a. Tenggelam
Untuk benda tenggelam, gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah gaya normal, gaya apung dan gaya berat. Dalam keadaan diam, resultan gaya pada
benda adalah nol. Sehingga gaya-gaya yang bekerja pada benda dapat dianalisis seperti pada
Gambar 2.5 berikut:
∑ F = 0 sehingga
w F
N w
F F
w N
A A
A
− =
− =
w F
A
2.5 m
zat cair
g m
benda
g ρ
zat cair
V
dipindahkan
ρ
benda
V
benda
Karena V dipindahkan = V
benda
, maka syarat tenggelam: ρ
zat cair
ρ
benda
Gambar 2.5 Gaya-gaya yang bekerja pada benda tenggelam
b. Melayang
Untuk benda melayang dalam keadaan diam, resultan gaya pada benda adalah nol, sehingga gaya-gaya yang bekerja pada benda dapat dianalisis seperti
pada Gambar 2.6 berikut:
∑ F = 0 sehingga
w F
w F
A A
= =
−
w F
A
= 2.6
m
zat cair
g = m benda g ρ
zat cair
V dipindahkan = ρ
benda
V
benda
Karena V
dipindahkan
= V
benda
, maka syarat benda melayang:
ρ
zat cair
= ρ
benda
c. Terapung
Pada peristiwa ini, hanya sebagian volume benda yang tercelup di dalam zat cair sehingga volume zat cair yang dipindahkanV
bf
lebih kecil dari volume total benda yang mengapung V
b
. Gambar 2.6 Gaya-gaya yang bekerja pada benda melayang
Sehingga berlaku: ∑ F = 0 sehingga
w F
w F
A A
= =
−
w F
A
= 2.7
m
zat cair
g = m
benda
g ρ
zat cair
V
dipindahkan
= ρ
benda
V
benda
dengan V
b
≠ V
f
maka syarat benda terapung: ρ
zat cair
ρ
benda
Peristiwa benda terapung dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.7 berikut :
2.9.2.2. Bejana Berhubungan
Bejana berhubungan adalah dua bejana atau lebih yang bagian atasnya terbuka dan bagian bawahnya saling berhubungan. Hukum bejana berhubungan
menyatakan bahwa “Jika dalam bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sejenis dan dalam keadaan diam dan seimbang maka permukaan zat cair terletak
pada satu bidang datar”. Gambar 2.7 Gaya-gaya yang bekerja pada benda terapung
Hukum bejana berhubungan dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.8 berikut:
Jika dalam bejana berhubungan terdapat dua jenis cairan yang berbeda, tinggi permukaan kedua zat tersebut dalam bejana berhubungan tidak akan sama.
Pada Gambar 2.9 terlihat bahwa tinggi permukaan air dan minyak goreng tidak sama. Titik p adalah titik khayal yang terletak di perbatasan antara minyak
goreng dan air. Titik q adalah titik khayal pada air di ujung bejana lain. Tinggi titik p dan q sama jika diukur dari dasar bejana. Di titik p dan q, tekanannya
adalah sama. Dengan demikian, dapat dituliskan sebagai berikut. P
p
= P
q
2 2
1 1
h g
h g
× ×
= ×
×
ρ ρ
2 2
1 1
h h
× =
×
ρ ρ
2.8 Gambar 2.8 Permukaan zat cair dalam bejana berhubungan.
Gambar 2.9 Pipa U yang diisi air dan minyak goreng
Keterangan : ρ
1
= massa jenis zat cair 1 ρ
2
= massa jenis zat cair 2 h
1
= tinggi permukaan zat cair 1 h
2
= tinggi permukaan zat cair 2 Persamaan 2.8 merupakan formulasi untuk menyelesaikan masalah dalam
bejana berhubungan yang berisi dua jenis zat cair. Untuk penerapan prinsip bejana berhubungan dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari diantaranya cerek.
2.9.2.3. Hukum Pascal
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair di ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata. Hukum Pascal
dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.10 berikut :
Keterangan : P
1masuk
= tekanan yang bekerja pada pipa kecil A
1
= luas penampang pipa kecil P
2keluar
= tekanan yang bekerja pada pipa besar A
2
= luas penampang pipa besar Gambar 2.10 Skema alat sederhana aplikasi hukum Pascal
Pada Gambar 2.10 dengan mengganggap piston masukan dan keluaran berada pada ketinggian yang sama mendekati sama kemudian gaya input luar
F
masuk
, dengan prinsip pascal, menambah tekanan dengan sama ke semua bagian pada ketinggian yang sama sehingga
P
keluar
= P
masuk
2.9 Dimana besaran-besaran masukan dinyatakan dengan indeks “masuk” dan
keluaran dengan “keluar”. Dengan demikian
masuk masuk
keluar keluar
A F
A F
= 2.10
Dari persamaan diatas dapat disimpulkan bahwa untuk mendapatkan efek gaya yang besar dari gaya yang kecil, maka luas penampangnya harus diperbesar.
Konsep tersebut yang digunakan pompa hidrolik serta rem hidrolik pada kendaraan bermotor dan masih banyak lagi alat-alat lain yang menggunakan
konsep itu Giancoli, 2001:330.
2.9.1. Tekanan Udara
Tekanan udara tekanan atmosfer disebabkan oleh berat udara yang menekan lapisan atmosfer bagian bawah sampai ke ketinggian tertentu. Semakin rendah
permukaan bumi dari permukaan laut, semakin besar tekanan udaranya. Sebaliknya, semakin tinggi permukaan bumi dari permukaan, semakin rendah
tekanan udaranya. Untuk setiap kenaikan 100 m suatu tempat maka tekanan udara berkurang sebesar 1 cmHg. Untuk mengetahui besarnya tekanan udara di suatu
tempat digunakan barometer. Sedangkan untuk mengetahui tekanan udara di dalam ruang tertutup digunakan manometer.
2.9.1.1. Hukum
Boyle
“Hasil kali tekanan dan volume gas ruang tertutup adalah konstan jika suhu tidak berubah”, pernyataan tersebut dikenal sebagai Hukum Boyle. Hukum Boyle
menjelaskan tentang hubungan antara tekanan gas dan volume gas dalam ruang tertutup. Secara matematis hukum Boyle dapat ditulis sebagai berikut:
P × V= konstan
P
1
x V
1
= P
2
x V
2
2.11 Keterangan:
P
1
= tekanan gas mula-mula Pa P
2
= tekanan gas sekarang Pa V
1
= volume gas mula-mula m
3
V
2
= volume gas sekarang m
3
2.10. Keterkaitan Materi, Unsur SETS, dan Kebencanaan
2.10.1. Konsep Tekanan pada Zat Padat
Dari unsur sains tentang tekanan pada zat padat dapat kita lihat konsep tersebut dapat diaplikasikan dalam bentuk teknologi seperti sepatu, paku, dan
pisau. Peralatan tersebut bermanfaat bagi masyarakat dan lingkungan. Selain bermanfaat unsur sains tentang tekanan pada zat padat juga ada dampak
negatifnya pada lingkungan, misalnya bencana amblesnya tanah dan penurunan tanah. Bencana tersebut terjadi karena adanya tekanan yang berat dari
pembangunan rumah atau gedung yang tidak memperhatikan kondisi tanah. Selain pembangunan gedung, tanah longsor juga bisa terjadi karena derasnya hujan yang
mengguyur tanah, dan bisa terjadi karena penggalian pegunungan kapur yang terus menerus mengingat wilayah Grobogan sebagai daerah pegunungan kapur.
2.10.2. Konsep Tekanan pada Zat Cair
Dari unsur sains tentang tekanan pada zat cair dapat kita lihat konsep tersebut dapat diaplikasikan dalam bentuk teknologi seperti dongkrak hidrolik,
kapal selam, water pass. Peralatan tersebut bermanfaat bagi masyarakat dan lingkungan. Selain bermanfaat unsur sains tentang tekanan pada zat cair juga ada
dampak negatifnya, misalnya bencana banjir yang terjadi akibat jebolnya bendungan atau tanggul. Tekanan zat cair di bawah lebih besar sehingga jika
tanggul tidak dibuat sedemikian rupa air akan mencoba menekan tanggul dan maengakibatkan banjir.
2.10.3. Konsep Tekanan pada Zat Gas
Dari unsur sains tentang tekanan pada zat gas dapat kita lihat konsep tersebut dapat diaplikasikan dalam bentuk teknologi seperti barometer dan
manometer. Peralatan tersebut bermanfaat bagi masyarakat dan lingkungan. Selain bermanfaat unsur sains tentang tekanan pada zat gas juga ada dampak
negatifnya, misalnya bencana angin ribut. Gerakan udara dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan bertekanan rendah. Angin
memberikan banyak manfaat, misalnya membantu penyerbukan tanaman dan sebagai sumber energi. Namun ketika kekuatanya besar, angin dapat
mengakibatkan bencana.
2.11. Kerangka Berfikir
Indonesia merupakan negara yang rawan akan bencana. Kabupaten Grobogan adalah salah satu dari wilayah yang sering dilanda bencana alam
maupun sosial. Karakter kepedulian lingkungan dan pengetahuan tentang kebencanaan sangat penting diberikan sejak dini mengingat bencana yang sering
terjadi belakangan ini. Materi kebencanaan tidak perlu dijadikan mata pelajaran tersendiri melainkan dapat diintregasikan ke dalam mata pelajaran, misalnya mata
pelajaran IPA. Dalam penelitian ini terfokuskan pada bencana alam yang sering terjadi di wilayah Kabupaten Grobogan, yaitu bencana tanah longsor, bencana
banjir, dan bencana angin ribut. Belakangan terdengar kabar banyaknya kasus sosial yang melibatkan para
pelajar. Misalnya tawuran, merusak lingkungan, dan bolos sekolah. Hal ini menimbulkan kegelisahan di kalangan orang tua dan para pendidik tentunya.
Untuk itu perlu di terapkannya pendidikan karakter sejak usia dini. Sebagai tenaga pendidik, dalam mewujudkan pembentukan karakter tersebut perlu menyelipkan
pendidikan karakter dalam proses pembelajaran di sekolah. SMP Negeri 1 Gabus merupakan salah satu sekolah menengah pertama
yang terletak di Kabupaten Grobogan. Di SMP Negeri 1 Gabus para siswanya kurang aktif dalam mengikuti pelajaran IPA khususnya Fisika. Para Guru masih
sering menggunakan metode ceramah dilanjutkan diskusi kelas dengan tanya jawab, dalam diskusi kelas tidak semua siswa terlibat aktif. Ketika guru ceramah,
beberapa siswa asyik bermain dan bicara tidak memperhatikan guru di depan, jika ditanya apakah sudah paham siswa serentak menjawab sudah paham, hal ini
bertolak belakang dengan ketika ulangan nilainya kurang memuaskan. Selain itu pada beberapa aspek karakter siswa dirasa kurang, yaitu pada aspek disiplin,
peduli lingkungan, tanggung jawab dan kerjasama. Kurangnya variasi model pembelajaran yang digunakan menjadi sebab
utama nilai dan karakter siswa kurang. Faktor yang berperan dalam tercapainya tujuan pembelajaran adalah model pembelajaran yang digunakan. Model
pembelajaran yang digunakan haruslah sesuai dengan situasi dan kondisi siswa saat ini, yang bisa membuat siswa aktif dan nyaman dalam belajar. Pada tingkatan
usia mereka yang dalam masa peralihan dari anak-anak menuju remaja, mereka masih senang dalam bermain-main. Dalam pemberian materi pelajaran dan
kebencanaan kepada siswa SMP diperlukan suatu pendekatan. Dengan adanya pendekatan siswa mudah dalam menerima materi yang diajarkan oleh guru.
Berdasarkan permasalahan di atas peneliti akan mengadakan penelitian tentang keefektifan model pembelajaran Team Games Tournament bervisi SETS
terhadap hasil belajar dan karakter siswa pada pokok bahasan Tekanan yang mengintegrasikan materi kebencanaan. Dalam penelitian ini, akan diterapkan
model pembelajaran Team Games Tournament bervisi SETS pada kelas eksperimen, sedangkan model pembelajaran diskusi bervisi SETS diterapkan pada
kelas kontrol. Dari kegiatan pembelajaran yang telah dilakukan, diharapkan hasil belajar
materi tekanan yang mengintegrasikan materi kebencanaan dan karakter siswa lebih baik melalui model pembelajaran Team Games Tournament bervisi SETS.
Secara ringkas, gambaran penelitian disajikan pada Gambar 2.11 berikut :
Gambar 2.11 : Bagan kerangka berpikir pembelajaran model pembelajaran TGT bervisi
SETS dan model diskusi bervisi SETS Pembentukan karakter
optimal Hasil belajar lebih baik
Pemahaman materi tekanan yang mengintegrasikan
materi kebencanaan lebih baik
a. Terjadinya bencana alam
hampir di seluruh wilayah Grobogan
b. Tidak disisplin, kepedulian
lingkungan, tanggung jawab dan kerjasama kurang
c. Siswa jenuh, pasif, nilai kurang
Penerapan Model Pembelajaran TGT bervisi
SETS Penerapan Model
Pembelajaran diskusi bervisi SETS
Fakta a.
Letak geografis Indonesia yang rawan akan bencana alam
b. Karakter siswa yang minim
c. Penggunaan model
pembelajaran yang kurang bervariasi
Pemahaman materi tekanan yang mengintegrasikan
materi kebencanaan kurang
Pembentukan karakter tidak optimal
Hasil belajar minim
2.12. Hipotesis
Kategori