Kajian Teori LANDASAN TEORI

15

BAB II LANDASAN TEORI

A. Kajian Teori

1. Teori Belajar Sebagai Pijakan Pembelajaran

a. Pengertian Belajar Ada beberapa pengertian belajar ditinjau dari beberapa sumber diantaranya, Skinner dalam Sutikno 2013: 3 mengartikan belajar sebagai suatu proses adaptasi atau penyesuaian tingkah laku yang berlangsung secara progresif. Menurut C.T Morgan dalam Sutikno 2013: 3 mengartikan belajar sebagai sesuatu perubahan yang relative menetap dalam tingkah laku sebagai akibat atau hasil dari pengalaman yang lalu. Sutikno 2013: 3 memberikan pengertian dari belajar yaitu merupakan suatu proses usaha yang dilakukan seseorang untuk memperoleh suatu perubahan yang baru sebagai hasil pengalamannya sendiri dalam interaksi dengan lingkungannya. Dari beberapa pendapat yang dikemukakan oleh para ahli, dapat disimpulkan bahwa belajar adalah suatu proses perubahan tingkah laku didalam kepribadian manusia dan perubahan tersebut ditampakan dalam bentuk peningkatan kualitas dan kuantitas tingkah laku seperti peningkatan kecakapan, pengetahuan, sikap, kebisaaan, pemahaman, keterampilan daya pikir dan berbagai kemampuan lainnya. Hasil dari belajar adalah ditandai dengan adanya “perubahan”, yaitu perubahan yang terjadi di dalam diri seseorang setelah berakhirnya melakukan aktivitas tertentu. Perubahan yang dimaksud adalah 15 perpustakaan.uns.ac.id commit to user 16 perubahan yang terjadi secara sadar dan tertuju untuk memperoleh sesuatu yang lebih baik dari sebelumnya. Makin banyak usaha belajar maka makin banyak dan makin baik perubahan yang diperoleh. b. Prinsip – Prinsip Belajar Prinsip belajar menurut Sutikno 2013: 7 adalah petunjuk atau cara yang perlu diikuti untuk melakukan kegiatan belajar. Siswa akan berhasil dalam belajarnya jika memperhatikan prinsip-prinsip belajar. Prinsip belajar akan menjadi pedoman bagi siswa dalam belajar. Ada 8 prinsip belajar yaitu: 1 Belajar perlu memiliki pengalaman dasar, pada dasarnya seorang akan mudah belajar sesuatu jika sebelumnya memiliki pengalaman yang akan mempermudahnya dalam memperoleh pengalaman baru. 2 Belajar harus bertujuan yang jelas dan terarah. Dengan memiliki tujuan – tujuan akan dapat membantu menuntun guna tercapainya tujuan. 3 Belajar memerlukan situasi yang problematis. Situasi yang problematis akan membantu membangkitkan motivasi belajar. Siswa akan termotivasi untuk memecahkan problem tersebut. 4 Belajar harus mempunyai tekat dan kemauan yang keras dan tidak mudah putus asa. 5 Belajar memerlukan arahan, bimbingan serta dorongan. Seseorang yang mengalami kelemahan dalam belajar akan banyak mendatangkan hasil yang membangun jika diberi bimbingan, arahan serta dorongan yang baik. commit to user 17 6 Belajar memerlukan latihan. Efek positif dari memperbanyak latihan adalah dapat membantu menguasai segala sesuatu yang dipelajari, mengurangi kelupaan dan memperkuat daya ingat. 7 Belajar memerlukan metode yang tepat. Metode yang tepat memungkinkan siswa belajar lebih efektif dan efisien. 8 Belajar membutuhkan tempat dan waktu yang tepat. Karena faktor waktu dan tempat merupakan faktor yang mempengaruhi keberhasilan siswa dalam belajar, dengan demikian faktor ini memerlukan perhatian yang lebih serius. c. Faktor – faktor yang Mempengaruhi Proses Belajar Menurut Sutikno 2013: 16 ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses belajar siswa. Baik faktor yang datang dari dalam diri individu yang belajar internal maupun faktor yang berasal dari luar diri individu eksternal atau bisa saja gabungan dari faktor faktor tersebut. Berikut uraian dari faktor faktor tersebut: 1 Faktor dari dalam diri individu Internal Faktor yang berasal dari dalam diri individu faktor internal diklasifikasikan menjadi dua yaitu faktor jasmaniah dan faktor psikologis. Faktor jasmaniah atau faktor fisiologis sangat berpengaruh terhadap proses maupun prestasi belajar anak. Faktor jasmaniah adalah faktor kesehatan, faktor cacat tubuh, dan faktor kelelahan. commit to user 18 2 Faktor dari luar diri individu Eksternal Faktor – faktor Eksternal yang mempengaruhi proses dan hasil belajar digolongkan menjadi tiga, yaitu: faktor keluarga, faktor sekolah dan faktor masyarakat. Faktor keluarga meliputi cara orang tua mendidik, relasi antar anggota keluarga, suasana rumah tangga dan keadaan ekonomi keluarga. Faktor sekolah yang mempengaruhi proses dan hasil belajar diantaranya kurikulum, keadaan gedung, waktu sekolah metode pembelajaran hubungan antar guru dan siswa dan hubungan antara siswa dengan siswa. Sedangkan faktor masyarakat yang dimaksud adalah kehidupan masyarakat di sekitar siswa berada. Jika jika siswa berada di lingkungan yang baik akan berpengaruh baik pula bagi siswa dan juga sebaliknya jika siswa berada di lingkungan yang kurang baik seperti lingkungan yang memiliki kebisaaan kebisaaan yang tidak baik seperti berjudi, narkoba maka akan berpengaruh jelek terhadap anak tersebut. d. Kerucut Pembelajaran Dalam usaha memanfaatkan media sebagai alat bantu, Edgar Dale mengadakan klasifikasi menurut tingkat dari yang paling kongkrit ke yang paling abstrak. Pada Gambar 2.1 Edgar Dale melukiskan bahwa semakin konkrit siswa mempelajari bahan pelajaran, maka semakin banyaklah pengalaman yang didapatkan. Tetapi sebaliknya, jika semakin abstrak siswa mempelajari bahan pelajaran maka semakin sedikit pula pengalaman yang akan didapatkan oleh siswa. commit to user 19 Sumber: http:goo.glGMyt6W Gambar 2.1 Kerucut Pembelajaran Gambar 2.1 memperlihatkan bahwa saat penggunaan media pembelajaran lebih konkrit atau dengan pengalaman langsung maka pesan informasi pada proses pembelajaran yang disampaikan guru kepada siswa akan tersampaikan dengan baik. Sebaliknya jika penggunaan media pembelajaran semakin abstrak maka pesan informasi akan sulit untuk diterima siswa dengan kata lain siswa menghadapi kesulitan dalam memahami dan mencerna apa yang disampaikan oleh guru.

2. Media dan Multimedia Pembelajaran

a. Media Pembelajaran Menurut Suparman dalam Sutikno 2013: 106 media didefinisikan sebagai alat yang digunakan untuk menyalurkan pesan atau informasi dari pengirim ke penerima pesan. Dalam aktivitas pembelajaran media dapat didefinisikan sebagai commit to user 20 sesuatu yang dapat membawa informasi dan pengetahuan dalam interaksi yang berlangsung antara pendidik dengan siswa. Dalam pengertian lain media di artikan sebagai perantara seperti yang diungkapkan oleh Munadi 2013: 8 bahwa media adalah segala sesuatu yang dapat menyampaikan dan menyalurkan pesan dari sumber secara terencana sehingga tercipta lingkungan belajar yang kondusif di mana penerimanya dapat melakukan proses belajar secara efisien dan efektif. Berdasarkan uraian di atas dapat dipahami bahwa media pembelajaran adalah alat bantu apa saja yang dapat dijadikan sebagai penyalur pesan untuk memperoleh hasil pembelajaran yang maksimal. b. Jenis – jenis media berdasarkan indera yang terlibat Menurut Rudi Bretz dalam Munandi 2013: 52 media berdasarkan indra yang terlibat dibagi menjadi tiga unsur pokok sebagai dasar dari setiap media, yaitu suara, visual, dan gerak. Unsur suara adalah unsur yang melibatkan indra pendengaran dan unsur visual adalah unsur yang melibatkan indra penglihatan. Bentuk visual dibagi menjadi gambar, garis, dan simbol verbal yang dapat ditangkap oleh indra penglihatan. Dalam proses pembelajaran, media dapat dikelompokkan menjadi 4 kelompok besar, yakni media audio, media visual, media audio visual dan multimedia. Berikut adalah uraian dari masing-masing media tersebut: 1 Media audio, adalah media yang hanya melibatkan indra pendengaran dan hanya mampu memanipulasi kemampuan suara semata. Media audio ini menerima pesan berupa pesan verbal dan non verbal. Pesan verbal audio commit to user 21 berupa bahasa lisan atau kata-kata, dan pesan non verbal audio berupa bunyi-bunyian dan vokalis, seperti gerutan, gumam, musik, dan lain-lain. 2 Media visual, adalah media yang hanya melibatkan indera penglihatan. Yang termasuk dalam media ini adalah media cetak, verbal, cetak grafis dan media visual non cetak. 3 Media audio visual, adalah media yang melibatkan indera pendengaran dan penglihatan sekaligus dalam satu proses. Sifat pesan yang dapat disalurkan melalui media dapat berupa pesan verbal dan non verbal yang terlihat layaknya media visual juga pesan verbal dan non verbal yang terdengar layaknya media audio. 4 Multimedia, adalah media yang melibatkan berbagai indera dalam sebuah proses pembelajaran. Termasuk dalam media ini adalah segala sesuatu yang memberikan pengalaman secara langsung bisa melalui komputer dan internet, bisa juga melalui pengalaman berbuat dan pengalaman terlibat. Termasuk dalam pengalaman berbuat adalah lingkungan nyata dan karya wisata, sedangkan termasuk dalam pengalaman terlibat adalah permainan dan simulasi, bermain peran dan forum teater. c. Fungsi Media Pembelajaran Media memiliki beberapa fungsi, seperti yang diungkapkan oleh Sutikno 2013: 106 setidaknya ada 9 fungsi media dalam pembelajaran diantaranya: 1 Membantu untuk mempercepat pemahaman dalam proses pembelajaran. 2 Memperjelas penyajian pesan agar tiak bersifat verbalitas dalam bentuk kata – kata tertulis atau lisan. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 22 3 Mengatasi keterbatasan ruang. 4 Pembelajaran lebih komunikatif dan produktif. 5 Waktu pembelajaran bisa dikondisikan. 6 Menghilangkan kebosanan siswa dalam belajar. 7 Meningkatkan motivasi siswa dalam mempelajari sesuatu. 8 Melayani gaya belajar siswa yang beraneka ragam. 9 Meningkatkan kadar keaktifanketerlibatan siswa dalam kegiatan pembelajaran. Fungsi lain dari media pembelajaran seperti yang diungkapkan oleh Munandi 2013: 37 bahwa tujuan utama media untuk mengefektifkan proses komunikasi pembelajaran sehingga tercapai tujuan yang diinginkan. Oleh karena itu berdasarkan penggunaannya fungsi dari media pembelajaran meliputi: 1 Fungsi media pembelajaran sebagai sumber belajar. Makna dari fungsi ini bahwa media sebagai penyalur, penyampai, penghubung dan lain – lain. 2 Fungsi semantik, yakni kemampuan media dalam menambah perbendaharaan kata simbol verbal yang makna dan maksudnya benar- benar dipahami oleh peserta didik. 3 Fungsi manipulatif. Berdasarkan fungsi ini media memiliki dua kemampuan, yakni mengatasi batas-batas ruang dan waktu serta mengatasi keterbatasan indrawi. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 23 4 Fungsi psikologis. Dalam fungsi psikologis media pembelajaran memiliki berbagai fungsi diantaranya: fungsi atensi attention, fungsi afektif, fungsi koogulatif, fungsi imajinatif, dan fungsi motivasi. 5 Fungsi sosiokultural. Fungsi media dilihat dari sosiokultural, yakni mengatasi hambatan sosiokultural atar peserta komunikasi pembelajaran. Selain kedua pendapat di atas, media juga memiliki nilai praktis. Media memiliki beberapa kemampuan seperti yang diungkapkan oleh Ahmadi dan Amri 2011: 162 antaralain: 1 Membuat kongkrit konsep yang abstrak. 2 Membawa objek yang berbahaya atau sukar didapat ke dalam lingkungan belajar. 3 Menampilkan objek yang terlalu besar. 4 Menampilkan objek yang tidak dapat diamati dengan mata telanjang. 5 Mengamati gerakan yang terlalu cepat. 6 Memungkinkan siswa berinteraksi langsung dengan lingkungannya 7 Memungkinkan keseragaman pengamatan dan persepsi bagi pengalaman belajar siswa. 8 Membangkitkan motivasi belajar. 9 Memberi kesan perhatian individual untuk seluruh anggota kelompok belajar. 10 Menyajikan informasi belajar secara serempak, mengatasi batasan waktu maupun ruang. 11 Mengontrol arah maupun kecepatan belajar siswa. commit to user 24 d. Multimedia Interaktif Definisi multimedia beragam bergantung pada lingkup aplikasi serta perkembangan teknologi multimedia itu sendiri. Pada awal tahun 1990, multimedia berarti kombinasi dari teks dengan document image. Pada saat sekarang ini multimedia mempunyai arti tidak hanya integrasi antara teks dan grafik sederhana saja, tetapi dilengkapi dengan suara, animasi, video, dan interaksi. Multimedia dibagi menjadi dua bagian yaitu multimedia presentasi dan multimedia interaktif Munandi, 2013 :150. Multimedia presentasi, digunakan untuk menjelaskan materi-materi yang sifatnya teoritis digunakan dalam pembelajaran klasikal, baik untuk kelompok kecil maupun besar. Pemanfaatan multimedia dalam presentasi ini bisanya menggunakan perangkat lunak tersohor yakni, PowerPoint yang dikembangkan oleh Microsoft Inc Munandi 2013: 150. Multimedia interaktif adalah suatu multimedia yang dilengkapi dengan alat pengontrol link yang dapat dioperasikan oleh pengguna, sehingga pengguna dapat memilih apa yang dikehendaki untuk proses selanjutnya. e. Pembelajaran Berbasis Multimedia Interaktif Menurut Munandi 2013: 152 kedudukan media sepenuhnya melayani kebutuhan belajar siswa pola bermedia. Artinya, untuk beberapa hal media pembelajaran dapat menggantikan fungsi guru terutama sebagai sumber belajar. Salah satu media yang dapat menjalankan fungsi demikian tersebut adalah program multimedia interaktif yang selanjutnya disebut multimedia interaktif. commit to user 25 Multimedia interaktif dapat digunakan dalam proses pembelajaran sebab cukup efektif meningkatkan hasil belajar peserta didik. Karena penggunaan multimedia interaktif cocok untuk mengajarkan suatu proses atau tahapan. Seperti yang di ungkapkan oleh Munandi 2013: 152 multimedia interaktif memiliki kelebihan sebagai media pembelajaran antaralain: 1 Interaktif. Saat siswa menggunakan multimedia interaktif, ia diajak untuk terlibat secara auditif, visual, dan kinetik, sehingga dengan pelibatan ini dimungkinkan informasi atau pesannya mudah dimengerti. 2 Memberikan iklim afeksi secara individual. Multimedia interaktif mampu memberikan iklim yang lebih bersifat afektif dengan cara yang lebih individual, tidak pernah lupa, tidak pernah bosan, dan sangat sabar dalam menjalankan intruksi seperti yang diisayaratkan. 3 Meningkatkan motivasi belajar. Dengan terakomodasinya kebutuhan siswa, siswa pun akan termotivasi untuk terus belajar. 4 Memberikan umpan balik. Multimedia interaktif dapat menyediakan umpan balik respon yang segera terhadap hasil belajar yang dilakukan oleh peserta didik. 5 Kontrol multimedia interaktif sepenuhnya berada pada penggunanya. commit to user 26 Untuk merancang dan memproduksi program multimedia interaktif Munandi 2013: 153 memberikan kriteria – kriteria yang harus diperhatikan dalam pembuatan multimedia interaktif, diantaranya sebagai berikut: 1 Kriteria kemudahan navigasi. Sebuah program multimedia harus dirancang sesederhana mungkin sehingga siswa tidak perlu belajar komputer terlebih dahulu. 2 Kriteria kandungan kognisi. Kandungan program multimedia harus memberikan pengalaman kognitif pengetahuan yang dibutuhkan siswa. 3 Kriteria integrasi media, di mana media harus mengintegrasikan beberapa aspek dan keterampilan lainnya yang harus dipelajari. Pembelajaran integratif memberi penekanan pada pengintegrasian berbagai ketrampilan berbahasa, mendengarkan, berbicara, menulis dan membaca. 4 Untuk menarik minat belajar, program multimedia harus mempunyai tampilan yang artistik maka estetika juga merupakan sebuah kriteria. 5 Kriteria penilaian yang terakhir adalah fungsi secara keseluruhan. Program yang dikembangkan harus memberikan pembelajaran yang diinginkan siswa secara utuh. Sehingga pada waktu siswa selesai menjalankan sebuah program, mereka akan merasa telah belajar sesuatu. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 27 f. Model Pembelajaran Berbasis Multimedia Interaktif Menurut Nandi 2006, terdapat beberapa format sajian pembelajaran berbasis multimedia Interaktif seperti berikut: 1 Model Tutorial Model tutorial merupakan salah satu model pembelajaran interaktif yang digunakan dalam proses belajar mengajar dengan menggunakan perangkat lunak atau software berupa program komputer berisi materi pelajaran. Tutorial dalam program multimedia interaktif ditujukan sebagai pengganti manusia sebagai instruktur pada kenyataannya. 2 Model Drills Model Drills merupakan salah satu bentuk model pembelajaran interaktif berbasis komputer CBI yang bertujuan memberikan pengalaman belajar yang lebih kongkret melalui penyediaan latihan-latihan soal untuk menguji penampilan siswa melalui kecepatan menyelesaikan soal yang diberikan program. 3 Model Simulasi Model simulasi pada dasarnya merupakan salah satu strategi pembelajaran yang bertujuan memberikan pengalaman secara kongkret melalui penciptaan tiruan-tiruan bentuk pengalaman yang mendekati suasana sebenarnya dan berlangsung dalam suasana yang tanpa resiko. 4 Model Instructional Games Model Instructional Games merupakan salah satu model dalam pembelajaran dengan multimedia interaktif yang berbasis komputer. Tujuan perpustakaan.uns.ac.id commit to user 28 Model Instructional Games adalah untuk menyediakan suasana atau lingkungan yang memberikan fasilitas belajar yang menambah kemampuan siswa. Model Instructional game tidak perlu menirukan realita namun dapat memiliki karakter yang menyediakan tantangan yang menyenangkan bagi siswa. Dalam penelitian ini model pembelajaran berbasis multimedia interaktif yang digunakan adalah penggabungan dari model tutorial, drills, dan simulasi. Alasan dari penggabungan ketiga model tersebut karena dalam pengembangan media pembelajaran, peneliti ingin memberikan satu alat pembelajaran yang memiliki multifungsi guna mengurangi berbagai kendala-kendala dalam proses pembelajaran seperti yang peneliti temukan dalam latar belakang masalah penelitian ini. g. Prosedur Pengembangan Multimedia Pembelajaran Ada tiga tahap pengembangan yang meliputi desain, produksi, dan evaluasi yang masing-masing diuraikan sebagai berikut: 1 Desain Desain dalam pengembangan multimedia pembelajaran sangat penting dilakukan. Hal ini terkait dengan menarik atau tidaknya produk berawal dari desain produk yang akan dibuat. Heinich, Molenda, Russel, dan Smaldino 1996: 73 menyatakan beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merancang desain visual, yaitu: a Kejelasan tampilan visual. b Energi yang diperlukan untuk menginterpretasikan pesan. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 29 c Keterlibatan keaktifan peserta didik dalam belajar. d Fokus perhatian pada bagian penting dari pesan. Di samping hal-hal tersebut juga harus diperhatikan elemen-elemen yang menjadi bagian dari desain visual, yang jika digambarkan memiliki hubungan seperti ditunjukkan pada gambar 2.2 Gambar 2.2 Bagan Elemen Tampilan Visual 2 Produksi Tahapan ini merupakan lanjutan dari seluruh tahapan yang telah disusun agar dapat menjadi paket pembelajaran yang utuh, yang dapat digunakan dalam proses pembelajaran. Pada tahap produksi ini, perencanaan dalam desain dibuat dalam bentuk yang lebih nyata. Pada tahap ini mulai dibuat pendukung pendukung yang dapat menarik perhatian dalam proses pembelajaran, misalnya pembuatan gambar, animasi, video dll. DesainVisual Elemen Visual Jenis Huruf Realistis Analogis Terorganisasi Banyaknya Kapital Warna Ukuran Spasi Kejutan Tekstur Interaksi Elemen Verbal Elemen Penambah Daya Tarik commit to user 30 3 Evaluasi Unsur-unsur pokok dalam penilaian kualitas program multimedia pembelajaran: a Content, mencakup kebenaran isi, kecukupan materi, kelulusan, dan kedalaman, urgensi tiap materi, dan aktualisasiup to date. b Curriculum, mencakup: kejelasan sasaran, kejelasan tujuan pembelajaran, cakupan dan cakupan, struktur materi, ketepatan evaluasi, konsistensi antara tujuan dan evaluasi. c Cosmetic, mencakup tampilan screen design, grafis background, teks font, video, animasi, warna, suara, musik, navigasi, dan format sajian. d Compatibility, mencakup efektifitas dibanding media lain serta kompatibel disbanding software sebelumnya, dan user friendly. e Creativity, mencakup: sesuatu yang baru, aktual, orisinil, dan unik atau berbeda Software pembelajaran komputer dapat dievaluasi dari beberapa unsur yang ada pada software tersebut, yaitu: a petunjuk, b pengorganisasian pembelajaran, c konsistensi, d fungsi bantuan, e penangan kesalahan, dan f reaksi dari kesalahan respon siswa. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 31 Depdikbud 1988: 7 membagi penilaian software multimedia pendidikan menjadi dua bagian yaitu criteria umum penilaian isi software meliputi dua kriteria: i. Kriteria umum Kriteria umum dalam penilaian software media pendidikan meliputi: a Stabilitas dan keamanan nasional. b Segi edukatif c Segi estetika ii. Kriteria khusus Kriteria khusus dalam penilaian software multimedia pendidikan meliputi: a Segi materi b Segi desain media c Segi evaluasi d Segi musiksound effect e Segi penyajian h. Teori Penelitian dan Pengembangan Dalam dunia pendidikan terdapat beberapa teori tentang penelitian dan pengembangan yang juga sering dikenal sebagai model-model pengembangan, model pengembangan tersebut antara lain model pengembangan yang dikemukakan oleh Brog Gall, Thiagarajan, Dick end Carry dan model pengembangan yang dikemukakan oleh Sugiyono. Model pengembangan yang dikemukakan oleh Borg Gall dalam Wasis D. Dwiyogo 2004: 5 meliputi 10 langkah dalam penelitian dan pengembangan yaitu: commit to user 32 1. Research and Information Collecting. Tahap melakukan penelitian pendahuluan dan mengumpulkan informasi kajian pustaka,pengamatan kelas,persiapan tentang pokok persoalan. 2. Planning Melakukan perencanaan pendefinisian ketrampilan, perumusan tujuan, penentuan urutan pembelajaran, ujicoba sekala kecil. 3. Develop Preliminary of Produc. Mengembangkan bentuk produk awalpenyiapan materi pembelajaran, penyusunan buku pegangan, dan perlengkapan evaluasi. 4. Preliminary Field Testing. Melakukan uji lapangan permulaan dilakukan pada 2-3 sekolah, menggunakan 6-12 subjek. Data wawancara, observasi dan kuisioner dikumpulkan dan dianalisis. 5. Main Product Revision. Melakukan revisi terhadap produk utama sesuai dengan saran-saran dari hasil uji lapangan permulaan. 6. Main Field Test. Melakukan uji lapangan dilakukan pada 5-15 sekolah dengan 30-100 subjek data kuantitatif tentang unjuk kerja subjek pra pembelajaran dikumpulkan. Hasil dinilai sesuai dengan tujuan dan dibandingkan dengan data kelompok kontrol bila mana memungkinkan. 7. Operational Product Revision. Melakukan revisi terhadap produk operasional revisi produk berdasarkan saran-saran dari hasil uji coba lapangan utama. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 33 8. Operational Field Testing. Melakukan uji lapangan operasional dilakukan pada 10-30 sekolah, mencakup 40-200 subjek. Data wawancara, observasi dan kuisioner dikumpulkan dan dianalisis 9. Final Product Revision. Melakukan revisi terhadap produk akhirrevisi produk seperti disarankan oleh hasil ujicoba lapangan 10. Dissemination and Implementation Mendesiminasikan dan mengimplementasikan produk membuat laporan mengenai produk pada pertemuan professional dan dalam jurnal, bekerjasama dengan penerbit untuk melakukan distribusi secara komersial, membantu distribusi untuk memberikan kendali mutu. Model pengembangan yang dikemukakan oleh Thiagarajan 1974 yang sering dikenal sebagai sebagai model pengembangan 4D define, design, development and dissemination. Berikut diuraikan masing-masing dari langkah-langkah tersebut: 1. Define Pendefinisian Kegiatan pada tahap ini dilakukan untuk menetapkan dan mendefinisikan syarat- syarat pengembangan. Secara umum dalam kegiatan pendefinisian dilakukan kegiatan analisis kebutuhan pengembangan, syarat-syarat pengembangan produk yang sesuai dengan kebutuhan pengguna serta model penelitian dan pengembangan yang sesuai digunakan untuk mengembangkan produk. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 34 2. Design Perancangan Pada tahap perancangan, peneliti sudah membentuk produk awal prototype atau rancangan produk. Pada tahap ini diisi dengan kegiatan menyiapkan kerangka konseptual model dan perangkat pembelajaran materi,media alat evaluasi dan mensimulasikan penggunaan model dan perangkat pembelajaran tersebut dalam lingkup kecil. Sebelum rancangan produk dilanjutkan ketahap berikutnya, maka rancangan produk model,buku ajar dsb tersebut perlu divalidasi. 3. Develop Pengembangan Kegiatan develop dibagi dalam dua tahap kegitan yaitu expert appraisal dan developmental testing. expert appraisal merupakan teknik untuk mevalidasi atau menilai kelayakan rancangan produk. developmental testing merupakan kegiatan ujicoba rancangan produk pada sasaran subjek yang sesungguhnya. Pada tahap ini dicari data respon, reaksi atau komentar dari sasaran pengguna. 4. Disseminate Penyebarluasan Tahap disseminate dibagi menjadi tiga kegiatan yaitu: validation testing, packaging, diffusion and adoption. Pada validation testing produk yang sudah direvisi pada tahap pengembangan kemudian diimplementasikan pada sasaran yang sesungguhnya. Pada saat implementasi dilakukan pengukuran ketercapaian tujuan. Kegiatan pada packaging atau pengemasan dilakukan supaya produk dapat dimanfaatkan oleh orang lain. Pengemasan produk dapat dilakukan dengan mencetak buku panduan penerapan modelpembelajaran. Pada kegiatan Diffusion and adoption dilakukan setelah buku dicetak kemudian disebarkan supaya dapat diserap difussi atau dipahami orang lain dan digunakan diadopsi pada kelas mereka. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 35 Model pengembangan yang dikemukakan oleh Dick and Carry 1996 yang sering dikenal sebagai sebagai model pengembangan ADDIE Analysis, Design, Development or production, Implementation or Dilevery and Evaluations. Berikut diuraikan masing-masing dari langkah-langkah tersebut: 1. Analysis Pada tahap ini, kegiatan utama adalah menganalisis perlunya pengembangan modelmetode pembelajaran baru dan menganalisis kelayakan dan syarat-syarat pengembangan modelmetode pembelajaran baru. Pengembangan metode pembelajaran baru diawali oleh adanya masalah dalam modelmetode pembelajaran yang sudah diterapkan. 2. Design Dalam perancangan modelmetode pembelajaran, tahap desain memiliki kemiripan dengan merancang kegiatan belajar mengajar. Kegiatan ini merupakan proses sistematik yang dimulai dari menetapkan tujuan belajar,merancang skenario atau kegiatan belajar mengajar, merancang perangkat pembelajaran, merancang materi pembelajaran dan alat evaluasi hasil belajar. Rancangan modelmetode pembelajaran ini masih bersifat konseptual dan akan mendasari proses pengembangan berikutnya. 3. Development Development dalam model ADDIE berisi kegiatan realisasi rancangan produk. Dalam tahap desain, telah disusun kerangka konseptual penerapan modelmetode commit to user 36 pembelajaran baru. Dalam tahap pengembangan, kerangka yang masih konseptual tersebut direalisasikan menjadi produk yang siap diimplementasikan. Sebagai contoh, apabila pada tahap design telah dirancang penggunaan modelmetode baru yang masih konseptual, maka pada tahap pengembangan disiapkan atau dibuat perangkat pembelajaran dengan modelmetode baru tersebut seperti RPP, media dan materi pelajaran. 4. Implementation Pada tahap ini diimplementasikan rancangan dan metode yang telah dikembangkan pada situasi yang nyata yaitu di kelas. Selama implementasi, rancangan modelmetode yang telah dikembangkan diterapkan pada kondisi yang sebenarnya. Materi disampaikan sesuai dengan modelmetode baru yang dikembangkan. Setelah penerapan metode kemudian dilakukan evaluasi awal untuk memberi umpan balik pada penerapan modelmetode berikutnya 5. Evaluation Evaluasi dilakukan dalam dua bentuk yaitu evaluasi formatif dan sumatif. Evaluation formatif dilaksanakan pada setiap akhir tatap muka mingguan sedangkan evaluasi sumatifdilakukan setelah kegiatan berakhir secara keseluruhan semester. Evaluasi sumatifmengukur kompetensi akhir dari mata pelajaran atau tujuan pembelajaran yang ingin dicapai.Hasil evaluasi digunakan untuk memberi umpan balik kepada pihak pengguna modelmetode. Revisi dibuat sesuai dengan hasil evaluasi atau kebutuhan yang belum dapatdipenuhi oleh modelmetode baru tersebut perpustakaan.uns.ac.id commit to user 37 Model penelitian dan pengembangan yang dikemukakan oleh Sugiono 2008: 409 meliputi 10 langkah, yaitu: 1. Potensi dan Masalah Penelitian dapat berangkat dari adanya potensi atau masalah. Potensi adalah sesuatu yang bila didayagunakan akan memiliki nilai tambah, sedangkan masalah adalah penyimpangan antara yang diharapkan dengan yang terjadi. Masalah dapat dijadikan potensi jika kita dapat mendayagunakannya. 2. Mengumpulkan Data Setelah potensi dan masalah ditunjukkan secara faktual dan up to date, maka selanjutnya perlu dikumpulkan berbagai informasi yang dapat digunakan sebagai bahan yang diharapkan dapat mengatasi masalah tersebut. 3. Desain Produk Pada tahap ini harus diwujudkan dalam gambar atau bagan sehingga dapat digunakan sebagai pegangan untuk menilai dan membuat produk yang diharapkan. 4. Validasi Desain Proses ini dapat dilakukan dengan menghadirkan beberapa pakar atau tenaga ahli yang sudah berpengalaman untuk menilai produk baru yang dirancang. Setiap pakar diminta untuk menilai desain, sehingga selanjutnya diketahui kelemahan dan kekuatan produk. 5. Perbaikan Desain. Di tahap ini peneliti melakukan perbaikan desain sesuai dari usulan para pakar yang telah menilai. commit to user 38 6. Uji Coba Produk. Setelah perbaikan desain dilakukan maka langkah selanjutnya dalah uji coba pada kelompok yang terbatas. Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan informasi penilaian produk. 7. Revisi produk. Berangkat dari penilaian hasil uji coba, maka dilakukan revisi produk sebagai upaya penyempurnaan produk dan meminimalisir kemungkinan-kemungkinan negative dalam mencapai tujuan yang diharapkan. 8. Uji Coba Pemakaian. Setelah melalui pengujian produk, maka langkah selanjutnya adalah menerapkan produk dalam lingkup luas. 9. Revisi Produk Jika terdapat kekurangan pada produk sesuai hasil penilaian pada uji coba luas, maka harus dilakukan revisi kembali. 10. Pembuatan Produk Masal. Pada tahap ini sebagai langkah terakhir adalah membuat dan menyebarkan produk secara masa, agar dapat digunakan khalayak umum.

3. Adobe Flash dan XML

a. Adobe Flash Perangkat lunak adobe flash yang selanjutnya disebut Flash, dulunya bernama macromedia flash, merupakan software multimedia unggulan yang dulunya dikembangkan oleh macromedia, tapi sekarang dikembangkan dan didistribusikan oleh Adobe System. Sejak tahun 1996, flash menjadi metode perpustakaan.uns.ac.id commit to user 39 populer untuk menambahkan animasi dan interaktif website. Flash bisaa digunakan untuk membuat animasi, hiburan dan berbagai komponen web, diintegrasikan dengan video dalam halaman web sehingga menjadi aplikasi multimedia yang kaya Rich Internet Application. Flash tidak hanya digunakan untuk aplikasi web, tetapi juga dapat dikembangkan untuk membangun aplikasi desktop karena aplikasi flash selain dapat dikompilasi menjadi format “.swf”, flash juga dapat dikompilasi kedalam format “.exe”. Flash juga dapat digunakan untuk memanipulasi vektor dan citra raster, dan mendukung streaming video dan audio. Flash juga berisi bahasa skrip yang diberi nama “Action Scrip”. Flash dijalankan dengan Adobe Flash Player yang dapat ditanam pada browser, telepon seluler atau software lain. Format file flash adalah SWF bisa disebut “Shock Wave Flash” movie. Pada awal kemunculannya Flash lebih banyak digunakan untuk mendukung tampilan animasi di dalam website, Karena kemampuan grafis serta dukungan pengolahan data, banyak orang yang menggunakannya untuk pembuatan aplikasi offline. Adobe Flash adalah authoring tools yang memiliki kemampuan untuk mengembangkan hampir semua aplikasi multimedia. Dengan pemrograman Actionscript pada adobe Flash dapat dibuat animasi dan visualisasi yang berhubungan dengan penyajian informasi, seperti kuis, puzzle, dan aplikasi interaktif yang lain seperti katalog produk, profil perusahaan, atau tutorial yang dapat dikemas dalam bentuk CD Sutopo, 2003. Macromedia Flash Cs6 mempunyai kemampuan dalam membaca data berbasis XML. Dengan adanya kemampuan ini, dapat dibuat aplikasi berbasis data tanpa tergantung dengan PHP, commit to user 40 ASP, atau bahasa server side scripting lainnya. Tanpa ketergantungan tersebut, tidak dibutuhkan keberadaan database server atau bahkan web server Sanjaya, 2006. b. XML eXtensible Markup Language Saat ini XML sangat populer. Format penyimpanan data XML membuat platform ini independen dan bermacam aplikasi dapat memprosesnya dengan mudah, tidak terkecuali Adobe Flash yang juga dapat bekerja dengan file XML. XML yang merupakan kepanjangan dari “eXtensible Markup language” dalam kaitannya dengan bahasa pemrograman, kata eXtensible berarti pengembang dapat mengembangkan kemampuannya. Informasi dalam XML disimpan dalam tag. Markup berarti sebuah bahasa yang dibangun dengan menggunakan tag untuk mengelilinginya atau markup text. Dalam transfer data dari software satu ke software yang lainnya akan mengalami kesulitan, komunikasi antardata bisanya pertama meng-export ke dalam format tersebut, mengelola kembali data, kemudian meong-import ke dalam software tersebut. Sebagian besar software aplikasi tidak men-share format data agar dapat bertukar informasi. Alternatif yang dapat digunakan untuk bertukar data antaraplikasi adalah XML. Teknologi yang digunakan pada XML sebenarnya bukan teknologi baru, tapi merupakan turunan dari SGML yang telah dikembangkan pada awal 80-an dan telah banyak digunakan pada dokumentasi teknis proyek-proyek berskala besar. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 41 Menurut Sunyoto 2010: 119 XML merupakan kepanjangan dari eXtensible Markup Language. Dalam kaitannya dengan bahasa pemrograman, kata eXtensible berarti pengambang dapat mengembangkan kemampuannya. Informasi dalam XML disimpan dalam tag. Marup berarti sebuah bahasa yang dibangun dengan menggunakan tag untuk mengelilingi atau markup text. Pada HTML, tag didefinisikan dan diterjemahkan oleh browser. Tag akan mengatakan kepada browser untuk memformat objek seperti text, image dan form. Pada xml tidak ada struktur informasi yang disampaikan seperti pada HTML sehingga untuk menampilkan informasi diperlukan parser untuk menterjemahkan antara data dan tag. Ketika HTML dikembangkan pada tahun 1990, para penggagas XML mengadopsi bagian paling penting pada SGML dan dengan berpedoman pada pengembangan HTML menghasilkan markup language yang tidak kalah hebatnya dengan SGML. Seperti halnya HTML, XML juga menggunakan elemen yang ditandai dengan tag pembuka diawali dengan ‘’ dan diakhiri dengan ‘’, tag penutup diawali dengan ‘ ‘diakhiri ‘’ dan atribut elemenparameter yang dinyatakan dalam tag pembuka misal form name=”isidata”. Hanya bedanya, HTML mendefinisikan dari awal tag dan atribut yang dipakai di dalamnya, sedangkan pada XML kita bisa menggunakan tag sendiri. Dokumen XML berisi informasi dan markup yang dibagi menjadi beberapa bagian yang penting, yaitu: commit to user 42 1 Elemen Masing-masing dokumen XML berisi satu atau lebih elemen. Elemen mengenalkan dan menandakan isi. Elemen mendominasi didalam dokumen XML. Beberapa orang elemen disebut sebagai nodes. Aturan penulisan XML adalah case sensitive Berikut contoh sebuah elemn: Ketika elemen berisi elemen yang lain, elemen yang diisi tersebut disebut paret dan elemen di dalamnya disebut child. Elemen pertama dalam XML disebut root element atau document root atau root node. Rood element berisi elemen yang lain. Struktur documen XML dapat dilihat pada gambar 2.3: 2 Atribut Atribut berfungsi sebagai tambahan informasi tentang sebuah elemen. Atribut disimpan dengan tag pembuka sebuah elemen setelah nama elemen. tagname attributeName=”attributeValue” Text being marked up tagname tag Some text tag tagname childTagText being marked upchildTag tagname Child Nodes Root Node Sibling Nodes Gambar 2.3Ilustrasi struktur node sebuah dokumen XML perpustakaan.uns.ac.id commit to user 43 Atribut menguraikan antara nama dan nilainya dan setiap atribut harus berisi keduanya, yaitu nama dan nilai. 3 Text Text menggambarkan isi informasi di antara tag pembuka dan penutup elemen. Dalam kasus ini “Michael” disimpan di antara tag fullname dan fullname. 4 Comment Coment dalam XML sama dengan comment pada HTML, yaitu dimulai dengan karakter “—“ dan diakhiri dengan “--” Contoh comment di dalam XML. Comment sangat berguna sebagai cara untuk meninggalkan pesan pengguna lain sebuah dokumen XML tanpa memengaruhi bagaimana dokumen tersebut diproses. Semua software memproses selalu mengabaikan comment dalam dokumen XML. 5 CDATA CDATA terdiri dari data karakter. Didalam CDATA block text tidak diproses. Sebagai contoh dapat digunakan CDATA untuk informasi berisi karakter , atau . CDATA dimulai dengan [CDATA dan diakhiri dengan ] berikut contoh dari penulisan CDATA fullname Michael fullname -- here is comment line -- [DAATA[ 3 5 or 2 0 ]] commit to user 44 Sebuah dokumen XML terdiri dari bagian - bagian yang disebut dengan node. Node-node itu adalah: 1 Root node yaitu node yang melingkupi keseluruhan dokumen. Dalam satu dokumen XML hanya ada satu root node. Node-node yang lainnya berada di dalam root node. 2 Element node Child node yaitu bagian dari dokumen XML yang ditandai dengan tag pembuka dan tag penutup, atau bisa juga sebuah tag tunggal elemen kosong seperti anggota nama=”budi” . element node bisaa juga disebut root element. 3 Attribute node termasuk nama dan nilai atribut ditulis pada tag awal sebuah elemen atau pada tag tunggal. 4 Text node, adalah text yang merupakan isi dari sebuah elemen, ditulis di antara tag pembuka dan tag penutup. 5 Comment node adalah baris yang tidak dieksekusi oleh parser , kecenderungan berisi komentar penjelasan dari dokumen XML -- comment-. 6 Processing Instruction node, adalah perintah pengolahan dalam dokumen XML. Node ini ditandai awali dengan karakter ? Dan diakhiri dengan ?. Tapi perlu diingat bahwa header standard XML ?xml version=”1.0” encoding=”iso-8859-1”?, ?xml version=1.0 encoding=UTF-8? bukanlah processing instruction node. Header standard bukanlah bagian dari hirarki pohon dokumen XML. 7 NameSpace Node, node ini mewakili deklarasi namespace. commit to user 45

4. Deskripsi Materi Hukum-Hukum Newton Tentang Gerak

a. Pendahuluan Hukum tentang gerak dengan jelas dinyatakan untuk pertama kalinya oleh Sir Isac Newton 1642 – 1727 yang dipublikasikan pada tahun 1687 dalam bukunya Philosophiae Naturalis Principia Mathematica “Mathematical Principles of Natural Philosophy ”. Banyak ilmuan lain sebelum Newton yang memiliki kontribusi besar dalam penetapan dasar-dasar ilmu mekanika, termasuk Copernicus, Brahe, Kepler, dan khususnya Galileo Galilei 1564 – 1642, yang meninggal pada tahun yang sama dengan kelahiran Newton. Untuk menggunakan besaran kinematika jarakperpindahan, kecepatan, dan percepatan yang dihubungkan dengan konsep baru, gaya dan massa untuk menganalisis prinsip – prinsip dinamika. Di mana dinamika yaitu persoalan yang hubungan antara gerak dan gaya yang menyebabkannya. Maka prinsip – prinsip tersebut dikemas dengan rapi dalam tiga pernyataan yang dinamakan sebagai hukum Newton tentang gerak. Hukum Newton tentang gerak ini terdiri dari tiga hukum dasar yaitu hukum pertama menyatakan bahwa jika gaya total pada sebuah benda sama dengan nol, maka gerak benda tidak berubah. Hukum kedua menyatakan hubungan antara gaya dan percepatan ketika gaya total tidak sama dengan nol. Hukum ketiga menyatakan hubungan antara gaya-gaya yang bekerja antara dua buah gaya yang berinteraksi. Hukum – hukum ini berdasarkan studi eksperimen tentang gerak benda dan menjadi dasar dua hal yaitu: pertama hukum – hukum tersebut tidak dapat perpustakaan.uns.ac.id commit to user 46 disimpulkan atau dibuktikan dengan prinsip – prinsip lainnya. Kedua, hukum – hukum tersebut memungkinkan pemahaman jenis gerak yang sudah dikenal. Hukum hukum ini merupakan dasar dari mekanika klasik dinamakan juga mekanika Newton. Hukum Newton tidak berlaku universal, namun masih membutuhkan modifikasi untuk benda pada kecepatan sangat tinggi mendekati kecepatan cahaya dan untuk benda – benda dengan ukuran yang sangat kecil seperti atom. b. Gaya dan Interaksinya Dalam bahasa sehari hari, gaya force berarti tarikan atau dorongan. Konsep gaya memberikan gambaran kuantitatif tentang interaksi antara dua benda atau antara benda dengan lingkungannya. Apabila sebuah mobil yang mogok didorong, maka mobil tersebut mendapat gaya dorong. Ketika seseorang mendorong kereta belanja atau mobil yang mogok, orang tersebut memberi gaya pada kereta atau mobil itu. Ketika mesin mengangkat lift atau martil memukul paku, atau angin yang meniup daun – daun pada sebuah pohon, berarti sebuah gaya sedang diberikan. Apabila sebuah gaya melibatkan kontak langsung antara dua buah benda disebut sebagai gaya kontak contact force. Yang termasuk gaya kontak adalah dorongan atau tarikan yang dilakukan oleh tangan. Selain gaya kontak terdapat juga gaya jarak jauh long-range force yaitu gaya yang tetap bekerja meskipun benda – benda tersebut terpisah oleh ruang yang kosong. Gaya jarak jauh yang sering dijumpai adalah ketika seseorang yang sedang bermain dengan sepasang magnet. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 47 Gravitasi juga termasuk jenis gaya tarik jauh. Matahari memberikan gaya tarik gravitasi terhadap bumi meskipun keduanya terpisah sejauh 150 juta kilometer sehingga bumi tetap pada orbitnya. Gaya tarik gravitasi oleh bumi terhadap sebuah benda dinamakan berat weight dari benda tersebut. Gaya adalah besaran vektor, benda dapat didorong atau ditarik pada arah yang berbeda – beda. Maka untuk menggambarkan sebuah gaya diperlukan gambar arah dan menentukan besarnya, yaitu besaran yang menggambarkan “seberapa banyak” dan “seberapa kuat” gaya tersebut mendorong atau menarik. Satuan internasional untuk besar dari gaya adalah newton, disingkat N. Instrumen yang bisa digunakan untuk mengukur gaya – gaya adalah neraca pegas. Neraca pegas terdiri dari sebuah kumparan pegas yang terdapat dalam bejana yang terlindungi dan dengan sebuah penunjuk sekala yang terhubung dengan ujung lainnya. Ketika gaya – gaya diberikan pada ujung pegas, pegas tersebut akan merenggang, besarnya regangan tergantung pada gaya. Besar dari gaya untuk jenis tertentu ditunjukkan pada gampar 2.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 30 F = 2 N N Gambar 2.4 Gaya yang bekerja pada benda dengan sudut 30 perpustakaan.uns.ac.id commit to user 48 Ketika dua gaya �⃗⃗⃗ dan �⃗⃗⃗ bereaksi pada saat yang sama di titik A suatu benda gambar 2.5, percobaan menunjukkan bahwa pengaruh dari gerak benda adalah sama dengan pengaruh dari gaya tunggal �⃗ sama dengan penjumlahan vektor dari gaya gaya asal: �⃗ = �⃗⃗⃗ + �⃗⃗⃗ . Lebih umumnya apabila beberapa gaya diterapkan pada satu titik dipermukaan suatu benda, pengaruhnya akan sama dengan sebuah gaya yang merupakan penjumlahan dari vektor gaya – gayanya. Prinsip penting ini kemudian dinamakan sebagai superposisi gaya – gaya superposition of force. F 2 F 1 R F 2 F 1 θ Gambar 2.5 Super Posisi Gaya - Gaya Gaya � lebih sering dinyatakan dalam bentuk komponen x dan komponen y F x dan F y daripada dalam vektor - vektor komponen. Pada gambar 2.5 gaya pada � F y dan � F x adalah bernilai positif, untuk gaya lain baik F y maupun F x dapat menjadi negative atau nol. Tidak ada hukum yang menyatakan bahwa koordinat sumbu haruslah vertikal atau horizontal. Jumlah vektor resultan dari semua gaya – gaya yang bereaksi pada sebuah benda dinamakan gaya total net force dimana gaya total diawali dengan huruf yunani ∑ Huruf kapita “sigma” sama dengan perpustakaan.uns.ac.id commit to user 49 huruf S yunani sebagai notasi singkat untuk penjumlahan. Jika gaya gaya diberi label dengan � � � dan seterusnya, penjumlahan tersebut disingkat menjadi: �⃗ = �⃗⃗⃗ + � ⃗⃗⃗⃗⃗ + �⃗⃗⃗ + … = ∑ � ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2.1 Di mana ∑ � ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ dibaca sebagai “ jumlah vektor gaya – gaya” atau “gaya total”. Komponen dari persamaan 2.1 merupakan pasangan dari persamaan komponen R x =∑F x R y =∑F y 2.2 Dimana ∑F x adalah jumlah dari komponen x dan ∑F y adalah gaya dari komponen y. Masing-masing komponen dapat bernilai positif atau negatif, maka tanda harus diperhatikan dalam melakukan penjumlahan. Untuk mencari besar dan arah dari gaya total jika sudah didapat R x dan R y adalah dengan persamaan 2.3. R = √� + � 2.3 c. Hukum I Newton. Suatu percobaan telah menjelaskan bahwa apabila suatu benda tidak ada gaya total yang bekerja padanya, maka benda tersebut tetap diam atau bergerak pada suatu garis lurus dengan kecepatan tetap. Begitu sebuah benda bergerak, tidak diperlukan lagi gaya total untuk mempertahankannya agar tetap bergerak. Dengan kata lain sebuah benda yang kepadanya tidak bekerja suatu gaya total akan bergerak dengan kecepatan konstan yang nilainya bisa saja nol dan percepatan nol. Ini adalah hukum pertama Newton tentang gerak. commit to user 50 Kecenderungan dari sebuah benda untuk tetap bergerak begitu benda tersebut mulai bergerak terjadi akibat suatu sifat yang dinamakan inersia inertia. Sifat inersia dapat ditunjukkan seperti pada saat mengeluarkan saus dari botol dengan mengguncangkannya, pertama ketika memulai menggerakan botol saus di dalamnya ke depan, kemudian saat botol ditarik ke belakang saus akan tetap bergerak ke depan dan jatuh ke tempat yang diinginkan. Kecenderungan dari sebuah benda yang diam akan tetap diam juga diakibatkan oleh inersia. Perlu dicatat bahwa yang terjadi pada hukum pertama Newton adalah gaya total. Sebagai contoh sebuah buku fisika pada saat diam di atas meja datar, akan memiliki dua gaya yang bekerja padanya, yaitu gaya ke bawah akibat dari gaya tarik bumi merupakan gaya jarak jauh yang terjadi meskipun permukaan meja terangkat di atas tanah dan gaya dorong ke atas oleh permukaan meja gaya kontak. Dorongan ke atas oleh permukaan meja hanyalah sebesar gaya tarik ke bawah akibat gravitasi seperti pada gambar 2.6. Jadi gaya total yang dialami buku yaitu penjumlahan vektor dari dua gaya adalah nol. Sesuai dengan hukum pertama Newton, jika buku dalam permukaan meja diam maka akan buku akan tetap diam. Gaya ke atas dari permukaan disebut gaya normal normal force karena arahnya normal atau tegak lurus terhadap permukaan yang disentuh. Gambar 2.6 Benda dalam keadaan diam perpustakaan.uns.ac.id commit to user 51 Pada saat sebuah benda tidak dikenai gaya, atau dikenai beberapa gaya yang hasil penjumlahan vektornya sama dengan nol, maka benda tersebut berada dalam kesetimbangan equilibrium. Pada kesetimbangan sebuah benda dapat diam atau bergerak pada garis lurus dengan kecepatan tetap. Untuk benda dalam kesetimbangan gaya total adalah nol. ∑ � = 0 benda dalam kesetimbangan 2.4 Supaya persamaan 2.4 benar, maka masing-masing komponen dari gaya total harus sama dengan nol, sehingga diperoleh: ∑F x = 0 , ∑F y = 0 benda dalam kesetimbangan 2.5 d. Hukum II Newton. Dalam hukum pertama Newton telah diperlihatkan bahwa bila benda digerakkan pada keadaan tanpa gaya atau gaya total sama dengan nol, benda tersebut akan bergerak dengan kecepatan konstan dan tanpa percepatan. Untuk memahami hukum kedua Newton, digunakan konsep massa. Newton menggunakan istilah massa sebagai sinonim jumlah zat. Pandangan intuitif mengenai massa benda ini tidak terlalu tepat lagi, di mana massa adalah ukuran inersia suatu benda. Makin besar massa yang dimiliki suatu benda, makin sulit menggerakkannya dari keadaan diam, atau menghentikannya waktu sedang bergerak, atau mengubah gerakannya keluar dari lintasannya yang lurus. Sebuah truk memiliki inersia yang lebih besar dibandingkan dengan bola kasti, dan lebih perpustakaan.uns.ac.id commit to user 52 sulit untuk mempercepat truk tersebut atau memperlambatnya. Dengan demikian truk memiliki massa yang lebih besar. Suatu gaya total yang diberikan pada sebuah benda menyebabkan laju benda bertambah. Jika gaya total tersebut mempunyai arah yang berlawanan dengan gerak, gaya tersebut akan memperkecil laju benda. Jika arah gaya total yang bekerja pada suatu benda searah dengan arah benda yang bergerak, maka kecepatannya akan bertambah. Perubahan laju dan kecepatan merupakan percepatan maka dapat dikatakan bahwa gaya total menyebabkan percepatan. Percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang diberikan, hal ini seperti dianalogikan jika seseorang mendorong suatu gerobak dengan massa gerobak yang sama tetapi dengan menggunakan gaya yang berbeda-beda maka semakin besar gaya yang bekerja pada gerobak tersebut maka gerobak akan melaju semakin cepat. Percepatan suatu benda juga bergantung pada massa benda. Jika seseorang mendorong gerobak yang kosong dengan menggunakan gaya yang sama seperti ketika seorang tersebut mendorong gerobak yang penuh dengan muatan pasir maka orang tersebut akan menemui bahwa gerobak yang berisi muatan penuh berjalan dengan lambat. Makin besar massa maka makin kecil percepatannya, walaupun gayanya sama. Hubungan matematisnya seperti yang dijelaskan oleh Newton bahwa percepatan sebuah benda berbanding terbalik dengan massanya. Hubungan ini ternyata berlaku secara umum dan dapat dirangkum sebagai berikut: perpustakaan.uns.ac.id commit to user 53 Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan gaya total yang bekerja padanya. Ini adalah hukum gerak kedua Newton. Bentuk persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut: � = ∑� � 2.5 Kemudian jika disusun kembali persamaan 2.5 ke dalam bentuk ∑ � maka persamaan tersebut menjadi persamaan 2.6 yang lebih sering dikenal orang sebagai hukum kedua Newton ∑ � = m.a 2.6 Hukum kedua Newton menghubungkan antara deskripsi gerak dengan penyebabnya, yaitu gaya. Hukum ini merupakan hubungan yang paling dasar pada fisika. Dari hukum kedua newton dapat membuat definisi yang lebih mengenai gaya sebagai sebuah aksi yang bisa mempercepat sebuah benda Giancoli 2001: 95. Setiap gaya F adalah vektor yang memiliki besar dan arah. Persamaan 2.6 merupakan persamaan vektor yang berlaku pada semua kerangka acuan inersia. Persamaan ini dapat dituliskan dalam bentuk komponen pada koordinat kartesian sebagai berikut: ∑F x = m.a x, ∑F y = m.a y , ∑F z = m.a z. Dalam satuan internasional SI, dengan massa dalam kilogram, satuan gaya Newton N. Dengan demikian satu Newton adalah gaya yang diperlukan untuk commit to user 54 memberikan percepatan sebesar 1 ms 2 kepada massa 1 kg. ini menunjukkan bahwa 1 N = 1 kg m s 2 Perbandingan massa adalah kebalikan dari perbandingan percepatannya. Gambar 2.7 menunjukkan perbandingan terbalik antara massa dan percepatan. Pada prinsipnya ketika dua benda dengan massa m dan 2m disatukan, maka akan didapatkan massa benda gabungan adalah m + 2m gambar 2.7c. sifat penambahan massa ini mungkin terlihat pasti, tetapi harus dibuktikan melalui suatu percobaan. Pada akhirnya massa benda berhubungan dengan jumlah proton, electron, dan neutron di dalam benda tersebut. Gambar 2.7 Hubungan Massa, Gaya Dan Percepatan e. Hukum III Newton. Gaya yang bekerja pada benda selalu merupakan hasil interaksi dengan benda lain, sehingga gaya selalu berpasangan. Seseorang tidak dapat menarik gagang pintu tanpa menyebabkan gagang itu menarik dalam arah yang sebaliknya. Seseorang yang menendang bola, gaya dari kaki menyebabkan bola meluncur bergerak dan kaki merasakan gaya bola menekan kaki orang tersebut. Jika seseorang menendang batu besar, sakit yang dirasakan adalah pengaruh gaya yang diberikan batu besar terhadap kaki orang tersebut. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 55 Pada masing-masing kasus, gaya yang diberikan pada benda berlawanan arah dengan gaya yang diberikan benda kepada si pemberi gaya. Percobaan menunjukkan bahwa ketika dua benda bersentuhan, dua buah gaya yang mereka berikan satu sama lain memiliki besar yang sama dan arah yang berlawanan. Ini disebut hukum ketiga Newton tentang gerak. Hukum ini kadang – kadang dinyatakan juga sebagai “ untuk setiap aksi ada reaksi yang sama dan berlawanan”. Pernyataan ini memang benar. Tetapi untuk menghindari kesalah pahaman, sangat penting untuk mengingat bahwa gaya “aksi” dan gaya “reaksi” bekerja pada benda yang berbeda. Secara matematis, hukum ketiga Newton dapat dinyatakan dalam persamaan 2.7 F aksi = - F reaksi 2.7 f. Penggunaan Hukum – Hukum Newton Ketiga hukum newton tentang gerak mengandung semua prinsip dasar yang diperlukan untuk menyelesaikan berbagai persoalan yang cukup luas dibidang mekanika. Hukum-hukum ini bentuknya sangat sederhana, tetapi proses penerapannya pada situasi tertentu dapat menjadi tantangan yang sesungguhnya. Hukum pertama newton ∑ F = 0 digunakan untuk benda dalam keadaan setimbang, hukum kedua Newton ∑ F = m a untuk keadaan yang taksetimbang, dan harus diterapkan pada benda – benda tertentu. Penerapan hukum – hukum Newton tergantung dari kasus yang dialami sebuah benda. Secara umum, untuk menyelesaikan kasus menggunakan hukum Newton dilakukan dengan beberapa langkah diantaranya: perpustakaan.uns.ac.id commit to user 56 1 Untuk penyelesaian persoalan kesetimbangan sebuah partikel a Membuat sketsa sederhana dari suatu situasi fisisnya, menunjukkan dimensi dan sudut – sudutnya. b Memilih benda tertentu yang berada dalam kesetimbangan dan menggambar diagram benda bebasnya. c Menggambar vektor gaya untuk masing-masing interaksi pada diagram benda bebasnya. Menggambar sudut dan simbol dari gaya yang diberikan. Jika massa diberikan maka digunakan persamaan w = m g untuk menentukan beratnya. d Tidak menunjukkan dalam diagram benda bebas semua gaya yang diberikan oleh benda tersebut pada benda – benda lain. Penjumlahan gaya hanya melibatkan gaya – gaya yang bekerja pada benda tersebut. e Memilih sumbu – sumbu koordinat dan menyatakan masing-masing gaya yang bekerja pada benda dalam komponen komponennya sepanjang sumbu – sumbu tersebut. f Menunjukkan penjumlahan aljabar dari seluruh komponen – komponen gaya dalam arah sumbu x sama dengan nol. Dalam suatu persamaan yang terpisah jumlah aljabar harus ditentukan dari seluruh komponen – komponen gaya dalam ayah y sama dengan nol. Komponen komponen x dan y tidak boleh dijumlahkan dalam persamaan tunggal. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 57 g Jika terdapat dua benda atau lebih, perhitungan pada langkah b sampai f diulangi untuk setiap benda. Jika benda berinteraksi antara satu dengan yang lain, maka digunakan hukum ketiga Newton untuk menghubungkan gaya – gaya yang dikerahkan benda terhadap satu sama lain. h Melihat hasilnya apakah masuk akal atau tidak, jika hasilnya berupa pernyataan simbolik atau rumus, harus dipikirkan kasus khusus di mana dapat diduga hasilnya sesuai atau tidak. Memeriksa apakah rumus – rumus tersebut bekerja untuk kasus yang khusus. 2 Penyelesaian persoalan untuk hukum kedua Newton tentang gerak. a Membuat sketsa situasi fisisnya, mengidentifikasi satu atau beberapa benda bergerak di mana pada benda - benda tersebut akan diterapkan hukum kedua Newton. b Menggambar diagram benda bebas untuk masing-masing benda yang dipilih dan menyertakan semua gaya yang bekerja pada benda tersebut, tetapi tidak menyertakan satu gaya pun yang diberikan oleh benda tersebut pada benda lainnya. Bisanya, salah satu dari gaya-gaya tersebut adalah berat benda, yang terbaik adalah menandainya sebagai w = mg. c Menunjukkan secara eksplisit sumbu-sumbu koordinat dalam diagram benda bebas dan menentukan komponen – komponen gayanya dalam acuan sumbu – sumbu tersebut. Jika arah percepatannya diketahui, perpustakaan.uns.ac.id commit to user 58 menjadikan arah tersebut sebagai salah satu arah sumbu – sumbu koordinatnya. d Menulis persamaan – persamaan untuk hukum kedua Newton dan menggunakan persamaan yang terpisah untuk masing-masing komponen. e Mengulangi langkah b sampai d jika terlibat lebih dari satu benda untuk masing-masing benda. Menyatakan hubungan antara kedua benda dalam bentuk aljabar sebagai hubungan – hubungan atar percepatan – percepatan dari benda – benda yang berbeda tersebut. Dan menyelesaikan persamaan-persamaan tersebut untuk mencari besaran – besaran yang ingin diketahui. f Mengecek nilai – nilai khusus atau kasus khusus kuantitas yang ekstrim dan membandingkan hasil – hasilnya dengan perkiraan intuitif dan menyimpulkan apakah hasilnya masuk akal atau tidak.

g. Gaya Gaya Gesek

Gaya gesekan merupakan salah satu gaya penting dalam banyak aspek kehidupan sehari - hari. Setiap dua benda berinteraksi akibat kontak langsung sentuhan dari permukaan – permukaan benda, maka gaya interaksinya disebut gaya –gaya kontak. Gaya normal dan gaya gesek keduanya merupakan gaya kontak. Seperti halnya oli pada mesin mobil mengurangi gesekan antara komponen – komponen yang bergerak, tetapi tanpa adanya gesekan antara ban dan jalan maka seseorang tidak dapat mengemudikan atau membelokan mobil tersebut. Gaya perpustakaan.uns.ac.id commit to user 59 gesekan udara hambatan udara yang diberikan udara pada benda yang bergerak dapat mengakibatkan penggunaan bahan bakar yang lebih boros, tetapi membuat parasut berfungsi. Tanpa gesekan, paku –paku akan terlepas dengan mudah, dan bersepeda akan menjadi pekerjaan yang sia-sia. Terdapat dua jenis gaya gesekan yaitu gaya gesekan kinetik dan gaya gesekan statis. Ketika suatu benda diam atau meluncur pada suatu pemukaan, bisa dikatakan sebagai gaya kontak yang diberikan oleh permukaan pada benda tersebut dalam komponen komponen gaya yang tegak lurus dan sejajar dengan permukaan tersebut. Vektor yang tegak lurus sebagai gaya normal dan komponen vektor sejajar permukaan adalah gaya gesekan friction force yang dilambangkan dengan f . Permukaan tanpa gesekan maka gaya kontak memiliki hanya sebuah gaya normal, f = nol. Permukaan tanpa gesekan merupakan suatu bentuk ideal yang tak mungkin tercapai, tetapi dapat dianggap bahwa suatu permukaan sebagai tanpa gesekkan jika efek geseknya sangat kecil. Arah dari gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gerak relatif dari kedua permukaan. Jenis gesekan yang bekerja ketika sebuah benda meluncur di atas suatu permukaan disebut gaya gesekan kinetik kinetik friction force f k . gaya gesek kinetik bisanya meningkat ketika gaya normalnya meningkat. Dalam banyak kasus, besarnya gaya gesek kinetik diperoleh secara eksperimental sebagai kurang lebih sebanding dengan besarnya gaya normal dan dapat ditulis dalam persamaan 2. 8 f k = µ k N besar gaya gesekan kinetik 2.8 perpustakaan.uns.ac.id commit to user 60 Di mana µ k diucapkan “mu-sub-k” adalah suatu konstanta yang disebut koefisien gesekan kinetik coefficient of kinetik friction. Permukaan yang licin akan mempunyai koefisien gesekan kinetik yang lebih kecil. Karenanya merupakan suatu hasil bagi kedua besar gaya, µ k merupakan sebuah bilangan murni tanpa satuan. Gaya gesekan kinetik diperlihatkan seperti pada gambar 2.8 Gambar 2.8 Gesekan Balok Dengan Lantai Gaya gesekan antara permukaan benda yang bergerak dengan bidang tumpu benda akan menimbulkan gaya gesek yang arahnya senantiasa berlawanan dengan arah gerak benda. Persamaan 2.8 hanya merupakan suatu representasi pendekatan dari suatu fenomena yang kompleks. Pada sekala mikroskopik, gaya gesekan dan gaya normal merupakan hasil dari gaya – gaya intermolekuler listrik dasar di alam antara dua permukaan yang kasar pada titik –titik di mana keduanya bertemu gambar 2.8. Luas kontak actual bisanya jauh lebih kecil daripada luas permukaan totalnya. Pada saat suatu kotak meluncur di atas lantai, terjadi pembentukan dan pemutusan pada ikatan – ikatan antara kedua permukaan tersebut, dan jumlah total ikatan –ikatan tersebut bervariasi. Karena itu gaya gesekan kinetik tidak seratus persen konstan. Memperhalus permukaan permukaan tersebut sebenarnya bisa memperbesar gesekan karena lebih banyak molekul –molekul yang dapat berinteraksi dan berikatan. Mempertemukan dua permukaan yang halus dapat perpustakaan.uns.ac.id commit to user 61 menyebabkan suatu “pengelasan dingin cold weld”. Minyak pelumas bekerja karena suatu lapisan oli yang terletak di antara dua permukaan seperti piston dan dinding –dinding silinder pada mesin mobil mencegah kontak langsung antara kedua permukaan tersebut. Table 2.1 menunjukkan harga µ k untuk beberapa benda. Walaupun harga koefisien diberikan dalam dua angka signifikan, tetapi nilai – nilai itu hanya merupakan nilai pendekatan saja karena gaya – gaya gesekan dapat juga bergantung pada laju benda tersebut relatif terhadap permukaannya. Di mana hal ini dapat diabaikan dan mengasumsikan bahwa µ k dan f k tidak bergantung pada laju benda. Table 2.1 juga menunjukkan harga harga koefisien gesekan statis. Tabel 2.1 Koefisien Gesekan Bahan Statis µ s Kinetik µ k Baja pada baja 0,74 0,57 Alumunium pada baja 0,61 0,47 Tembaga pada baja 0,53 0,36 Kuningan pada baja 0,51 0,44 Seng pada besi cor 0,85 0,21 Tembaga pada besi cor 1,05 0,29 Kaca pada kaca 0,94 0,40 Tembaga pada kaca 0,68 0,53 Teflon pada Teflon 0.04 0.04 Teflon pada baja 0.04 0,04 Karet pada beton kering 1,0 0,8 Karet pada beton basah 0,30 0,25 Sumber Young Freedman 2002: 133 perpustakaan.uns.ac.id commit to user 62 Gaya – gaya gesekan dapat juga bekerja ketika tidak terdapat gaya relatif. Jika sebuah kotak yang berisi buku diluncurkan di atas lantai, kotak itu mungkin saja tidak bergerak sama sekali karena lantai memberikan suatu gaya gesekan yang besarnya sama dengan arah yang berlawanan dengan kotak. Gaya ini disebut gaya gesekan statis statis friction force f s . Pada gambar 2.9a kotak yang diam dalam keadaan setimbang akibat kerja dari beratnya sendiri w , dan gaya normal N ke atas yang diberikan lantai pada kotak besarnya sama dengan berat kotak tersebut. Jika seutas tali diikatkan pada kotak tersebut gambar 2.9b dan tegangan T pada tali berangsur – angsur diperbesar, pada awalnya kotak tetap diam karena ketika tegangan T bertambah, gaya gesekan statis juga bertambah masih sama dengan besarnya T. Gambar 2.9 Gaya gesek pada benda a b c d � � ��� = � � . � commit to user 63 Pada suatu ketika, T menjadi lebih besar dibandingkan dengan gaya gesekan statis maksimum f s yang diberikan permukaan, kemudian kotak tersebut hilang keseimbangan tegangan T mampu memutuskan ikatan – ikatan antar molekul dipermukaan kotak dan lantai dan mulai meluncur. Gambar 2.9c adalah diagram gaya ketika T berada pada nilai kritisnya. Jika T melampaui nilai ini, kotak tidak lagi berada dalam kesetimbangan. Untuk pasangan permukaan – permukaan tertentu yang diberikan, nilai maksimum dari f s bergantung pada gaya normalnya. Dari suatu percobaan didapatkan bahwa dalam banyak kasus, nilai maksimum f s maks , mendekati sebanding dengan N, di mana µ s merupakan koefisien gesekan kinetik. Beberapa nilai µ s diberikan pada table 2.1. Dalam situasi tertentu, gaya gesekan statis aktual dapat mempunyai besar berapapun antara nol bila tidak terdapat gaya lain yang sejajar dengan permukaan dan nilai maksimumnya diberikan oleh persamaan 2.8 f s ≤ µ s N besar gaya gesekan statis 2.8 Seperti pada persamaan 2.8, pertidaksamaan ini merupakan hubungan antara magnitude, bukan hubungan vektor. Tanda sama dengan hanya berlaku ketika gaya yang diterapkan T, sejajar dengan permukaannya, telah mencapai nilai kritisnya di mana pada nilai ini gerakan akan dimulai. Ketika T lebih kecil dari nilai ini gambar 2.8b maka tanda tidak sama dengan berlaku. Jika demikian, harus digunakan kondisi – kondisi kesetimbangan ∑F = 0 untuk mencari harga f s . Jika tidak terdapat gaya terapan T = 0 seperti gambar 2.8a, maka tidak terdapat gaya gesekan statis f s = 0. perpustakaan.uns.ac.id commit to user 64 Segera setelah kotak mulai meluncur gambar 2.8c, gaya gesekan biasanya berkurang. Lebih mudah untuk mempertahankan kotak tersebut agar tetap bergerak daripada membuat agar kotak tersebut mulai bergerak. Oleh karena itu koefisien gesekan kinetik biasanya lebih kecil daripada koefisien gesekan statis untuk semua jenis permukaan, seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.1 dan perbandingan nilai dari gaya gesek statis dan kinetik diperlihatkan pada gambar 2.10 Gambar 2.10 Grafik hubungan gaya gesek f terhadap selang waktu t Dalam beberapa situasi, permukaan – permukaan tersebut akan menempel gesekan statis dan menggelincir gesekan kinetik secara bergantian. Hal inilah yang menyebabkan bunyi yang berdecit yang mengilukan yang dikeluarkan kapur tulis yang dipegang dengan posisi yang salah pada saat seorang menulis di papan tulis. Peristiwa menempel-tergelincir stick-slip terjadi juga pada bunyi berderit yang dikeluarkan oleh bilah – bilah wiper ketika permukaan kaca mobil hampir kering. commit to user 65

B. Penelitian yang Relevan