PROFIL KESALAHAN SISWA SMA DALAM PENGERJAAN SOAL PADA MATERI MOMENTUM DAN IMPULS
PROFIL KESALAHAN SISWA SMA DALAM PENGERJAAN SOAL PADA MATERI MOMENTUM DAN IMPULS
Skripsi Oleh: Sufi Ani Rufaida
K2308054
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2012
commit to user
ii
commit to user
iii
PROFIL KESALAHAN SISWA SMA DALAM PENGERJAAN SOAL PADA MATERI MOMENTUM DAN IMPULS
Oleh: Sufi Ani Rufaida K2308054
Skripsi
Ditulis dan Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari 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 2012
commit to user
iv
commit to user
commit to user
vi
ABSTRAK
Sufi Ani Rufaida. PROFIL KESALAHAN SISWA SMA DALAM PENGERJAAN SOAL PADA MATERI MOMENTUM DAN IMPULS. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Juli 2012.
Penelitian bertujuan untuk mengetahui: (1) jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal-soal Momentum dan Impuls, (2) faktor-faktor yang menyebabkan siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal-soal Momentum dan Impuls.
Penelitian menggunakan metode deskriptif kualitatif yang dilakukan pada siswa kelas XI IPA 1 SMA Negeri 8 Surakarta. Sampel penelitian yang dipilih sebanyak 10 siswa dari 25 siswa kelas XI IPA 1, dengan teknik sampel bertujuan.
Teknik pengumpulan data dilakukan dengan teknik observasi, dan wawancara. Validasi data dilakukan dengan triangulasi data, yaitu membandingkan antara data hasil observasi guru dan siswa, data hasil ulangan harian siswa, dan data hasil wawancara dengan beberapa siswa. Analisis data dilakukan melalui tahap reduksi data, penyajian data, dan penarikan kesimpulan.
Berdasarkan analisis data dan pembahasan, diperoleh kesimpulan: (1) Jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls adalah kesalahan strategi (36%), kesalahan terjemahan (84%), kesalahan konsep (68%), kesalahan hitung (60%), dan kesalahan tanda (48%). Penyebab siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls adalah: (a) Penyebab kesalahan strategi: siswa kurang teliti, dan belum dapat membedakan penggunaan simbol-simbol Fisika. (b) Penyebab kesalahan terjemahan: siswa kekurangan waktu, kurang teliti, lupa, bingung dengan simbol Fisika dan bahkan tidak tahu. (c) Penyebab kesalahan konsep: siswa belum memahami dan bahkan tidak tahu konsep-konsep yang terkandung dalam materi Momentum dan Impuls, akibat kurang belajar. (d) Penyebab kesalahan hitung: siswa kurang teliti, bingung dan tergesa-gesa dalam mengerjakan soal, karena kekurangan waktu, bahkan
commit to user
vii
beberapa siswa tidak dapat melakukan operasi perhitungan dengan baik. (e) Penyebab kesalahan tanda: siswa lupa dan tidak teliti. (3) Cara mengatasi terjadinya kesalahan siswa dalam mengerjakan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls adalah: (a) Bagi guru diharapkan menggunakan media pembelajaran yang tepat pada proses belajar mengajar, untuk meningkatkan perhatian siswa pada materi, dan sebagai lahan memotivasi siswa dalam belajar Fisika. (b) Bagi guru diharapkan menekankan konsep-konsep dasar yang harus dikuasai siswa pada materi pokok Momentum dan Impuls, di antaranya mengenai Hukum II Newton, Hukum III Newton, Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Mekanik. (c) Bagi guru, diharapkan lebih teliti dalam mengkoreksi jawaban siswa ketika mengerjakan latihan soal-soal, baik pada bagian diketahui, ditanyakan, dan proses pengerjaannya. (d) Bagi guru diharapkan lebih menekankan pentingnya mengerjakan banyak latihan soal dan memperhatikan penggunaan satuan dengan benar kepada siswa. (e) Bagi guru diharapkan memberikan latihan soal secara berulang, dengan tipe soal yang hampir sama, sehingga siswa benar-benar menguasai konsep yang terkandung dalam soal. (f) Bagi guru Fisika diharapkan bekerjasama dengan guru Matematika, untuk menekankan dasar matematis, misalnya mengenai perkalian, pembagian dan melakukan pindah ruas. (g) Bagi siswa diharapkan meningkatkan konsentrasi belajar dan aktif dalam kegiatan pembelajaran. (h) Bagi siswa diharapkan memahami konsep-konsep yang ada dan konsisten dalam penggunaan simbol-simbol Fisika. (i) Bagi siswa diharapkan lebih giat mengerjakan soal-soal, dan tidak segan untuk bertanya kepada guru jika tidak bisa.
Kata kunci: analisis, kesalahan, soal, Momentum dan Impuls, SMA
commit to user
viii
ABSTRACT
Sufi Ani Rufaida. PROFILE OF HIGH SCHOOL STUDENTS’ ERROR IN SOLVING PROBLEMS ON MOMENTUM AND IMPLULSE. Thesis, Teacher Training and Eucation Faculty, Sebelas Maret University Surakarta. July 2012
This research aimed to know: (1) types of error made by students in solving problems on Momentum and Impulse, (2) factors causing the errors made by the students in solving problems on Momentum and Impulse.
The study used descriptive-qualitative method performed on XI IPA 1 students of SMA Negeri 8 Surakarta. The selected sample were 10 out of 25 students of XI IPA 1 by an aimed sampling technique.
Data were collected through observation and interview. Data validation was done by triangulation data, comparing the observation data from teachers and students, data of students’ tests result, and data from interviews with several students. Data analysis was performed through the data reduction, data presentation, and conclusions.
Based on the data analysis and discussions, concluded that: (1) Types of
error made by students in solving the problems on the subject of Momentum and Impulse are strategy error (36%), translation error (84%), misconception (68%),
calculation error (60%), and sign error (48%). (2) The causes of the error done by
the students in solving problems on the subject of Momentum and Impulse are: (a) the strategy error: students were less scrupulous and had not been able to distinguish the use of Physics symbols, (b) the translation error: students had lack of time, were less scrupulous, forgetfulness, confused with Physics symbols, and did not even know, (c) the misconception: students did not understand and did not even know the concepts of Momentum and Impulse due to lack of learning, (d) the calculation error: students were less scrupulous, confused, and in a hurry in the work on the problems, because of lack of time, even some students could not perform arithmetic operations well, (e) the sign error: students forgot and were not
conscientious. (3) How to overcome the errors made by the students in solving
commit to user
ix
problems on the subject of Momentum and Impulse are: (a) teachers are expected
to use appropriate instructional media in teaching and learning process to enhance the students' attention on the subject, and to motivate students to learn Physics, (b) teachers are expected to emphasize basic concepts that must be mastered by the students on the subject of Momentum and Impulse, namely the Newton’s Second Law, Newton's Third Law, the Law of Conservation of Momentum and the Law of Conservation of Mechanical Energy, (c) teachers are expected to be more careful in correcting students' solutions to the problems, either in the part of given, asked, and the process of answering problems , (d) teachers are expected to further emphasize the importance of doing a lot of exercises in solving problems and pay attention to the students in the use of unit correctly, (e) teachers are expected to provide exercises repeatedly, with a similar types of problem, so that students can master the concepts on the subject, (f) Physics teachers are expected to cooperate with Mathematics teachers to emphasize the mathematical basis, such as the multiplication, division, and segment displacement, (g) students are expected to increase the concentration and be active in the learning activities, (h) students should understand the concepts and are consistent in the use of Physics symbols, (i) student should work harder on solving problems, and do not hesitate to ask the teacher if needed.
Keywords: analysis, error, problem, Momentum and Impluse, senior high school
commit to user
MOTTO
“Menuntut ilmu wajib atas tiap muslim”. (HR. Ibnu Majah)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”. (Q. S. Al Insyirah: 5)
“Barangsiapa merintis jalan mencari ilmu maka Allah akan memudahkan baginya jalan ke surga”. (HR. Muslim)
“Niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan”. (Q. S. Al Mujaadillah: 11)
commit to user
xi
PERSEMBAHAN
Skripsi ini dipersembahkan kepada:
1. Kedua orang tuaku: Ibu Siti Muhlisoh, S. Ag., & Bapak Drs. H. Wazim Indar Wasid, yang selalu memberikan kasih sayang, semangat, dukungan materiil dan nonmateriil, serta lantunan doa tiada henti.
2. Saudaraku tersayang: Mas Muhammad Za’airul Haq, S. Ag., De’ Muhammad Marwan Masruri, dan Mb’ Sekar Dina Fatimah, S. S.
3. Mas Ade Yuniar Irawan, S.T, terima kasih untuk
semangat dan do’anya.
commit to user
xii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi rabbil’alamiin, puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT, karena atas segala nikmatNya yang tidak terhingga, penulis dapat menyelesaikan Skripsi, dengan judul “PROFIL KESALAHAN SISWA SMA
DALAM PENGERJAAN SOAL PADA MATERI MOMENTUM DAN
IMPULS”. Shalawat dan salam tidak lupa penulis haturkan kepada suri tauladan dan pemberi syafaat kelak, Nabi Muhammad SAW.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan, Program Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pendidikan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Atas bantuan, saran, dan semangat, penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada:
1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ketua Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pendidikan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ketua Program Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pendidikan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Dra. Rini Budiharti, M. Pd., Selaku Pembimbing I, yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan Skripsi.
5. Ahmad Fauzi, S. Pd., M. Pd., Selaku Pembimbing II, yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan Skripsi.
6. Kepala SMA Negeri 8 Surakarta, yang telah memberikan kesempatan dan tempat guna pengambilan data dalam penelitian.
7. Drs. Ir. Fl. Wiku Dewanto, M.M., Selaku guru mata pelajaran Fisika SMA Negeri 8 Surakarta, yang telah memberi bimbingan dan bantuan dalam penelitian.
commit to user
xiii
8. Siswa-siswi kelas XI IPA 1 SMA Negeri 8 Surakarta, yang telah berpartisipasi dalam pelaksanaan penelitian.
9. Keluarga Majlis Ta’lim Raudhatut Thalibin: Pak Nur, Bu Umi, Mufidah, Aulia, Yuma, Yasin, Aufa, Mb’ Mega, Mas Kusnadi, Ifah, Habibi, dan Mas Awang.
10. Sahabat-sahabatku Fisika: Mb’ Arum, Desti, Emi, Atna, Isnaini, Winda, Mas Rahmat, Tami, Chirana, Yulian, Disa, Ratih A. A., Rio, Fia, Mas Jeihan, Mufid, Sony, Toni, Huda, Tri, Rani, Utik, Susana, Wahyu, Maya, Ninda, Shinta, dan Fitria Ayu.
11. Teman-teman Fisika 2008 (B), Sindikat, Grafitasi, dan LPM Motivasi.
12. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan Skripsi yang tidak mungkin disebutkan satu per satu.
Tidak lupa penulis sampaikan maaf, jika ada kesalahan dan kekurangan dalam penyusunan Skripsi. Kritik dan saran penulis harapkan sebagai perbaikan di masa mendatang. Akhirnya, semoga Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca sekalian.
Surakarta, Juli 2012
Penulis
commit to user
xv
D. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data .............................. 32
E. Validitas Data ........................................................................ 34
F. Teknik Analisis Data .............................................................. 34 BAB IV HASIL PENELITIAN
A. Deskripsi Data ........................................................................ 36
B. Analisis Data .......................................................................... 40
C. Pembahasan ........................................................................... 81 BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN
A. Kesimpulan ............................................................................ 85
B. Implikasi ................................................................................ 87
C. Saran ...................................................................................... 87
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 89 LAMPIRAN ................................................................................................. 92
commit to user
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Grafik Hubungan Gaya dengan Waktu ....................................... 18 Gambar 2.2 Benda A dan B Sebelum Tumbukan .......................................... 19 Gambar 2.3 Benda A dan B Saat Tumbukan ................................................. 19 Gambar 2.4 Benda A dan B Sesudah Tumbukan ........................................... 19 Gambar 2.5 Analisis Tumbukan Lenting Sebagian ........................................ 22 Gambar 2.5 Ayunan Balistik ......................................................................... 24 Gambar 2.6 Bagan Kerangka Pemikiran ........................................................ 29
commit to user
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Jadwal Penelitian ....................................................................... 92
Lampiran 2 Tabel Jenis dan Indikator Kesalahan Siswa ................................ 93
Lampiran 3 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ................................. 94 Lampiran 4 Kisi-kisi Soal Ulangan ............................................................... 105 Lampiran 5 Pedoman Observasi .................................................................... 106 Lampiran 6 Pedoman Wawancara ................................................................. 108 Lampiran 7 Dokumentasi Observasi .............................................................. 109 Lampiran 8 Hasil Observasi .......................................................................... 111 Lampiran 9 Soal dan Kunci Jawaban PR dan Ulangan Harian ....................... 115 Lampiran 10 Deskripsi Kesalahan Siswa ....................................................... 122 Lampiran 11 Daftar Kesalahan Siswa............................................................ 144 Lampiran 12 Prosentase Kesalahan Siswa ..................................................... 153 Lampiran 13 Deskripsi Kesalahan 10 Subjek Terpilih ................................... 155 Lampiran 14 Transkrip Wawancara dengan Siswa ........................................ 164 Lampiran 15 Lembar Jawab Siswa ................................................................ 196
commit to user
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Fisika adalah salah satu disiplin ilmu yang erat kaitannya dengan dunia teknologi dan pembangunan. Maharta (2010: 2) menyatakan bahwa: “Fisika juga menjadi ilmu fundamental dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi ”. Majunya suatu negara juga tidak lepas dari pandainya ilmuan-ilmuan dalam meracik teori Fisika menjadi alat-alat berteknologi canggih yang bermanfaat bagi masyarakat. Jika ingin berperan aktif dalam pengembangan teknologi, maka tidak ada pilihan kecuali memperkuat ilmu dasar, salah satu di antaranya Fisika. Bangku sekolah secara langsung menjadi pijakan awal bagi calon-calon ilmuan untuk menjadi pembangun bangsa selanjutnya. Selain turut menyumbang terciptanya teknologi baru, menurut Sutrisno (2009: 15- 16): “Melalui pembelajaran Fisika juga mampu menumbuhkan nilai-nilai positif, di antaranya melatih berpikir logis dan analitis; melatih ketelitian dan berpikir kritis; melatih sikap hati-hati, teratur dan jujur; dan sebagainya ”. Pengelolaan sumber daya alam dan lingkungan serta pengurangan dampak bencana alam juga tidak akan berjalan secara optimal tanpa pemahaman yang baik tentang Fisika.
Sejak lama siswa-siswi Indonesia telah belajar Fisika. Bahkan sejak usia sangat dini, Fisika telah pula diajarkan, melalui pelajaran IPA. Tentu saja hal tersebut berlangsung paling tidak dalam koridor kurikulum pendidikan di Indonesia. Sutrisno (2009: 14) menyatakan: “Meskipun kurikulum di Indonesia mengalami perubahan- perubahan, tetapi esensi pelajaran Fisika tetap bertahan ”. Pelajaran Fisika diperlukan bukan saja bagi siswa Indonesia, melainkan juga bagi begitu banyak siswa di seluruh dunia, baik di negara maju maupun di negara berkembang.
Pada tingkat SMA/ MA, Fisika dipandang penting untuk diajarkan sebagai mata pelajaran tersendiri dengan beberapa pertimbangan. Pertama, selain memberikan bekal ilmu kepada peserta didik, mata pelajaran Fisika
commit to user commit to user
Namun kenyataannya, sering dijumpai siswa SMA mengeluh kesulitan belajar Fisika sehingga sering terjadi kesalahan-kesalahan dalam mengerjakan soal- soal. Dalam makalah seminar yang disampaikan Hamidah (2006, 3), diungkapkan bahwa:
kebanyakan dari siswa/ mahasiswa menganggap bahwa Fisika adalah suatu ilmu yang sulit dimengerti dan memerlukan banyak energi dan waktu untuk memahaminya. Mereka merasa lebih baik menghindari Fisika daripada menemui kesulitan jika belajar Fisika. Kalau mereka terpaksa belajar Fisika, sesungguhnya kebanyakan dari mereka hanya sekedar mengikuti untuk memenuhi kewajiban pelajaran di sekolah, bukan berusaha untuk memahaminya.
Penyebab kesulitan belajar Fisika antara lain adanya perbedaan dalam penyajian pelajaran Fisika dalam waktu yang sama, seperti praktikum, rumus dan perhitungan, grafik dan konsep, seperti dinyatakan oleh Funda Ornek (2008: 30), sebagai berikut:
para siswa memandang bahwa mata pelajaran mempengaruhi pemahaman dan pembelajaran mereka terhadap mata pelajaran tersebut. Banyak siswa berpikir dan mengatakan, “Fisika sulit.” Selanjutnya, diselidiki tentang pandangan siswa
sekolah menengah dan guru Fisika mengenai Fisika. Ditemukan bahwa para siswa menemui kesulitan Fisika karena penyajian Fisika berbeda-beda, seperti eksperimen, perumusan dan kalkulasi, grafik, dan penjelasan konseptual pada waktu yang sama. Lebih dari itu, siswa harus membuat perubahan bentuk di antaranya. Contohnya, siswa harus dapat mengubah dari bentuk penyajian grafik ke penyajian matematis, eksperimen, rumusan dan kalkulasi, grafik, dan penjelasan konseptual pada waktu yang sama.
commit to user commit to user
Materi pokok Momentum dan Impuls adalah salah satu materi Fisika yang diajarkan di SMA. Dalam mempelajari materi ini, siswa juga kerap melakukan kesalahan dalam mengerjakan soal-soal yang berkaitan dengan materi. Pemahaman menyeluruh mengenai konsep-konsep yang ada, harus dikuasai siswa untuk dapat menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls dengan tepat. Konsep dalam Fisika sebagian besar telah mempunyai arti yang jelas karena merupakan kesepakatan para Fisikawan, tetapi tafsiran konsep Fisika tersebut bisa berbeda-beda antara siswa satu dengan siswa yang lainnya.
Dalam pengerjaan soal, siswa satu dengan siswa lain dimungkinkan akan melakukan kesalahan yang tidak sama. Namun, hal itu dapat ditelaah secara keseluruhan sehingga kesalahan yang umumnya terjadi pada siswa dapat diatasi dan tidak terulang pada pembelajaran selanjutnya. Dari kesalahan-kesalahan pengerjaan soal, maka dapat disimpulkan sejauh mana penguasaan siswa terhadap materi yang dipelajari. Kesalahan yang ada selanjutnya dikaji dan diteliti sehingga akan teridentifikasi sumber kesalahan siswa, untuk dicarikan strategi pemecahannya. Jika tidak ditelaah kesalahan yang dilakukan sebelumnya, maka akan sulit untuk memperbaiki sehingga analisis terhadap kesalahan siswa dalam mengerjakan soal menjadi sangat penting. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk mengungkap profil jenis-jenis kesalahan dan penyebab kesalahan yang dilakukan siswa SMA kelas XI dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls.
commit to user commit to user
Dari hasil analisis yang diperoleh, diharapkan dapat diungkap profil kesalahan- kesalahan siswa dalam pengerjaan soal-soal Fisika, sehingga meningkatkan hasil belajar Fisika, terutama pada materi pokok Momentum dan Impuls.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang, dapat diidentifikasi masalah sebagai berikut:
1. Siswa menganggap bahwa Fisika adalah suatu ilmu yang sulit dimengerti dan memerlukan banyak energi dan waktu untuk memahaminya.
2. Sering dijumpai siswa SMA mengeluh kesulitan belajar Fisika sehingga sering terjadi kesalahan-kesalahan dalam mengerjakan soal-soal.
3. Siswa sering melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal-soal Fisika.
C. Pembatasan Masalah
Agar penelitian lebih terarah dan dapat mencapai sasaran, peneliti membatasi permasalahan penelitian ini pada:
1. Profil kesalahan dilakukan pada materi pokok Momentum dan Impuls.
2. Penelitian difokuskan pada kesalahan yang dilakukan oleh siswa dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls, yaitu kesalahan strategi, kesalahan terjemahan, kesalahan konsep, kesalahan hitung dan kesalahan tanda.
3. Subjek penelitian dibatasi pada siswa kelas XI IPA 1 di SMA Negeri 8 Surakarta pada Semester Gasal Tahun Pelajaran 2011/ 2012.
commit to user
Berdasarkan identifikasi masalah dan pembatasan masalah, maka perumusan masalah dalam penelitian sebagai berikut:
1. Apa jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls?
2. Apakah faktor-faktor yang menyebabkan siswa melakukan kesalahan dalam
menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls?
3. Bagaimana cara mengatasi terjadinya kesalahan siswa dalam mengerjakan soal- soal pada materi pokok Momentum dan Impuls?
E. Tujuan Penelitian
Tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls.
2. Untuk mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan siswa melakukan kesalahan
dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls.
3. Untuk mengetahui cara mengatasi terjadinya kesalahan siswa dalam mengerjakan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls.
F. Manfaat Penelitian
Berdasarkan pada tujuan penelitian yang akan dicapai, maka hasil penelitian diharapkan bermanfaat dalam pendidikan baik secara langsung maupun tidak langsung. Adapun manfaat penelitian ini adalah:
1. Memberikan informasi kepada guru khususnya, mengenai kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal-soal pada materi pokok Momentum dan Impuls.
commit to user commit to user
3. Menjadi bahan pertimbangan atau referensi pada penelitian sejenis.
commit to user
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Hakikat Belajar
a. Pengertian Belajar
Banyak ahli mengungkapkan tentang pengertian belajar. Slameto (2003:
2) menyatakan: “Belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan seseorang untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan, sebagai hasil pengalamannya sendiri dalam interaksi dengan lingkungannya ”.
Menurut Winkel (1996: 53): “Belajar adalah suatu aktivitas mental/ psikis, yang berlangsung dalam interaksi aktif dengan lingkungan, yang menghasilkan
keterampilan dan nilai-sikap. Perubahan itu bersifat secara relatif konstan dan berbekas ”. Sedangkan Wittig dalam Muhhibin Syah (2006: 90) mengungkapkan bahwa: “Belajar adalah perubahan yang relatif menetap yang terjadi dalam segala macam/ keseluruhan tingkah laku suatu organisme sebagai hasil pengalaman ”.
Belajar meliputi tidak hanya mata pelajaran, tetapi juga penguasaan, kebiasaan, persepsi, kesenangan, minat, penyesuaian sosial, bermacam- macam keterampilan, dan cita-cita. Belajar mengandung pengertian terjadinya perubahan dari persepsi dan perilaku, misalnya pemuasan kebutuhan masyarakat dan pribadi secara lebih lengkap. (Oemar Hamalik, 1992: 45)
Bertolak dari definisi para ahli tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa belajar adalah proses perubahan tingkah laku ke arah yang lebih baik yang disebabkan oleh pengalaman individu dalam interaksinya dengan lingkungan.
b. Tujuan Belajar
Pencapaian tujuan belajar maka berarti akan menghasilkan hasil belajar yang meliputi ranah kognitif, afektif, dan psikomotorik. Ketiga hasil belajar ini merupakan tiga hal yang secara perencanaan terpisah tetapi setelah proses internalisasi, terbentuklah suatu kepribadian utuh dalam diri siswa.
commit to user
Ranah kognitif, menurut Taksonomi Bloom dalam Ella Yulaelawati (2004: 59-61) terdiri dari enam jenis perilaku sebagai berikut:
a) Pengetahuan didefinisikan sebagai ingatan terhadap hal-hal yang telah dipelajari sebelumnya. Contoh: meniru, menyebutkan, menghafal, mengulang, dan sebagainya.
b) Pemahaman didefinisikan sebagai kemampuan untuk memahami materi/ bahan. Contoh: menjelaskan, mengemukakan, menerangkan, menguraikan dan sebagainya.
c) Penerapan merupakan kemampuan untuk menggunakan materi yang telah dipelajari dan dipahami ke dalam situasi konkret, nyata, atau baru. Contoh: menerapkan, menggunakan, memilih, menentukan, menulis, menafsirkan dan sebagainya.
d) Analisis merupakan kemampuan untuk menggunakan materi ke dalam bagian-bagian atau komponen-komponen yang lebih terstruktur dan mudah dimengerti. Contoh: membedakan, membandingkan, menganalisis, mengkritik, dan sebagainya.
e) Sintesis merupakan kemampuan untuk mengumpulkan bagian-bagian menjadi suatu bentuk yang utuh dan menyeluruh. Contoh: menyiapakan, menyusun, mengoleksi, mengkonstruksi, menciptakan, merancang, dan sebagainya.
f) Penilaian merupakan kemampuan untuk memperkirakan dan menguji nilai suatu materi (pernyataan, novel, puisi, laporan penelitian) untuk tujuan tertentu. Contoh: menghargai, menyanggah, menilai, menguji, mendukung dan sebagainya.
2) Ranah Afektif
Ranah afektif menurut Taksonomi Krathwohl dalam Ella Yulaelawat (2004: 61-63), terdiri dari lima perilaku-perilaku sebagai berikut:
a) Penerimaan merupakan kesadaran atau kepekaan yang disertai keinginan untuk bertoleransi terhadap suatu gagasan, benda, atau gejala. Contoh: menunjukkan penerimaan dengan mengiyakan, mendengarkan, dan menanggapi sesuatu.
b) Penanggapan merupakan kemampuan memberikan tanggapan atau respon terhadap suatu gagasan, benda, atau gejala tertentu. Contoh: mematuhi, menuruti, tunduk, mengikuti, mengomentari, menyambut, dan sebagainya.
c) Perhitungan atau penilaian merupakan kemampuan memberi penilaian atau perhitungan terhadap gagasan, bahan, benda, atau gejala. Contoh: menyerahkan, melepaskan sesuatu, menyumbang, mendukung, mendebat, dan sebagainya.
d) Pengaturan atau pengelolaan merupakan kemampuan mengatur atau mengelola yang berhubungan dengan tindakan penilaian dan
commit to user commit to user
e) Bermuatan nilai meupakan tindakan puncak dalam perwujudan perilaku seseorang yang secara konsisten sejalan dengan nilai atau seperangkat nilai-nilai yang dihayatinya secara mendalam. Contoh: memperbaiki, membutuhkan, mencegah, berani menolak, mengelola, dan mencari penyelesaian dari suatu masalah.
3) Ranah Psikomotorik
Menurut Anita Harrow dalam Ella Yulaelawati (2004: 63-64), ranah psikomotorik terdiri dari lima perilaku sebagai berikut:
a) Gerakan refleks merupakan tindakan yang ditunjukkan tanpa belajar dalam menanggapi stimulus. Contoh: merentngkan, memperluas, melenturkan, dan sebagainya.
b) Gerakan dasar merupakan pola gerakan yang diwarisi yang terbentuk berdasarkan campuran gerakan refleks dan gerakan yang lebih kompleks. Contoh: berlari, berjalan, mendorong, menggenggam, menggunakan, dan sebagainya.
c) Gerapan tanggap merupakan penafsiran terhadap segala rangsang yang membuat seseorang mampu menyesuaikan diri terhadap lingkungan. Contoh: waspada, kecermatan melihat, mendengar dan bergerak, atau ketajaman dalam melihat perbedaan, dan sebagainya.
d) Kegiatan fisik merupakan kegiatan yang memerlukan kekuatan otot, kekuatan mental, ketahanan, kecerdasan, kegesitan, dan kekuatan suara. Contoh: pengerahan otot, gerakan sendi yang cepat, dan sebagainya.
e) Komunikasi tidak berwacana merupakan komunikasi melalui gerakan tubuh. Gerakan tubuh ini merentang dari ekspresi mimik muka sampai dengan gerakan koreografi yang rumit.
c. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Belajar
Menurut Slameto (2003: 54), faktor-faktor yang mempengaruhi belajar dibagi menjadi dua, yaitu:
1) Faktor Intern
a) Faktor jasmaniah di antaranya kesehatan dan cacat tubuh.
b) Faktor psikologis di antaranya intelegensi, perhatian, minat, bakat,
motif, kematangan, dan kesiapan.
c) Faktor kelelahan di antaranya kelelahan jasmani dan rohani.
2) Faktor Ekstern
a) Faktor keluarga di antaranya cara orang tua mendidik, relasi antaranggota keluarga, suasana rumah, keadaan ekonomi keluarga, pengertian orang tua, dan latar belakang kebudayaan.
commit to user commit to user
c) Faktor masyarakat di antaranya kegiatan siswa dalam masyarakat, mass media , teman bergaul, dan bentuk kehidupan masyarakat.
2. Pembelajaran Fisika
a. Hakikat Fisika
Fisika sebagai ilmu pengetahuan alam mempelajari bagaimana sifat-sifat alam itu. Berbagai keteraturan yang terjadi pada berbagai zat di sekitar, biasanya dipahami sebagai hal yang wajar karena setiap orang mengamati dan mengalaminya setiap hari. Misalnya, sebelum terjadi hujan lebat, biasanya muncul awan tebal sehingga cuaca menjadi mendung dan gelap. Jika dipelajari, akan banyak dijumpai keteraturan di sekitar.
Fisika berasal dari kata Yunani yang berarti alam, karena Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda di alam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam. Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda di alam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda di alam tersebut. Gejala-gejala ini pada mulanya adalah apa yang dialami oleh indera manusia, misalnya penglihatan menemukan optika/ cahaya dan pendengaran menemukan pelajaran tentang bunyi. Fisika adalah ilmu pengetahuan yang tujuannya mempelajari bagian-bagian dari alam dan interaksi antara bagian tersebut.(www.elearning.gunadarma.ac.id)
Pengertian Fisika juga diungkapkan oleh Funda Ornek dalam Redish (1994: 30), yang menyatakan bahwa : “Fisika merupakan disiplin ilmu yang mengharuskan siswa untuk memahami dan menterjemahkan tabel, angka, penyamaan, diagram, peta. Fisika memerlukan kemampuan untuk menggunakan aljabar, ilmu ukur, dan mengubah dari yang khusus ke umum dan sebaliknya ”. Hal ini membuat belajar Fisika sulit untuk para siswa. Sedangkan menurut Mundilarto yang dikutip oleh Ani Rusilowati (2006: 100), menyatakan bahwa: “Mata pelajaran Fisika menuntut intelektualitas yang relatif tinggi”.
Keterampilan berpikir sangat diperlukan ketika mempelajari Fisika, di samping keterampilan berhitung, memanipulasi dan observasi, serta keterampilan merespon suatu masalah secara kritis. Sifat mata pelajaran Fisika salah satunya adalah bersyarat, artinya setiap konsep baru ada kalanya menuntut prasyarat pemahaman atas konsep sebelumnya. Oleh
commit to user commit to user
Kemampuan menerapkan formula dengan tepat dan menyelesaikan perhitungan sangat perlu diajarkan pada proses pembelajaran Fisika. Penyelesaian soal Fisika yang baik adalah jika tidak ada kesalahan baik dalam angka maupun satuan. Untuk mencapai tahap seperti ini, maka siswa perlu berlatih melakukan perhitungan dengan ketelitian tinggi. Menurut Sutrisno (2009: 15-16), mempelajari Fisika dapat menumbuhkan nilai-nilai positif, di antaranya:
1) Belajar fisika: usaha memahami alam.
2) Berlatih berpikir logis.
3) Menyelesaikan persoalan fisis: berlatih berpikir logis dan analitis.
4) Menyelesaikan soal fisika dengan perhitungan: melatih ketelitian dan berpikir kritis.
5) Melakukan eksperimen: melatih sikap hati-hati, teratur dan jujur.
b. Tujuan Pelajaran Fisika
Menurut Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 22 Tahun 2006, mata pelajaran Fisika bertujuan agar peserta didik memiliki kemampuan sebagai berikut:
1) Membentuk sikap positif terhadap fisika dengan menyadari keteraturan dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa.
2) Memupuk sikap ilmiah yaitu jujur, obyektif, terbuka, ulet, kritis dan dapat bekerjasama dengan orang lain.
3) Mengembangkan pengalaman untuk dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah, dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.
4) Mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaian masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif
5) Menguasai konsep dan prinsip fisika serta mempunyai keterampilan mengembangkan pengetahuan, dan sikap percaya diri sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi. (Permendiknas Nomor 22 Tahun 2006)
commit to user
Dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP), pembelajaran Fisika di SMA mengacu pada Permendiknas Nomor 41 tahun 2007, dimana pelaksanaan pembelajaran meliputi kegiatan pendahuluan, kegiatan inti dan kegiatan penutup.
Dalam kegiatan pendahuluan, guru menyiapkan peserta didik secara psikis dan fisik untuk mengikuti proses pembelajaran, mengajukan pertanyaan yang mengaitkan pengetahuan sebelumnya dengan materi yang akan dipelajari, menjelaskan tujuan pembelajaran atau kompetensi dasar yang akan dicapai, menyampaikan cakupan materi dan penjelasan uraian kegiatan sesuai silabus. Kegiatan inti menggunakan metode yang disesuaikan dengan karakteristik peserta didik dan mata pelajaran, yang dapat meliputi proses eksplorasi, elaborasi, dan konfirmasi.
Dalam kegiatan eksplorasi, guru melibatkan peserta didik mencari informasi yang luas dan dalam tentang topik/ tema materi yang akan dipelajari dengan menerapkan prinsip alam dan belajar dari aneka sumber, menggunakan beragam pendekatan pembelajaran, media pembelajaran, dan sumber belajar lain, memfasilitasi terjadinya interaksi antarpeserta didik serta antara peserta didik dengan guru, lingkungan, dan sumber belajar lainnya, melibatkan peserta didik secara aktif dalam setiap kegiatan pembelajaran, dan memfasilitasi peserta didik melakukan percobaan di laboratorium, studio, atau lapangan.
Dalam kegiatan elaborasi, guru membiasakan peserta didik membaca dan menulis yang beragam melalui tugas-tugas tertentu yang bermakna, memfasilitasi peserta didik melalui pemberian tugas, diskusi, dan lain-lain untuk memunculkan gagasan baru baik secara lisan maupun tertulis, memberi kesempatan untuk berpikir, menganalisis, menyelesaikan masalah, dan bertindak tanpa rasa takut, memfasilitasi peserta didik dalam pembelajaran kooperatif dan kolaboratif, memfasilitasi peserta didik berkompetisi secara sehat untuk meningkatkan prestasi belajar, memfasilitasi peserta didik membuat laporan eksplorasi yang dilakukan baik lisan maupun tertulis, secara individual maupun kelompok, memfasilitasi peserta didik untuk menyajikan hasil kerja
commit to user commit to user
Dalam kegiatan konfirmasi, guru memberikan umpan balik positif dan penguatan dalam bentuk lisan, tulisan, isyarat, maupun hadiah terhadap keberhasilan peserta didik, memberikan konfirmasi terhadap hasil eksplorasi dan elaborasi peserta didik melalui berbagai sumber, memfasilitasi peserta didik melakukan refleksi untuk memperoleh pengalaman belajar yang telah dilakukan, memfasilitasi peserta didik untuk memperoleh pengalaman yang bermakna dalam mencapai kompetensi dasar: berfungsi sebagai narasumber dan fasilitator dalam menjawab pertanyaan peserta didik yang menghadapi kesulitan, dengan menggunakan bahasa yang baku dan benar; membantu menyelesaikan masalah; memberi acuan agar peserta didik dapat melakukan pengecekan hasil eksplorasi; memberi informasi untuk bereksplorasi lebih jauh; memberikan motivasi kepada peserta didik yang kurang atau belum berpartisipasi aktif.
Dalam kegiatan penutup, guru bersama-sama dengan peserta didik membuat rangkuman pelajaran; melakukan penilaian dan refleksi terhadap kegiatan yang sudah dilaksanakan secara konsisten dan terprogram; memberikan umpan balik terhadap proses dan hasil pembelajaran; merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk pembelajaran remedi, program pengayaan, layanan konseling dan memberikan tugas balik tugas individual maupun kelompok sesuai dengan hasil belajar peserta didik; menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya.
d. Pemecahan Soal Fisika
Pada dasarnya, pemecahan soal Fisika merupakan penerapan konsep- konsep Fisika yang diperoleh melalui proses belajar. Soal Fisika umumnya merupakan tugas yang meminta siswa melakukan serentetan tindakan yang membawanya dari kondisi awal menuju ke kondisi akhir yang diinginkan,
commit to user
Karakteristik soal Fisika yang dapat mempengaruhi tingkat kesulitannya adalah konteks, petunjuk, informasi yang diberikan, kejelasan dari pertanyaan, jumlah cara pemecahan yang dapat digunakan, dan beban ingatan. Dalam memecahkan soal Fisika seringkali diperlukan perhitungan-perhitungan matematis sebagai konsekuensi penggunaan rumus-rumus Fisika. Hal ini bagi sebagian besar siswa akan menimbulkan kesulitan tersendiri.
Langkah-langkah pokok dalam pemecahan soal Fisika menurut Mundilarto (2002: 10), sebagai berikut:
1) Analisis Soal
Tujuan analisis soal adalah untuk memahami soal secara keseluruhan melalui identifikasi dan interpretasi informasi-informasi penting yang diberikan serta jika diperlukan mengubahnya menjadi bentuk yang mempermudah langkah- langkah penyelesaian. Untuk tujuan ini, siswa pertama kali harus membuat spesifikasi soal secara jelas dengan jalan mengidentifikasi ciri-ciri penting soal dan mendeskripsikan situasi soal dengan bantuan gambar, diagram, atau simbol- simbol matematik serta membuat ringkasan tujuan-tujuan soal.
2) Penyusunan Konstruksi Penyelesaian
Strategi cukup efektif untuk menyusun konstruksi penyelesaian suatu soal adalah membagi atau mengurai menjadi bagian-bagian soal yang lebih kecil dan lebih sederhana yang disebut sub-sub soal. Proses penyelesaian seperti ini dimungkinkan adanya penggunaan langkah-langkah yang berulang-ulang, yaitu pemilihan salah satu dari beberapa alternatif penyelesaian yang memudahkan proses, dan pelaksanaan penyelesaian berdasarkan alternatif yang dipilih. Kedua langkah tersebut dapat diulang-ulang sampai diperoleh jawaban soal yang benar.
3) Pemeriksaan Solusi
Langkah ini sangat penting untuk memastikan apakah solusi yang diperoleh benar dan memuaskan. Apabila ternyata ditemukan kekurangan ataupun kesalahan dapat segera diperbaiki.
Analisis soal sangat mempengaruhi kelancaran penyelesaian suatu soal. Dengan demikian, analisis soal merupakan langkah yang sangat penting, tetapi sebagian besar siswa mengalami kesulitan dalam memahami suatu soal dalam rangka mensarikan informasi-informasi yang ada dan menggambarkan situasi soal. Ketika memulai langkah penyelesaian, seringkali kekurangan informasi yang diperlukan. Apabila hal ini terjadi, siswa dapat menggunakan subsoal tertentu untuk menemukan hubungan yang dapat memberikan informasi tersebut, atau jika mempunyai hubungan yang berguna, tetapi mengandung besaran yang tidak
commit to user commit to user
Kesulitan-kesulitan yang banyak dihadapi siswa dalam pemecahan soal tidak hanya bergantung pada tingkat kesulitan soal itu sendiri dan pengetahuan Fisika yang dikuasainya, tetapi juga pada kemampuannya dalam pengambilan keputusan untuk memilih serangkaian tindakan yang dapat mengarah kepada tercapainya solusi.
e. Masalah Pelajaran Fisika
Gambaran secara umum masalah pelajaran Fisika di sekolah, salah satunya diungkapkan oleh Williams yang dikutip oleh Soong (2009: 361): “Dalam suatu survey tentang mengapa siswa sekunder di Inggris tidak tertarik belajar Fisika. Dari hasil survey, ditemukan bahwa alasan utamanya, yaitu siswa merasa Fisika adalah mata pelajaran yang sulit ”. Herbert Druxes (1986: 27-30) juga mengungkapkan beberapa masalah pelajaran Fisika di sekolah, sebagai berikut:
1) Fisika Tidak Disukai
Masih banyak dipertanyakan kegunaan hasil Fisika bagi manusia, anggapan Fisika sebagai ilmu pengalaman terurai secara murni sehingga hasil dan pernyataannya juga dianggap tidak mempunyai arti dalam gambaran dunia. Orang beranggapan Fisika kurang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari, sehingga orang tidak tertarik dan tidak suka untuk mempelajarinya, dan juga kebanyakan pendapat bahwa Fisika itu sama dengan Matematika, karena kebanyakan soal-soal diselesaikan dengan hitungan.
commit to user
Adanya pengertian dan model yang hampir tidak ada hubungannya dengan dunia yang dapat diindera dan diamati. Sebagai contoh, untuk menjelaskan dalam menjelaskan gejala relativitas, orang berbicara tentang perbagai partikel elementer, yang terdiri atas kuark dan gluon, dimana bahan ini
termasuk ke dalam “keluarga-keluarga” tertentu dan mempunyai sifat-sifat yang “khas” dan membuatnya abstrak, tidak tampak. Fisika dianggap sebagai pelajaran yang sangat kompleks dan di dalamnya terdapat banyak terdapat simbol.
3) Pelajaran Fisika Tidak Aktual
Dalam surat kabar misalnya, terdapat berita tentang laser dan mikroprosesor. Hal tersebut berkaitan dengan ilmu Fisika, tetapi pembelajaran Fisika di sekolah tidak mengaktualkan peristiwa-peristiwa Fisika yang sedang terjadi.
4) Pelajaran Fisika Itu Eksperimental
Pelajaran Fisika itu eksperimental, yaitu pelajaran Fisika oleh guru harus dibarengi dengan percobaan di depan kelas dan di laboratorium oleh siswa, dalam proses memudahkan siswa dalam memahami materi yang diajarkan. Dengan demikian, terdapat pemberatan cukup besar bagi pengajar/ guru. Pelajaran Fisika memerlukan percobaan/ eksperimen. Hal ini tentu merepotkan guru dan menyita waktu. Apalagi jika di sekolah tidak mempunyai laboratorium atau alat untuk percobaan, maka guru akan semakin repot dalam mengajar.
Berbagai hal yang dikemukakan di atas berpengaruh dalam pembelajaran Fisika di sekolah, khususnya di Sekolah Menengah Atas (SMA). Hal ini juga membuat siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal Fisika.
f. Kesalahan Belajar Fisika
Berbagai bentuk kesalahan dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal- soal, khususnya soal-soal Fisika. Kesalahan merupakan hal yang wajar terjadi, apalagi pada siswa yang sedang belajar. Namun, hendaknya kesalahan-kesalahan yang muncul dapat diminimalisasikan. Menurut Lerner yang dikutip oleh Mulyono Abdurahman (2003: 262) mengemukakan bahwa ada beberapa kekeliruan umum yang dilakukan anak yaitu: “Kurang pemahaman tentang
commit to user commit to user
1) Kesalahan strategi terjadi jika siswa memilih jalan yang tidak tepat yang mengarahkan ke jalan buntu. Misalnya, menentukan akar-akar (x+p) 2 = q 2 dengan menjabarkan ruas kiri.
2) Kesalahan terjemahan merupakan kesalahan mengubah informasi ke ungkapan matematika.
3) Kesalahan konsep merupakan kesalahan dalam memahami gagasan abstrak. Misalnya, siswa menganggap perbandingan sudut segitiga sama dengan perbandingan sisi.
4) Kesalahan tanda terjadi pada penentuan nilai fungsi yang merupakan prasyarat belajar persamaan dan fungsi kuadrat.
5) Kesalahan hitung merupakan kesalahan dalam menghitung, seperti
menjumlahkan, mengurangi, mengalikan, dan membagi.
3. Momentum dan Impuls
a. Momentum
Momentum sebuah partikel didefinisikan sebagai hasil kali massa partikel dan kecepatannya: m p m
dengan, p
= momentum partikel (kgm/ s)
m = massa partikel (kg) v
= kecepatan partikel (m/ s)
Momentum adalah besaran vektor yang arahnya sama dengan arah kecepatannya.
commit to user commit to user
b. Impuls
Berdasarkan Hukum II Newton:
dt
Untuk momentum partikel yang berubah dari 1 p
pada waktu t 1 menjadi p 2
pada waktu t 2 , diberi bentuk persamaan sebagai berikut:
Ruas kanan persamaan (2.4) disebut impuls dari gaya F
, yang bekerja pada partikel dalam selang waktu
2 1 t Δt t . Impuls ( I
) merupakan besaran vektor yang dinyatakan sebagai berikut:
Untuk kasus khusus yaitu jika F
konstan, maka penyelesaian persamaan di atas menjadi:
(2.6) F p Δ p
Δt
Besarnya impuls juga dapat dihitung dari luas daerah di bawah grafik hubungan antara gaya dengan waktu, sebagai berikut:
Gambar 2.1 Grafik Hubungan Gaya dengan Waktu
commit to user
Impuls sama dengan perubahan momentun, atau impuls dari gaya yang bekerja pada sebuah partikel sama dengan perubahan momentum partikel oleh gaya tersebut.
Δ I Δ (2.7)
d. Hukum Kekekalan Momentum
Gambar 2.2 Benda A dan B Sebelum Tumbukan
Gambar 2.3 Benda A dan B Saat Tumbukan
Gambar 2.4 Benda A dan B Sesudah Tumbukan
Pada Gambar 2.2, dua benda A dan B yang masing-masing massanya m A dan m B , bergerak lurus segaris masing-masing dengan kecepatan v A dan v B ,
kemudian bertumbukan. Pada saat bertumbukan (Gambar 2.3), tidak ada gaya luar
yang bekerja, yang bekerja hanya gaya F BA pada benda A yang dilakukan oleh benda B dan gaya F AB pada benda B yang dilakukan benda A. Kedua gaya tersebut merupakan pasangan aksi-reaksi, sesuai Hukum III Newton.
aksi reaksi F F
F AB
BA F BA
commit to user commit to user
, maka dari persamaan di
atas, dapat disimpulkan bahwa perubahan momentum sistem pada peristiwa tumbukan adalah nol.
= konstan
(2.10) Persamaan (2.10) menunjukkan bahwa momentun total sistem adalah
konstan atau kekal, yang dikenal sebagai hukum kekekalan momentum, atau jumlah momentum sebelum tumbukan sama dengan jumlah momentum sesudah tumbukan. Hukum kekekalan momentum tidak hanya berlaku pada peristiwa tumbukan saja, tetapi berlaku secara umum untuk interaksi antara dua benda.
e. Tumbukan
Untuk sistem dua benda yang bertumbukan, momentum linier sistem adalah tetap asalkan pada sistem tidak bekerja gaya luar. Namun, energi kinetik sistem dapat berkurang karena sebagian energi kinetik diubah ke bentuk energi kalor dan energi bunyi pada saat terjadi tumbukan, sehingga Hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku. Peristiwa tumbukan akan terjadi jika sebuah benda yang bergerak mengenai benda lain yang diam atau bergerak. Misalnya, tumbukan antara koin-koin karambol, tumbukan antara bola dengan lantai, tumbukan antara motor dengan sepeda, dan sebagainya.
Bahasan ini dibatasi pada tumbukan sentral lurus, yaitu tumbukan antar dua benda yang arah geraknya berimpit dengan garis penghubung titik berat kedua benda, sehingga arah kecepatan benda-benda yang bertumbukan berimpit dengan garis penghubung tersebut. Tumbukan sentral lurus dibagi menjadi tiga macam, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali.
commit to user
Tumbukan lenting sempurna adalah tumbukan antara dua benda yang jumlah energi kinetiknya tetap, sehingga berlaku ketentuan sebagai berikut:
a) Hukum Kekekalan Momentum
b) Hukum Kekekalan Energi Kinetik
A A A v v v m v v v v m v (2.12)