110
memberikan konfirmasi jika ada kesalahan.
C. Penutup
1. Perangkuman
a. Pada peristiwa mengapung terjadi karena massa
jenis benda lebih kecil massa jenis zat cair dan berat benda lebih kecil daripada gaya apung yang
bekerja pada benda. b.
Pada peristiwa melayang terjadi karena massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair dan
berat benda sama dengan besar gaya apung yang bekerja pada benda..
c. Pada peristiwa tenggelam terjadi karena, massa
jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat cair dan berat benda lebih besar daripada gaya
apung yang bekerja pada benda. d.
Contoh produk teknologi yang menerapkan konsep terapung melayang dan tenggelam,
misalnya kapal selam, jembatan ponton, kapal laut, dan lain-lain.
2. Peneliti memberikan pekerjaan rumah kepada siswa
untuk mencari artikel yang berkaitan dengan produk teknologi yang menerapkan konsep terapung,
melayang dan tenggelam. 10’
Pertemuan ke empat 2 x 40 menit A.
Pendahuluan
Peneliti meminta siswa untuk menyiapkan diri untuk tes belajar fisika aspek proses langkah-langkah proses sains
atau metode ilmiah.
10’
B. Kegiatan Inti
Siswa mengerjakan tes yang diberikan dengan mandiri. 60’
111
C. Penutup
Peneliti meminta siswa untuk mempelajari materi
persiapan ulangan pada pertemuan selanjutnya
10’
Pertemuan ke lima 2 x 40 menit A.
Pendahuluan
Peneliti memberikan kesempatan pada siswa untuk mempersiapkan diri untuk posttest.
5’
B. Kegiatan Inti
Siswa mengerjakan soal posttest untuk mengetahui seberapa besar pemahaman yang didapatkan siswa
tentang materi yang telah diajarkan. 60’
C. Penutup
1. Siswa mengerjakan angket minat terhadap
pembelajaran yang telah dilakukan.
2. Peneliti memberikan ucapan terima kasih atas
bantuan siswa selama pembelajaran berlangsung.
15’
Alat
Papan tulis, spidol, penghapus.
Sumber Pembelajaran
a. Karim, Saeful, dkk. 2008.
Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar
. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional. Halaman 221-225
b. Latihan soal gaya apung:
1. Berat sebuah benda ketika ditimbang di udara beratnya 78,4 N. Ketika
dimasukkan ke dalam air beratnya menjadi 68,8 N. Berapakah besarnya gaya apung yang dialami batu tersebut?
Diketahui : W
u
= 78,4 N W
a
= 68 N
112
Ditanya : F
A
....?? Jawab
: F
A
= W
u
-W
a
= 78,4 N – 68 N = 10,4 N.
Jadi besar gaya apungnya 10,4 N.
2. Sebuah balok dengan volum 6 x 10
-3
m
3
digantung vertikal pada seutas kawat ringan. Tentukan gaya apung ada balok ketika balok itu :
a. dicelupkan seluruhnya ke dalam minyak ρ
minyak
= 800 kg m
3
b. dicelupkan ⅓ bagian ke dalam air ρ
air
= 1000 kg m
3
Diketahui : V
balok
= 6 x 10
-3
m
3
ρ
minyak
= 800 kgm
3
ρ
air
= 1000 kgm
3
g = 10 ms
2
Ditanya : a. Fa jika dicelupkan seluruhnya ke dalam minyak
b. Fa jika dicelupkan ⅓ bagian ke dalam air
Jawab :
a. karena balok tercelup seluruhnya ke dalam minyak maka V
tercelup
= V
balok
= 6 x 10
-3
m
3.
Fa = ρ
f
.g.V = 800 kgm
3
x 10 ms
2
x 6 x 10
-3
m
3
= 48 N Jadi gaya apungnya 48 N.
b. karena balok tercelup
⅓ bagian ke dalam air maka V
tercelup
= ⅓
V
balok
= ⅓ x 6 x 10
-3
m
3
= 2 x 10
-3
m
3
Fa = ρ
f
.g.V = 1000 kgm
3
x 10 ms
2
x 2 x 10
-3
m
3
= 20 N Jadi gaya apungnya 20 N.
c. Contoh soal terapung melayang dan tenggelam:
Sebuah kubus yang massanya 8000 gram dan memiliki volume sebesar 1 x 10
-3
m
3
. Apakah kubus akan terapung, melayang atau tenggelam jika
113
dicelupkan ke dalam air laut yang massa jenisnya 1150 kgm
3
? Mengapa dapat demikian?
Diketahui : m
kubus
= 8000 gram = 8 kg V
kubus
= 1 x 10
-3
m
3
�
��� �
= 1150
3
Ditanya : Apakah kubus akan terapung, melayang atau tenggelam jika dicelupkan ke dalam air laut?
Jawab :
�
kubus
=
kubus
V
kubus
= 8 kg
1 � 10
−3 3
= 8000
3
Jadi kubus akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air laut karena ρ
kubus
ρ
air
laut.
d. Contoh latihan soal terapung, melayang, dan tenggelam:
Sebuah kubus yang massanya 8 kg memiliki rusuk yang panjangnya 20 cm. Apakah kubus terapung, melayang atau tenggelam jika dicelupkan ke dalam
air yang massa jenisnya 1000 kgm
3
?
Diketahui : m
kubus
= 8000 gram = 8 kg r
kubus
= 20 cm = 0,2 m �
���
= 1000
3
Ditanya : Apakah kubus akan terapung, melayang atau tenggelam jika dicelupkan ke dalam air t?
114
Jawab :
V
kubus
= r x r x r V
kubus
= 0,2 m x 0,2 m x 0,2 m V
kubus
= 0,008 m
3
= 8x10
-3
m
3
�
kubus
=
kubus
V
kubus
= 8 kg
8 � 10
−3 3
= 1000
3
Jadi kubus akan melayang jika dimasukkan ke dalam air karena ρ
kubus
= ρ
air
Penilaian Hasil Belajar:
1.
Rubrik Penilaian
2.
LP 1 : Produk dilengkapi Kunci LP 1
3. LP 2 : Proses dilengkapi Kunci LP 2
Pekalongan, September 2013 Peneliti
Bernadeta Kusuma Wijayanti NIM : 091424049
Mengetahui,
Guru Mata Pelajaran Fisika Dosen Pembimbing Penelitian
E. Janjang, S.Pd. Drs. A. Atmadi, M.Si.
115
Lampiran A.4.
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN RPP
Satuan Pendidikan : SMP Pius Pekalongan
Mata Pelajaran : Fisika
KelasSemester : Eksperimen VIII D 1
Tahun Pelajaran : 2013 2014
Alokasi waktu : 10 x 40 menit 5 x pertemuan
Standar Kompetensi
5. Memahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan sehari-hari
Kompetensi Dasar
5.5 Menyelidiki tekanan pada benda padat, cair, dan gas serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
Indikator Kognitif Produk:
1. Siswa dapat menjelaskan konsep gaya apung pada zat cair dalam masalah
fisika sehari-hari
2. Siswa dapat menyebutkan syarat benda dapat terapung, melayang, dan
tenggelam di dalam zat cair
3. Siswa dapat menunjukkan beberapa produk teknologi dalam kehidupan
sehari-hari berhubungan dengan konsep benda terapung, melayang dan
tenggelam di dalam zat cair
4. Siswa dapat menerapkan konsep gaya apung ke dalam penyelesaian
persoalan matematis
5. Siswa dapat menerapkan konsep terapung, melayang, dan tenggelam ke
dalam penyelesaian persoalan matematis
6. Siswa dapat menerapkan konsep gaya apung dalam hukum Archimedes
ke dalam penyelesaian penyelesaian persoalan matematis
116
Kognitif Proses:
Siswa dapat merencanakan dan melaksanakan percobaan untuk menyelidiki
gaya apung pada zat cair meliputi:
a. Mengidentifikasi variabel kontrol
b. Mengidentifikasi variabel bebas
c. Mengidentifikasi variabel terikat
d. Mengidentifikasi alat dan bahan percobaan
e. Menentukan langkah percobaan
f. Melaksanakan percobaan
g. Melakukan analisis data
h. Menarik kesimpulan
Psikomotorik:
1. Siswa dapat merakit alat-alat percobaan untuk mengetahui adanya gaya
apung dalam zat cair dan mengetahui penyebab benda dapat terapung,
melayang dan tenggelam di dalam zat cair.
2. Siswa dapat membaca dengan cermat pengukuran berat benda
menggunakan neraca pegas.
3. Siswa dapat membaca pengukuran massa air dengan cermat
menggunakan neraca ohaus dan membaca pengukuran volum air dengan cermat menggunakan gelas ukur, menganalisis data dan menarik
kesimpulan tentang gaya apung dalam zat cair dan tentang penyebab
benda dapat terapung, melayang, dan tenggelam di dalam zat cair.
Afektif:
1.
Mengembangkan keterampilan berkarakter, meliputi:
a. Teliti
b. Jujur
c. Bertanggung jawab
2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi:
a. bertanya,
117
b. berpendapat,
c. menjadi pendengar yang baik,
d. berkomunikasi, dan
e. bekerja sama
Tujuan Pembelajaran Kognitif Produk:
1. Secara mandiri dan tanpa membuka bahan ajar, siswa dapat menjelaskan
konsep gaya apung pada zat cair dalam masalah fisika sehari-hari dengan
mengerjakan soal terkait di LP 1: Produk sesuai kunci jawaban
2. Secara mandiri dan tanpa bahan ajar, siswa dapat menyebutkan syarat
benda dapat terapung, melayang, dan tenggelam di dalam zat cair terkait
di LP 1: Produk sesuai kunci jawaban
3. Secara mandiri dan tanpa membuka bahan ajar, siswa dapat menyebutkan
beberapa contoh produk teknologi dalam kehidupan sehari-hari yang menerapkan konsep terapung, melayang, dan tenggelam di dalam zat cair
terkait di LP 1: Produk sesuai kunci jawaban
4. Secara mandiri dan tanpa membuka bahan ajar, siswa dapat menerapkan
konsep gaya apung ke dalam penyelesaian persoalan matematis terkait di
LP 1: Produk sesuai dengan kunci jawaban
5. Secara mandiri dan tanpa membuka bahan ajar, siswa dapat menerapkan
konsep terapung, melayang, dan tenggelam ke dalam penyelesaian
persoalan matematis terkait di LP 1: Produk sesuai dengan kunci jawaban
6. Secara mandiri dan tanpa membuka bahan ajar, siswa dapat menerapkan
konsep gaya apung pada hukum Archimedes ke dalam penyelesaian
persoalan matematis terkait di LP 1: Produk sesuai dengan kunci jawaban
Kognitif Proses:
Diberikan lembar soal untuk penilaian proses, siswa dapat merencanakan eksperimen untuk menyelidiki gaya apung pada zat cair sesuai dengan rincian
tugas kinerja yang ditentukan di LP 2: Proses, meliputi :
118
a. Mengidentifikasi variabel kontrol
b. Mengidentifikasi variabel bebas
c. Mengidentifikasi variabel terikat
d. Mengidentifikasi alat dan bahan percobaan
e. Menentukan langkah percobaan
f. Melakukan analisis data
g. Menarik kesimpulan
Psikomotor :
1. Disediakan alat percobaan, siswa dapat menyusun percobaan untuk
mengetahui hubungan gaya apung dengan berat zat cair yang tumpah.
2. Disediakan neraca pegas agar siswa dapat mengukur berat benda diudara
dan di dalam air
3. Disediakan neraca ohaus, agar siswa dapat mengukur massa air yang
tumpah
4. Disediakan gelas ukur, agar siswa dapat mengukur volum air yang
tumpah
Afektif:
1. Karakter:
Terlibat dalam proses belajar mengajar yang berpusat pada siswa dan menunjukkan perilaku berkarakter pada siswa, meliputi: ketelitian, jujur,
dan bertanggung jawab.
2. Keterampilan sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dalam menunjukkan keterampilan sosial, seperti bertanya, menyumbangkan
pendapat atau ide, menjadi pendengar yang baik, berkomunikasi dan mampu bekerja sama didalam kelompok.
Karakter Siswa yang diharapkan:
Perhatian, tekun, ketelitian, tanggung jawab
119
Materi Pembelajaran
Pokok Bahasan : Tekanan
Sub Pokok Bahasan : Gaya Apung pada Hukum Archimedes
1. Gaya Apung
Pernahkah kamu mengapungkan punggungmu di dalam kolam renang? Apa yang kamu rasakan? Kamu merasa seperti tidak memiliki berat pada saat air
tersebut menopangmu. Jika kamu perlahan-lahan naik keluar dari kolam, kamu merasa tubuhmu
seperti berat, dan kamu harus semakin banyak mengerahkan
otot-ototmu untuk
menopang tubuhmu.
Apa yang menyebabkan tubuhmu terasa ringan saat kamu di dalam kolam renang yang berisi air? Untuk dapat mengetahuinya, mari kita pelajari materi
berikut ini: Suatu benda yang diukur beratnya di udara berbeda dengan berat benda
yang diukur di dalam zat cair, seperti pada gambar dibawah ini.
Benda ditimbang dengan neraca pegas
Ketika suatu benda di masukkan ke dalam air, ternyata beratnya seolah- olah berkurang. Hal ini terlihat pada penunjukkan neraca pegas yang lebih
kecil saat benda ditimbang di dalam air. Peristiwa ini tentu bukan berati ada massa yang hilang, namun disebabkan oleh suatu gaya yang mendorong
benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Gaya apakah itu??
Seorang ahli Fisika yang bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan cara memasukkan dirinya pada bak mandi.
120
Ternyata, ia memperoleh hasil yang sama dengan hasil percobaan pada gambar kedua diatas, yaitu
beratnya menjadi lebih ringan ketika di dalam air. Gaya ini disebabkan oleh adanya gaya apung atau
gaya keatas F
A
. Apabila kamu lihat hasil percobaanmu, ternyata gaya apung sama dengan
berat benda di udara dikurangi berat benda di dalam air.
F
A
= W
u
–
W
a
dengan, F
A
= gaya apung atau gaya ke atas; satuan: N W
u
= gaya berat benda di udara; satuan: N W
a
= gaya berat benda di dalam air zat cair; satuan: N
Besarnya gaya apung ini bergantung pada banyaknya air yang didesak oleh benda tersebut. Semakin besar air yang didesak maka semakin besar pula
gaya apungnya, hal ini dikenal dengan hukum Archimedes yang berbunyi: “Apabila suatu benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat
cair, benda akan mendapat gaya apung yang besarnya sama dengan berat
zat cair yang didesaknya dipindahkan oleh benda tersebut.”
Secara matematis ditulis sebagai berikut: F
A
= W
f
Karena, W
f
= m
f
. g dan m
f
= ρ
f
. V maka W
f
= ρ
f
. V. g Jadi :
F
A
= ρ
f
V g
dengan : F
A
= gaya apung N
121
ρ
f
= massa jenis zat cair kgm
3
V = volum zat cair yang dipindahkan oleh benda
= volume bendayang tercelup di dalam zat cairm
3
g = konstanta gravitasi atau percepatan gravitasi ms
2
W
f
= berat zat cair yang didesak dipindahkan benda N m
f
= massa zat cair yang didesak dipindahkan benda kg
2. Terapung, Melayang, Tenggelam
Apa yang akan terjadi apabila benda-benda tersebut di masukkan ke dalam air?
Suatu benda yang di celupkan ke dalam zat cair akan mengalami tiga keadaan, yakni terapung, melayang, dan tenggelam.
a. Mengapung
Jika sebuah balok kayu dijatuhkan kedalam air, pada balok tersebut akan bekerja gaya apung F
a
yang lebih besar daripada berat balok w. Pada saat itu balok akan muncul ke permukaan air. Peristiwa ini disebut
mengapung.
Syarat benda mengapung di zat cair: Massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat
cair. Berat benda lebih kecil daripada gaya apung yang
bekerja pada benda.
122
b. Melayang
Suatu benda dikatakan melayang jika benda berada dalam zat cair, tetapi tidak berada di dasar zat cair. Jadi benda tersebut berada di tengah-tengah
antara permukaan zat cair dan dasar bejana Benda berada pada posisi antara dasar wadah air dan permukaan air.
Syarat benda melayang di zat cair:
Massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair.
Berat benda sama dengan gaya apung yang bekerja pada benda
c. Tenggelam
Suatu benda dikatakan tenggelam jika benda berada di dasar zat cair.
Syarat benda tenggelam di zat cair: Massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat
cair Berat benda lebih besar daripada gaya apung
yang bekerja pada benda
Beberapa produk teknologi yang menerapkan konsep terapung, melayang, tenggelam:
1. Jembatan ponton
terapung 2.
Kapal laut terapung
3. Kapal selam
terapung, melayang, tenggelam 4.
Galangan Kapal terapung, melayang, tenggelam
Metode Pembelajaran
Metode Pembelajaran : Inkuiri terbimbing lewat percobaan
123
Alat dan bahan
Gelas bekker, gelas plastik pengganti gelas beker, gelas ukur, gelas berpancuran, neraca pegas, neraca ohaus, pipet, kubus.
Bahan:
Air, garam, telur, kubus
Proses Pembelajaran:
No. Kegiatan
Alokasi Waktu
Pertemuan pertama 2 x 40 menit A.
Pendahuluan
Siswa diminta untuk mempersiapkan diri untuk mengerjakan soal pretest.
10’
B. Kegiatan Inti
Pada awal pembelajaran, siswa diberi soal pretest. Pretest ini digunakan untuk mengetahui sejauh mana kemampuan siswa
memahami konsep Archimedes.
60’
C. Penutup
Peneliti menyampaikan kegiatan pada pertemuan berikutnya 10’
Pertemuan ke dua 2 x 40 menit A.
Pendahuluan
Siswa diajak membahas pengalaman di kehidupan sehari-
hari mengenai gaya apung sebagai berikut:
1. Siswa diberi pertanyaan: “Pernahkan menimba air di
sumur? Apa yang kalian rasakan saat ember untuk menimba berada didalam air dan saat ember berisi air
berada di luar air? Mengapa dapat demikian
?”
2. Peneliti memberi tahu siswa pertanyaan tersebut ada
10’
124
kaitannya dengan
kegiatan pembelajaran
pada
pertemuan ini. B.
Kegiatan Inti
Percobaan pertama: 1.
Siswa secara berkelompok diajak untuk melakukan percobaan pertama sesuai dengan LKS
2. Setelah selesai, dilakukan pembahasan secara klasikal
terhadap hasil percobaan kelompok sampai pada kesimpulan yang tepat: “Bola akan naik ke permukaan
zat cair karena ada gaya angkat yang mendorong bola ke permukaan zat cair. Gaya tersebut dinamakan gaya
apung. Gaya
apung merupakan gaya berarah ke atas yang dikerjakan oleh zat cair pada benda yang dicelupkan ke
dalam zat cair.”
Percobaan kedua : 1.
Perumusan masalah : Kepada siswa diajukan permasalahan:
“Bagaimana hubungan antara gaya apung dengan berat zat cair yang
tumpah? ”
2. Pengajuan hipotesis:
Siswa diberi kesempatan untuk mencoba menjelaskan langkah ini sekaligus sebagai penggalian pengetahuan
awal siswa. 3.
Siswa di dalam kelompok diajak untuk melakukan percobaan sesuai dengan LKS 1.
4. Dari percobaan yang telah dilakukan siswa diharapkan
dapat mencatat data hasil percobaan dalam suatu tabel, menganalisis data percobaan dan menarik kesimpulan
berdasarkan data yang telah diperoleh. 5.
Setelah selesai dilakukan pembahasan secara klasikal 60’
125
terhadap hasil percobaan kelompok sampai dicapai kesimpulan yang tepat:
-
Benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mengalami
pengurangan beratnya
dibandingkan sebelum dicelupkan ke dalam zat cair. Hal ini
disebabkan adanya gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda.
- Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang
dicelupkan ke dalam suatu cairan sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Hal ini
sesuai dengan hukum Archimedes. -
Persamaan gaya apung F
A
= ρ
f
. V. g
C. Penutup
Kategori