RPP PEER TEACHING

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Sekolah                       : SMA Negeri 4 Kerinci

Mata Pelajaran            : Fisika

Kelas/Semester            : X/II  

Materi Pokok              : Gerak Harmonik Sederhana

Alokasi Waktu            : 1 kali pertemuan (2JP)

 

A.      Kompetensi Inti (KI)

          KI 1  :    Menghayati dan mengamalkan  ajaran agama yang dianutnya.

KI 2  :    Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan,  gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3  :    Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengeahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,  kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

 KI 4 :    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.

B.      Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi

          Kompetensi Dasar :

3.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran

4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonis pada ayunan bandul dan getaran pegas

   Indikator             :

1.      Mendeskripsikan karakteristik gerak pada getaran pegas

2.      Menjelaskan hubungan antara periode getaran dengan massa beban berdasarkan data pengamatan.

3.      Menganalisis gaya, simpangan, kecepatan dan percepatan pada gerak getaran.

C.      Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti proses pembelajaran melalui diharapakan peserta didik dapat:

1.         Menjelaskan pengertian osilasi (getaran).

2.         Menjelaskan pengertian periode.

3.         Menjelaskan pengertian frekuensi.

4.         Menjelaskan osilasi pegas pada bidang datar.

5.         Menjelaskan persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan getar

D.      Materi Pembelajaran

Gerak harmonik merupakan gerak sebuah benda dimana grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus (dapat dinyatakan dalam bentuk sinus atau kosinus). Gerak semacam ini disebut gerak osilasi atau getaran harmonik. Contoh lain sistem yang melakukan getaran harmonik, antara lain, dawai pada alat musik, gelombang radio, arus listrik AC, dan denyut jantung. Galileo di duga telah mempergunakan denyut jantungnya untuk pengukuran waktu dalam pengamatan gerak.

Gerak benda pada lantai licin dan terikat pada pegas untuk posisi normal (a), teregang (b), dan tertekan (c)

Untuk memahami getaran harmonik, kita dapat mengamati gerakan sebuah benda yang diletakkan pada lantai licin dan diikatkan pada sebuah pegas . Anggap mula-mula benda berada pada posisi X = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Ketika benda ditekan ke kiri (X = –) pegas akan mendorong benda ke kanan, menuju posisi keseimbangan. Sebaliknya jika benda ditarik ke kanan, pegas akan menarik benda kembali ke arah posisi keseimbangan (X = +).

Gaya yang dilakukan pegas untuk mengembalikan benda pada posisi keseimbangan disebut gaya pemulih. Besarnya gaya pemulih menurut Robert Hooke dirumuskan sebagai berikut.

F_p = -kX

Tanda minus menunjukkan bahwa gaya pemulih selalu pada arah yang berlawanan dengan simpangannya. Jika kita gabungkan persamaan di atas dengan hukum II Newton, maka diperoleh persamaan berikut.

F_p = -kX = ma     atau      

Terlihat bahwa percepatan berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan. Hal ini merupakan karakteristik umum getaran harmonik.

Syarat Getaran Harmonik

Syarat suatu gerak dikatakan getaran harmonik, antara lain :

1. Gerakannya periodik (bolak-balik).
2. Gerakannya selalu melewati posisi keseimbangan.
3. Percepatan atau gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan posisi/simpangan benda.
4. Arah percepatan atau gaya yang bekerja pada benda selalu mengarah ke posisi keseimbangan.

a. Periode dan Frekuensi Sistem Pegas

Pada dasarnya, gerak harmonik merupakan gerak melingkar beraturan pada salah satu sumbu utama. Oleh karena itu, periode dan frekuensi pada pegas dapat dihitung dengan menyamakan antara gaya pemulih (F = -kX) dan gaya sentripetal (F = -4π ² mf²X).

-4π ² mf²X = -kX
4π ² mf² = k

Periode dan frekuensi sistem beban pegas hanya bergantung pada massa dan konstanta gaya pegas.

b. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana

Sebuah bandul sederhana terdiri atas sebuah beban bermassa m yang digantung di ujung tali ringan (massanya dapat diabaikan) yang panjangnya l. Jika beban ditarik ke satu sisi dan dilepaskan, maka beban berayun melalui titik keseimbangan menuju ke sisi yang lain. Jika amplitudo ayunan kecil, maka bandul melakukan getaran harmonik. Periode dan frekuensi getaran pada bandul sederhana sama seperti pada pegas. Artinya, periode dan frekuensinya dapat dihitung dengan menyamakan gaya pemulih dan gaya sentripetal.

Gaya yang bekerja pada bandul sederhana

Persamaan gaya pemulih pada bandul sederhana adalah F = -mg sinθ . Untuk sudut θ kecil (θ dalam satuan radian), maka sin θ = θ . Oleh karena itu persamaannya dapat ditulis F = -mg (). Karena persamaan gaya sentripetal adalah F = -4π ² mf²X, maka kita peroleh persamaan sebagai berikut.

-4π ² mf²X = -mg ()

4π ² f² =

Periode dan frekuensi bandul sederhana tidak bergantung pada massa dan simpangan bandul, tetapi hanya bergantung pada panjang tali dan percepatan gravitasi setempat.

Persamaan getaran harmonik diperoleh dengan memproyeksikan gerak melingkar terhadap sumbu untuk titik yang bergerak beraturan.

a. Simpangan Getaran Harmonik

Simpangan getaran harmonik sederhana dapat dianggap sebagai proyeksi partikel yang bergerak melingkar beraturan pada diameter lingkaran. Gambar diabawah melukiskan sebuah partikel yang bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan sudut ω dan jari-jari A. Anggap mula-mula partikel berada di titik P.

Proyeksi gerak melingkar beraturan terhadap sumbu Y merupakan getaran harmonik sederhana.

Perhatikan gambar diatas. Setelah selang waktu t partikel berada di titik Q dan sudut yang ditempuh adalah θ = ωt = . Proyeksi titik Q terhadap diameter lingkaran (sumbu Y) adalah titik Qy. Jika garis OQy kita sebut y yang merupakan simpangan gerak harmonik sederhana, maka kita peroleh persamaan sebagai berikut.

Y = A sin θ = A sin ω t = A sin 

Besar sudut dalam fungsi sinus (θ ) disebut sudut fase. Jika partikel mula-mula berada pada posisi sudut θ₀, maka persamaanya dapat dituliskan sebagai berikut.

Y = A sin θ = A sin(ω t + θ₀) = A sin (+θ₀)

Karena Φ disebut fase, maka fase getaran harmonik adalah sebagai berikut.

Apabila sebuah benda bergetar harmonik mulai dari t = t₁ hingga t = t₂, maka beda fase benda tersebut adalah sebagai berikut.

Beda fase dalam getaran harmonik dinyatakan dengan nilai mulai dari nol sampai dengan satu. Bilangan bulat dalam beda fase dapat dihilangkan, misalnya beda fase 2¼ ditulis sebagai beda fase ¼.

b. Kecepatan Getaran Harmonik

Kecepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan.

Mengingat nilai maksimum dari fungsi cosinus adalah satu, maka kecepatan maksimum (v_maks) gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut.

v_maks = ω A

c. Percepatan Getaran Harmonik

Percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua persamaan simpangan.

a_y = ω A [-ω sin (wt + θ ₀)]
a_y = -ω ²A sin (ω t + θ ₀)
a_y = -ω 2_y

Karena nilai maksimum dari simpangan adalah sama dengan amplitudonya (y = A), maka percepatan maksimumnya (a_maks) gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut.

a_maks = –ω ² A

D.           Metode Pembelajaran

§  Model  : Discovery Learning

§  Metode : ceramah, demonstrasi dan diskusi

F.      Media, Alat dan Sumber Belajar

§          Media             :  Powerpoint, LKS

§          Alat/Bahan      : Lembar praktikum, statif, benang, bandul berkait, stopwacth, mistar pegas, buku yang relevan.

§          Sumber Belajar:

a)    Diktat Pembelajaran Fisika Untuk SMA/MA kelas XI Semester 1.

b)   Siswanto. 2009. Kompetensi Fisika Kelas XI untuk SMA/MA. Klaten : PT. Macanan Jaya Cemerlang.

G.     Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Sintak Model Pembelajaran	Rincian Kegiatan	Waktu
Pemberian rangsangan ( stimulation )	Pendahuluan ·      Memberikan salam dan berdoa ·      Mengkondisikan kelas dan pembiasaan ·      Apersepsi “ Apa itu getaran? ·       Memotivasi ·      Guru menyampaikan Tujuan pembelajaran ·      Pretest	15 menit
Identifikasi masalah (Problem stateman) Pengumpulan data ( data collection ) Pengolahan data (data Procesing) Pembuktian (verification) Penyimpulan/ Generalization	Kegiatan Inti Mengamati ·       Guru mengilustrasikan beban yang digantung diujung bawah pegas kemudian ditarik dan lalu dilepaskan ·       Peserta didik mencatat hasil pengamatannya ·       Guru menilai keterampilan peserta didik Menanya ·         Peserta didik mendiskusikan hasil temuan yang didapatkan dari proses mengamati ·         Guru menilai keterampilan siswa dalam mengungkap permasalahan gerak harmonik. Mencoba ·         Peserta didik membuat kelompok untuk berdiskusi ·         Peserta didik mendiskusikan ilustrasi yang disampaikan guru dengan menghubungkan konsep gerak harmonik. ·         Guru menilai sikap peserta didik dalam kerja kelompok dan membimbing/menilai keterampilan mencoba, menggunakan alat, dan mengolah data, serta menilai kemampuan peserta didik menerapkan konsep dan prinsip dalam pemecahan masalah Mengasosiasi ·           Menganalisis pengertian gerak harmonik ·           Menganalisis frekuensi, periode getar secara umum ·           Menganalisis persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan getar. ·           Dengan difasilitasi oleh guru, peserta didik mendiskusikan persamaan gerak harmonik secara matematis yang disertai dengan latihan soal sebagai pemahaman. ·           Dengan difasilitasi oleh guru, peserta didik mendiskusikan persamaan simpangan, kecepatan, dan percepatan getar. ·           Guru membimbing/menilai kemampuan siswa menganalisis dan merumuskan kesimpulan Mengkomunikasikan ·      Perwakilan kelompok menyampaikan hasil diskusi kelompok ·      Peserta didik menyampaian hasil diskusi mengenai konsep gerak harmonik. ·      Peserta didik menyertai pembahasan soal dalam menyampaikan hasil diskusi, ·      Guru menilai kemampuan peserta didik berkomunikasi lisan	100 menit
	Penutup ·         Bersama-sama dengan peserta didik dan/atau sendiri membuat rangkuman/simpulan  pelajaran. ·         Memberikan umpan balik terhadap proses dan hasil pembelajaran. ·         Melaksanakan Posttest ·         Membaca do’a selesai belajar.	20 menit

H.   PENILAIAN, PEMBELAJARAN REMEDIAL DAN PENGAYAAN

1. Observasi

a.      Pengamatan/Observasi Selama Proses Pembelajaran

LEMBAR PENGAMATAN SIKAP SELAMA PROSES PEMBELAJARAN

No	Nama Peserta didik	Aspek Yang Diamati/Dinilai						Jml Skor	Nilai
		Rasa ingin tahu	Tepat Janji	Men-jawab	…	…	…
		(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)
1.
2.
3.
4.
5.

Keterangan pengisian skor: 4.  Sangat tinggi; 3.  Tinggi; 2.  Cukup tinggi; 1.  Kurang

b.      Lembar Observasi Pada Waktu Presentasi

LEMBAR PENGAMATAN SIKAP DAN KINERJA PRESENTASI

(Penjabaran 5 M: Mengamati, Menanya, Mencoba/Mengumpulkan Data, Menalar/Mengasosiasi, Mengomunikasikan)

No	Nama Peserta didik	Sikap			Kinerja Presentasi			Jml Skor	NilaI
		Aktfts	Tg jwb	Kerjsm	Pengucapn	Mimik	Isi
		(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)
1.
2.
3.
4.
5.

Keterangan pengisian skor: 4.  Sangat tinggi; 3.  Tinggi; 2.  Cukup tinggi; 1.  Kurang

1.      Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil. Penilaian proses dilakukan melalui observasi kerja kelompok, kinerja presentasi, dan laporan tertulis. Sedangkan penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis.

2.      Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama pada aktivitas dalam kelompok, kedisiplinan, dan kerjasama.

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama pada aktivitas peran serta, kualitas visual presentasi, dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama pada kualitas visual, sistematika sajian data, kejujuran, dan jawaban pertanyaan.

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian dan/atau pilihan ganda

 Lembar Observasi dan kinerja presentasi

LEMBAR PENGAMATAN OBSERVASI

DAN KINERJA PRESENTASI

Mata Pelajaran                : Fisika

Kelas/Semester               : X/II

Kompetensi                    :

No	Nama Peserta didik	Observasi			Kinerja Presentasi			Jml           Skor	Nilai
		Ak	Tgg Jwb	Kerj sm	Prnsrt	Visu Al	Isi
		(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)
1	Abdul	4	4	3	4	3	3	21	3,50
2	Dst ....
3
4
5

Keterangan pengisian skor

4:  Sangat tinggi

3:  Tinggi

2:  Cukup

1:  Kurang

Skor maksimal                   = 24

Misal skor perlehan           = 21

(sangat baik)

Mengetahui Kepala Sekolah, …………………………… NIP.

Kerinci, Mei 2019 Guru Mata Pelajaran Fisika, Gepi Sartianis NIM: A1C316023