MENINGKATKAN PEMAHAMAN DAN KEMANDIRIAN BELAJAR SISWA KELAS X SMA NEGERI 6 YOGYAKARTA PADA MATERI HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK PADA BIDANG MIRING MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN TERBIMBING SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika Oleh : Normalia Sandy Palumpun 151424044 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
177
Embed
MENINGKATKAN PEMAHAMAN DAN KEMANDIRIAN BELAJAR SISWA KELAS ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MENINGKATKAN PEMAHAMAN DAN KEMANDIRIAN BELAJAR
SISWA KELAS X SMA NEGERI 6 YOGYAKARTA PADA MATERI
HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK PADA BIDANG MIRING
MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN TERBIMBING
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh :
Normalia Sandy Palumpun
151424044
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
SKRIPSI
MENINGKATKAN PEMAHAMAN DAN KEMANDIRIAN
BELAJAR SISWA KELAS X SMA NEGERI 6
YOGYAKARTA PADA MATERI HUKUM KEKEKALAN
ENERGI MEKANIK PADA BIDANG MIRING
MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN TERBIMBING
Oleh:
Normalia Sandy Palumpun
NIM : 151424044
Telah disetujui oleh:
Pembimbing
Prof. Dr. Paul Suparno, S.J., M.S.T. Tanggal : 25 Juni 2019
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
SKRIPSI
MENINGKATKAN PEMAHAMAN DAN KEMANDIRIAN BELAJAR
SISWA KELAS X SMA NEGERI 6 YOGYAKARTA PADA MATERI
HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK PADA BIDANG MIRING
MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN TERBIMBING
Oleh:
Normalia Sandy Palumpun
NIM: 151424044
Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji
Pada Tanggal 12 Juli 2019
Dan dinyatakan memenuhi syarat
Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Dr. Marcellinus Andy Rudhito, S.Pd. ……………..
Sekretaris : Dr. Ignatius Edi Santosa, M.S. ……………..
Anggota : Prof. Dr. Paul Suparno, S.J., M.S.T. ……………..
Anggota : Drs. Domi Severinus, M.Si. ……………..
Anggota : Albertus Hariwangsa Panuluh, M.Sc. ……………..
Yogyakarta, 12 Juli 2019
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sanata Dharma
Dekan,
Dr. Yohanes Harsoyo, S.Pd., M.Si.
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Mintalah, maka akan diberikan kepadamu; carilah, maka kamu akan
mendapat; ketoklah maka pintu akan dibukakan bagimu. Karena setiap
orang yang meminta, menerima dan setiap orang yang mencari,
mendapat dan setiap orang yang mengetok, baginya pintu dibukakan”
(Matius 7 : 7-8)
Hasil dan karya ini saya persembahkan, teristimewa untuk:
Tuhan Yesus Kristus
Bunda Maria
Alm. Bapak
Mama, Adik, dan Kakak serta seluruh keluarga
Terima kasih untuk semua doa, semangat dan kontribusi lain yang telah diberikan.
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak
memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam
kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 12 Juli 2019
Penulis
Normalia Sandy Palumpun
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPERLUAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama : Normalia Sandy Palumpun
NIM : 151424044
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma untuk menyimpan karya ilmiah saya yang berjudul:
MENINGKATKAN PEMAHAMAN DAN KEMANDIRIAN BELAJAR
SISWA KELAS X SMA NEGERI 6 YOGYAKARTA PADA MATERI
HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK PADA BIDANG MIRING
MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN TERBIMBING
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata
Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,
mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas,
dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis
tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya
selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal: 12 Juli 2019
Yang menyatakan
Normalia Sandy Palumpun
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRAK
MENINGKATKAN PEMAHAMAN DAN KEMANDIRIAN BELAJAR
SISWA KELAS X SMA NEGERI 6 YOGYAKARTA PADA MATERI
HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK PADA BIDANG MIRING
DENGAN MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN TERBIMBING
Normalia Sandy Palumpun
Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta
2019
Tujuan dari penelitian ini adalah (1) untuk mengetahui peningkatan
pemahaman siswa dalam proses pembelajaran fisika pada materi Hukum
Kekekalan Energi Mekanik pada Bidang Miring dengan metode eksperimen
terbimbing serta (2) peningkatan nilai karakter kemandirian siswa dalam proses
pembelajaran. Penelitian ini dilaksanakan pada 16 April sampai 23 April 2019 di
SMA Negeri 6 Yogyakarta. Sampel penelitian ini adalah siswa kelas X MIPA 2
dan kelas X MIPA 6 dengan jumlah sampel 60 siswa. Kelas X MIPA 6 sebagai
kelas eksperimen (pembelajaran menggunakan eksperimen terbimbing) dan kelas
X MIPA 2 sebagai kelas kontrol (pembelajaran menggunakan metode ceramah
aktif).
Instrumen pada penelitian ini adalah tes tertulis (pre-test dan post-test) dan
angket kemandirian belajar siswa. Treatment untuk kelas kontrol menggunakan
metode ceramah aktif dan diskusi di dalam kelas, sedangkan treatment untuk kelas
eksperimen menggunakan metode eksperimen terbimbing. Analisis data yang
digunakan dalam penelitian ini adalah uji-T dependen dan independen.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembelajaran Fisika pada materi
pokok Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada bidang miring menggunakan
metode eksperimen dapat: (1) meningkatkan pemahaman siswa dan (2)
meningkatkan kemandirian belajar siswa SMA Negeri 6 Yogyakarta.
Kata Kunci: Kemandirian, Hukum Kekekalan Energi Mekanik, Metode
Eksperimen Terbimbing.
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
IMPROVING THE UNDERSTANDING AND LEARNING INDEPENDENCY OF THE GRADE X STUDENTS OF SMA NEGERI 6
YOGYAKARTA IN THE LAW OF MECHANICAL CONVERSATION
ENERGY ON INCLINED PLANES MATERIALS USING GUIDED
EXPERIMENT METHOD
Normalia Sandy Palumpun
Sanata Dharma University
Yogyakarta
2019
The aims of this study are to investigate (1) the improvement of the
students’ understanding in learning physic subject specifically in the law of
mechanical conversation energy on inclined planes materials using guided
experiment method and (2) the improvement of the students’ learning
independency. This research was conducted on 16th
to 23rd
April 2019 in SMA
Negeri 6 Yogyakarta. The research samples were 60 students from X MIPA 2
class and X MIPA 6 class. The X MIPA 6 class was the experimental class (using
the guided experiment in the learning session) and the X MIPA 2 was the control
class (using an active lecture in the learning session).
The research instruments were written tests (pretest and post-test) and
survey on the students’ learning independency. The treatment for the control
class was using an active lecture and discussion in class. On the other hand, the
treatment for the experimental class was using the guided experimental method.
The data analysis used in this study was dependent and independent T-test.
The results of the study were that learning physic subject specifically in
the law of mechanical conversation energy on inclined planes materials using
experimental method could: (1) improve the students understanding and (2)
improve the learning independency of the students of SMA Negeri 6 Yogyakarta.
Keywords: Independency, the law of mechanical conversation energy, guided
experiment method
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat
kasih sayang dan penyertaan-Nya dari awal hingga akhir penyusunan skripsi yang
berjudul “Meningkatkan Pemahaman dan Kemandirian Belajar Siswa Kelas X
SMA Negeri 6 Yogyakarta pada Materi Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada
Bidang Miring Menggunakan Metode Eksperimen Terbimbing” dapat
terselesaikan dengan baik dan lancar.
Penulisan ini merupakan tugas akhir sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Universitas Sanata Dharma. Penulisan ini
dapat terselesaikan dengan baik karena dukungan, doa, serta semangat dari orang-
orang disekitar penulis. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang secara langsung maupun
tidak langsung memberi bantuan dan dukungan atas terselesainya skripsi ini:
1. Prof. Dr. Paul Suparno, S.J., M.S.T., selaku dosen pembimbing sekaligus
Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan waktu, bimbingan,
dukungan, bantuan dan motivasi serta berbagai masukan kepada penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Drs. Domi Severinus, M.Si., selaku dosen Program Studi Pendidikan
Fisika yang telah membantu memvalidasi kisi-kisi soal pre-test, pos-test,
dan kisi-kisi angket kepada penulis selama mengerjakan skripsi serta
sebagai dosen penguji.
3. Albertus Hariwangsa Panuluh, M.Sc., selaku dosen penguji dan dosen
Program Studi Pendidikan Fisika yang telah memberikan waktu serta
masukan mengenai materi dalam penulisan ini.
4. Segenap Dosen Fisika Universitas Sanata Dharma yang telah membantu
penulis dalam memberikan bekal pengetahuan selama penulis mengikuti
perkuliahan di Universitas Sanata Dharma.
5. Drs. Munjid Nur Alamsyah, MM., selaku Kepala Sekolah SMA Negeri 6
Yogyakarta dan Andriyani Triwulandari, S.Pd. M.Pd., selaku wakil kepala
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
sekolah urusan Humas SMA Negri 6 Yogyakarta yang telah memberikan
izin penelitian.
6. Ibu Ngadinem, S.Pd., selaku guru mata pelajaran Fisika yang telah
menyediakan waktu, memberi informasi serta menyemangati penulis
dalam pelaksanaan penelitian.
7. Segenap Bapak/Ibu guru serta karyawan SMA Negeri 6 yang telah
membantu penulis dalam melaksanakan penelitian.
8. Teman-teman kelas X MIPA 2 dan X MIPA 6 yang telah membantu
penulis dan bersedia untuk berkontribusi sebagai sampel dalam penelitian.
9. Bapak Paulus Rante Palumpun (Alm.) dan Mama Bertha Silolongan, adik
Selviany Amelinda Palumpun, kakak Edo, kakak Nober Toding Rante,
kakak Mesiani Pakiding dan segenap keluarga yang selalu mendoakan,
memberi dukungan dan senantiasa mencurahkan cinta kasihnya kepada
penulis dari awal hingga akhir penyusunan skripsi.
Pendidikan karakter dalam sekolah memiliki tujuan sebagai berikut
(Kesuma dkk, 2011):
1) Menguatkan dan mengembangkan nilai-nilai kehidupan yang dianggap
penting dan perlu sehingga menjadi kepribadian/kepemilikan peserta
didik yang khas sebagaimana nilai-nilai yang dikembangkan;
2) Mengoreksi perilaku peserta didik yang tidak bersesuaian dengan
nilai-nilai yang dikembangkan oleh sekolah;
3) Membangun koneksi yang harmoni dengan keluarga dan masyarakat
dalam memerankan tanggung jawab pendidikan karakter secara
bersama.
Pendidikan karakter bertujuan untuk memfasilitasi penguatan dan
pengembangan nilai-nilai tertentu sehingga terwujud dalam perilaku
siswa, baik ketika proses sekolah maupun proses setelah lulus sekolah.
Penguatan pengembangan memiliki makna bahwa pendidikan di sekolah
bukanlah sekedar suatu dogmatisasi nilai kepada peserta didik, tetapi
sebuah proses yang membawa peserta didik untuk memahami dan
merefleksi bagaimana suatu nilai menjadi penting untuk diwujudkan
dalam perilaku keseharian manusia, termasuk siswa (Kesuma dkk, 2011).
Sejak tahun 2016, Presiden Jokowi telah melakukan gerakan untuk
menanamkan nilai karakter. Dalam penanaman 5 karakter ini, Presiden
Jokowi berfokus pada 5 karakter, yaitu: religius, nasionalisme, integritas,
kemandirian dan kegotongroyongan. Kelima nilai ini, saling berkaitan satu
sama lain (Kominfo, 2017).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
2.5 Pendidikan Karakter Kemandirian Belajar Siswa
Pendidikan nasional bertujuan untuk mewujudkan pendidikan karakter
peserta didik yaitu beriman dan bertakwa, berakhlak mulia, sehat, berilmu,
cakap, kreatif, mandiri, dan menjadi warga negara yang demokratis serta
bertanggung jawab. Dengan demikian, tugas lembaga pendidikan adalah
meningkatkan kualitas sumber daya manusia dengan membentuk manusia
yang berkarakter. Salah satu karakter yang sekarang dianggap relatif lemah
adalah karakter kemandirian. Hal ini dapat dilihat dengan mereka yang masih
bergantung kepada orang lain dalam memenuhi kebutuhan pribadinya,
menentukan pilihan hidupnya seperti dalam mengambil jurusan dalam
perguruan tinggi atau memilih organisasi. Dalam proses belajar, kurang
kemandirian akan berakibat pada gangguan mental setelah memasuki
perguruan tinggi, kebiasaan belajar yang kurang baik yaitu tidak tahan lama
dalam belajar dan baru belajar ketika akan menjelang ujian, membolos,
menyontek, dan mencari bocoran soal ujian (Ariah, 2015).
Menurut Masrun, dkk (1986), kemandirian adalah suatu sikap pada
seorang remaja yang mampu mengatur diri sendiri sesuai dengan hak dan
kewajibannya, tidak tergantung orang lain sampai batas kemampunannya,
mampu bertanggungjawab atas keputusan, tindakan dan perasaannya sendiri
serta mampu membuang pola perilaku yang mengingkari kenyataan.
Salah satu nilai karakter yang ditekankan oleh presiden Jokowi dalam
dunia pendidikan adalah karakter kemandirian. Kemandirian belajar
merupakan kesiapan dari individu yang mau dan mampu untuk belajar dengan
inisiatif sendiri, dengan atau tanpa bantuan pihak lain dalam hal penentuan
tujuan belajar, metode belajar, dan evaluasi hasil belajar. Berkaitan dengan hal
tersebut, Sugilar (2000, dalam Tahar dan Enceng, 2006) merangkum pendapat
Guglielmino, West dan Bentley bahwa karakteristik individu yang memiliki
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
kesiapan belajar mandiri dicirikan oleh: (1) kecintaan terhadap belajar, (2)
kepercayaan diri sebagai siswa, (3) keterbukaan terhadap tantangan belajar,
(4) sifat ingin tahu, (5) pemahaman diri dalam hal belajar, dan (6) menerima
tanggung jawab untuk kegiatan belajarnya.
Nilai karakter mandiri merupakan sikap dan perilaku tidak bergantung
pada orang lain dan mempergunakan segala tenaga, pikiran, waktu untuk
merealisasikan harapan, mimpi dan cita-cita. Siswa yang mandiri memiliki
etos kerja yang baik, tangguh, berdaya juang, profesional, kreatif, keberanian,
dan menjadi pembelajar sepanjang hayat (Kominfo, 2017).
Menurut Ahmadi dan Uhbiyati (1990, dalam Sumiati, 2015) karakter
kemandirian belajar adalah belajar mandiri, tidak menggantungkan diri pada
orang lain, siswa dituntut untuk memiliki keaktifan dan inisiatif sendiri dalam
belajar, bersikap, berbangsa maupun bernegara.
Berdasarkan pendapat para ahli di atas, dapat disimpulkan bahwa
kemandirian belajar adalah proses pembelajaran dimana siswa mampu untuk
bertanggung jawab dalam mengemban tugasnya sebagai murid, tidak
menggantungkan diri pada orang lain, mampu memotivasi diri untuk belajar lebih
giat dan tidak bergantung pada orang lain. Kemandirian belajar akan
meningkatkan kemampuan dan keterampilan siswa dalam proses pembelajaran.
2.6 Hukum Kekekalan Energi (Giancoli, 2014)
Hukum kekekalan energi merupakan hukum yang menyatakan bahwa
energi itu kekal dan tidak dapat berubah sepanjang waktu, memiliki nilai yang
sama baik sebelum terjadi maupun sesudahnya. Energi dapat diubah
bentuknya, tapi besarnya akan selalu sama. Total energi dari suatu sistem
dapat berupa energi kinetik, energi potensial, dan sebagainya. Jumlah dari
energi kinetik dan energi potensial disebut energi mekanik (Giancoli, 2014).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
2.6.1 Energi Kinetik
Sebuah benda yang bergerak memiliki kemampuan untuk melakukan
usaha, maka benda tersebut dapat dikatakan memiliki energi. Energi pada
benda-benda yang bergerak, atau energi gerak, disebut energi kinetik.
Untuk menghitung energi kinetik suatu benda dapat diperoleh dengan
menghubungkan persamaan GLBB dengan persamaan gerak lurus berubah
beraturan untuk kecepatan awal (vo) = 0 m/s.
v2 = 2as (2.1)
dan hukum II Newton =
W =
(2.2) ·
W = ( ) ( 2
) (2.3) 2
W = 1
2
(2.4) 2
Usaha pada persamaan energi kinetik merupakan suatu usaha yang
diperlukan untuk menghasilkan perubahan kelajuan benda, yang berarti
sama dengan besarnya energi kinetik yang dimiliki benda pada saat
kelajuannya sama dengan v.
Dengan demikian, energi kinetik dapat dirumuskan sebagai berikut:
Ek = 1
2
(2.5) 2
dimana:
Ek = energi kinetik (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
2.6.2 Energi Potensial
Energi potensial merupakan energi yang dihasilkan oleh gaya-gaya
yang bergantung pada posisi sebuah benda terhadap lingkungannya. Salah
satu energi potensial yang paling umum adalah energi potensial gravitasi.
Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda
karena ketinggiannya terhadap suatu acuan bidang tertentu. Semakin
tinggi kedudukan suatu benda dari bidang acuan, semakin besar pula
energi potensial gravitasi yang dimilikinya.
Saat suatu benda diangkat dari bidang acuan sampai pada ketinggian h
di atas bidang acuan, maka dapat dihitung energi potensialnya dengan
menggunakan gaya yang besarnya sama dengan berat benda.
F = mg (2.6)
Maka usaha untuk mengangkat benda setinggi h adalah
(2.7) = · ℎ
= ℎ (2.8)
Dengan demikian, pada ketinggian h benda memiliki energi potensial
gravitas, yaitu kemampuan untuk melakukan usaha sebesar W = mgh.
Jadi, energi potensial gravitasi dapat dirumuskan sebagai berikut:
= ℎ (2.9)
dimana :
Ep = energi potensial (J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda dari bidang acuan (m)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
2.6.3 Energi Mekanik
Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Namun, energi dapat
berubah dari energi yang satu ke energi yang lain. Hukum kekekalan
mekanik berlaku jika kita mengabaikan gesekan dan gaya-gaya non-
konservatif yang lain, atau jika hanya gaya-gaya konservatif saja yang
bekerja pada sebuah sistem (benda).
Energi mekanik dikaitkan oleh penjumlahan antara energi potensial
dan energi kinetik, ditulis dalam persamaan:
2
+ =
1 + (2.10)
2 1
= (2.11) 2 1
Jika hanya gaya-gaya konservatif saja yang bekerja pada sebuah
sistem, energi mekanik total sistem tidak akan berkurang atau bertambah
(energi mekanik total akan konstan). Jika energi kinetik bertambah maka
energi potensial harus berkurang dengan besar yang sama untuk
mengimbanginya. Dengan demikian, total energi potensial ditambah
energi kinetik hasilnya akan tetap konstan. Ini disebut prinsip kekekalan
energi mekanik untuk gaya-gaya konservatif. Jika hanya gaya-gaya
konservatif yang bekerja, energi mekanik total dari sebuah sistem tidak
bertambah maupun berkurang pada proses apa pun. Energi tersebut tetap
konstan atau tetap. (Giancoli, 2014)
2.6.4 Hukum Kekekalan Mekanik
Hukum kekekalan energi mekanik dirumuskan dengan = . Hal ini berarti bahwa jumlah energi mekanik benda yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi adalah tetap. Energi mekanik didefinisikan sebagai penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Sebuah benda yang dilempar ke atas akan memiliki energi potensial
dan energi kinetik. Energi potensial dimiliki karena ketinggiannya,
sedangkan energi kinetik karena geraknya. Makin tinggi benda tersebut
terlempar ke atas, makin besar energi potensialnya. Namun, makin kecil
energi kinetiknya. Pada ketinggian maksimal, benda mempunyai energi
potensial tertinggi dan energi kinetik terendah.
2.6.4.1 Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Bidang Miring
Gambar 2. 1 Penerapan hukum kekekalan mekanik pada bidang miring
Misalnya sebuah benda diletakkan pada bidang miring sebagai mana
tampak pada gambar di atas. Pada analisis ini kita menganggap permukaan
bidang miring sangat licin sehingga tidak ada gaya gesek yang
menghambat gerakan benda. Kita juga mengabaikan hambatan udara.
Apabila benda diletakkan pada bagian atas bidang miring, ketika
benda dilepaskan, benda tersebut memiliki Ep maksimum. Pada titik itu Ek
= 0 karena benda masih diam. Total energi mekanik benda = Energi
potensial (EM = Ep).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Pada permukaan bidang miring, benda meluncur ke permukaan, maka
gaya yang melakukan usaha ialah m.g.sin θ. Ketika benda dilepaskan,
maka benda pasti meluncur ke bawah akibat tarikan gravitasi. Ketika
benda mulai bergerak meninggalkan posisi awalnya dan bergerak menuju
ke arah bawah, Ep mulai berkurang dan Ek mulai bertambah karena
gerakan benda makin cepat akibat adanya percepatan gravitasi yang
nilainya tetap yakni g sin θ. Ketika benda tiba pada separuh lintasannya,
jumlah Ep telah berkurang separuh, sedangkan Ek bertambah setengahnya
(Energi mekanik = ½ Ep + ½ Ek).
Semakin kebawah, jumlah Ep makin berkurang sedangkan Ek semakin
meningkat. Ketika tiba pada akhir lintasan (kedudukan akhir dimana h2 =
0) semua Ep berubah menjadi Ek. dengan kata lain pada posisi akhir
lintasan benda, Ep = 0 dan Ek bernilai maksimum.
Total energi mekanik = energi kinetik (Laboratorium Fisika Dasar I
FMIPA UNIB).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.2 Desain Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan ini bersifat kuantitatif. Jenis penelitian ini
mempengaruhi dalam menyajikan pertanyaan penelitian, menyusun
instrumen, mengumpulkan data, dan akhirnya dalam menganalisis data serta
mengambil kesimpulan (Suparno, 2014).
Penelitian kuantitatif adalah desain riset yang menggunakan data berupa
skor atau angka dan menggunakan statistik untuk analisis. Untuk riset model
ini ada beberapa desain yang dapat digunakan antara lain: penelitian
eksperimental, penelitian korelasi, penelitian komparatif kausal, dan riset
survey (Suparno, 2014). Pada penelitian kali ini, dipilih penelitian
eksperimental.
Tingkat pemahaman dalam penelitian kuantitatif, diperoleh dengan
melakukan pre-test dan post-test untuk mengukur tingkat pemahaman siswa.
3.3 Rancangan Penelitian
Pada penelitian ini, peneliti melibatkan dua kelompok untuk melihat
perbandingan hasil belajar dengan metode pengajaran yang berbeda.
Kelas kontrol P1 X1 Q1
Kelas Eksperimen P2 X2 Q2
Design Static Group Pretest-Posttest
Keterangan:
P1: Pre-test kelas kontrol
X1: pembelajaran dengan metode ceramah aktif
21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Q1: Post-test kelas kontrol
P2: Pre-test kelas eksperimen terbimbing
X2: Pembelajaran dengan metode eksperimen terbimbing
Q2: Post-test kelas eksperimen terbimbing
Sampel dibagi dua kelompok menjadi kelompok kontrol dan kelompok
eksperimen terbimbing. Sebelum memulai treatment akan diberikan pre-test
untuk mengetahui sampai dimana pengetahuan kedua kelompok. Setelah
treatment dilakukan, akan diberikan post-test kepada kedua kelompok untuk
mengetahui hasil pemahaman kedua kelompok dengn menggunakan dua
treatment yang berbeda.
3.4 Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat Penelitian : SMA Negeri 6 Yogyakarta
Waktu Penelitian : 16 April – 23 April 2019
3.5 Subjek dan Objek Penelitian
3.5.1 Sampel Penelitian
Sampel penelitian yang diambil pada penelitian ini adalah sebanyak 60
siswa dari total populasi 200 siswa dengan kelas X MIPA 2 yang
berjumlah 33 siswa sebagai kelas kontrol dan kelas X MIPA 6 yang
berjumlah 27 siswa sebagai kelas eksperimen.
3.5.2 Objek Penelitian
Objek penelitian ini yaitu peningkatan pemahaman dan kemandirian
belajar siswa kelas X SMA Negeri 6 Yogyakarta pada materi Hukum
Kekekalan Energi Mekanik pada Bidang Miring menggunakan metode
eksperimen terbimbing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
3.6 Variabel Penelitian
Penelitian ini terdiri dari dua variabel, yaitu variabel bebas dan variabel
terikat. Variabel terikat pada penelitian kali ini adalah pemahaman, dan
kemandirian belajar siswa. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah metode
eksperimen terbimbing.
3.7 Treatment
Pada penelitian ini, digunakan treatment yang berbeda antara kelas kontrol
dan kelas eksperimen.
3.7.1 Kelas Kontrol
Treatment yang digunakan pada kelas kontrol adalah metode ceramah
aktif. Materi yang diberikan sama dengan kelas eksperimen. Selain
ceramah, peneliti akan memberikan contoh peristiwa atau masalah-
masalah yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari dan diselingi dengan
mengerjakan soal-soal yang berkaitan dengan materi yang dipelajari.
3.7.2 Kelas Eksperimen
Treatment yang digunakan pada kelas eksperimen adalah eksperimen
terbimbing dengan alat dan bahan yang telah dipersiapkan oleh peneliti.
Sebelum melakukan eksperimen, siswa akan diberikan beberapa contoh
masalah di kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan materi yang akan
dipelajari. Setelah eksperimen selesai, siswa diminta untuk mengerjakan
soal-soal yang dimuat dalam LKPD.
Penelitian ini memuat dua instrumen pembelajaran yaitu Rencana
Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
3.7.2.1 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Menurut Mulyasa (2007) Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
merupakan rencana penggambaran prosedur dan manajemen pengajaran
untuk mencapai satu atau lebih kompetensi dasar yang ditetapkan dalam
standar kompetensi dan dijabarkan dalam silabus.
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) yang digunakan dalam
penelitian ini sesuai dengan kurikulum 2013 yang telah diterapkan pada
sekolah yang akan diteliti. Komponen Rencana Pelaksanaan Pembelajaran
(RPP) terdiri dari 1) Identitas Sekolah, Mata Pelajaran, Kelas/Semester; 2)
Tahar, Irzan dan Enceng, 2006, Hubungan Kemandirian Belajar dan Hasil
Belajar pada Pendidikan Jarak Jauh, Jurnal Pendidikan Terbuka dan
Jarak Jauh, no.2, vol 7, pp 91-101.
Zubaedi, 2011, Desain Pendidikan Karakter, Jakarta: Kencana Prenada Media
Group.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LAMPIRAN
68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Lampiran 1 Surat Permohonan Izin Penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
Lampiran 2 Surat Perizinan Pelaksanaan Penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
Lampiran 3 Surat Keterangan Telah Melaksanakan Penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
Lampiran 4 RPP Kelas Eksperimen
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Satuan Pendidikan
Mata Pelajaran
Kelas/Semester
Materi pokok
Sub Materi
Alokasi Waktu
: SMA Negeri 6 Yogyakarta
: FISIKA
: X/2
: Usaha dan Energi
: Hukum Kekekalan Energi Mekanik
: 5 JP ( 5 x 45 menit )
A. Kompetensi Inti
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku a. jujur, b. disiplin, c. Santun, d.
peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), e.bertanggung jawab, f.
responsif dan g. pro-aktif, dalam berinteraksi secara efektif sesuai dengan
perkembangan anak di lingkungan, keluarga, sekolah, masyarakat dan
lingkungan alam sekitar , bangsa, negara, kawasan regional, dan kawasan
internasional.
KI 4 : Memahami, menerapkan, menganalisisdan mengevaluasi pengetahuan
faktual, konseptual,procedural, dan metakognitif pada tingkat teknis,
spesifik, detail, dan kompleks berdasarkan rasa ingin tahunya tentang a. ilmu
pengetahuan, b. teknologi, c.seni, d. budaya, dan e. humaniora dengan
wawasan kemanusiaan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan
peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
pengetahuan pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan
minatnya untuk memecahkan
KI 4 : Menunjukkan keterampilan menalar, mengolah, dan menyaji secara : a.
afektif, b. kreatif, c. produktif, d.kritis, e. mandiri, f. kolaboratif, g.
komunikatif, dan h. solutif, dalam ranah konkritalam ranah konkret dan
abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah,
serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah
B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi
Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi
3.2 Menganalisis konsep 3.2.1 Menjelaskan pengertian Hukum Kekekalan
Hukum Kekekalan Energi Energi
untuk menyelesaikan 3.2.2 Menjelaskan pengertian Energi Kinetik, Energi
permasalahan gerak dalam Potensial, Energi Mekanik
ekhidupan sehari-hari 3.2.3 Menjelaskan pengertian Hukum
Kekekalan,Energi Mekanik
3.2.4 Menganalisis besar Energi Potensial, Energi
Kinetik yang dimiliki benda dengan menerapkan
Hukum Kekekalan Energi Mekanik
3.2.5 Menjelaskan prinsip Hukum Kekekalan Energi
Mekanik pada bidang miring
4.2 Menyajikan hasil 4.2.1. Melakukan percobaan mengenai prinsip kerja
praktikum Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada
Bidang Miring
4.2.2. Menyajikan hasil percobaan dalam bentuk table
atau grafik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
C. Tujuan Pembelajaran
Melalui pendekatan scientifik, dengan metode diskusi dan eksperimen peserta
didik dapat menerapkan prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik dalam
kehidupan sehari-hari, untuk menguatkan sikap kerja keras ( kemandirian ),
peduli lingkungan, berpikir kritis, penghargaan pada kebhinnekaan, teliti,
tanggung jawab, kejujuran, rasa ingin tahu, kerjasama ( gotong royong ),
kejujuran dan tanggung jawab ( integritas ), dan religius.
D. Materi Pembelajaran
• Hukum Kekekalan Energi
• Energi Kinetik
• Energi Potensial
• Energi Mekanik
• Hukum Kekekalan Energi Mekanik
• Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Bidang Miring
E. Metode Pembelajaran
Pendekatan: Saintifik
Model
Metode
: Problem Based Learning
: Diskusi dan Eksperimen
F. Media
Pembelajaran Media
▪ LKPD
Alat/Bahan ▪ Balok
▪ Papan luncur
▪ Mistar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
▪ Busur
G. Sumber Belajar
▪ Kanginan, Marthen. 2016. Fisika untuk SMA kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga.
▪ Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika. Jakarta: Penerbit Erlangga.
H. Langkah-Langkah Pembelajaran
PERTEMUAN 1 (3 X 45 MENIT)
Indikator Pencapaian Kompetensi:
3.2.1 Menjelaskan pengertian Hukum Kekekalan Energi
3.2.2 Menjelaskan pengertian Energi Kinetik, Energi Potensial, Energi
Mekanik
3.2.3 Menjelaskan pengertian Hukum Kekekalan,Energi Mekanik
3.2.4 Menganalisis besar Energi Potensial, Energi Kinetik yang dimiliki
benda dengan menerapkan Hukum Kekekalan Energi Mekanik
3.2.5 Menjelaskan prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada bidang
miring
1. Pendahuluan ( 45 menit )
• Memberikan salam dan berdoa
• Mengondisikan kelas dan pembiasaan
• Pengenalan dan presensi
• Apersepsi dan motivasi
• Menyampaikan tujuan pembelajaran
• Memberikan pre-test
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
2. Kegiatan Inti (80 menit)
Mengamati (Observing)
• Memulai percobaan mengenai Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada
Bidang Miring
• Menyimak penjelasan tentang Hukum Kekekalan Energi
• Menyimak penjelasan tentang Energi Potensial, Energi Kinetik, Energi
Mekanik dan Hukum Kekekalan Energi Mekanik
• Mengamati cara menganalisis perbedaan Energi Potensial, Energi
Kinetik, dan Energi Mekanik saat benda berada di posisi tertentu
Menanya (Questioning)
• Mampu bertanya tentang prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik
benda pada bidang miring
• Mampu bertanya tentang perbedaan antara Energi Kinetik, Energi
Potensial dan Energi Mekanik
Pengumpulan Data (Experimenting)
• Mengumpulkan data tentang pecobaan Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Mengasosiasi (Associating)
• Menganalisis Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi Mekanik pada
percobaan
• Menganalisis prinsip kerja Hukum Kekekalan Energi Mekanik suatu
benda pada bidang miring
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
• Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi besar energi potensial
dan energi kinetik
Mengkomunikasikan (Communicating)
• Menjelaskan tentang definisi Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi
Mekanik
• Menejelaskan prinsip kerja Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada
bidang miring
• Menyebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi Energi Kinetik dan
Energi Potensial
• Menyebutkan contoh penerapan Energi Kinetik, Energi Potensial
dan Energi Mekanik pada kehidupan sehari-hari
3. Penutup ( 10 menit )
• Bersama siswa menyimpulkan Energi Kinetik, Energi Potensial, Energi
Mekanik dan Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Bidang Miring.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
PERTEMUAN KEDUA
• Mereview materi yang telah dipelajari minggu lalu (45 menit)
• Melakukan Post-test (45 menit)
I. Penilaian Proses dan Hasil Belajar
No. Aspek No. IPK Teknik Bentuk
IPK Penilaian Penilaian
3.2.1 Menjelaskan Tes Uraian
pengertian Tertulis
Hukum
Kekekalan Energi
3.2.2 Menjelaskan Tes Uraian
pengertian Energi Tertulis
1. Kinetik, Energi
Potensial, Energi
Mekanik
3.2.3 Menjelaskan Tes Uraian
Pengetahuan pengertian Tertulis
Hukum
Kekekalan,Energi
Mekanik
3.2.4 Menganalisis Tes Uraian
besar Energi Tertulis
Potensial, Energi
Kinetik yang
dimiliki benda
dengan
menerapkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
Hukum
Kekekalan Energi
Mekanik
3.2.5 Menjelaskan Tes Uraian
prinsip Hukum Tertulis
Kekekalan Energi
Mekanik pada
bidang miring
Keterampilan 4.2.1 Melakukan Observasi Kinerja
percobaan
mengenai prinsip
kerja Hukum
Kekekalan Energi
Mekanik pada
Bidang Miring
4.2.2 Menyajikan hasil Observasi Kinerja
percobaan
Yogyakarta, April 2019
Mengetahui, Peneliti
Guru Fisika X MIPA
……………………..
Normalia Sandy Palumpun
NIP. 151424044
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
Lampiran 5 RPP Kelas Kontrol
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Satuan Pendidikan
Mata Pelajaran
Kelas/Semester
Materi pokok
Sub Materi
Alokasi Waktu
: SMA Negeri 6 Yogyakarta
: FISIKA
: X/2
: Usaha dan Energi
: Hukum Kekekalan Energi Mekanik
: 5 JP ( 5 x 45 menit )
A. Kompetensi Inti
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku a. jujur, b. disiplin, c. Santun, d.
peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), e.bertanggung jawab, f.
responsif dan g. pro-aktif, dalam berinteraksi secara efektif sesuai dengan
perkembangan anak di lingkungan, keluarga, sekolah, masyarakat dan
lingkungan alam sekitar , bangsa, negara, kawasan regional, dan kawasan
internasional.
KI 4 : Memahami, menerapkan, menganalisisdan mengevaluasi pengetahuan
faktual, konseptual,procedural, dan metakognitif pada tingkat teknis,
spesifik, detail, dan kompleks berdasarkan rasa ingin tahunya tentang a. ilmu
pengetahuan, b. teknologi, c.seni, d. budaya, dan e. humaniora dengan
wawasan kemanusiaan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan
peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
pengetahuan pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan
minatnya untuk memecahkan
KI 4 : Menunjukkan keterampilan menalar, mengolah, dan menyaji secara : a.
afektif, b. kreatif, c. produktif, d.kritis, e. mandiri, f. kolaboratif, g.
komunikatif, dan h. solutif, dalam ranah konkritalam ranah konkret dan
abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah,
serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah
B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi
Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi
3.2 Menganalisis konsep 3.2.1 Menjelaskan pengertian Hukum Kekekalan
Hukum Kekekalan Energi Energi
untuk menyelesaikan 3.2.2 Menjelaskan pengertian Energi Kinetik, Energi
permasalahan gerak dalam Potensial, Energi Mekanik
ekhidupan sehari-hari 3.2.3 Menjelaskan pengertian Hukum
Kekekalan,Energi Mekanik
3.2.4 Menganalisis besar Energi Potensial, Energi
Kinetikyang dimiliki benda dengan
menerapkan Hukum Kekekalan Energi
Mekanik
3.2.5 Menjelaskan prinsip Hukum Kekekalan Energi
Mekanik pada bidang miring
C. Tujuan Pembelajaran
Melalui pendekatan saintifik, dengan metode diskusi dan ceramah peserta didik
dapat menerapkan prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik dalam kehidupan
sehari-hari, untuk menguatkan sikap kerja keras ( kemandirian ), peduli
lingkungan, berpikir kritis, penghargaan pada kebhinnekaan, teliti, tanggung
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
82
jawab, kejujuran, rasa ingin tahu, kerjasama ( gotong royong ), kejujuran dan
tanggung jawab ( integritas ), dan religius.
D. Materi Pembelajaran
• Hukum Kekekalan Energi
• Energi Kinetik
• Energi Potensial
• Energi Mekanik
• Hukum Kekekalan Energi Mekanik
• Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Bidang Miring
E. Metode Pembelajaran
Pendekatan
Model
Metode
: Saintifik
: Problem Based Learning
: Ceramah dan Diskusi
F. Media Pembelajaran
Media ▪ LKPD
Alat/Bahan ▪ Papan tulis
▪ Spidol
▪ Mistar
G. Sumber Belajar
▪ Kanginan, Marthen. 2016. Fisika untuk SMA kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga.
▪ Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika. Jakarta: Penerbit Erlangga.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
83
H. Langkah-Langkah Pembelajaran
PERTEMUAN 1 (3 X 45 MENIT)
Indikator Pencapaian Kompetensi:
3.1.1 Menjelaskan pengertian Hukum Kekekalan Energi
3.1.2 Menjelaskan pengertian Energi Kinetik, Energi Potensial, Energi
Mekanik
3.1.3 Menjelaskan pengertian Hukum Kekekalan,Energi Mekanik
3.1.4 Menganalisis besar Energi Potensial, Energi Kinetik yang dimiliki
benda dengan menerapkan Hukum Kekekalan Energi Mekanik
3.1.5 Menjelaskan prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada bidang
miring
1. Pendahuluan ( 45 menit )
• Memberikan salam dan berdoa
• Mengondisikan kelas dan pembiasaan
• Pengenalan dan presensi
• Apersepsi dan motivasi
• Menyampaikan tujuan pembelajaran
• Memberikan pre-test
2. Kegiatan Inti (80 menit)
Mengamati (Observing)
• Menyimak penjelasan tentang Hukum Kekekalan Energi
• Menyimak penjelasan tentang Energi Potensial, Energi Kinetik, Energi
Mekanik dan Hukum Kekekalan Energi Mekanik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
84
Menanya (Questioning)
• Mampu bertanya tentang prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik
benda pada bidang miring
• Mampu bertanya tentang perbedaan antara Energi Kinetik, Energi
Potensial dan Energi Mekanik
Mengasosiasi (Associating)
• Mengerjakan soal dalam LKS milik siswa
• Menganalisis Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi Mekanik suatu
benda dalam soal LKS
• Menganalisis prinsip kerja Hukum Kekekalan Energi Mekanik suatu
benda pada bidang miring dalam soal LKS
• Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi besar energy potensial
dan energy kinetic dalam soal LKS
Mengkomunikasikan (Communicating)
• Menjelaskan tentang definisi Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi
Mekanik
• Menejelaskan prinsip kerja Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada
bidang miring
• Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi Energi Kinetik dan
Energi Potensial
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
85
• Menyebutkan contoh penerapan Energi Kinetik, Energi Potensial
dan Energi Mekanik pada kehidupan sehari-hari
3. Penutup ( 10 menit )
• Bersama siswa menyimpulkan Energi Kinetik, Energi Potensial, Energi
Mekanik dan Hukum Kekekalan Energi Mekanik.
PERTEMUAN KEDUA
• Mereview materi minggu lalu (45 menit)
• Melakukan Post-test (45 menit)
I. Penilaian Proses dan Hasil Belajar
No. Aspek No. IPK Teknik Bentuk
IPK Penilaian Penilaian
3.2.1 Menjelaskan Tes Uraian
pengertian Tertulis
Hukum
Kekekalan Energi
3.2.2 Menjelaskan Tes Uraian
pengertian Energi Tertulis
1. Kinetik, Energi
Potensial, Energi
Mekanik
3.2.3 Menjelaskan Tes Uraian
Pengetahuan pengertian Tertulis
Hukum
Kekekalan,Energi
Mekanik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
86
3.2.4 Menganalisis Tes Uraian
besar Energi Tertulis
Potensial, Energi
Kinetik yang
dimiliki benda
dengan
menerapkan
Hukum
Kekekalan Energi
Mekanik
3.2.5 Menjelaskan Tes Uraian
prinsip Hukum Tertulis
Kekekalan Energi
Mekanik pada
bidang miring
Yogyakarta,
April 2019
Mengetahui,
Peneliti
Guru Fisika X MIPA
…………………….. Normalia Sandy
Palumpun
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
87
A. Materi Hukum Kekekalan Energi Mekanik
1. Hukum Kekekalan Energi
Hukum kekekalan energi merupakan hukum yang menyatakan bahwa
energi itu kekal dan tidak dapat berubah sepanjang waktu, memiliki nilai yang
sama baik sebelum terjadi maupun sesudahnya. Energi dapat diubah
bentuknya, tapi besarnya akan selalu sama. Total energi dari suatu system
dapat berupa energi kinetik, energi potensial, dan sebagainya. Jumlah dari
energi kinetik dan energi potensial disebut energi mekanik.
a. Energi Kinetik
Sebuah benda yang bergerak memiliki kemampuan untuk melakukan
usaha , maka benda tersebut dapat dikatakan memiliki energi. Energi pada
benda-benda yang bergerak, atau energi gerak, disebut energi kinetik
(kinetik energi). Untuk menghitung energi kinetik suatu benda dapat
diperoleh dengan menghubungkan persamaan GLBB dengan persamaan
gerak lurus berubah beraturan untuk kecepatan awal (vo) = 0
v2 = 2as (2.1)
dan hukum II Newton =
W =
(2.2) .
W = ( ) ( 2
) (2.3) 2
W = 1
2
(2.4) 2
Usaha pada persamaan energi kinetik merupakan suatu usaha yang
diperlukan untuk menghasilkan perubahan kelajuan benda, yang berarti
sama dengan besarnya energi kinetik yang dimiliki benda pada saat
kelajuannya sama dengan v.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
88
Dengan demikian, energi kinetik dapat dirumuskan sebagai berikut :
Ek = 1
2
(2.5) 2
Dimana :
Ek = energi kinetik (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
Usaha yang digunakan untuk merubah kelajuan dari 1 2 adalah sama dengan usaha yang digunakan untuk mengubah energi kinetik benda dari 1 2 . Oleh karena itu, usaha yang dilakukan dirumuskan sebagai berikut :
=2−
1 (2.6)
= ∆ = 1
2 − 1
2 (2.7)
2 2
2 1
b. Energi Potensial
Energi potensial merupakan energi yang dihasilkan oleh gaya-gaya
yang bergantung pada posisi sebuah benda terhadap lingkungannya.
Salah satu energi potensial yang paling umum adalah energi potensial
gravitasi. Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh
suatu benda karena ketinggiannya terhadap suatu acuan bidang tertentu.
Semakin tinggi kedudukan suatu benda dari bidang acuan, semakin
besar pula energi potensial gravitasi yang dimilikinya.
Saat suatu benda diangkat dari bidang acuan sampai pada ketinggian
h di atas bidang acuan, maka dapat dihitung energi potensialnya dengan
menggunakan gaya yang besarnya sama dengan berat benda.
F = mg (2.8)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
89
Maka usaha untuk mengangkat benda setinggi h adalah
(2.9) = .ℎ = ℎ Dengan demikian, pada ketinggian h benda memiliki energi potensial
gravitas, yaitu kemampuan untuk melakukan usaha sebesar W = mgh.
Jadi, energi potensial gravitasi dapat dirumuskan sebagai berikut:
= ℎ (2.10)
dimana :
Ep = energi potensial (J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda dari bidang acuan
(m) c. Energi Mekanik
Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Namun, energi
dapat berubah dari energi yang satu ke energi yang lain. Hukum
kekekalan mekanik berlaku jika kita mengabaikan gesekan dan gaya-
gaya non-konservatif yang lain, atau jika hanya gaya-gaya konservatif
saja yang bekerja pada sebuah sistem (benda).
Energi mekanik dikaitkan oleh penjumlahan antara energi potensial
dan energi kinetik, ditulis dalam persamaan :
2
+ =
1 + (2.11)
2 1
= (2.12) 2 1
Jika hanya gaya-gaya konservatif saja yang bekerja pada sebuah
system, energi mekanik total system tidak akan berkurang atau bertambah
(energi mekanik total akan konstan). Jika energi kinetik bertambah maka
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
90
energi potensial harus berkurang dengan besar yang sama untuk
mengimbanginya. Dengan demikian, total energi potensial ditambah
energi kinetik hasilnya akan tetap konstan. Ini disebut prinsip kekekalan
energi mekanik untuk gaya-gaya konservatif. Jika hanya gaya-gaya
konservatif yang bekerja, energi mekanik total dari sebuah system tidak
bertambah maupun berkurang pada proses apa pun. Energi tersebut tetap
konstan atau tetap.
d. Hukum Kekekalan Mekanik
Hukum kekekalan energi mekanik dirumuskan dengan = . Hal ini berarti bahwa jumlah energi mekanik benda yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi adalah tetap. Energi mekanik didefinisikan sebagai penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial.
Sebuah benda yang dilempar ke atas akan memiliki energi potensial
dan energi kinetik. Energi potensial dimiliki karena ketinggiannya,
sedangkan energi kinetik karena geraknya. Makin tinggi benda tersebut
terlempar ke atas, makin besar energi potensialnya. Namun, makin kecil
energi kinetiknya. Pada ketinggian maksimal, benda mempunyai energi
potensial tertinggi dan energi kinetik terendah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
91
a. Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Bidang Miring
Gambar 2.1 Penerapan hukum kekekalan mekanik pada bidang miring
Misalnya sebuah benda diletakkan pada bidang miring sebagai mana
tampak pada gambar di atas. Pada analisis ini kita menganggap permukaan
bidang miring sangat licin sehingga tidak ada gaya gesek yang
menghambat gerakan benda. Kita juga mengabaikan hambatan udara.
Apabila benda diletakkan pada bagian atas bidang miring,
ketika benda dilepaskan, benda tersebut memiliki Ep maksimum. Pada
titik itu Ek = 0 karena benda masih diam. Total energi mekanik benda =
Energi potensia (EM = Ep).
Perhatikan bahwa benda tersebut bekerja gaya berat yang
besarnya adalah m.g.cos θ. Ketika benda dilepaskan, maka benda pasti
meluncur ke bawah akibat tarikan gravitasi. Ketika benda mulai bergerak
meninggalkan posisi awalnya dan bergerak menuju ke arah bawah, Ep
mulai berkurang dan Ek mulai bertambah karena gerakan benda makin
cepat akibat adanya percepatan gravitasi yang nilainya tetap yakni g cos θ.
Ketika benda tiba pada separuh lintasannya, jumlah Ep telah berkurang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
92
separuh, sedangkan Ek bertambah setengahnya (Energi mekanik = ½ Ep
+ ½ Ek).
Semakin kebawah, jumlah Ep makin berkurang sedangkan Ek
semakin meningkat. Ketika tiba pada akhir lintasan (kedudukan akhir
dimana h2 = 0) semua Ep berubah menjadi Ek. dengan kata lain pada
posisi akhir lintasan benda, Ep = 0 dan Ek bernilai maksimum. Total
energi mekanik = energi kinetik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
93
Lampiran 6 LKPD
Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD)
Nama Kelompok :
1.
2.
3.
4.
5.
I. Tujuan :
- Menentukan energi potensial dan energi kinetik balok pada
titik tertentu
- Menentukan kecepatan balok menggunakan prinsip Hukum
Kekekalan Energi Mekanik
II. Alat dan Bahan
1. 2 buah balok dengan massa yang berbeda
2. 2 Papan luncur dengan sudut yang berbeda
3. Meteran/mistar
4. Busur
III. Prosedur Percobaan
1. Ukur sudut papan luncur pertama dan catat dalam Data
Percobaan
2. Timbanglah massa balok dan catat dalam Data
Percobaan
3. Bagi lintasan balok menjadi beberapa titik seperti
gambar di samping
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
94
4. Luncurkanlah balok pada permukaan bidang miring dari ketinggian
ujung papan luncur ke dasar bidang miring
5. Catat hasil pengamatan dalam Data dan Percobaan
6. Ulangi langkah 2,4 dan 5 untuk massa balok yang berbeda
7. Ulangi langkah 1-5 untuk papan luncur kedua
IV. Data Percobaan
m1 =…
m2 =…
Papan Luncur I
α =… hC =…
hA =…
hB =…
Papan Luncur II
α =… hC=….
hA =…
hB =…
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Pertanyaan
1. Hitunglah energi potensial masing-masing balok untuk papan luncur I
dan II saat dilepaskan dari permukaan bidang miring!
2. Apakah titik A mempunyai energi kinetik? Jelaskan!
3. Hitunglah kecepatan balok dari titik A-B, dan A-C dengan massa yang
berbeda pada masing-masing papan luncur menggunakan prinsip
Hukum Kekekalan Energi Mekanik!
95
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
96
4. Kesimpulan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
97
Lampiran 7 Soal Pre-test
PRE-TEST
Nama :
No. Absen :
Kelas :
1. Apa yang dimaksud dengan Hukum Kekekalan
Energi? Jawab :
2. Apa yang dimaksud dengan Energi Potensial gravitasi, Energi Kinetik dan
Energi Mekanik yang berkaitan dengan Usaha?
Jawab :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
98
3. Sebuah bola bermassa 2 kg bergerak ke atas dari ketinggian 0 dengan
kecepatan awal 25 m/s. Tentukan energi mekanik bola saat bola mencapai
titik tertingginya! (g = 10 m/s2)
Jawab :
4. Sebuah balok meluncur dari bagian atas bidang miring yang licin hingga tiba di
bagian dasar bidang miring tersebut. Jika puncak bidang miring berada pada
ketinggian 5 meter di atas permukaan lantai,hitunglah kelajuan balok saat tiba
di dasar bidang. (g = 10
m/s2) Jawab :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
99
5. Jelaskan dan gambarkan prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada
bidang miring yang lantainya licin dan hambatan udaranya diabaikan!
Jawab :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
100
Lampiran 8 Soal Post-test
POST-TEST
Nama :
No. Absen :
Kelas :
1. Sebuah bola bermassa 2 kg bergerak ke atas dari ketinggian 0 dengan
kecepatan awal 25 m/s. Tentukan energi mekanik bola saat bola mencapai
titik tertingginya! (g = 10 m/s2)
Jawab :
2. Jelaskan dan gambarkan prinsip Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada
bidang miring yang lantainya licin dan hambatan udaranya diabaikan!
Jawab :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
101
3. Apa yang dimaksud dengan Energi Potensial gravitasi, Energi Kinetik dan
Energi Mekanik yang berkaitan dengan Usaha?
Jawab :
4. Apa yang dimaksud dengan Hukum Kekekalan Energi?
Jawab:
5. Sebuah balok meluncur dari bagian atas bidang miring yang licin hingga tiba di
bagian dasar bidang miring tersebut. Jika puncak bidang miring berada pada
ketinggian 5 meter di atas permukaan lantai,hitunglah kelajuan balok saat tiba
di dasar bidang. (g = 10
m/s2) Jawab :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
102
Lampiran 9 Kisi-kisi Angket Kemandirian Belajar
Kisi-Kisi Angket Kemandirian Belajar
Indikator Pernyataan Jumlah Nomor Komentar
Butir Item
Pernyataan
Percaya d. Saya tidak malu 3 1,2,3
diri berbicara di depan
kelas
e. Saya tidak gugup
saat
menyampaikan
pendapat saya
kepada guru dan
teman-teman
f. Saya berbicara
dengan initonasi
yang tepat dan
mudah dimengerti
Tanggung a. Saya berusaha 3 4,5,6
jawab mengerjakan tugas
sekolah sendiri
b. Saya selalu
mengerjakan tugas
yang diberikan
oleh guru dan
mengumpulkannya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
103
dengan tepat
waktu
c. Saya berusaha
mengerjakan soal
yang diberikan
hingga berhasil
Disiplin a. Saya mengetahui 3 7,8,9
peraturan yang
berada di sekolah
b. Saya patuh
terhadap tata tertib
yang berada di
kelas dan sekolah
c. Saya tidak pernah
melakukan
perbuatan yang
menyalahi tata
tertib di kelas dan
sekolah
Inisiatif a. Saya merasa perlu 3 10,11,12
untuk membaca
buku referensi
fisika yang lain
agar mampu
menunjang
pengetahuan saya
yang diberikan
oleh guru
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
104
b. Saya membuka
diri terhadap
metode belajar
fisika
c. Saya memliki cara
sendiri untuk
memudahkan saya
dalam belajar
Motivasi a. Saya memiliki 3 13,14,15
keinginan untuk
memperoleh nilai
fisika yang baik
b. Saya akan belajar
dengan sungguh-
sungguh agar saya
dapat menjadi
orang yang sukses
c. Saya belajar
dengan giat agar
orang tua saya
bangga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
105
Lampiran 10 Kisi-kisi Soal Pre-test dan Post-test
Soal Pre-test dan Post-test Materi Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Dimensi Indikator Soal Komentar
Kognitif Pencapaian
Pemahaman
Konsep
Mengingat ➢
Menjelaskan 1. Apa yang dimaksud pengertian dengan Hukum
Hukum Kekekalan Energi?
Kekekalan 2. Apa yang dimaksud
Energi secara dengan Energi Potensial
umum. gravitasi, Energi Kinetik
➢
Menjelaskan dan Energi Mekanik pengertian yang berkaitan dengan
Energi Usaha?
Potensial,
Energi kinetik
dan Energi
mekanik yang
berkaitan
dengan usaha.
Memahami ➢
Menentukan 3. Sebuah bola bermassa 2 energi kinetik, kg bergerak ke atas dari
energi potensial ketinggian 0 dengan
dan energi kecepatan awal 25 m/s.
mekanik benda tentukan energi mekanik
bola saat bola mencapai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
106
titik tertingginya! (g = 10
m/s2)
4. Sebuah balok meluncur
dari bagian atas bidang
miring yang licin hingga
tiba di bagian dasar
bidang miring tersebut.
Jika puncak bidang
miring berada pada
ketinggian 5 meter di
atas permukaan
lantai,hitunglah kelajuan
balok saat tiba di dasar
bidang. (g = 10 m/s2)
Mengaplikasikan Penerapan Hukum 5. Jelaskan dan gambarkan
Kekekalan Energi prinsip hukum kekekalan
Mekanik pada energi mekanik pada
bidang miring bidang miring yang
lantainya licin dan
hambatan udaranya
diabaikan!
Penyelesaian
1. Hukum kekekalan energi merupakan hukum yang menyatakan bahwa energi
itu kekal dan tidak dapat berubah sepanjang waktu, memiliki nilai yang sama
baik sebelum terjadi maupun sesudahnya. Energi dapat diubah bentuknya, tapi
besarnya akan selalu sama.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
107
2. - Energi kinetik adalah usaha yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah
benda dari
keadaan diam hingga kecepatan tertentu.
- Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda
karena ketinggiannya terhadap suatu acuan bidang tertentu. Semakin
tinggi kedudukan suatu benda dari bidang acuan, semakin besar pula
energi potensial gravitasi yang dimilikinya.
- Energi mekanik merupakan penjumlahan antara energi mekanik dan
energi potensial dalam suatu benda yang digunakan untuk melakukan
usaha yang disebabkan karena gerak atau posisi, atau keduanya.