Pencapaian Indikator Tujuan Metode Pembelajaran Langkah-langkah Pembelajaran

 Standar Kompetensi : 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik  Kompetensi Dasar : 1.5 Menganalisis hubungan antara usaha, perubahan energi dengan hukum kekekalan energi mekanik 1.6 Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik untuk menganalisis gerak dalam kehidupan sehari-hari

XXI. Pencapaian Indikator

1. Mendeskripsikan hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan 2. Menghitung besar energi potensial dan energi kinetik 3. Menganalisis hubungan antara usaha dan energi kinetik 4. Menganalisis hubungan antara usaha dengan energi potensial 5. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak misalnya gerak jatuh be- bas, gerak parabola dan gerak harmonik sederhana 6. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak dalam bidang miring 7. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak benda pada bidang lingka- ran 8. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak satelit 9. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak getaran

XXII. Tujuan

1. Siswa dapat mendeskripsikan hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan 2. Siswa dapat menghitung besar energi potensial gravitasi dan pegas dan energi kine- tik 3. Siswa dapat menganalisis hubungan antara usaha dan energi kinetik 4. Siswa dapat menganalisis hubungan antara usaha dengan energi potensial 5. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak misalnya gerak jatuh be- bas, gerak parabola dan gerak harmonik sederhana 6. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak dalam bidang miring 7. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak benda pada bidang lingka- ran 8. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak satelit 9. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak getaran

XXIII. Materi 1.

Usaha Dalam fisika, pengertian usaha hampir sama dengan pengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari. Kesamaannya adalah dalam hal kegiatan dengan mengerahkan tenaga. Pengertian usaha dalam fisika selalu menyangkut tenaga atau energi. Apabila sesuatu manusia, hewan, atau mesin melakukan usaha maka yang melakukan usaha itu harus mengeluarkan sejumlah energi untuk menghasilkan perpindahan. Maka usaha adalah hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan dengan perpindahannya. Jika suatu gaya F menyebabkan perpindahan sejauh s, maka F melakukan usaha sebesar W, yaitu : Baik gaya maupun perpindahan merupakan besaran vektor. Sesuai dengan konsep s F W .  perkalian titik antara dua vektor, maka usaha W merupakan besaran sekalar. Bila sudut yang dibentuk oleh gayan F dengan perpindahan s adalah θ, maka besarnya usaha dapat dituliskan sebagai: Gambar 1.1 Keterangan : W = usaha F = gaya s = perpindahan α = Dalam sistem satuan SI, satuan usaha adalah joule, yang dilambangkan dengan huruf J. Satu joule didefinisiksn sebagai besarnya usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya 1 Newton yang bekerja searah dengan perpindahan benda, yang menyebabakan perpindahan sejauh 1 meter. Dengan demikian, 1 joule = 1 newton x 1 meter 1 J = 1 Nm 1 J = 0,24 kalori Untuk usaha yang lebih besar, biasanya digunakan satuan kilojoule kJ dan megajoule MJ. 1 kJ = 1000 J 1 MJ = 1000.000 J Dari persamaan 1.2, dapat dikatakan bahwa usaha yang dilakukan oleh suatu gaya : a. Berbanding lurus dengan besarnya gaya, b. Berbanding lurus dengan perpindahan benda, c. Bergantung pada sudut antara arah gaya dan perpindahan benda. Jika benda titik tidak berpindah maka gaya tidak melakukan usaha. Hal ini sesuai W = F cos α . s W = W 1 + W 2 + ..... F s F cos α α dengan persamaan atau rumus usaha bahwa usaha W = 0, jika perpindahan s = 0. Demikian pula gaya yang tegak lurus perpindahan dikatakan tidak melakukan usaha. Hal ini sesuai dengan persamaan di atas bahwa W = 0, jika α = 90 o atau cos 90 o = 0. Jika pada satu benda dikenai beberapa gaya, maka usaha merupakan penjumlahan skalar tiap-tiap usaha yang dilakukan oleh setiap gaya. Secara sistematis dinyatakan dengan

1. Energi Energi dalam fisika didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha.

Berarti, untuk berlari kita memerlukan energi, untuk belajar kita memerlukan energi, dan secara umum untuk melakukan kegiatan kita memerlukan energi. Dari mana kita memperoleh energi untuk melakukan kegiatan sehari-hari? Untuk melakukan aktivitas, kita perlu makanan. Dengan demikian, energi kita dapatkan dari makanan yang kita santap sehari-hari. Bila makanan yang kita santap kurang mencukupi, tubuh kita akan lemas sehingga kita akan merasa malas untuk melakukan suatu kegiatan. a. Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya. Energi kinetik disebut juga energi gerak. Misalnya anak panah yang dilepas dari busur bergerak dengan kecepatan tertentu memiliki energi kinetik. Anak panah ini dapat melakukan usaha, yaitu menancap pada sasaran yang dipasang didepannya. Energi kinetik merupakan besaran skalar. Secara kuantitatif energi kinetik E k dirumuskan sebagai: Keteranan : E k = energi kinetik Joule m = massa benda kg v = kecepatan ms Dengan demikian besar energi kinetik berbanding lurus dengan massa benda m dan kuadrat kecepatannya v 2 . Hubungan antara usaha yang dilakukan pada suatu benda dan energi kinetiknya dinyatakan dengan Teorema Usaha-Energi berikut ini. Usaha yang dilakukan oleh E k = ½ mv 2 E k = ½ mv 2 resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan energi kinetik benda itu. Teorema tersebut dirumuskan:

b. Energi Potensial Secara umum, energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam sebuah benda

atau dalam suatu keadaan tertentu. Dengan demikian, dalam air terjun terdapat energi potensial, dalam batu bara terdapat energi potensial, dalam tubuh kita terdapat energi potensial. Energi potensial, karena masih tersimpan, baru bermanfaat ketika diubah menjadi bentuk energi lain. Energi potensial yang tersimpan dalam air yang berada di atas suatu tebing baru bermanfaat ketika diubah menjadi energi kinetik dalam air terjun. Energi potensial dalam batu bara baru bermanfaat ketika diubah menjadi energi panas melalui pembakaran. Energi potensial dalam tubuh kita akan bermanfaat jika kita mengubahnya menjadi energi gerak yang dilakukan oleh otot- otot tubuh kita. Dalam pengertian yang lebih sempit, yakni dalam mekanika, energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukan atau keadaan benda tersebut. Bentuk energi yang paling sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah energi potensial gravitasi. Misalnya kelereng di atas meja memiliki energi potensial. Jika kelereng dibiarkan jatuh dari atas meja, maka kelereng dapat melakukan usaha. Buktinya, jika kaki kita tertimpa kelereng, maka akan merasa sakit. Energi potensial gravitasi yang dimiliki benda disebabkan oleh ketinggiannya terhadap bidang acuan tertentu. Akibat ketinggian ini, jika benda dibebaskan, benda akan ditarik oleh gaya tarik bumi gaya gravitasi bumi sehingga benda jatuh. Selanjutnya energi potensial gravitasi cukup disebut energi potensial. Dalam perhitungan kuantitatif, energi potensial gravitasi suatu benda didefinisikan sebagai hasil kali berat benda mg dengan ketinggiannya h dari suatu bidang acuan tertentu. Energi potensial gravitasi dirumuskan : E p = m . g . h E p = m . g . h Jika titik acuan berbeda, maka energi potensial pada suatu titik juga berbeda, tetapi perubahan energi potensial antara dua titik tetap sama. Secara umum, jika benda yang ketinggian awalnya h 1 di atas titik acuan dan ketinggian akhirnya h 2 di atas titik acuan, maka perubahan energi potensial adalah: Energi potensial benda dapat bernilai negatif jka benda berada dibawah titik acuan. Dalam hal ini ketinggian h bernilai negatif. Dengan demikian berlaku:

XXIV. Metode Pembelajaran

 Model : - Direct Instruction  Metode : - Ceramah dan diskusi  Karakter : Teliti, jujur, percaya diri, bekerja sama, dan aktif.

XXV. Langkah-langkah Pembelajaran

Pertemuan I Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi Waktu Pendahuluan  Guru membuka kelas dengan salam dan memimpin do’a  Guru memberikan apersepsi dan motivasi melalui pertanyaan, “apa yang dimaksud dengan usaha?Berikan contohnya”  Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran  Siswa menjawab salam dan berdo’a bersama  Siswa mendengarkan dan merespon pertanyaan guru 10 menit Kegiatan Inti Eksplorasi  Guru menjelaskan tentang konsep usaha  Guru membentuk siswa kedalam kelompok kecil untuk mencari contoh macam-macam contoh usaha dan pengaruh gaya terhadap usaha. Elaborasi  Siswa memperhatikan penjelasan guru  Siswa bergabung ke kelompok kecil. 70 menit E p = m . g . h E p = m . g . h  Guru memantau jalannya diskusi  Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan. Konfirmasi  Guru memberikan umpan balik kepada siswa serta memberikan penguatan dengan menam- bahkan hal-hal yang masih ku- rang.  Guru memberikan reward nilai tambah kepada kelom- pok terbaik.  Siswa berdiskusi untuk menyelesaikan tugas secara berkelompok.  Perwakilan kelompok maju untuk mempresentasikan hasil diskusinya.  Siswa merespon dan mencatat hal-hal penting Penutup  Guru meminta siswa menyim- pulkan hasil pembelajaran  Guru mengecek pemahaman siswa dengan tanya jawab  Guru melakukan penilaian dan refleksi terhadap pembelajaran  Guru mengakhiri pembelajaran dengan salam  Siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pem- belajaran  Siswa merespon per- tanyaan dari guru  Siswa bersama-sama melakukan refleksi  Siswa menjawab salam 10 menit Pertemuan II Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi Waktu Pendahuluan  Guru membuka kelas dengan salam dan memimpin do’a  Guru memberikan apersepsi dan motivasi melalui pertanyaan, “Bagaiamana menentukan besarnya gaya usaha yang dipengaruhi oleh gaya dan gaya tersebut membentuk sebuah sudut?”  Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran  Siswa menjawab salam dan berdo’a bersama  Siswa mendengarkan dan merespon pertanyaan guru 10 menit Kegiatan Inti 70 menit Eksplorasi  Guru menggali pengetahuan siswa dengan menyuruh siswa mencari informasi tentang pengaruh gaya yang membentuk sudut terhadap usaha.  Guru membentuk siswa kedalam kelompok kecil untuk berdiskusi. Elaborasi  Guru memantau jalannya diskusi  Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan. Konfirmasi  Guru memberikan umpan balik kepada siswa serta memberikan penguatan dengan menam- bahkan hal-hal yang masih ku- rang.  Guru memberikan reward nilai tambah kepada kelom- pok terbaik.  Siswa memperhatikan penjelasan guru  Siswa bergabung ke kelompok kecil.  Siswa berdiskusi untuk menyelesaikan tugas secara berkelompok.  Perwakilan kelompok maju untuk mempresentasikan hasil diskusinya.  Siswa merespon dan mencatat hal-hal penting Penutup  Guru meminta siswa menyim- pulkan hasil pembelajaran  Guru mengecek pemahaman siswa dengan tanya jawab  Guru melakukan penilaian dan refleksi terhadap pembelajaran  Guru mengakhiri pembelajaran dengan salam  Siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pem- belajaran  Siswa merespon per- tanyaan dari guru  Siswa bersama-sama melakukan refleksi  Siswa menjawab salam 10 menit Pertemuan III Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi Waktu Pendahuluan  Guru membuka kelas dengan salam dan memimpin do’a  Guru memberikan apersepsi dan motivasi melalui pertanyaan,  Siswa menjawab salam dan berdo’a bersama  Siswa mendengarkan dan merespon pertanyaan 10 menit “Apakah semua benda yang bergerak memiliki energi? Apakah benda yang diam tidak punya energi?”  Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran guru Kegiatan Inti Eksplorasi  Guru menjelaskan tentang konsep energi  Guru membentuk siswa kedalam kelompok kecil untuk mencari contoh macam-macam energi dalam kehidupan sehari- hari. Elaborasi  Guru memantau jalannya diskusi  Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan. Konfirmasi  Guru memberikan umpan balik kepada siswa serta memberikan penguatan dengan menam- bahkan hal-hal yang masih ku- rang.  Guru memberikan reward nilai tambah kepada kelom- pok terbaik.  Siswa memperhatikan penjelasan guru  Siswa bergabung ke kelompok kecil.  Siswa berdiskusi untuk menyelesaikan tugas secara berkelompok.  Perwakilan kelompok maju untuk mempresentasikan hasil diskusinya.  Siswa merespon dan mencatat hal-hal penting 70 menit Penutup  Guru meminta siswa menyim- pulkan hasil pembelajaran  Guru mengecek pemahaman siswa dengan tanya jawab  Guru melakukan penilaian dan refleksi terhadap pembelajaran  Guru mengakhiri pembelajaran dengan salam  Siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pem- belajaran  Siswa merespon per- tanyaan dari guru  Siswa bersama-sama melakukan refleksi  Siswa menjawab salam 10 menit Pertemuan IV Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi Waktu Pendahuluan  Guru membuka kelas dengan salam dan memimpin do’a  Guru memberikan apersepsi dan motivasi melalui pertanyaan, “Bagaimana pengaruh energi terhadap besarnya usaha yang dilakukan?”  Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran  Siswa menjawab salam dan berdo’a bersama  Siswa mendengarkan dan merespon pertanyaan guru 10 menit Kegiatan Inti Eksplorasi  Guru menjelaskan tentang konsep hubungan energi dan usaha  Guru membentuk siswa kedalam kelompok kecil. Elaborasi  Guru memantau jalannya diskusi  Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan. Konfirmasi  Guru memberikan umpan balik kepada siswa serta memberikan penguatan dengan menam- bahkan hal-hal yang masih ku- rang.  Guru memberikan reward nilai tambah kepada kelom- pok terbaik.  Siswa memperhatikan penjelasan guru  Siswa bergabung ke kelompok kecil.  Siswa berdiskusi untuk menyelesaikan tugas secara berkelompok.  Perwakilan kelompok maju untuk mempresentasikan hasil diskusinya.  Siswa merespon dan mencatat hal-hal penting 70 menit Penutup  Guru meminta siswa menyim- pulkan hasil pembelajaran  Guru mengecek pemahaman siswa dengan tanya jawab  Guru melakukan penilaian dan refleksi terhadap pembelajaran  Guru mengakhiri pembelajaran dengan salam  Siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pem- belajaran  Siswa merespon per- tanyaan dari guru  Siswa bersama-sama melakukan refleksi  Siswa menjawab salam 10 menit Pertemuan V Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi Waktu Pendahuluan  Guru membuka kelas dengan salam dan memimpin do’a  Guru memberikan apersepsi dan motivasi melalui pertanyaan, “Apa yang dimaksud dnegan energi mekanik? Apakah setiap energi saling berhubungan?”  Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran  Siswa menjawab salam dan berdo’a bersama  Siswa mendengarkan dan merespon pertanyaan guru 10 menit Kegiatan Inti Eksplorasi  Guru menjelaskan tentang konsep energi mekanik pada gerak benda.  Guru membentuk siswa kedalam kelompok kecil untuk mencari contoh macam-macam contoh usaha dan pengaruh gaya terhadap usaha. Elaborasi  Guru memantau jalannya diskusi  Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan. Konfirmasi  Guru memberikan umpan balik kepada siswa serta memberikan penguatan dengan menam- bahkan hal-hal yang masih ku- rang.  Guru memberikan reward nilai tambah kepada kelom- pok terbaik.  Siswa memperhatikan penjelasan guru  Siswa bergabung ke kelompok kecil.  Siswa berdiskusi untuk menyelesaikan tugas secara berkelompok.  Perwakilan kelompok maju untuk mempresentasikan hasil diskusinya.  Siswa merespon dan mencatat hal-hal penting 70 menit Penutup  Guru meminta siswa menyim- pulkan hasil pembelajaran  Guru mengecek pemahaman siswa dengan tanya jawab  Siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pem- belajaran  Siswa merespon per- 10 menit  Guru melakukan penilaian dan refleksi terhadap pembelajaran  Guru mengakhiri pembelajaran dengan salam tanyaan dari guru  Siswa bersama-sama melakukan refleksi  Siswa menjawab salam Pertemuan VI Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi Waktu Pendahuluan  Guru membuka kelas dengan salam dan memimpin do’a  Guru memberikan apersepsi dan motivasi melalui pertanyaan, “Apakah besarnya energi yang terjadi pada gerak di bidang miring sama dengan besarnya energi pada gerak benda secara horizontal dan vertikal?”  Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran  Siswa menjawab salam dan berdo’a bersama  Siswa mendengarkan dan merespon pertanyaan guru 10 menit Kegiatan Inti Eksplorasi  Guru menjelaskan tentang konsep energi mekanik pada bidang miring.  Guru membentuk siswa kedalam kelompok kecil untuk mencari contoh macam-macam contoh usaha dan pengaruh gaya terhadap usaha. Elaborasi  Guru memantau jalannya diskusi  Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan. Konfirmasi  Guru memberikan umpan balik kepada siswa serta memberikan penguatan dengan menam- bahkan hal-hal yang masih ku- rang.  Siswa memperhatikan penjelasan guru  Siswa bergabung ke kelompok kecil.  Siswa berdiskusi untuk menyelesaikan tugas secara berkelompok.  Perwakilan kelompok maju untuk mempresentasikan hasil diskusinya.  Siswa merespon dan mencatat hal-hal penting 70 menit  Guru memberikan reward nilai tambah kepada kelom- pok terbaik. Penutup  Guru meminta siswa menyim- pulkan hasil pembelajaran  Guru mengecek pemahaman siswa dengan tanya jawab  Guru melakukan penilaian dan refleksi terhadap pembelajaran  Guru mengakhiri pembelajaran dengan salam  Siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pem- belajaran  Siswa merespon per- tanyaan dari guru  Siswa bersama-sama melakukan refleksi  Siswa menjawab salam 10 menit Pertemuan VII Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi Waktu Pendahuluan  Guru membuka kelas dengan salam dan memimpin do’a  Guru memberikan apersepsi dan motivasi melalui pertanyaan, “Sekarang ini ilmu fisika dapat dimanfaatkan untuk banyak hal, baik dibidang kedokteran, industri, maupun untuk kepentingan antariksa, salah satunya yaitu penerapan energi mekanik pada gerak satelit maupun pada getaran, itu yang akan kita pelajari pada pertemuan kali ini. ”  Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan cakupan materi pembelajaran  Siswa menjawab salam dan berdo’a bersama  Siswa mendengarkan dan merespon pertanyaan guru 10 menit Kegiatan Inti Eksplorasi  Guru menjelaskan tentang konsep energi mekanik pada gerak satelit dan gearan.  Guru membentuk siswa kedalam kelompok kecil untuk mencari contoh macam-macam contoh usaha dan pengaruh gaya terhadap usaha. Elaborasi  Guru memantau jalannya diskusi  Siswa memperhatikan penjelasan guru  Siswa bergabung ke kelompok kecil.  Siswa berdiskusi untuk menyelesaikan tugas 70 menit  Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan. Konfirmasi  Guru memberikan umpan balik kepada siswa serta memberikan penguatan dengan menam- bahkan hal-hal yang masih ku- rang.  Guru memberikan reward nilai tambah kepada kelom- pok terbaik. secara berkelompok.  Perwakilan kelompok maju untuk mempresentasikan hasil diskusinya.  Siswa merespon dan mencatat hal-hal penting Penutup  Guru meminta siswa menyim- pulkan hasil pembelajaran  Guru mengecek pemahaman siswa dengan tanya jawab  Guru melakukan penilaian dan refleksi terhadap pembelajaran  Guru mengakhiri pembelajaran dengan salam  Siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pem- belajaran  Siswa merespon per- tanyaan dari guru  Siswa bersama-sama melakukan refleksi  Siswa menjawab salam 10 menit

XXVI. Sumber Belajar