Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar Pada Buku Sekolah Elektronik (Bse) Fisika Sma Kelas X Semester I

PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE) FISIKA SMA KELAS X SEMESTER I SKRIPSI

Oleh: NURUL FITRIANINGRUM K2308106

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Januari 2013

commit to user

PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE) FISIKA SMA KELAS X SEMESTER I

Oleh: NURUL FITRIANINGRUM K2308106

Skripsi Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Guna Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Januari 2013

commit to user

Saya yang bertanda tangan di bawah ini

Nama

: Nurul Fitrianingrum

NIM

: K2308106

Jurusan/Program Studi : PMIPA/Pendidikan Fisika

Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “ANALISIS MISKONSEPSI GERAK MELINGKAR PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE) FISIKA

SMA KELAS X SEMESTER I” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.

Surakarta, Januari 2013

Yang membuat pernyataan

Nurul Fitrianingrum

commit to user

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, 10 Januari 2013

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd Dewanto Harjunowibowo, S.Si, M.Sc NIP. 19520116 198003 1 001

NIP. 19790502 200501 1 002

commit to user

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.

Pada hari : Selasa Tanggal : 29 Januari 2013

Tim Penguji Skripsi:

Ketua : Dyah Fitriana Masithoh, M.Sc Su.Si ........................ Sekretaris : Drs. Jamzuri, M.Pd Dh Raharjo, S. ........................ Anggota I : Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd

........................ Anggota II : Dewanto Harjunowibowo, M.Sc ........................

Disahkan oleh Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta Dekan,

Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd NIP. 19600727 198702 1 001

commit to user

Nurul Fitrianingrum. ANALISIS MISKONSEPSI GERAK MELINGKAR

PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE) FISIKA SMA KELAS X

SEMESTER I. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret. Januari 2013.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui (1) ada tidaknya miskonsepsi (2) persentase miskonsepsi dan (3) ada tidaknya identifikasi keterangan lain yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku sekolah elektronik berikut ini: (a) Tri Widodo, Fisika untuk SMA dan MA Kelas X (b) Dudi Indrajit, Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah (c) Setya Nurachmandani, Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud.

Penelitian ini merupakan jenis penelitian deskriptif kualitatif. Objek penelitian ini adalah konsep Gerak Melingkar di dalam ketiga buku tersebut. Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi pustaka dan wawancara tim ahli untuk mendapatkan konsep yang benar. Validitas data dengan menggunakan teknik ketekunan atau keajegan pengamatan. Teknik analisis data dalam penelitian ini adalah analisis deskriptif kualitatif yang terdiri dari empat tahap yaitu tahap pengumpulan data, tahap reduksi data, tahap penyajian data, penarikan kesimpulan dan verifikasi.

Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan, dapat disimpulkan sebagai berikut: (1) tidak ada miskonsepsi (2) besar persentase miskonsepsi adalah 0% (3) diidentifikasi keterangan lainnya meliputi: konsep benar, konsep tidak ada, perbaikan gambar, perbaikan penulisan notasi, perbaikan penulisan satuan, perbaikan penulisan perumusan, perbaikan penulisan hasil perhitungan, dan perbaikan keterangan perumusan konsep Gerak Melingkar dalam ketiga BSE cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud.

Kata Kunci: miskonsepsi, buku sekolah elektronik, gerak melingkar.

commit to user

Nurul Fitrianingrum. THE ANALYSIS OF CIRCULAR MOTION

MISCONCEPTION IN PHYSICS ELECTRONIC BOOKS OF SENIOR

HIGH SCHOOL FIRST GRADE AT FIRST SEMESTER. Thesis, Teacher Training and Education Faculty Sebelas Maret University. January 2013.

The research has purpose to investigate the books of physics, such as (1) the existance of misconseptions, (2) the percentage of misconceptions, and (3) other identification of aspects which has potential to cause misconception in circular motion particularly. These books are: (a) Tri Widodo, Fisika untuk SMA dan MA Kelas X , (b) Dudi Indrajit, Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah , and (c) Setya Nurachmandani, Fisika

1 untuk SMA/MA Kelas X first edition 2009 published by Pusat Perbukuan Kemendikbud. The research is a descriptive qualitative research. The object of this research is the circular motion ’s concepts. The techniques of data collection in this research were done by literature and interview the expertise to get the true concept. The techniques of data validation was persistence or constancy of observation. Data analysis technique that is used in this research is a qualitative descriptive analysis consist of four stages; data collection, data reduction, data display, and conclusions drawing and verifying.

Based on data analysis it can be concluded that: (1) there are no misconceptions, (2) the percentage of misconceptions are 0%, and (3) other descriptions identification are: correct concept, the concept does not exist, the picture correction, writing notation correction, writing unit corrections, writing formulation correction, writing result calculation correction, and correction for writing explanation formula in correction the concept of circular motion in the three electronic books.

Keywords: misconception, physics elektronic books , circular motion.

commit to user

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai dari urusan, kerjakan dengan sungguh- sungguh urusan yang lain”.

(Q.S.Al-Insyirah: 6-7)

“Barangsiapa yang menempuh perjalanan dengan tujuan untuk menuntut ilmu, niscaya Allah akan memudahkan jalan ke surga”. (H.R Muslim)

“Impian harus tetap menyala dengan apapun yang kita miliki. Meskipun yang kita miliki tidak sempurna. Meskipun itu retak- retak”. (Iwan Setyawan)

commit to user

Skripsi ini dipersembahkan kepada :

1. Ibu dan Bapak yang senantiasa mendoakan dan menjadi motivasi sampai akhir.

2. Mbak Annis dan Mas Amin yang selalu menjadi saudara tempat bernaung.

commit to user

Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam, yang senantiasa mencurahkan berbagai macam nikmat, karunia serta inayah-Nya sehingga penyusunan Skripsi dengan judul "Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar pada Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika SMA Kelas X Semester I" dapat diselesaikan.

Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis telah menerima banyak bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Bapak Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D Ketua Jurusan P. MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS.

3. Bapak Drs. Supurwoko, M.Si Ketua Program Fisika jurusan P. MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS.

4. Ibu Dra. Rini Budiharti, M.Pd dan Bapak Drs. Surantoro, M.Si Koordinator Skripsi Program Fisika P.MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin untuk menyusun Skripsi ini.

5. Bapak Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd Dosen Pembimbing I yang telah banyak membimbing penulis dalam menyelesaikan penyusunan Skripsi ini.

6. Bapak Dewanto Harjunowibowo, S.Si, M.Sc Dosen Pembimbing II yang telah banyak membimbing penulis dalam menyelesaikan penyusunan Skripsi ini.

7. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Fisika

8. Teman-teman Pendidikan Fisika angkatan 2008. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Skripsi ini masih banyak kekurangan, namun demikian penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan pendidikan.

Surakarta, Januari 2013

Penulis

commit to user

C. Saran ........................................................................................ 68

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................

70

LAMPIRAN ..................................................................................................

72

commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1. Contoh Susunan Molekul Zat Padat dan Zat Gas yang Berpotensi

Menimbulkan Miskonsepsi ..................................................................

11

2.2. Benda Berotasi .....................................................................................

19

2.3. Grafik Hubungan antara Kecepatan Sudut dengan Waktu ..................

22

2.4. Komponen Vektor Percepatan .............................................................

24

2.5. Hubungan Roda-Roda Sepusat ............................................................

25

2.6. Hubungan Roda-Roda Bersinggungan ................................................

25

2.7. Hubungan Roda-Roda Terhubung dengan Tali atau Rantai ................

26

2.8. Partikel yang Bergerak Melingkar .......................................................

26

2.9. Perubahan Kecepatan v ....................................................................

27

2.10. a

 Tegak Lurus terhadap v

.................................................................

28

2.11. Paradigma Penelitian ...........................................................................

30

3.1 Komponen dalam Analisis Data (Interactive Model) ..........................

36

3.2. Bagan Prosedur Penelitian ...................................................................

41

4.1. Histogram Data Hasil Perhitungan Identifikasi Keterangan Lain .......

43

4.2. Histogram Data Konsep Benar pada Ketiga BSE ...............................

46

4.3. Histogram Data Konsep Tidak Ada pada Ketiga BSE ........................

48

4.4. Histogram Data Perbaikan Gambar Ketiga BSE .................................

52

4.5. Histogram Data Perbaikan Penulisan Notasi Ketiga BSE ...................

55

4.6. Histogram Data Perbaikan Penulisan Satuan Ketiga BSE ..................

58

4.7. Histogram Data Perbaikan Penulisan Perumusan Ketiga BSE............

61

4.8. Histogram Data Perbaikan Penulisan Hasil Perhitungan Ketiga BSE.

64

4.9. Histogram Data Perbaikan Keterangan Perumusan Ketiga BSE .........

66

commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1. Penyebab Miskonsepsi Siswa ..............................................................

10

3.1. Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar pada BSE Fisika untuk SMA/MA Cetakan Pertama Tahun 2009 Penerbit Pusat Perbukuan Kemendikbud .......................................................................................

38

3.2. Persentase Miskonsepsi Gerak Melingkar pada BSE Fisika untuk SMA/MA Cetakan Pertama Tahun 2009 Penerbit Pusat Perbukuan Kemendikbud .......................................................................................

39

4.1. Persentase Miskonsepsi Ketiga BSE Fisika untuk SMA/MA Cetakan

Pertama Tahun 2009 Penerbit Pusat Perbukuan Kemendikbud ..........

42

4.2. Rangkuman Hasil Perhitungan Identifikasi Keterangan Lain Buku Ajar

yang Diteliti .........................................................................................

43

commit to user

LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1 Silabus Fisika Dasar 1A .........................................................................

72

2 Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar Buku A ..........................

75

3 Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar Buku B .......................... 101

4 Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar Buku C .......................... 126

5 Buku A ................................................................................................... 149

6 Buku B ................................................................................................... 165

7 Buku C ................................................................................................... 176

8 Konsep Berdasarkan Studi Pustaka ....................................................... 187

9 Surat Keputusan Dekan FKIP ................................................................ 197

10 Surat Ijin Penyusunan Skripsi ................................................................ 198

11 Surat Ijin Penunjukan Ahli Materi ......................................................... 199

commit to user

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Buku ajar merupakan komponen pendidikan yang sangat penting di dalam proses pembelajaran. Tak dapat dipungkiri semua guru disetiap tingkat pendidikan menggunakan paling sedikit satu buku ajar dalam proses pembelajarannya. Kebanyakan guru menggunakan buku ajar untuk pembelajaran di kelas maupun untuk memberi tugas. Buku ajar digunakan untuk menyampaikan materi dan bahkan menentukan strategi pembelajarannya. Sedangkan siswa menggunakan buku ajar sebagai sumber informasi untuk mengerjakan tugas disekolah dan pekerjaan rumah. Namun tidak semua kalangan siswa mampu memenuhi kebutuhannya mengenai buku ajar mengingat harga buku ajar yang mahal.

Salah satu upaya Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan (Kemendikbud) untuk meningkatkan mutu pendidikan dengan menyediakan buku ajar yang murah dan bermutu. Mulai tahun 2007 Kemendikbud telah membeli hak cipta buku ajar dan buku-buku tersebut disajikan dalam bentuk buku elektronik (ebook) dengan nama Buku Sekolah Elektronik (BSE). Dengan demikian Pusat Perbukuan Kemendikbud dapat menerbitkan buku ajar yang memenuhi standar nasional pendidikan dengan harga yang terjangkau dalam bentuk cetak dan gratis dalam bentuk ebook dari jenjang SD sampai dengan SMA. Masyarakat dapat memperoleh

penyedia seperti www.bse.kemendiknas.go.id . Penyediaan BSE yang bervariasi untuk setiap jenjang pendidikan oleh Kemendikbud disambut baik oleh pihak sekolah di seluruh Indonesia dengan menggunakan BSE sebagai referensi sumber belajar . Di samping mengupayakan keterjangkauan harga, Depdiknas juga mengupayakan standarisasi mutu. Diterima atau tidak isi buku teks, harus melalui kualifikasi bahwa buku teks tersebut dapat diterima dengan standar atau tingkat kualitasnya dan disesuaikan dengan pembelajar yang menggunakan (Litz, 2005:2). Melalui Peraturan Pemerintah

commit to user

buku-buku teks yang digunakan oleh siswa harus terlebih dahulu lolos standarisasi mutu oleh Badan Standarisasi Nasional Pendidikan (BSNP). Sehingga diharapkan BSE dijadikan solusi untuk mengatasi masalah penyediaan buku yang murah dan bermutu.

Namun menurut Ruswan (2011), menyebutkan bahwa beberapa isi dari salah satu BSE Fisika ada yang tidak standar. Beberapa alasan yang menurut Ruswan membuat BSE tersebut tidak standar antara lain :

1. Banyak rumus di buku ini yang “hancur” dan tidak terbaca.

2. Banyak kalimat yang “menggantung” atau kalimat yang tidak sesuai dengan EYD.

3. Materi terlalu to the point, sehingga kurang nyaman dijadikan mitra belajar bagi siswa. Sebagian besar pembahasan materi tidak disesuaikan dengan kehidupan sehari-hari.

4. Kandungan aspek life skill sangat kurang, padahal ini menjadi salah satu kriteria penilaian.

5. Gambar banyak yang tidak fokus dan kabur sehingga tidak menjelaskan materi. Buku yang lolos penilaian ternyata kualitasnya di bawah standar. Bahkan beberapa diantaranya ditemukan miskonsepsi seperti terdapat dalam penelitian oleh Prastiwi (2011: 33) terdapat miskonsepsi pada pokok bahasan Besaran dan Pengukuran sebesar 7,31%, Kinematika Gerak Lurus 8,82%, Gerak Melingkar 16,67%, dan Hukum Newton 15,38%. Dan terdapat kesalahan pada keterangan lainnya, meliputi : definisi tidak ada, salah gambar, salah keterangan gambar, contoh yang tidak lengkap, penulisan rumus, dan keterangan rumus.

Padahal dengan ketersediaan BSE diharapkan kegiatan belajar siswa lebih maksimal dan dapat menunjang pelaksanaan kurikulum yang berlaku yaitu Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP). Menurut Suparno (2009: 113) sebenarnya dengan KTSP tidak ada lagi buku ajar yang dianggap paling tepat, yang penting isi buku benar dan tidak mengandung banyak kesalahan dan miskonsepsi. Miskonsepsi menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan

commit to user

(Suparno, 2005: 4). Miskonsepsi terdapat dalam semua bidang sains, seperti Fisika, Kimia, Biologi, dan Bumi Antariksa. Dalam bidang Fisika, semua sub bidang juga dapat mengalami miskonsepsi seperti Mekanika, Termodinamika, Bunyi dan Gelombang, Optik, Listrik dan Magnet dan Fisika Modern. Faktor penyebab miskonsepsi Fisika dibagi menjadi lima sebab utama, yaitu berasal dari siswa, pengajar, buku ajar, konteks, dan cara mengajar (Suparno, 2005: 8-29). Dari kelima penyebab miskonsepsi tersebut, Dikmanli & Cardak (2004) menyimpulkan bahwa miskonsepsi siswa SMA sebagian besar disebabkan oleh buku ajar (Cobanoglu & Sahin, 2009: 77).

Begitu pentingnya buku ajar sehingga peran guru sangat penting dalam menentukan buku ajar. Adisendjaja & Romlah (2007: 2-3) menyatakan guru memiliki fungsi sebagai filter untuk menyeleksi buku ajar yang tepat dalam menampilkan isi (content), hakikat, dan metodologi sains.

Berdasarkan fakta di atas mengidentifikasikan kemungkinan ada miskonsepsi pada BSE lain. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis miskonsepsi pada BSE Fisika yang lain. Penelitian ini akan menganalisis materi buku ajar dari segi kedalaman, keluasan dan kesesuaiannya dengan kurikulum yang berlaku. Melihat persentase Gerak Melingkar sebesar 16,67% lebih besar dari pokok bahasan yang lain dalam BSE Fisika yang sama. Materi yang dianalisis dalam penelitian ini adalah miskonsepsi Gerak Melingkar pada beberapa BSE Fisika SMA kelas X semester I.

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah tersebut, dapat diidentifikasi beberapa masalah sebagai berikut :

1. Beberapa BSE yang lolos standarisasi BSNP ternyata masih terdapat miskonsepsi.

commit to user

yang lain dalam BSE Fisika SMA kelas X semester I.

C. Pembatasan Masalah

Bedasarkan uraian latar belakang masalah dan identifikasi masalah di atas, maka dalam penelitian ini peneliti membatasi masalah agar dapat mencapai tujuan, ruang lingkup dan arahan yang jelas. Adapun pembatasan masalah tersebut adalah:

1. BSE Fisika yang dianalisis miskonsepsinya adalah :

a. Fisika untuk SMA dan MA Kelas X Penulis Tri Widodo

b. Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Penulis Dudi Indrajit

c. Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X Penulis Setya Nurachmandani

2. Materi yang dianalisis adalah Gerak melingkar kelas X semester I, kedalaman materi mengacu pada silabus Fisika Dasar 1A penulis Budi Purwanto yang standar sesuai Peraturan Menteri Pendidikan Nasional (Permendiknas) Nomor

22 Tahun 2006 tentang Standar Isi dan Nomor 23 Tahun 2006 tentang Standar Kompetensi Kelulusan.

3. Penelitian ini menganalisis miskonsepsi pada buku ajar dan mengidentifikasi katerangan lainnya yaitu konsep benar, konsep tidak ada, perbaikan gambar, perbaikan penulisan notasi, perbaikan penulisan satuan, perbaikan penulisan perumusan, perbaikan penulisan hasil perhitungan, dan perbaikan keterangan perumusan.

D. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan pembatasan masalah di atas, dapat dirumuskan permasalahan pada tiga BSE Fisika untuk SMA/MA kelas X semester

I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud sebagai berikut:

1. Apakah ada miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku-buku tersebut?

2. Berapa persentase miskonsepsi Gerak melingkar dalam buku-buku tersebut?

commit to user

miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku-buku tersebut?

E. Tujuan Penelitian

Tujuan diadakannya penelitian pada tiga BSE Fisika untuk SMA/MA kelas X semester I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud adalah untuk:

1. Mengetahui ada tidaknya miskonsepsi Gerak Melingkar pada buku-buku tersebut.

2. Mengetahui persentase miskonsepsi Gerak Melingkar pada buku-buku tersebut.

3. Mengetahui ada tidaknya identifikasi keterangan lain yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi Gerak Melingkar pada buku-buku tersebut.

F. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

1. Memberikan informasi kepada guru-guru SMA tentang adanya miskonsepsi Fisika pada bab Gerak Melingkar dalam tiga BSE Fisika untuk SMA/MA kelas X semester I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud.

2. Memberikan wawasan tentang konsep yang benar pada materi Gerak Melingkar semester I kelas X SMA/MA.

3. Menjadi salah satu acuan dalam pemilihan dan pengambilan buku ajar Fisika yang akan digunakan sebagai salah satu sumber belajar dalam proses pembelajaran.

4. Menjadi bahan acuan dalam penelitian lebih lanjut, sehingga dapat memberikan sumbangan bagi upaya peningkatan mutu pendidikan, khususnya Fisika.

5. Memberikan masukan kepada pihak-pihak yang mempunyai wewenang dalam penerbitan BSE untuk memperhatikan lebih lanjut buku ajar khususnya Fisika sebagai sumber belajar bagi siswa agar tidak terjadi miskonsepsi.

commit to user

terjadi miskonsepsi pada penulisan BSE Fisika.

commit to user

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Belajar

a. Pengertian Belajar

Sebagian besar orang beranggapan bahwa belajar adalah semata- mata mengumpulkan atau menghafalkan fakta-fakta yang tersaji dalam bentuk informasi/materi pelajaran. Sementara itu, beberapa ahli mengungkapkan

definisi

tentang

belajar, untuk menghindari ketidaklengkapan persepsi tersebut. Aunurrahman (2009: 35) menyatakan bahwa belajar adalah suatu perubahan tingkah laku individu sebagai hasil pengalaman individu itu sendiri dalam suatu proses interaksi dengan lingkungannya. Pengertian belajar juga dinyatakan oleh Slameto (2003: 2), menurutnya, belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan individu untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan, sebagai hasil pengalamannya sendiri dalam interaksi dengan lingkungannya.

Berdasarkan pendapat dari beberapa ahli tentang pengertian belajar tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa belajar merupakan suatu proses yang dilakukan oleh individu untuk memperoleh perubahan perilaku sebagai hasil dari pengalaman individu dalam berinteraksi dengan lingkungan.

b. Konsep

Van den Berg (1991: 8) menyatakan konsep adalah abstraksi dari ciri-ciri sesuatu untuk mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan manusia berfikir (bahasa adalah alat berfikir). Berkenaan dengan konsep, Djamarah (2002: 30) mengemukakan bahwa orang yang memiliki konsep mampu mengadakan abstraksi terhadap objek-objek yang dihadapi, sehingga objek ditempatkan dalam golongan tertentu sesuai dengan karakteristiknya.

commit to user

membedakan konsep menjadi konsep spontan dan konsep sainstifik. Konsep spontan merupakan konsep yang dimiliki siswa karena pengalaman atau pergaulannya sehari-hari tanpa struktur sistematik. Sedangkan konsep sainstifik merupakan konsep yang didapat siswa di bangku sekolah secara sistematik struktural.

Berdasarkan pendapat dari beberapa ahli tentang definisi konsep tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa konsep merupakan suatu representasi abstrak dan umum tentang sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan manusia berfikir.

c. Belajar Konsep

Belajar konsep adalah seperti halnya bentuk belajar yang lain yaitu suatu hubungan dari adanya stimulus atau respon. Wilis (1989: 82) mengemukakan teori belajar konsep ditinjau dari dua pendekatan, yaitu :

1) Pendekatan perilaku. Perbedaan utama antara belajar konsep dengan belajar yang lain ialah dalam belajar konsep, anak yang belajar memberikan satu respons terhadap sejumlah stimulus yang berbeda.

2) Pendekatan kognitif. Pendekatan ini memusatkan pada proses perolehan, sifat dan bagaimana konsep-konsep disajikan dalam struktur kognitif. Van den Berg (1991: 10-11) menjelaskan bahwa mengajar konsep bertujuan agar siswa dapat mendefinisikan konsep yang bersangkutan, menjelaskan perbedaan konsep yang bersangkutan, hubungan dan perbedaan dengan konsep-konsep lain, serta menjelaskan arti konsep dalam kehidupan sehari-hari dan menerapkannya dalam memecahkan masalah sehari-hari.

Berdasarkan pendapat para ahli tentang belajar konsep, maka dapat disimpulkan bahwa belajar konsep bukanlah menghafal konsep tetapi memperhatikan konsep-konsep awal (pengetahuan awal) yang dihubungkan dengan konsep baru atau konsep-konsep lain sehingga diperoleh konsep akhir yang diharapkan. Dengan demikian konsep baru yang masuk dalam

commit to user

arti atau bermakna.

2. Miskonsepsi

a. Konsepsi

Van den Berg (1991: 10) menyatakan bahwa konsepsi merupakan penafsiran seseorang terhadap suatu konsep ilmu. Contoh : terdapat dua buah balok dengan ukuran volume yang sama. Balok 1 terbuat dari besi, balok 2 terbuat dari aluminium. Jika kedua balok dijatuhkan ke tanah pada saat yang sama dari ketinggian yang sama dan gaya gesekan udara diabaikan, maka kedua balok akan sampai ke tanah pada saat yang sama pula. Namun, beberapa siswa beranggapan bahwa balok besi akan sampai ke tanah lebih awal karena balok besi lebih berat daripada balok aluminium.

b. Prakonsepsi

Van den Berg (1991: 10) menyatakan bahwa prakonsepsi adalah konsepsi yang dimiliki siswa sebelum pelajaran dimulai walaupun mereka sudah pernah mendapatkan pelajaran formal. Misalnya, ketika siswa memasuki kelas untuk belajar Fisika, siswa telah memiliki pengetahuan tertentu tentang Fisika yang disebut prakonsep. Sebagai contoh siswa memiliki banyak pengalaman dengan peristiwa-peristiwa yang berkaitan dengan konsep kinematika oleh karena itu siswa sudah banyak mengembangkan konsepsi yang belum tentu sama dengan konsepsi fisikawan. Prakonsep yang dimiliki siswa belum tentu benar. Hal tersebut kurang atau bahkan tidak diperhatikan oleh guru dalam proses pembelajaran, padahal prakonsep siswa sangat mempengaruhi proses belajar mengajar.

c. Miskonsepsi

Menurut Van den Berg (1991: 10) biasanya miskonsepsi berkaitan dengan kesalahan siswa dalam pemahaman antar konsep. Misalnya, kesalahan dalam hubungan antara gaya dan momentum, atau antara arus dan tegangan, atau antara massa jenis dan massa. Sementara itu, menurut Fowler

commit to user

tidak akurat tentang konsep tertentu, penggunaan konsep-konsep yang berbeda, dan hubungan hirarkis konsep-konsep yang tidak benar. Menurut Suparno (2005: 4) miskonsepsi atau salah konsepsi menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima para pakar dalam bidangnya. Bentuk miskonsepsi dapat berupa konsep awal, kesalahan, hubungan yang tidak benar antara konsep-konsep, gagasan intuitif atau pandangan yang naif.

Berdasarkan pendapat para ahli tentang pengertian miskonsepsi tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa miskonsepsi atau salah konsep merupakan konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima oleh para pakar dalam bidang itu. Bentuk miskonsepsi dapat berupa konsep awal, kesalahan, hubungan yang tidak benar antara konsep-konsep, gagasan intuitif atau pandangan yang naif, dan klasifikasi contoh-contoh yang salah.

d. Penyebab Miskonsepsi

Suparno (2005: 53) menyatakan ada lima faktor penyebab miskonsepsi Fisika yaitu: siswa, pengajar, buku teks, konteks, dan cara mengajar. Penjelasan rincinya disajikan dalam Tabel 2.1. Tabel 2.1 Penyebab Miskonsepsi Siswa

Sebab Utama Sebab Khusus

Siswa Prakonsepsi, pemikiran asosiatif, pemikiran humanistik, reasoning yang tidak lengkap, intuisi yang salah, tahap perkembangan kognitif siswa, kemampuan siswa, minat belajar siswa

Pengajar Tidak menguasai bahan, bukan lulusan dari bidang ilmu fisika, tidak membiarkan siswa mengungkapkan gagasan/ide, relasi guru-siswa tidak baik

Buku

Teks/Buku

Ajar

Penjelasan keliru, salah tulis terutama dalam rumus, tingkat penulisan buku terlalu tinggi bagi siswa, tidak tahu cara membaca buku teks, buku fiksi dan kartun sains yang kadang-kadang konsepnya menyimpang demi menarik pembaca

Konteks Pengalaman siswa, bahasa sehari-hari berbeda,

commit to user

penjelasan orang tua/orang lain yang keliru, konteks hidup siswa (tv, radio, film yang keliru, perasaan senang tidak senang, bebas atau tertekan.

Cara mengajar Hanya berisi ceramah dan menulis, langsung ke dalam bentuk matematika, tidak mengungkapkan miskonsepsi, tidak mengoreksi PR, model analogi yang dipakai kurang tepat, model demonstrasi sempit.

Penelitian ini menganalisis penyebab miskonsepsi yang dikarenakan oleh buku ajar. Suparno (2005: 44) menyatakan buku teks sebagai buku ajar yang menyebabkan miskonsepsi karena bahasanya sulit dimengerti atau karena penjelasannya tidak benar.

Para peneliti Lona & Renner yang dikutip oleh Suparno (2005: 45) menemukan beberapa buku Fisika mempunyai kesalahan, misalnya pada

analisis benda jatuh yang mempunyai energi kinetik sebesar

1 mv ,

terdapat tanda negatif yang menunjukkan gerak benda ke bawah. Padahal cukup jelas bahwa pengertian energi kinetik negatif tidak ada dalam Fisika. Anderson dalam Wandersee juga menemukan kesalahan pada buku ajar Fisika. Pada salah satu buku Fisika yang diteliti terdapat gambar/skema molekul-molekul zat padat dan gas dengan jarak yang hampir sama (Gambar 2.1). Jarak molekul digambarkan sama, meskipun keterangannya lain. Dan hal tersebut membuat pikiran siswa salah menangkap (Suparno, 2005: 45).

Zat padat

Gas

Gambar 2.1. Contoh Susunan Molekul Zat Padat dan Zat Gas yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi

commit to user

terlalu sulit bagi tingkat siswa yang sedang belajar dapat menumbuhkan miskonsepsi karena sulit dimengerti isinya. Suparno juga menyimpulkan cukup banyak siswa mempunyai miskonsepsi karena mereka tidak tahu bagaimana cara mambaca dan belajar buku Fisika. Mereka membaca dengan cepat, sehingga mereka tidak mengerti konsep-konsep baru secara baik.

3. Buku Ajar

a. Pengertian

Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 11 Tahun 2005 tentang Buku Teks pelajaran Pasal 1 menjelaskan bahwa buku teks (buku pelajaran) merupakan buku acuan wajib yang digunakan di sekolah dan disusun berdasarkan standar nasional yang berisi materi pembelajaran sebagai upaya peningkatan keimanan dan ketakwaan, budi pekerti dan kepribadian, kemampuan penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi, kepekaan dan kemampuan estetis, potensi fisik dan kesehatan. Sedangkan menurut Westbury yang dikutip oleh Adisendjaja & Romlah (2007: 3) menyatakan bahwa buku teks sebagai sumber pengetahuan, instrumen dasar dalam mengorganisasikan kurikulum dan sebagai alat dasar dalam proses pembelajaran yang harus dikomunikasikan oleh sekolah. Sementara itu, menurut Muslich (2010: 50-51) buku ajar yang berupa buku teks merupakan buku yang memuat uraian bahan tentang mata pelajaran atau bidang studi tertentu, yang disusun secara sistematis dan telah diseleksi berdasarkan tujuan tertentu, orientasi pembelajaran, dan perkembangan siswa, untuk diasimilasikan. Indikator atau ciri penanda buku teks yang digunakan sebagai buku ajar adalah :

1) Buku sekolah yang ditujukan bagi siswa pada jenjang pendidikan tertentu.

2) Berisi bahan yang telah terseleksi

3) Selalu berkaitan dengan bidang studi atau mata pelajaran tertentu.

4) Biasanya disusun oleh para pakar di bidangnya.

commit to user

6) Biasanya dilengkapi dengan sarana pembelajaran.

7) Disusun secara sistematis mengikuti strategi pembelajaran tertentu.

8) Untuk diasimilasikan dalam pembelajaran.

9) Disusun untuk menunjang program pembelajaran. Berdasarkan definisi tentang buku ajar dari beberapa ahli tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa buku ajar adalah buku yang disusun oleh seorang atau tim pengarang berdasarkan kurikulum yang berlaku, baik yang diterbitkan oleh pemerintah dalam hal ini Kemendikbud maupun penerbit swasta yang dapat menentukan keberhasilan percapaian tujuan instruksional, kurikuler, institusional, dan bahkan tujuan pendidikan nasional.

b. Karakteristik Buku Ajar

Menurut Muslich (2010: 60) karakteristik buku teks sebagai buku ajar secara umum merupakan karya tulis ilmiah sehingga sosok buku teks sama dengan sosok karya tulis ilmiah pada umumnya. Kesamaan ini terlihat pada hal-hal berikut:

1) Segi isi Buku ajar berisi serangkaian pengetahuan atau informasi yang bisa dipertanggungjawabkan keilmiahannya.

2) Segi sajian Meteri yang terdapat dalam buku ajar diuraikan dengan mengikuti pola penalaran tertentu, sebagaimana pola penalaran dalam sajian ilmiah, yaitu pola penalaran induktif, deduktif, atau campuran (kombinasi induktif-deduktif).

3) Segi format Buku ajar mengikuti konvensi buku ilmiah, baik pola penulisan, pola pengutipan, pola pembagian, maupun pola pembahasan.

Selain ciri umum, Muslich (2010: 61-62) menyatakan buku ajar juga mempunyai ciri-ciri khusus yang berbeda dengan buku ilmiah pada umumnya. Ciri-ciri khusus itu terlihat sebagai berikut:

commit to user

2) Buku ajar memfokuskan ke tujuan tertentu.

3) Buku ajar menyajikan bidang pelajaran tertentu.

4) Buku ajar berorientasi kepada kegiatan belajar siswa.

5) Buku ajar dapat mengarahkan kegiatan mengajar guru di kelas.

6) Pola sajian buku ajar disesuaikan dengan perkembangan intelektual siswa sasaran.

7) Gaya sajian buku ajar dapat memunculkan aktivitas siswa dalam belajar.

c. Pandangan Ahli Pendidikan terhadap Buku Ajar

Kehadiran buku ajar di dunia pendidikan disikapi oleh ahli pendidikan dengan berbagai macam sikap. Muslich (2010: 30-32) menyatakan ada yang bersikap negatif, ada yang bersifat positif, dan adapula yang bersikap moderat terhadap kehadiran buku ajar, berikut penjelasannya:

1) Pandangan negatif terhadap buku ajar, antara lain:

a) Buku ajar kurang memperhatikan perbedaan individual siswa.

b) Desain buku ajar sering tidak sesuai dengan desain kurikulum pendidikan.

c) Konteks dan bahan ajar yang terdapat dalam buku ajar sering tidak

sesuai dengan kondisi dan lingkungan siswa sasaran.

d) Bahan ajar yang terdapat dalam buku teks sering bias dan basi.

2) Pandangan positif terhadap buku ajar antara lain:

a) Buku ajar merupakan the foundation of learning in classroom (pondasi belajar di kelas).

b) Buku ajar memuat bahan ajar yang sebaiknya disajikan (what to teach) dan sekuensi atau urutan cara penyajiannya.

c) Jangkauan, jumlah, dan jenis bahan ajar yang terdapat dalam buku ajar telah relatif pasti sehingga guru memungkinkan untuk mengalokasikannya berdasarkan jadwal sekolah.

d) Paparan masalah atau pokok persoalan (subject matter) dalam buku ajar relatif teliti.

commit to user

f) Buku teks cukup memuat alat bantu pengajaran, misalnya gambar peta, dan diagram.

g) Kesinambungan bahan ajar dalam buku teks telah diatur sedemikian rupa oleh penyusunnya.

h) Buku teks merupakan batu loncatan bagi siswa terbatas dari kegiatan mencatat yang merupakan pemborosan waktu, tenaga, dan pikiran.

i) Buku teks sangat membantu sekolah yang tidak memiliki perpustakaan yang lengkap. j) Buku teks yang dipublikasikan oleh pemerintah dan pihak swasta telah dipertimbangkan kualitasnya.

3) Pandangan yang Moderat terhadap Buku Ajar

a) Tidak ada satu pun buku teks yang ampuh untuk semua situasi.

b) Tidak ada buku ajar yang betul-betul bisa memenuhi harapan kurikulum.

c) Tidak ada satupun buku ajar yang cocok untuk semua jenjang pendidikan.

d. Analisis Miskonsepsi Buku Ajar

Materi buku pelajaran terdiri atas konsep-konsep dalam bidang ilmu tertentu yang disusun secara sistematis sehingga menjadi teori-teori yang membentuk kompetensi yang diinginkan. Oleh karena itu konsep- konsep tersebut harus benar, valid atau relevan dilihat dari disiplin ilmunya. Beberapa ahli mengungkapkan menganalisis miskonsepsi buku ajar sebagai berikut:

1) Menurut Sitepu (2005: 121) hal-hal yang perlu dianalisis berkaitan

dengan kebenaran konsep dalam buku ajar sebagai berikut:

a) Kesesuaiannya dengan cakupan (ontologi) disiplin ilmu yang bersangkutan

b) Kelengkapannya mencapai kompetensi yang dikehendaki

c) Kebenaran konsep dapat dipertanggungjawabkan dari ilmu yang bersangkutan

commit to user

keadaan sekarang Sitepu (2005: 121-122) juga menjelaskan susunan dan hubungan konsep berbeda pada masing-masing ilmu. Untuk memudahkan memahami suatu ilmu secara utuh perlu memahami struktur dan hubungan konsep-konsep. Stuktur dan hubungan konsep-konsep tersebut dipahami sebagai berikut:

a) Disampaikan disusun berdasarkan hubungan struktur konsep ilmu tersebut

b) Diawali dengan konsep yang menjadi dasar untuk memahami konsep berikutnya

c) Disusun secara sistematis

d) Susunan urutan tersebut memudahkan siswa memahami konsep- konsep secara keseluruhan Sitepu (2005: 122) menyatakan perlu diberikan contoh untuk memudahkan memahami konsep atau teori, apalagi yang bersifat sangat abstrak. Contoh yang kurang atau tidak tepat dapat pula menimbulkan miskonsepsi pada siswa. Dengan demikian ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menilai contoh-contoh yang dipergunakan untuk menjelaskan konsep yaitu apakah contoh-contoh yang dipergunakan tersebut:

a) Relevan dengan konsep yang hendak dijelaskan?

b) Memperjelas konsep yang hendak dijelaskan?

c) Konkrit atau nyata?

d) Mudah dimengerti oleh siswa?

e) Menarik bagi siswa?

f) Memotivasi siswa untuk mempelajari konsep berikutnya?

2) Suparno (2009: 114) menyatakan dalam menganalisis miskonsepsi buku ajar Fisika SMA, ada beberapa pertanyaan dan hal yang perlu diperhatikan. Beberapa pertanyaan itu antara lain:

a) Apakah penulisan konsep utamanya benar?

b) Apakah penulisan rumus benar?

commit to user

d) Apakah penulisan satuan, ketepatan, dan ketentuan-ketentuan lain benar?

4. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP)

a. Pengertian Kurikulum

Dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 19 Tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan Pasal 1 ayat (13) menjelaskan kurikulum sebagai pedoman penyelenggaraan kegiatan pembelajaran memuat seperangkat rencana dan pengaturan mengenai tujuan, isi, dan bahan pelajaran untuk mencapai pendidikan tertentu. Sementara itu, Muslich (2010: 92) menyatakan bahwa kurikulum pada hakekatnya adalah alat untuk mencapai tujuan pendidikan.

Berdasarkan definisi tentang kurikulum dari beberapa ahli tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa kurikulum adalah alat atau seperangkat rencana mengenai tujuan, isi, dan bahan pembelajaran serta cara yang digunakan sebagai pedoman penyelenggaraan pembelajaran untuk mencapai tujuan pendidikan tertentu.

b. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP)

Muslich (2008: 1) menyatakan KTSP merupakan kurikulum disusun dalam rangka memenuhi amanat yang tertuang dalam Undang- Undang Republik Indonesia Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional dan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor

19 tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan. KTSP merupakan penyempurnaan dari Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK) 2004 adalah kurikulum operasional yang disusun dan dilaksanakan oleh masing-masing satuan pendidikan/sekolah. Dengan kata lain, KTSP adalah kurikulum yang dikembangkan oleh dan dilaksanakan pada tiap-tiap satuan pendidikan. Dalam hal ini, sekolah diberi keleluasaan untuk mengembangkan kurikulumnya. Namun demikian, tidak berarti sekolah bebas tanpa batas untuk mengembangkan kurikulumnya.

commit to user

Dalam silabus biasanya memuat standar kompetensi, kompetensi dasar, indikator, bahan, model pembelajaran, peralatan yang digunakan, evaluasi, dan pembagian waktu (Suparno, 2009: 102). Sejalan dengan pernyataan tersebut Muslich (2008: 23) menyatakan silabus merupakan suatu produk pengembangan kurikulum yang berupa penjabaran lebih lanjut dari standar kompetensi dan kompetensi dasar yang ingin dicapai, dan pokok-pokok serta uraian materi yang perlu dipelajari siswa dalam rangka pencapaian standar kompetensi dan kompetensi dasar.

Berdasarkan definisi tentang silabus dari beberapa ahli tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa silabus adalah penjabaran standar kompetensi dan kompetensi dasar ke dalam materi pokok/pembelajaran, kegiatan pembelajaran, dan indikator pencapaian kompetensi untuk penilaian.

5. Materi Gerak Melingkar

Materi di bawah ini merupakan rangkuman dari buku Fisika Universitas diantaranya Giancoli (2001, 132-145 & 247-251), Tipler (1998, 73-78 & 261- 265), Sang (2005, 24-25) dan Serway & Jewett (2009, 136-141).

a. Pengertian Gerak Melingkar

Kinematika adalah cabang ilmu Fisika yang mempelajari gerak titik partikel secara geometris, yaitu meninjau gerak partikel tanpa meninjau penyebab geraknya. Dalam pembahasan kinemtika gerak, terdapat bahasan mengenai gerak dua dimensi atau gerak dalam bidang datar diantaranya yaitu gerak parabola dan gerak melingkar.

Gerak melingkar memiliki lintasan berbentuk lingkaran. Contoh benda yang bergerak melingkar diantaranya roda yang berputar melingkar, hard disk yang berputar pada komputer, lengan jarum pada jam dan seterusnya.

commit to user

1) Frekuensi Dalam gerak melingkar frekuensi ( f ) didefiniskan sebagai jumlah

putaran per sekon. Satuan untuk frekuensi adalah putaran per sekon (put/s) diberi nama khusus, hertz (Hz) (1 Hz = 1 put/s).

2) Periode Periode ( T ) dari sebuah benda yang berputar membentuk lingkaran adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu putaran. Satuan untuk periode adalah sekon. Periode dan frekuensi dihubungkan dengan:

(2.1)

Untuk menghindari kesalahan pemahaman siswa antara periode ( T ) dengan waktu ( t ), sebaiknya notasi periode diganti dengan p (period)

3) Posisi sudut Posisi sudut atau seberapa jauh benda berotasi. Sudut biasanya dinyatakan dalam derajat, tetapi matematika gerak melingkar jauh lebih mudah jika digunakan radian sebagai ukuran sudut.

Gambar 2.2. Benda Berotasi

Satu radian (rad) didefinisikan sebagai sudut yang ujung-ujungnya dihubungkan oleh busur yang panjangnya sama dengan radius. Secara umum, setiap sudut dinyatakan dengan:

(2.2)

Dimana r adalah radius lingkaran, dan l adalah panjang busur yang menghubungkan ujung-ujung sudut

yang dinyatakan dalam radian. Pada lingkaran penuh ada 360°, yang tentu saja harus berhubungan dengan dengan panjang busur pada keliling lingkaran,

l r 2 . Dengan

commit to user

demikian rad 2 2 2 r r l r pada lingkaran penuh, sehingga rad 2 360 2 . Satu radian dengan demikian sama dengan , 57 28 , 6 360 2 360 2

4) Kelajuan linier Kelajuan linier pada gerak melingkar sama dengan keliling lintasan melingkar dibagi periode. Karena dalam satu putaran benda menempuh satu keliling lingkaran (

r 2 ), secara matematis kelajuan linier dirumuskan:

(2.3)

Dengan mengetahui bahwa periode dan frekuensi dihubungkan dengan:

Maka kelajuan linier dapat dirumuskan:

r v r 2 (2.4)

5) Kecepatan sudut Nilai kecepatan sudut

(huruf Yunani “omega”) sama dengan tingkat perubahan sudut. Secara matematis besarnya kecepatan sudut dirumuskan:

(2.5)

Kita dapat menghubungkan kecepatan sudut dengan frekuensi f , dimana frekuensi berarti jumlah putaran (put) per sekon. Satu putaran

(katakanlah, sebuah roda) berhubungan dengan sudut 2 radian, dengan demikian

rad s 2 s put 1 put . Berarti secara umum, frekuensi f berhubungan dengan kecepatan sudut

dengan cara:

f atau

2 (2.6)

Hubungan laju linier dengan besar kecepatan sudut

commit to user

Besar kecepatan linier, v , adalah l v l . Perubahan sudut rotasi

dihubungkan dengan jarak linier yang ditempuh oleh

r l r dengan demikian:

atau

r v r (2.7)

6) Percepatan sudut Percepatan sudut didefinisikan sebagai perubahan kecepatan sudut dibagi waktu yang diperlukan untuk terjadinya perubahan ini. Satuan percepatan

sudut adalah radian per sekon per sekon (rad/s 2 ). Percepatan sudut disebut postif jika kecepatan anguler

bertambah, dan negatif bila berkurang. Secara matematis besarnya percepatan sudut dirumuskan:

(2.8)

c. Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Sebuah benda yang membentuk lingkaran dengan laju linier konstan v dikatakan mengalami gerak melingkar beraturan. Besar kecepatan linier dalam hal ini tetap konstan, arah kecepatannya terus menerus berubah. Perumusan GMB secara matematis adalah sebagai berikut:

Dengan

0 t 0 , maka:

t 0 (2.9)

Dengan: = Besar posisi sudut

(rad)

0 = Besar posisi sudut awal (rad) = Kecepatan sudut

(rad/s)

t = Waktu

(s)

d. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)

Sebuah benda dikatakan bergerak melingkar berubah beraturan jika kecepatan sudut berubah secara teratur sehingga percepatan sudutnya

commit to user

maka kecepatan sudutnya akan meningkat. Jika perubahan percepatan sudut berlawanan dengan kecepatan sudut, maka kecepatan sudutnya akan menurun.

1) Perumusan percepatan sudut pada GMBB Secara matematis persamaan besar percepatan sudut pada GMBB dapat dituliskan sebagai berikut:

0 (2.10)

Dengan:

= Besar percepatan sudut

(rad/s 2 )

0 = Besar kecepatan sudut awal

(rad/s)

t = Besar kecepatan sudut akhir

(rad/s)

t = Waktu

(s)

2) Perumusan sudut tempuh pada GMBB Perumusan besar sudut tempuh untuk GMBB dapat diketahui dengan pendekatan metode grafik. Sebuah benda bergerak melingkar berubah

beraturan dengan kecepatan sudut awal ( 0

) dan selang waktu ( t ) kecepatannya menjadi ( t

). Nilai tangen kemiringan grafik ( tan ) merupakan percepatan sudut yang dialami benda.

Gambar 2.3. Grafik Hubungan antara Kecepatan

Sudut dengan Waktu

0 dengan

commit to user

Dengan:

= Besar sudut yang ditempuh

(rad)

0 = Besar kecepatan sudut awal

(rad/s)

t = Besar kecepatan sudut akhir (rad/s) = Besar percepatan sudut

(rad/s 2 )

t = Waktu

(s)

3) Perumusan kecepatan sudut pada GMBB Perumusan besar kecepatan sudut GMBB adalah sebagai berikut:

t t 0 sehingga diperoleh:

t t t subtitusikan ke dalam:

1 t t sehingga diperoleh:

(2.10)

commit to user

(2.11)

Dengan:

= Besar sudut yang ditempuh

(rad)

0 = Besar kecepatan sudut awal

(rad/s)

t = Besar kecepatan sudut akhir (rad/s) = Besar percepatan sudut

(rad/s 2 )

t = Waktu

(s)

4) Perumusan percepatan tangensial pada GMBB Percepatan tangensial pada gerak melingkar berubah beraturan bekerja untuk menaikkan (atau menurunkan) laju.

Gambar 2.4. Komponen Vektor Percepatan Komponen tangensial dari besar percepatan ( t a ) dirumuskan sebagai

berikut:

Dengan besar

Perhatikan bahwa besar percapatan tangensial adalah:

Dimana

menyatakan besarnya perubahan kecepatan sudut, dan dinyatakan dengan . Sehingga perumusan secara matematis besar

percepatan tangensial tersebut sebagai berikut:

(2.12)

(2.13)

commit to user

a t = Besar percepatan tangensial (m/s 2 )

= Besar percepatan sudut

(rad/s 2 )

r = Jari-jari lingkaran

(m)

e. Hubungan Roda-Roda

1) Sepusat

Gambar 2.5. Hubungan Roda-Roda Sepusat Kedua roda memiliki periode ( T ) dan frekuensi ( f ) yang sama. Arah

putar roda A dan roda B sama. Kecepatan sudut roda A dan roda B sama. Besar kecepatan sudut secara matematis dirumuskan:

Dengan

, maka diperoleh:

2) Bersinggungan