Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Paket Unit Pembelajaran
PROGRAM PENGEMBANGAN KEPROFESIAN BERKELANJUTAN (PKB)
MELALUI PENINGKATAN KOMPETENSI PEMBELAJARAN (PKP)
BERBASIS ZONASI
MATA PELAJARAN FISIKA SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA)
Pengukuran dan Vektor
Penulis:
Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
Penyunting:
Wandy Praginda, S.Pd. M.Si
Drs. Ade Sukarna, M.Pd.
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.
Paket Unit Pembelajaran
Pengukuran dan Vektor
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
Paket Unit Pembelajaran
Pengukuran dan Vektor
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.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
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
Paket Unit Pembelajaran
Pengukuran dan Vektor
vii
DAFTAR ISI
Hal
KATA SAMBUTAN __________________________________ III
KATA PENGANTAR __________________________________ V
DAFTAR ISI ______________________________________ VII
PENGANTAR PAKET UNIT PEMBELAJARAN ________________ 1
UNIT PEMBELAJARAN 1 PENGUKURAN ___________________ 3
UNIT PEMBELAJARAN 2 VEKTOR ______________________ 99
PENUTUP _______________________________________ 169
DAFTAR PUSTAKA _________________________________ 171
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
viii
Paket Unit Pembelajaran
Pengukuran dan Vektor
1
PENGANTAR PAKET UNIT PEMBELAJARAN
Paket unit lima disusun sebagai kumpulan sumber bahan ajar alternatif bagi
guru yang tersusun atas Unit Pengukuran dan Unit Vektor. Melalui bahan
bacaan pada paket unit tersebut diharapkan guru mendapatkan tambahan
pengetahuan untuk mengajarkannya kepada 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 pengukuren dan
vektor dalam kehidupan sehari-hari.
Paket Unit Pengukuran dan Paket Unit Vektor terdiri dari komponen penting
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
pengukuran dan vektor 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
sains dengan mendayagunakan alat praktik yang ada di sekolah dan
memanfaatkan alat/bahan yang berasal dari lingkungan. LKPD tersebut
disajikan melalui serangkaian aktivitas pembelajaran dengan menggunakan
pendekatan saintifik dan model pembelajaran yang di rekomendasikan
dalam Kurikulum 2013.
Keberhasilan Saudara dalam memahami paket ini, dapat direfleksi melalui
instrumen umpan balik sebagai rangkaian proses penelaahan, sebagai
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
2
pengetahuan atau pengalaman awal untuk disempurnakan dalam
pembelajaran yang sesungguhnya.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
i
Unit Pembelajaran
PROGRAM PENGEMBANGAN KEPROFESIAN BERKELANJUTAN (PKB)
MELALUI PENINGKATAN KOMPETENSI PEMBELAJARAN (PKP)
BERBASIS ZONASI
MATA PELAJARAN FISIKA SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA)
Pengukuran
Penulis:
Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
Penyunting:
Wandy Praginda, S.Pd. M.Pd.
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.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
5
DAFTAR ISI
Hal
DAFTAR ISI ___________________________________ 5
DAFTAR GAMBAR _______________________________ 7
DAFTAR TABEL ________________________________ 8
PENDAHULUAN ________________________________ 9
KOMPETENSI DASAR DAN PERUMUSAN IPK _________ 11
A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi ______________________________ 11
B. Indikator Pencapaian Kompetensi _______________________________________ 12
APLIKASI DI DUNIA NYATA _____________________ 15
A. Aktivitas Pengukuran dalam Kehidupan _________________________________ 15
B. Pemahaman Besaran dalam kehidupan __________________________________ 16
SOAL-SOAL UN/USBN __________________________ 19
A. Soal UN Fisika SMA/MA Tahun 2016_____________________________________ 19
B. Soal UN Fisika SMA/MA Tahun 2017_____________________________________ 20
C. Soal UN Fisika SMA/MA Tahun 2018_____________________________________ 21
BAHAN PEMBELAJARAN ________________________ 22
A. Aktivitas Pembelajaran ____________________________________________________ 26
Aktivitas Pembelajaran 1 _________________________________________________________ 26
Aktivitas Pembelajaran 2 _________________________________________________________ 28
Aktivitas Pembelajaran 3 _________________________________________________________ 30
B. Lembar Kerja Peserta Didik _______________________________________________ 32
LKPD 1: Jangka Sorong ___________________________________________________________ 33
LKPD 2: Mikrometer Sekrup _____________________________________________________ 34
LKPD 3: Neraca teknis ____________________________________________________________ 35
LKPD 4: Amperemeter ____________________________________________________________ 36
LKPD 5: Voltmeter ________________________________________________________________ 38
Lembar Uji: Pemahaman Konsep ________________________________________________ 39
C. Bahan Bacaan ______________________________________________________________ 43
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
6
Besaran dan Satuan ________________________________________________________________44
Pengukuran _________________________________________________________________________54
PENGEMBANGAN PENILAIAN _____________________ 74
A. Pembahasan Soal-soal _____________________________________________________ 74
B. Pengembangan Soal HOTS _________________________________________________ 79
KESIMPULAN _________________________________ 92
UMPAN BALIK ________________________________ 94
Unit Pembelajaran
Pengukuran
7
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 1. Kecurangan Pengukuran ____________________________________________ 15
Gambar 2. Berbagai kegiatan pengukuran _____________________________________ 16
Gambar 3. Lorem ipsum _________________________________________________________ 18
Gambar 4 Kegiatan pengukuran massa anak timbangan di laboratorium
kalibrasi PPPPTK IPA Bandung ___________________________________________ 44
Gambar 5. Satu Kilogram Standar ______________________________________________ 48
Gambar 6. Satu Sekon Standar __________________________________________________ 48
Gambar 7. Satu Rad Standar ____________________________________________________ 50
Gambar 8. Satu Steradian Standar ______________________________________________ 50
Gambar 9. Skematik Besaran Turunan Kecepatan ____________________________ 51
Gambar 10. Berbagai alat ukur panjang _______________________________________ 58
Gambar 11. Berbagai Jenis alat ukur massa ___________________________________ 58
Gambar 12. Berbagai jenis alat ukur waktu ___________________________________ 59
Gambar 13. Berbagai jenis alat ukur suhu _____________________________________ 59
Gambar 14. Berbagai jenis alat ukur arus _____________________________________ 59
Gambar 15. Berbagai jenis dinamometer ______________________________________ 60
Gambar 16. Spedometer biasa dan digital _____________________________________ 60
Gambar 17. Bagian-bagian Jangka sorong _____________________________________ 61
Gambar 18. Mikrometer Sekrup ________________________________________________ 64
Gambar 19. Jenis-jenis Neraca Teknis__________________________________________ 67
Gambar 20. Bagian-bagian neraca teknis ______________________________________ 67
Gambar 21. Alat ukur standar Galvanometer _________________________________ 69
Gambar 22. Alat ukur sekunder ________________________________________________ 70
Gambar 23. Bentuk basicmeter di sekolah _____________________________________ 72
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
8
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 1 Target Kompetensi Dasar ______________________________________________ 11
Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) vektor _____________________ 13
Tabel 3. Desain Pembelajaran ___________________________________________________ 23
Tabel 4. Hasil Pengukuran Jangka Sorong __________________________________ 33
Tabel 5 Hasil Pengukuran Mikrometer Sekrup ____________________________ 34
Tabel 6. Hasil Pengukuran Neraca teknis ______________________________________ 36
Tabel 7. Hasil Pengukuran Amperemeter ______________________________________ 37
Tabel 8. Hasil Pengukuran Voltmeter ________________________________________ 38
Tabel 9. Satuan Internasional ___________________________________________________ 46
Tabel 10. Perbandingan Sistem MKS dan CGS _________________________________ 53
Tabel 11. Contoh Satuan Tidak Baku ___________________________________________ 54
Tabel 12. Tabel Pengukuran Berulang _________________________________________ 57
Unit Pembelajaran
Pengukuran
9
PENDAHULUAN
Unit yang ada dihadapan anda disusun sebagai salah satu alternatif bahan ajar
bagi guru untuk memahami topik Pengukuran. Pembahasan materi dalam unit
ini dimaksudkan sebagai penguatan bagi guru pada saat melaksanakan
pembelajaran untuk materi tersebut. Indikator yang disusun dalam modul ini
dibuat dalam upaya meningkatkan kemampuan peserta didik dalam bernalar
dan keterampilan dalam mengoperasikan berbagai alat ukur fisika.
Dalam pelaksanaan pembelajaran yang sesungguhnya guru diharapkan dapat
lebih kreatif, inovatif, aplikatif dalam memilih dan menggunakan alat dan
bahan yang ada di laboratorium dan lingkungan sekitar. Hal tersebut menjadi
penting sebagai upaya guru dalam melatih kemampuan aplikasi dan
menyadarkan peserta didik terhadap adanya keterkaitan konsep fisika dalam
kehidupan sehari-hari.
Untuk memudahkan penggunaan unit bagi guru, hierarki urutan komponen-
komponen dalam unit meliputi: kompetensi dasar terkait yang memuat target
kompetensi, indikator pencapaian kompetensi, bahan bacaan tentang aplikasi
topik Pengukuran, soal UN topik yang sesuai untuk tiga tahun terakhir,
deskripsi aktivitas pembelajaran, lembar kerja 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, aktivitas penelitian peserta didik percobaannya,
sekaligus mendorong peserta didik mencapai kemampuan berpikir tingkat
tinggi. Komponen-komponen yang terdapat dalam unit dikembangkan sebagai
upaya meningkatkan pembelajarkan yang lebih berkualitas khususnya untuk
topik Pengukuran.
Topik Pengukuran yang dikembangkan pada unit ini terdiri atas beberapa
subtopik. Pada setiap unit, ini dilengkapi dengan LKPD dan Lembar Uji
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
10
Pemahaman Konsep. LKPD pada unit Pengukuran meliputi berjudul: 1) LKPD
jangka sorong, 2) LKPD Mikrometer, 3) LKPD Neraca Teknis, 4) LKPD
Amperemeter, dan 5) LKPD Voltmeter.
Kelima LKPD dikembangkan untuk memudahkan guru dalam membelajarkan
unit Pengukuran. Guru cukup menyediakan alat ukur panjang dan massa;
sedangkan obyek atau benda kerja yang akan diukur dapat dicari atau
ditentukan sendiri oleh peserta didik dari lingkungan sekitar sekolah. Khusus
untuk penggunaan alat ukur listrik, guru hendaknya lebih ketat dalam
mengawasi dan membimbing peserta didik supaya tidak terjadi kesalahan
dalam pemasangan alat ukur listrik yang dapat mengakibatkan kerusakan alat.
Lembar uji pemahamanan konsep diberikan oleh anda setelah seluruh
kegiatan eksperimen/penelitian dilakukan secara tuntas oleh peserta didik.
Lembar uji pemahanan konsep dikerjakan secara individu oleh setiap peserta
didik. Setelah semua peserta didik mengerjakan, anda diharuskan untuk
memeriksanya untuk mengetahui tingkat pemahaman peserta didik terhadap
materi pengukuran secara keseluruhan.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
11
KOMPETENSI DASAR DAN PERUMUSAN IPK
A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi
Sub unit pembelajaran ini dikembangkan berdasarkan Kompetensi Dasar di
kelas X. Kompetensi dasar tersebut dapat dijabarkan menjadi beberapa target
kompetensi. Target kompetensi menjadi patokan penguasaan kompetensi
oleh peserta didik. Target kompetensi pada kompetensi dasar ini dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1 Target Kompetensi Dasar
No. Kompetensi Dasar Target Kompetensi
3.2 Menerapkan prinsip-prinsip
pengukuran besaran fisis,
ketepatan, ketelitian dan
angka penting, serta notasi
ilmiah.
1. Menerapkan prinsip-prinsip
pengukuran besaran fisis
2. Menerapkan prinsip-prinsip
ketepatan hasil pengukuran
3. Menerapkan prinsip-prinsip
ketelitian dalam pengukuran
4. Menerapkan prinsip-prinsip
penulisan angka penting dari
hasil pengukuran
5. Menerapkan prinsip-prinsip
notasi ilmiah dari hasil
pengukuran
4.2 Menyajikan hasil
pengukuran besaran fisis
berikut ketelitiannya
dengan menggunakan
1. Menyajikan hasil pengukuran
besaran fisis dengan
menggunakan peralatan teknis
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
12
peralatan dan teknik yang
tepat serta mengikuti kaidah
angka penting untuk suatu
penyelidikan ilmiah.
2. Menyajikan hasil pengukuran
berikut ketelitiannya
3. Menyajikan hasil pengukuran
dengan mengikuti kaidah angka
penting
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
Unit ini membahas alternatif pembelajaran untuk Kompetensi dasar 3.2
Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian
dan angka penting, serta notasi ilmiah dan 4.2 Menyajikan hasil pengukuran
besaran fisis berikut ketelitiannya dengan menggunakan peralatan dan teknik
yang tepat serta mengikuti kaidah angka penting untuk suatu penyelidikan
ilmiah di kelas X.
Selanjutnya untuk memudahkan guru menentukan kesesuaian indikator
dengan tuntutan kompetensi dasar, kedua kompetensi dasar tersebut
dijabarkan lagi menjadi tiga kategori, yaitu indikator pendukung, indikator
kunci, dan indikator pengayaan.
Penjabaran atau pengembangan indikator tersebut dapat digunakan oleh guru
sebagai kontrol dan acuan dalam mengukur ketercapaian kompetensi dasar.
Berikut ini rincian indikator yang dikembangkan pada Kompetensi Dasar
dikembangkan menjadi beberapa indikator pencapaian kompetensi.
Kompetensi Dasar dikembangkan menjadi 14 indikator untuk ranah
pengetahuan dan 4 indikator untuk ranah keterampilan.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
13
Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) vektor
KD 3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan,
ketelitian dan angka penting, serta notasi ilmiah.
IPK
Pe
ng
eta
hu
an
Pendukung
3.2.1 Menyebutkan berbagai alat ukur beserta manfaatnya
3.2.2 Menjelaskan manfaat dari suatu pengukuran
3.2.3 Menuliskan dimensi dari besaran-besaran fisika
3.2.4 Mendeskripsikan pentingnya ketepatan dalam suatu pengukuran
3.2.5 Menuliskan angka penting suatu pengukuran serta notasi ilmiah
3.2.6 Membedakan berbagai alat ukur berdasarkan fungsinya
3.2.7 Menyebutkan berbagai besaran dalam fisika
Kunci
3.2.8 Mendeskripsikan perbedaan besaran pokok dengan besaran
turunan,
3.2.9 Menentukan satuan standar dari berbagai besaran fisis dalam SI
3.2.10 Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur
panjang
3.2.11 Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakanalat ukur
massa
3.2.12 Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur
listrik
3.2.13 Menafsirkan hasil pengukuran suatu besaran fisis berdasarkan
ketelitiannya.
3.2.14 Mengubah penulisan angka penting sesuai penulisan notasi ilmiah.
Pengayaan
3.2.15 Mengurutkan prosedur pengukuran sesuai dengan alat ukur yang
digunakan.
3.2.16 Menguji kebenaran rumus fisika dengan cara dimensi
KD 4.2 Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis berikut ketelitiannya
dengan menggunakan peralatan dan teknik yang tepat serta mengikuti
kaidah angka penting untuk suatu penyelidikan ilmiah.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
14
IPK
Ke
tera
mp
ila
n
Pendukung
4.2.1 Menentukan berbagai alat ukur sesuai dengan fungsinya.
Kunci
4.2.2 Mempresentasikan hasil pengukuran dengan menggunakan
berbagai alat ukur sesuai dengan fungsinya.
4.2.3 Mendemonstrasikan cara menggunakan berbagai alat ukur sesuai
fungsinya.
Pengayaan
4.2.4 Mengkalibrasi berbagai alat ukur sesuai prosedur yang benar
4.2.5 Menuliskan hasil pengukuran besaran fisis sesuai dengan ketelitian
alat ukur yang digunakan.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
15
APLIKASI DI DUNIA NYATA
A. Aktivitas Pengukuran dalam Kehidupan
Gambar 1. Kecurangan Pengukuran
Sumber: www.gambar.com
Kasus diatas sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari, pembeli dirugikan
oleh pedagang karena barang yang dibelinya tidak sesuai dengan yang
seharusnya. Kecurangan yang dilakukan oleh pedagang adalah dengan cara
menggubah atau merekayasa neraca yang digunakannya. Penunjukkan berat
oleh neraca pedagang kurang dari berat yang seharusnya. Dengan kata lain
pembeli atau konsumen telah dirugikan oleh pedagang.
Kegiatan yang dilakukan pedagang merupakan kegiatan pengukuran. Contoh
lain dari kegiatan yang sering kita lakukan dalam kehidupan sehari-hari
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
16
adalah mengukur panjang kain, mengukur luas lahan, menentukan lamanya
waktu istirahat dan sebagainya.
Untuk menghindarkan terjadinya penyalahgunaan atau kesalahan dalam
pengukuran, setiap alat ukur yang digunakan oleh masyarakat harus sesuai
dengan alat ukur standar. Dengan kata lain, setiap alat ukur harus
berkesesuaian dengan alat ukur standar.
Kegiatan pengukuran hampir selalu dilakukan dalam berbagai aktivitas
manusia, mulai dari kegiatan perdagangan, proses kendali produksi di pabrik-
pabrik, kontrol kesehatan di rumah sakit, dan sebagainya. Pengukuran yang
benar dan tepat harus dilakukan sebagai upaya untuk melindungi hak-hak
konsumen.
B. Pemahaman Besaran dalam kehidupan
Dalam kehidupan sehari-sehari manusia sering berkaitan dengan besaran,
satuan, dan pengukuran. Aktivitas menimbang yang dilakukan oleh para
pedagang di pasar, pengukuran luas lahan oleh petugas agraria, dan
pencatatan waktu tempuh siswa untuk mencapai jarak tertentu oleh gurunya
erat kaitannya dengan besaran, satuan, dan pengukuran.
Gambar 2. Berbagai kegiatan pengukuran
Sumber: www.gambar.com
Unit Pembelajaran
Pengukuran
17
Besaran yang digunakan sangat bergantung pada obyek yang diamati atau
diukurnya. Suatu besaran selalu diikuti dengan satuan yang sesuai. Satuan
suatu besaran tidak boleh tertukar dengan satuan besaran lainnya.
Jika kita tinjau secara cermat, setiap benda dan berbagai fenomena alam yang
terjadi selalu berkaitan dengan besaran, satuan, dan pengukuran. Sebagai
contoh fenomena gerak benda; konsep fisika yang terkait dengan gerak benda
diantaranya adalah kecepatan.
Untuk mengetahui berapa kecepatan yang dimiliki suatu benda, kita harus
mengukur jarak dan waktunya terlebih dahulu. Waktu yang kita ukur adalah
waktu yang digunakan benda untuk menempuh jarak tertentu. Berdasarkan
kedua hasil pengukuran tersebut kita akan dapat mengetahui besarnya
kecepatan benda.
Berdasarkan uraian tersebut diharapkan peserta didik menjadi semakin sadar
bahwa setiap fenomena alam selalu melibatkan besaran, satuan, dan
pengukuran.
Para ilmuwan mampu memecahkan rahasia dari suatu fenomena alam diawali
dengan rasa ingin tahu untuk menemukan jawabannya. Untuk memecahkan
rahasia dari suatu fenomena alam para ilmuwan melakukan berbagai
eksperimen dengan menggunakan berbagai peralatan penunjang. Seluruh
data hasil eksperimen dicatat, dikumpulkan, dan ditafsirkan sehingga
diperoleh jawaban terhadap rahasia alam yang sedang diamatinya.
Fenomena alam dapat kita uraikan jika kita sudah menentukan besaran dan
satuannya melalui proses pengukuran. Dengan demikian pengukuran
dilakukan dengan maksud untuk mendapatkan data kuantitas dari suatu
kegiatan yang dilakukannya.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
18
Begitupun Anda diharapkan dapat menggunakan berbagai alat ukur dalam
pembelajaran fisika, karena sangat membantu siswa Anda dalam menganalisis
konsep fisika baik pada kegiatan di laboratorium atau penelitian yang siswa
kembangkan sendiri.
Gambar 3. Lorem ipsum
Sumber: www.gambar.com
Unit Pembelajaran
Pengukuran
19
SOAL-SOAL UN/USBN
Soal-soal pengukuran berikut ini disajikan dengan maksud untuk dapat
dijadikan sebagai sarana berlatih bagi peserta didik. Selain itu, bagi guru
diharapkan soal-soal tersebut dapat dijadikan sebagai acuan ketika Saudara
mengembangkan soal yang setipe untuk topik pengukuran.
Berikut ini contoh soal-soal UN topik pengukuran pada kompetensi dasar 3.2
Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian
dan angka penting, serta notasi ilmiah. dan 4.2 Menyajikan hasil pengukuran
besaran fisis berikut ketelitiannya dengan menggunakan peralatan dan teknik
yang tepat serta mengikuti kaidah angka penting untuk suatu penyelidikan
ilmiah. (Permendikbud Nomor 37, 2018).
A. Soal UN Fisika SMA/MA Tahun 2016
NO SOAL
1 Pengukuran diameter silinder baja dengan mikrometer sekrup
adalah 4,47 mm. Hasil pengukuran yang benar ditunjukkan pada
gambar berikut adalah… .
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
20
Identifikasi
Level Kognitif : C5 (mengevaluasi)
Indikator yang
bersesuaian
: 3.2.11 Menentukan secara tepat hasil
pengukuran dengan menggunakan
berbagai alat ukur
Diketahui : Beberapa hasil pengukuran selinder besi dengan
menggunakan mikrometer sekrup
Ditanyakan : Penunjukkan hasil pengukuran yang benar
Materi yang
dibutuhkan
: Pengukuran pengukuran dengan menggunakan
mikrometer sekrup
B. Soal UN Fisika SMA/MA Tahun 2017
NO SOAL
1 Dua buah pelat besi diukur dengan jangka sorong, hasilnya
digambarkan sebagai berikut.
Selisih tebal kedua kedua pelat besi tersebut adalah... .
0,3 mm
0,6 mm
0,7 mm
0,8 mm
1,7 mm
Identifikasi
Level Kognitif : C5 (mengevaluasi)
Unit Pembelajaran
Pengukuran
21
Indikator yang
bersesuaian
: 3.2.17 Menafsirkan hasil pengukuran suatu besaran
fisis berdasarkan ketelitiannya.
Diketahui : Hasil pengukuran dua balok besi dengan
menggunakan jangka sorong
Ditanyakan : Perbedaan ketebalan
Materi yang
dibutuhkan
: Pengukuran jangka sorong
C. Soal UN Fisika SMA/MA Tahun 2018
NO SOAL
1 Pada saat melakukan pengukuran degan jangka sorong, seorang siswa
mengukur dimensi balok tinggi, panjang , dan lebar dengan hasil sebagai
berikut.
Volume balok sesuai kaidah penulisan angka penting adalah... .
A.176 cm3
B. 176,0 cm3
C.176,2 cm3
D.176, 28 cm3
E.176, 282960 cm3
Identifikasi
Level Kognitif : C5 (mengevaluasi)
Indikator yang
bersesuaian
: 3.2.15 Menafsirkan hasil pengukuran suatu besaran
fisis berdasarkan ketelitiannya.
Diketahui : Hasil pengukuran dimensi balok besi dengan
menggunakan jangka sorong
Ditanyakan : Volume balok
Materi yang
dibutuhkan
: Penulisan angka penting
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
22
BAHAN PEMBELAJARAN
Bahan pembelajaran yang diuraikan pada unit ini merupakan salah satu
alternatif pembelajaran yang dapat anda implementasikan pada saat
melaksanakan pembelajaran topik Pengukuran. Pengembangan bahan
pembelajaran pada unit ini lebih ditekankan dengan prinsip “student
oriented” atau berpusat pada peserta didik sebagai upaya memfasilitasi
peserta didik dalam meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi. Bahan
pembelajaran ini berisikan rincian aktivitas pembelajaran, lembar kerja
peserta didik (LKPD) yang digunakan dan bahan bacaannya.
Un
it Pe
mb
ela
jara
n
Pe
ng
uk
ura
n
23
Tabel 3. Desain Pembelajaran
Indikator Pencapaian Kompetensi
Materi/Sub Materi
Aktivitas Pembelajaran Bentuk dan
Jenis Penilaian Media
Alokasi Waktu
Pertemuan 1
3.2.18 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakan alat ukur
panjang
3.2.19 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakanalat ukur
massa
3.2.19 Menafsirkan hasil
pengukuran suatu
besaran fisis berdasarkan
ketelitiannya.
1. Pengukuran
dengan
jangka sorong
2. Pengukuran
dengan
mikrometer
3. Pengukuran
dengan
neraca teknis
.a. Membagi peserta didik ke dalam kelompok yang beranggotakan 4-5 orang
b. Membagikan LKPD 1,LKPD 2, dan LKPD 3 kepada peserta didik. c. Menginstruksikan kepada peserta
didik untuk mempelajari LKPD secara berkelompok.
d. mengistruksikan kepada setiap kelompok untuk memeriksa kelengkapan alat yang akan digunakan
e. Mengintruksikan kepada peserta didik untuk memulai kegiatan dengan menggunakan LKPD 1, LKPD 2, dan LKPD 3
f. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat mengenai vektor dan skalar. g. Meminta kepada setiap kelompok
untuk berdiskusi untuk menentukan hasil pengamatan
j. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menyimpulkan hasil kegiatan.
1. Observasi kegiatan praktikum
2. Observasi keterampilan presentasi
1. Ppt
pengukuran
2. Jangka
sorong
3. Mikrometer
4. Neraca
5. LKPD 1
6. LKPD 2
7. LKPD 3
8. Benda kerja
3 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
24
Indikator Pencapaian Kompetensi
Materi/Sub Materi Aktivitas
Pembelajaran Bentuk dan
Jenis Penilaian Media
Alokasi Waktu
Pertemuan 2
3.2.20 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakan alat ukur
panjang
3.2.21 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakanalat ukur
massa
3.2.22 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakan alat ukur
listrik
3.2.23 Menafsirkan hasil
pengukuran suatu besaran
fisis berdasarkan
ketelitiannya.
1. Pengukuran
dengan
menggunakan
ampermeter
2. Pengukuran
dengan
menggunakan
voltmeter
a. Membagi kelompok beranggotakan 4-5 orang
b. Membagikan LKPD 4 dan LKPD 5 . c. Menginstruksikan
mengkaji LKPD . d. menyiapkan alat/bahan
akan digunakan e. Mengintruksikan memulai
kegiatan (mengamati) f. Memfasilitasi cara
pemasangan amperemeter pada rangkaian listrik (mengumpulkan informasi)
g. Memfasilitasi pemasangan voltmeter pada rangkaian listrik (mengumpulkan informasi)
h. Meminta berdiskusi (mengasosiasi)
j. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menyimpulkan hasil kegiatan.
1. Observasi kegiatan praktikum
2. Observasi keterampilan presentasi
1. Benang kasur, 2. Beban
bercelah Katrol,
3. Neraca pegas, 4. Statif, 5. Papan triplek, 6. Busur derajat, 7. LKPD 2
3 x 45’
Un
it Pe
mb
ela
jara
n
Pe
ng
uk
ura
n
25
Indikator Pencapaian Kompetensi
Materi/Sub Materi Aktivitas Pembelajaran Bentuk dan
Jenis Penilaian Media
Alokasi Waktu
Pertemuan 3
3.2.1 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakan alat ukur
panjang
3.2.2 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakanalat ukur
massa
3.2.3 Menentukan hasil
pengukuran dengan
menggunakan alat ukur
listrik
3.2.4 Menafsirkan hasil
pengukuran suatu
besaran fisis berdasarkan
ketelitiannya.
1. Uji pemahaman
konsep alat ukur
panjang
2. Uji pemahaman
konsep alat ukur
massa
3. Uji pemahaman
konsep alat ukur
listrik
a. Membagikan Lembar uji pemahaman konsep kepada setiap kelompok.
b. Menginstruksikan mempelajari Lembar uji pemahaman konsep secara berkelompok.
c. Mengintruksikan untuk memulai kegiatan (mengamati)
d. Memfasilitasi curah pendapat.. (mengumpulkan informasi)
e. Meminta berdiskusi untuk menentukan hasil pengamatan (mengasosiasi)
f. memberikan bimbingan kepada kelompok yang mengalami kesulitan
g. Memfasilitasi menyimpulkan hasil kegiatan.
h. Meminta kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusi
1. Observasi kegiatan diskusi
2. Observasi Presentasi hasil dsikusi
1) Lembar Uji Alat ukur panjang,
2) Lembar Uji Alat ukur massa,
3) Lembar Uji Alat ukur arus listrik,
4) Lembar Uji Alat ukur tegangan listrik.
2 x 45’
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
26
A. Aktivitas Pembelajaran
Setelah anda mengkaji seluruh materi dalam unit besaran, satuan, dan
pengukuran, selanjutnya anda diajak untuk melakukan 3 aktivitas
pembelajaran yaitu aktivitas pembelajaran 1 dan 2 Keterampilan dalam
menggunakan alat ukur fisika, dan aktivitas pembelajaran 3 Lembar uji
pemahaman konsep yang berkaitan dengan alat ukur fisika.
Aktivitas Pembelajaran 1
Pada aktivitas pembelajaran 1 ini Saudara akan melakukan aktivitas berikut:
1) Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur panjang, 2)
Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakanalat ukur massa, 3)
Menafsirkan hasil pengukuran suatu besaran fisis berdasarkan ketelitiannya.
Materi pengukuran, erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Kegiatan
menimbang beras, mengukur ketebalan benda, mengukur panjang kain.
Penggunaan timbangan dan mistar dapat dikatakan sangat akrab dan sering
ditemukan dalam kehidupan; tetapi pengukuran dengan menggunakan yang
memiliki ketelitian yang lebih akurat seperti jangka sorong, mikrometer, dan
neraca teknis jarang dilakukan oleh peserta didik. Pada aktivitas pembelajaran
1 anda akan banyak berlatih melakukan pengukuran panjang dan massa
dengan menggunakan alat tersebut.
Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.2.10, 3.2.11, 3.2.13,
3.2.14 yang kegiatannya dilakukan dengan pembelajaran saintifik yang
meliputi aktivitas 1) mengamati; 2) menanya; 3) mengumpulkan informasi; 4)
mengasosiasi; dan 5) mengomunikasikan.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
27
Tujuan Aktivitas Pembelajaran
Setelah melakukan aktivitas, diharapkan peserta mampu:
1. Menyebutkan berbagai alat ukur beserta manfaatnya
2. Menjelaskan manfaat dari suatu pengukuran
3. Menentukan hasil pengukuran dengan alat ukur panjang
4. Menentukan hasil pengukuran dengan alat ukur massa
5. Menafsirkan hasil pengukuran suatu besaran fisis berdasarkan
ketelitiannya.
6. Mengubah penulisan angka penting sesuai penulisan notasi ilmiah.
Estimasi Waktu, Media, alat/bahan
Estimasi waktu: 3 x 45 Menit
Media, alat/bahan:
1. Jangka sorong
2. Mikrometer sekrup
3. Neraca teknis
4. LKPD 1, LKPD 2, dan LKPD 3
Aktivitas yang Saudara lakukan:
1. Membagi peserta didik ke dalam kelompok yang beranggotakan 4-5
orang
2. Membagikan LKPD 1,LKPD 2, dan LKPD 3 kepada peserta didik.
3. Menginstruksikan kepada peserta didik untuk mempelajari LKPD secara
berkelompok.
4. mengistruksikan kepada setiap kelompok untuk memeriksa kelengkapan
alat yang akan digunakan
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
28
5. Mengintruksikan kepada peserta didik untuk memulai kegiatan dengan
menggunakan LKPD 1, LKPD 2, dan LKPD 3 (mengamati)
6. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat mengenai
7. vektor dan skalar. (mengumpulkan informasi)
8. Meminta kepada setiap kelompok untuk berdiskusi untuk menentukan
hasil pengamatan (mengasosiasi)
9. j. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menyimpulkan
hasil kegiatan.
Aktivitas Pembelajaran 2
Pada aktivitas pembelajaran 2, Saudara akan melakukan aktivitas berikut: 1)
Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakan amperemeterr panjang,
2) Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakan voltmeter, 3)
Menafsirkan hasil pengukuran suatu besaran fisis berdasarkan ketelitiannya.
Penggunaan alat ukur listrik jarang dilakukan oleh peserta didik; oleh arena
itu pada pelaksanaannya guru harus melakukan pengawasan yang lebih
supaya tidak terjadi insiden di laboratorium. Insiden yang mungkin terjadi
dapat berupa adanya peserta didik yang tersengat listrik, atau kerusakan alat
yang didisebabkan oleh kesalahan dalam pemasangan rangkaian. Aktivitas
pembelajaran 2 lebih menekankan pada peningkatan keterampilan dalam
menggunakan alat ukur listrik, khususnya amperemeter dan voltmeter.
Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.2.12, 3.2.13, dan
3.2.14, yang kegiatannya dilakukan dengan pembelajaran saintifik yang
meliputi aktivitas 1) mengamati; 2) menanya; 3) mengumpulkan informasi; 4)
mengasosiasi; dan 5) mengomunikasikan.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
29
Tujuan Aktivitas Pembelajaran
Setelah melakukan aktivitas, diharapkan peserta mampu:
1. Menentukan hasil pengukuran dengan alat ukur listrik
2. Menafsirkan hasil pengukuran suatu besaran fisis berdasarkan
ketelitiannya.
3. Mengubah penulisan angka penting sesuai penulisan notasi ilmiah.
Estimasi Waktu, Media, alat/bahan
Estimasi waktu: 3 x 45 Menit
Media, alat/bahan:
1. Amperemeter
2. Voltmeter
3. Power supply
4. Baterei
5. LKPD 4, LKPD 5
Aktivitas yang Saudara lakukan:
1. Membagi peserta didik ke dalam kelompok yang beranggotakan 4-5
orang
2. Membagikan LKPD 4 dan LKPD 5 kepada peserta didik.
3. Menginstruksikan kepada peserta didik untuk mempelajari LKPD secara
berkelompok.
4. mengistruksikan kepada setiap kelompok untuk memeriksa kelengkapan
alat yang akan digunakan
5. Mengintruksikan kepada peserta didik untuk memulai kegiatan dengan
menggunakan LKPD 4, dan LKPD 5 (mengamati)
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
30
6. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat cara
pemasangan amperemeter pada rangkaian listrik (mengumpulkan
informasi)
7. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat cara
pemasangan voltmeter pada rangkaian listrik (mengumpulkan informasi)
8. Meminta kepada setiap kelompok untuk berdiskusi untuk menentukan
hasil hasil pengukuran (mengasosiasi)
9. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menyimpulkan
hasil kegiatan.
Aktivitas Pembelajaran 3
Aktivitas pembelajaran 3 merupakan lanjutan aktivitas pembelajaran 1 dan
aktivitas pembelajaran 2. Untuk pelaksanaan aktivitas pembelajaran 3 anda
dapat menggunakan lembar uji pemahaman konsep yang terdiri dari 4 bagian,
yaitu: 1) Uji Pemahaman Alat ukur panjang, 2) Uji Pemahaman Alat ukur
massa, 3) Uji Pemahaman Alat ukur Arus listrik, dan 4) Uji Pemahaman Alat
ukur tegangan listrik.
Lembar uji pemahaman konsep merupakan lembar kerja yang dapat
digunakan untuk mengetahui sejauh mana pemahaman peserta didik
terhadap materi atau eksperimen yang telah dilakukan. Cermati sketsa atau
gambar yang ada dalam tabel, kemudian tentukan hasilnya dalam tabel
tersebut.
Aktivitas pembelajaran ini merupakan pemantapan dari topik pengukuran.
Adapun indikator yang ingin dicapai adalah: 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3, 3.2.4, 3.2.5,
3.2.6, 3.2.7, 3.2.8, 3.2.9, 3.2.10, 3.2.11, 3.2.12, 3.2.13, 3.2.14, 3.2.15, serta 4.2.1
dan 42.2, yang kegiatannya dilakukan dengan pembelajaran saintifik yang
Unit Pembelajaran
Pengukuran
31
meliputi aktivitas 1) mengamati; 2) menanya; 3) mengumpulkan informasi; 4)
mengasosiasi; dan 5) mengomunikasikan.
Tujuan Aktivitas Pembelajaran
Setelah melakukan aktivitas, diharapkan peserta mampu:
1. Menafsirkan gambar hasil pengukuran dengan menggunakan jangka
sorong dan Mikrometer sekrup.
2. Menafsirkan gambar hasil pengukuran dengan menggunakan neraca
teknis.
3. Menafsirkan gambar hasil pengukuran dengan menggunakan
amperemeter dan avometer.
4. Mempresentasikan hasil diskusi dengan menggunakan lembar uji
pemahaman konsep.
Estimasi Waktu, Media, alat/bahan
Estimasi Waktu Aktivitas Pembelajaran : 2 x 45 Menit
Media, alat/bahan:
Lembar uji pemahaman konsep
Aktivitas yang Saudara lakukan:
1. Membagikan Lembar uji pemahaman konsep kepada setiap kelompok.
2. Menginstruksikan kepada peserta didik untuk mempelajari Lembar uji
pemahaman konsep secara berkelompok.
3. Mengintruksikan kepada setiap kelompok untuk memulai kegiatan
(mengamati)
4. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat..
(mengumpulkan informasi)
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
32
5. Meminta kepada setiap kelompok untuk berdiskusi untuk menentukan
hasil pengamatan (mengasosiasi)
6. memberikan bimbingan kepada kelompok yang mengalami kesulitan
pada saat memecahkan permasalahan dalam lembar kerja pemahaman
konsep
7. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menyimpulkan
hasil kegiatan.
8. Meminta kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusi
kelompoknya.
B. Lembar Kerja Peserta Didik
Pada unit ini dikembangkan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) dan
lembar uji pemahaman konsep yang akan digunakan dalam aktivitas
pembelajaran. Adapun rincian LKPD dan Lembar uji pemahaman konsep
sebagai berikut:
Lembar Kerja Peserta Didik:
1. LKPD jangka sorong,
2. LKPD Mikrometer,
3. LKPD Neraca Teknis,
4. LKPD Amperemeter,
5. LKPD Voltmeter;
Lembar uji pemahaman konsep:
1. Lembar Uji Alat ukur panjang,
2. Lembar Uji Alat ukur massa,
3. Lembar Uji Alat ukur arus listrik,
4. Lembar Uji Alat ukur tegangan listrik.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
33
LKPD 1: Jangka Sorong
Prosedur Kerja:
1. Siapkan jangka sorong; catat ketelitiannya.
2. Siapkan 5 buah benda yang bentuknya beraturan.
3. Buatlah diagram/gambar pada tabel yang telah disediakan untuk setiap
bagian benda yang akan ditentukan dimensi panjangnya.
4. Catat ketelitian jangka sorong, gunakan jangka sorong tersebut untuk
menentukan panjang, lebar, dan tinggi setiap benda yang telah anda
siapkan.
5. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel 1.4
Tabel 4. Hasil Pengukuran Jangka Sorong
No Nama Benda Gambar/Diagram Hasil Pengujuran
Panjang Lebar Tinggi
1
2
3
4
6. Bandingkan hasil kerja kelompok anda dengan kelompok lainnya.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
34
7. Faktor apakah yang membedakan hasil pengukuran tersebut?
8. Tuliskan kesimpulan yang anda peroleh dari kegiatan tersebut pada
kolom yang telah disediakan.
Kesimpulan:
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
................................................................
LKPD 2: Mikrometer Sekrup
Prosedur Kerja
1. Siapkan mikrometer sekrup; catat ketelitiannya.
2. Siapkan 5 buah benda seperti kertas karton, uang logam, batang statif, kelereng,
dan kartu ATM.
3. Ukur ketebalan/diameter setiap benda dengan menggunakan mikrometer.
4. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel 1.5.
Tabel 5 Hasil Pengukuran Mikrometer Sekrup
No. Nama Benda Ketebalan/diameter
1
2
3
5. Bandingkan hasil kerja kelompok anda dengan kelompok lainnya.
Ketelitian Mikroeter sekrup: ....
......
Unit Pembelajaran
Pengukuran
35
6. Faktor apakah yang membedakan hasil pengukuran tersebut?
7. Tuliskan kesimpulan yang anda peroleh dari kegiatan tersebut pada kolom yang
telah disediakan.
LKPD 3: Neraca teknis
Prosedur Kerja:
1. Siapkan 5 buah benda yang akan ditimbang.
2. Atur neraca teknis diatas meja yang datar; lakukan kalibrasi sampai
neraca teknis siap digunakan.
3. Letakkan secara bergantian benda yang akan ditimbang pada piring
neraca.
4. Atur anak timbangan, sampai neraca benar-benar setimbang.
5. Catat secara cermat setiap penunjukkan anak timbangan pada kolom
yang disediakan.
6. Lakukan hal yang sama untuk menimbang benda berikutnya.
7. Tentukan massa total dari setiap benda pada tabel LK 3.
Kesimpulan:
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
...........................................................
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
36
Tabel 6. Hasil Pengukuran Neraca teknis
8. Bandingkan hasil kerja kelompok anda dengan kelompok lainnya.
9. Faktor apakah yang membedakan hasil pengukuran tersebut?
10. Tuliskan kesimpulan yang anda peroleh dari kegiatan tersebut pada
kolom yang telah disediakan.
Kesimpulan: ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
LKPD 4: Amperemeter
Prosedur Kerja:
1. Siapkan baterai dan dudukannya, papan rangkaian, jembatan penghubung,
bola lampu dan dudukannya, meterdasar, saklar, dan kabel secukupnya.
2. Atur bola lampu, jembatan penghubung, batere, dan saklar pada papan
rangkaian sehingga membentuk sebuah rangkaian.
3. Tekan saklar untuk menguji fungsi rangkaian. Jika lampu sudah menyala
berarti rangkaian sudah benar.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
37
4. Atur meterdasar sehingga menjadi ampermeter; mulailah dari rentang
tertinggi.
5. Lepas jembatan penghubung sebelum masuk ke percabangan rangkaian.
6. Gunakan ampermeter untuk menentukan kuat arus listrik sebelum masuk
percabangan rangkaian.
7. Catat penunjukkan amperemeter; masukkan hasilnya ke dalam Tabel LK 4
8. Lakukan langkah 5 dan 6 untuk menentukan kuat arus listrik pada setiap
percabangan.
9. Lakukan langkah 5 dan 6 untuk menentukan kuat arus listrik setelah
meninggalkan percabangan.
10. Lakukan setiap pengukuran kuat arus listrik pada langkah 7, 8, dan 9
masing-masing 3 kali
11. Bandingkan kuat arus listrik yang dihasilkan pada langkah 7, 8, dan 9
Tabel 7. Hasil Pengukuran Amperemeter
No. Penunjukkan Amperemeter
Selelum Percabangan Percangan 1 Percabangan 2 Setelah Percangan
1.
2.
3.
4.
12. Faktor apakah yang menyebabkan adanya perbedaan hasil pengukuran
pada setiap bagian?
13. Tuliskan kesimpulan yang anda peroleh dari kegiatan tersebut pada
kolom yang telah disediakan.
Kesimpulan:
...............................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
38
LKPD 5: Voltmeter
Prosedur Kerja:
1. Siapkan power supply, meter dasar, dan kabel secukupnya.
2. Hubungkan power supply dengan sumber tengangan dari PLN.
3. Atur tombol tegangan mulai dari tegangan yang paling kecil
4. Atur meterdasar sehingga menjadi voltmeter; mulailah dari rentang
tertinggi.
5. Tempelkan atau hubungkan probe dari voltmeter dengan probe power
supply.
6. Catat penunjukkan voltmeter pada tabel LK 5.
7. Naikkan tegangan power supply secara bertahap.
8. Lakukan langkah 4 sampai langkah 6.
Tabel 8. Hasil Pengukuran Voltmeter
Percobaan Tegangan
Power Supply Voltmeter
1
2
3
4
9. Faktor apakah yang menyebabkan adanya perbedaan hasil pengukuran?
10. Tuliskan kesimpulan yang anda peroleh dari kegiatan tersebut pada
kolom yang telah disediakan.
Kesimpulan: .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Unit Pembelajaran
Pengukuran
39
Lembar Uji: Pemahaman Konsep
1. Alat Ukur Panjang
Petunjuk:
a. Lengkapi setiap kolom pada tabel untuk menentukan hasil suatu
pengukuran panjang dengan cara menggambarkan posisi skala
utama dan skala nonius, menentukan/membaca hasil pengukuran,
atau melengkapi perhitungannya.
b. Cantumkan ketelitian dari setiap alat ukur yang anda gunakan.
No Gambar Hasil
Pembacaan Langsung Pengukuran
1.
Skala utama = .... mm
Skala nonius = .....
Hasil Baca = ........ mm
Ketelitan JS = ......
HP = .... + (... x ....) mm
= ....... mm
Pelaporan = ..... ± .... mm
2. (Buat gambar yang sama dengan pelaporan)
Skala utama = .... mm
Skala nonius = .....
Hasil Baca = ........ mm
Ketelitan MS = ......
HP = .... + (... x ....) mm
= ....... mm
Pelaporan = 1,348± 0,01 mm
Skala utama = .... mm
Skala nonius = .....
Hasil Baca = ........ mm
Ketelitan JS =
HP = .... + (... x ....) mm
= ....... mm
Pelaporan = ..... ± .... mm
4. (Buat gambar yang menunjukkan hasil pelaporan)
Skala utama = .... mm
Skala nonius = .....
Hasil Baca =14,36 mm
Ketelitan JS = ......
HP = .... + (... x ....) mm
= ....... mm
Pelaporan = ....... ± ...... mm
5. (Buat gambar yang menunjukkan hasil pelaporan)
Skala utama = .... mm
Skala nonius = .....
Hasil Baca = ........ mm
Ketelitan JS = ......
HP = .... + (... x ....) mm
= ....... mm
Pelaporan = 8,53 ± 0,05 mm
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
40
2. Alat Ukur Massa
Petunjuk :
a. Lengkapi setiap kolom pada tabel untuk menentukan hasil
pengukuran massa dengan menentukan nilai setiap beban geser,
menentukan hasil penimbangan, atau menggambarkan posisi dari
beban gesernya.
No Gambar Lengan Neraca
Penunjukkan Beban Geser Massa Benda (gram)
Ratusan Puluhan Satuan Perpuluhan
1.
M = .....
gram
2.
(Buat gambar yang menunjukkan hasil pelaporan)
100
20
6
0,4
3.
4.
(Buat gambar yang
menunjukkan hasil
pelaporan)
M =
138,7
gram
Unit Pembelajaran
Pengukuran
41
3. Alat Ukur Arus Listrik
Petunjuk:
a. Perhatikan setiap data/gambar dalam tabel dengan cermat
b. Buatlah gambar, hasil pembacaan amperemeter, atau
perhitungannya sehingga seluruh tabel menjadi lengkap.
No. Gambar Amperemeter Kuat Arus Listrik
Hasil Pembacaan
Perhitungan
1.
HP = ......... amp
Perhitungan=.../...x... A
= .......... A
2.
(Buat gambar yang menunjukkan hasil pelaporan)
= ..../.... x .... A
= 0,96 A
3.
4.
(Buat gambar yang menunjukkan hasil pelaporan)
= 28,5 mA
= ..../.... x .... A
= ..... A
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
42
4. Alat Ukur Tegangan Listrik
Petunjuk:
a. Perhatikan setiap data/gambar dalam tabel dengan cermat
b. Tentukan hasil pembacaan voltmeter, gambar, atau perhitungan
sehingga tabel menjadi lengkap
No. Gambar Voltmeter Tegangan Listrik
Hasil Pembacaan
Perhitungan
1.
HP = ......... volt Perhitungan=.../...x... V
= .......... V
2.
(Buat gambar yang menunjukkan hasil pelaporan)
= .......... volt
= ..../.... x .... V
= 24,6 volt
3.
HP = ......... volt Perhitungan=.../...x... V
= .......... V
4.
(Buat gambar yang menunjukkan hasil pelaporan)
= 12,8 volt
= ..../.... x .... v
= ..... v
Unit Pembelajaran
Pengukuran
43
C. Bahan Bacaan
Bahan pembelajaran yang diuraikan di sini merupakan contoh panduan
pembelajaran yang dapat dimplementasikan oleh Saudara ketika akan
membelajarkan materi benda tegar. 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 bacaannya
Aktivitas kehidupan manusia sehari-sehari sering berkaitan dengan besaran,
satuan, dan pengukuran, contohnya: pedagang di pasar menimbang beras
yang diperlukan oleh pembelinya, petugas agraria mengukur luas lahan untuk
menerbitkan sertifikat sebagai bukti pemilikan tanah, guru olah raga
memantau kecepatan lari siswanya dan sebagainya.
Pengukuran panjang kawat, massa benda, suhu badan,volume air, kelenturan
bahan, selalu dilakukan dalam kehidupan sehari-hari. Manusia merupakan
makhluk yang mempunyai rasa ingin tahu yang sangat tinggi. Berbagai rahasia
fenomena alam masih banyak yang belum terpecahkan. Para ilmuwan terus
melakukan berbagai penelitian. Pada saat melakukan penelitian, seorang
peneliti tidak bisa dilepaskan dari kegiatan pengukuran.
Pengukuran dilakukan untuk mengetahui besaran-besaran apa saja yang
dalam fenomena yang sedang ditelitinya. Artinya, pengukuran dilakukan
dengan maksud untuk mendapatkan data kuantitas dari suatu kegiatan yang
dilakukannya. Tentunya alat ukur yang digunakan harus sesuai dengan obyek
yang diukur agar didapatkan data yang akurat sehingga menghasilkan
kesimpulan yang tepat.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
44
Keterampilan dalam melakukan pengukuran perlu dimiliki oleh setiap orang.
Anda sebagai guru perlu membekali peserta didiknya dengan keterampilan
mengukur yang cukup memadai. Keterampilan peserta didik dalam
menggunakan alat ukur akan sangat membantu siswa Anda dalam
menganalisis konsep fisika baik pada kegiatan di laboratorium atau penelitian
berikutnya yang akan dilakukan oleh peserta didik.
Materi besaran, satuan dan pengukuran bagi siswa terdapat pada mata
pelajaran fisika SMA. Pada Kurikulum 2013 disajikan di kelas X semester 1
dengan Kompetensi Dasar (KD) sebagai berikut, KD dari Kompetensi Inti 3 (KI
3) Aspek Pengetahuan: 3.1 Memahami hakikat fisika dan prinsip-prinsip
pengukuran (ketepatan, ketelitian, dan aturan angka penting). KD dari KI 4
Aspek Keterampilan: 4.1 Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis dengan
menggunakan peralatan dan teknik yang tepat untuk penyelidikan ilmiah.
Gambar 4 Kegiatan pengukuran massa anak timbangan di
laboratorium kalibrasi PPPPTK IPA Bandung
Besaran dan Satuan
Pengenalan satuan untuk besaran fisika tentu saja tidak terlepas dari
pengertian besaran melalui pengukuran. Pada modul ini akan dibahas
beberapa macam alat ukur terutama yang erat hubungannya dengan besaran
Unit Pembelajaran
Pengukuran
45
pokok. Nilai suatu besaran dinyatakan secara kuantitatif dengan angka dan
satuannya sebagai hasil pengukuran langsung maupun perhitungan.
1. Pengertian Besaran
Besaran adalah gambaran secara kuantitatif (ukuran) dari benda, proses atau
suatu keadaan, contohnya: massa, panjang, tekanan, tegangan, kecepatan, dan
sebagainya. Dalam suatu pengukuran nilai suatu besaran adalah harga ukuran
itu.
Besaran dapat dibedakan menjadi besaran vektor dan besaran skalar. Besaran
adalah segala sesuatu yang dapat diukur, dihitung, memiliki nilai dan satuan
serta menggambarkan sifat dari benda. Sifat ini dinyatakan dalam angka
melalui hasil pengukuran. Oleh karena satu besaran berbeda dengan besaran
lainnya, maka ditetapkan satuan untuk tiap besaran.
Satuan juga menunjukkan bahwa setiap besaran diukur dengan cara berbeda.
Sistem Satuan International (SI) selama ini dikembangkan oleh komisi teknik
dan ISO (International Organization for standardization). Standar satuan ini
tercantum dalam International Standard ISO R31 yang memuat tiga macam
kategori satuan, yaitu:
1) satuan dasar terkait dengan besaran pokok
2) satuan tambahan terkait dengan besaran tambahan
3) satuan turunan terkait dengan besaran turunan
Contoh:
panjang balok adalah 2 meter. Panjang adalah besaran pokok, “2” disini
menyatakan nilai ukuran (nilai besaran pokok), dan meter adalah satuan
dasar.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
46
2. Besaran Pokok
Besaran pokok atau besaran dasar adalah besaran yang satuannya telah
ditentukan sebelumnya. Penggunaan besaran-besaran pokok telah disepakati
secara Internasional dan diberlakukan di semua negara. Pemilihan besaran
pokok ini berdasarkan pertimbangan kegunaan, kepraktisan, dan harus
memperoleh pengakuan internasional. Cara penentuannya melalui prosedur
bagaimana cara mengukur besaran pokok dan menentapkan bagi besaran
tersebut. Satuan yang dipilih berdasarkan pertimbangan sebagai berikut:
• Lazim digunakan di berbagai Negara, jadi bersifat internasional.
• Satuan itu tetap, tidak berubah karena pengaruh apapun.
• Satuan itu mudah ditiru oleh setiap orang yang memerlukannya.
Dalam fisika, dari berbagai besaran seperti panas, cahaya, listrik, dan zat, maka
diputuskan bahwa besaran pokok itu harus diperluas bahkan
dipertimbangkan pula demi kepraktisan untuk menambahan dua besaran
pokok tambahan. Hasil lengkapnya dicantumkan pada tabel 1.1
Tabel 9. Satuan Internasional
No. Besaran Pokok Nama Satuan Lambang
Satuan
Simbol
Besaran
1. Panjang Meter M l
2. Massa Kilogram Kg m
3. Waktu Sekon S t
4. Arus listrik Ampere A i
5. Temperatur Kelvin K T
6. Intensitas
cahaya
Candela Cd J
7. Jumlah zat mol Mol N
Besaran Pokok Tambahan
Unit Pembelajaran
Pengukuran
47
1. Sudut Datar Radian Rad
2. Sudut ruang Steradian Sr
Satuan-satuan tersebut di atas telah digunakan dan didefinisikan secara
internasional. Karena itu maka satuan tersebut dinamakan Sistem Satuan
Internasional atau SI. Definisi mengenai macam besaran pokok adalah sebagai
berikut.
a. Besaran Panjang
Besaran panjang dalam sistem internasional (SI) mempunyai satuan meter.1
meter standar adalah panjang yang sama dengan 1.650.763.73 kali panjang
gelombang
Ditemukannya besaran panjang yang standar, manusia dapat membandingkan
dimensi segala sesuatu di alam raya ini, termasuk dimensi tubuh kita. Ada
ciptaan Tuhan yang dimensi ukurannya hingga berjuta-juta kali lipat besar
dari dimensi tubuh kita. Sebaliknya ada juga yang berjuta-juta kali lipat
kecilnya dari dimensi tubuh manusia, seperti virus dan ukuran elektron.
Dengan kesadaran diri akan dimensi ukuran tubuh kita hendaknya
mendorong kita agar mencintai seluruh ciptaan Tuhan. Tidak ada alasan untuk
bersikap sombong dengan merusak alam yang merupakan bagian ciptaan
Tuhan.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
48
b. Besaran Massa
Massa suatu benda menunjukkan kuantitas zat yang dimiliki oleh benda
tersebut. Besaran massa dalam sistem internasional mempunyai satuan
kilogram.1 kilogram standar adalah sama dengan massa 1 liter air murni
yang suhunya 4oC, merupakan satuan massa yang sama dengan massa dari
prototype kilogram internasional (CGPM ke-1 tahun 1901).
Gambar 5. Satu Kilogram Standar
d. Besaran Waktu
Besaran waktu dalam sistem internasional mempunyai satuan sekon. 1 sekon
standar adalah sama dengan waktu yang diperlukan oleh atom Cesium-133
untuk bergetar sebangak 9.192.631.770 kali. (CGPM ke-13 tahun 1967).
Waktu periode radiasi yang bersesuaian dengan transisi antara dua “hyperfine
levels” dari keadaan atom Cesium-133 saat ini dijadikan sebagai waktu standar.
Gambar 6. Satu Sekon Standar
Besaran waktu menjadi tolak ukur ketepatan seseorang dalam memenuhi
janjinya. Waktu yang terstandar pun menjadi bagian dari kehidupan sosial
Unit Pembelajaran
Pengukuran
49
manusia dalam melakukan kesepakatan. Manusia yang menepati waktu yang
telah disepakati menjadi wahana untuk membentuk manusia menjadi pribadi
yang disiplin dan memegang komitmen yang tinggi.
d. Besaran Kuat Arus Listrik
Besaran kuat arus listrik dalam sistem internasional mempunyai satuan
ampere. 1 Ampere adalah arus tetap yang bila dipertahankan dalam dua
konduktor lurus sejajar dengan panjang tak terhingga dengan luas penampang
yang dapat diabaikan dan diletakkan pada jarak 1 m dalam ruang hampa
udara, menghasilkan gaya antara dua konduktor ini sebesar 2.107 Newton per
meter (CGPM ke-13 tahun 1967).
e. BesaranTemperatur
Besaran temperatur dalam sistem internasional mempunyai satuan Kelvin.
1 Kelvin adalah satuan suhu termodinamika, merupakan 1/273,6 dari suhu
titik tripel air.
Mengapa Tuhan menciptakan temperatur? Dengan adanya temperatur dan
perbedaannya menjadikan alam ini dinamis, contohnya ada udara yang
bergerak, terjadinya penguapan air laut untuk menjadi hujan, dan banyak
fenomena alam lainnya terkait temperatur seperti planet bumi ini memiliki
temperatur yang sesuai untuk kehidupan manusia. Alangkah tidak bijak jika
seseorang merusak alam dengan penebangan pohon yang tidak terkontrol,
polusi udara, keduanya dapat menyebabkan efek rumah kaca dan tentunya
temperatur Bumi jadi meningkat, tidak nyaman bukan?
f. Besaran Intensitas cahaya
Besaran intensitas cahaya dalam sistem internasional mempunyai satuan
candela. 1 candela adalah intensitas cahaya dalam arah tegak lurus pada satu
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
50
permukaan seluas1/600.000 meter persegi dari suatu benda hitam pada
temperatur platina beku dalam tekanan 101.325 Newton per meter
persegi.(CGPM ke-13 tahun 1967).
g. Besaran Jumlah Zat
Besaran Jumlah Zat dalam sistem internasional mempunyai satuan mol. 1 Mol
adalah jumlah substansi dari suatu sistem yang berisi sejumlah satuan
elementer yang sama dengan atom-atom 0,012 kg Carbon-12. (CGPM ke-14
tahun 1971).
Gambar 7. Satu Rad Standar
h. Sudut Bidang Datar
Radian adalah sudut bidang antara dua jari-jari lingkaran yang memotong
keliling lingkaran, dengan panjang busur sama panjang dengan jari-jarinya.
Gambar 8. Satu Steradian Standar
Unit Pembelajaran
Pengukuran
51
i. Sudut Ruang
Steradian adalah sudut ruang yang puncaknya terletak pada pusat bola,
membentuk juring suatu bola memotong permukaan bola dengan luas sama
dengan kuadrat jari-jari bola (r2).
3. Besaran turunan
Besaran turunan merupakan besaran yang satuannya diturunkan dari
beberapa satuan besaran pokok. Sebuah benda yang sedang bergerak,
misalnya mobil dikatakan memiliki kecepatan atau kelajuan. Kecepatan adalah
jarak yang ditempuh setiap satuan waktu.
Secara matematis dituliskan:
Satuan kecepatan yaitu m/s, diperoleh dari besaran panjang (jarak) yaitu
meter dibagi dengan satuan waktu yaitu sekon. Kecepatan termasuk besaran
turunan sebab satuan kecepatan yaitu m/s berasal dari satuan-satuan besaran
pokok yaitu meter dan sekon.
Gambar 9. Skematik Besaran Turunan Kecepatan
Selain kecepatan masih banyak besaran turunan lainnya, yaitu antara lain
gaya, percepatan, luas, tekanan, energi, massa jenis, dan sebagainya.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
52
4. Satuan Baku dan Satuan Tak Baku
Satuan adalah cara mengungkapkan suatu ukuran dengan menggunakan
bilangan. Setiap besaran mempunyai satuannya masing-masing. Contoh:
panjang bambu adalah 2 meter. Panjang adalah besaran, 2 disini menyatakan
nilai ukuran (nilai besaran), dan meter adalah satuan. Selain itu satuan
besaran dalam fisika dapat dibedakan menjadi satuan baku dan satuan tak
baku.
a. Satuan baku adalah satuan yang telah disepakati, diakui, dan ditetapkan
secara internasional. Satuan baku tersebut dikenal dengan Sistem
Internasional (International System of Units). Sistem satuan internasional atau
lebih dikenal dengan satuan SI (dari bahasa Perancis, System International d‟
Unites) adalah sistem satuan yang dikelola oleh organisasi standar
internasional yang juga dikenal dengan nama ISO (International Organization
for Standardization).
Sistem satuan tersebut diresmikan pemakaiannya sejak tahun 1960, setelah
disetujui dalam Conference General des Poids et Mesures (CGPM). Sistem satuan
internasional telah dipakai semenjak tahun 1980 dan di Indonesia juga
menggunakan sistem satuan ini.
Ada tiga macam kategori satuan yaitu:
1) satuan dasar atau pokok
2) satuan tambahan
3) satuan turunan
Penggunaan sistem Internasional dapat diperoleh beberapa keuntungan,
antara lain:
1) Satuan yang digunakan bukan merupakan satuan baru;
Unit Pembelajaran
Pengukuran
53
2) Satuan yang dipilih merupakan satuan yang tetap, tidak akan terpengaruh
oleh faktor luar
3) Unit satuan yang dipilih mudah ditentukan dan mudah diduplikasi secara
legal untuk berbagai keperluan
4) Mawakili seluruh bagian dari Fisika, mencakup mekanika, panas, optik,
listrik, sampai bidang ilmu lainnya.
Satuan Sistem Internasional dapat diungkapkan dalam:
1) Sistem CGS (Centimeter, Gram, Sekon)
2) British Gravitational System (BGS)
3) Metric System atau Sistem MKS (Meter, Kilogram, Sekon)
Berikut ini merupakan satuan baku besaran pokok dan beberapa besaran
turunan pada sistem “mks” dan “cgs”.
Tabel 10. Perbandingan Sistem MKS dan CGS
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
54
b. Satuan tidak baku adalah satuan yang hanya dikenal dan digunakan secara
lokal di daerah tertentu. Berikut ini merupakan beberapa besaran dengan
satuan tidak bakunya.
Tabel 11. Contoh Satuan Tidak Baku
Selama ini memang berbagai ragam satuan yang dipergunakan, tentu keadaan
ini sangat menyulitkan. Apabila Negara Indonesia mempunyai undang-undang
yang mengatur tentang hal itu, lebih baik dipergunakan sistem satuan SI.
Melalui proses konversi, satuan tidak baku akan dapat disepakati bersama,
sehingga tidak menyulitkan dan tidak merugikan. Tidak sedikit kasus-kasus di
masyarakat mengenai tidak standarnya suatu besaran, semisal luas tanah,
menjadikan manusia terlibat dalam konflik dan saling bermusuhan. Semoga
dengan standarisasi ini menjadi sarana pemersatu manusia agar selalu cinta
damai.
Pengukuran
a. Pengertian
Silahkan Anda pelajari ilustrasi penentuan panjang atau lebar sebuah meja di
laboratorium. Misalkan hasil pengukuran diperoleh data panjang adalah 2,5
meter dan lebarnya 80 cm. Panjang 2,5 m dan lebar 80 cm diperoleh
berdasarkan alat tertentu, misalkan meteran atau penggaris. Demikian juga
jika kita menimbang massa sebuah benda dengan menggunakan neraca teknis
Unit Pembelajaran
Pengukuran
55
atau timbangan. Massa benda sebenarnya dibandingkan dengan massa
standar yang sudah ditetapkan.
Berdasarkan kedua ilustrasi di atas, pengukuran diartikan sebagai proses
mengaitkan angka-angka secara empirik dan objektif pada sifat-sifat
objek tertentu atau kejadian di dunia nyata sedemikian rupa sehingga
angka-angka tersebut memberikan gambaran yang jelas mengenai objek
atau kejadian tersebut. Ketika sedang mengukur berarti Anda sedang
membandingkan suatu besaran dengan sebuah satuan standar yang telah
ditetapkan sebelumnya.
Setiap pengukuran selain menggunakan alat ukur yang sesuai juga harus
standar. Misalkan untuk mengukur panjang digunakan meteran, mengukur
massa digunakan timbangan, mengukur gaya digunakan dinamometer,
mengukur kecepatan atau kelajuan digunakan spedometer. Alat-alat ukur
tersebut haruslah standar dengan cara alat tersebut harus selalu terkalibrasi
secara tertelur terhadap alat ukur standar. Dalam mempelajari pengukuran
dikenal beberapa istilah, antara lain seperti ketelitian, ketepatan, sensitivitas,
resolusi, dan kesalahan (lihat di Glosarium).
b. Prosedur
Prosedur yang kita gunakan dalam suatu pengukuran sangat tergantung pada
obyek yang sedang kita ukur. Pada saat kita melakukan pengukuran suatu
besaran, kita dapat melakukan dengan dua prosedur yang berbeda yaitu:
1) Pengukuran Tunggal, adalah pengukuran yang dilakukan hanya satu kali
terhadap satu obyek / benda kerja. Untuk menuliskan hasil pengukuran
tunggal, dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut.
X = x ± x dan x = 0,5 NST
Keterangan:
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
56
NST adalah nilai skala terkecil dari alat ukur yang digunakan dalam
pengukuran tersebut.
x: nilai ketidakpastian
2) Pengukuran Berulang, adalah pengukuran yang dilakukan beberapa kali
terhadap satu obyek/benda kerja atau terhadap beberapa obyek/benda kerja
identik. Untuk menuliskan hasil pengukuran berulang, dapat dilakukan
dengan menentukan:
a) nilai rata-rata ( ̅)
b) beda harga rata-rata atau kesalahan mutlak setiap pengukuran:
x1 = – x1 , x2 = – x2 , … dst
c) kesalahan mutlak rata-rata:
x1 + x2 + x3 + …+ xn
Kmutlak rata-rata = N
d) hasil pengukuran sebenarnya adalah: x = ̅ x x
e) Krelatif = ̅
f) Kpersen = Krelatif X 100 %
g) Ketelitian Pengukuran= 100 % -- K persen
Misalkan kita melakukan 10 kali pengukuran terhadap satu benda kerja, data
yang kita peroleh ditunjukkan pada Tabel 1.4 berikut ini.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
57
Tabel 12. Tabel Pengukuran Berulang
Jika pengerjaan/pengolahan data pengukuran sesuai dengan langkah-langkah
diatas, kita akan memperoleh hasil sebagai berikut.
1) Nilai rata-rata: ( ̅) = 30,58
2) Beda harga rata-rata atau kesalahan mutlak untuk setiap hasil pengukuran:
x1 = – x1 , dan seterusnya (lihat tabel)
3). Kesalahan mutlak rata-rata:
x1 + x2 + x3 + …+ xn
Kmutlak rata-rata = N
0,08 + 0,04+0,01 + 0,00 + 0,03 + 0,01 + 0,04 + 0,02 + 0,02 + 0,04
Kmtk rata =
10
0,29
Kmtk rata =
10
Kmutlak rata = 0,029
4). Hasil pengukuran sebenarnya:
x = 30,58 0,029
0,029
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
58
5). Krelatif
= 30,58
= 0,00095
6).Kpersen = Krelatif x 100 %
= 0.00095 x 100 %
= 0,095 %
7). Ketelitian Pengukuran = 100 % -- Kpersen
= 100 % -- 0,095 %
= 99,905 %
c. Berbagai Alat Ukur Dalam Fisika
1) Alat ukur besaran Pokok
Alat ukur besaran pokok yang sering digunakan dalam berbagai kegiatan
manusia antara lain: meteran, timbangan, jam, ampermeter, voltmeter, dan
suhu. Berikut ini adalah gambar beberapa alat ukur besaran pokok yang sering
digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Gambar 10. Berbagai alat ukur panjang
Gambar 11. Berbagai Jenis alat ukur massa
Unit Pembelajaran
Pengukuran
59
Gambar 12. Berbagai jenis alat ukur waktu
Gambar 13. Berbagai jenis alat ukur suhu
Gambar 14. Berbagai jenis alat ukur arus
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
60
2) Alat ukur besaran turunan
Beberapa alat ukur besaran pokok yang akan dibahas adalah:
Dinamometer, adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur gaya,
bekerja berdasarkan regangan pegas yang digunakan didalamnya. Oleh karena
itu, dinamometer dinamakan juga neraca pegas. Satuan untuk dinamometer
sama dengan satuan gaya yaitu Newton.
Gambar 15. Berbagai jenis dinamometer
Spedometer digunakan pada kendaraan bermotor untuk mengetahui
kecepatan atau kelajuan. Jenis spedometer kendaraan bermotor ada yang
manual ada juga yang digital.
Gambar 16. Spedometer biasa dan digital
3) Teknik Penggunaan Alat Ukur
Dalam suatu kegiatan eksperimen, Anda tentunya harus sudah memiliki
keterampilan bagaimana cara menggunakan, membaca, dan menentukan hasil
pengukuran dengan menggunakan alat ukur. Keterampilan ini akan sangat
menunjang pada kegiatan penelitian atau eksperimen guru dan siswa yang
Unit Pembelajaran
Pengukuran
61
akan banyak dilakukan pada pembelajaran fisika. Teknik-teknik penggunaan
beberapa alat ukur yang perlu dikuasai adalah sebagai berikut.
1. Jangka Sorong
Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang dilengkapi nonius. Jangka
sorong dapat dibedakan menjadi dua jenis; yaitu jangka sorong analog dan
jangka sorong digital. Adapun bentuk kedua jangka sorong tersebut
ditunjukkan pada gambar di samping.
a) Bagian-bagian Jangka Sorong
Jika kita cermati secara umum bentuk jangka sorong analog maupun digital
memiliki banyak kesamaannya; yaitu terdiri dari skala utama, skala nonius,
rahang tetap, rahang geser, batang pengukur kedalaman, dan pengunci.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Gambar 17. Bagian-bagian Jangka sorong
Jangka sorong yang paling sering digunakan dalam kegiatan pengukuran
adalah jangka sorong analog. Jangka sorong analog dapat dibedakan
berdasarkan ketelitian yang dimilikinya. Perbedaan ketelitian dari jangka
sorong ditentukan oleh pembagian skala noniusnya.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
62
b) Jenis-jenis Jangka Sorong Analog
Mari kita perhatikan secara cermat perbedaan ketelitian yang dimiliki oleh
setiap jangka sorong analog.
1) Pada gambar a terbaca 9 Skala Utama = 10 Skala
Nonius, jadi besarnya 1 skala nonius = 1/10 x 9. Skala Utama: 0,9 Skala Utama,
maka ketelitian dari jangka sorong tersebut: 1 – 0,9 = 0,1 mm, atau ketelitian
jangka sorong itu adalah 1 bagian skala utama itu dibagi sebanyak jumlah
skala nonius: 1/10 = 0,1 mm
2) Pada gambar b terbaca 39 Skala Utama = 20 Skala Nonius, jadi besarnya 1
skala nonius = 1/20 x 39. Skala Utama: 1,95 Skala Utama, maka ketelitian
dari jangka sorong tersebut: 2 – 1,95 = 0,05 mm, atau ketelitian jangka sorong
itu adalah 1 bagian Skala utama itu dibagi sebanyak jumlah skala nonius: 1/20
= 0,05 mm
3) Pada gambar c terbaca 49 Skala Utama = 50 Skala Nonius, jadi besarnya 1
skala nonius = 1/50 x 49. Skala Utama: 0,98 Skala Utama, maka ketelitian
dari jangka sorong tersebut: 1 – 0,98 = 0,02 mm, atau ketelitian jangka sorong
itu adalah 1 bagian skala utama itu, dibagi sebanyak jumlah skala nonius: 1/50
= 0,02 mm
Unit Pembelajaran
Pengukuran
63
Karena adanya perbedaan ketelitian jangka sorong, sebelum melakukan
pengukuran dengan menggunakan jangka sorong, hendaknya mengingatkan
siswa Anda untuk selalu memperhatikan ketelitian dari jangka sorong yang
digunakan karena hal tersebut akan menentukan ketepatan suatu hasil
pengukuran.
c) Cara Menggunakan Jangka Sorong
1) Letakkan benda yang akan diukur pada rahang jangka sorong
kemudian
2) gerakan batang geser sehingga benda benar-benar terjepit oleh rahang
jangka sorong. Putar pengunci jangka sorong supaya benda tidak
bergeser lagi.
3) Nyatakan penunjukkan skala utama dalam milimeter.
4) Amati skala utama yang paling dekat dengan titik nol dari nonius.
5) Amati dengan cermat skala nonius yang paling berimpitan dengan
skala utama.
6) Dimensi panjang benda (diameter atau ketebalan benda) adalah jarak
skala utama ke titik nol nonius ditambah jumlah garis skala nonius dari
nol sampai skala nonius yang paling berimpitan dengan skala utama.
Contoh:
Hasil pengukuran dari setiap jangka sorong yang ditunjukkan gambar berikut!
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
64
Mikrometer Sekrup
Dibandingkan dengan jangka sorong, mikrometer sekrup mempunyai
ketelitian yang lebih baik namun berbeda fungsi penggunaan. Ketelitian
mikrometer adalah 0,01 milimeter. Adapun jenis-jenis mikrometer sekrup
dapat dibedakan menjadi mikrometer sekrup analog dan mikrometer sekrup
digital. Adapun bentuk kedua mikrometer sekrup tersebut ditunjukkan pada
gambar 1.17.
Gambar 18. Mikrometer Sekrup
a) Bagian-bagian dari Mikrometer Sekrup
Adapun bagian-bagian dari mikrometer sekrup ditunjukkan pada gambar 1.18
Unit Pembelajaran
Pengukuran
65
b) Cara Menggunakan Mikrometer Sekrup
1) Letakkan benda yang akan diukur pada rahang mikrometer sekrup
2) Putar skala pemutar kasar atau skala nonius sampai rahang putar tepat
mengenai benda.
3) Putar pemutar halus sampai terdengan suara “klik”, hentikan
pemutaran jika suara “klik” sudah terdengar.
4) Putar pengunci mikrometer sekrup supaya benda tidak bergeser lagi.
5) Amati/hitung skala utama yang paling dekat dengan skala putar nonius.
6) Amati dengan cermat skala nonius yang paling berimpitan dengan skala
utama.
7) Dimensi panjang benda (ketebalan benda) adalah jarak skala utama ke
titik nol nonius ditambah jumlah garis skala nonius dari nol sampai
skala nonius yang paling berimpitan dengan skala utama.
Contoh:
Tentukan hasil pengukuran dari setiap mikrometer sekrup yang ditunjukkan
gambar berikut ini!
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
66
Baca langsung:
Diameter benda = 6,50 mm + 0,21 mm
= 6,71 mm
Perhitungan:
Diameter benda = 6,50 mm + 21 (0,01 mm)
= 6,50 mm + 0,21 mm
= 6,71 mm
Baca langsung:
Diameter benda = 16,50 mm + 0,23 mm
= 16,73 mm
Perhitungan:
Diameter benda = 16,50 mm + 23 (0,01 mm)
= 16,50 mm + 0,23 mm
= 16,73 mm
Unit Pembelajaran
Pengukuran
67
3. Neraca teknis
Neraca teknis digunakan untuk menentukan massa suatu benda. Di
laboratorium fisika biasanya ada dua tipe neraca teknis; yaitu neraca teknis
tiga lengan dan neraca teknis empat lengan. Adapun bentuk kedua neraca
teknis tersebut ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Gambar 19. Jenis-jenis Neraca Teknis
Adapun bagian-bagian dari neraca teknis secara umum ditunjukkan pada
gambar berikut ini.
Gambar 20. Bagian-bagian neraca teknis
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
68
a) Cara Menggunakan Neraca Teknis
1) Sebelum neraca digunakan, lakukan kalibrasi dengan cara memutar
pengatur keseimbangan sampai neraca siap digunakan (jarum
menunjukkan nol).
2) Letakkan benda yang akan diukur massanya pada piring neraca.
3) Atur secara bertahap beban geser dimulai dari beban geser terbesar
(beban geser ratusan) sampai ke beban geser terkecil (beban geser
perpuluhan).
4) Amati sampai jarum neraca benar-benar seimbang (menunjuk ke posisi
nol).
5) Catat setiap penunjukkan lengan neraca.
6) Jumlahkan penunjukkan setiap lengan neraca sebagai hasil
penimbangan massa benda.
Contoh:
Tentukan hasil pengukuran dari setiap neraca teknis yang ditunjukkan
gambar berikut ini!
Baca langsung:
Massa benda = 400 gr + 40 gr + 8,1 gr
= 448,1 gr
Unit Pembelajaran
Pengukuran
69
Baca langsung:
Massa benda = 100 gr + 30 gr + 8 gr + 0,57 gr
= 138,57 gr
4. Alat ukur listrik
Alat ukur listrik merupakan peralatan yang diperlukan oleh manusia. Karena
besaran listrik seperti: tegangan, arus, daya, frekuensi dan sebagainya tidak
dapat secara langsung ditanggapi oleh panca indera. Untuk mengukur besaran
listrik tersebut diperlukan alat pengubah. Atau besaran ditransformasikan
kedalam besaran mekanis yang berupa gerak dengan menggunakan alat ukur.
Perlu disadari bahwa untuk dapat menggunakan berbagai macamalat ukur
listrik perlu pemahanan pengetahuan yang memadai tentang konsep-konsep
teoritisnya. Alat ukur listrik dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
Alat ukur standar/absolut: Alat ukur absolut maksudnya adalah alat ukur yang
menunjukkan besaran darikomponen listrik yang diukur dengan batas-batas
pada konstanta dan penyimpangan pada alat itu sendiri. Ini menunjukkan
bahwa alat tersebut tidak perlu dikalibrasi atau dibandingkan dengan alat
ukur lainnya lebih dahulu.
Contoh dari alat ukur ini adalah Galvanometer.
Gambar 21. Alat ukur standar Galvanometer
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
70
Alat ukur sekunder: maksudnya adalah semua alat ukur yang menunjukkan
harga besaran listrik yang diukur dan dapat ditentukan hanya dari simpangan
alat ukur tersebut. Sebelumnya alat ukur sudah dikalibrasi dengan
membandingkan pada alat ukur standar/absolut.
Contoh dari alat ukur ini adalah alat ukur listrik yang sering dipergunakan
sehari-hari.
Gambar 22. Alat ukur sekunder
Alat ukur listrik pada KIT Listrik di Sekolah
Sekarang banyak dibuat alat ukur listrik yang lebih praktis dalam
penggunaannya di sekolah, yaitu terdapat pada KIT LISTRIK. Meter dasar atau
basic meter merupakan alat ukur listrik pada KIT tersebut, digunakan sebagai
ampermeter dan sebagai voltmeter. Multitester atau multimeter merupakan
alat ukur listrik yang dapat digunakan sebagai ampermeter, voltmeter, dan
sebagai ohmmeter.
Mulltimeter di pasaran dikenal juga dengan nama AVO meter.
a) Basicmeter sering digunakan pada
praktikum kelistrikan sebagai voltmeter.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
71
Caranya ialah menggeser penutup terminalnya sampai terlihat tanda V di
tengah dan terminal - terminalnya dapat disambungkan dengan kabel secara
benar.
b) Multimeter dapat digunakan untuk mengukur tegangan, arus listrik, atau
hambatan dengan cara mengatur switch pada bagian tengahnya. Hubungkan
dengan terminal multimeter dengan probe (+) dan (-) saat akan digunakan!
c) Cara menggunakan Basicmeter sebagai Voltmeter
1) Siapkan power supply, Basicmeter, dan kabel secukupnya.
2) Hubungkan power supply dengan sumber tegangan dari PLN.
3) Atur tombol tegangan power supply mulai dari tegangan yang paling
kecil.
4) Atur meter dasar sehingga menjadi voltmeter.
5) Pasangkan kabel pada terminal positif dan negatif dari voltmeter
mulailah dari rentang tertinggi.
6) Tempelkan atau hubungkan kabel/probe dari voltmeter dengan
terminal keluaran power supply.
7) Catat/baca penunjukkan voltmeter.
8) Naikkan tegangan power supply secara bertahap.
9) Lakukan langkah 6 dan 7 untuk setiap perubahan tegangan power supply.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
72
d) Cara menggunakan Basicmeter sebagai Ampermeter
1) Siapkan baterai dan dudukannya, papan rangkaian, jembatan
penghubung, bola lampu dan dudukannya, meter dasar, saklar, dan
kabel secukupnya.
Gambar 23. Bentuk basicmeter di sekolah
2) Atur bola lampu, jembatan penghubung, baterai, dan saklar pada papan
rangkaian sehingga membentuk sebuah rangkaian.
3) Tekan saklar untuk menguji fungsi rangkaian. Jika lampu menyala
berarti rangkaian sudah benar.
4) Atur meterdasar sehingga menjadi ampermeter; mulailah dari rentang
tertinggi.
5) Lepas jembatan penghubung sebelum masuk ke percabangan
rangkaian.
6) Tancapkan probe ampermeter untuk menentukan kuat arus listrik
sebelum masuk percabangan rangkaian.
7) Baca/catat penunjukkan amperemeter.
8) Lakukan langkah 5 dan 6 untuk menentukan kuat arus listrik pada
setiap percabangan.
9) Lakukan langkah 5 dan 6 untuk menentukan kuat arus listrik setelah
meninggalkan percabangan.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
73
Contoh:
Tentukan hasil pengukuran alat ukur listrik yang ditunjukkan gambar berikut
ini!
a. Voltmeter
Baca langsung: Penunjukkan Voltmeter = 4 Volt
Perhitungan: Penunjukkan Voltmeter = (40/100) x 10 Volt = 4 Volt
b. Amperemeter
Baca langsung: Penunjukkan Ampermeter = 0,85 A
Perhitungan: Penunjukkan Ampermeter = (8,5/50) x 5 A = 0,85 A
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
74
PENGEMBANGAN PENILAIAN
A. Pembahasan Soal-soal
1. Soal UN tahun 2016
Pengukuran diameter selinder baja dengan mikrometer sekrup adalah
4,47 mm. Hasil pengukuran yang benar ditunjukkan pada gambar
berikut adalah ... .
Pembahasan:
Hasil Pengukuran Mikrometer = SU + (SN x 0,01)
Penunjukkan Mikrometer A = 5 mm + (47 x 0,01)
= 5 mm + 0,47 mm
= 5,47 mm
Penunjukkan Mikrometer B = 4 mm + (47 x 0,01)
= 4 mm + 0,47 mm
= 4,47 mm
Unit Pembelajaran
Pengukuran
75
Penunjukkan Mikrometer C = 5,5 mm + (47 x 0,01)
= 5,5 mm + 0,47 mm
= 5,97 mm
Penunjukkan Mikrometer D = 3 mm + (47 x 0,01)
= 3 mm + 0,47 mm
= 3,47 mm
Penunjukkan Mikrometer E = 7,5 mm + (47 x 0,01)
= 7,5 mm + 0,47 mm
= 7,97 mm
Kunci Jawaban : B
2. Soal UN tahun 2017
NO SOAL
1 Dua buah pelat besi diukur dengan jangka sorong, hasilnya
digambarkan sebagai berikut.
Selisih tebal kedua kedua pelat besi tersebut adalah... .
A. 0,3 mm
0,6 mm
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
76
0,7 mm
0,8 mm
1,7 mm
Pembahasan:
Hasil pengukuran jangka sorong sebaiknya dinyatakan dalam satuan
milimeter. Alasan rasionalnya adalah karena jangka sorong, demikian juga
mikrometer sekrup ketelitiannya dalam milimeter. Jika kita langsung
membaca hasil pengukuran dalam satuan cm, akan terjadi kerancuan yang
berpotensi memunculkan kesalahan hasil pengukuran.
Mari kita cermati gambar kedua jangka sorong tersebut.
Hasil pengukuran pelat besi 1= 24, 1 mm
Hasil pengukuran pelat besi 2 = 23, 4 mm
Selisih ketebalan kedua pelat besi = tebal pelat besi 1 – tebal pelat besi 2
= 24, 1 mm – 23,4 mm
= 0,7 mm
Kunci Jawaban : C
Soal Tahun 2018
Unit Pembelajaran
Pengukuran
77
NO SOAL
1 Pada saat melakukan pengukuran dengan jangka sorong, seorang
siswa mengukur dimensi balok tinggi, panjang , dan lebar dengan
hasil sebagai berikut.
Volume balok sesuai kaidah penulisan angka penting adalah... .
A.176 cm3
B. 176,0 cm3
C.176,2 cm3
D.176, 28 cm3
E.176, 282960 cm3
Pembahasan:
Kita cermati jangka sorong pada saat digunakan untuk mengukur panjang,
lebar, dan tinggi balok seperti ditunjukkan gambar berikut ini.
Panjang = 42,7 mm
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
78
Lebar = 56,7 mm
Tinggi = 72, 6 mm
Volume balok = panjang x lebar x tinggi
= 42,7 mm x 56,7 mm x 72,6 mm
= 175771,134 mm3
= 175,771134 cm3
= 176 cm3
(Terhadap hasil perhitungan volume harus dilakukan pembulatan, sampai
dihasilkan angka penting yang jumlahnya paling sedikit) hal ini harus
dilakukan sesuai aturan angka penting bahwa dalam perkalian hasilnya
mengikuti jumlah angka penting paling sedikit. Jadi penulisan angka penting
yang benar adalah jawaban A yang menuliskan 3 angka penting.
Kunci Jawaban : A
Unit Pembelajaran
Pengukuran
79
B. Pengembangan Soal HOTS
Pembahasan:
Hasil pengukuran mikrometer = SU + SN x 0,01
Hasil pengukuran mikrometer (1) = 2,5 mm + (10 x 0,01)
= 2,5 mm + 0,1 mm
= 2,6 mm
Hasil pengukuran mikrometer (2) = 2,5 mm + (35 x 0,01)
= 2,5 mm + 0,35 mm
= 2,85 mm
Selisih = pengukuran mikrometer (2) – pengukuran mikrometer (1)
= 2,85 mm – 2,60 mm
= 0,25 mm
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
80
Kunci Jawaban : B
Sebuah partikel bergerak ke arah utara dari titik awal (0,0) menuju titik P (2,4
dalam waktu 3 sekon. Partikel kemudian membelok ke timur selama 2 sekon
sampai di titik Q (10,10). Besar kecepatan rata-rata saat partikel bergerak dari
P ke Q sama dengan ... .
Perpindahan partikel dari P ke Q dinyatakan oleh panah warna kuning. Besar
perpindahan yang dinyatakan oleh panjang garis panah kuning adalah :
s = √ x2 +y2 =√62 + 82
=√100
1. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi Dasar Lingkup Materi
Materi Indikator
Soal Nomor
Soal Level
Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting, serta notasi ilmiah.
Pengukuran
Angka
penting
Disajikan tabel hasil pengukuran, peserta didik dapat menentukan cara penulisan angka penting yang benar
1 L3 Pilihan
Ganda
A. 2 ms-1
B. 2 ms-1
C. 2 ms-1
D. 2 ms-1
E. 2 ms-1
Unit Pembelajaran
Pengukuran
81
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting, serta notasi ilmiah.
Nomor Soal
1
RUMUSAN BUTIR SOAL
Seorang anak menganalisis hasil pengukuran beberapa buah benda seperti ditunjukkan
pada tabel di bawah ini.
Pengukuran benda ke
panjang lebar Luas
1 15,27 cm 21,345 cm 325,9382 cm2
2 14,625 cm 20,26 cm 296,3 cm 2
3 19,547 cm 25,17 cm 491,998 cm 2
4 23,93 cm 32,48 cm 777,2463 cm 2
5 27,325 cm 34,224 cm 935,170 cm 2
Penulisan luas benda yang sesuai dengan aturan angka penting adalah … .
A. Penulisan luas benda ke-5
B. Penulisan luas benda ke-4
C. Penulisan luas benda ke-3
D. Penulisan luas benda ke-2
E. Penulisan luas benda ke-1
LINGKUP MATERI
Angka penting
MATERI
Aturan angka penting
Kunci Jawaban
D
INDIKATOR SOAL
Disajikan tabel data hasil pengukuran beberapa buah benda, peserta didik dapat menentukan penulisan angka penting yang paling tepat.
√
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
82
2. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No Kompetensi
Dasar Lingkup Materi
Materi Indikator Soal Nomor
Soal Level
Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting, serta notasi ilmiah.
Pengukuran
Mikrometer
sekrup
Disajikan
gambar
mikrometer
sekrup, peserta
didik dapat
menentukan
hasil
pengukuran
secara tepat
2 L3 Pilihan
Ganda
Unit Pembelajaran
Pengukuran
83
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting, serta notasi ilmiah.
Nomor Soal
2
RUMUSAN BUTIR SOAL
Jaka dan Joni melakukan pengukuran sebuah benda dengan
menggunakan mikrometer sekrup. Posisi skala utama dan noniusnya
ditunjukkan gambar berikut ini !
Menurut Jaka mikrometer diatas menunjukkan 13,24 mm sedangkan
menurut Joni 12,16 mm. Penunjukkan mikrometer yang paling tepat
berdasarkan gambar diatas adalah ... .
A. 10,24 mm
B. 13,16 mm
C. 13,24 mm
D. 16,16 mm
E. 16,64 mm
a.
LINGKUP MATERI
Pengukuran
MATERI
Mikrometer sekrup
Kunci Jawaban
B
INDIKATOR SOAL
Disajikan gambar mikrometer sekrup, peserta didik dapat menentukan hasil pengukuran secara tepat
√
Skala utama
Skal
a N
on
ius
5 10
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
84
3. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi Dasar
Lingkup Materi
Materi Indikator Soal
Nomor Soal
Level Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2 Menerapkan
prinsip-prinsip
pengukuran
besaran fisis,
ketepatan,
ketelitian dan
angka penting,
serta notasi
ilmiah.
Pengukuran
Jangka sorong Disajikan gambar jangka sorong, peserta didik dapat menentukan ketelitiannya secara tepat
3 L3 Pilihan
Ganda
Unit Pembelajaran
Pengukuran
85
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR
Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting, serta notasi ilmiah.
Nomor Soal
3
RUMUSAN BUTIR SOAL
Sebelum melakukan pengukuran dimensi panjang sebuah benda, seorang
siswa terlebih dahulu mengamati ketelitian beberapa jangka sorong yang
akan digunakannya. Adapun ketiga jangka sorong yang dimiliki
laboratoriumnya ditunjukkan seperti gambar berikut ini !
Hasil pengamatan ketelitian ketiga jangka sorong yang benar adalah ... .
Ketelitian Jangka Sorong
(1) (2) (3)
A. 0,5 mm 0,1 mm 0,2 mm
B. 0,005 mm 0,01 mm 0,02 mm
C. 0,05 mm 0,1 mm 0,02 mm
D. 0,05 mm 0,1 mm 0,2 mm
E. 0,01 mm 0,2 mm 0,5 mm
LINGKUP MATERI Pengukuran
MATERI
Ketelitian jangka sorong
Kunci Jawaban
C
INDIKATOR SOAL Disajikan gambar jangka sorong, peserta didik dapat menentukan ketelitiannya secara tepat
√
(1) (2) (3)
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
86
4. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi
Dasar Lingkup Materi
Materi Indikator
Soal Nomor
Soal Level
Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2 Menerapkan
prinsip-prinsip
pengukuran
besaran fisis,
ketepatan,
ketelitian dan
angka penting,
serta notasi
ilmiah.
Pengukuran Besaran
pokok dan
besaran
turunan
Disajikan
suatu kasus,
peserta didik
dapat
menentukan
jenis-jenis
besaran
pokok dan
besaran
turunan
4 L3 Pilihan
Ganda
Unit Pembelajaran
Pengukuran
87
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR
Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting, serta notasi ilmiah.
Nomor Soal
4
RUMUSAN BUTIR SOAL
Pak Budi memberi tugas tambahan kepada Ali, Siti, dan Soni untuk
perbaikkan nilai fisika. Ali diminta menyelidiki besaran-besaran
pada kecepatan aliran air sungai; Soni diminta menyelidiki besaran-
besaran pada tekanan, dan Soni diminta menyelidiki besaran-
besaran pada berat jenis benda. Laporan dari ketiga siswanya
ditunjukkan kepada Pak Budi dalam bentuk tabel berikut ini.
Ali Siti Soni Besaran Besaran Besaran
Pokok Turunan Pokok Turunan Pokok Turunan - Panjang - Waktu
-Keceptan -Massa -Panjng -Waktu
Berat jenis Berat Volume Percepatan gravitasi
-Massa -Panjang
-Volume -Massa jenis
Pernyataan berikut ini yang paling tepat adalah... .
A. Laporan Ali benar, sedangkan laporan Siti dan Soni salah
B. Laporan Siti benar, sedangkan laporan Ali dan Soni salah
C. Laporan Soni benar, sedangkan laporan Siti dan Ali salah
D. Laporan Ali dan Siti benar, sedangkan laporan Soni salah
E. Laporan Ali, laporan Siti, dan laporan Soni semuanya benar
LINGKUP MATERI Pengukuran
MATERI
Ketelitian jangka sorong
Kunci Jawaban
C
INDIKATOR SOAL Disajikan gambar jangka sorong, peserta didik dapat menentukan ketelitiannya secara tepat
√
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
88
5. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi
Dasar Lingkup Materi
Materi
Indikator Soal
Nomor Soal Level
Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2 Menerapkan
prinsip-prinsip
pengukuran
besaran fisis,
ketepatan,
ketelitian dan
angka penting,
serta notasi
ilmiah.
Pengukuran Disajikan
kasus tentang
balok yang
mempunyai
rusuk yang
berbeda.
peserta didik
dapat
menentukan
selisih
tekanan yang
diakibatkan
dua sisi yang
berbeda
5 L3 uraian
Unit Pembelajaran
Pengukuran
89
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2.5 Menentukan
resultan beberapa vektor
dengan menggunakan
metode analitis
Nomor Soal
5
RUMUSAN BUTIR SOAL
Perhatikan gambar berikut ini!
Panjang, lebar, dan tinggi balok berturut-turut 25 cm, 15 cm, dan 20 cm, jika massa balok tersebut adalah 20,25 kg. Hitung selisih tekanan yang dapat dilakukan oleh bidang ABEF dan ADEH.
LINGKUP MATERI
Resultan vektor
MATERI
Vektor
INDIKATOR SOAL
Disajikan gambar balok, peserta didik dapat menentukan selisih tekanan oleh dua bidang balok
√
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
90
REFLEKSI PEMBELAJARAN
Setelah melaksanakan pembelajaran Unit Pengukuran, pada bagian ini
Saudara diminta untuk melakukan refleksi pembelajaran. Berikan tanda check
list (v) pada kolom yang sesuai dengan pembelajaran yang telah Saudara
lakukan. Respon yang Saudara berikan merupakan refleksi pembelajaran yang
telah lakukan untuk melihat kesesuaian antara proses pembelajaran, peserta
didik, penilaian, dan ketercapaian KD.
N0 Aspek Respon
Keterangan Ya Tidak
1. Apakah kegiatan membuka pelajaran dapat mengarahkan dan mempersiapkan peserta didik mengikuti pelajaran dengan baik ?
2. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap materi/bahan ajar yang disajikan sesuai dengan yang diharapkan? (Apakah materi terlalu tinggi, terlalu rendah, atau sudah sesuai dengan kemampuan awal peserta didik?)
3. Bagaimana respons Saudara terhadap media pembelajaran yang digunakan? (Apakah media sesuai dan mempermudah peserta didik menguasai kompetensi/materi yang diajarkan?)
4. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap aktivitas pembelajaran yang telah dirancang ?
5. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap pendekatan, model pembelajaran, metode, dan teknik pembelajaran yang digunakan ?
6. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap teknik pengelolaan kelas yang akan dilakukan (perlakuan guru terhadap peserta didik dalam mengatasi masalah dan memotivasi peserta didik)?
7. Apakah Saudara dapat menangkap penjelasan/instruksi yang diberikan pada bagian aktivitas pembelajaran ?
8. Bagaimanakah tanggapan Saudara terhadap latihan atau penilaian yang dikembangkan ?
Unit Pembelajaran
Pengukuran
91
9. Apakah Saudara telah mencapai penguasaaan kemampuan pembelajaran yang telah dikembangkan ?
10. Apakah kegiatan menutup pelajaran yang dikembangkan dapat meningkatkan penguasaan peserta didik terhadap meteri pelajaran?
11. Apakah Aktivitas pembelajaran yang dirancang dapat mencapai kompetensi dasar (KD) pada meteri terpilih sebagaimana mestinya? (Jika tidak seluruhnya, apakah Saudara akan melakukan penyesuaian aktivitas pembelajaran pembelajaran dalam rencana pembelajaran?)
12. Apakah kelemahan-kelemahan Saudara dalam melaksanakan aktivitas pembelajaran yang telah dirancang?
13. Apakah kekuatan Saudara atau hal-hal baik yang telah saudara capai dalam mempelajari aktivitas pembelajaran ?
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
92
KESIMPULAN
Acuan dasar yang menjadi pedoman pengembangan unit pengukuran adalah
Unit ini dikembangkan berdasarkan pasangan kompetensi dasar, yaitu KD 3.2
Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian
dan angka penting, serta notasi ilmiah, dan KD 4.2 Menyajikan hasil
pengukuran besaran fisis berikut ketelitiannya dengan menggunakan
peralatan dan teknik yang tepat serta mengikuti kaidah angka penting untuk
suatu penyelidikan ilmiah. Kedua pasangan kompetensi dasar tersebut
merupakan topik awal yang disampaikan guru fisika di kelas X.
Untuk memudahkan pebahasan kedua kompetensi dasar dijabarkan menjadi
15 indikator pencapaian kompetensi dimensi pengetahuan dan 5 indikator
pencapaian kompetensi dimensi keterampilan.
Jika kita lihat lebih cermat, ternyata kata kunci atau muatan kurikulum yang
harus dikuasai siswa dari KD 3.2 adalah menerapkan prinsip. Artinya, tuntutan
dari KD pengetahuan tersebut adalah dikuasainya kemampuan dalam
menerapkan prinsip-prinsip dalam pengukuran. Penerapan berada pada level
analisis (C4), berarti KD 3.2 menuntut juga dalam pelaksanaan
pembelajarannya untuk melatihkan kemampuan berpikir tingkat tinggi
kepada peserta didik. Adapun kata kunci dari KD 4.2 adalah menyajikan
artinya, tuntutan dari KD keterampilan adalah terfasilitasinya peserta didik
dalam mengembangkan kemampuan bentuk tulisan atau laporan yang terkait
dengan topik pengukuran.
Unit Pengukuran berisi sajian materi yang kontekstual terkait dengan
kehidupan sehari-hari. Permasalahan kecurangan pedagang dan pencurian
listrik tidak sangat erat kaitannya dengan pengukuran. Unit Pengukuran
dilaksanakan dalam 3 kali pertemuan yang masing-masing pertemuan terdiri
dari 1 aktivitas pembelajaran.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
93
Bentuk fasilitasi pembelajaran pada unit ini dengan menggunakan model
pembelajaran Discovery learning yang berterkaitan dengan pengembangan
keterampilan saintifik dan mendorong dikuasainya keterampilan berpikir
tingkat tinggi untuk memecahkan masalah (problem solving).
Dalam unit ini disajikan soal-soal dengan pembahasanya terkait dengan topik
pengukuran yang muncul pada ujian nasional tahun 2016, tahun 2017, dan
tahun 2018. Soal dan pembahasan tersebut dimaksudkan untuk memberi
gambaran kepada guru dan peserta didik bagaimana bentuk soal dan cara
pemecahannya. Harapannya, pada UN tahun berikutnya seluruh peserta didik
mampu mengerjakan soal pengukuran dengan benar.
Sekarang ini, pada setiap ujian nasional selalu dimunculkan soal yang
berkategori HOTS; oleh karena itu pembelajaran yang dilakukan guru harus
lebih berkualitas supaya pemahaman peserta didik terhadap topik vektor
menjadi semakin baik. Latihlah peserta didik untuk mengerjakan soal-soal
HOTS yang saudara kembangkan sendiri supaya peserta didik terbiasa dan
mampu untuk mengerjakannya.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
94
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.
Lembar Persepsi Pemahaman Unit
No. Aspek Kriteria 1 2 3 4
1. Memahami indikator yang telah dikembangkan berdasarkan kompetensi dasar
2. Mampu menghubungkan konten dengan fenomena kehidupan sehari-hari
3. Merasa bahwa tahapan aktivitas pembelajaran dapat mengembangkan HOTS peserta didik
4. Memahami tahapan aktivitas yang disajikan dengan baik
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. Memami prosedur penyusunan soal HOTS dengan baik
10. Mampu membahas soal HOTS yang disajikan dengan tepat
Jumlah Jumlah Total
Keterangan 1 = Tidak menguasai 2 = cukup menguasai 3 = menguasai 4 = sangat menguasai
Pedoman Penskoran Skor = jumlah total x 100 % 40
Keterangan Umpan Balik
Unit Pembelajaran
Pengukuran
95
Skor Umpan Balik < 70 Masih banyak yang belum dipahami, di antara konten, cara
membelajarkannya, mengembangkan penilian dan melaksanakan 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.
> 90 Memahami konten, cara membelajarkan, mengembangkan penilaian dan melaksanakan penilaian berorientasi HOTS dengan sangat baik. Saudara dapat menjadi fasilitator bagi teman-teman lain di MGMP untuk membelajarkan unit ini.
Selamat, Saudara telah menyelesaikan pengkajian unit Pengukuran secara
tuntas. Semoga pemahaman Saudara terhadap topik pengukuran menjadi
semakin baik, sehingga proses pembelajaran menjadi semakin menarik dan
menyenangkan bagi peserta didik.
Sudah baikkah skor yang saudara peroleh setelah memberikan respon
terhadap Lembar Persepsi Pemahaman Unit? Lakukan diskusi dengan teman
sejawat atau narasumber, jika hasilnya masih belum memuaskan.
Unit Pengukuran ini hanya merupakan salah satu alternatif pembelajaran yang
dapat Saudara cobakan di dalam kelas. Saudara hendaknya mempelajari dan
mencoba berbagai alternatif pembelajaran lainnya yang menerapkan model-
model pembelajaran.
Setelah Saudara mengenal dan mencoba berbagai alternatif/model
pembelajaran, saudara akan mampu menyiapkan pembelajaran fisika yang
lebih menarik bagi peserta didik.
Selamat dan sukses selalu untuk guru fisika Indonesia.
Unit Pembelajaran
Pengukuran
97
Unit Pembelajaran
PROGRAM PENGEMBANGAN KEPROFESIAN BERKELANJUTAN (PKB)
MELALUI PENINGKATAN KOMPETENSI PEMBELAJARAN (PKP)
BERBASIS ZONASI
MATA PELAJARAN FISIKA SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA)
Vektor
Penulis:
Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
Penyunting:
Drs. Ade Sukarna, M.Pd.
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.
Unit Pembelajaran
Vektor
101
DAFTAR ISI
Hal
DAFTAR ISI _________________________________ 101
DAFTAR GAMBAR _____________________________ 102
DAFTAR TABEL ______________________________ 102
PENDAHULUAN ______________________________ 103
A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi _____________________________ 105
B. Indikator Pencapaian Kompetensi ______________________________________ 106
C. Indikator Pencapaian Kompetensi ______________________________________ 106
APLIKASI DI DUNIA NYATA ____________________ 108
A. Lomba Tarik Tambang ___________________________________________________ 108
B. Penyeberangan Sungai darurat __________________________________________ 109
C. Pencarian Malaysia Airlines MH370 ____________________________________ 110
SOAL-SOAL UN/USBN _________________________ 112
A. Soal UN Tahun 2016 ______________________________________________________ 112
B. Soal UN Tahun 2017 ______________________________________________________ 113
C. Soal UN Tahun 2018 ______________________________________________________ 114
BAHAN PEMBELAJARAN _______________________ 115
A. Aktivitas Pembelajaran ___________________________________________________ 115
Aktivitas Pembelajaran 1 ..................................................................................................... 119
Aktivitas Pembelajaran 2 ..................................................................................................... 121
Aktivitas Pembelajaran 3 ..................................................................................................... 123
B. Lembar Kerja Peserta Didik ______________________________________________ 125
LKPD 1: Vektor dan Skalar .................................................................................................. 125
LKPD 2: Berapakah Nilai Resultannya? .................................................................. 128
LKPD 3: Penjumlahan Vektor............................................................................................. 131
B. Bahan Bacaan _____________________________________________________________ 133
1. Besaran Skalar dan Vektor ....................................................................................... 133
2. Penjumlahan Vektor secara Grafis dan Matematis .............................................. 135
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
102
PENGEMBANGAN PENILAIAN ____________________ 144
A. Pembahasan Soal-soal _________________________________________________ 144
B. Pengembangan Soal HOTS _______________________________________________ 147
KESIMPULAN ________________________________ 161
UMPAN BALIK _______________________________ 163
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 1. Lomba Tarik Tambang _________________________________________ 108
Gambar 2. Penyeberangan sungai darurat ___________________________________ 109
Gambar 3. Analisis Pencarian Malaysia Airlines MH370 ____________________ 110
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 1. Target Kompetensi Dasar _________________________________________ 105
Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) vektor ______________ 107
Tabel 3. Desain Pembelajaran ______________________________________________ 116
Tabel 4. Tabel Tabulasi Penjumlahan Vektor ________________________________ 139
Unit Pembelajaran
Vektor
103
PENDAHULUAN
Unit yang ada dihadapan anda disusun sebagai salah satu alternatif bahan ajar
bagi guru untuk memahami topik Vektor. Pembahasan materi dalam unit ini
dimaksudkan sebagai penguatan bagi guru pada saat melaksanakan
pembelajaran untuk materi tersebut. Indikator yang dirumuskan dalam unit
ini dibuat dalam upaya meningkatkan kemampuan peserta didik dalam
bernalar dan keterampilan melaksanakan eksperimen yang berkaitan dengan
topik vektor.
Dalam pelaksanaan pembelajaran yang sesungguhnya guru diharapkan dapat
lebih kreatif, inovatif, aplikatif dalam memilih dan menggunakan alat/bahan
yang ada di laboratorium dan lingkungan sekitar. Hal tersebut sebagai upaya
guru dalam melatih kemampuan aplikasi dari peserta didik khususnya yang
terkait dengan konsep vektor dalam kehidupan sehari-hari.
Untuk memudahkan penggunaan unit bagi guru, hierarki urutan komponen-
komponen dalam unit meliputi: kompetensi dasar terkait yang memuat target
kompetensi, indikator pencapaian kompetensi, bahan bacaan aplikasi dunia
nyata terkait dengan topik Vektor, soal UN topik vektor untuk tiga tahun
terakhir, deskripsi 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.
Pengembangan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD), dimaksudkan sebagai
acuan pada saat melaksanakan kegiatan penelitian dalam bentuk percobaan.
Kegiatan penelitian diyakini mampu merangsang peserta didik dalam
mengembangkan kemampuan berpikir tingkat tinggi yang mencakup .....
Komponen-komponen yang terdapat dalam unit dikembangkan sebagai upaya
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
104
meningkatkan pembelajarkan yang lebih berkualitas khususnya untuk topik
Vektor.
Topik Vektor yang dikembangkan pada unit ini terdiri atas beberapa subtopik.
Pada setiap unit, dilengkapi dengan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) . LKPD
pada unit Vektor meliputi: 1) LKPD 1 Vektor dan Skalar, 2) LKPD 2 Berapa
Nilai Resultannya?, dan 3) LKPD 3 Penjumlahan vektor
Dalam pembelajarkan unit Vektor. Guru cukup menyediakan dinamometer
atau neraca pegas, statif, beban bercelah, dan benang kasur sedangkan yang
lainnya dapat dicari sendiri oleh peserta didik dari lingkungan sekitar sekolah.
Unit Pembelajaran
Vektor
105
KOMPETENSI DASAR DAN PERUMUSAN IPK
A. Kompetensi Dasar dan Target Kompetensi
Sub unit pembelajaran ini dikembangkan berdasarkan Kompetensi Dasar di
kelas X. Kompetensi dasar tersebut dapat dijabarkan menjadi beberapa target
kompetensi. Target kompetensi menjadi patokan penguasaan kompetensi
oleh peserta didik. Target kompetensi pada kompetensi dasar ini dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1. Target Kompetensi Dasar
No. Kompetensi Dasar Target Kompetensi
3.2 Menerapkan prinsip
penjumlahan vektor
sebidang (misalnya
perpindahan)
1. Menerapkan prinsip penjumlahan
vektor sebidang (misalnya
perpindahan)
2. Menerapkan penjumlahan vektor
secara grafis.
3. Menerapkan penjumlahan vektor
secara analisis.
4.2 Merancang percobaan untuk
menentukan resultan vektor
sebidang (misalnya
perpindahan) beserta
presentasi hasil dan makna
fisisnya.
1. Merancang percobaan untuk
menentukan vektor sebidang
(misalnya perpindahan).
2. Mempresentasikan hasil
percobaan vektor dilengkapi
makna fisisnya.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
106
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
Kedua kompetensi dasar dikembangkan menjadi beberapa indikator
pencapaian konpetensi (IPK). Untuk memudahkan guru menentukan
kesesuaian indikator dengan tuntutan kompetensi dasar, pada unit ini
dikembangkan IPK dari KD 3.2 dan KD 4.2 di kelas X. Pengembangan KD
dibedakan menjadi tiga kategori, yaitu indikator pendukung, indikator kunci,
dan indikator pengayaan. Penjabaran atau pengembangan indikator tersebut
dapat digunakan oleh guru sebagai kontrol dan acuan dalam mengukur
ketercapaian kompetensi dasar. Berikut ini rincian indikator yang
dikembangkan dari Kompetensi Dasar menjadi beberapa indikator
pencapaian kompetensi.
C. Indikator Pencapaian Kompetensi
Kompetensi dasar dikembangkan menjadi beberapa indikator pencapaian
kompetensi. Indikator ini dapat dijadikan sebagai acuan bagi guru untuk
mengukur pencapaian kompetensi dasar. Kompetensi Dasar 3.2 dan 4.2 di
kelas X dikembangkan menjadi sembilan indikator untuk ranah pengetahuan
dan lima indikator untuk ranah keterampilan.
Dalam rangka memudahkan guru menentukan indikator yang sesuai dengan
tuntutan kompetensi dasar, kesembilan indikator ranah pengetahuan dan
kelima ranah keterampilan masing-masing dikelompokkan lagi ke dalam tiga
katagori, yaitu indikator pendukung, indikator kunci, dan indikator
pengayaan. Berikut ini rincian indikator yang dikembangkan pada Kompetensi
Dasar 3.2 dan 4.2 di kelas X.
Unit Pembelajaran
Vektor
107
Tabel 2. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) vektor
KD 3.2 Menerapkan prinsip penjumlahan vektor sebidang (misalnya
perpindahan)
IPK
Pe
ng
eta
hu
an
Pendukung
3.2.1 Menyebutkan berbagai besaran vektor dan skalar
3.2.2 Membedakan besaran vektor dengan besaran skalar
Kunci
3.2.3 Menentukan resultan vektor dengan menggunakan metode jajaran genjang
3.2.4 Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode poligon
3.2.5 Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode analitis
3.2.6 Menentukan arah resultan gaya
3.2.7 Menggambarkan resultan gaya dengan menggunakan metode grafis
3.2.8 Menentukan penjumlahan beberapa vektor
Pengayaan
3.2.9 Mengenggambarkan resultan vektor secara grafis.
4
KD 4.1 Merancang percobaan untuk menentukan resultan vektor sebidang
(misalnya perpindahan) beserta presentasi hasil dan makna fisinya.
IPK
Ke
tera
mp
ila
n
Pendukung
4.2.1 Memecahkan masalah yang berkaitan dengan materi vektor dan
skalar
Kunci
4.2.2 Melakukan kegiatan untuk membedakan vektor dan skalar
4.2.3 Melakukan eksperimen vektor
4.2.4 Mempresentasikan hasil eksperimen vektor
Pengayaan
4.2.5 Menyusun laporan kegiatan eksperimen
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
108
APLIKASI DI DUNIA NYATA
A. Lomba Tarik Tambang
Gambar 1. Lomba Tarik Tambang
Sumber: www.gambar.com
Lomba tarik tambang sering dilakukan pada peringatan hari kemerdekaan
Indonesia. Lomba tarik tambang melibatkan dua regu yang terdiri dari 5 orang
atau lebih. Kedua regu berupaya menarik tambang secara berlawanan arah
dengan tenaga sekuat mungkin agar dapat mengalahkan regu lawan. Regu
yang dinyatakan sebagai pemenang adalah regu yang dapat menarik regu
lawan melewati garis pembatas di tengah lapangan. Pemenang lomba tarik
tambang sangat tergantung pada tenaga dari setiap anggota regunya. Jika
tenaga digunakan suatu regu lebih kuat dari tenaga regu yang menjadi
lawannya, maka regu tersebut akan memenangkan perlombaan.
Lomba tarik tambang merupakan fenomena fisika yang berkaitan dengan
vektor. Regu yang memenangkan perlombaan menunjukkan besar tenaga atau
gaya total atau resultan gaya dari kedua regu tersebut.
Unit Pembelajaran
Vektor
109
B. Penyeberangan Sungai darurat
Di musim hujan sering terjadi bencana banjir. Bencana banjir dapat
mengakibatkan tanah longsor, petani mengalami gagal panen, sampai
merusak fasilitas umum. Banjir yang besar dapat mengakibatkan robohnya
jembatan dan rusaknya jalan. Tentunya kerusakan fasilitas umum akan sangat
menghambat masyarakat dalam beraktivitas.
Jika jembatan roboh diterjang banjir, masyarakat menggunakan jasa
penyeberangan sungai darurat untuk mencapai suatu tempat. Perahu
penyeberangan darurat bergerak dari satu tepi ke tepi sungai lainnya dengan
mengandalkan tenaga manusia. Biasanya untuk menggerakkan perahunya
“sang nakoda” menarik tambang yang direntangkan di kedua tepi sungai atau
dapat juga dengan menggunakan tongkat.
Fenomena penyeberangan perahu dari satu tepi ke tepi sungai lainnya
merupakan contoh gejala fisika yang berkaitan dengan vektor.
Gambar 2. Penyeberangan sungai darurat
Sumber: www.gambar.com
Warga bersama kendaraan bermotor menyeberangi sungai menggunakan
perahu di Sungai Muara Cipatujah, Kabupaten Tasikmalaya, Jawa Barat, 13
Desember 2018. Akibat Jembatan Pansel Cipatujah ambruk diterjang banjir
bandang dan pembangunan jembatan 'bailey' belum rampung membuat
sejumlah warga beraktivitas menggunakan jasa penyeberangan sungai
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
110
dengan perahu nelayan bertarif Rp 5.000 hingga Rp10.000. FOTO: Berita Satu
Photo/Antara/Adeng Bustomi.
C. Pencarian Malaysia Airlines MH370
Gambar 3. Analisis Pencarian Malaysia Airlines MH370
Sumber: www.gambar.com
Masih ingatkah Anda pada tragedi kecelakaan pesawat Malaysia Airlines
MH370 pada tahun 2014? Peristiwa kecelakaan tersebut menyimpan banyak
misteri karena sampai saat ini pesawat belum dapat ditemukan.
Setelah beberapa tahun dilakukan pencarian, disimpulan bahwa titik jatuh
pesawat berakhir di Samudera Hindia sebelah selatan. Tak ada satupun yang
selamat. Perdana Menteri Malaysia Najib Razak mengungkapkan, kesimpulan
tersebut didasarkan pada analisis yang dilakukan perusahaan penyedia data
satelit Inmarsat. Bagaimana data satelit bisa mengungkap nasib pesawat yang
bangkainya belum lagi ditemukan?
Unit Pembelajaran
Vektor
111
Para ilmuwan Inmarsat memeriksa `ping` samar yang ditangkap satelit dari
pesawat menggunakan 'efek Doppler', perubahan frekuensi gelombang akibat
perubahan posisi atau pergerakan pengamat relatif terhadap sumber
gelombang atau sebaliknya pada arah utara dan selatan.
Dengan membandingkan model ini dengan lintasan pesawat lain di rute yang
sama, para ahli menghasilkan kecocokan antara prediksi Inmarsat bahwa
MH370 menuju ke selatan dengan pembacaan data dari pesawat lain di rute
itu. Secara definitif terungkap, pesawat pasti mengambil jalur selatan,
(Jonathan Sinnatt, kepala komunikasi Inmarsat).
Dalam fisika, posisi dan perubahannya merupakan salah satu bagian dari
besaran fisis yang memiliki nilai dan arah, dikenal dengan vektor. Sedangkan
besaran fisis yang hanya memiliki nilai saja tergolong ke dalam besaran skalar.
Materi Vektor dan Skalar di sekolah terdapat pada mata pelajaran fisika SMA.
Pada Kurikulum 2013 disajikan di kelas X semester 1 dengan Kompetensi
Dasar (KD) dari Kompetensi Inti 3 (KI 3) Aspek Pengetahuan: 3.2
Menerapkan prinsip penjumlahan vektor sebidang (misalnya perpindahan)
KD dari KI 4 Aspek Keterampilan: 4.2 Merancang percobaan untuk
menentukan resultan vektor sebidang (misalnya perpindahan) beserta
presentasi hasil dan makna fisisnya.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
112
SOAL-SOAL UN/USBN
Soal-soal vektor berikut ini disajikan dengan maksud untuk dapat dijadikan sebagai
sarana berlatih bagi peserta didik. Selain itu, bagi guru diharapkan soal-soal ini dapat
dijadikan sebagai acuan ketika Saudara mengembangkan soal yang setipe untuk
topik vektor.
Berikut ini contoh soal-soal UN topik vektor pada kompetensi dasar 3.2 Menerapkan
prinsip penjumlahan vektor sebidang (misalnya perpindahan) dan 4.1 Merancang
percobaan untuk menentukan resultan vektor sebidang (misalnya perpindahan)
beserta presentasi hasil dan makna fisisnya. (Permendikbud Nomor 37, 2018).
A. Soal UN Tahun 2016
NO SOAL
1 Seorang melakukan perjalanan menggunakan mobil berangkat dari posisi
A ke B sejauh 30 km arah utara, dilanjutkan C arah timur 60 km dan
akhirnya sampai di kota D sejauh 110 km arah selatan. Perpindahan mobil
dari A sampai D adalah... .
A. 200 km
B. 140 km
C. 120 km
D. 100 km
E. 80 km
Identifikasi
Level Kognitif : C5 (mengevaluasi)
Indikator yang
bersesuaian
: 4.2.4 Menentukan resultan beberapa vektor
dengan menggunakan metode poligon
Diketahui : Penjumlahan vektor
Ditanyakan : Perpindahan sebagai vektor
Materi yang dibutuhkan : Penjumlahan vektor
Unit Pembelajaran
Vektor
113
B. Soal UN Tahun 2017
NO 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. 2Ѵ2m.s-1
E. 4,75 m.s-1
Identifikasi
Level Kognitif : C5 (mengevaluasi)
Indikator yang
bersesuaian
: 3.2.5 Menentukan resultan beberapa vektor
dengan menggunakan metode poligon
Diketahui : Penjumlahan vektor
Ditanyakan : Kecepatan rata-rata sebagai vektor
Materi yang dibutuhkan : Penjumlahan vektor
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
114
C. Soal UN Tahun 2018
NO SOAL
1 Sebuah benda bergerak dari E menuju F dan berakhir di G. Gambar di bawah
ini, Yang menunjukkan perpindahan sebesar 10 satuan adalah ... .
Identifikasi
Level Kognitif : C4 (mengevaluasi)
Indikator yang
bersesuaian
: 3.2.5 Menentukan resultan beberapa vektor
dengan menggunakan metode poligon
Diketahui : Perpindahan sebagai vektor
Ditanyakan : Vektor posisi
Materi yang dibutuhkan : Penjumlahan dan analisis vektor
Unit Pembelajaran
Vektor
115
BAHAN PEMBELAJARAN
Uraian materi pada unit ini merupakan salah satu alternatif pembelajaran
yang dapat anda implementasikan untuk pembelajaran topik Vektor.
Pengembangan bahan pembelajaran pada unit ini lebih ditekankan dengan
prinsip “student oriented” atau berpusat pada peserta didik sebagai upaya
memfasilitasi peserta didik dalam meningkatkan 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
akan dilakukan guru dan peserta untuk mencapai kompetensi pada topik
vektor. Sebelum menguraikan aktivitas pembelajaran, terlebih dahulu disusun
desain aktivitas pembelajaran yang dapat dilihat pada Tabel 3. Dengan
mengacu pada desain pembelajaran, kita dapat memperoleh gambaran
bagaimana kegiatan pembelajaran akan dilaksanakan untuk mencapai
masing-masing indikator yang telah ditetapkan. Adapun jumlah aktivitas
pembelajaran pada unit ini dirancang menjadi tiga aktivitas pembelajaran
yang akan diuraikan lebih rinci.
Pengembangan desain 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
6
Tabel 3. Desain Pembelajaran
Indikator Pencapaian Kompetensi
Materi/Sub Materi
Aktivitas Pembelajaran Bentuk dan
Jenis Penilaian Media
Alokasi Waktu
Pertemuan 1
3.2.1 Menyebutkan berbagai
besaran vektor dan skalar
3.2.2 Membedakan besaran
vektor dan besaran skalar
2. Berbagai
besaran vektor
dan skalar
3. Manfaat dari
vektor
4. Eksperiman
vektor dan
skalar
1. Mengamati contoh-besaran vektor dan skalar yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari.
2. Mengelompokkan untuk membedakan besaran vektor dan besaran skalar.
3. Melakukan kegiatan untuk menyelidiki besaran vektor dan besaraan skalar
4. Mendiskusikan hasil eksperimen besaran vektor dan besaran skalar
5. Mempresentasikan hasil eksperimen besaran vektor dan besaran skalar
1. Observasi kegiatan praktikum
2. Observasi keterampilan presentasi
1. Ppt
vektor/skalar
2. Kayu/bambu
3. Tali rafia
4. Meteran
5. LKPD 1
2 x 45’
Un
it Pe
mb
ela
jara
n
Ve
kto
r
11
7
Indikator Pencapaian Kompetensi
Materi/Sub Materi Aktivitas
Pembelajaran Bentuk dan
Jenis Penilaian Media
Alokasi Waktu
Pertemuan 2
1. Resultan vektor
metode jajaran
genjang
2. Resultan vektor
dengan metode
poligon
3. Resultan vektor
dengan metode
analitis
1. Mengkaji LKPD 2
2. Menyiapkan alat
praktik vektor
3. Melakukan
eksperimen
tentang vektor
4. Mengumpulkan
hasil eksperimen
5. Menganalisis hasil
eksperimen
6. Menyusun laporan
eksperimen vektor
7. Mempresentasikan
hasil eksperimen
vektor
1. Observasi kegiatan praktikum
2. Observasi keterampilan presentasi
1. Benang kasur, 2. Beban
bercelah Katrol,
3. Neraca pegas, 4. Statif, 5. Papan triplek, 6. Busur derajat, 7. LKPD 2
3 x 45’
3.2.3 Menentukan resultan
beberapa vektor dengan
menggunakan metode
jajaran genjang
3.2.4 Menentukan resultan
beberapa vektor dengan
menggunakan metode
poligon
3.2.5 Menentukan resultan
beberapa vektor dengan
menggunakan metode
analitis
3.2.6 Menentukan arah resultan
gaya
3.2.7 Menggambarkan resultan
gaya dengan menggunakan
metode grafis
3.2.8 Menentukan penjumlahan
beberapa vektor
3.2.9 Mengenggambarkan
resultan vektor secara
grafis.
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
Indikator Pencapaian Kompetensi
Materi/Sub Materi Aktivitas
Pembelajaran Bentuk dan
Jenis Penilaian Media
Alokasi Waktu
Pertemuan 3
1. Resultan vektor
metode jajaran
genjang
4. Resultan vektor
dengan metode
poligon
5. Resultan vektor
dengan metode
analitis
1. Mengkaji LKPD 2
2. Mengerjakan LKPD
secara
berkelompok
3. Menuliskan hasil
diskusi pada LKPD
masing-masing
kelompok
4. Mempresentasikan
hasil diskusi
1. Observasi kegiatan diskusi
2. Observasi Presentasi hasil dsikusi
1. LKPD 3 2. Laporan
kelompok
3 x 45’
3.2.10 Menentukan resultan
beberapa vektor dengan
menggunakan metode
jajaran genjang
3.2.11 Menentukan resultan
beberapa vektor dengan
menggunakan metode
poligon
3.2.12 Menentukan resultan
beberapa vektor dengan
menggunakan metode
analitis
3.2.13 Menentukan arah resultan
gaya
3.2.14 Menggambarkan resultan
gaya dengan menggunakan
metode grafis
3.2.15 Menentukan penjumlahan
beberapa vektor
3.2.16 Mengenggambarkan
resultan vektor secara
grafis.
Unit Pembelajaran
Vektor
119
Untuk kegiatan praktik vektor, siapkan berbagai alat praktik fisika seperti
beban bercelah, katrol, neraca pegas, statif, busur derajat, dan kertas HVS. Ikuti
setiap petunjuk yang ada dalam setiap lembar kerja. Bekerjalah secara
sistematis supaya seluruh kegiatan yang anda lakukan memperoleh hasil yang
maksimal.
Aktivitas Pembelajaran 1
Pada aktivitas pembelajaran 1 ini Saudara akan melakukan aktivitas berikut:
1) Mengamati contoh-besaran vektor dan skalar yang terjadi dalam kehidupan
sehari-hari, 2) Mengelompokkan untuk membedakan besaran vektor dan
besaran skalar, 3) Melakukan kegiatan untuk menyelidiki besaran vektor dan
besaraan skalar, 4) Mendiskusikan hasil eksperimen besaran vektor dan
besaran skalar, dan 5) Mempresentasikan hasil eksperimen besaran vektor
dan besaran skalar.
Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.2.1, dan 3.2.2 yang
dilakukan dengan pendekatan saintifik yang meliputi aktivitas: 1) mengamati;
2) menanya; 3) mengumpulkan informasi; 4) mengasosiasi; dan 5)
mengomunikasikan.
Materi vektor dan skalar, erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Ketika
Anda berjalan atau berkendaraan, kedua kegiatan tersebut erat kaitannya
dengan konsep vektor dan skalar. Untuk memudahkan pemahaman peserta
didik terhadap konsep vektor dan skalar, anda diajak untuk melakukan
kegiatan sederhana berikut dengan menggunakan LKPD 1.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
120
Tujuan Aktivitas Pembelajaran
Setelah melakukan aktivitas, diharapkan peserta mampu:
1. Menyebutkan berbagai besaran vektor dan skalar,
2. Menjelaskan pemanfaatan vektor dalam kehidupan,
3. Melakukan eksperimen tentang vektor dan skalar
4. Mempresentasikan hasil eksperimen vektor dan skalar.
Estimasi Waktu, Media, alat/bahan
Estimasi waktu: 2 x 45 Menit
Media, alat/bahan yang digunakan adalah:
1. Meteran
2. Tali rafia
3. Bambu/kayu
4. LKPD 1
Aktivitas yang Saudara lakukan:
1. Membagi peserta didik menjadi beberapa kelompok dengan anggota
sekitar 4-5 orang.
2. Membagikan LKPD 1. kepada peserta didik.
3. Menginstruksikan kepada peserta didik untuk mempelajari LKPD 1
secara berkelompok.
4. Mengistruksikan kepada setiap kelompok untuk memeriksa
kelengkapan alat yang akan digunakan.
5. Mengintruksikan kepada peserta didik untuk memulai kegiatan dengan
menggunakan LKPD 1 (mengamati).
6. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat mengenai
vektor dan skalar. (mengumpulkan informasi).
7. Meminta kepada setiap kelompok untuk berdiskusi untuk menentukan
hasil pengamatan (mengasosiasi).
Unit Pembelajaran
Vektor
121
8. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menyimpulkan
hasil kegiatan.
9. Meminta peserta didik secara berkelompok untuk mempresentasikan
hasil kegiatan yang telah dilakukan secara bergiliran.
10. Meminta kepada kelompok lain untuk memberikan tanggapan terhadap
kelompok presenter.
11. Memberi penguatan dan pengayaan terhadap setiap kelompok yang
materi yang telah dibahas.
Aktivitas Pembelajaran 2
Aktivitas pembelajaran 2 merupakan lanjutan dan penguatan dari aktivitas
pembelajaran 1. Pada aktivitas 2 Anda diajak untuk melakukan kegiatan
eksperimen yang berkaitan dengan konsep Vektor. Setelah melakukan
kegiatan tersebut, diharapkan anda memperoleh gambaran yang lebih jelas
untuk pelaksanaan pembelajaran konsep tersebut kepada peserta didik.
Untuk melakukan kegiatan praktik dengan menggunakan LKPD 2, yang perlu
disiapkan adalah, benang kasur, beban bercelah, katrol, neraca pegas, statif, busur
derajat, dan kertas HVS. Ikuti petunjuk yang ada dalam LKPD 2, berdiskusilah
dalam kelompok untuk menentukan seluruh kegiatan yang telah anda
lakukan. Catat seluruh hasil kegiatan; masukkan hasilnya pada kolom yang
telah disediakan pada LKPD 2.
Berdiskusilah dalam kelompok untuk menentukan seluruh hasil kegiatan yang telah
anda lakukan. Presentasikan hasil eksperimen tentang vektor untuk mendapatkan
tanggapan dari kelompok lain.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
122
Aktivitas pembelajaran 2 ini untuk mencapai indikator 3.2.3, 3.2.4, 3.2.5, 3.2.6,
3.2.7, 3.2.8 dan 3.2.9, yang kegiatannya dilakukan dengan pembelajaran
saintifik yang meliputi aktivitas 1) mengamati; 2) menanya; 3) mengumpulkan
informasi; 4) mengasosiasi; dan 5) mengomunikasikan.
Tujuan Aktivitas Pembelajaran
setelah melakukan aktivitas, diharapkan peserta mampu:
1. Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode
jajaran genjang,
2. Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode
poligon,
3. Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode
analitis,
4. Memecahkan masalah yang berkaitan dengan materi vektor, dan
5. Mempresentasikan hasil eksperimen vektor dan skalar.
Estimasi Waktu, media, alat/bahan
Estimasi waktu: 3 x 45 Menit
Media, alat/bahan:
1. Benang kasur,
2. Beban bercelah atau beban 50 gram
3. Katrol,
4. Neraca pegas,
5. Statif,
6. Papan triplek,
7. Busur derajat,
8. LKPD 2
Unit Pembelajaran
Vektor
123
Aktivitas yang Saudara lakukan:
1. Membagikan LKPD 2 kepada setiap kelompok.
2. Menginstruksikan kepada peserta didik untuk mempelajari LKPD 2 secara
berkelompok.
3. Mengintruksikan kepada setiap kelompok untuk memulai kegiatan
dengan menggunakan LKPD 2 (mengamati)
4. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat mengenai
eksperimen vektor. (mengumpulkan informasi)
5. Meminta kepada setiap kelompok untuk berdiskusi untuk menentukan
hasil pengamatan (mengasosiasi)
6. memberikan bimbingan kepada kelompok yang mengalami kesulitan
pada saat melaksanakan eksperimen
7. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menympulkan
hasil kegiatan.
8. Meminta kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil
eksperimennya.
Aktivitas Pembelajaran 3
Merupakan pemantapan dari aktivitas pembelajaran 1 dan aitas pembelajaran
2. Pada aktiviktivitas pembelajaran 3 saudara diajak untuk mengaplikasikan
pemahaman konsep tentang vektor dan skala yang telah dimiliki dengan
menggunakan LKPD 3.
Aktivitas pembelajaran ini untuk mencapai indikator 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3, 3.2.4,
3.2.5, 3.2.6, 3.2.7, 3.2.8, dan 3.2.9 yang kegiatannya dilakukan dengan
pembelajaran saintifik yang meliputi aktivitas 1) mengamati; 2) menanya; 3)
mengumpulkan informasi; 4) mengasosiasi; dan 5) mengomunikasikan.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
124
Tujuan Aktivitas Pembelajaran
setelah melakukan aktivitas, diharapkan peserta mampu:
1. Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode
jajaran genjang,
2. Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode
poligon,
3. Menentukan resultan beberapa vektor dengan menggunakan metode
analitis,
4. Memecahkan masalah yang berkaitan dengan materi vektor, dan
Mempresentasikan hasil eksperimen vektor dan skalar.
Estimasi Waktu, media, alat/bahan
Estimasi waktu: 2 x 45 Menit
Media, alat, dan bahan yang digunakan adalah:
Aktivitas yang Saudara lakukan:
1. Membagi peserta didik menjadi beberapa kelompok dengan anggota sekitar
4-5 orang
2. Membagikan LKPD 3. kepada peserta didik.
3. Menginstruksikan kepada peserta didik untuk mempelajari LKPD 3 secara
berkelompok.
4. Mengintruksikan kepada peserta didik untuk memulai kegiatan dengan
menggunakan LKPD 3 (mengamati)
5. Memfasilitasi peserta didik untuk melakukan curah pendapat mengenai
vektor. (mengumpulkan informasi)
6. Meminta kepada setiap kelompok untuk berdiskusi untuk menentukan
hasil pengamatan (mengasosiasi)
7. Memfasilitasi seluruh kelompok secara bergiliran untuk menyimpulkan
hasil kegiatan.
Unit Pembelajaran
Vektor
125
8. Meminta peserta didik secara berkelompok untuk mempresentasikan hasil
kegiatan yang telah dilakukan secara bergiliran (mengomunikasikan).
9. Meminta kepada kelompok lain untuk memberikan tanggapan terhadap
kelompok presenter.
10. Memberi penguatan dan pengayaan terhadap setiap kelompok yang materi
yang telah dibahas
B. Lembar Kerja Peserta Didik
Pada unit ini terdapat tiga buah Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) yang akan
digunakan dalam aktivitas pembelajaran. Adapun ketiga LKPD tersebut
adalah:
1. LKPD 1: Vektor dan skalar
2. LKPD 2: Berapakah Nilai Resultannya?
3. LKPD 3: Penjumlahan vektor.
Adapun rincian ketiga LKPD adalah sebagai berikut:
LKPD 1: Vektor dan Skalar
Petunjuk:
1. Bekerjalah secara berkelompok 4 – 5 orang
2. Bacalah petunjuk kegiatan dengan cermat dan teliti.
3. Cantumkan hasil kegiatan langsung pada kolom yang telah disediakan
dalam LKPD 1
A. ALAT DAN BAHAN
1. Meteran
2. Tali rafia
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
126
3. Bambu/kayu/batu
4. LKPD 1
B. PROSEDUR KEGIATAN
1. Tancapkan kayu/bambu sebagai tanda posisi awal atau (P1).
1. Berjalan luruslah beberapa langkah, kemudian tancapkan kembali
kayu/bambu sebagai posisi dua (P2).
2. Rentangkan tali rafia mulai dari kayu/bambu posisi awal sampai
kayu/bambu posisi 2 (P2).
3. Ukur panjang tali rafia antara posisi awal (P1). sampai posisi kedua (P2).
sebagai jarak 1 (L1).
4. Berjalanlah beberapa langkah, kemudian tancapkan kembali
kayu/batu sebagai posisi 3 (P3).
5. Rentangkan tali rafia mulai dari kayu/bambu posisi dua sampai
kayu/bambu posisi 3
6. Ukur panjang tali rafia tersebut antara posisi kedua sampai posisi
ketiga sebagai jarak 2 (L2).
Posisi awal
Posisi kedua Posisi ketiga
Posisi keempat
Posisi kelima
Unit Pembelajaran
Vektor
127
7. Lanjutkan kegiatan yang sama untuk jarak 3 (L3)., jarak 4 (L4).sampai
jarak 5 (L5)..
8. Rentangkan tali rafia mulai dari posisi awal (P1).sampai posisi lima (P5).
9. Ukur panjang tali rafia dari posisi awal (P1). sampai posisi lima (P5).
sebagai perpindahan.
10. Masukkan seluruh hasil pengukuran ke dalam tabel kegiatan.
Tabel Pengamatan
No. Pengukuran Hasil
Pengukuran Keterangan
1. (P1) - (P2)
2. (P2) - (P3)
3. (P3) - (P4)
4. (P4) - (P5)
5. (P5) - (P1)
11. Samakah jarak setiap perubahan posisi?
...................................................................................................... ....................................
12. Berapakah jarak tempuh total dari posisi awal sampai posisi lima?
..........................................................................................................................................
13. Berapa besar perpindahan pada kegiatan tersebut?
...................................................................................................... ....................................
14. Samakah jarak tempuh total jika dibandingkan dengan
perpindahannya? Kemukakan alasannya.
..........................................................................................................................................
...................................................................................................... ....................................
...........................................................................................................
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
128
15. Tuliskan kesimpulan dari kegiatan tersebut pada kolom yang
disediakan
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.........................................................................
LKPD 2: Berapakah Nilai Resultannya?
A. ALAT DAN BAHAN
1. Statif
2. Beban
3. Dinamometer
4. Benang kasur
5. Kertas
6. Busur derajat
B. PROSEDUR KEGIATAN
1. Susunlah peralatan seperti gambar berikut ini.
Unit Pembelajaran
Vektor
129
2. Aturlah semua beban sampai keadaan sistem keseimbangan diam.
3. Ukurlah sudut α, dengan menggunakan busur derajat.
4. Catat penunjukkan dinamometer sebagai F1 dan F 2
5. Ulangi langkah 1- 4 sebanyak 5 kali.
6. Masukkan hasilnya ke dalam tabel pengamatan.
Tabel Pengamatan 1
No. F1 F2 Α Resultan (R)
1
2
3
4
5
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
130
7. Hitung nilai R dengan menggunakan persamaan
pada kolom yang telah disediakan.
Perhitungan:
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
....................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
..................................
8. Tuliskan kesimpulan dari kegiatan tesebut pada kolom yang telah disediakan
Kesimpulan:
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
................................................................................................................
Unit Pembelajaran
Vektor
131
LKPD 3: Penjumlahan Vektor
Petunjuk:
1. Bacalah setiap perintah dengan cermat dan teliti.
2. Cantumkan seluruh jawaban langsung pada kolom yang telah disediakan
dalam LKPD
3. Perhatikan gambar vektor berikut ini!
4. Gambarkan komponen vektor pada sumbu x dan sumbu y, tentukan nilai
vektor pada masing-masing sumbunya. Tuliskan hasilnya langsung pada
LKPD.
Fx =
=
Fy =
=
5. Perhatikan gambar vektor berikut ini !
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
132
6. Gambarkan komponen gaya pada sumbu x dan sumbu y, kemudian
tentukan besar dan arah kedua vektor dengan menggunakan
metode analitis. Gunakan persamaan
untuk menentukan arahnya.
Arah VR =
7. Perhatikan gambar vektor berikut ini !
8. Tentukan besar dan arah kedua vektor dengan menggunakan
metode analitis
Unit Pembelajaran
Vektor
133
B. Bahan Bacaan
1. Besaran Skalar dan Vektor
Dalam fisika selain besaran pokok dan besaran turunan, dikenal juga besaran
vektor dan besaran skalar. Besaran vektor adalah besaran fisika yang
mempunyai nilai dan arah sedangkan besaran skalar adalah besaran fisika
yang hanya mempunyai nilai tetapi tidak mempunyai arah.
Beberapa besaran vektor antara lain perpindahan, kecepatan, gaya, tekanan,
medan magnet, dan momentum. Besaran-besaran tersebut selalu dapat
dikaitkan dengan arah kemana vektor itu bekerja.
Besaran fisika seperti kelajuan, massa, jarak, waktu, luas, volume, dan massa
jenis, termasuk besaran skalar karena besaran-besaran tersebut hanya
mempunyai nilai saja.
Jika dikatakan ada sebuah meja yang panjangnya 2 meter, maka pernyataan
tersebut sudah cukup jelas karena kita tidak memerlukan arah untuk
menentukan besaran panjang. Besaran seperti itu dinamakan besaran skalar.
Tetapi jika dikatakan seorang anak menendang bola dengan gaya 100 N,
tentunya pernyataan tersebut masih dapat memunculkan pertanyaan lainnya
yaitu ke arah mana bola tersebut bergerak? Sama halnya dengan pernyataan
sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 60 km/jam, pertanyaan yang
muncul misalnya ke arah mana, mobil tersebut bergerak? Besaran fisis seperti
gaya dan kecepatan selalu mempunyai nilai dan arah sehingga tergolong ke
dalam besaran vektor.
Sebuah vektor diberi notasi dan digambarkan secara khusus dengan
pengertian dan batasan yang jelas. Vektor diberi notasi berupa huruf besar
atau kecil yang dicetak tebal atau diberi tanda panah di atasnya. Misalnya
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
134
vektor sebuah gaya dapat digambarkan atau dituliskan dengan atau F (berasal
dari force). Kadang-kadang sebuah vektor juga diberi notasi berupa hurup
besar dengan satu tanda panah di atas keduanya, misalnya vektor
perpindahan sebuah benda yang bergerak dari titik A ke titik B diberi notasi.
Sebuah vektor dapat digambarkan sebagai potongan garis lurus berarah (anak
panah), yang batasan-batasannya adalah sebagai berikut:
• Titik awal tanda anak panah adalah titik tangkap vektor. Titik tangkap
vektor artinya titik kedudukan tempat vektor itu mulai bekerja.
• Panjang tanda anak panah menyatakan nilai atau besar vektor, vektor
yang lebih besar digambarkan dengan anak panah yang lebih panjang,
begitu juga sebaliknya, vektor yang lebih kecil digambarkan dengan anak
panah yang lebih pendek. Nilai atau besar vektor diberi notasi dengan
huruf yang sama dengan vektor yang bersangkutan tetapi tanpa tanda
anak panah di atasnya atau tidak dicetak tebal, atau sama dengan notasi
vektor tetapi di dalam tanda harga mutlak. Misalnya, besar vektor adalah
AB atau | |.
• Arah anak panah menggambarkan vektor. Untuk arah ini biasanya
digunakan istilah arah ke kanan ( ), arah ke kiri ( ), arah ke atas ( ), arah ke
bawah ( ), tegak lurus bidang gambar menuju pembaca ( ) dan arah tegak
lurus bidang gambar menjauhi pembaca (x). Pada bidang kartesian, arah
vektor dinyatakan dengan sudut yang diapit oleh vektor itu dengan
sumbu–x positif, sudut yang berputar searah jarum jam diberi tanda
negatif dan sudut yang berputar berlawanan arah jarum jam diberi tanda
positif.
• Garis perpanjangan vektor disebut garis kerja vektor, misalnya garis l.
Untuk kepentingan operasi vektor misalnya penjumlahan, selisih dan
sebagainya, titik tangkap sebuah vektor dapat dipindah-pindahkan tetapi
dengan tidak mengubah panjang dan arah vektor.
Unit Pembelajaran
Vektor
135
2. Penjumlahan Vektor secara Grafis dan Matematis
Bila Anda menjumlahkan atau mengurangkan dua atau lebih besaran skalar
maka dapat Anda lakukan dengan cara aljabar biasa, langsung dijumlahkan
atau dikurangkan. Berbeda bila Anda menjumlahkan atau mengurangkan
besaran vektor.
Gaya merupakan salah satu besaran fisika yang tergolong vektor, oleh
karenanya gaya biasanya dapat mewakili sebagai contoh vektor yang mudah
dipelajari. Gaya yang bekerja pada sebuah benda dapat merupakan gaya
tunggal atau sekaligus beberapa buah gaya. Gaya-gaya yang bekerja pada
benda dapat merupakan gaya searah, dapat juga gaya-gaya yang berlawanan
arah. Kita dapat menentukan besar gaya total yang bekerja pada sebuah benda
dengan beberapa cara.
Gaya total yang bekerja pada sebuah benda dinamakan Resultan Gaya. Untuk
menentukan resultan dua buah gaya atau lebih Anda harus meninjau dulu
gaya-gaya yang bekerja pada benda. Misalkan terdapat 3 buah gaya F1, F2, dan
F3.
Anda dapat membedakan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda
menjadi 2 bagian yaitu:
a. Resultan gaya-gaya segaris-lurus
Resultan gaya segaris-lurus dapat ditentukan dengan 2 cara, yaitu:
1) Gaya-gaya searah
Besar resultan gaya yang gaya-gayanya searah dapat ditentukan dengan
menjumlahkan semua gaya-gaya yang bekerja pada benda.
R123 = F1 + F2 + F3
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
136
Peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang menunjukkan adanya
penjumlahan gaya-gaya searah adalah bersama-sama mendorong mobil,
bersama-sama menarik lemari yang berat.
2) Gaya-gaya berlawanan arah
Besar resultan gaya yang gaya-gayanya berlawanan arah dapat ditentukan
dengan mengurangkan gaya-gayanya.
R12 = F2 – F1
= F2 + (– F1)
Peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang menunjukkan adanya
pengurangan gaya-gaya berlawanan arah adalah olah raga tarik tambang.
b. Resultan gaya-gaya sebidang datar
Dapat ditentukan dengan beberapa cara, yaitu:
1) Cara Segitiga
2) Cara Jajaran Genjang
Nilai resultan kedua gaya tersebut dapat ditentukan dengan menggunakan
rumus cosinus:
Unit Pembelajaran
Vektor
137
R = F12 + F2 + 2 F1 F2 cos
Dengan arah resultan kedua gaya (θ) menggunakan rumus sinus:
Peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang menunjukkan penggunaan
metode jajaran genjang adalah pemasangan papan reklame atau mengangkat
suatu beban bersama-sama.
3) Cara Poligon
Metoda poligon atau segi banyak adalah suatu cara penjumlahan vektor
dengan cara meminah-mindahkan vektor ke ujung vektor lainnya dengan
selalu memperhatikan ketentuan bahwa: panjang (nilai) dan arah vektornya
tidak berubah, misalkan Anda tinjau kembali tiga buah vektor gaya berikut ini.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
138
7
4) Metoda Analitis (cara matematis)
Metoda analitis adalah suatu cara penjumlahan gaya (vektor) dengan lebih
dulu menguraikan gaya-gayanya ke sumbu-sumbu yang saling tegak lurus.
Perhatikan gambar berikut ini!
Nilai gaya total pada masing-masing sumbu ( Fx dan Fy), dapat kita
tentukan dengan cara menjumlahkan secara aljabar komponen-komponen
gaya pada setiap sumbu ( Fx = F1x + F2x +…+ Fnx dan Fy= F1y + F2y
+…+Fny).
Komponen gaya pada masing-masing sumbu dapat ditentukan dengan
menggunakan persamaan:
F1x = F1 cos 1 ; F2x = F2 cos 2 ; Fnx = Fn cos n
F1y = F1 sin 1 ; F2y = F2 sin 2 ; Fny = Fn sin n
Untuk praktisnya dalam mengerjakan soal dapat menggunakan tabulasi
seperti berikut.
Unit Pembelajaran
Vektor
139
Tabel 4. Tabel Tabulasi Penjumlahan Vektor
Selanjutnya untuk menentukan Nilai resultan gaya dapat ditentukan dengan
menjumlahkan gaya-gaya total pada masing-masing sumbu dengan
menggunakan persamaan:
dengan sudut resultan:
Keterangan:
R : Resultan
F : jumlah aljabar gaya pada masing-masing sumbu
Contoh:
1. Tentukan penjumlahan 4 vektor seperti yang ditunjukkan gambar berikut
dengan menggunakan metoda poligon.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
140
Penyelesaian:
2. Dua buah vektor kecepatan A dan B sebidang dan setitik tangkap masing-
masing besarnya 8 satuan dan 6 satuan. Jika sudut yang dibentuk oleh kedua
vektor adalah 30o Tentukan besar resultannya.
Penyelesaian:
VR= √ (82+62)+(2.6.8.cos 30o)
= √(64+36)+(96.0,5√3)
= √100 + 48√3
= 13,53 m/s
3. Empat buah gaya bekerja pada satu titik tangkap F1 = 12 N dengan sudut
apit 450, F2 = 24 N dengan sudut apit 900, F3 = 18 N dengan sudut apit 1200,
dan F4 = 15 N dengan sudut apit 1800terhadap sumbu x positif.
Tentukan:
a. Gambar gaya-gayanya
b. Besar dan arah resultan gayanya dengan metoda analitis
Penyelesaian:
Unit Pembelajaran
Vektor
141
3. Perkalian Vektor
Perkalian vektor dapat diartikan sebagai perkalian biasa antara skala dengan
vektor dan perkalian antara vektor dengan vektor. Namun biasanya yang
dimaksud dengan perkalian vektor adalah perkalian antara vektor dengan
vektor dan inilah yang akan segera dibahas berikut ini.
Ada dua macam perkalian vektor yaitu perkalian silang (cross product) dan
perkalian titik (dot product). Perkalian silang adalah perkalian antara dua
buah besaran vektor yang hasilnya berupa besaran vektor, perkalian ini
biasanya juga disebut sebagai perkalian antara dua vektor. Perkalian titik
adalah perkalian antara dua buah besaran vektor yang hasilnya berupa sebuah
besaran saklar.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
142
a. Perkalian Silang (Cross Product)
Perkalian silang merupakan perkalian antara dua buah vektor dan hasilnya
berupa sebuah vektor. Contoh hasil perkalian ini misalnya adalah vektor
memon gaya yaitu hasil perkalian antara vektor posisi dengan vektor gaya,
vektor kecepatan liniear yaitu hasil perkalian antara vektor jari-jari dengan
vektor kecepatan sudut, dan masih banyak yang lainnya.
Secara umum perkalian silang dinyatakan secara matematik sebagai berikut
ini:
Dengan kata lain, hasil perkalian silang antara dua buah vektor adalah sebuah
vektor yang tegak lurus terhadap kedua vektor itu, atau tegak lurus terhadap
bidang yang dibentuk oleh kedua vektor itu.
Contoh
Vektor besarnya 4 satuan arahnya ke timur, dan vektor vesanya 2 satuan
arahnya tegak lurus bidang horizontal ke atas. Berapa besar dan kemana arah
hasil perkalian silang antara kedua vektor itu.
Unit Pembelajaran
Vektor
143
Penyelesaian:
Vektor-vektor dalam soal ini adalah seperti pada gambar di bawah ini.
Karena hasil perkalian silang berupa sebuah besaran vektor, maka perkalian
silang tidak bersifat komutatif,
Artinya (a x b tidak sama dengan ( b x a ) , melainkan
( a x b ) = - (a x b)
b. Perkalian Titik (Dot Product)
Perkalian titik merupakan perkalian skalar antara dua buah vektor, hasil
kalinya berupa sebuah saklar. Contoh perkalian ini misalnya adalah usaha
dalam mekanika yaitu perkalian skalar antara vektor gaya dengan
perpindahan. Secara umum perkalian titik dapat dinyatakan secara matematik
sebagai berikut :
c = a.b
besar c adalah:
c = ab cos α
dengan α adalah sudut antara vektor a dan vektor b Karena hasil perkalian
titik antara dua buah vektor verupa sebuah besaran skalar, maka perkalian
titik memenuhi sifat komutatif, artinya:
a.b = b.a
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
144
PENGEMBANGAN PENILAIAN
Topik vektor merupakan topik yang sering muncul pada penyelenggaran UN.
Dari tiga tahun terakhir hasil rata-rata nasional masih belum memuaskan.
Hasilnya masih berkisar kurang dari 60 % siswa berhasil menjawab dengan
benar soal yang berkaitan dengan vektor. Berikut ini pembahasan soal-
soalnya.
A. Pembahasan Soal-soal
Soal UN Tahun 2016
1. Seorang melakukan perjalanan menggunakan mobil berangkat dari posisi A
ke B sejauh 30 km arah utara, dilanjutkan C arah timur 60 km dan akhirnya
sampai di kota D sejauh 110 km arah selatan. Perpindahan mobil dari A
sampai D adalah... .
A. 200 km
B. 140 km
C. 120 km
D. 100 km
E. 80 km
Pembahasan :
Perhatikan denah perjalanan mulai dari kota A sampai kota D berikut ini
B C
A A’
D
60 km
30 km
11
0 m
Unit Pembelajaran
Vektor
145
AA’ = 60 km ;
A’D = 80 km
Untuk mencari AD, gunakan persamaan phitagoras
AD = Ѵ AA’2 + A’D2
= Ѵ 602 + 802
= Ѵ 3600 + 6400
AD = 100 km
Kunci jawaban : D
Soal UN Tahun 2017
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. 2Ѵ2m.s-1
E. 4,75 m.s-1
Pembahasan:
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahan posisi (perpindahan)
untuk selang waktu tertentu. Sedangkan kelajuan adalah jarak persatuan
waktu.
Perpindahan Benda :
A(0,0) B(4,2), t = 2 sekon
B(4,2) C(8,6), t = 3 sekon
Jadi perpindahan dari A ke C adalah:
= Ѵ(xc-xa)2 + (yc – ya)2
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
146
= Ѵ(8-0)2 + (6 – 0)2
= Ѵ64 +36
= Ѵ100
= 10
Kecepatan = perpindahan/waktu
= 10/2 + 3
= 10/5
= 2 ms-1
Kunci jawaban : C
Soal Tahun 2018
1. Sebuah benda bergerak dari E menuju F dan berakhir di G. Gambar di
bawah ini, Yang menunjukkan perpindahan sebesar 10 satuan adalah ... .
Pembahasan:
Perpindahan merupakan besaran vektor. Untuk menentukan nilai vektor
perpindahan yang paling tepat, kita harus menghitung vektor dari setiap
gambar (grafik) dengan cara analisis vektor. Hasil perhitungan dari setiap
Unit Pembelajaran
Vektor
147
grafik perpindahan dengan menarik garis lurus dari start (titik E) sampai
finish (titik G) diperoleh hasil:
grafik A; perpindahan bernilai 10 satuan
grafik B : perpindahan bernilai 6 satuan
grafik C : perpindahan bernilai 8 satuan
grafik D : perpindahan bernilai 8 satuan
grafik E : perpindahan bernilai 8 satuan
Kunci jawaban: A
B. Pengembangan Soal HOTS
1. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi
Dasar Lingkup Materi
Materi Indikator
Soal Nomor
Soal Level
Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2.5 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan
metode analitis
vektor
Penjumlahan
vektor
Disajikan
gambar,
peserta didik
dapat
menentukan
resultannya
1 L3 Pilihan
Ganda
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
148
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2.6 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan metode
analitis
Nomor Soal
1
RUMUSAN BUTIR SOAL
Seekor semut berjalan pada dinding rumah yang datar. Mula-
mula semut merayap mendatar sejauh 10 satuan, kemudian
merayap lurus ke bawah sejauh 6 satuan, selanjutnya merayap
kembali searah gerak pertama sejauh 2 satuan. Besarnya vektor
perpindahan semut tersebut adalah ... .
A. 14 satuan
B. 12 satuan
C. 10 satuan
D. 8 satuan
E. 6 satuan
LINGKUP MATERI
Vektor
MATERI
Aturan angka penting
Kunci Jawaban
C
INDIKATOR SOAL
Disajikan gambar vektor peserta didik dapat menentukan resultannya.
√
Unit Pembelajaran
Vektor
149
2. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi Dasar
Lingkup Materi
Materi Indikator Soal
Nomor Soal
Level Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2.5 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan
metode analitis
vektor
Penjumlahan
vektor
Disajikan
gambar
beberapa
buah vektor,
peserta didik
dapat
menentukan
resultan
vektor yang
nilainya sama
2 L3 Pilihan
Ganda
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
150
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2.5 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan
metode analitis
Nomor Soal
2
RUMUSAN BUTIR SOAL
Perhatikan gambar berikut ini!
Pernyatan nilai resultan berdasarkan gambar diatas, yang
paling tepat adalah ... .
A. R(1) =R(2)
B. R(2) =R(3)
C. R(3) =R(1)
D. R(1) < R(2)
E. R(2) > R(3)
LINGKUP MATERI
Vektor
MATERI
Resultan vektor
Kunci Jawaban
C
INDIKATOR SOAL Disajikan beberapa gambar vektor, siswa dapat menentukan pernyataan resultan vektor yang paling tepat.
√
Unit Pembelajaran
Vektor
151
3. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi
Dasar Lingkup Materi
Materi Indikator
Soal Nomor
Soal Level
Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2.3 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan
metode analitis
vektor
Penjumlahan
vektor
Disajikan
gambar,
peserta didik
dapat
menentukan
resultannya
3 L3 Pilihan
Ganda
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
152
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2.5 Menentukan
resultan beberapa vektor
dengan menggunakan
metode analitis
Nomor Soal
3
Kunci jawaban
D
RUMUSAN BUTIR SOAL
Perhatikan gambar berikut!
Jika satu kotak mewakili 10 Newton, maka nilai resultan dari kedua vektor adalah ... .
i. 40 Newton
ii. 60 Newton
iii. 80 Newton
iv. 100 Newton
v. 120 Newton
LINGKUP MATERI
Vektor
MATERI
Resultan vektor
INDIKATOR SOAL
Disajikan gambar vektor, peserta didik dapat menentukan resultan gayanya
√
Unit Pembelajaran
Vektor
153
4. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi
Dasar Lingkup Materi
Materi Indikator
Soal Nomor
Soal Level
Bentuk Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2.5 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan
metode analitis
vektor
Penjumlahan
vektor
Disajikan
gambar,
peserta didik
dapat
menentukan
resultannya
4 L3 Uraian
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
154
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2.5 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan metode
analitis
Nomor Soal
4
RUMUSAN BUTIR SOAL
Tiga buah vektor masing-masing besarnya F1=10 N, F2 =25 N dan F3=15 N seperti gambar berikut.
Tentukan: a. Resultan ketiga vektor
b. Arah resultan terhadap sumbu X
LINGKUP MATERI
Resultan vektor
MATERI
Vektor
INDIKATOR SOAL Disajikan gambar 3 buah vektor, peserta didik dapat menentukan resultan dan arah resultannya
√
Unit Pembelajaran
Vektor
155
Pedoman Penskoran
Kunci Jawaban Skor
Menggambar komponen gaya pada sumbu x dan sumbu y
20
Menentukan gaya-gaya pada sumbu x dan sumbu y
30
Menghitung nilai vektor pada sumbu x dan sumbu y
35
Menentukan arah vektor
tanθ= ΣFy /ΣFx
tanθ= −7/−1 =7
θ=arc.tan7=81,87°
15
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
156
5. Mata Pelajaran : Fisika
Jenjang Sekolah : SMA
Kelas : X
No. Kompetensi
Dasar
Lingkup
Materi Materi
Indikator
Soal
Nomor
Soal
Level Bentuk
Soal
1 2 3 4 5 6 7 8
1 3.2.5 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan
metode analitis
vektor
Penjumlahan
vektor
Disajikan
gambar,
peserta didik
dapat
menentukan
resultannya
5 L3 Uraian
Unit Pembelajaran
Vektor
157
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KARTU SOAL
Tahun Pelajaran 2018/2019
Jenis Sekolah : SMA Kurikulum : 2013
Kelas : X Bentuk Soal : Pilihan Ganda
Mata Pelajaran : Fisika Nama Penyusun : Drs. Yamin Winduono, M.Pd.
KOMPETENSI DASAR
Buku Sumber : Pengetahuan/ Pemahaman
Aplikasi Penalaran
3.2.5 Menentukan
resultan beberapa
vektor dengan
menggunakan
metode analitis
Nomor Soal
5
RUMUSAN BUTIR SOAL
Ditentukan 2 buah vektor F yang sama besarnya. Bila
perbandingan antara besar jumlah dan besar selisih kedua
vektor sama dengan √3,
Tentukan:
Besar sudut yang dibentuk oleh kedua vektor!
LINGKUP MATERI
Resultan vektor
MATERI
Vektor
INDIKATOR SOAL Disajikan cerita tanpa judul, peserta didik dapat menentukan makna tersirat yang ada pada cerita
√
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
158
Pedoman Penskoran
Kunci Jawaban Skor
Jumlah dan selisih kedua vektor masing-masing adalah:
Kali silang :
20
Perbandingan jumlah dan selisihnya adalah √3 sehingga:
Kuadratkan ruas kiri dan kanan
40
30
Unit Pembelajaran
Vektor
159
REFLEKSI PEMBELAJARAN
Setelah melaksanakan pembelajaran Unit Vektor, pada bagian ini Saudara
diminta untuk melakukan refleksi pembelajaran. Berikan tanda check list (v)
pada kolom yang sesuai dengan pembelajaran yang telah Saudara lakukan.
Respon yang Saudara berikan merupakan refleksi pembelajaran yang telah
lakukan untuk melihat kesesuaian antara proses pembelajaran, peserta didik,
penilaian, dan ketercapaian KD.
N0 Aspek Respon
Keterangan Ya Tidak
1. Apakah kegiatan membuka pelajaran dapat
mengarahkan dan mempersiapkan peserta
didik mengikuti pelajaran dengan baik ?
2. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap
materi/bahan ajar yang disajikan sesuai
dengan yang diharapkan? (Apakah materi
terlalu tinggi, terlalu rendah, atau sudah
sesuai dengan kemampuan awal peserta
didik?)
3. Bagaimana respons Saudara terhadap media
pembelajaran yang digunakan? (Apakah
media sesuai dan mempermudah peserta
didik menguasai kompetensi/materi yang
diajarkan?)
4. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap
aktivitas pembelajaran yang telah dirancang ?
5. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap
pendekatan, model pembelajaran, metode,
dan teknik pembelajaran yang digunakan ?
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
160
6. Bagaimana tanggapan Saudara terhadap
teknik pengelolaan kelas yang akan dilakukan
(perlakuan guru terhadap peserta didik dalam
mengatasi masalah dan memotivasi peserta
didik)?
7. Apakah Saudara dapat menangkap
penjelasan/instruksi yang diberikan pada
bagian aktivitas pembelajaran ?
8. Bagaimanakah tanggapan Saudara terhadap
latihan atau penilaian yang dikembangkan ?
9. Apakah Saudara telah mencapai penguasaaan
kemampuan pembelajaran yang telah
dikembangkan ?
10. Apakah kegiatan menutup pelajaran yang
dikembangkan dapat meningkatkan
penguasaan peserta didik terhadap meteri
pelajaran?
11. Apakah Aktivitas pembelajaran yang
dirancang dapat mencapai kompetensi dasar
(KD) pada meteri terpilih sebagaimana
mestinya? (Jika tidak seluruhnya, apakah
Saudara akan melakukan penyesuaian
aktivitas pembelajaran pembelajaran dalam
rencana pembelajaran?)
12. Apakah kelemahan-kelemahan Saudara dalam
melaksanakan aktivitas pembelajaran yang
telah dirancang?
13. Apakah kekuatan Saudara atau hal-hal baik
yang telah saudara capai dalam mempelajari
aktivitas pembelajaran ?
Unit Pembelajaran
Vektor
161
KESIMPULAN
Acuan dasar yang menjadi pedoman pengembangan unit pengukuran adalah
pasangan kompetensi dasar, yaitu 3.2 Menerapkan prinsip penjumlahan
vektor sebidang (misalnya perpindahan) KD dari KI 4 Aspek Keterampilan:
4.1 Merancang percobaan untuk menentukan resultan vektor sebidang
(misalnya perpindahan) beserta presentasi hasil dan makna fisisnya.
Kedua pasangan kompetensi dasar tersebut merupakan topik lanjutan setelah
guru topik pengukuran di kelas X. Untuk memudahkan pebahasan kedua
kompetensi dasar dijabarkan menjadi 9 indikator pencapaian kompetensi
dimensi pengetahuan dan 5 indikator pencapaian kompetensi dimensi
keterampilan.
Jika kita lihat lebih cermat, ternyata kata kunci atau pesan khusus yang harus
dikuasai siswa dari kompetensi dasar 3 KD adalah menerapkan prinsip.
Artinya, tuntutan dari KD pengetahuan tersebut adalah dikuasainya
kemampuan dalam menerapkan prinsip-prinsip. 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 dengan merancang percobaan. Hal ini
berarti Saudara harus memberi kesempatan kepada peserta didik untuk
merancang sendiri percobaan vektor yang akan dilakukannya.
Unit Vektor berisi sajian materi yang kontekstual terkait dengan kehidupan
sehari-hari. Permainan tarik tambang, pemasangan papan reklame,
penyeberangan perahu di sungai, sangat erat kaitannya dengan vektor.
Keberadaan muatan konteks yang erat dengan kehidupan sehari-hari dapat
memotivasi guru dan peserta didik untuk belajar dan cepat memahami.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
162
Sub unit ini dilaksanakan dalam 3 kali pertemuan yang masing-masing
pertemuan terdiri dari 1 aktivitas pembelajaran kegiatan pembelajarannya
lebih berpusat kepada peserta didik.
Bentuk fasilitasi pembelajaran pada unit ini dengan menggunakan model
pembelajaran Discovery learning yang berterkaitan dengan pengembangan
keterampilan saintifik dan mendorong dikuasainya keterampilan berpikir
tingkat tinggi untuk memecahkan masalah (problem solving).
Dalam unit ini disajikan soal-soal dengan pembahasanya terkait dengan topik
pengukuran yang muncul pada ujian nasional tahun 2016, tahun 2017, dan
tahun 2018. Soal dan pembahasan tersebut dimaksudkan untuk memberi
gambaran kepada guru dan peserta didik bagaimana bentuk soal dan cara
pemecahannya. Harapannya, pada UN tahun berikutnya seluruh peserta didik
mampu mengerjakan soal vektor dengan benar.
Sekarang ini, pada setiap ujian nasional selalu dimunculkan soal yang
berkategori HOTS; oleh karena itu pembelajaran yang dilakukan guru harus
lebih berkualitas supaya pemahaman peserta didik terhadap topik vektor
menjadi semakin baik. Latihlah peserta didik untuk mengerjakan soal-soal
HOTS yang saudara kembangkan sendiri supaya peserta didik terbiasa dan
mampu untuk mengerjakannya.
Selamat memberikan pengabdian terbaik kepada peserta didik.
Unit Pembelajaran
Vektor
163
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 pemahaman unit ini dengan objektif
dan jujur.
Lembar Persepsi Pemahaman Unit
No. Aspek Kriteria
1 2 3 4
1. Memahami indikator yang telah
dikembangkan berdasarkan kompetensi
dasar
2. Mampu menghubungkan konten dengan
fenomena kehidupan sehari-hari
3. Merasa bahwa tahapan aktivitas
pembelajaran dapat mengembangkan HOTS
peserta didik
4. Memahami tahapan aktivitas yang disajikan
dengan baik
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
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
164
8. Memahami Konten secara menyuluh dengan
baik
9. Memami prosedur penyusunan soal HOTS
dengan baik
10. Mampu membahas soal HOTS yang disajikan
dengan tepat
Jumlah
Jumlah Total
Keterangan
1 = Tidak menguasai
2 = cukup menguasai
3 = menguasai
4 sangat menguasai
Pedoman Penskoran
Skor = jumlah total x 100 %
40
Keterangan Umpan Balik
Skor Umpan Balik
< 70 Masih banyak yang belum dipahami, di antara konten, cara
membelajarkannya, mengembangkan penilian dan melaksanakan
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.
Unit Pembelajaran
Vektor
165
80-89 Memahami konten, cara membelajarkan, mengembangkan
penilaian dan melaksanakan penilaian berorientasi HOTS dengan
baik.
> 90 Memahami konten, cara membelajarkan, mengembangkan
penilian dan melaksanakan penilaian berorientasi HOTS dengan
sangat baik. Saudara dapat menjadi fasilitator bagi teman-teman
lain di MGMP untuk membelajarkan unit ini.
Selamat, Saudara telah menyelesaikan pengkajian unit Vektor secara tuntas.
Semoga pemahaman Saudara terhadap topik vektor menjadi semakin baik,
sehingga proses pembelajaran menjadi semakin menarik dan menyenangkan
bagi peserta didik.
Sudah baikkah skor yang saudara peroleh setelah memberikan respon
terhadap Lembar Persepsi Pemahaman Unit? Lakukan diskusi dengan teman
sejawat atau narasumber, jika hasilnya masih belum memuaskan.
Unit Vektor ini hanya merupakan salah satu alternatif pembelajaran yang
dapat Saudara cobakan di dalam kelas. Saudara hendaknya mempelajari dan
mencoba berbagai alternatif pembelajaran lainnya yang menerapkan model-
model pembelajaran.
Setelah Saudara mengenal dan mencoba berbagai alternatif/model
pembelajaran, saudara akan mampu menyiapkan pembelajaran fisika yang
lebih menarik bagi peserta didik.
Selamat dan sukses selalu untuk guru fisika Indonesia.
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
166
Unit Pembelajaran
Vektor
167
Program PKB melalui PKP berbasis Zonasi Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
168
Paket Unit Pembelajaran
Pengukuran dan Vektor
169
PENUTUP
Mudah-mudahan setelah mengkaji paket pembelajaran ini, Saudara dapat
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 mencoba untuk
menerapkan desain pembelajaran yang telah disusun pada pembelajaran
yang sesungguhnya.
Pelajari dan fahami unit-unit ini dengan baik; lakukan pengkajian unit
bersama guru-guru fisika lainnya dalam Program Peningkatan Kompetensi
Pembelajaran (PKP) di MGMP di Zona masing-masing. Pengkajian dan
penyamaan persepsi bersama guru-guru lainnya akan memudahkan Saudara
dalam pengimplementasiannya di dalam kelas.
Tujuan pengembangan unit pembelajaran adalah untuk 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
merinci aktivitas pembelajaran secara lebih detail dalam RPP agar dalam
pengimplementasiannya menjadi lebih mudah.
Sebagai kelengkapan RPP, Saudara perlu mengembangkan soal-soal tes dan
instumen penilaian lainnya yang berorientasi HOTS.
Pada pelaksanaan kegiatan praktikum, gunakan LKPD yang terdapat dalam
setiap unit. Siapkan alat dan bahan praktik dari laboratorium sekolah;
lengkapi dengan bahan-bahan yang terdapat di lingkungan masing-masing
(kontekstual).
170
Untuk pengembangan pembelajaran topik-topik lainnya, Saudara dapat
mengadaptasi langkah-langkah pembelajaran yang ada dalam setiap unit
pembelajaran.
Jika dalam pengimplementasian unit ditemukan beberapa permasalahan,
diskusikanlah permasalahan tersebut bersama rekan guru lainnya atau
instruktur supaya segera ditemukan solusinya. Saudara dapat menuliskan
keberhasilan pelaksanaan pembelajaran dalam bentuk karya tulis best
practice atau lainnya.
Untuk perbaikan dan pengembangan unit berikutnya, kami mengharapkan
saran, kritik, dan usulan dari saudara. Sampaikan saran, kritik, dan usulan
saudara dapat disampaikan kepada tim penulis melalui surat elektronik (e-
mail).
Terima kasih, selamat memberikan pengabdian terbaik pada anak didk kita,
majulah pendidikan untuk Indonesia yang lebih baik.
Salam.
Paket Unit Pembelajaran
Pengukuran dan Vektor
171
DAFTAR PUSTAKA
▪ Sumber Buku
Abdullah Mikrajuddin, 2007, Fisika Dasar 1, Catatan Kuliah FI-1101, ITB,
Bandung
Giancoli 2001, Terjemahan: Yuhilza Hanum, Fisika Jilid 1, edisi kelima,
Erlangga, Jakarta
Halliday, Resnict, Terjemahan: Silaban, Pantur, Sucipto, Erwin, 1985,
Fisika, Jilid 1, edisi ketiga, Erlangga, Jakarta
Kanginan Marthen, 1993, Fisika untuk SMA kelas X, Jilid 1A I, Erlangga,
Jakarta.
Kardiawarman, dkk. 1993, Fisika Dasar 1, Buku I, Modul 1-6, Direktorat
Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen
Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Kertiasa, Nyoman, 1993, Fisika 1 Untuk Sekolah Menengah Umum,
Dikdasmen Depdikbud, Jakarta.
Muslih Dadan, 2011, Modul Mekanika SMA, PPPPTK IPA, Bandung
Nalda F Nora, dkk, 2007, Practical Work In High School Physics,
National Institute For Science And Mathematics Edication
Development, University of the Phililippines, Diliman, Quezon city
Sutrisno. 2003. Ilmu Fisika 1, Jilid 1, Acarya, Bandung
Tipler, Paul A, Terjemahan: Prasetio Lea, dkk 1998, Fisika untuk Sains
dan teknik Jilid 1, edisi ketiga, Erlangga, Jakarta,
Utari Setiya, dkk, (2000), Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I, edisi ke-1,
Jurusan Pendidikan Fisika, FMIPA UPI, Bandung.
172
Waluyanti Sri, dkk (2008). Alat Ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 1
intukSMK, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan,
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah,
Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.
Winduono Yamin, dkk (2016). Pengukuran, Kinematika, dan dinamika,
Modul Guru Pembelajar KK A, Mata Pelajaran Fisika SMA, PPPTK
IPA, Dirjen GTK, Bandung
▪ 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
Paket Unit Pembelajaran
Pengukuran dan Vektor
173
174