PERANGKAT PEMBELAJARAN II

MATERI

ELASTISITAS

SSP : Pemantapan Kompetensi Akademik dan Pengembangan

Perangkat Pembelajaran Lingkup Materi Mekanika

Penyusun :

Mansur Amriatul

4201012013

Pendidikan Fisika

PENDIDIKAN PROFESI GURU – SM3T

LEMBAGA PENGEMBANGAN PENDIDIKAN & PROFESI

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

TAHUN 2013

PENGGALAN SILABUS

Nama sekolah : SMA 9 Semarang

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester : XI/1

Standar Kompetensi : 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik

Kompetensi Dasar : 1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan

Materi

Pembelajaran Kegiatan pembelajaran

Indikator Pencapaian

Kompetensi

Penilaian Alokasi

Waktu

Sumber

Belajar Teknik Bentuk

Instrumen Elastisitas

zat padat

Tegangan

dan

regangan

Modulus

Young

Tinjaun pustaka tentang elastisitas

benda

Mengamati demonstrasi disertai tanya

jawab untuk menunjukan sifat elastis

suatu bahan

Melakukan diskusi kelas untuk

menunjukkan benda bersifat elastis dan

tidak elastis

Melakukan tanya jawab untuk

menjelaskan pengertian tegangan dan

regangan

Melakukan tanya jawab untuk

- Mendeskripsikan

pengertian elastisitas

- Mendeskripsikan sifat-

sifat elastisitas benda

- Mendeskripsikan

hubungan antara gaya dan

pertambahan panjang

benda

- Menghitung gaya dan

pertambahan panjang pada

benda elastisitas

- Mengaplikasikan sifat

Tes tertulis

Uraian

2x45

menit

- Buku-buku Fisika

yang bermut

- Joko

Sumarsono.2008

Fisika untuk

SMA/MA Kelas

X. Jakarta :

Depdiknas

- Sri

Handayani.2009.F

isika untuk

SMA/MA Kelas

X. Jakarta :

Materi

Pembelajaran Kegiatan pembelajaran

Indikator Pencapaian

Kompetensi

Penilaian Alokasi

Waktu

Sumber

Belajar Teknik Bentuk

Instrumen menjelaskan pengertian Modulus

Young dan merumuskannya

Melakukan percobaan untuk

menunjukkan hubungan pertambahan

panjang pegas A dengan gaya F.

Melakukan tanya jawab untuk

menyebutkan pemanfaatan sifat

elastisitas dalam kehidupan sehari

Melakukan diskusi untuk menunjukkan

manfaat pegas sebagai produk

perkembangan teknologi dalam

kehidupan sehari-hari

Melakuakan diskusi kelompok untuk

memecahkan persoalan berkaitan

dengan elastisitas

elastisitas bahan pada

kehidupan sehari

Berpikir kreatif, kritis, dan

logis; bekerja teliti, jujur,

dan bertanggung jawab,

berperilaku santun, serta

rasa ingin tahu

Pengamatan

Pengamata

n perilaku

berkarakter

Depdiknas

Semarang, 15 Maret 2013

Penyusun,

Mansur Amriatul

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Sekolah : SMA 9 Semarang

Kelas/semester : XI / I

Mata pelajaran : Fisika

Waktu : 2 x 45 menit

A. Standar Kompetensi

Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik

B. Kompetensi Dasar

Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan

C. Indikator Pencapaian Kompetensi

1. Mendeskripsikan pengertian elastisitas

2. Mendeskripsikan sifat-sifat elastisitas benda

3. Mendeskripsikan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda

4. Menghitung gaya dan pertambahan panjang pada benda elastisitas

5. Mengaplikasikan sifat elastisitas bahan pada kehidupan sehari

6. Berpikir kreatif, kritis, dan logis; bekerja teliti, jujur, dan bertanggung jawab,

berperilaku santun, serta rasa ingin tahu.

D. Tujuan Pembelajaran

Dari kegiatan pembelajaran yang telah dilakukan siswa dapat :

- Mendeskripsikan pengertian elastisitas secara bertanggung jawab

- Mendeskripsikan sifat-sifat elastisitas benda secara kreatif dan teliti

- Menjelaskan konsep tegangan dan regangan teliti dan tanggung jawab

- Menjelaskan konsep Modulus Young logis dan tanggung jawab

- Menghitung tegangan, regangan dan modulus Young dari elastisitas benda secara

teliti dan bertanggung jawab

- Mendeskripsikan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda secara

jujur dan berprilaku santun

E. Materi Pelajaran

1. Elastisitas Zat Padat

Jika pada suatu benda, baik yang berwujud padat, cair, atau pun gas bekerja suatu

gaya maka benda tersebut mengalami perubahan bentuk atau ukura

Dibandingkan dengan zat cair, zat padat lebih keras dan lebih berat. Karena

molekul – molekul zat padat tersusun rapat sehingga ikatan diantara mereka

relatif kuat. Inilah sebabnya mengapa zat padat relatif sukar dipecah– pecah

dengan tangan.Sebagai contoh, untuk membelah kayu diperlukan alat lain dan

gaya yang besar. Sebuah karet gelang yang kita rentangkan, jika kita lepaskan

akan kembali ke bentuknya semula. Sifat sebuah benda yang dapat kembali ke

bentuknya semula seperti itu disebut elastisitas.

Benda – benda yang memiliki elastisitas, misalnya karet, baja, dan kayu, disebut

benda elastic. Sebaliknya, benda – benda yang tidak memiliki sifat elastis,

misalnya plastisin, lumpur dan tanah liat disebut benda plastik.

Setiap bahan memiliki batas elastisitas yang berbeda – beda. Pengetahuan akan

batas elastisitas untuk bermacam – macam bahan sangat penting bagi para ahli

bangunan dan para ahli arsitek, karena penggunaan yang tidak tepat, misalnya

batas elastisitasnya rendah akan membahayakan struktur bangunan.

2. Tegangan dan Regangan

Gambar di samping memperlihatkan

sebuah benda elastis yang berbentuk

batang dengan panjang l dan luas

penampang A, ditarik dengan gaya F searah dengan memanjangnya batang hingga

bertambah panjang ∆l. Dalam keadaan itu batang mengalami tegangan.

a) tegangan atau stress

Tegangan atau stress didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya yang

bekerja pada benda dan luas penampang benda.

Secara matematis dirumuskan :

2

2

:

/ ( / )

( )

( )

F

A

Dimana

tegangan stress N m

F gaya N

A luas penampang m

b) regangan atau strain

Tegangan atau strain didefenisikan perbandingan antara pertambahan panjang

batang dan panjang mula– mula disebut regangan atau strain.

Secara matematis dirumuskan :

2

:

/ ( / )

( )

( )

l

l

Dimana

regangan strain N m

l perubahan panjang m

l panjang mula mula m

Besarnya gaya untuk menghasilkan tegangan dan regangan tiap – tiap benda

pada umumnya berbeda, tergantung pada jenis dan sifat benda.

c) modulus Young

Perbandingan antara tegangan dan regangan benda disebut modulus elastisitas

atau modulus Young dan dinyatakan dengan simbol E.

Secara matematis dirumuskan :

2

.

:

mod ( / )

( )

( )

( )

tan ( )

l FlE E

l A l

Dimana

E ulus Young N m

F gaya N

l panjang mula mula m

l pertambahan panjang m

A luas penampang ba g m

3. Beberapa Pemanfaatan Sifat Elastik Bahan

Banyak sekali peralatan yang digunakan manusia yang memanfaatkan sifat elastik

bahan. Neraca Newton (neraca pegas) merupakan pemanfaatan yang sangat

sederhana, di mana pertambahan panjang pegas digunakan untuk

mengukur massa benda yang digantung di ujung neraca. Contoh lainnya

adalah pada tali busur sebuah pana. Ketika tali busur tersebut ditarik, tali

busur yang bersifat elastik akan menegang dan menyimpan energi

potensial elastik. ketika anak panah dilepaskan, energi potensial elastik

ini akan berubah menjadi energi kinetik anak panah sehingga sehingga

anak panah dapat melesat. pada sepedah motor dan mobil ketika bergerak dijalan

yang tidak rata,. Inilah yang meyebabkan kita merasa nyaman dan

aman walaupun motor atau mobil yang kita tumpangi bergerak di jalan yang

tidak rata.

Dalam ilmu bangunan, bahan-bahan elastik digunakan sebagai rangka

ataupun sebagai penyangga untuk menahan getaran yang besar,

misalnya gempa bumi. Bayangkan jika pada sebuah jembatan,

bahan utama yang digunakan bukan bahan elastik. Ketika beban yang

agak banyak lewat diatas jembatan, maka jembatan itu akan tertekan sedikit

kebawah. Karena tidak elastik, jembatan tidak dapat kembali ke

posisinya semula. Lama-kalamaan, jembatan itu akan patah.

Itulah sebabnya pengetahuan mengenai sifat elastisitas bahn sangat penting

dalam kehidupan ini.

F. Pendekatan, Metode Dan Model Pembelajaran

1. Pendekatan : Student Centre Learning

2. Model : Direct Instructional

3. Metode : Diskusi kelompok dan percobaan

G. Langkah-Langkah Kegiatan

Kegiatan Alokasi waktu

Pendahuluan 10 menit

Motivasi dan Apersepsi:

Guru memotivasi siswa dengan meminta 3 orang siswa untuk

mengukur panjang pegas

sebelum diberi gaya, diberi gaya

F1, dan diberi gaya F2.

Jika Kalian cermati mengapa

pegas yang ditarik dengan

gaya yang lebih besar panjangnya juga bertambah ?

Mengkomunikasikan tujuan pembelajaran: kognitif (produk,

proses); psikomotorik; dan afektif (keterampilan sosial dan

perilaku berkarakter).

Kegiatan inti 60 menit

Guru membimbing siswa untuk membentuk 2 kelompok

Siswa melakukan sendiri demonstrasi yang dibimbing oleh

guru dengan mendalami materi elastisitas zat padat.

(elaborasi)

Guru membagikan LKS dan alat praktik

Guru membimbing siswa mendiskusikan dengan anggota

kelompoknya tentang hasil percobaan.

Guru meminta tiap kelompok untuk mempresentasikan hasil

Percobaannya

Guru menanggapi hasil presentasi siswa dengan kriteria

bahwa pegas yang diberi gaya yang besar maka panjangnya

akan bertambah.

Guru bersama siswa berdiskusi tentang hasil percobaan.

(eksplorasi)

Guru memberikan penghargaan alat tulis kepada kelompok

yang hasil presentasinya sesuai dengan teori

Guru mengoreksi jawaban siswa apakah sudah benar atau

belum. Jika masih ada siswa yang belum dapat menjawab

dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan

(konfirmasi)

Penutup 10 menit

Guru menanyakan kepada siswa untuk menyatakan pendapat

tentang kesimpulan yang didapatkan dari hasil diskusi

tentang elastisitas

Guru memberikan waktu kepada siswa untuk bertanya atau

menyampaikan usulan agar pembelajaran berikutnya lebih

baik.

7. Alat Dan Sumber Belajar

1. Alat : Lembar Kegiatan Diskusi (LDS)

2. Sumber : Buku-buku Fisika yang bermutu

Sri Handayani.2009.Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta :

Depdiknas

Joko Sumarsono.2008 Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta :

Depdiknas

8. Penilaian

1. Teknik Penilaian : Tes dan pengamatan

2. Bentuk instrumen : Tes tertulis di dalam bentuk Lembar Kerja Siswa

(LKS)

3. Aspek yang dinilai : Kognitif, Psikomotorik dan Afektif

Semarang, 15 Maret 2013

Guru Mata Pelajaran Fisika

Mansur Amriatul, S.Pd

A. Tujuan Pembelajaran

1. Siswa dapat memahami pengertian dari elastisitas suatu bahan

2. Siswa dapat menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan

3. Siswa dapat menjelaskan hubungan antara gaya pada sifat elastisitas bahan

4. Berpikir kreatif, kritis, dan logis; bekerja teliti, jujur, dan bertanggung jawab,

berperilaku santun, serta rasa ingin tahu.

B. Alat dan Bahan

1. Pegas

2. Beban/massa

3. Penggaris

4. Statif

C. Langkah-Langkah Percobaan

1. Rancangan percobaan

2. Langkah percobaan

a) Mengukur panjang awal pegas sebelum diberi beban

LKS ELASTISITAS

Nama : …………………………………..

No. absen : …………………………………..

Kelompok : …………………………………..

b) Menggantungkan sebuah beban pada ujung bawah pegas dimulai dengan

beban 50 g, 100 g, 150 g, 200 g, dst

c) Mengukur pertambahan panjang pegas untuk masing – masing beban

d) Memasukkan hasil pengukuran dalam tabel berikut dan nyatakan

kesimpulanmu !

Tabel data percobaan elastisitas :

No Massa/bebas Pertambahan panjang

1

2

3

4

dst

50 g

100 g

150 g

200 g

...........

......................................

......................................

......................................

.......................................

......................................

Pertanyaan :

1. Setelah Kalian mencermati percobaan di atas, berikan salah satu contoh

dari pemanfaatan sifat elastisitas pegas dalam kehidupan sehari-hari !

........................................................................................................................

...................................................................................................................

2. Jelaskan pemanfaatan sifat elastisitas pegas pada kendaraan sepeda motor

!

........................................................................................................................

...................................................................................................................

3. Bagaimana hubungan antara pertambahan panjang dengan gaya yang

diberikan pada benda ? Jelaskan !

........................................................................................................................

.....................................................................................................................

4. Sebuah pegas panjangnya mula-mula 20 cm. Oleh karena pegas ditarik

dengan gaya 50 N, panjang pegas menjadi 45 cm. Tentukan konstanta

pegas !

........................................................................................................................

...................................................................................................................

5. Sebuah pegas bertambah panjang 4 cm ketika ditarik oleh gaya 12 N

a. Berapakah pertambahan panjang pegas jika ditarik oleh gaya 6 N ?

b. Berapakah gaya tarik yang perlu dikerjakan untuk merenggangkan

pegas sejauh 3 cm ?

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

.......................................................................................................................

LEMBAR PENILAIAN KOGNITIF

Kisi-Kisi Soal Penilaian Kognitif (15 menit)

Indikator Pencapaian

Kompetensi

Aspek

Ingata

n C1

Pemahama

n C2

Aplikas

i C3

Analisa

C4

Skor ∑

Skor

9. Mendeskripsikan

pengertian elastisitas

2 10 10

10. Mendeskripsikan

sifat-sifat elastisitas

benda

1

10

10

11. Mendeskripsikan

hubungan antara gaya

dan pertambahan

panjang benda

3 , 5

10 + 10

10

12. Menghitung gaya dan

pertambahan panjang

pada benda elastisitas

6,7,8,9, &

10

10+10+10

+10+10 50

13. Mengaplikasikan

sifat elastisitas bahan

pada kehidupan

sehari

4

10

10

Jumlah skor 100

Nilai yang diperoleh adalah , 100xmaksimalskorJumlah

diperolehyangskorjumlahN

(Depdiknas,2003:16)

Soal - Soal Penilaian Kognitif

Pilihlah jawaban yang dianggap benar di bawah ini !

1. Suatu benda jika ditarik pada keadaan tertentu, dan kemudian gayanya dilepas, dan

benda tersebut memiliki sifat tidak kembali kebentuk semula. Sifat seperti ini disebut

sifat....

A. Kekerasan

B. Kekuatan

C. Regangan

D. Elastik

E. Tak elastik

2. Sifat sebuah benda yang cendrung kembali ke tempatnya semula disebut....

A. Elastis

B. Tidak elastis

C. Tegangan

D. Regangan

E. Modolus Young

3. Menurut Hukum Hooke, pertambahan panjang suatu batang yang ditarik oleh suatu

gaya....

A. Berbanding lurus dengan besar gaya tarik.

B. Berbanding lurus dengan luas penampang batang

C. Berbanding terbalik dengan modulus Young batang tersebut

D. Berbanding terbalik dengan panjang mula-mula.

E. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula.

4. Pemanfaatan sifat elastisitas pegas pada kendaraan sepeda motor berfungsi sebagai....

A. Penghemat bahan bakar

B. Sistem suspensi kendaraan bemotor untuk meredam kejutan

C. Pendingin ketika berpergian jauh

D. Pengganti rem ketika berhenti

E. Pengukur kecepatan

5. Berikut ini adalah hubungan antara pertambahan panjang dengan gaya yang diberikan

pada benda kecuali....

A. Semakin besar beban atau massa diberikan pada pegas, maka akan mengalami

pengurangan penjang pegas

B. Semakin besar beban atau massa diberikan pada suatu pegas, maka akan

mengalami pertambahan panjang pegas.

C. Jika beban atau massa suatu benda melampaui batas elastisitas suatu pegas, maka

pertambahan panjang pegas akan berbanding lurus dengan massa benda.

D. Panjang akhir pegas akan menunjukkan hasil yang berbeda-beda

tergantung massa beban yang diberikan

E. Koefesien pada masing-masing percobaan berbeda-beda karena perbedaan

massa yang digunakan .

6. Sebuah logam mempunyai modulus Young 4 x 106 N/m

2, luas penampangnya 20 cm

2

dan panjangnya adalah 5 meter. Konstanta gaya dari logam tersebut adalah....

A. 400 N/m

B. 3200 N/m

C. 800 N/m

D. 1600 N/m

E. 6400 N/m

7. Agung yang bermassa 50 kg menggantung pada sebuah pegas yang memiliki

konstanta pegas sebesar 2.000 N/m. Pegas tersebut akan bertambah panjang

sebesar....

A. 2,0 cm

B. 2,5 cm

C. 4,0 cm

D. 5,0 cm

E. 6,5 cm

8. Besarnya tegangan yang dilakukan pada sebuah batang adalah 2 x 106 N/m

2. Jika

panjang batang adalah 4 meter dan modulus elastisitasnya 2,5x 108 N/m

2, maka

pertambahan panjang batang adalah....

A. 0,8 cm

B. 5,0 cm

C. 1,6 cm

D. 3,2 cm

E. 6,4 cm

9. Sebuah pegas bertambah panjang 4 cm ketika ditarik oleh gaya 12 N. Berapakah

pertambahan panjang pegas jika ditarik oleh gaya 6 N....

A. 2 cm

B. 2,5 cm

C. 3 cm

D. 3,5 cm

E. 4 cm

10. Sebuah pegas yang digantung diberi beban 200 gram dan pegas bertambah panjang 5

cm. Jika beban ditarik ke bawah sejauh 6 cm, gaya pemulih pada pegas adalah …. (g

= 10 m/s2)

A. 1,2 N

B. 2,2 N

C. 2,4 N

D. 4,4 N

E. 4,8 N

Kunci Jawaban Soal Pilihan Ganda

1. E

2. A

3. A

4. B

5. A

6. D

7. B

8. D

9. A

10. C

LEMBAR PENILAIAN PSIKOMOTORIK

No

Nama Siswa

Persiapan alat

dan bahan

Mengamati hasil

percobaan

Mengembalikan

peralatan

Mengembalikan

peralatan

Presentasi Diskusi

∑

skor 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Dst

Rubrik Penskoran Penilaian Psikomotorik :

No Aspek yang dinilai Rubrik

1.

Persiapan alat dan

bahan

4 : Lengkap dan membawa bond alat serta lengkap daftar alat yang akan dipinjam

3 : Lengkap dan membawa bond alat tetapi ada daftar alat yang akan dipinjam tidak dicantumkan pada bond alat

2 : Kurang lengkap, salah satu alat tidak diambil dan membawa bond alat

1 : Tidak lengkap dan tidak membawa bond alat

2.

Mengamati hasil

percobaan

4 : Tepat dalam menyimpulkan hasil percobaan beserta alasannya

3 : Tepat dalam menyimpulkan hasil percobaan tetapi alasannya kurang tepat

2 : Kurang tepat dalam menyimpulkan hasilpercobaan dan alasannya juga kurang tepat

1 : Tidak tepat dalam menyimpulkan hasil percobaan beserta alasannya

3.

Mengembalikan

peralatan

4 : Lengkap dalam keadaan baik dan rapi

3 : Lengkap dalam keadaan baik dan tidak rapi

2 : Lengkap tetapi ada yang rusak dan rapi

1 : Tidak dikembalikan pada tempatnya

4.

Presentasi 4 : Jelas dan menjawab sesuai dengan yang ditanyakan oleh penanya

3 : Jelas dan menjawab sesuai dengan yang ditanyakan oleh penanya tetapi terlalu panjang

2 : Tidak menjawab tetapi tidak menjawab mencari jawaban di buku

1 : Tidak menjawab dan tidak mau berusaha mencari jawaban

5.

Diskusi 4 : Aktif bertanya dan sesuai dengan materi

3 : Aktif bertanya dan sesuai dengan materi tetapi berbelit – belit

2 : Aktif bertanya dan kurang sesuai dengan materi

1 : Tidak aktif bertanya (diam)

Nilai yang diperoleh adalah , 100xmaksimalskorJumlah

diperolehyangskorjumlahN

(Depdiknas,2003:16)

LEMBAR PENILAIAN AFEKTIF

No

Nama Siswa

Kehadiran

Siswa

Partisipasi

dalam kegiatan

Kerjasama

dalam kelompok

Presentasi Diskusi Menyerahkan

Laporan

∑

skor

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

dst

Rubrik Penskoran Penilaian Afektif

No. Aspek yang diamati Rubrik

1 Kehadiran Siswa 4 : Tepat waktu pukul 07.00.

3 : Terlambat 10 menit.

2 : Terlambat 15 menit.

1 : Hadir hampir selesai percobaan.

2 Partisipasi dalam

kegiatan

4 : Aktif sekali dalam melakukan praktikum

3 : Aktif dalam melakukan prak tikum

2 : Kurang aktif dalam melaku kan praktikum

1 : Hanya melihat

3 Kerjasama dalam

kelompok

4 : Saling membantu antar teman dan kompak.

3 : Saling membantu antar teman tapi kurang kompak.

2 : Bekerja sendiri – sendiri tanpa ada kerjasama.

1 : Tidak bekerja dan tidak kom pak sama sekali.

4 Presentasi 4 : Penyaji menyampaikan teori sesuai dengan konsep.

3 : Penyaji menyampaikan teori tapi kurang sesuai dengan konsep.

2 : Penyaji menyampaikan teori tidak sesuai dengan konsep.

1 : Penyaji tidak menyampaikan materi hanya duduk didepan peserta presentasi.

5 Diskusi 4 : Aktif bertanya sesuai dengan materi dan mengikuti diskusi dengan baik.

3 : Aktif bertanya, materi yang disampaikan kurang sesuai tetapi mengikuti diskusi dengan baik.

2 : Tidak bertanya tetapi mengikuti diskusi dengan baik.

1 : Tidak bertanya dan tidak mengikuti diskusi dengan baik.

6 Menyerahkan Laporan 4 : Tepat waktu, lengkap sesuai dengan format.

3 : Tepat waktu dan tidak sesuai dengan format.

2 : Tidak tepat waktu tetapi tidak sesuai dengan format.

1 : Tidak tepat waktu dan mengumpulkan keesokan harinya.

Nilai yang diperoleh adalah , 100xmaksimalskorJumlah

diperolehyangskorjumlahN

(Depdiknas,2003:16)