Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Alat Peraga Fisika Hukum Kekekalan Energi, Gaya, Percepatan, dan Percepatan pada Bidang Miring T1 612008006 BAB I

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Tujuan
Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat peraga
fisika berupa sebuah beban yang diletakkan pada sebuah bidang miring dengan
menggunakan mikrokontroler yang dilengkapi dengan program user interface.

1.2. Latar Belakang
Fisika merupakan ilmu sains yang pasti dipelajari di Sekolah Menengah Atas dan
di tiap kebanyakan jurusan sains di perkuliahan. Yang mana pada matakuliah ini
diajarkan tentang teori dasar fisika.
Hakikat pembelajaran IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) adalah proses dan produk.
Oleh karena itu, pembelajaran IPA di sekolah tidak hanya mementingkan penguasaan
fisika terhadap fakta konsep teori IPA tetapi yang lebih penting adalah siswa mengerti
proses bagaimana fakta dan teori-teori tersebut ditemukan, Dengan kata lain siswa harus
mendapat pengalaman langsung dan menemukan sendiri proses tersebut(Depdiknas,
2006) [1].
Di kalangan peserta didik telah berkembang kesan yang kuat bahwa pelajaran
fisika merupakan pelajaran yang sulit untuk dipahami dan kurang menarik.
Pembelajaran fisika akan lebih bermakna jika siswa terlibat aktif dalam mengamati,

memahami dan memanfaatkan gejala-gejala alam yang ada di lingkungan sekitar.
Dalam proses tersebut siswa dilatih untuk memiliki kemampuan observasi dan
eksperimen yang lebih ditekankan pada melatih kemampuan berpikir dan kerja ilmiah.
Selain itu siswa dilatih melakukan percobaan dengan mengenal peralatan yang
digunakan dalam pengukuran baik di laboratorium maupun di alam sekitar peserta didik.
Dengan didukung kemampuan matematis yang dimiliki, peserta didik dilatih untuk
mengembangkan kemampuan berpikir dan bernalar yang taat asas, serta kemampuan
berpikir dan bernalar ini dilahirkan melalui pengelolaan data yang akurat, yang
kebenarannya tidak diragukan lagi (Depdiknas, 2006) [2].
Keberadaan peralatan laboratorium IPA merupakan sarana yang harus diupayakan
guna meningkatkan mutu pembelajaran IPA di sekolah. Alat peraga praktik (APP) IPA
1

mempunyai peranan yang sangat penting dalam pembelajaran, yaitu untuk menjelaskan
konsep, sehingga siswa memperoleh kemudahan dalam memahami hal-hal yang
dikemukakan guru, memantapkan penguasaan materi yang ada hubungannya dengan
bahan yang dipelajari dan mengembangkan keterampilan [3].
Di samping peranan yang sangat penting dalam pembelajaran, APP IPA juga
mempunyai fungsi yang dapat menentukan pencapaian tujuan pembelajaran IPA di
sekolah, fungsi tersebut menurut Dirjen Dikdasmen Depdikbud (1999) adalah sebagai

sumber belajar, metode pendidikan, sarana dan prasarana pendidikan. Menurut Badan
Standar Nasional Pendidikan (BSNP : 2006), Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah
(SMA/MA) harus memiliki sarana: perabot, peralatan pendidikan, media, bahan habis
pakai, dan perlengkapan lainnya; serta prasarana laboratorium.
Kondisi Laboratorium IPA 8.886 SMA Negeri/Swasta (Data Balitbang Depdiknas
: 2005), memiliki laboratorium IPA (gabung) 26,20%, memiliki laboratorium IPA ( 2
Laboratorium terpisah) 18,62%, memiliki laboratorium fisika, biologi, kimia (3
laboratorium terpisah) 24,18%, memiliki laboratorium IPA 69%, dan belum memiliki
laboratorium IPA 31%. Kondisi gedung laboratorium IPA baik 41%, rusak berat 33%,
rusak ringan 26%. Keadaan alat/bahan lengkap 27%, dan belum lengkap 73%.
Penggunaan laboratorium IPA dengan frekuensi tinggi 36%, Sedang 31%, rendah 33%.
Memiliki laboran IPA 17,72%.
Kurangnya alat peraga/media yang dapat memberikan gambaran secara sederhana
dan nyata akan penerapan teori fisika baik di tingkat Sekolah Menengah Atas maupun
perkuliahan menjadi permasalahan utama dari pengerjaan tugas akhir ini.
Dari uraian di atas maka akan dibuat sebuah alat peraga/media yang dinamakan
“Alat Peraga Fisika Hukum Kekekalan Energi, Gaya, Kecepatan, dan Percepatan Pada
Bidang Miring”. Alat ini terdiri dari sebuah bidang miring yang dapat diatur sudut
kemiringan dan jenis permukaannya dan balok yang memiliki massa yang berbeda-beda
yang nantinya akan diluncurkan di atas bidang miring tersebut untuk mendapatkan

beberapa parameter besaran fisika yang dapat kita amati untuk menunjang pembelajaran
tentang fisika.

2

1.3. Spesifikasi Sistem
Sesuai dengan surat tugas skripsi yang dikeluarkan oleh Fakultas Teknik Elektronika
dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana dengan nomor 73/I.3/FTEK/XI/2014
pada tanggal 6 November 2014, spesifikasi skripsi ini adalah sebagai berikut :
1. Mempunyai dimensi panjang alas 200 cm dan tinggi yang dapat diatur hingga
200 cm, dan kebar 30 cm
2. Menggunakan beban dengan jenis alas dan beban yang bervariasi (100 gram, 200
gram, 300 gram, 400 gram, dan 500 gram)
3. Mempunyai program user interface yang terhubung melalui protokol serial/USB
yang bisa digunakan pada PC/laptop
4. Mempunyai posisi sudut bidang miring yang dapat diatur oleh pengguna mulai
dari 0o hingga 90o
5. Mampu menampilkan parameter nilai sudut, percepatan, kecepatan, energi
kinetik, energi potensial, dan koefisien gaya gesek kinetik dari sistem secara real
time pada program user interface

6. Menggunakan power supply adaptor 5 volt.

1.4. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan pada skripsi ini terdiri dari lima bab, berikut
adalah penjelasan dari kelima bab tersebut.
BAB I Pendahuluan, pada bab ini akan dijelaskan tujuan dan latar belakang
permasalahan yang mendasari pembuatan skripsi ini, spesifikasi alat yang akan
direalisasikan dalam skripsi dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II Dasar Teori, bab ini berisi tentang pembahasan beberapa dasar teori yang
mendukung pembuatan skipsi.
BAB III Perancangan Sistem, bab ini berisi tentang penjelasan perancangan sistem,
yaitu penjelasan perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak hingga
menjadi sebuah sistem.
BAB IV Pengujian dan Analisis, pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian
perangkat keras maupun perangkat lunak yang telah dirancang dan direalisasikan.
BAB V Penutup, bagian penutup berisi tentang kesimpulan dan saran-saran
pengembangan.
3