Mobil mainan bergerak dalam lintasan lingkaran berjari-jari 2 m. Jika

kecepatan sudut mobil 40 rpm, kecepatan linear dan percepatan sentripetal mainan tersebut adalah … A. 4/3 m.s-1 dan 82/9 m.s-2 B. 6/3 m.s-1 dan 122/9 m.s-2 C. 8/3 m.s-1 dan 322/9 m.s-2 D. 10/3 m.s-1 dan 202/9 m.s-2 E. 12/3 m.s-1 dan 242/9 m.s-2

Identifikasi Level Kognitif : L1 /pengetahuan dan pemahaman

A B

C


112

▪ S

o

a

l

UN Tahun 2014

Indikator yang bersesuaian

:

Diketahui : Jari-jari roda dan kecepatan sudut roda Ditanyakan : Kecepatan linier dan percepatan sentripetal roda Materi yang dibutuhkan

: Hubungan besaran sudut dan besaran tangensial

Unit Pembelajaran


113

BAHAN PEMBELAJARAN

Bahan pembelajaran yang diuraikan di sini merupakan contoh panduan

pembelajaran yang dapat dimplementasikan oleh Saudara ketika akan

membelajarkan subtopik gerak parabola dan melingkar. Bahan pembelajaran

dikembangkan dengan prinsip berpusat pada peserta didik dan berusaha

memfasilitasi kemampuan berpikir tingkat tinggi. Bahan pembelajaran ini

berisikan rincian aktivitas pembelajaran, lembar kegiatan peserta didik yang

digunakan, dan bahan bacaan untuk membantu pemahaman konsep atau

materi.

A. Aktivitas Pembelajaran

Aktivitas pembelajaran berisi rincian alternatif kegiatan pembelajaran yang

dilakukan guru dan peserta untuk mencapai kompetensi pada subtopik gerak

parabola dan melingar. Sebelum menguraikan aktivitas pembelajaran,

terlebih dahulu disusun desain aktivitas pembelajaran yang dapat dilihat

pada Tabel 3.

Berdasarkan Tabel 3, dapat terlihat aktivitas pembelajaran untuk mencapai

masing-masing indikator yang telah ditetapkan, yang dapat dicapai dalam

empat kali pertemuan. Aktivitas pembelajaran akan diuraikan lebih rinci

menjadi empat skenario pembelajaran. Pengembangan skenario

pembelajaran mengacu pada kriteria yang ditetapkan pada Standar Proses

(Permendikbud nomor 22 tahun 2016). Berikut ini rincian aktivitas

pembelajaran untuk masing-masing pertemuan.

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

11

4

Tabel 4. Desain Aktivitas Pembelajaran




Alokasi Waktu


contoh-contoh

penerapan gerak

parabola dalam

kehidupan sehari-

hari (C1).

Gerak Parabola Pertemuan 1


gerak benda yang

lintasannya berbentuk

parabola dalam kehidupan

sehari-hari



dalam gerak parabola


tentang konsep posisi,

sudut elevasi, kecepatan,

percepatan, titik tejauh,

titik tertinggi, dan

waktunya



kan, memahami,

menyimpulkan)




(posisi, sudut elevasi,

kecepatan, percepa-

tan, titik tejauh, titik

tertinggi, dan

waktunya) dengan

menggunakan vektor

dan manfaat

penerapan gerak

parabola dalam

kehidupan sehari-

hari (C2).

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

Ge

rak

Pa

rab

ola

da

n G

era

k M

elin

gk

ar

11

5




Alokasi Waktu


hubungan antar vari-

abel (sudut elevasi,

kecepatan awal, dan

jarak jatuh) pada

gerak parabola (C2).

Pertemuan 2

Tahap stimulus (pemberian

rangsangan sudah dilakukan

di pertemuan 1)


hubungan sudut elevasi,


jatuh pada gerak parabola

untuk mengidentifikasi hal-

hal yang ingin diketahui

lebih lanjut

2. Mengumpulkan data/

informasi dengan

melakukan percobaan

3. Berdiskusi untuk mengolah

data/informasi yang telah

diperoleh

4. Memverifikasi hasil

pengolahan data dengan

mengkonfirmasikannya

kepada guru

5. Membuat kesimpulan

tentang hubungan sudut

elevasi dan kecepatan awal

3.5.4 Melakukan

percobaan untuk

menyelidiki hubu-

ngan antar variabel

(sudut elevasi,

kecepatan awal, dan

jarak jatuh) pada

gerak parabola (C3).

3.5.5 Menganalisis data

hasil percobaan

untuk menemuan

hubungan antar

variabel (sudut ele-

vasi, kecepatan awal,

dan jarak jatuh) pada

gerak parabola

dengan mengguna-

kan vektor (C4)

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

11

6




Alokasi Waktu


analisis hubungan

antar variabel (sudut

elevasi, kecepatan

awal, dan jarak

jatuh) pada gerak

parabola (C5).

terhadap jarak jatuh pada

gerak parabola


contoh-contoh

penerapan gerak me-

lingkar beraturan

dalam kehidupan

sehari-hari (C1).

Pertemuan 3


gerak benda yang

lintasannya berbentuk

lingkaran dalam kehidupan

sehari-hari



dalam gerak melingkar


tentang besaran-besaran

dalam gerak melingkar

beraturan seperti konsep:

frekuensi, periode, posisi

sudut, jari-jari, kecepatan

sudut, kecepatan linier,

percepatan sudut, dan


(frekuensi, periode,

posisi sudut, jari-jari,

kecepatan sudut,

kecepatan linier,

percepatan sudut,

dan percepatan

sentri petal) dan

manfaat penerapan

gerak melingkar

beraturan dalam

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

Ge

rak

Pa

rab

ola

da

n G

era

k M

elin

gk

ar

11

7




Alokasi Waktu

kehidupan sehari-

hari (C2)

percepatan sentri petal



kan, memahami,

menyimpulkan)




hubungan antar

variabel (kecepatan

sudut, kecepatan

linier, jari-jari, dan

percepatan sentri

petal) pada gerak

melingkar beraturan

(C2)

Pertemuan 4

Tahap stimulus (pemberian

rangsangan sudah dilakukan

di pertemuan 1)


hubungan sudut elevasi,


jatuh pada gerak parabola

untuk mengidentifikasi hal-

hal yang ingin diketahui

lebih lanjut

2. Mengumpulkan data/

informasi dengan

melakukan percobaan

3. Berdiskusi untuk mengolah

data/informasi yang telah

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

11

8




Alokasi Waktu

3.6.4 Melakukan

percobaan untuk

menyelidiki hubu-

ngan antar variabel

(kecepatan sudut,

kecepatan linier, jari-

jari, dan percepatan

sentri petal) pada

gerak melingkar

beraturan (C3).

diperoleh

4. Memverifikasi hasil

pengolahan data dengan

mengkonfirmasikannya

kepada guru

5. Membuat kesimpulan

tentang hubungan sudut

elevasi dan kecepatan awal

terhadap jarak jatuh pada

gerak parabola

6. Melakukan evaluasi

terhadap prosedur

penelitian yang dilakukan

untuk mendapatkan

prosedur yang lebih efektif

3.6.5 Menganalisis data

hasil percobaan

untuk menemuan

hubungan antar

variabel (kecepatan

sudut, kecepatan

linier, jari-jari, dan

percepatan sentri

petal) pada gerak

melingkar beraturan

(C4)


analisis hubungan

antar variabel

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

Ge

rak

Pa

rab

ola

da

n G

era

k M

elin

gk

ar

11

9




Alokasi Waktu

(kecepatan sudut,

kecepatan linier, jari-

jari, dan percepatan

sentri petal) pada

gerak melingkar

beraturan (C5).


120

Setelah saudara mempelajari subtopik gerak lurus, maka telah banyak materi

tentang gerak yang sudah saudara pahami. Hal ini sangat penting sebagai

jembatan menuju ke materi selanjutnya yaitu gerak parabola dan gerak

melingkar karena konsep-konsep dasar yang telah dipelajari seperti konsep

posisi, laju, kecepatan, dan percepatan akan digunakan pada materi

selanjutnya, namun ada penambahan konsep sebagai adaptasi dari pola

gerak atau lintasan yang dialami benda.

Selanjutnya jika dilihat dari dimensi arah gerak, gerak parabola dan gerak

melingkar ini termasuk gerak dua dimensi maksudnya benda tidak bergerak

lurus pada satu sumbu misalnya sumbu x saja, tetapi bergerak juga pada

sumbu yang lain yaitu sumbu y. Sebagai contoh, jika kita perhatikan lintasan

bola yang dilemparkan oleh seorang pemain basket menuju keranjang,

bentuknya melengkung, itu artinya jika kita urai maka akan terdapat dua

komponen yaitu komponen vertikal dan horizontal sehingga posisinya ditulis

dalam koordinat kartesius �⃗� = f(x, y). Begitu pula lintasan gerak bandul yang

diayunkan bentuknya melingkar, maka dapat posisinya dapat dinyatakan

dalam koordinat polar menjadi �⃗� = f(R, ). Oleh karena itu dalam

pembahasannya akan menerapkan konsep vektor agar besar dan arahnya

terlihat sekaligus dari simbol-simbol yang digunakan.

Dalam rangka mencapai penguasaan terhadap materi tersebut, maka

pembelajaran dibagi ke dalam empat aktivitas atau empat pertemuan, yaitu:

1) Menjelaskan konsep dan variabel-variabel pada gerak parabola serta

manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari, 2) Menganalisis hubungan antar

variabel pada gerak parabola melalui data hasil percobaan, 3) Menjelaskan

konsep dan variabel-variabel pada gerak melingkar serta manfaatnya dalam

kehidupan sehari-hari, 4) Menganalisis hubungan antar variabel pada gerak

melingkar melalui data hasil percobaan. Lebih rincinya dijelaskan sebagai

berikut.

Unit Pembelajaran


121



1) Mengidentifikasi contoh-contoh dalam kehidupan sehari-hari dan

variabel-variabel pada gerak parabola,, 2) Mengumpulkan informasi

mengenai contoh-contoh dan variabel-variabel pada gerak parabola, dan 3)

Menjelaskan konsep (posisi, sudut elevasi, kecepatan, percepatan, titik

tejauh, titik tertinggi, dan waktunya).

Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.5.1., 3.5.2., dan 4.5.1.

yang dilakukan dengan pendekatan saintifik yang meliputi aktivitas: 1)

mengamati; 2) menanya; 3) mengumpulkan informasi; 4) mengasosiasi; dan

5) mengomunikasikan.

Mengidentifikasi contoh-contoh dan variabel-variabel serta

menjelaskan konsep posisi, sudut elevasi, kecepatan, percepatan,

titik tejauh, titik tertinggi, dan waktunya



a. Mengidentifikasi contoh-contoh gerak benda yang bergerak parabola

melalui pengamatan.

b. Mengidentifikasi variabel-variabel yang terlibat dalam gerak parabola.

c. Mengumpulkan informasi tentang konsep sudut elevasi, kecepatan,

percepatan, titik tejauh, titik tertinggi, dan waktunya.

d. Mengolah informasi tentang konsep posisi, sudut elevasi, kecepatan,

percepatan, titik tejauh, titik tertinggi, dan waktunya dengan cara

membandingkan, memahami, dan menyimpulkan.

e. Mempresentasikan hasil diskusi mengenai konsep sudut elevasi,

kecepatan, percepatan, titik tejauh, titik tertinggi, dan waktunya.


122





3. Software Phet Simulation

(dapat diunduh di: https://phet.colorado.edu)

Alat dan bahan : 1. Pojector

2. Mistar

3. Busur derajat




b. Membagikan LKPD 1 kepada setiap peserta didik.



contoh gerak benda yang bergerak parabola melalui pengamatan video

contoh-contoh gerak benda seperti video pemain bola basket yang sedang

menembakan bolanya ke keranjang, atlit yang sedang melakukan loncatan

tinggi, gerakan rudal meriam, dll., yang ditayangkan guru. (Mengamati)


variabel yang terlibat dalam gerak parabola tersebut.



masalah. (Menanya)






Unit Pembelajaran


123








l. Memfasilitasi peserta didik untuk merangkum materi yang telah dipelajari

di pertemuan ini.



1) Memberikan rangsangan (stimulus) dengan mengingatkan pelajaran/

aktivitas pembelajaran di pertemuan pertama, 2) Berdiskusi tentang

hubungan sudut elevasi dan kecepatan awal terhadap jarak jatuh pada gerak

parabola, 3) Mengumpulkan data/ informasi dengan melakukan percobaan,

4) Berdiskusi untuk mengolah data/informasi yang telah diperoleh, 5)

Memverifikasi hasil pengolahan data dengan mengkonfirmasikannya kepada

guru, 6) Membuat kesimpulan tentang hubungan sudut elevasi dan

kecepatan awal terhadap jarak jatuh pada gerak parabola.


4.5.3, dan 4.5.4 yang dilakukan dengan menerapkan model pembelajaran

discovery learning.

Menganalisis besaran-besaran yang terkait pada gerak parabola

(hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi terhadap jarak

jatuh)




124

a. Menentukan permasalahan untuk menyelidiki hubungan kecepatan awal

dan sudut elevasi terhadap jarak jatuh pada gerak parabola.

b. Mengajukan hipotesis untuk menyelidiki hubungan kecepatan awal dan

sudut elevasi terhadap jarak jatuh pada gerak parabola.

c. Merangkai alat-alat yang akan digunakan untuk proses penyelidikan.

d. Membaca alat ukur dengan benar pada saat proses penyelidikan

berlangsung.

e. Mengelompokan data ke dalam tabel.

f. Mengubah data tabel ke dalam bentuk grafik.

g. Menganalisis data yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.

h. Merumuskan hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi terhadap jarak

jatuh berdasarkan hasil analisis.

i. Membuat kesimpulan hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi

terhadap jarak jatuh pada gerak parabola.




Alat dan bahan : 1. Alat gerak parabola 1 set (terlampir)

2. Mistar kayu 1 m 1 buah


4. Stopwatch 1 buah






d. Memberikan rangsangan dengan megingatkan peserta didik materi di

pertemuan pertama. (Stimulus)

Unit Pembelajaran


125

e. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan permasalahan untuk

menyelidiki hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi terhadap jarak

jatuh pada gerak parabola. (Problem statement)

f. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan hipotesis untuk

menyelidiki hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi terhadap jarak

jatuh pada gerak parabola dengan menjelaskan ulang teknik analisis

dimensional. (Problem statement)


digunakan untuk proses penyelidikan. (Data collecting)


pada saat proses penyelidikan berlangsung. (Data collecting)




j. Memfasilitasi peserta didik dalam mengelompokan data ke dalam tabel.

(Data collecting)

k. Memfasilitasi peserta didik dalam mengubah data tabel ke dalam bentuk

grafik. (Data collecting)

l. Memfasilitasi peserta didik dalam menganalisis data yang diperoleh

untuk mendapatkan makna fisis. (Data processing)

m. Merumuskan hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi terhadap jarak

jatuh pada gerak parabola berdasarkan hasil analisis. (Data processing)

n. Melakukan verifikasi hasil pengolahan dengan mengkonfimasikannya

kepada guru. (Verification)

o. Secara berkeliling mendatangi meja tiap kelompok untuk

memeriksahasil pengolahan oleh siswa. (Verification)

p. Memperbaiki hasil pengolahan mengacu pada saran-saran guru.

(Verification)

q. Membuat kesimpulan hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi

terhadap jarak jatuh pada gerak parabola. (Generalization)


126


Pada aktivitas pembelajaran 3 ini Saudara akan melakukan aktivitas yang

sama dengan aktivitas pembelajaran 1 namun materinya berbeda yaitu gerak

melingkar maka aktivitasnya adalah: 1) Mengamati contoh-contoh gerak

benda yang lintasannya berbentuk lingkaran dalam kehidupan sehari-hari, 2)

Mengidentifikasi variabel-variabel yang terlibat dalam gerak melingkar

beraturan, 3) Mengumpulkan informasi tentang besaran-besaran dalam

gerak melingkar beraturan seperti konsep: frekuensi, periode, posisi sudut,

jari-jari, kecepatan sudut, kecepatan linier, percepatan sudut, dan percepatan

sentri petal, 4) Diskusi untuk mengolah informasi (membandingkan,

memahami, menyimpulkan), 5) Mempresentasikan hasil diskusi di depan

kelas.

Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.6.1, 3.6.2, 4.6.1, dan

4.6.2 yang dilakukan dengan menerapkan pendekatan saintifik 5M

(Mengamati, Menanya, Mengumpulkan informasi, Mengasosiasi, dan

Mengkomunikasikan).

Mengidentifikasi contoh-contoh dan variabel-variabel serta

menjelaskan konsep frekuensi, periode, posisi sudut, jari-jari,

kecepatan sudut, kecepatan linier, percepatan sudut, dan

percepatan sentri petal



a. Mengidentifikasi contoh-contoh gerak benda yang bergerak melingkar

melalui pengamatan.

b. Mengidentifikasi variabel-variabel yang terlibat dalam gerak melingkar.

f. Mengumpulkan informasi tentang konsep frekuensi, periode, posisi sudut,

jari-jari, kecepatan sudut, kecepatan linier, percepatan sudut, dan

percepatan sentri petal.

Unit Pembelajaran


127

g. Mengolah informasi tentang konsep frekuensi, periode, posisi sudut, jari-

jari, kecepatan sudut, kecepatan linier, percepatan sudut, dan percepatan

sentri petal dengan cara membandingkan, memahami, dan menyimpulkan.

h. Mempresentasikan hasil diskusi mengenai konsep frekuensi, periode,

posisi sudut, jari-jari, kecepatan sudut, kecepatan linier, percepatan sudut,

dan percepatan sentri petal.





3. Software Phet Simulation

(dapat diunduh di: https://phet.colorado.edu)

Alat dan bahan : 1. Pojector

2. Mistar

3. Busur derajat







contoh gerak benda yang bergerak melingkar beraturan melalui

pengamatan video contoh-contoh gerak benda seperti video gerakan

planet mengitari matahari, gerakan permainan kincir raksasa, gerakan

permainan roller coaster, dll., yang ditayangkan guru. (Mengamati)


variabel yang terlibat dalam gerak melingkar beraturan tersebut.


128



masalah. (Menanya)













l. Memfasilitasi peserta didik untuk merangkum materi yang telah

dipelajari di pertemuan ini.



1) Memberikan rangsangan (stimulus) dengan mengingatkan

pelajaran/aktivitas pembelajaran di pertemuan ketiga, 2) Berdiskusi tentang

hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan jari-jari terhadap

percepatan sentri petal pada gerak melingkar beraturan, 3) Mengumpulkan

data/ informasi dengan melakukan percobaan, 4) Berdiskusi untuk mengolah

data/informasi yang telah diperoleh, 5) Memverifikasi hasil pengolahan data

dengan mengkonfirmasikannya kepada guru, 6) Membuat kesimpulan

tentang hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan jari-jari terhadap

percepatan sentri petal.

Unit Pembelajaran


129


4.6.3, 4.6.4, dan 4.6.5 yang dilakukan dengan menerapkan model

pembelajaran guided inquiry learning.

Menganalisis besaran-besaran yang terkait pada gerak melingkar

beraturan (hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan jari-

jari terhadap percepatan sentri petal)



a. Menentukan permasalahan untuk menyelidiki hubungan kecepatan

sudut, kecepatan linier, dan jari-jari terhadap percepatan sentri petal

pada gerak melingkar beraturan.

b. Mengajukan hipotesis untuk menyelidiki hubungan kecepatan sudut,

kecepatan linier, dan jari-jari terhadap percepatan sentripetal pada gerak

melingkar beraturan.

c. Merangkai alat-alat yang akan digunakan untuk proses penyelidikan.

d. Membaca alat ukur dengan benar pada saat proses penyelidikan

berlangsung.

e. Mengelompokan data ke dalam tabel.

f. Mengubah data tabel ke dalam bentuk grafik.

g. Menganalisis data yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.

h. Merumuskan hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan jari-jari

terhadap percepatan sentri petal berdasarkan hasil analisis.

i. Membuat kesimpulan hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan

jari-jari terhadap percepatan sentripetal pada gerak melingkar

beraturan.





130

Alat dan bahan : 1. Alat Sentripetal 1 set (terlampir)

5. Mistar kayu 1 m 1 buah


7. Stopwatch 1 buah






d. Memberikan rangsangan dengan megingatkan peserta didik materi di

pertemuan pertama. (Stimulus)

e. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan permasalahan untuk

menyelidiki hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan jari-jari

terhadap percepatan sentri petal. (Problem statement)

f. Memfasilitasi peserta didik dalam menentukan hipotesis untuk

menyelidiki hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan jari-jari

terhadap percepatan sentri petal dengan menjelaskan ulang teknik

analisis dimensional. (Problem statement)


digunakan untuk proses penyelidikan. (Data collecting)


pada saat proses penyelidikan berlangsung. (Data collecting)




j. Memfasilitasi peserta didik dalam mengelompokan data ke dalam tabel.

(Data collecting)

k. Memfasilitasi peserta didik dalam mengubah data tabel ke dalam bentuk

grafik. (Data collecting)

Unit Pembelajaran


131

l. Memfasilitasi peserta didik dalam menganalisis data yang diperoleh

untuk mendapatkan makna fisis. (Data processing)

m. Merumuskan hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan jari-jari

terhadap percepatan sentri petal pada gerak melingkar beraturan

berdasarkan hasil analisis. (Data processing)

n. Melakukan verifikasi hasil pengolahan dengan mengkonfimasikannya

kepada guru. (Verification)

o. Secara berkeliling mendatangi meja tiap kelompok untuk

memeriksahasil pengolahan oleh siswa. (Verification)

p. Memperbaiki hasil pengolahan mengacu pada saran-saran guru.

(Verification)

q. Membuat kesimpulan hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi

terhadap jarak jatuh pada gerak parabola. (Generalization)


132

B. Lembar Kerja Peserta Didik

1. LKPD 1: Besaran-Besaran

Pada Gerak Parabola

Tujuan : Mempelajari posisi, sudut elevasi, kecepatan, percepatan, titik

terjauh, dan titik tertinggi pada gerak parabola




tuliskan contoh gerak yang termasuk gerak parabola!


terlibat dalam gerak parabola!


diskusi, bagaimana representasi untuk posisi, kecepatan, dan

percepatan pada gerak parabola dengan menggunakan vektor!

Persamaan posisi (�⃗� ):

Komponen horizontal (�⃗⃗� ):

Komponen vertikal (�⃗⃗� ):

Persamaan kecepatan (�⃗⃗� ):

Persamaan kecepatan awal (𝒗𝒐⃗⃗⃗⃗ ):

Persamaan percepatan (�⃗⃗� ):

Unit Pembelajaran


133

4. Uraikan komponen sumbu x dan y dari kecepatan benda pada setiap

titik yang ditunjukkan pada gambar berikut! Lalu lengkapi komponen

lainnya seperti sudut elevasi, titik puncak, dan titik jatuh!

5. Tinjau titik tertinggi pada lintasan benda!. Jelaskan bagaimana besar

kecepatan dan komponen jarak (x) pada titik itu!

6. Gunakan informasi dari no.5 mengenai komponen kecepatan pada

arah vertikal untuk menentukan persamaan waktu tempuh mencapai

titik tertinggi!

7. Berdasarkan persamaan posisi di No.3, tinjaulah komponen posisi y

untuk menemukan persamaan titik tertinggi (ymak) dengan

mensubstitusikan persamaan waktu di No.6 ke komponen posisi y!

8. Tinjau titik terjauh (titik jatuh) pada lintasan benda!. Jelaskan

bagaimana besar kecepatan dan komponen posisi (y) pada titik itu!

x(m)

y(m)

𝑣𝑖⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗

𝑣𝑖⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗

𝑣𝑖⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗

𝑣𝑜⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗


134

9. Berdasarkan informasi yang diperoleh di No.8, gunakan persamaan

komponen posisi y untuk menentukan persamaan waktu tempuh

mencapai titik terjauh (lama benda di udara)!

10. Berdasarkan persamaan posisi di No.3, tinjaulah komponen posisi x

untuk menemukan persamaan titik terjauh (xmak) dengan

mensubstitusikan persamaan waktu di No.9 (lama benda di udara) ke

komponen posisi x!

11. Setelah saudara memahami persamaan dan ciri-ciri gerak parabola,

selanjutnya lakukan pendalaman dengan menjawab soal-soal berikut

ini!

11.1 Suatu benda yang bergerak parabola, pola lintasannya

mengikuti persamaan: �⃗� = (15√3𝑡)𝑖̂ + (15𝑡 − 5𝑡2)𝑗̂ dimana t

dalam sekon dan r dalam meter, maka tentukan: a) waktu

mencapai puncak, b) waktu mencapai titik terjauh, c) tinggi

maksimum, d) jarak titik terjauh, e) kecepatan soal, f) sudut

elevasi?

Unit Pembelajaran


135

11.2 Sebuah pesawat terbang yang sedang melaju horizontal 200

m/s menjatuhkan bom pada ketinggian 100 m, dimanakah

letak jatuhnya bom tersebut?

11.3 Seorang pemain bola

baske akan memasukkan

bola ke keranjang seperti

gambar. Agar bola dapat

tepat masuk ke dalam

keranjang, berapakah

kecepatan tembak (vo)

seharusnya?

11.4 Seseorang melempar bola dari atas gedung dengan kecepatan

30 m/s dan sudut elevasi 30o seperti gambar. Hitunglah jarak

jatuhnya bola dari kaki gedung! (Sin 30o = 1/2 , cos 30o = 1/23)


136

12. Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan kesimpulan dari pembelajaran

hari ini yaitu: a) persamaan: posisi, kecepatan, kecepatan awal,

percepatan, ymax, xmax, tym, dan txm. b). Ciri titik tertinggi , c) Ciri titik

terjauh?

Unit Pembelajaran


137

2. LKPD 2: Percobaan Gerak Parabola

Tujuan : Mempelajari hubungan kecepatan awal dan sudut elevasi

terhadap jarak titik terjauh







3. Susunlah alat-alat seperti gambar berikut!

Keterangan:

1, 2, 3 = benda

4 = jalur luncur (paralon)

5 = penyangga

6 = pengatur sudut

7 = busur derajat

8 = jalur loncat

4. Lakukan langkah-langkah berikut:

1. Atur kemiringan jalur loncat

2. Tentukan ketinggian tempat awal benda akan meluncur (h)

3. Lepaskan benda, lalu setelah jatuh ke tanah/lantai, tandai tempat

jatuhnya

4. Lakukan sebanyak 7 kali dengan massa yang sama, ketinggian

sama, namun sudut loncat berbeda-beda (20o, 30o, 40o, 50o, 60o,

70o, dan 80o), lalu catat ke dalam tabel berikut!

h vo

x

1

2

3

4

5 6 7

8


138

m = ……… kg, vo = (2gh) = ……. m/s

No Xmax (m)

1 2 3 4 5 6 7

5. Lakukan sebanyak 7 kali dengan massa yang sama, sudut loncat

sama, namun ketinggian berbeda-beda, lalu catat ke dalam tabel

berikut!

m = ……… kg, = ……… o

No h(m) vo(m/s) Xmax

(m) 1 2 3 4 5 6 7

6. Lakukan sebanyak 7 kali dengan massa yang berbeda-beda,

namun sudut loncat dan ketinggian awal benda sama, lalu catat ke

dalam tabel berikut! (bagian ini bersifat tambahan, dilakukan

jika memungkinkan)

h = ……… m, = ……… o

No m(kg) Xmax (m) 1 2 3 4 5 6 7

xm(m)

vo(m/s)

xm(m

)

m(kg)

xm(m)

Unit Pembelajaran


139

5. Analisislah grafik yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.


Bagaimana kecenderungan grafiknya? Linier atau melengkung? Jika grafik yang dihasilkan melengkung, lalu buat grafik baru dengan mengubah sumbu horizontalnya (absis) menjadi kuadrat. Jika hasilnya grafik lurus miring, maka pangkat dari variabel bebasnya adalah 2. Perhatikan contoh berikut!

- Analisis grafik 1: Grafik berbentuk lengkung, artinya A = cBn - Diubah jadi grafik 2: linier, maka Tan = c = A/B2 → A = cB2 - Maka dapat dimaknai bahwa “variabel A sebanding dengan

kuadrat B”, tapi jika dari awal grafiknya lurus maka bisa dimaknai variebel A sebanding dengan B”.

Hasil analisis:

6. Rumuskan hubungan jarak, waktu, kecepatan, dan percepatan


7. Buatlah kesimpulan hubungan jarak, waktu, dan kelajuan pada


A

A1

A2

B12 B2 B22

A

A1

A2

B1 B2 B

A = cBn


140

3. LKPD 3: Besaran-Besaran

Pada Gerak Melingkar Beraturan

Tujuan : Mempelajari frekuensi, periode, posisi sudut, jari-jari, kecepatan

sudut, kecepatan linier, percepatan sudut, percepatan tangensial

dan percepatan sentripetal




tuliskan contoh gerak yang termasuk gerak melingkar beraturan!


terlibat dalam gerak melingkar!


diskusi, apa yang dimaksud dengan: frekuensi, periode, posisi sudut,

kecepatan sudut, kecepatan linier, jari-jari, percepatan sudut,

percepatan tangensial, dan percepatan sentripetal pada gerak

melingkar!

Frekuensi (𝑓):

Periode (T):

Posisi Sudut (𝜃 ):

Kecepatan sudut (�⃗⃗� ):

Kecepatan linier (𝑣 ):

Jari-jari (R):

Unit Pembelajaran


141

Percepatan sudut (𝛼 ):

Percepatan tangensial (𝑎𝑇⃗⃗ ⃗⃗ ):

Percepatan sentripetal (𝑎𝑠⃗⃗ ⃗):

4. Tinjaulah suatu benda yang sedang bergerak melingkar seperti

gambar berikut! a) Lukislah arah kecepatan linier (𝑣 ) dan jari-jari (R)

di setiap titik tersebut! b) Lalu jelaskan bagaimana keadaan arah v

pada setiap titik itu? c) Kemanakah arah kecepatan sudutnya (�⃗⃗� )? d)

Bagaimana hubungan antara kecepatan linier dengan kecepatan

sudut?

5. Tinjaulah suatu keadaan benda yang sedang bergerak melingkar

seperti gambar berikut! Lukislah arah percepatan tangensial (𝑎𝑇⃗⃗ ⃗⃗ ),

arah percepatan sentipetal (𝑎𝑠⃗⃗ ⃗), arah percepatan sudut (𝛼 ) dan jari-

jari (R) di titik tersebut! Lalu jelaskan apa penyebab timbulnya

percepatan tangensial, percepatan sentripetal, dan percepatan sudut?

6. Jelaskan kembali apa ciri utama dari gerak melingkar beraturan?


142

7. Telaahlah lebih dalam, jika benda bergerak melingkar beraturan,

bagaimana sifat dari: a) kecepatan linier, b) kecepatan sudut, c)

percepatan sudut, d) percepatan tangensial, dan e) percepatan

sentripetal?

8. Setelah saudara memahami ciri-ciri gerak melingkar beraturan,

selanjutnya lakukan pendalaman dengan menjawab soal-soal berikut

ini!

8.1 Sebuah partikel berputar dengan dua putaran tiap sekon secara

tetap dalam lintasan melingkar berjari-jari 2 m. Tentukan: a)

frekuensinya, b) periodenya, c) kecepatan sudut, d) kecepatan

linier, dan e) percepatan sentripetal?

8.2 Indikator putaran mesin sebuah sepeda motor menunjukkan

angka 1200 rpm. Hal ini berarti, kecepatan sudut putaran

mesin tersebut adalah …

8.3 Sebuah benda melakukan gerak rotasi dengan persamaan

posisi sudut = 5t + 2 rad. Tentukan: a) kecepatan sudut

benda pada detik kelima, b) perpindahan sudut dari t = 1 s

sampai t = 3 s?

Unit Pembelajaran


143

8.4 Perhatikan susunan sistem roda berikut!

Perbandingan jari-jari roda A, B, C, D, dan E adalah 4 : 5 : 2 : 3 :

4 dan A = 12 rad/s. tentukanlah : (a) kecepatan sudut dan

kecepatan linier roda-roda lainnya, (b) jika roda A berputar

searah jarum jam, tentukanlah arah putaran roda lainnya !

9. Setelah saudara mempelajari secara mendalam materi gerak

melingkar beraturan, selanjutnya buatlah kesimpulan atas apa yang

telah dipelajari tersebut!

A

B C D E


144

4. LKPD 4: Percobaan

Gerak Melingkar Beraturan

Tujuan : Mempelajari hubungan kecepatan sudut, kecepatan linier, dan

jari-jari terhadap percepatan sentripetal







3. Susunlah alat-alat seperti gambar berikut!

Keterangan:

1= beban bandul

2 = Tali

3 = batang berongga sebagai

pegangan

4 = beban gantung

4. Lakukan langkah-langkah berikut:

a. Tentukan massa beban (M = 50 g) dan massa bandul (mp = 20 g)

b. Putar alat sentripetal perlahan-lahan makin lama makin kencang

hingga putarannya stabil dan massa M setimbang dengan massa

mp, pada saat itu mulailah menghitung 10 putaran dan mencatat

waktu dan panjang jari-jarinya. (ingat: massa M jangan sampai

menyentuh apalagi tertahan pegangan)

c. Hitung periodenya (T), , dan v untuk 10 putaram tadi

d. Ulangi kegiatan b dan c dengan M yang sama sebanyak 3 kali

1

M

mp

r

2

3

4

Unit Pembelajaran


145

e. Ulangi kegiatan b dan c dengan mengganti M sampai 4 kali (100 g,

150 g, 200 g, dan 250 g) sehingga total pengamatan sebanyak 15

kali

f. Catat nilai-nilai yang telah diukur ke dalam tabel berikut!

mp = 20 g = 0,02 kg

No T(s)

T rerata

(s)

(rad/s) r(m)

v

(m/s)

M

(kg)

F = Mg

(N)

a = F/M

(m/s2)

1 0,05 2 0,1 3 0,15 4

0,2 5 0,25

g. Berdasarkan data pada tabel, buatlah grafik untuk a-r dan a-v!

h. Analisislah grafik yang diperoleh untuk mendapatkan makna fisis.


Bagaimana kecenderungan grafiknya? Linier atau melengkung? Jika grafik yang dihasilkan melengkung, lalu buat grafik baru dengan mengubah sumbu horizontalnya (absis) menjadi kuadrat. Jika hasilnya grafik lurus miring, maka pangkat dari variabel bebasnya adalah 2. Perhatikan contoh berikut!

- Analisis grafik 1: Grafik berbentuk lengkung, artinya A = cBn

A

A1

A2

B12 B2 B22

A

A1

A2

B1 B2 B

A = cBn

r(m)

as(m/s2)

v(m/s)

as(m/s2)


146

- Diubah jadi grafik 2: linier, maka Tan = c = A/B2 → A = cB2 - Maka dapat dimaknai bahwa “variabel A sebanding dengan

kuadrat B”, tapi jika dari awal grafiknya lurus maka bisa dimaknai variebel A sebanding dengan B”.

Hasil analisis:

5. Rumuskan hubungan jari-jari dan kecepatan linier terhadap

percepatan sentripetal pada gerak melingkar beraturan


6. Buatlah kesimpulan hubungan jari-jari dan kecepatan linier

terhadap percepatan sentripetal pada gerak melingkar beraturan

7. Lakukan evaluasi terhadap langkah-langkah penyelidikan yang telah

dilakukan, tulis kelemahan yang Saudara temukan, kemudian

usulkan gagasan untuk memperbaikinya ke depan agar prosedur

yang dilakukan lebih efektif!

Unit Pembelajaran


147

C. Bahan Bacaan

1. Gerak Parabola

▪ Posisi, Kecepatan, dan Percepatan

Perhatikan lintasan bola pada permainan bola basket, lintasan orang yang

lompat tinggi, dan lintasan peluru kendali bentuknya parabola seperti

gambar berikut.

Gambar 6. Gambar lintasan parabola

▪ Vektor Posisi

Lintasan berbentuk parabola disebabkan

karena perpaduan dua macam gerak yaitu

gerak lurus beraturan (GLB) pada arah

horizontal dan gerak lurus berubah

beraturan (GLBB) pada arah vertikal, sehingg

persamaan posisinya dituliskan:

�⃗� = 𝑥𝑖̂ + 𝑦𝑗̂

𝑥 = 𝑣𝑜𝑐𝑜𝑠𝜃. 𝑡 ; 𝑦 = 𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃. 𝑡 − 1

2𝑔𝑡2

�⃗� = (𝒗𝒐𝒄𝒐𝒔𝜽. 𝒕)�̂� + (𝒗𝒐𝒔𝒊𝒏𝜽. 𝒕 −𝟏

𝟐𝒈𝒕𝟐) 𝒋̂ (1)

Dimana:

�⃗� = vektor posisi (m), x = komponen jarak horizontal (m), y = komponen jarak

vertikal (m), t = waktu tempuh benda (s), = sudut elevasi, g = percepatan

gravitasi (m/s2)

Gambar 7. Seorang atlit lompat tinggi sedang

melewati batas Ia melompat secara dengan

lintasan parabola. (Ensikolodeia Umum untuk

pelajar Jilid 1, Ihtiar Baru van Hoeve 2005)


148

▪ Vektor Kecepatan

Seperti halnya posisi, kecepatan benda pun yang

bergerak parabola akan selalu memiliki dua

komponen yaitu vx dan vy, lebih jelasnya sebagai

berikut:

�⃗⃗� = (𝒗𝒐𝒄𝒐𝒔𝜽)�̂� + (𝒗𝒐𝒔𝒊𝒏𝜽 − 𝒈𝒕)𝒋 ̂ (2)

Dimana:

�⃗⃗� = vektor kecepatan (m/s),

𝑣𝑜 = kecepatan awal (m/s),

Vektor kecepatan awal

Diperoleh ketika nilai t = 0, maka:

𝒗𝒐⃗⃗⃗⃗ = (𝒗𝒐𝒄𝒐𝒔𝜽)�̂� + (𝒗𝒐𝒔𝒊𝒏𝜽)𝒋̂ (3)

Adapun besar nilai kecepatan awal adalah,

|𝒗𝒐| = √(𝒗𝒐𝒄𝒐𝒔𝜽)𝟐 + (𝒗𝒐𝒔𝒊𝒏𝜽)𝟐 (4)

▪ Vektor Percepatan

Percepatan diturunkan dari persamaan

kecepatan, yaitu:

Dimana:

�⃗⃗� = vektor percepatan (m/s2),

g= percepatan gravitasi (m/s2),

vo

vt

vx

vy

vox

voy

Gambar 8. Ilustrasi kecepatan awal dan

kecepatan akhir Kecepatan selalu mempunyai dua komponen yaitu vx dan vy begitu pula untuk kecepatan

awal, contoh: kecepatan sutau gerak parabola

memenuhi v = 10i + (103-10t)j m/s, maka kecepatan

awalnya: vo = (vocos)i + (vosin)j vo = 10i + 103j m/s

Percepatan bernilai negatif artinya arah percepatan berlawanan dengan arah gerak benda saat pertama kali bergerka, benda bergerak ke atas sementara percepatan ke bawah

(5)

Unit Pembelajaran


149

▪ Titik Tertinggi (ymax)

Pada saat benda mencapat titik tertinggi,

komponen kecepatan vertikalnya nol (vy = 0)

tetapi komponen kecepatan horizontalnya

tidak nol (vx 0) , maka:

vy = vo Sin - gt = 0 → t = vo Sin/g

𝒕𝒚𝒎 =𝒗𝒐𝑺𝒊𝒏𝜽

𝒈 (6)

Jika persamaan tym ini disubstitusikan ke

komponen jarak vertikal, maka:

𝑦𝑚 = 𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃 (𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃

𝑔) −

1

2𝑔 (

𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃

𝑔)2

=𝑣𝑜

2𝑠𝑖𝑛2𝜃

𝑔−

1

2

𝑣𝑜2𝑠𝑖𝑛2𝜃

𝑔

𝒚𝒎 =𝒗𝒐

𝟐𝒔𝒊𝒏𝟐𝜽

𝟐𝒈

▪ Titik Terjauh (xmax)

Pada saat benda mencapat titik terjauh,

komponen jarak vertikalnya nol (y = 0),

maka:

𝑦 = 𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃. 𝑡 −1

2𝑔𝑡2 = 0 → 𝑡 =

2𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃

𝑔

𝒕𝒙𝒎 =𝟐𝒗𝒐𝒔𝒊𝒏𝜽

𝒈 (8)

Jika persamaan txm ini disubstitusikan ke

komponen jarak horizontal, maka:

𝑥 = 𝑣𝑜𝑐𝑜𝑠𝜃. 𝑡 = 𝑣𝑜𝑐𝑜𝑠𝜃 (2𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃

𝑔)

=2𝑣𝑜

2𝑠𝑖𝑛𝜃. 𝑐𝑜𝑠𝜃

𝑔

𝒙𝒎 =𝒗𝒐

𝟐𝒔𝒊𝒏𝟐𝜽

𝒈 (9)

Ilustasi Kasus

Dari titik A di tanah, sebuah bola dilemparkan dengan kecepatan awal 20 m/s dan sudut elevasi 37° (sin 37° = 0,6). Jika g = 10 m/s2, hitunglah: a) waktu untuk mencapai titik tertinggi, dan b) jarak titik tertinggi?

Solusi:

a) tym = vosin/g = 20.0,6/10 = 1,2 s

b) ym = vo2sin2/2g = 202.0,62/20 = 7,2 m

(7)

Ilustrasi Kasus

Suatu benda yang sedang bergerak parabola memiliki persamaan:

r = (30t)i + (40t – 5t2)j meter

Tentukan: a) waktu untuk mencapai titik terjauh, b) jarak terjauh yang dialami benda, c) sudut elevasi, dan d) kecepatan awal benda?

Solusi:

a) txm = 2vo sin/g = 2.40/10 = 8 s b) xm = 30.(8) = 240 m, atau

xm = 2(vosin)( vocos)/g = 2.40.30/10 = 240 m

c) Tan = vosin/vocos = 40/30

= 530

d) |vo| = [(vosin)2 + (vocos)2]1/2 = [402 + 302]1/2 = 50 m/s


150

▪ Sudut Elevasi

Jika sudut elevasi tidak diberikan secara eksplisit

misalnya ditampilkan dalam persamaan vektor,

maka dengan mudah bisa dicari tahu, yaitu:

𝑇𝑎𝑛𝜃 =𝑣𝑜𝑠𝑖𝑛𝜃

𝑣𝑜𝑐𝑜𝑠𝜃

𝜽 = 𝑻𝒂𝒏−𝟏𝒗𝒐𝒔𝒊𝒏𝜽

𝒗𝒐𝒄𝒐𝒔𝜽 (10)

2. Gerak Melingkar Beraturan

Gerak melingkar beraturan adalah gerak yang

lintasannya berbentuk lingkaran dengan laju

konstan dan arah kecepatan tegak lurus terhadap

arah percepatan. Arah kecepatan terus berubah

sementara benda bergerak dalam lingkaran

tersebut, tampak seperti pada Gambar 10. Oleh

karena percepatan didefinisikan sebagai besar

perubahan kecepatan, perubahan arah kecepatan

menyebabkan percepatan sebagaimana juga

perubahan besar kecepatan.

▪ Besaran-Besaran dalam Gerak melingkar

1. Frekuensi dan Periode

Sebuah benda yang bergerak melingkar baik

gerak melingkar beraturan ataupun yang tidak

beraturan, geraknya akan selalu berulang pada

suatu saat tertentu. Banyaknya putaran setiap

waktu disebut frekuensi (f) sedangkan lama

waktu untuk melakukan satu putaran disebut

periode (T).

Gambar 9. Sudut elevasi dari gerak parabola

Gambar 10. Ilustrasi gerak melingkar beraturan

𝒇 =𝒏

𝒕 ; 𝑻 =

𝒕

𝒏

𝒇 =𝟏

𝑻 (11)

Dimana: n = banyaknya

putaran dan t = lama waktu putaran berlangsung (sekon)

v

v

v v

r

r

r r

Unit Pembelajaran


151

2. Posisi Partikel, Posisi Sudut, Jari-jari, dan Panjang Lintasan

Jari-jari (r) adalah jarak titik partikel

terhadap pusat lingkaran atau pusat rotasi

yang besarnya tetap. Posisi partikel yang

sedang bergerak melingkar dapat dinyatakan

dengan koordinat polar yaitu representasi

antara jari-jari dan sudut sebagai berikut:

�⃗� = f(r, ) (12)

Dimana: �⃗� = posisi partikel yang sedang

melakukan gerak melingkar (meter, radian), r =

jari-jari yaitu jarak titik partikel terhadap pusat

lingkaran (meter), dan = sudut yang ditempuh

partikel saat itu (radian).

Posisi partikel juga dapat dinyatakan dengan

fungsi sudut terhadap waktu disebut Posisi

sudut, yaitu:

(t) = t (13)

Dimana: (t) = besar sudut tempuh benda (rad),

= nilai kecepatan sudut (rad/s), dan t = waktu

tempuh benda (s).

Panjang lintasan benda yang bergerak

melingkar dapat ditentukan dengan

mengalikan besar sudut tempuh () dengan

jari-jari lingkaran, yaitu:

S = r (13)

Dimana: S = panjang lintasan benda (m), =

sudut tempuh benda (rad), dan r = jari-jari

lingkaran (m).

Gambar 11. Posisi partikel dalam koordinat polar.

1 rad = 180o 1 rad = 180o/3,14 = 57,32o 30o = 30/57,32 = 0,52 rad

v

v

30o

r = 20 cm

r

�⃗� = (0,2 𝑚; 0,52 𝑟𝑎𝑑)

Gambar 12. Grafik -t pada gerak melingkar beraturan

t1 t2

2

1

P

Q

(rad)

t(s)

t


152

3. Kecepatan

Kecepatan yang dialami partikel dalam gerak

melingkar terdiri atas dua macam yaitu

kecepatan sudut (�⃗⃗⃗� ) dan kecepatan linier (�⃗⃗� ).

Kecepatan sudut dan kecepatan linier memiliki

hubungan:

�⃗⃗� = �⃗⃗⃗� 𝑟 → �⃗⃗⃗� =�⃗⃗�

𝑟 (13)

Dimana: �⃗⃗⃗� = Kecepatan sudut (rad/s), �⃗⃗� = kecepatan

linier (m/s), dan r = jari-jari lingkaran (m).

Kecepatan sudut rata-rata (�̅�) diperoleh dari

selisih posisi sudut dibagi selisih waktunya, yaitu:

�̅� =𝜽𝟐 − 𝜽𝟏

𝒕𝟐 − 𝒕𝟏 (14)

Dimana: 1 = Posisi sudut awal (rad), s = Posisi sudut

akhir (rad), t1 = waktu saat benda di posisi awal (s),

dan t2 = waktu saat benda di posisi akhir (s)

Kecepatan sudut sesaat (�⃗⃗⃗� ) diperoleh dari

turunan posisi sudut terhadap waktu, yaitu:

�⃗⃗⃗� =𝒅�⃗⃗�

𝒅𝒕 (14)

Dalam gerak melingkar beraturan kecepatan

sudut benda tetap (nilai dan arahnya tetap) maka

baik kecepataan sesaat maupun rata-ratanya

akan bernilai sama. Sedangkan untuk kecepatan

linier nilainya tetap tetapi arahnya selalu

berubah. Kecepatan sudut ini sering disebut juga

frekuensi sudut karena dapat diperoleh dari

frekuensi, yaitu:

Gambar 13. Hubungan kecepatan sudut dan

kecepatan linier

v

v

r

r

Sebuah benda dengan jari-jari 20 cm berotasi dengan kecepatan sudut tetap 30 rpm. Tentukan: a) besar yang ditempuh selama 10 s dan b) panjang lintasan liniernya?

Solusi:

= 30 rpm = 30.2 rad/60 s = rad/s a) = t = ( rad/s)(10 s) = 10 rad = 31,4 rad b) S = r = (31,4 rad)(0,2m) = 6,28 m

Ilustrasi Kasus

Sebuah benda bergerak me-lingkar beraturan dengan jari-jari 3 m. Dalam waktu 5 sekon, benda tersebut mam-pu menempuh 20 putaran. Tentukan: a) T, b) f, c) , d) v!

Solusi: a) T = 5/20 = 1/4 s b) f = 1/T = 4 Hz c) = 2f = 8 rad/s d) v = r = 24 m/s

Ilustrasi Kasus

Unit Pembelajaran


153

aT

r

as

Gambar 14. Percepatan-percepatan yang terjadi pada

gerak melingkar

Gambar 15. Percepatan sentripetal dan tangensial menghasilkan percepatan

total

𝝎 = 𝟐𝝅𝒇 =𝟐𝝅

𝑻 (15)

Dimana: = nilai frekuensi sudut (rad/s), f =

frekuensi (Hz), T = periode (s), = 3,14 radian

4. Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan

setiap selang waktu. Untuk melihat apakah

ada percepatan dalam gerak melingkar

khususnya gerak melingkar beraturan, mari

kita lihat vektor kecepatan sudut dan vektor

kecepatan liniernya. Vektor kecepatan sudut

(�⃗⃗⃗� ) memiliki dua komponen yaitu nilai dan

arah. Perubahan nilai �⃗⃗� akan menimbulkan

percepatan sudut (�⃗⃗� ) dan dalam hal ini

tidak ada perubahan arah �⃗⃗� karena benda

tentunya hanya berputar ke satu arah saja

tidak bulak balik secara cepat dan terus

menerus). Begitu pula vektor kecepatan

linier (�⃗⃗� ) mempunyai dua komponen yaitu

nilai dan arah. Perubahan nilai �⃗⃗� akan

menimbulkan percepatan tangensial (𝒂𝑻⃗⃗ ⃗⃗ )

dan perubahan arah �⃗⃗� akan menimbulkan

percepatan sentripetal (𝒂𝒔⃗⃗⃗⃗ ).

Gambar 14 mengilustrasikan arah percepa-

tan sudut, perepatan tangensial, dan

percepatan sentripetal dengan kecepatan

yang berubah-ubah dan gambar 15

menunjukkan resultan percepatan

(pertepatan total) pada benda yang bergerak

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 20 cm dan posisi sudutnya mengikuti persa-maan: = 6t + 2 radian. Ten-tukan besar percepatan sentripetalnya?

Solusi: = d/dt = 6 rad/s as = 2r = 62.0,2 = 7,2 m/s2

Ilustrasi Kasus

aT

as

atot


154

Gambar 16. Variasi sistem hubungan roda-roda

sistem langsung (a), (b) dan sistem tidak langsung (c)

melingkar karena aT dan as terjadi pada titik

yang sama pada benda.

Bagaimana dengan gerak melingkar

beraturan? Nah, dengan mudah bisa

diidentifikasi dari penjelasan di atas. Jika

nilai v tetap maka nilai juga tetap maka

tidak ada aT dan , tetapi karena arah v

berubah maka ada as dengan arah selalu

menuju pusat rotasi dan besarnya adalah:

𝒂𝒔⃗⃗⃗⃗ =𝒗𝟐

𝒓= 𝝎𝟐𝒓 (16)

Dimana: 𝑎𝑠⃗⃗⃗⃗ = percepatan sentripetal (m/s2), v =

kecepatan linier (m/s), = kecepatan sudut

(rad/s), dan r = jari-jari lingkaran (m).

▪ Hubungan Roda-Roda

Gerak melingkar dapat dipindahkan dari sebuah

benda berbentuk lingkaran ke benda lain yang

juga berbentuk lingkaran, misalnya antara gir

dengan roda pada sepeda. Hubungan roda-roda

pada gerak melingkar dapat berupa sistem

langsung yaitu dengan memakai roda-roda gigi

atau roda-roda gesek (gambar 16(a) dan 16(b)),

hubungan kedua roda:

𝝎𝟏 = 𝝎𝟐 (17)

Hubung roda-roda untuk sistem tak langsung

(gambar 16(c) adalah:

𝒗𝟏 = 𝒗𝟐 → 1 r1 = 2 r2 (18)

Dimana: v1 = kecepatan linier roda 1 (m/s), v2 = kecepatan linier roda 2 (m/s), 1 =

kecepatan sudut roda 1 (rad/s), 1 = kecepatan sudut roda 2 (rad/s), dan r1 = jari-

jari roda 1, dan r2 = jari-jari roda 2 (m).

Sebuah elektron pada atom hidrogen bergerak pada sua-tu lintasan melingkar dengan jari-jari 0,45 Å. Elektron

mengalami gaya tarik ke pusat lintasan sebesar 2.10-7 N. Berapakah kelajuan elek-tron tersebut, jika massa elektron 9.10-31 kg?

Solusi: Fs = m.as = 2.10-7 N 9.10-31(v2/r ) = 2.10-7 N 9.10-31(v2/0,45.10-10)=2.10-7N v2 = 0,1.1014 (m/s)2 v = 3,2.106 m/s

Ilustrasi Kasus

•

(a)

I II

(b)

(c)

Unit Pembelajaran


155

PENGEMBANGAN PENILAIAN

A. Pembahasan Soal-Soal UN

Topik gerak lurus merupakan topik yang muncul pada soal UN setiap tahun.

Berdasarkan hasil analisis PAMER UN, topik ini termasuk yang kurang

berhasil dijawab oleh peserta didik di lingkup nasional. Berikut ini

pembahasan soal-soal untuk topik tersebut yang muncul di tiga tahun

terakhir.

1. Contoh Soal UN Gerak Parabola


▪ Bola 1 digerakkan dari tepi meja sedangkan bola 2 digerakkan di lantai

dan keduanya digerakkan dengan kecepatan mendatar konstan tanpa

gesekan. Agar bola 1 dan bola 2 sampai di titik C pada waktu yang sama,

maka dari pernyataan-pernyataan berikut:

(1) Kedua bola digerakkan secara bersamaan.

(2) Gaya gravitasi yang bekerja pada kedua benda nol.

(3) Besarnya kecepatan horizontal kedua bola sama.

(4) Panjang lintasan A-C sama dengan B-C.

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (3) dan (4)


156

Jawab:

Agar kedua bola yang letaknya sejajar secara vertikal bertemu di suatu

titik di lantai, maka kedua bola harus bergerak bersamaan dengan

kecepatan awal yang sama [B]


▪ Sebuah pesawat yang sedang terbang mendatar dengan laju 300 m/s

pada ketinggia 0 meter menjatuhkan bom (g = 10 m/s2). Bom tersebut

tepat mencapai sasaran pada jarak mendatar adalah …

A. 800 meter

B. 1000 meter

C. 1200 meter

D. 1400 meter

E. 1600 meter

Jawab: D

y = (1/2)gt2 → 80 = (1/2)10t2 → t = 4 s

x = vo.t = (300 m/s)(4 s) = 1200 m


▪

Sebuah bola dilempar dengan sudut elevasi 30o menempuh lintasan

parabola seperti terlihat pada gambar. Percepatan gravitasi 10 m.s-2,

maka perbandingan kecepatan di titik A, B, dan C adalah …

A. √25 : √28 : √31

B. √25 : √40 : √45

C. √27 : √28 : √31

D. √28 : √27 : √31

80 m

x

v

Unit Pembelajaran


157

E. √31 : √28 : √27

Jawab:E

v(1) = (60.cos300)i + (60.sin300 – 10.1)j = 303i + 20j

|v(1)| = [(303)2 + 202]1/2 = 1031 m/s

v(2) = (60.cos300)i + (60.sin300 – 10.2)j = 303i + 10j

|v(2)| = [(303)2 + 102]1/2 = 1028 m/s

v(3) = (60.cos300)i + (60.sin300 – 10.3)j = 303i + 0

|v(3)| = 303 m/s

Maka perbandingan vA : vB : vC = 1031 : 1028 : 303

= 31 : 28 : 27

▪ Soal-soal Buatan Sendiri

▪ Sebuah objek yang mengalami gerak parabola poalnya mengikuti

persamaan r = (18t)i + (24t – 5t2)j dimana r dalam meter dan t dalam

sekon. Tentukan:

a. Titik tertinggi (hmax)?

b. Titik terjauh jatuh (xmax)?

c. Kecepatan awal benda (v0)?

d. Sudut elevasi ()?

Jawab:

a. tym = vosin/g = 24/10 = 2,4 sekon

ym = 24t – 5t2 = 24(2,4) – 5(2,4)2 = 28,8 m

b. txm = 2vosin/g = 2.(2,4) = 4,8 sekon

xm = 18(4,8) = 38,4 m

c. |vo|= [182 + 242]1/2 = 30 m/s

d. = Tan-1(24/18) = 53o

▪ Seorang pemain basket melemparkan

bola pada jaring dengan sudut elevasi

450 pada jarak 8 m seperti terlihat pada

gambar. Tentukan kecepatan awal

pelemparan jika bola tersebut

diasumsikan tepat masuk pada jaring!

8 m

1,7m

4,7m


158

Jawab:

y = vo sin450 t – (1/2)10t2 → 3,0 = vo (1/2)2 t – (1/2)10t2

3,0 = vo (1/2)2 t – 5t2 ….. (1)

x = vo cos45o t → 8,0 = vo (1/2)2 t …. (2)

Selanjutnya (2) ke (1)

3,0 = 8,0 – 5t2 → 5t2 = 5,0 → t = 1 sekon …. (3)

Maka (3) ke (2)

8,0 = vo (1/2)2 .1 → vo = 16/2 = 82 m/s

▪ Suatu benda dilemparkan dari ketinggian

20 m miring ke atas dengan sudut elevasi

30o dari atas sebuah gedung seperti

diilustrasikan pada gambar. Hitunglah

jarak horizontal tempat jatuhnya benda

dari kaki gedung!

Jawab:

y = yo + vo(sin)t – (1/2)gt2

0 = 20 + 30.0,5t – 5t2 → 0 = 5t2 – 15t – 20

0 = t2 – 3t – 4 → 0 = (t - 4 )(t + 1)

t1 = 4 sekon atau t2 = -1 sekon

Maka yang digunakan adalah nilai t positif yaitu 4 sekon

Sehingga,

x = vo(cos)t = 30.0,53.4 = 603 meter

2. Contoh Soal UN Gerak Melingkar


▪ Dua buah roda A dan B dengan jumlah geriginya berturut-turut 20 dan

50 diletakkan bersinggungan sehingga masing-masing roda gigi

berpasangan. Jika roda A berputar 50 kali dalam satu sekon, kecepatan

anguler roda B adalah …

A. 100 rad/s

B. 100 rad/s

C. 50 rad/s

30 m/s

300

xm

20 m

Unit Pembelajaran


159

D. 50 rad/s

E. 40 rad/s

Jawab:

Roda saling bersinggungan, a = b

2(50) = b = 100 rad/s [A]


▪ Perhatikan gambar berikut!

Jari-jari roda A = 30 cm, roda B = 40 cm, roda C = 25 cm, dan roda D = 50

cm. Roda B berputar dengan kecepatan anguler 50 rad/s. Kecepatan

anguler roda D adalah …

A. 80 rad/s

B. 60 rad/s

C. 50 rad/s

D. 40 rad/s

E. 30 rad/s

Jawab:

Hubungan roda A dan B: a = b → a = 50 rad/s

Hubungan rada A dan C: va = vc → a ra = c rc → 50.30 = c 25

c = 60 rad/s

Hubungan roda C dan D: c = d → 60 rad/s = d [B]

▪ Soal UN Tahun 2016 (Paket A)

▪ Tiga buah roda dihubungkan seperti gambar!

Jika roda A diputar dengan kelajuan linier 4 m.s-1, maka perbandingan

kecepatan sudut antara roda B dengan roda C adalah …

A. 1 : 3

B. 3 : 2

C. 3 : 4

D. 4 : 1

E. 4 : 3

A

B

C

D

A B

C

20 cm 80 cm

60 cm


160

Jawab:

Hubungan roda A dan C: a = c

va/ra = c → 4/20 = c = 1/5 rad/s

Hubungan roda A dan B: va = vb

a ra = b rb → c 20 = b 60

c 20 = b 60

b /c = 20/60 = 1/3 [A]

▪ Soal UN Tahun 2016 (Paket B)

▪ Tiga buah roda dihubungkan seperti gambar di bawah. Roda A dan B

seporos. Sedangkan roda B dan roda C dihubungkan dengan sabuk. Jika

RA = 2 cm, RB = 4 cm, dan RC = 20 cm maka perbandingan kecepatan

sudut roda B dan C adalah …

A. 1 : 5

B. 2 : 1

C. 2 : 5

D. 5 : 1

E. 5 : 2

Jawab:

Hubungan roda B dan C: vb = vc

b rb = c rc → b 4 = c 20

b /c = 20/4 = 5/1 [D]


▪ Mobil mainan bergerak dalam lintasan lingkaran berjari-jari 2 m. Jika

kecepatan sudut mobil 40 rpm, kecepatan linear dan percepatan

sentripetal mainan tersebut adalah …

A. 4/3 m.s-1 dan 82/9 m.s-2

B. 6/3 m.s-1 dan 122/9 m.s-2

C. 8/3 m.s-1 dan 322/9 m.s-2

D. 10/3 m.s-1 dan 202/9 m.s-2

E. 12/3 m.s-1 dan 242/9 m.s-2

A B

C

Unit Pembelajaran


161

Jawab:C

= 40 rpm = 40.2 rad/60 s = 4/3 rad/s

v = r = (4/3)(2)

= (8/3) m/s

as = v2/r = (8/3)2/(2)

= (322/9) m/s2

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

16

2

B. Pengembangan Soal HOTS

Pada bagian ini akan dimodelkan pembuatan soal yang memenuhi indikator pencapaian kompetensi yang diturunkan dari

kompetensi dasar pengetahuan. Pengembangan soal diawali dengan pembuatan kisi-kisi agar Saudara dapat melihat

kesesuaian antara kompetensi, lingkup materi, dan indikator soal. Selanjutnya, dilakukan penyusunan soal di kartu soal

berdasarkan kisi-kisi yang telah disusun sebelumnya. Contoh soal yang disajikan terutama untuk mengukur indikator kunci

pada level kognitif yang tergolong HOTS (Higher Order Thinking Skills).

Tabel 5. Kisi-Kisi Soal HOTS



Soal Level

Kognitif Bentuk

Soal 1 Menganalisis gerak

parabola dengan menggu-nakan vektor, berikut makna fisisnya dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Gerak dua dimensi

Gerak parabola

Disajikan suatu deskripsi berupa kontek permasalahan yaitu adanya misi pengiriman bantuan kemanusia-an dengan pesawat kargo dimana harus menjatuhkan muatan menggu-nakan parasut (kondisi-kondisi alamai diberikan seperti hambatan udara, dll). Peserta didik harus menentukan tinggi minimal pesawat agar parasut muatan dapat mengembang di keting-gian tertentu sebelum mencapai tanah

1 L3 PG

Gerak parabola

Disajikan suatu ilustrasi gambar dan deskripsi tentang sebuah benda kecil dengan massa tertentu yang dijatuh-kan dari titik tertentu. Pada saat yang

2 L3 PG

Un

it Pe

mb

ela

jara

n

Ge

rak

Pa

rab

ola

da

n G

era

k M

elin

gk

ar

16

3



Soal Level

Kognitif Bentuk

Soal sama, sebuah proyektil ditembakkan dari suatu titikdengan laju tertentu diarahkan ke titik benda yang akan jatuh. Peserta didik harus memberi-kan dugaan-dugaan kejadian selanjut-nya berkaitan dengan kedua benda tadi.

2 Menganalisis besaran fisis pada gerak melingkar dengan laju konstan/tetap dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Gerak dua dimensi

Gerak melingkar beraturan

Disajikan suatu gambar dan deskripsi tentang sistem 4 roda berbeda ukuran pada suatu mesin pabrik dimana dua pasang dihubungkan dengan tali sedangkan satu pasang seporos. Peserta didik harus menentukan besar perbandingan kecepatan sudut dari dua roda pada sistem tersebut.

3 L3 PG

Pro

gram P

KB m

elalui P

KP berb

asis Zon

asi D

irektorat Jen

deral G

uru

dan

Tenaga Kep

end

idikan

16

4



Soal Level

Kognitif Bentuk

Soal

Unit Pembelajaran


165




: : :

SMA X Fisika


: : :


KOMPETENSI DASAR

Menganalisis gerak parabola dengan meng-gunakan vektor, berikut makna fisisnya dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari


Aplikasi Penalaran

BUKU SUMBER :


RUMUSAN BUTIR SOAL

Untuk menyalurkan bantuan kemanusiaan,

sebuah pesawat kargo harus menjatuhkan

kapsul besar berparasut kepada serombongan

pengungsi. Jika hambatan udara sebelum

parasut mengembang (yakni setelah 5 sekon

dijatuhkan) diabaikan, ketinggian terbang

minimal pesawat agar parasut kapsul telah

mengembang di ketinggian 100 m sebelum

mencapai permukaan adalah .... (g = 10 m/s2)

A. 185 m

B. 200 m

C. 215 m

D. 225 m

E. 250 m

LINGKUP MATERI

Kinematika Gerak Dua Dimensi

Nomor Soal

1

MATERI

Gerak Parabola

IDIKATOR SOAL

Disajikan suatu deskripsi berupa kontek permasalahan yaitu adanya misi pengiriman bantuan kemanusia-an dengan pesawat kargo dimana harus menjatuhkan muatan menggu-nakan parasut (kondisi-kondisi alamai diberikan seperti hambatan udara, dll). Peserta didik harus menentukan tinggi minimal pesawat agar parasut muatan dapat mengembang di keting-gian tertentu sebelum mencapai tanah

Kunci Jawaban

D


166




: : :

SMA X Fisika


: : :


KOMPETENSI DASAR

Menganalisis gerak parabola dengan meng-gunakan vektor, berikut makna fisisnya dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari


Aplikasi Penalaran

BUKU SUMBER :


RUMUSAN BUTIR SOAL

Sebuah benda kecil, m, dijatuhkan dari titik A

yang jarak tegak lurusnya 30 m di atas B. Pada

saat yang sama, sebuah proyektil ditembakkan

dari titik O dengan laju 25 m/s dan diarahkan ke

titik A. Titik C berada di ketinggian 10 m di atas

B. Jika jarak OB adalah 40 m maka:

1. benda m mencapai titik C saat t = 2 s;

2. proyektil juga melewati titik C;

3. proyektil mencapai titik tertinggi saat t =

1,5 s; dan

4. proyektil mengenai benda m.

Pernyataan yang benar adalah ….

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4 saja

E. semua benar

LINGKUP MATERI


Nomor Soal

2

MATERI

Gerak Parabola

IDIKATOR SOAL

Disajikan suatu ilustrasi gambar dan deskripsi tentang sebuah benda kecil dengan massa tertentu yang dijatuh-kan dari titik tertentu. Pada saat yang sama, sebuah proyektil ditembakkan dari suatu titikdengan laju tertentu diarahkan ke titik benda yang akan jatuh. Peserta didik harus memberi-kan dugaan-dugaan kejadian selanjut-nya berkaitan dengan kedua benda tadi

Kunci Jawaban

E

Unit Pembelajaran


167




: : :

SMA X Fisika


: : :


KOMPETENSI DASAR

Menganalisis besaran fisis pada gerak melingkar dengan laju konstan/tetap dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari


Aplikasi Penalaran

BUKU SUMBER :

Haryadi, B. (2009). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan, Depdiknas.

RUMUSAN BUTIR SOAL

Empat buat sistem roda-roda pada stau mesin

pabrik dihubungkan satu sama lain seperti

gambar. Jika diketahui perbandingan jari-jari

tiap roda adalah r1 : r2 : r3 : r4 = 4 : 8 : 2 : 3, maka

perbandingan kecepatan sudut antara roda 3

dan roda 4 (3 : 4) adalah ...

A. 1 : 2

B. 1 : 3

C. 2 : 3

D. 3 : 4

E. 3 : 5

LINGKUP MATERI


Nomor Soal

3

MATERI

Gerak Melingkar Beraturan

IDIKATOR SOAL

Disajikan suatu gambar dan deskripsi tentang sistem 4 roda berbeda ukuran pada suatu mesin pabrik dimana dua pasang dihubungkan dengan tali sedangkan satu pasang seporos. Peserta didik harus menentukan besar perbandingan kecepatan sudut dari dua roda pada

sistem tersebut.

Kunci Jawaban

D


168

C. Pengembangan Refleksi Pembelajaran

Pada bagian ini akan diberikan contoh melakukan refleksi kegiatan

pembelajaran dari mulai persiapan, pelaksanaan, hingga penilaian. Tujuan

kegiatan refleksi ini adalah untuk memberikan masukan kepada Saudara

mengenai sejauhmana kualitas pembelajaran yang telah Saudara laksanakan

secara tuntas. Kegiatan refleksi ini dilakukan setelah keseluruhan kegiatan

pembelajaran pada KD selesai dilaksanakan artinya Saudara telah

mendapatkan data-data berupa nilai hasil tes tulis, data hasil observasi

keterampilan dan sikap.

Tabel 6. Lembar Refleksi Pembelajaran


keterangan Ya Tidak

A Persiapan Pembelajaran

1 IPK yang dikembangkan telah sesuai dengan kebutuhan KD

2 Aktivitas pembelajaran yang dikem-bangkan telah sesuai dengan kebutuhan IPK

3 Aktivitas pembelajaran yang dikem-bangkan telah mengandung unsur PPK, Literasi, dan HOTS

4 Media pembelajaran yang direnca-nakan sesuai dengan kebutuhan IPK

5 Siswa telah mendapatkan materi prasarat yaitu materi Gerak Lurus sewaktu di SMP, materi Besaran Satuan di KD 3.1, dan materi Vektor di KD 3.2.

B Pelaksanaan Pembelajaran

6 Seluruh IPK terlaksanakan

7 Media pembelajaran berfungsi secara baik

8 Seluruh siswa belajar secara aktif

9 Seluruh sintak pembelajaran

Unit Pembelajaran


169


keterangan Ya Tidak

terlaksana

C Penilaian

10 Seluruh IPK tercapai

11 Seluruh siswa memberikan penilaian positif terhadap proses pembelajaran yang berlangsung


Skor Penilaian

< 70 Masih banyak yang belum sesuai, Saudara perlu mengulangi

kembali mulai dari pengembangan IPK, pengembangan aktivitas

pembelajaran, dan penilaian.

70 – 79 Masih ada sebagian kecil yang belum sesuai, Saudara dapat

melanjutkan ke KD selanjutnya, namun beberapa IPK harus

dilakukan remidial

80 – 89 Sudah sesuai, Saudara dapat memberikan pengayaan pada atau

lanjut ke KD berikutnya

90 – 100 Sudah sangat sesuai, Sadara harus memberikan

materi/program pengayaan


170

KESIMPULAN

Unit ini dikembangkan berdasarkan pasangan KD 3.5 Menganalisis gerak

parabola dengan menggunakan vektor, berikut makna fisisnya dan

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, 4.5 Mempresentasikan data

hasil percobaan gerak parabola dan makna fisisnya, 3.6 Menganalisis besaran

fisis pada gerak melingkar dengan laju konstan (tetap) dan penerapannya

dalam kehidupan sehari-hari, dan 4.6 Melakukan percobaan berikut

presentasi hasilnya tentang gerak melingkar, makna fisis dan

pemanfaatannya. Berdasarkan KD pengetahuan dapat diketahui bahwa

indikator yang dikembangkan perlu mencapai level analisis (C4). Artinya, KD

ini sudah menuntut Saudara melatihkan kemampuan berpikir tingkat tinggi

kepada peserta didik. Adapun KD keterampilan menuntut Saudara

memfasilitasi peserta didik untuk berkreasi. Hal ini berarti Saudara perlu

memberikan ruang dan waktu kepada peserta didik untuk mengembangkan

kreativitasnya untuk menghasilkan produk berupa laporan hasil percobaan

untuk menyelidiki sifat gerak benda yang bergerak parabola dan bergerak

melingkar beraturan dengan kecepatan konstan.

Penguasaan keterampilan berpikir tingkat tinggi oleh peserta didik

memerlukan proses pembelajaran yang relevan. Oleh karena itu, aktivitas

pembelajaran pada subtopik gerak parabola dan gera melingkar denfan

kecepatan tetap ini menggunakan pembelajaran saintifik dan model discovery

learning, dengan metode praktik dan diskusi melalui empat kali pertemuan.

Seperti telah diketahui, kedua model pembelajaran ini merupakan model

yang dapat membekalkan kemampuan berpikir tingkat tinggi kepada peserta

didik. Ketika implementasi, pembelajaran juga dipandu dengan

menggunakan LKPD yang dirancang untuk memudahkan penguasaan konsep

sesuai tingkat kognitifnya dan penguasaan keterampilan yang

mengedepankan konstruktivisme. Artinya, peserta didik memperoleh konsep

dengan merumuskannya terlebih dahulu.

Unit Pembelajaran


171

Adapun konten yang dikembangkan pada subtopik Gerak Parabola dan Gerak

Melingkar Beraturan ini terdiri atas: 1) Besaran-besaran pada Gerak

Parabola (posisi, kecepatan, dan perepatan) dan 2) Besaran-besaran pada

Gerak Melingkar Beraturan (posisi sudut, kecepatan, dan percepatan).

Subtopik ini merupakan konten yang kaya akan pengetahuan kontekstual

bagi peserta didik. Artinya, Saudara dapat mendorong serta memfasilitasi

peserta didik untuk menemukan fenomena di kehidupan sehari-hari yang

berkaitan subtopik ini. Sebagai contoh aplikasi dunia nyata, unit ini

menyajikan aplikasi gerak parabola dan gerak melingkar beraturan dalam

kehidupan sehari-hari sehingga peserta didik dapat memahami prinsip dan

juga manfaat dari gerak itu.

Berkaitan dengan penilaian, subtopik ini muncul dalam instrumen tes UN

khususnya selama tiga tahun terakhir. Jenis pertanyaan yang diajukan masih

didominasi pada taraf level kogintif LK1 (pengetahuan dan pemahaman) dan

LK2 (aplikasi). Oleh karena itu, Saudara perlu meyakinkan bahwa peserta

didik memahami subtopik ini dengan baik agar siap mengahadapi UN. Lebih

dari itu, Saudara perlu mengembangkan soal-soal pengetahuan subtopik ini

pada tingkat level berpikir yang lebih tinggi lagi. Artinya, Saudara dituntut

dapat memfasilitasi peserta didik agar dapat memecahkan soal-soal yang

mengedapankan kemampuan berpikir tingkat tinggi. Oleh karena itu,

Saudara perlu terus menyusun bank soal yang relevan dengan indikator yang

telah dikembangkan.


172

UMPAN BALIK

Dalam rangka mengetahui pemahaman terhadap unit ini, Saudara perlu

mengisi lembar persepsi pemahaman. Berdasarkan hasil pengisian

instrumen ini, Saudara dapat mengetahui posisi pemahaman beserta umpan

baliknya. Oleh karena itu, isilah lembar persepsi diri ini dengan objektif dan

jujur dengan memberikan tanda silang (X) pada kriteria yang menurut

saudara tepat.

Tabel 7. Lembar Persepsi Pemahaman Unit

No Aspek Kriteria

1 2 3 4

1 Memahami dengan baik semua indikator yang telah dikembangkan di unit ini.

2 Mampu menghubungkan konten dengan fenomena kehidupan sehari-hari.

3 Memahami dengan baik bahwa aktivitas

pembelajaran yang disusun dapat mengembangkan HOTS peserta didik.

4 Memahami dengan baik tahapan urutan aktivitas pembelajaran yang disajikan

5 Mampu dengan baik mengaplikasikan aktivitas pembelajaran di dalam kelas

6 Memahami dengan baik lembar kerja peserta didik yang dikembangkan.

7 Mampu melaksanakan dengan baik lembar kerja peserta didik yang dikembangkan.

8 Memahami konten secara menyuluh dengan baik.

9 Memahami prosedur penyusunan soal HOTS dengan baik.

10 Mampu membahas soal HOTS yang disajikan dengan tepat.

Unit Pembelajaran


173

Keterangan: 1 = Tidak memahami 2 = Cukup memahami 3 = Memahami 4 = Sangat memahami


Keterangan Umpan Balik

Skor Umpan Balik

< 70 Masih banyak yang belum dipahami, di antara konten, cara

membelajarkannya, mengembangkan penilian dan melaksana-

kan penilaian berorientasi HOTS. Saudara membaca ulang unit

ini dan mendiskusikannya dengan dengan fasilitator di MGMP

sampai anda memahaminya.

70 – 79 Masih ada yang belum dipahami dengan baik, di antara konten,

cara membelajarkan, mengembangkan penilaian dan

melaksanakan penilaian berorientasi HOTS. Saudara perlu

mendiskusikan bagian yang belum dipahami dengan fasilitator

atau teman lain di MGMP.


penilaian dan melaksanakan penilaian berorientasi HOTS

dengan baik.


penilian dan melaksanakan penilaian berorientasi HOTS dengan

sangat baik. Saudara dapat menjadi fasilitator bagi teman-

teman lain di MGMP untuk membelajarkan unit ini.


174

Unit Pembelajaran


175


Kinematika

177

PENUTUP

Besar harapan kami, Unit-unit pembelajaran yang telah dikembangkan ini

dapat menjadi acuan Saudara dalam mengembangkan desain pembelajaran

dan penilaian yang berorientasi Higher Order Thinking Skills (HOTS) yang

terintegrasi dengan 5 (lima) unsur utama Penguatan Pendidikan Karakter

(PPK) dan literasi dalam rangka mencapai kecakapan Abad ke-21.

Selanjutnya, saudara dapat menerapkan desain yang telah disusun dalam

pembelajaran kepada peserta didik di kelas masing-masing.

Dalam rangka mencapai tujuan tersebut, Saudara perlu memahami unit-unit

ini dengan baik. Oleh karena itu, unit-unit perlu dipelajari dan dikaji lebih

lanjut oleh Saudara bersama guru-guru fisika lainnya dalam Program

Peningkatan Kompetensi Pembelajaran (PKP) di MGMP di Zona

masingmasing. Saudara bersama guru-guru lainnya perlu mengkaji dengan

baik semua komponen unit pembelajaran yang disajikan sehingga dapat

memudahkan Saudara mengimplementasikannya di kelas. Selain itu, saudara

dapat mengantisipasi kesulitan-kesulitan yang mungkin dihadapi.

Unit-unit pembelajaran dikembangkan agar memudahkan Saudara dalam

menyusun Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP). Hal ini karena aktivitas

pembelajaran yang disajikan merupakan acuan umum langkah pembelajaran

untuk mencapai masing-masing KD. Saudara perlu memerinci aktivitas

pembelajaran menjadi skenario di dalam RPP agar lebih mudah

diimplementasikan. Selain itu, Saudara masih perlu mengembangkan soalsoal

tes dan instumen penilaian lainnya yang berorientasi HOTS dengan mengacu

pada contoh yang disajikan.

Dalam melaksanakan kegiatan praktikum sesuai LKPD, Saudara dapat

memenuhi kebutuhan alat dan bahan yang digunakan dengan bahan-bahan

yang terdapat di lingkungan masing-masing (kontekstual). Begitu pula dalam


178

mengalokasikan waktu pembelajaran, saudara dapat menyesuaikannya.

Selain itu, Saudara dapat mengadaptasi langkah-langkah pembelajaran yang

disajikan di unit pembelajaran untuk mengembangkan RPP topik-topik

lainnya.

Selama mengimplementasikan unit-unit ini, Saudara perlu terus

merefleksikan dan mengevaluasi keefektifan, keberhasilan serta

permasalahannya. Permasalahan-permasalahan yang ditemukan dapat

langsung didiskusikan bersama guru lainnya, instruktur, kepala sekolah, atau

pengawas agar dapat dengan segera menemukan solusinya. Setiap

keberhasilan, permasalahan, dan solusi yang ditemukan selama

pembelajaran perlu Saudara tuliskan dalam bentuk karya tulis best practice

atau lainnya. Pada akhirnya, Saudara dapat melaksanakan pembelajaran

dengan baik, peserta didik mencapai hasil belajar yang optimal, sekaligus

Saudara dapat menghasilkan karya tulis yang berguna bagi pengembangan

keprofesian.

Dalam rangka perbaikan dan pengembangan unit-unit lainnya, Kami

mengaharapkan saran, masukan, dan usulan penyempurnaan yang dapat

disampaikan kepada tim penulis melalui surat elektronik (e-mail).


Kinematika

179

DAFTAR PUSTAKA

▪ Sumber Buku

Anderson, L. W. & Krathwohl. A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing (A Bridge Edition). New York: Addison Wesley Longman, Inc.

Ariyana, Y., Pudjiastuti, A., Bestary, R., Zamroni (2018). Buku Pegangan

Pembelajaran Berorientasi pada Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi. Jakarta: Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.

Giancoli, D. C. (2005). Physics, Principles with Application (Sixth Edition). New

Jersey: Pearson Education, Inc. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2011). Fundamental of Physics, (9th

Edition). United States of America: John Wiley and Sons, Inc. Saripudin, A., Rustiawan, D., Suryadi, A. (2009). Fisika untuk kelas XI

SMA/MA Program IPA. Jakarta: Pusat Perbukuan, Depdiknas Sumarsono, J. (2009). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat

Perbukuan, Depdiknas. Tipler, P. A. (2004). Physics for Scientists and Engeeners. New York: W. H.

Freeman and Company. ▪ Peraturan Perundang-undangan

Badan Standar Nasional Pendidikan. (2018). Surat Keputusan BSNP Nomor 0296/SKEP/BSNP/XI/2018 tentang Kisi-Kisi Ujian Nasional untuk Jenjang Pendidikan Dasar dan Menengah. Jakarta. Badan Standar Nasional Pendidikan.

Permendikbud RI No. 37 tahun 2018 tentang Perubahan atas Permendikbud

No. 24 Tahun 2016 Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar Pelajaran pada Kurikulum 2013 pada Pendidikan Dasar dan Pendidikan Menengah


180

▪ Sumber Laman

http://extrajossbar.com

https://fhannum.files.wordpress.com

https://gardanasional.id

https://lifestyle.okezone.com

https://News.detik.com

https://phet.colorado.edu/

https://techtonime.wordpress.com

https://www.foxsports.co.id

www.eurekaafricablog.com

www.Tribunnews.com

http://extrajossbar.com/

https://fhannum.files.wordpress.com/


https://lifestyle.okezone.com/

http://www.eurekaafricablog.com/


Kinematika

181


182

Documents

alhidayahkudus.sch.id · Paket Unit Pembelajaran Kinematika iii KATA SAMBUTAN Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Saya menyambut baik terbitnya Paket Unit Pembelajaran dalam