d. Kajian Teori
1 Hukum Gravitasi Universal Hukum Newton tentang gravitasi universal berbunyi sebagai berikut:
“Semua partikel di dunia ini menarik semua partikel lain dengan gaya yang sebanding dengan hasil kali massa partikel-partikel itu dan berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak di antaranya. Gaya ini bekerja sepanjang garis yang menghubungkan kedua partikel itu”.
53
Secara matematis hukum Newton tentang
gravitasi tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut: F = G
�
�
�
�
�
�
dengan : F = gaya gravitasi N
r = jarak antara benda m m
1
= massa benda pertama kg G = konstanta gravitasi.6,67.10
-11
Nm
2
kg
2
m
2
= massa benda kedua kg Untuk kasus kedua vektor gaya gravitasi yang membentuk sudut
�, maka besar resultan gaya gravitasi dapat dihitung dengan rumus kosinus sebagai berikut:
F
1
= ��
�� �
+ �
�� �
+ ��
��
�
��
��� �
2 Kuat Medan Gravitasi Ruang di sekitar suatu benda bermassa dimana benda bermassa lainnya
dalam ruang itu akan mengalami gaya gravitasi disebut kuat medan gravitasi. Kuat medan gravitasi disebut juga percepatan gravitasi. Dari pengertian tersebut
dapat dirumuskan persamaan kuat medan gravitasi sebagai berikut:
g = G
� �
�
dengan : g = percepatan gravitasi ms
2
r = jarak titik ke benda m M = massa benda kg
G = konstanta gravitasi.6,67.10
-11
Nm
2
kg
2
a Percepatan Gravitasi Pada Ketinggian Tertentu Semakin jauh jarak benda dari pusat Bumi, semakin kecil percepatan
gravitasi yang mempengaruhinya. Secara matematis nilai perbandingan percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu tersebut dapat dirumuskan sebagai
berikut:
54
53
Douglas C. Giancoli, Fisika Edisi Kelima Jilid 1 Jakarta : Erlangga, 2001, hal. 148.
54
Marthen Kanginan, FISIKA untuk SMAMA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam Jakarta : Erlangga, 2014, hal. 82-83.
�
�
�
�
=
� �+�
�
dengan : g
a
= percepatan gravitasi dititik a ms
2
R = jari-jari Bumi sebesar 6370 km g
b
= percepatan gravitasi dititik b ms
2
h= ketinggian pada jarak tertentu m b Perbandingan Percepatan Gravitasi 2 Planet
Misalkan kita akan membandingkan percepatan gravitasi antara sebuah planet g
a
dengan percepatan gravitasi Bumi g
b
, kita dapat menggunakan persamaan sebagai berikut :
�
�
�
�
=
�
�
�
�
�
�
�
�
�
dengan : g
a
= percepatan gravitasi dititik a ms
2
M
a
= massa planet a kg g
b
= percepatan gravitasi dititik b ms
2
M
b
= massa planet b kg R
a
= jari-jari planet a km R
b
= jari-jari planet b km 3 Energi Potensial Gravitasi
Potensial gravitasi lambang V suatu titik dalam suatu medan gravitasi didefinisikan sebagai energi potensial gravitasi per satuan massa dari sebuah
massa uji kecil yang ditempatkan pada titik itu. Secara matematis, persamaan untuk potensial gravitasi adalah sebagai berikut :
V = - G
� �
dengan : V = potensial gravitasi Jkg
r = jarak titik dari pusat planet m M
= massa planet kg G = konstanta gravitasi.6,67.10
-11
Nm
2
kg
2
Setiap benda yang berada dalam medan gravitasi akan memiliki energi potensial.
55
Energi potensialnya didefinisikan seperti pada persamaan berikut:
E
P
= -G
�� �
dengan : m
= massa uji pada suatu titik kg E
P
= energi potensial N r = jarak titik dari pusat planet m
M = massa planet kg
Medan gravitasi termasuk medan gaya konservatif yaitu gayanya menghasilkan usaha yang tidak mengubah energi mekanik benda, sehingga akan
memenuhi hukum kekekalan energi mekanik. Secara matematis seperti pada persamaan berikut:
E
m
= E
p
+ E
k
= tetap
55
Sri Handayani dan Ari Damari, Fisika untuk SMA dan MA Kelas XI Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2009, hal. 28.
dengan : E
m
= energi mekanik N E
k
= energi kinetik N E
P
= energi potensial N
4 Aplikasi Hukum Newton Tentang Gravitasi Hukum gravitasi Newton berlaku untuk semua benda, termasuk benda-
benda angkasa. Beberapa contoh penerapan hukum gravitasi Newton pada benda- benda angkasa yaitu gaya antara Matahari dan Planet, menghitung kecepatan
satelit dan pasang surut air laut. 5 Hukum Kepler
Di antara hasil karya Kepler terdapat tiga penemuan yang sekarang kita sebut sebagai Hukum Kepler mengenai gerak planet. Hukum-hukum tersebut
dirangkum sebagai berikut: a Hukum I Kepler
Kepler menjelaskan bunyi hukum ini sebagai berikut, “Semua planet bergerak pada lintasan elips mengitari Matahari dengan Matahari berada di salah
satu fokus”.
56
b Hukum II Kepler Hukum kedua Kepler berbunyi sebagai berikut, “Suatu garis khayal yang
menghubungkan Matahari dengan planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang sama”.
57
c Hukum III Kepler Kepler menyatakan bahwa, “Perbandingan kuadrat periode terhadap
pangkat tiga dari setengah sumbu panjang elips adalah sama untuk semua planet”.
58
Hubungan di atas dapat dirumuskan secara matematis seperti persamaan berikut:
T
2
= R
3
�
�
�
�
= k sehingga,
�
� �
�
� �
=
�
� �
�
� �
dengan : T = Periode s
R = Jari-Jari m
56
Marthen Kanginan, Op. Cit., hal. 90
57
Ibid., hal. 91
58
Ibid.
Dengan mempertimbangkan karakteristik konsep hukum Newton tentang gravitasi yang membutuhkan keterampilan dalam berpikir, maka peneliti
bermaksud menggunakan model pembelajaran creative problem solving CPS termodifikasi. Pembelajaran fisika dengan menggunaakan model pembelajaran
creative problem solving CPS termodifikasi diharapkan dapat berpengaruh terhadap hasil belajar fisika. Karena dengan menggunakan model pembelajaran
creative problem solving CPS termodifikasi siswa dapat terbantu dalam memecahkan persoalan-persoalan fisika dengan menggunakan langkah-langkah
yang kreatif. Penyertaan LKS digital dalam pembelajaran akan membuat siswa lebih santai ketika belajar, sehingga proses belajar akan lebih terasa
menyenangkan, walaupun terdapat banyak materi yang harus dipahami.
B. Kerangka Pikir
Dalam proses pembelajaran di kelas, banyak hal yang dapat dilakukan untuk meningkatkan hasil belajar siswa. Salah satunya adalah penggunaan model
pembelajaran dalam proses KBM. Namun, tidak semua guru mampu menerapkan model pembelajaran secara maksimal. Pada model pembelajaran tertentu, ada
beberapa tahap yang sulit diterapkan oleh guru, seperti halnya pada model pembelajaran creative problem solving CPS.
Menurut Karen model pembelajaran creative problem solving CPS terdiri dari beberapa tahap yaitu klarifikasi masalah, pengungkapan gagasan,
evaluasi dan seleksi, serta implementasi.
59
Namun, terdapat kelemahan pada model ini, yaitu pada tahap evaluasi dan seleksi. Pada tahapan ini setiap kelompok
akan mendiskusikan pendapat atau strategi yang cocok untuk menyelesaikan masalah, sehingga dibutuhkan banyak waktu untuk tatap muka. Selain itu, pada
tahap ini aktivitas siswa akan meningkat karena terjadi interaksi. Situasi kelas yang tidak kondusif dan keterbatasan waktu yang membuat tidak semua siswa
dapat diperhatikan pendapatnya, dapat mengakibatkan siswa malas berpendapat dan aktif lagi dalam berdiskusi.
59
Adi Nur Cahyono, S.Pd., M.Pd., “Pengembangan Model Creative Problem Solving berbasis Teknologi dalam Pembelajaran Matematika di SMA”, Dipresentasikan dalam Seminar
Nasional Matematika V, Jurusan Matematika FMIPA Universitas Negeri Semarang, Semarang, 24 Oktober 2009, hal. 1
Kategori