Rencana Pembelajaran Fisika dengan Model

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER
KURIKULUM 2013 BERBASIS 5 M
“HUBUNGAN RODA-RODA”
Disusun untuk Memenuhi Tugas P4F
(Perencanaan Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika)

Disusun Oleh :

Kelompok I
-

Aya Sofia

(K2312015)

-

Indra Budi Setiawan

(K2312035)

-

Mayang Dwinta T.

(K2312043)

-

Nur Ulfah Citra Devi

(K2312053)

-

Tiara Setia Satiti

(K2312072)

PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Kompetensi Inti :

SMA

: .........

Mata Pelajaran

: Fisika

Kelas/Semester

: X/1

Alokasi Waktu

: 1 x 45 menit

Materi Pokok

: Gerak Melingkar

Sub Materi Pokok

: Hubungan Roda-roda

KI1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang
dianutnya
KI2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin,
tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama,
toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan
menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas
berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif
dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam
pergaulan dunia.
KI3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan
faktual,

konseptual,

prosedural

berdasarkan

rasa

ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni,
budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,
kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan
prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai
dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah
KI4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret

dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari
yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan
mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar :

1.1.

Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan
mengatur alam jagad raya

melalui pengamatan

fenomena alam fisis dan pengukurannya
1.

Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu;
objektif;

jujur;

teliti;

cermat;

tekun;

hati-hati;

bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan
peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai
wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan ,
melaporkan, dan berdiskusi
3.5.

Menganalisis besaran fisis pada gerak melingkar dengan
laju konstan dan penerapannya dalam teknologi

4.5.1.1

Menyajikan ide/gagasan terkait gerak melingkar

(misalnya pada hubungan roda-roda
Indikator

:

Afektif :
2.1.1. Menunjukkan (dengan berpendapat) contoh hubungan rodaroda pada gerak melingkar beraturan dalam kehidupan
sehari-hari.

2.1.2. Kognitif :
1.

Menjelaskan hubungan roda sepusat pada hubungan
roda-roda.

2.

Menjelaskan hubungan roda bersinggungan pada

hubungan roda-roda.

3.

Menjelaskan hubungan roda setali pada hubungan
roda-roda.

4.

Memformulasikan

persamaan

hubungan

roda

hubungan

roda

sepusat pada hubungan roda-roda.
5.

Memformulasikan

persamaan

bersinggungan pada hubungan roda-roda.
6.

Memformulasikan persamaan hubungan roda setali
pada hubungan roda-roda.

7.

Menjelaskan hubungan roda sepusat pada hubungan
roda-roda dalam kehidupan sehari-hari.

8.

Menjelaskan hubungan roda bersinggungan pada

hubungan roda-roda dalam kehidupan sehari-hari.
9.

Menjelaskan hubungan roda setali pada hubungan

roda-roda dalam kehidupan sehari-hari.
Psikomotor :
4.5.1. Mengamati simulasi flash hubungan roda-roda sepusat
4.5.2. Mengamati simulasi flash hubungan roda-roda bersinggungan
4.5.3. Mengamati simulasi flash hubungan roda-roda setali
I.

TUJUAN PEMBELAJARAN
Afektif :
2.1.3.

Dengan diskusi kelas siswa kelas X semester I dapat menunjukkan (dengan

berpendapat) contoh hubungan roda-roda pada gerak melingkar beraturan dalam
kehidupan sehari-hari dengan kritis.

Kognitif :
3.5.1. Siswa kelas X semester I mampu menjelaskan hubungan roda sepusat pada
hubungan roda-roda dengan baik melalui kegiatan diskuasi kelompok.
3.5.2. Siswa kelas X semester I mampu menjelaskan hubungan roda bersinggungan pada
hubungan roda-roda dengan baik melalui kegiatan diskuasi kelompok.
3.5.3. Siswa kelas X semester I mampu menjelaskan hubungan roda setali pada hubungan
roda-roda dengan baik melalui kegiatan diskusi kelompok.
3.5.4. Siswa kelas X semester I mampu memformulasikan persamaan hubungan roda
sepusat pada hubungan roda-roda melalui kegiatas diskusi kelompok dengan benar
dan tepat.
3.5.5. Siswa kelas X semester I mampu memformulasikan persamaan hubungan roda
bersinggungan pada hubungan roda-roda melalui kegiatas diskusi kelompok dengan
benar dan tepat.
3.5.6. Siswa kelas X semester I mampu memformulasikan persamaan hubungan roda setali
pada hubungan roda-roda melalui kegiatas diskusi kelompok dengan benar dan tepat.
3.5.7. Melalui diskusi kelompok, siswa kelas X semester 1 mampu menjelaskan hubungan
roda sepusat pada hubungan roda-roda dalam kehidupan sehari-hari dengan benar.
3.5.8. Melalui diskusi kelompok, siswa kelas X semester 1 mampu menjelaskan hubungan
roda bersinggungan pada hubungan roda-roda dalam kehidupan sehari-hari dengan
benar.

3.5.9. Melalui diskusi kelompok, siswa kelas X semester 1 mampu menjelaskan hubungan
roda setali pada hubungan roda-roda dalam kehidupan sehari-hari dengan benar.
Psikomotorik :
4.5.1. Melalui animasi flash, siswa kelas X semester 1 mengamati simulasi flash hubungan
roda-roda sepusat dengan benar
4.5.2. Melalui animasi flash, siswa kelas X semester 1 mengamati simulasi flash hubungan
roda-roda bersinggungan dengan benar
4.5.3. Melalui animasi flash, siswa kelas X semester 1 mampu mengamati simulasi flash
hubungan roda-roda setali dengan benar

II. MATERI AJAR
Hubungan Roda-roda
Pernahkah kalian memperhatikan sistem gerak dari roda sepeda dan kemudian
berpikir untuk menganalisanya? Kemudian perhatikan pada gambar di bawah ini. Pada
gambar tersebut terlihat ada tiga benda bundar, roda, gir depan dan gir belakang yang antara
depan dan belakang dihubungkan dengan tali. Ketiga benda bundar tersebut, saling
berhubungan membentuk sistem dan dinamakan hubungan roda-roda.

Gir belakang dan roda memiliki pusat yang sama dan berputar dengan kecepatan sudut
yang sama (ω sama) hubungan seperti ini disebut roda sepusat. Hubungan kedua adalah gir
belakang dan gir depan. Kedua gir itu terhalang dengan tali (rantai) sehingga berputar
bersama dengan kecepatan linier titik yang bersinggungan sama (v sama). Hubungan seperti
ini disebut roda bersinggungan.

Dari penjelasan di atas dapat dipertegas bahwa pada dasarnya hubungan roda-roda ada
dua jenis dan memenuhi hubungan berikut :
-

Roda sepusat

: ω sama

-

Roda bersinggungan

: v sama

-

Roda setali

: v sama

dengan :

ω = kecepatan sudut (rad/s)
v = kecepatan linier titik-titik singgung (m/s)

Hubungan roda-roda di atas dapat dilihat pada gambar di bawah ini

a. Dua roda dengan poros yang sama
Pada kasus ini dua roda berbeda ukuran berada pada satu poros yang sama.
Akibatnya kedua roda mempunyai kecepatan sudut yang sama dengan arah yang sama.
Karena panjang jari-jari roda berbeda, ada yang besar ada yang kecil maka kecepatan
liniernya berbeda. Semakin besar ukuran (jari-jari) roda makan akan semakin besar
kecepatan liniernya. Rumus persamaannya
Kecepatan Sudut Roda A = Kecepatan Sudut Roda B
ωA = ω B
vA vB
=
r A rB
b. Roda saling bersinggungan
Pada kasus ini roda saling bersinggungan satu sama lain. Sistem hubungan roda
ini mirip dengan poin dua tetapi yang membedakannya adalah arah kecepatan liniernya
yang berbeda. Jadi kecepatan linier sama tapi berbeda arah dan kecepatan sudutnya
berbeda.

Kecepatan Linier Roda A = Kecepatan Linier Roda B
vA = vB
ωA.rA = ωB.rA
c. Dua roda dihubungkan dengan satu rantai
Ketika dua roda kita hubungkan dengan sebuah rantai, maka kedua roda tersebut
akan memiliki kecepatan linier yang sama (sama dengan kecepatan gerak rantai). Tidak
hanya besar kecepatan liniernya yang sama tapi juga arah dari gerakan roda. Dalam
hubungan roda ini yang berbeda adalah kecepatan sudutnya.
Kecepatan Linier Roda A = Kecepatan Linier Roda B
vA = vB
ωA.rA = ωB.rA

III. MODEL PEMBELAJARAN
IV.

V.

Kooperatif Group Investigation

METODE PEMBELAJARAN
-

Diskusi

-

Informasi

LANGKAH PEMBELAJARAN

a. Persiapan praKBM
1. Membuat peringkat siswa dari kemampuan tinggi sampai kemampuan rendah.
2. Membuat kelompok tim yang beranggotakan 8-9 siswa dengan kemampuan merata
dari prestasi tinggi sampai rendah / pengelompokan secara heterogen.
3. Mencatat setiap anggota kelompok dalam daftar lembar anggota tim.
4. Menyiapkan LKS dan alat dan bahan yang akan digunakan dalam pembelajaran.

b. Kegiatan Pembelajaran

LANGKAH PEMBELAJARAN

WAKTU

PENDAHULUAN
a. Pembukaan

Doa + Persiapan + Cek kehadiran siswa.
b. Orientasi

Guru menyampaikan kompetensi yang harus dicapai,
indikator dan tujuan pembelajaran.
c. Prasyarat konsep

Konsep gerak melingkar beraturan dan besaran-besaran
yang terkait dengan gerak melingkar beraturan.
d. Motivasi

5 menit

A. Orientasi Terhadap Masalah
Guru menanyakan “Pernahkan kalian melihat satu set
rantai dan roda pada sepeda?”, “Bagian yang mana saja
yang berputar?” dan “Bagaimana hubungan bagianbagian yang berputar?
B. Mengidentifikasi Topik dan Mengorganisasi Siswa ke
dalam Kelompok
Guru membagi kelas menjadi tiga kelompok yang akan
membahas tiga jenis hubungan roda-roda.
KEGIATAN INTI
C. Merencanakan Tugas Belajar
- Guru memberikan penjelasan awal tentang hubungan
roda-roda
- Guru memberikan laptop yang berisi tayangan flash dan
powerpoint untuk masing-masing kelompok dengan sub
pokok bahasan hubungan roda-roda sesuai yang
didapatkan tiap kelompok.
- Guru membagikan Lembar Kerja Siswa untuk tiap
kelompok.
D. Melakukan Investigasi (Eksplorasi)
- Siswa saling bertukar pendapat, berdiskusi,
menjelaskan dan menyusun ide-ide berdasarkan
tayangan flash, powerpoint dan menjawab pertanyaan
pada Lembar Kerja Siswa.
- Siswa berdiskusi untuk memformulasikan hubungan
roda sepusat, bersinggungan dan setali pada hubungan
roda-roda.
E. Menyiapkan Laporan Akhir (Elaborasi)

30 menit

VI.

SUMBER BELAJAR
1. Media :
a. Cetak
 Bahan ajar
 Lembar kerja siswa
 Lembar evaluasi
b. Visual
 Flash
 Slide powerpoint
2. Alat/Bahan :
 Spidol
 Whiteboard
 Penghapus whiteboard
 Laptop
 LCD
 Layar proyektor
3. Sumber Belajar :
 Taranggono. A dan Subagya. H. 2005. Sains Fisika 2B. Bumi Aksara: Jakarta.
 Kangingan, Marthen. 2006. Fisika 2 untuk SMA/MA. Jakarta: Erlangga.
 Handayani, Sri. 2009. Fisika untuk SMA. Jakarta: Erlangga.
4. Website :
 http://www.phet.edu/physics/labvirtual/circularmotion.shtml
 http://www.smanepus.sch.id/kumpulan-materi/materi05.html

VII.

PENILAIAN
Teknik

: Tugas individu (Aspek kognitif)

Bentuk instrumen

: Tes tertulis uraian

NO.
INDIKATOR
SOAL
1
3.5.1. Menjelaskan

SOAL
Jelaskan 3 jenis

KUNCI
1. Dua roda dengan

hubungan roda hubungan roda-roda

poros yang sama

sepusat

ωA= ωB

pada beserta

SKOR
30

vA vB
=
r A rB

hubungan roda- perbedaaannya!
roda.
3.5.2. Menjelaskan

2. Roda saling

hubungan roda
bersinggungan

bersinggungan.

pada hubungan

vA = vB

roda-roda.

ωA.rA = ωB.rA

3.5.3. Menjelaskan
3. Dua roda

hubungan roda
setali

2

dihubungkan

pada

hubungan roda-

dengan satu rantai.

roda.

vA = vB

3.5.4. Memformulasi

Perhatikan gambar

ωA.rA = ωB.rA
Diketahui :

kan persamaan berikut :

Jari-jari roda A (rA) = 2 cm

hubungan roda

Jari-jari roda B (rB) = 4 cm

sepusat

Jari-jari roda C (rC) = 10 cm

pada

hubungan

Kecepatan sudut roda B

roda-roda.

(ωB)

3.5.5. Memformulasi
kan persamaan
hubungan roda

= 60 putaran/menit
= 60 putaran/60

sekon = 1putaran/sekon
= 1(2π radian)/sekon

40

bersinggungan

= 2π rad/s

pada

Sistem roda berjari-

Ditanya : Kecepatan linear

hubungan

jari RA = 2 cm ; RB = 4

roda C (vC)

roda-roda.

cm dan RC = 10 cm

Jawab :

dihubungkan seperti

Kecepatan linear tepi

3.5.6. Memformulasi

kan persamaan gambar. Roda B

roda B

hubungan roda diputar 60 putaran

Kecepatan linear tepi roda

setali

B:

pada permenit, maka hitung

hubungan

laju linear roda C!

roda-roda.

vB = rB ωB = (4 cm)(2π
rad/s) = 8π cm/s
Kecepatan linear tepi
roda A
Roda A dan roda B
dihubungkan dengan tali
karenanya kecepatan linear
tepi roda A (vA) sama
dengan kecepatan linear
tepi roda B (vB).
vA = vB = 8π cm/s
Kecepatan linear tepi
roda C
Roda C dan roda A
dihubungkan dengan tali
karenanya kecepatan linear
tepi roda C (vC)
sama dengan kecepatan
linear tepi roda A (vA).

3

3.5.7. Melalui diskusi Sebutkan contoh
kelompok,

penerapan hubungan

vC = vA = vB = 8π cm/s.
1. Gir sepeda
2. Gir mesin pabrik

siswa kelas X roda-roda pada

3. Kipas angin

semester

4. Diesel

1 kehidupan sehari-hari!

mampu

5. Mesin penggilingan

menjelaskan

6. Alat Fotokopi

30

hubungan roda
sepusat

3.5.1.

pada

hubungan rodaroda

dalam

kehidupan
sehari-hari
dengan benar.
3.5.8. Melalui diskusi
kelompok,
siswa kelas X
semester

1

mampu
menjelaskan
hubungan roda
bersinggungan
pada hubungan
roda-roda dalam
kehidupan
sehari-hari
dengan benar.
3.5.9. Melalui diskusi
kelompok,
siswa kelas X
semester

1

mampu
menjelaskan
hubungan roda
setali

pada

hubungan rodaroda

dalam

kehidupan
sehari-hari
dengan benar.
SKOR TOTAL

100

INSTRUMEN PENILAIAN SIKAP

Sub materi

: Hubungan Roda – Roda

Kelas/Semester

: X/1

Hari/Tanggal

:

No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.

Nama

Disiplin

Kerjasama

Kejujuran

Kepedulian

Tanggung
jawab

Jumla
h Skor

Nilai

20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.

Keterangan:
1 = tidak aktif
2 = kurang aktif
3 = cukup aktif
4 = aktif
5 = sangat aktf