2 roket. Penelitian diharapkan dapat bermanfaat bagi guru, siswa dan pembaca. Bagi guru
akan sangat bermanfaat karena diberikan contoh RPP sebagai referensi untuk melaksanakan CTL dalam kelas. Bagi siswa akan diberikan pengalaman baru agar anak
belajar secara kontekstual. Sedangkan bagi pembaca sendiri dapat digunakan sebagai referensi untuk mengembangkan CTL pada konteks yang lain.
2. Dasar Teori
1 Contextual Teaching and Learning CTL
CTL adalah sebuah sistem belajar yang didasarkan pada filosofi bahwa seorang pembelajar akan mau dan mampu menyerap materi pelajaran jika mereka dapat
menangkap makna dari pelajaran tersebut [1]. CTL dapat membantu siswa untuk
mengaitkan antar materi atau konsep yang mereka pelajari sehingga menjadi suatu pemahaman yang utuh dan nyata dalam suatu konteks. Oleh Departemen Pendidikan
Nasional CTL dibagi menjadi 7 komponen yaitu: 1
Kontruktivisme Kegiatan pendidikan menunjukkan bahwa ilmu tidak hanya dikonsumsi, tetapi
dikonstruksi dibangun. Pengetahuan bukanlah serangkaian fakta, konsep dan kaidah yang siap dipraktekkan, melainkan harus dikontruksi terlebih dahulu dan
dapat memberikan makna melalui pengalaman nyata. [1][5] 2
Inkuiri Proses pembelajaran didasarkan pada proses mencari dan menemukan makna dari
apa yang dipelajari. Dalam proses inilah guru harus benar-benar menyiapkan rencana pembelajaran yang dapat menuntun siswa untuk berfikir dan menemukan
secara sistematis. Langkah – langkah kegiatan unkuiri adalah : merumuskan
masalah, mengamati atau observasi, menganalisa data, dan menarik kesimpulan. [1][5]
3 Bertanya aktif Questioning
Bertanya adalah salah satu cara untuk memunculkan interaksi di dalam kelas, baik interaksi antara guru dan siswa, maupun antara siswa sendiri. Peran guru adalah
membantu menyiapkan instrument berupa pertanyaan-pertanyaan untuk menggiring siswa mencapai suatu pemahaman tertentu. Selain berfungsi sebagai
alat untuk merefleksikan diri, siswa juga diberi kesempatan untuk bertanya, dan mengeksplor rasa ingin tahunya dengan bertanya baik pada rekan maupun pada
guru pembimbing. [1][5] 4
Belajar dari masyarakat learning Community Pembelajaran tidak selalu dilakukan oleh guru dan di lingkungan sekolah saja.
Belajar dapat dilakukan dimanapun dan dari siapapun anggota masyarakat. Misalnya untuk mempelajari suatu keahlian, kita bisa belajar dari seseorang yang memang
berprofesi dan ahli dibidang tersebut. [1][5] 5
Pemodelan modeling
3 Pemodelan adalah memberikan gambaran atau contoh kepada siswa. Contoh dapat
diberikan secara langsung oleh guru atau menggunakan alat bantu seperti gambar, video atau alat peraga. [1][5]
6 Refleksi Reflektion
Di akhir pelajaran, guru memberi waktu siswa untuk merenung dan mereflesikan kembali dari apa yang sudah mereka dapat. Refleksi dapat dilakukan dengan
meminta siswa untuk menulis, apa yang telah mereka pelajari hari ini? Apakah ada sesuatu yang baru yang didapat? Pengalaman yang telah didapat siswa akan
menjadi makna dari pembelajaran yang telah mereka lakukan. [1][5] 7
Penilaian nyata authentic assessment Penilaian dilakukan oleh guru secara terintegtasi selama proses pembelajaran
mengacu pada indikator-indikator yang telah ditentukan. Ada tiga kelompok penilaian yaitu afektif, kognitif dan psikomotorik. Jadi penilaian ditekankan pada
proses belajar bukan pada hasil belajar. [1][5] 2
Materi Fisika yang dipelajari melalui permainan roket air : a
Tekanan Penerapan Hukum Pascal Tekanan udara dalam roket dapat diartikan sebagai gaya dorong udara yang bekerja
pada suatu luasan permuakan di dalam roket. Maka dari itu tekanan dapat digambarkan sebagai gaya-gaya yang bekerja dalam roket seperti pada gambar. Saat roket belum
dilu urka tidak ada resulta gaya ya g ekerja pada roket ΣF= . “etelah roket diluncurkan muncul resultan gaya , hal ini terjadi karena gaya dorong pada dinding
bagian bawah roket berkurang. Seperti terlihat pada gambar 2.1 gaya dorong pada dinding bagian bawah roket lebih sedikit dari gaya dorong pada dinding bagian atas
roket. Karena ada resultan gaya ke atas maka roketpun bergerak ke atas. [2][6]
Gambar 2.1. Gambar gaya yang bekerja pada dinding – dinding roket pada saat
sebelum dan sesudah diluncurkan. b
Gaya Aksi Reaksi Gaya aksi reaksi juga terjadi pada sistem roket. Syarat terjadinya gaya aksi reaksi
adalah bekerja pada dua benda yang berbeda, arahnya saling berlawanan dan sama besar. Pada roket, gaya aksi reaksi dikerjakan oleh udara di dalam roket dan dinding
F ma
F
4 roket. Ketika udara di dalam roket mendorong dinding roket maka muncul gaya
deformasi dari dinding roket yang mendorong udara di dalam roket. Gaya aksi reaksi juga dapat menjelaskan mengapa roket dapat bergerak. Ketika roket diam maka
pasangan gaya aksi reaksi adalah sama besar. Akan tetapi ketika roket bergerak, muncul percepatan ke atas yang menyebabkan gaya dorong udara pada pada dinding bagian
atas roket akan lebih besar dibanding gaya deformasinya, sedangkan pada dinding bagian bawah roket terjadi sebaliknya gaya dorong udara pada dinding roket lebih kecil
disbanding gaya deformasinya. [2][6]
Gambar 2.2. Gaya aksi reaksi yang terjadi antara dinding roket dengan udara c
Gerak Parabola Lintasan roket air berbentuk parabola. Kecepatan awal v
terhitung ketia air dalam roket habis. Sehingga gerak parabola memiliki ketinggian awal y
Gerak parabola memiliki 2 komponen yaitu gerak pada sumbu x dan gerak pada sumbu y. Gerak pada
sumbu x merupakan gerak lurus beraturan GLB dan gerak ke arah sumbu y adalah gerak lurus berubah beraturan GLBB
gambar 2.3. Lintasan gerak parabola pada roket Kecepatan awal roket v
di uraikan menjadi 2 komponen yaitu v
x
dan v
y
v
x
dirumuskan sebagai
cos v
v
x
……………………………………………………………………….3.1 sehingga persamaan gerak kearah sumbu x menjadi
t v
x .
cos
…………………………3.2
5 y
sedangkan v
y
dirumuskan sebagai
sin v
v
y
………………………………………………………3.3 sehingga persamaan geraknya menjadi
t g
v v
o y
. sin
…………………………………………………………………………………………………… 3.4
Dan,
2
2 1
. sin
gt t
v y
y
o o
……………………………………………………………………...........3.5 Percepatan gravitasi bernilai negatif karena berlawanan dengan arah gerak roket. Untuk
mengetahui waktu yang diperlukan roket dari ketinggian y sampai menyentuh tanah,
gunakan persamaan 3.5 karena waktu yang dicari adalah waktu saat roket mencapai tanah, maka nilai
2
2 1
. sin
gt t
v y
o o
……………………………………………………………………………………….3.6 gunakan solusi persamaan kuadrat untuk mencari nilai t pada persamaan di atas.
a ac
b b
t 2
4
2 2
, 1
……………………………………………………………………………………………3.7 Kemudian subtitusikan nilai t yang diperoleh dari persamaan 3.6 pada persamaan x
3.2 sehingga didapatkan jarak jangkauan roket x. Jarak total yang ditempuh roket dapat dihitung dengan persamaan
x x
x
total
…………………………………………………………………………………………………………3.8 Pada penelitian ini tidak dibahas bagaimana cara mendapatkan persamaan lintasan awal
roket y , x
dan s karena pembelajaran difokuskan pada konsep gerak parabolanya. [6]
d Hukum Kekekalan Momentum
Roket air termasuk sistem bergerak yang mengalami perubahan kecepatan dan masa. Kerangka acuan yang digunakan adalah bumi sebagai kerangka acuan. Jika masa roket
awal roket adalah M, masa roket setelah berkurang adalah M’ Perubahan masa ΔM
ditunjukkan oleh berkurangnya masa roket sebesar M
M M
………………………………………………………………………………………………..………….4.1 ∆M bernilai negatif karena M’ M. Sedangkan untuk kecepatan awal roket v, kecepatan
akhir roket v’, maka perubahan kecepatan yang dialami roket Δv adalah
6
v v
v
…………………………………………………………………………………………………………………4.2 Menurut hukum Newton II gaya eksternal F
eks
dirumuskan sebagai hasil kali masa m dengan percepatan a
a m
F
eks
.
……………………………………………………………………………………………..……………….4.3 Dapat diturunkan menjadi persamaan lain untuk menyelesaikan persamalahan
momentum menjadi
t v
m F
eks
……………………………………………………………………………………………………………..4.4
t P
F
eks
………………………………………………………………………………………………………………..4.5 Jika momentum roket sebelum diluncurkan p adalah
Mv p
……………………………………………………………………………………………………………..4.6 dan momentum roket ketika diluncurkan
p’ adalah
air
Mv v
v M
M p
……………………………………………………………………4.7 v
air
adalah kecepatan semburan air bernilai negatif karena arah geraknya berlawanan
terhadap arah gerak roketmaka,
t P
P F
eks
t Mv
Mv v
v M
M F
air eks
…………………………………………………… 4.8
t M
v v
v t
v M
F
air eks
………………………………………………………………4.9 Bila
∆t dibuat mendekati 0 dan nilai
t M
kita ganti dengan
dt dM
, sedangkan ∆v dapat
di abaikan karena nilainya sangat kecil, maka persamaan menjadi :
dt dM
v dt
dM v
dt dv
M F
air eks
…………………………………………………………………….4.10
dt dM
v v
F dt
dv M
air eks
………………………………………………………………………….4.11 Besaran
v v
air
merupakan kecepatan relatif masa yang ditolakkan terhadap bumi, disebut juga v
rel
Besaran
dt dM
v
rel
merupakan gaya reaksi atau besarnya gaya dorong roket, sehingga persamaan menjadi
dt dM
v F
F
rel eks
roket
………………………………………………………………………….……………4.12 [6]
e Prinsip Aerodinamis Fluida Dinamis
7 Sedangkan pada fluida yang bergerak tekanan dipengaruhi oleh kecepatan dan
rapat aliran fluida
Gambar 2.4. Gaya angkat pada sayap yang terjadi karena aliran udara disekitarnya Sesuai dengan asas bernoulli yang menyatakan bahwa semakin besar kecepatan aliran
suatu fluida maka semakin kecil tekanannya, begitu pula sebaliknya semakin kecil aliran fluida semakin besar tekanannya. Kecepatan aliran udara pada bagian atas sayap lebih
besar dari pada bagian bawahnya, ini menyebabkan tekanan pada bagian atas sayap lebih kecil dari pada bagian bawahnya. Karena gaya berbanding lurus dengan tekanan.
Maka Gaya dorong yang dihasilkan oleh sayap F sebanding dengan luas permukaan sayap A dikali dengan beda tekanan pada sisi-sisi sayap
ΔP, dirumuskan dengan P
A F
. Artinya semakin besar beda tekanan pada sisi – sisi sayap, semakin besar
gaya dorongnya. [6]
3. Metodologi Penelitian
