Pemahaman dan miskonsepsi konsep gaya pada siswa di empat Sekolah Menengah Atas swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta - USD Repository

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PEMAHAMAN DAN MISKONSEPSI KONSEP GAYA PADA SISWA DI
EMPAT SEKOLAH MENENGAH ATAS SWASTA DI DAERAH ISTIMEWA
YOGYAKARTA

Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh :
Martina Tania Norika
NIM : 091424043

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

STUDENT’S UNDERSTANDING AND MISCONCEPTION OF THE FORCE
CONCEPT OF FOUR PRIVATE SENIOR HIGH SCHOOLS IN DIY

A Thesis
Presented as Partial Fulfilment of the Requirements
To Obstain Sarjana Pendidikan (S.Pd) Degree

In Physics Education Study Program

Oleh :
Martina Tania Norika
NIM : 091424043

PHYSICS EDUCATION STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF MATHEMATICS AND SCIENCE EDUCATION
FACULTY OF TEACHER TRAINING AND EDUCATION
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2014
ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

SKRIPSI

Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya pada Siswa di Empat Sekolah
Menengah Atas Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta

Oleh :
Martina Tania Norika
NIM : 091424043

Telah Disetujui Oleh :

Pembimbing

Rohandi, Ph.D

Tanggal : 17Januari 2014

iii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

SKRIPSI

Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya pada Siswa di Empat Sekolah
Menengah Atas Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta

Dipersiapkan dan Disusun Oleh :
Martina Tania Norika
NIM : 091424043

Telah Dipertahankan di Depan Penguji
Pada Tanggal : 27 Agustus 2014
dan Dinyatakan Memenuhi Syarat

Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap

Ketua

: Dr. Marcellinus Andi Ruditho, S.Pd

Sekretaris

: Dr. Ignatius Edi Santosa M.S.

Anggota

:Rohandi, Ph.D
Drs. T. Sarkim M.Ed Ph.D
Dr. Ignatius Edi Santosa M.S.

Yogyakarta, 27 Agustus 2014
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sanata Dharma

Dekan

iv

Tanda Tangan

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

UNTUK SEGALA SESUATU ADA WAKTUNYA

Karya ilmiah ini saya persembahkan kepada:

JESUS CHRIST
Untuk semangat dan kasih sayang yang tidak pernah berhenti Kau berikan
kepadaku.

BUNDA MARIA
Untuk kekuatan, bantuan dan pertolongan yang selalu datang dari Mu.

MY LOVELY PARENTS

Tetapi kamu ini, kuatkanlah hatimu, jangan lemah semangatmu, karena ada upah
bagi usahamu! Tawarikh 15:7

Seorang pemenang,
Bukandilihatdariseberapa kali iasuksesmeraihgelarjuara.
Seorangpemenangadalahseorang yang tidakpernahmenyerahterhadapkegagalan,
yang maubangkitsetiap kali iajatuh. Karenaitu,
janganpernahmenyerahketikakamujatuhtersandungkerikil-kerikil di
sepanjangjalanmu. Angkatkepalamudanteruskanperjalananmumencapai finish.

v

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN

MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak
memuat karya atau bagian dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan
dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 17 Januari 2014
Penulis

Martina Tania Norika

vi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN

MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama

: Martina Tania Norika

Nomor Mahasiswa

: 091424043

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya pada Siswa di Empat Sekolah

Menengah Atas Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan
kepada Perpustakaan Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam
bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan
secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk
kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin kepada saya maupun memberikan
royalti kepada saya selama tetap mencantumkan saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 17 Januari 2014

Yang menyatakan

Martina Tania Norika

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN

MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRAK
Martina Tania Norika: “Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya pada
Siswa di Empat Sekolah Menengah Atas Swasta di Yogyakarta”. Program
Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, 2014.
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif dan deskriptif
kualititatif yang bertujuan untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa di empat
SMA Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta, mengetahui konsep apa saja yang
paling dipahami dan yang kurang dipahami oleh siswa di empat SMA Swasta di
Daerah Istimewa Yogyakarta dalam memahami konsep gaya, dan untuk
mengetahui miskonsepsi apa yang banyak terjadi pada siswa di empat SMA
Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta dalam memahami konsep gaya.
Sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI SMA Marsudi Luhur
dan SMA Pangudi Luhur Sedayu serta siswa kelas XII SMA Santa Maria dan
SMA Pangudi Luhur Yogyakarta. Subjek penelitian ini terdiri dari 95 siswa. Data
diperoleh melalui tes pilihan ganda dengan alasan yang disertai pada pilihan
jawabannya sedangkan alasannya digunakan untuk mengetahui pemahaman dan
miskonsepsi siswa secara lebih mendalam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1)siswa di empat SMA Swasta di
Daerah Istimewa Yogyakarta memilikipemahaman yang sangat kurang terhadap
keseluruhan konsep gaya, sedangkan menurut sub pokok bahasannya meliputi:
siswa di empat SMA di Daerah Istimewa Yogyakarta memiliki pemahaman yang
sangat kurang terhadap konsep hukum I Newton, hukum III Newton, prinsip super
posisi dan konsep macam-macam gaya, dan pemahaman yang kurang terhadap
konsep kinematika dan hukum II Newton. (2) konsep yang paling dipahami oleh
siswa adalah konsep tentanghukum II Newton dan konsep yang kurang dipahami
oleh siswa yaitu pada konsep prinsip superposisi. (3) Miskonsepsi yang banyak
dijumpai pada siswa di empat SMA di Daerah Istimewa Yogyakarta adalahgaya
akhir untuk menentukan/menetapkan penentuan gerak, tidak dapat membedakan
antara kecepatan dengan percepatan,dengan menghilangnya dorongan,
kehilangan/menerima dorongan aslinya, hanya perantara/peralatan yang aktif yang
menyebabkan gaya, hanya perantara/peralatan yang aktif yang menghasilkan gaya
yang lebih besar, gabungan gaya menentukan arah, gerakan yang menyatakan
bahwa terdapat gaya aktif pada benda, adanya hambatan, dan gaya dorong oleh
pukulan.
Kata Kunci: Pemahaman konsep, Miskonsepsi, Gaya, FCI.

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT
Martina Tania Norika: Student’s Understanding and Misconseption of the
Force Conceptof Four Private Senior High Schools in DIY. Physics
Education Study Program, Department of Mathematics and Sciences
Education, Faculty of Teacher Training and Education, Sanata Dharma
University, 2014.
This is a quantitative and qualitative decsriptive research which aims at
discorvering the understanding level of Four Private Senior High Schools students
in DIY studying on force concept, knowing which concept is understood most
and less understood by the four Private Senior High Schools students in DIY in
understanding the force concept, and at knowing which misconception occurs in
four Private Senior High Schools in DIY in understanding the force concept.
The samples used in this study are class XI Senior High School students of
Marsudi Luhur and Pangudi Luhur Sedayu and class XII Senior High School
students of Santa Maria and Pangudi Luhur Yogyakarta. The subject of this
research consisted of 95 students. The data were obtained through a multiple
choice test with the reasons to complete the answer; the reason is used to deeperly
determine students' understanding and misconceptions.
The result of this research showed that (1) Four Private Senior High
Schools students in DIY have very little understanding on the whole concept of
Newton’s first law, Newton’s third law, super position principle, and the concept
of various forces, and very little understanding on the concept of kinematics and
Newton’s second law. (2) The concept mostly understood by the students is
Newton’s second law and the concept less understood by the students is super
position principle. (3) The misconceptions often occured on the four Private
Senior High Schools students in DIYare the last force to determine the motion,
unable to differentiate velocity from acceleration, impetus dissipation,
lost/recovery of original impetus, active force wears out, most active agent
produces greatest force, force compromise determines motion, motion implies
active force, obstacles exert no force and impetus supplied by “hit”.
Keywords: Understanding of concept, Misconceptions, Force, FCI.

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang
berjudul : “Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya pada Siswa di
EmpatSekolah Menengah Atas Swasta di Yogyakarta”. Skripsi ini dibuat sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana pendidikan dari Program Studi
Fisika Universitas Sanata Dharma. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini
bukanlah tujuan dari belajar karena belajar adalah sesuatu yang tidak terbatas.
Terselesaikannya skripsi ini tentunya tak lepas dari dorongan dan uluran
tangan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin
mengungkapkanrasa terima kasih dan penghargaan kepada:
1. Bapak Rohandi, Ph.D selaku dosen pembimbing yang sabar atas segala
ilmu, motivasi, nasehat dan bantuan yang telah diberikan sehingga penulis
dapat menyelesaikan penelitian tugas akhir hingga penyelesaian penulisan
skripsi ini.
2. Ibu Dwi Nugraheni selaku dosen pembimbing akademik yang telah
membantu selama proses perkuliahan dan selalu bersedia mendengar keluh
kesah dalam menghadapi kesulitan dan memberikan motivasinya kepada
penulis.
3. Seluruh dosen di Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta yang telah dengan tulus hati memberikan ilmu dan
membimbing dari awal hingga akhir.
4. Kedua orang tua penulis, Ayah Emanuel HD dan Ibu Agnes Ping yang
telah menjadi orang tua terhebat, kakakku Margareta dan adik Geraldo,
keluarga serta Ignatius Oya Winaldo yang selalu memberikan motivasi,
nasehat, cinta, perhatian dan kasih sayang serta doa yang tentu takkan bisa
penulis balas.
5. Kepala sekolah SMA Marsudi Luhur, SMA Santa Maria, SMA Pangudi
Luhur Yogyakarta dan SMA Pangudi Luhur Sedayu yang telah berkenan
memberi ijin kepada penulis melakukan penelitian di sekolah tersebut.

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

6. Teman-teman tim FCI, Evi Mardiana dan Katarina Priyanti. Terima kasih
banyak atas segala kerja sama, kebersamaan dan waktu yang telah kalian
berikan kepada penulis selama ini.
7. Sahabat-sahabat terkasih, Willy Mulyati Jelly, Gloria Octaviana, Audra
Febriandini, Laras Nandya, Yohanes Egidius, Johanes Krisna, dan
Yohanes untuk kebersamaan yang hangat. Terimakasih untuk arti
kekeluargaan, tanggung jawab dan kepedulian yang telah kalian ajarkan
kepada penulis selama masa kuliah.Sampai berjumpa di kesuksesan
masing-masing.
8. Keluarga Pendidikan Fisika angkatan 2009 atas kebersamaan, bantuan dan
motivasinya selama ini. Sungguh penulis senang sekali bisa menjadi salah
satu bagian dari kalian yang luar biasa.
9. Dan semua pihak yang tidak disebutkan yang telah memberikan dukungan,
bantuan, dorongan, dan semangat kepada penulis dalam penyelesaian
penulisan skripsi ini. Terima kasih banyak.
Penulis berharap semoga karya penelitian ini dapat memberikan manfaat
dan kebaikan bagi semua pihak yang membaca dan memahami karya ini. Amin.

Yogyakarta, Januari 2014
Penulis,

Martina Tania Norika

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI

Halaman
HALAMAN JUDUL

i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING

iii

HALAMAN PENGESAHAN

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

vii

ABSTRAK

viii

ABSTRACT

ix

KATA PENGANTAR

x

DAFTAR ISI

xii

DAFTAR LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

xv

BAB I PENDAHULUAN

1

A. Latar Belakang Masalah

1

B. Pembatasan dan Rumusan Masalah

3

C. Tujuan Penelitian

3

D. Manfaat Penelitian

4

E. Sistematika Penulisan

5

BAB II DASAR TEORI

6

A. Pemahaman

6

B. Pemahaman Konsep Fisika

7

C. Konsep dan Konsepsi

8

D. Pembentukan Konsep

9

E. Memahami Konsep

10

F. Miskonsepsi

10

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1. Pengertian Miskonsepsi

10

2. Kemungkinan Penyebab Miskonsepsi

11

3. Cara-cara Mendeteksi Miskonsepsi

14

G. Konsep-konsep tentang Gaya

14

1. Kinematika

14

2. Hukum Newton

19

3. Prinsip Super Posisi

24

4. Macam-macam Gaya

25

H. Force Concept Inventory

27

BAB III METODE PENELITIAN

34

A. Variabel Penelitian

34

B. Populasi dan Sampel

34

C. Waktu dan Tempat Penelitian

35

D. Metode Penelitian

36

1. Jenis Penelitian

36

2. Instrumen Penelitian

36

E. Metode Analisis Data

38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

46

A. Pelaksanaan Penelitian

46

B. Deskripsi dan Analisa Data

47

1. Pemahaman Konsep Gaya

47

1.1.Keadaan Jawaban Siswa pada Konsep Gaya

50

1.2.Pemahaman tentang Gaya secara Keseluruhan

53

1.3.Pemahaman tentang Gaya pada setiap Konsep

54

2. Keadaan Miskonsepsi pada setiap Konsep Gaya
C. Implikasi

58
96

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

97

A. Kesimpulan

97

B. Saran

98

DAFTAR PUSTAKA

100

LAMPIRAN

102

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1: Soal

103

Lampiran 2: Lembar Jawaban

113

Lampiran 3: Contoh Hasil Pengisian Lembar Jawaban

115

Lampiran 4: Keadaan Jawaban Siswa

125

Lampiran 5: Rekap Skor Pemahaman Konsep Kinematika dan Hukum
I Newton

128

Lampiran 6: Rekap Skor Pemahaman Konsep Hukum II Newton
dan Hukum III Newton

131

Lampiran 7:Rekap Skor Pemahaman Konsep Prinsip Super Posisi
dan Macam-macam Gaya

134

Lampiran 8: Surat Permohonan Ijin Penelitian

137

Lampiran 9: Surat Keterangan telah Melasanakan Penelitian

141

Lampiran 10: Dokumentasi Pelaksanaan Penelitian

145

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1: Konsep-konsep Newton dalam FCI

30

Tabel 2.2: Miskonsepsi yang terjadi dalam konsep gaya FCI

31

Tabel 3.1: Rekap Pemahaman Siswa setiap Konsep

40

Tabel 3.2: Pemahaman Konsep Gaya

41

Tabel 3.3: Klasifikasi Pemahaman Konsep

42

Tabel 3.4: Keadaan Keseluruhan Jawaban Siswa

43

Tabel 3.5:Keadaan Siswa Menjawab Salah pada Setiap Konsep Gaya
dan Jenis Miskonsepsinya

44

Tabel 4.1:Nama Sekolah dan Jumlah Sampel Pengambilan Data

46

Tabel 4.2:Jawaban Siswa pada Soal Konsep Gaya

50

Tabel 4.3:Pemahaman Konsep Gaya

53

Tabel 4.4: Keadaan Miskonsepsi pada Konsep Kinematika

60

Tabel 4.5: Keadaan Miskonsepsi pada Konsep Hukum I Newton

66

Tabel 4.6: Keadaan Miskonsepsi pada Konsep Hukum II Newton

71

Tabel 4.7: Keadaan Miskonsepsi pada Konsep Hukum III Newton

75

Tabel 4.8: Keadaan Miskonsepsi pada Konsep Prinsip Super Posisi

80

Tabel 4.9: Keadaan Miskonsepsi pada Konsep Macam-macam Gaya

84

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah
Gaya merupakan konsep yang sudah diperkenalkan sejak pelajaran
IPA di Sekolah Dasar hingga di Perguruan Tinggi. Namun masih saja sering
dijumpai miskonsepsi pada konsep gaya tersebut. Sesuai dengan hakikatnya,
yaitu bahwa fisika adalah hubungan yang tak terpisahkan dari hasil keilmuan
berupa konsep-konsep fisis, prinsip, hukum, dan teori, proses keilmuan, dan
sikap keilmuan, maka mengajar fisika adalah menanamkan konsep, hukum,
dan teori, menanamkan pengetahuan tentang proses keilmuan, dan
kemampuan melakukannya, dan menanamkan sikap keilmuan. Bila itu
dilakukan, maka tujuan yang harus dicapai siswa dalam belajar fisika adalah
mereka memahami konsep, dapat melakukan proses keilmuan yang
diperlukan dalam melakukan proses tersebut. Karena itu, memahami konsepkonsep, dan selanjutnya prinsip yang menyatakan hubungan diantara konsepkonsep tersebut menjadi langkah paling awal dan sangat penting dalam
belajar fisika (Kartika Budi, 1987)
Hal ini merupakan salah satu yang penting dipelajari dalam fisika.
Sebelum siswa memahami lebih jauh dan matang tentang rumus-rumus fisika,
tentu saja siswa harus mengerti dengan jelas dan benar terlebih dahulu
mengenai konsep fisika yang juga merupakan bagian penting dalam tujuan
pembelajaran fisika. Konsep merupakan dasar awal pembelajaran. Tahap

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2

awal belajar adalah memahami konsep secara benar. Oleh sebab itu guru
harus benar-benar mengetahui konsep secara benar agar tidak salah konsep.
Kemudian guru perlu mengenal miskonsepsi yang terjadi pada siswa.
Penyebab miskonsepsi itu sendiri bisa berasal dari guru, proses belajar, buku
acuan, dan siswa. Cara mengatasi miskonsepsi ada 2, yaitu guru harus
memberi perhatian khusus pada konsep-konsep yang biasa terjadi. Bila terjadi
salah konsep, harus ada remediasi.
Seorang anak sebelum mendapatkan pelajaran formal di sekolah
sudah mempunyai gambaran awal. Konsep awal yang dibawanya ini ada yang
tidak sesuai atau bertentangan dan ada pula yang hanya membutuhkan
penyempurnaan. Konsep awal yang tidak sesuai dengan konsep ilmiah
disebut dengan miskonsepsi atau salah konsep.Tidak jarang juga di antara
para siswa menggunakan konsep ganda. Di sekolah, jika ditanya oleh guru,
siswa mengatakan satuan berat adalah newton, tetapi di keseharian siswa
mengatakan satuan berat adalah kilogram.
Berangkat dari latar belakang diatas, maka peneliti bermaksud untuk
melakukan penelitian khusus konsep gaya. Pemilihan konsep gaya ini sendiri
dilakukan karena konsep gaya mendasari beberapa konsep yang ada di fisika,
dan karena konsep gaya itu sendiri banyak diterapkan dalam kehidupan
sehari-hari. Penelitian ini merupakan penelitian yang bersifat deskriptif
mengenai pemahaman dan identifikasi miskonsepsi pada konsep-konsep
gayapada siswa-siswi di empat Sekolah Menengah Atas Swasta di Daerah
Istimewa Yogyakarta dengan menggunakan FCI (Force Concept Inventory).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3

B. Pembatasan dan Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka pembatasan dan rumusan masalah
dalam penelitian ini adalah:
1.

Sejauh mana tingkat pemahamansiswa di empat Sekolah Menengah Atas
Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta tentang konsep gaya?

2.

Apakah terjadi miskonsepsi pada siswa di empat Sekolah Menengah Atas
Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta tentang konsep gaya?

C. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan rumusan masalah di atas, maka tujuanpeneliti yang
diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa di empat Sekolah Menengah
Atas Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta tentang konsep gaya.
2. Untuk mengetahui apakah terjadi miskonsepsi pada siswa di empat
Sekolah Menengah Atas Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta tentang
konsep gaya.
3. Untuk mengetahui jenis miskonsepsi yang banyak terjadi pada siswa di
empat Sekolah Menengah Atas Swasta di Daerah Istimewa Yogyakarta
sehingga

menjadi

masukan

pula

bagi

guru

dan

siswa

dalam

penyelesaiannya untuk lebih memahami konsep gaya agar tidak terjadi
miskonsepsi pada pembelajaraan fisika mengenai konsep gaya.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4

D. Manfaat Penelitian
Setiap penelitian baik yang bersifat studi maupun praktek pada
prinsipnya mempunyai manfaat di samping tujuan yang ingin dicapai.
Sehubungan dengan hal tersebut, maka hasil penelitian ini diharapkan
bermanfaat bagi siswa, guru, sekolah, dan bagi peneliti sendiri.
1.

Manfaat bagi siswa adalah mampu meningkatkan pemahaman konsep
tentang gaya agar kegiatan belajar mengajar mencapai kompetensi yang
diharapkan, dan tidak terjadi miskonsepsi atau kesalahan konsep
sehingga

tujuan

pembelajaran

yang

diharapkan

tercapai,

serta

meningkatkan kemampuan pemahaman materi pada siswanya.
2.

Manfaat untuk guru adalah menambah pengetahuan bagi kalangan guru,
agar salah konsep mendapat perhatian secara khusus, meningkatkan
kemampuan mengajar, menemukan cara dan metode belajar yang tepat
agartidak terjadi kesalahan dalam mengajarkan konsep gaya sehingga
mempermudah

kegiatan

belajar

mengajar,

serta

meningkatkan

kemampuan dan semangat dalammelaksanakan tugas sebagai pendidik.
3.

Sekolah juga akan mendapatkan manfaat untuk meningkatkan kualitas
pembelajaran siswa di empat SMA Swasta di Daerah Istimewa
Yogyakarta, meningkatkan mutu dan relevansi hasil pembelajaran untuk
memenuhi standar kompetensi siswa pada mata pelajaran Fisika, sebagai
bahan masukan dalam upaya meningkatkan mutu pendidikan Sains pada
umumnya, serta sebagai bahan masukan bagi sekolah dalam rangka
pembinaan mata pelajaran Fisika, dan khususnya untuk materi Gaya.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5

4.

Bagi peneliti, memberikan gambaran bahwa dalam pembelajaran Fisika
pemahaman tentang konsep harus dikuasai dengan matang oleh calon
guru maupun guru fisika serta dapat digunakan oleh peneliti untuk
mendesain pengajaran yang benar untuk materi konsep Gaya.

E. Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pembahasan dari penulisan penelitian ini, maka
sistematika penelitiannya dijabarkan sebagai berikut:
1.

Pendahuluan menguraikan pengertian latar belakang, pembatasan dan
rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika
penulisan.

2.

Dasar teori menguraikan berbagai teori yang meliputi definisi konsep dan
konsepsi, pembentukan konsep, memahami konsep, miskonsepsi,
kemungkinan penyebab miskonsepsi, cara-cara mendeteksi miskonsepsi,
konsep-konsep tentang gaya, dan Force Concept Inventory.

3.

Metode penelitian, bab ini menguraikan metode penelitian yang meliputi
variabel penelitian, populasi dan sampel penelitian, waktu dan tempat
penelitian, metode penelitian dan metode analisa data.

4.

Analisa data dan pembahasan, bab ini menguraikan tentang pelaksanaan
penelitian, deskripsi data dan pembahasan.

5.

Kesimpulan menjelaskan mengenai kesimpulan dan saran.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
DASAR TEORI

Dalam bab ini peneliti menggunakan beberapa istilah kata atau dasar
teori agar peneliti memiliki landasan teori yang kuat dan arahan dalam
menghubungkan masalah yang akan di teliti sehingga tidak meluas dan tidak
bermakna. Berdasarkan judul penelitian tindakan kelas yaitu “Pemahaman dan
Miskonsepsi tentang Gaya pada Siswa di Empat Sekolah Menengah AtasSwasta
di Daerah Istimewa Yogyakarta.“ peneliti akan menguraikan beberapa teori yang
berhubungan dengan judul sebagai berikut:

A. Pemahaman
Pemahaman berasal dari kata “paham” yang artinya
mengerti benar tentang sesuatu hal (KBBI, 2008). Dalam proses mengajar,
hal terpenting adalah pencapaian pada tujuan yaitu agar siswa mampu
memahami sesuatu berdasarkan pengalaman belajarnya. Kemampuan
pemahaman ini merupakan hal yang sangat fundamental, karena dengan
pemahaman akan dapat mencapai pengetahuan prosedur.
Menurut

Purwanto

(1994:44)

pemahaman

adalah

tingkat

kemampuan yang mengharapkan siswa mampu memahami arti atau konsep,
situasi

serta

fakta

yang

diketahuinya.

Selanjutnya

Rohendi(2013)menuliskanpendapat Ernawati bahwa yang dimaksud dengan
pemahaman adalah kemampuan menangkap pengertian-pengertian seperti

6

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7

mampu mengungkapkan suatu materi yang disajikan dalam bentuk lain yang
dapat

dipahami,

mampu

memberikan

interpretasi

dan

mampu

mengklasifikasikannya. Berdasarkan pengertian-pengertian diatas, dapat
disimpulkan bahwa siswa dapat dikatakan memahami ketika siswa dapat
memberi contoh,

mengklasifikasikan, meringkas, menyimpulkandan

menjelaskan tentang sesuatu yang diperolehnya.

B. Pemahaman Konsep Fisika
Pemahaman konsep sangat penting, karena dengan penguasaan
konsep akan memudahkan siswa dalam mempelajari fisika. Pada setiap
pembelajaran fisika diusahakan lebih ditekankan pada penguasaan konsep
agar siswa memiliki bekal dasar yang baik untuk mencapai tujuan
pembelajaran.Penguasaan konsep merupakan tingkatan hasil belajar siswa
sehingga

dapat

mendefinisikan

atau

menjelaskan

sebagian

atau

mendefinisikan bahan pelajaran dengan menggunakan kalimat sendiri.
Dengan kemampuan siswa menjelaskan atau mendefinisikan, maka siswa
tersebut telah memahami konsep atau prinsip dari suatu pelajaran meskipun
penjelasan yang diberikan mempunyai susunan kalimat yang tidak sama
dengan konsep yang diberikan tetapi maksudnya sama.
Pemahaman konsep fisika adalah kemampuan yang dimiliki seseorang untuk
mengemukakan kembali ilmu fisika yang diperolehnya baik dalam bentuk
ucapan maupun tulisan kepada orang sehingga orang lain tersebut benarbenar mengerti apa yang disampaikan.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
8

C. Konsep dan Konsepsi
1. Konsep
Rohendi (2013) menuliskan pendapat Ausubel bahwa konsep
adalah benda-benda, kejadian-kejadian, situasi-situasi, atau ciri-ciri yang
tanda atau simbol (objects, events, situations, or properties that possess
common critical attributcs and are designated in any given culture by
some accepted sign or symbol. Jadi konsep merupakan abstraksi dari ciriciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang
memungkinkan manusia berfikir.
2. Konsepsi
Saptono

mendefinisikan

konsepsi

sebagai

kemampuan

memahami konsep, baik yang diperoleh melalui interaksi dengan
lingkungan maupun konsep yang diperoleh dari pendidikan formal
(lihat dalam Rohendi, 2013) sedangkan Berg (1991), mendefinisikan
konsepsi sebagai tafsiran terhadap suatu konsep.
Dalam penelitian ini konsepsi didefinisikan sebagai pandangan
atau pendapat siswa tentang konsep-konsep yang berhubungan dengan
gaya. Rohendi(2013) menuliskan bendapat Ausubel bahwa banyak
peneliti

mengungkapkan bahwa

para siswa

membawa

konsepsi

mereka ketika memasuki sekolah. Rohendi (2013) menuliskan pendapat
Duit dan Treagust mengenai konsepsi yang dikembangkan siswa adalah
hasil dari beberapa faktor, seperti pengalaman indera mereka, dan
dipengaruhi oleh pengalaman bahasa, latar belakang budaya, peer

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9

groups,

media

massa,

dan pengajaran formal. Kemudian Rohendi

(2013) juga menuliskan pendapat Nakiboglu dan Tekin bahwa buku teks
yang digunakan para siswa dapat menjadi sumber miskonsepsi, para
guru juga dapat menjadi sumber miskonsepsi, hal ini disebabkan karena
sebagian guru gagal dalam menyediakan informasi yang akurat kepada
para siswa. Namun karena para guru dianggap sebagai ahli, maka
kebanyakan siswa akan menganggap bahwa informasi yang disampaikan
guru kepada mereka adalah

benar.Oleh

mengidentifikasi

siswa,

konsepsi

untuk

karena itu perlu untuk
membantu

mereka

mengembangkan konsepsi yang lebih diterima secara ilmiah

tentang

konsep-konsep sains.

D. Pembentukan Konsep
Tafsiran perorangan terhadap banyak konsep berbeda-beda. Tafsiran
konsep oleh seseorang disebut Persepsi (konsepsi). Walaupun dalam Fisika
kebanyakan konsep mempunyai arti yang jelas, bahkan yang sudah disepakati
oleh para Fisikawan, tetapi konsepsi pembelajar berbeda-beda.Sebelum
memasuki ruang-ruang pembelajaran peserta didik telah memiliki konsepsi
atau persepsi sendiri-sendiri tentang sesuatu, termasuk yang berkaitan dengan
materi Fisika. Ketika kita mengajarkan bab gaya misalnya, peserta didik
sudah memiliki beberapa pengetahuan yang menyangkut bab tersebut, sedikit
atau banyak, benar atau salah. Sebelum mereka mengikuti pelajaran tentang
gaya sudah banyak memiliki pengalaman dengan peristiwa-peristiwa tentang

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10

gaya (benda yang berpindah, benda

yang bergerak, dll). Karena

pengalamannya itu mereka telah memiliki konsepsi-konsepsi (persepsipersepsi) yang belum tentu sama dengan konsepsi Fisikawan. Konsepsi atau
persepsi seperti itulah yang disebut dengan prakonsepsi.

E. Memahami Konsep
Menurut Euwe Van de Berg (1991:11) tujuan pengajaran konsepkonsep fisika adalah: (1) dapat mendefinisi konsep yang bersangkutan dengan
kata-kata sendiri, (2) dapat menjelaskan perbedaan antara konsep yang
bersangkutan dengan konsep-konsep lain, (3) dapat menjelaskan hubungan
antara konsep yang satu dengan konsep yang lain, dan (4) dapat menjelaskan
arti konsep dalam kehidupam sehari-hari, maka seorang dikatakan memahami
konsep dengan baik bila tujuan-tujuan tersebut dapat dicapai.

F. Miskonsepsi
1.

Pengertian Miskonsepsi
Miskonsepsi atau salah konsep menunjuk pada suatu konsep yang
tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima 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. Khusus untuk pembelajar pemula,
miskonsepsi sering juga diistilahkan dengan konsep alternatif. Didalam
bukunya,Suparno (2005) menjelaskan berbagai pendapat mengenai

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11

pengertian miskonsepsi. Bentuk miskonsepsi dapat berupa konsep awal,
kesalahan, hubungan yang tidak benar antara konsep-konsep, gagasan
intuitif atau pandangan yang naif. Novak mendefinisikan miskonsepsi
sebagai suatu interpretasi konsep-konsep dalam pernyataan yang tidak
dapat

diterima.

Brown

menjelaskan

miskonsepsi

sebagai

suatu

pandangan yang naif dan mendefinisikannya sebagai suatu gagasan yang
tidak sesuai dengan pengertian ilmiah yang sekarang diterima. Kemudian
Feldsine menemukan miskonsepsi sebagai suatu kesalahan atau
hubungan yang tidak benar antara konsep-konsep. Hanya Fowler yang
menjelaskan dengan lebih rinci arti miskonsepsi. Ia memandang
miskonsepsi sebagai pengertian yang tidak akurat akan konsep,
penggunaaan konsep yang salah, klasifikasi contoh-contoh yang salah,
kekacauan konsep-konsep yang berbeda, dan hubungan hirarkis konsepkonsep yang tidak benar.

2.

Kemungkinan penyebab miskonsepsi
Ada banyak cara mengatasi miskonsepsi dalam bidang Fisika.
Banyak penelitian telah dilakukan para ahli pendidikan Fisika yang
mengungkapkan bermacam-macam kiat yang di buat untuk membantu
siswa memecahkan persoalan miskonsepsi.Secara garis besar langkah
yang digunakan membantu mengatasi miskonsepsi adalah:
1.

Mencari atau mengungkapkan miskonsepsi yang dilakukan siswa

2.

Mencoba menemukan penyebab miskonsepsi tersebut

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12

3.

Mencari perlakuan yang sesuai untuk mengatasi
Beberapa sarana untuk menyelesaikan miskonsepsi tidak berhasil

karena pendidik tidak tahu persis penyebab miskonsepsi, sehingga cara
yang ditempuh tidak tepat. Maka, mencari penyebab miskonsepsi
menjadi unsur penting sebelum menentukan cara mengatasinya. Banyak
guru Fisika membantu peserta didik mengatasi miskonsepsi dengan cara
mengulangi penjelasan bahan beberapa kali. Akibatnya, peserta didik
yang sudah mengerti menjadi bosan, dan peserta didik yang mempunyai
miskonsepsi tetap tidak terbantu karena tidak tahu letak kesalahannya.
Hal ini terjadi karena guru tidak mencari penyebab miskonsepsi peserta
didik terlebih dahulu, sehingga metode yang digunakan tidak tepat.
Para peneliti miskonsepsi menemukan berbagai hal yang menjadi
penyebab miskonsepsi pada peserta didik. Secara garis besar, penyebab
miskonsepsi dapat diringkas dalam lima kelompok, yaitu : peserta didik,
guru, buku siswa, konteks dan metode mengajar. Penyebab yang berasal
dari peserta didik dapat terdiri dari berbagai hal, seperti prakonsepsi
awal, kemampuan, tahap perkembangan, minat, cara berpikir, dan teman
lain. Penyebab kesalahan dari guru`dapat berupa ketidakmampuan guru,
kurangnya, penguasaan bahan, cara mengajar yang tidak tepat atau sikap
guru dalam berelasi dengan peserta didik yang kurang baik. Penyebab
miskonsepsi dari buku siswa biasanya terdapat dalam penjelasan atau
uraian yang salah dalam buku tersebut. Konteks, seperti budaya, agama,
dan bahasa sehari-hari juga mempengaruhi miskonsepsi peserta didik.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13

Sedangkan metode mengajar yang hanya menekankan kebenaran satu
segi sering memunculkan salah pengertian pada peserta didik, sering kali
penyebab-penyebab itu berdiri sendiri, tetapi kadang-kadang saling
terkait satu sama lain, sehingga salah pengertiannya menjadi semakin
kompleks. Hal ini menyebabkan semakin tidak mudah untuk membanu
siswa untuk membantu mereka.
Penyebab miskonsepsi yang diuraikan di sini masih sangat
terbatas. Dalam kenyataan di lapangan, peserta didik dapat mengalami
miskonsepsi dengan sebab-sebab yang lebih bermacam-macam dan
rumit. Penyebab sesungguhnya sering kali juga sulit diketahui, karena
peserta didik kadang-kadang tidak secara terbuka mengungkapkan
bagaimana hingga mereka mempunyai konsep yang tidak tepat tersebut.
Kita juga perlu mengetahui bahwa miskonsepsi yang dialami setiap
peserta didik dalam satu kelas dapat berlainan dan penyebabnya juga
berlainan. Maka dapat terjadi, dalam satu kelas terdapat bermacammacam miskonsesi dan penyebab miskonsepsi. Dengan demikian, bagi
para pendidik tidak mudah untuk sungguh-sungguh mengerti penyebab
miskonsepsi yang dialami setiap peserta didik. Sebagai akibatnya, tidak
mudah juga untuk dapat membantu setiap peserta didik secara tepat
dalam mengatasi miskonsepsi.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14

3. Cara-cara mendeteksi miskonsepsi
Menurut Kartika Budi (1992) salah konsepsi dapat dideteksi
melalui langkah-langkah sebagai berikut: (1) pendeteksi (guru)
memahami hakekat atau makna suatu konsep dengan baik dan dinyatakan
dengan jelas, (2) berdasarkan pemahaman yang benar tersebut
kemungkina-kemungkinan salah konsepsi dapat terjadi, (3) berdasarkan
kemungkinan salah konsepsi yang terjadi, disusun soal (dapat berbentuk
uraian

bebas,

isian

singkat

maupun

pilihan

berganda)

yang

memungkinkan kesalahan dapat dideteksi, dan (4) setelah tes
dilaksanakan (dapat secara lisan atau tertuis), untuk mengetahui secara
tepat kesalahan yang terjadi.

G. Konsep-konsep tentang gaya
1.

Kinematika
Kinematika adalah ilmu yang mempelajari bagaimana gerak dapat
terjadi tanpa memperdulikan penyebab terjadinya gerak tersebut. Dalam
kinematika ada beberapa konsep yang mendukung, tetapi yang akan
dibahas sesuai dengan yang disajikan pada tabel 2.1.
a)

Kelajuan dan kecepatan
Kelajuandidefinisikan sebagai cepat lambatnya peubahan jarak
terhadap perubahan waktu. Kelajuan merupakan besaran skalar,
maka untuk menghitungnya, kita tidak perlu tahu arah gerak benda
tersebut, yang penting adalah jarak yang ditempuh benda selama

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15

waktu tertentu (Foster, 2004). Persamaan yang digunakan untuk
menghitung kelajuan adalah:
kelajuan =

𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ
𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ
v=

dengan:

𝑠
𝑡

..... (1)

v= kelajuan (m/s)
s= jarak yang ditempuh (m)
t= waktu tempuh (s)

Berbeda dengan kelajuan, kecepatan adalah besaran vektor
sehingga untuk menghitungnya kita harus mengetahui arah gerak
benda tersebut, yang dalam hal ini adalah perpindahan benda dalam
waktu tertentu. Persamaan yang digunakan untuk menghitung
kecepatan adalah:
kecepatan =

𝑝𝑒𝑟𝑝𝑖𝑛𝑑𝑎ℎ𝑎𝑛
perubahan waktu

v̅ =

dengan:

∆𝑠̅
∆𝑡

𝑠̅ −𝑠̅

v̅ = 𝑡2 −𝑡1
2

1

v̅= kecepatan (m/s)

s2=kedudukan akhir benda
s1 = kedudukan awal benda

..... (2)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16

t2= waktu akhir (s)
t1= waktu awal (s)
b) Percepatan
Percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu
tertentu. Percepatan termasuk besaran vektor. Satuan SI percepatan
adalah m/s2. Percepatan bisa bernilai positif dan negatif. Bila nilai
percepatan positif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda
yang mengalami percepatan positif ini bertambah (dipercepat).
Sedangkan bila negatif, hal ini berarti kecepatannya menurun
(diperlambat). Jika gerak suatu benda lurus dan kecepatannya tidak
berubah, maka percepatannya bernilai nol karena ∆v = 0 untuk
seluruh selang waktu. Rumus percepatan adalah sebagai berikut:

Keterangan:
a̅ = percepatan (m/s2)

a̅ =

∆𝑣̅
∆𝑡

=

∆𝑣̅ = perubahan kecepatan (m/s)
∆𝑡 = selang waktu (s)
𝑣̅ 2 = kecepatan akhir
𝑣̅ 1 = kecepatan awal
t2= waktu akhir (s)
t1= waktu awal (s)

𝑣̅2 −𝑣̅1
𝑡2 −𝑡1

..... (3)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17

c) Penjumlahan Vektor Kecepatan
Kecepatan tidak hanya mengacu pada seberapa cepat sesuatu
bergerak tetapi juga arahnya. Besaran seperti kecepatan yang
memiliki arah dan besar merupakan suatu besaran vektor. Ada dua
kecepatan, yaitu kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat.
1.

Kecepatan rata-rata
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai hasil bagi
perpindahan dengan selang waktu tempuhnya (Kanginan
Marthen, 2006). Untuk gerak lurus satu dimensi, maka
persamaan kecepatan rata-rata yaitu:
𝑣̅ =

∆𝑥
∆𝑡

=

𝑥2 −𝑥1
𝑡2 −𝑡1

..... (4)

Dalam gerak dalam bidang (dua dimensi) definisinya
tetap, hanya ∆𝑥 diganti dengan vektor posisi ∆𝒓.
̅=
𝒗

∆𝒓
∆𝑡

=

𝒓2 − 𝒓𝟏
𝑡2 − 𝑡1

..... (5)

dengan𝒓2 adalah posisi pada 𝑡 = 𝑡2 dan 𝒓1 adalah posisi

pada 𝑡 = 𝑡1 .

̅ kita peroleh
Bentuk konponen dari kecepatan rata-rata 𝒗

dengan mensubstitusi ∆𝒓 dengan ∆𝑥 𝒊 + ∆𝑦 𝒋 ke dalam

persamaan di atas.

̅=
𝒗

∆𝑥
∆𝑦
∆𝑥𝒊 + ∆𝑦𝒋
=
𝒊+
𝒋
∆𝑡
∆𝑡
∆𝑡
̅ = 𝑣̅𝑥 𝒊 + 𝑣̅𝑦 𝒋
𝒗

..... (6)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18

Dengan:
𝑣̅𝑥 =

∆𝑥
∆𝑡

=

𝑥2 −𝑥1
𝑡2 −𝑡1

𝑑𝑎𝑛𝑣̅𝑦 =

∆𝑦
∆𝑡

=

𝑦2 −𝑦1

..... (7)

𝑡2 −𝑡1

Dengan (x, y) adalah koordinat partikel, sementara i dan j adalah
vektor satuan yang menyatakan arah pada sumbu-x dan sumbuy.
2.

Kecepatan sesaat
Kecepatan sesaat didefinisikan sebagai kecepatan ratarata untuk selang waktu ∆𝑡 yang mendekati nol (Kanginan
Marthen, 2006).

Untuk kecepatan sesaat gerak pada bidang (dua dimensi),
dinyatakan:
𝒗=

𝑑𝒓

..... (8)

𝑑𝑡

Bentuk komponen dari kecepatan sesaat v kita peroleh
dengan mensubstitusi 𝒓 = 𝑥𝒊 + 𝑦𝒋 dalam persamaan (8)
𝒗=

Dengan:

𝑑𝑦
𝑑𝑥
𝑑
(𝑥𝒊 + 𝑦𝒋) =
𝒊+
𝒋
𝑑𝑡
𝑑𝑡
𝑑𝑡
𝒗 = 𝑣𝑥 𝒊 + 𝑣𝑦 𝒋

𝑣𝑥 =

𝑑𝑥
𝑑𝑡

𝑑𝑎𝑛 𝑣̅𝑦 =

𝑑𝑦
𝑑𝑡

..... (9)

.... (10)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
19

2. Hukum Newton

Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar
mekanika klasik. Hukum Newton menghubungkan percepatan sebuah
benda dengan massanya dan gaya-gaya yang bekerja padanya, Hukum ini
telah dituliskan dengan pembahasaan dan dapat dirangkum sebagai
berikut:

1. Hukum Pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang
konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja
pada benda tersebut. Berarti jika resultan gaya nol, maka
pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak
dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan).
2. Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami
gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang
arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding
lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M. atau
𝑎=

𝐹

𝑚

.

3. Hukum Ketiga: gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki
besar yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. Artinya
jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B,
maka benda B akan memberi gaya sebesar –F kepada benda
A.Gaya sebesar F dan –F memiliki besar yang sama namun
arahnya berbeda. Hukum ini juga terkenal sebagai hukum

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
20

aksi-reaksi, dengan F disebut sebagaiaksi dan –F adalah
reaksinya.

Ketiga hukum gerak ini pertama dirangkum oleh Isaac Newton
dalam karyanya Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, pertama
kali diterbitkan pada 5 Juli 1687. Newton menggunakan karyanya untuk
menjelaskan dan meniliti gerak dari bermacam-macam benda fisik
maupun sistem.
a) Hukum I Newton

Hukum ini menyatakan bahwa jika resultan gaya (jumlah
vektor dari semua gaya yang bekerja pada benda) bernilai nol, maka
kecepatan benda tersebut konstan. Dirumuskan secara matematis
menjadi:

Artinya :


Sebuah benda yang sedang diam akan tetap diam kecuali ada
resultan gaya yang tidak nol bekerja padanya.



Sebuah benda yang sedang bergerak, tidak akan berubah
kecepatannya kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja
padanya.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
21

Hukum pertama newton adalah penjelasan kembali dari
hukum inersia yang sudah pernah dideskripsikan oleh Galileo. Dalam
bukunya Newton memberikan penghargaan pada Galileo untuk
hukum ini. Aristoteles berpendapat bahwa setiap benda memilik
tempat asal di alam semesta: benda berat seperti batu akan berada di
atas tanah dan benda ringan seperti asap berada di langit. Bintangbintang akan tetap berada di surga. Ia mengira bahwa sebuah benda
sedang berada pada kondisi alamiahnya jika tidak bergerak, dan untuk
satu benda bergerak pada garis lurus dengan kecepatan konstan
diperlukan sesuatu dari luar benda tersebut yang terus mendorongnya,
kalau tidak benda tersebut akan berhenti bergerak. Tetapi Galileo
menyadari bahwa gaya diperlukan untuk mengubah kecepatan benda
tersebut (percepatan), tapi untuk mempertahankan kecepatan tidak
diperlukan gaya.

b) Hukum II Newton
Gaya atau resultan gaya yang bekerja pada benda tidak sama
dengan nol maka benda diam akan bergerak jika sebuah gaya luar
bekerja padanya. Benda yang diam kemudian bergerak berarti
mengalami perubahan kecepatan. Perubahan kecepatan menyebabkan
adanya percepatan. Semakin besar gaya yang bekerja pada benda,
semakin cepat benda bergerak.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
22

Hukum kedua menyatakan percepatan (a) suatu benda yang
disebabkan oleh gaya (F) sebanding dan searah dengan gaya itu dan
berbanding terbalik dengan massa (m) benda yang dikenai oleh gaya
tersebut. Secara matematis, Hukum II Newton dapat dirumuskan
sebagai:

𝒂=

∑𝐅
𝑚

c) Hukum III Newton
Hukum ketiga ini menjelaskan bahwa semua gaya adalah
interaksi antara benda-benda yang berbeda, maka tidak ada gaya yang
bekerja hanya pada satu benda. Jika benda A mengerjakan gaya pada
benda B, benda B secara bersamaan akan mengerjakan gaya dengan
besar yang sama pada benda A dan kedua gaya segaris. Secara
sederhananya, sebuah gaya selalu bekerja pada sepasang benda, dan
tidak pernah hanya pada sebuah benda. Jadi untuk setiap gaya selalu
memiliki dua ujung. Setiap ujung gaya ini sama kecuali arahnya yang
berlawanan. Atau sebuah ujung gaya adalah cerminan dari ujung
lainnya.
Benda apapun yang menekan atau menarik benda lain
mengalami tekanan atau tarikan yang sama dari benda yang ditekan
atau ditarik. Sebagai contoh, jika anda menekan sebuah batu dengan
jari anda, maka jari anda juga akan mengalami tekanan dari batu
tersebut. Jika seekor kuda menarik sebuah batu dengan menggunakan

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
23

tali, maka kuda tersebut juga "tertarik" ke arah batu: untuk tali yang
digunakan, juga akan menarik sang kuda ke arah batu sebesar ia
menarik sang batu ke arah kuda.
Secara matematis, hukum ketiga ini berupa persamaan vektor
satu dimensi, yang bisa dituliskan sebagai berikut. Asumsikan benda
A dan benda B memberikan gaya terhadap satu sama lain.

Dengan:

Fa,b adalah gaya-gaya yang bekerja pada A oleh B, dan
Fb,a adalah gaya-gaya yang bekerja pada B oleh A.
Newton menggunakan hukum ketiga untuk menurunkan
hukum kekekalan momentum. Dalam hukum kekekalan momentum,
suatu tumbukan selalu melibatkan sedikitnya dua benda. Misalnya,
benda itu adalah bola biliar A dan bola biliar B. Sesaat sebelum
tumbukan, bola A bergerak mendatar ke kanan dengan momentum
mAvAdan bola B bergerak mendatar ke kiri dengan momentum mBvB.
Momentum sistem partikel sebelum tumbukan tentu sama saja dengan
jumlah momentum bola A dan bola B sebelum tumbukan.
p = mAvA + mBvB
Momentum system partikel sesudah tumbukan tentu saja sama
dengan jumlah momentum bola A dan bola b sesudah tumbukan.
p’ = mAvA’ + mBvB’

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
24

Hubungan antara momentum sistem sesaat sesudah tumbukan
(p’) dengan momentum sistem sebelum tumbukan (p). Selama bola A
dan bola B kontak (saling bersentuhan), bola B mengerjakan gaya
pada bola A, diberi lambang FA,B. Sebagai reaksi, bola A mengerjakan
gaya pada bola B, diberi lambang FB,A. Kedua gaya ini sama besar,
tetapi berlawanan arah. Untuk sistem di mana gaya yang terlibat saat
interaksi hanyalah gaya dalam, maka menurut hukum III Newton,
resultan semua gaya ini sama dengan nol, sehingga untuk tumbukan,
resultan gaya pada system oleh gaya-gaya dalam adalah:
∑F = FA,B+ FB,A = -F + F = 0

3. Prinsip Superposisi
Prinsip superposisi adalah penjumlahan dari semua gaya
interaksi secara matematika, prinsip superposisi dapat dinyatakan
dalam vektor. Vektor adalah besaran yang mempunyai besar (angka)
dan arah. Penjumlahan vektor-vektor dengan menggunakan dalil
phytagoras hanya berlaku untuk vektor-vektor yang tegak lurus.
Untuk vektor yang tidak tegak lurus, kita bisa menggunakan cara
grafis, yaitu metode jajar genjang dan metode poligon. Di samping itu,
kita juga bias menggunakan rumus analitis juka sudut Antara kedua
vektor diketahui (Foster, 2004)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
25

4. Macam-macam Gaya
a) Gaya Gesek
Gesekan adalah gerakan relatif antara dua permukaan yang
bersinggungan sedemikian hingga akibat persinggungan tersebut,
gerakan yang satu terhadap yang lain menjadi tidak leluasa dan
mengalami hambatan (Soedojo Peter, 2004). Apabila dua benda
tersebut makin lekat atau makin kuat persinggungannya, maka
makin besar hambatan itu, yakni makin besar gesekannya. Gaya
gesek antarpermukaan zat padat merupakan gaya sentuh, yang
muncul jika permukaan dua zat padat bersentuhan secara fisik,
dengan arah gaya gesekan sejajar dengan permukaan bidang sentuh
dan berlawanan dengan kecenderungan arah gerak relatif benda
satu terhadap benda lainnya (Kanginan Marthen, 2002). Gaya
gesek adalah suatu gaya penting yang menyumbang pada kondisi
keseimbangan benda. Gaya gesek statis cenderung untuk
mempertahankan keadaan diam benda ketika sebuah gaya
dikerjakan pada benda yang diam. Gaya gesekan kinetis (atau
dinamis) cenderung untuk mempertahankan keadaan bergerak dari
benda yang sedang bergerak.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
26

b) Hambatan Udara
Benda yang bergerak dibumi harus melalui udara. Udara
tersusun atas molekul- molekul yang dapat menghambat gerak
benda sehingga benda akan lebih sulit bergerak maju. Molekul
udara dapat mampat, membuat ruang bagi benda bergerak untuk
melewatinya.
c) Gravitasi
Galileo menyatakan bahwa benda-benda yang dijatuhkan
didekat permukaan Bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama,
g, jika hambatan udara dapat diabaikan (Giancoli, 2001). Gaya
yang menyebabkan percepatan ini disebut gaya gravitasi.
Gaya yang paling umum dalam pengalaman kita sehari-hari
adalah gaya tarikan gravitasi bumi pada sebuah benda. Jika kita
menjatuhkan

sebuah

benda

dekat

permukaan

bumi

dan

mengabaikan hambatan di udara sehingga satu-satunya gaya yang
bekerja pada benda itu adalah gaya gravitasi (keadaan ini
dinamakan jatuh bebas), benda dipercepat di bumi dengan
percepatan 9,81% m/s2. Pada tiap titik ruang, percepatan ini sama
untuk semua benda, tidak tergantung pada massanya.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
27

Jika suatu benda bekerja gaya, gaya itu pasti disebabkan
oleh benda lain (Hukum III Newton). Oleh karena setiap benda
yang dilepas selalu jatuh bebas ke permukaan Bumi, Newton
menyimpulkan bahwa pusat Bumilah yang mengerjakan gaya pada
benda itu, yang arahnya selalu menuju ke pusat Bumi (Kanginan
Marthen, 2002). Newton menganalisis tentang gravitasi sehingga
mengahasilkan hukum gravitasi universal-nya yang terkenal yang
bisa kita nyatakan sebagai berikut (Giancoli, 2001):“semua partikel
di dunia ini menarik partikel lain dengan gaya yang berbanding
lurus dengan hasil kali massa partikel-partikel itu dan berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak di antaranya. Gaya ini bekerja
sepanjang garis yang menghubungkan kedua partikel itu”. Besar
gaya gravitasi dapat dituliskan sebagai:
𝐹=𝐺

𝑚1 𝑚2
𝑟2