peningkatan pemahaman siswa tentang hukum …repository.usd.ac.id/31419/2/141424042_full.pdf ·...

i

PENINGKATAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG HUKUM ARCHIMEDES

DENGAN METODE PREDICTION OBSERVATION EXPLANATION (POE)

PADA SISWA SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA) FH YOGYAKARTA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu

Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Disusun Oleh:

Talenta Kristina

141424042

Oleh:

Talenta Kristina

141424042

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

SKRIPSI




Oleh:

Talenta Kristina

141424042

Telah disetujui oleh:

Dosen Pembimbing,

Drs. Tarsisius Sarkim, M.Ed., Ph.D Tanggal: 22 Juni 2018


iii


iv

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Takut akan Tuhan adalah permulaan pengetahuan,

tetapi orang bodoh menghina hikmat dan didikan

(Amsal 1:7)

Karena masa depan sungguh ada dan harapanmu tidak akan hilang

(Amsal 23:18)

Karya kecil ini sepenuhnya saya persembahkan untuk:

Tuhan Yesus sumber dari segala sesuatu,

Bapak tercinta Fauzi Hia (alm),

Mama Demak Sihombing,

Abang Gunawan, Samuel Hia, Magdalena Hia, Dede Labora Hia, Febri Parningotan Hia,

dan Pak Guru Hans Sarakan S.Pd.,Gr,

Keluarga besar di Pahae dan di Fadoro,

Seluruh keluarga besar Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma

Terima kasih untuk doa, dukungan, dan motivasi yang telah diberikan kepada saya


v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis tidak

memuat karya atau bagian karya orang lain kecuali yang telah disebutkan dalam

kutipan dan dalam daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 16 Juli 2018

Penulis

Talenta Kristina

141424042


vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Saya yang bertanda tangan di bawah ini, mahasiswa Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta:

Nama : Talenta Kristina

NIM : 141424042

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:




beserta perangkat yang diperlukan (bila ada).

Dengan demikian saya memberikan kepada Universitas Sanata Dharma untuk

menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola di internet atau media

lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu minta ijin dari saya maupun memberikan

royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal: 16 Juli 2018

Yang menyatakan,

Talenta Kristina


vii

ABSTRAK

Talenta Kristina. 2018. Peningkatan Pemahaman Siswa Tentang Hukum

Archimedes dengan Metode Prediction Observation Explanation (POE) pada Siswa

Sekolah Menengah Atas (SMA) FH Yogyakarta. Skripsi. Yogyakarta: Program

Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas

Sanata Dharma, Yogayakarta.

Penelitian ini bertujuan untuk: (1) Mengetahui tingkat pemahaman awal siswa

tentang hukum Archimedes (2) Meningkatkan pemahaman siswa tentang hukum

Archimedes, melalui penerapan metode Prediction Observation Explanation (POE).

Penelitian ini bersifat kualitatif. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei

2018 di Asrama SMA FH Yogyakarta. Subjek penelitian berjumlah 13 siswa SMA

FH Yogyakarta. Metode pengambilan data berupa pretest dan posttest berisi 15 butir

tes esai. Tes esai ini digunakan untuk mengukur pemahaman awal dan pemahaman

akhir siswa. Data yang diperoleh berupa lembar pengerjaan siswa dan LKS (Lembar

Kerja Siswa).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) Pemahaman awal, siswa belum

memahami bahwa benda tenggelam mengalami gaya apung, siswa juga belum

memahami bahwa volume fluida tempat benda dicelupkan, jenis bahan pembuat

benda, jenis benda, posisi benda, ukuran benda, tidak mempengaruhi keadaan benda

di dalam air jika dua buah benda itu atau lebih memiliki massa dan volume yang

sama; dan siswa belum memahami bahwa massa jenis fluida, percepatan gravitasi,

dan volume benda yang tercelup mempengaruhi gaya apung benda; serta siswa juga

belum memahami bahwa benda di dalam air mengalami pengurangan berat akibat

adanya gaya apung; (2) Penerapan metode POE (Prediction Observation Explanation)

dapat meningkatkan pemahaman siswa tentang hukum Archimedes. Ini terlihat pada

nilai rata-rata siswa pada pretest adalah 37,8 meningkat menjadi 73,4 pada posttest.

Kata kunci: metode POE, peningkatan pemahaman, hukum Archimedes.


viii

ABSTRACT

Kristina, Talenta. 2018. Improvement of Student's Understanding on Archimedes

Law with Prediction Observation Explanation (POE) Method on High School

Students of FH Yogyakarta. Thesis. Yogyakarta: Physics Education Study

Program, Department of Mathematics and Natural Sciences Education, Faculty

of Teacher Training and Education, Sanata Dharma University, Yogayakarta.

This study aims to: (1) Measure the level of students prior understanding of

the Archimedes law (2) Improve students understanding of the Archimedes law

through the application of Prediction Observation Explanation POE).

This research is qualitative type. This research was conducted in May 2018 at

FH Yogyakarta’s dorm. Subjects were 13 students of SMA FH Yogyakarta. Methods

of data collection in the form of pretest and posttest contains 15 items of essay test.

This essay test is used to measure early understanding and final understanding of

students. Data obtained in the form of student workmanship and LKS (Student

Worksheet).

The results show that: (1) In the prior understanding, the student has not

understood that the drowning object experiences buoyant style, the student has not

understood that the fluid volume where the object is immersed, the type of material

making, the type of object, the position of the object, the size of the object, in water if

two or more objects have the same mass and volume; the students has not yet

understood that the fluid type mass, the acceleration of gravity, and the volume of

dyed objects affect the buoyant force of the object and the students has not understood

that objects in the water experience weight reduction due to buoyancy; (2) The

application of the POE (Prediction Observation Explanation) method can improve

students understanding. This is seen in the average grade of students on pretest was

37.8 increased to 73.4 on posttest.

Keywords: POE method, increased understanding, Archimedes law.


ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat

dan belas kasihNya sehingga saya bisa menyelesaikan skripsi yang berjudul

Peningkatan Pemahaman Siswa Tentang Hukum Archimedes dan Peristiwa

Terapung, Melayang, Tenggelam, dengan Metode Prediction Observation

Explanation (POE) pada Siswa Sekolah Menengah Atas (SMA) FH Yogyakarta

dengan baik. Selama penyusunan skripsi ini saya menyadari bahwa tidak terlepas dari

bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini

saya tidak lupa mengucapkan limpah terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Tarsisius Sarkim, M.Ed.,Ph.D selaku Dosen Pembimbing yang telah

berkenan meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran untuk membimbing, memberi

masukan-masukan dan arahan-arahan yang sangat bermanfaat dalam penelitian ini

serta memberikan motivasi, semangat, dan dukungan untuk menyelesaikan skripsi

ini.

2. Kepala Asrama Putra SMA Sang Timur Yogyakarta, Suster Yosefa dan Kepala

Asrama Putri SMA Sang Timur Yogyakarta, Suster Christine yang sudah

berkenan memperbolehkan untuk melakukan penelitian di asrama SMA Sang

Timur Yogyakarta.

3. Bapak Dr. Ign Edi Santosa, M.S., selaku Kaprodi Pendidikan Fisika dan segenap

dosen Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma yang telah memberi banyak

pengalaman belajar selama berkuliah di Universitas Sanata Dharma.

4. Ibu Sri Agustini Sulandari, M.Si selaku kepala Laboratorium Fisika USD dan

Bapak Ngadiono selaku Laboran di Laboratorium Fisika USD yang sudah

berkenan mengijinkan menggunakan alat laboratorium dan menyediakan peralatan

laboratorium yang diperlukan saat penelitian.

5. Segenap karyawan sekretariat JPMIPA yang telah membantu segala hal terkait

administrasi penulis selama belajar di USD Yogyakarta.

6. Orang tua (mama Demak Sihombing), Abang Gunawan, dan adik-adik (Samuel

Hia, Magdalena Hia, Dede Labora Hia, dan Febri Parningotan Hia) yang selalu

memberi motivasi, dukungan, dan yang selalu mendoakan.


x

7. Pak Guru Hans Sarakan, S.Pd.,Gr yang tidak bosan memberi nasihat dan motivasi

untuk menyelesaikan skripsi ini.

8. Adik-adik siswa-siswi SMA Sang Timur Yogyakarta (Gabby, Henny, Vivin,

Grace, Ajeng, Cornelia, Natalia, Sandy, Kevin, Lino, Yoshua, Felis, dan Ignas)

yang telah berkenan meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga, untuk menjadi

subjek penelitian ini.

9. Teman-teman yang terkasih Pendidikan Fisika 2014 (Arni, Ria Cantik, Feby, Kak

Marita, Mega, Arlin, Hesti, Elga, Gio, Anas, Vero, Tesa, Dara, Ria Manuk, Stella,

Yolan, Margaret, Atun, Sr Friska, Eter, Agatha, Dian, Ike, Gege, Ersa, Salven,

Lilis, Ica, Rosni, Iren, Femi, Alex, Tian, Clarisa, Elni, Erin, Ipen, Prims, Albert,

Boni, Missi, Invo, Sentia, Lopes, Ivon (alm), Candra, Fitra, Rina, Wisnu, Enjel,

dan Ceha) yang saling mendukung dan memberi semangat, terimakasih untuk

dinamika selama berkuliah di USD.

10. Teman-teman keluarga besar Pendidikan Fisika USD, kakak tingkat, adik tingkat,

terima kasih atas kebersamaan selama ini.

11. Untuk semua pihak yang telah membantu saya dalam bentuk apapun yang tidak

bisa saya sebutkan satu persatu dalam skripsi ini, saya mengucapkan limpah

terima kasih.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih

terdapat banyak kekurangan dan kelemahan. Oleh karena itu, penulis sangat

mengharapkan masukan berupa kritik dan saran yang bersifat membangun dan

berguna bagi penulis dan skripsi ini dari berbagai pihak sehingga bisa mencapai hasil

yang lebih baik dikemudian hari. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

perkembangan penulis dan pembaca.

Penulis


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………………………. i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING………………………………... ii

HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………………. iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN……………………………….. iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………………………………………... v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI………………… vi

ABSTRAK……………………………………………………………………… vii

ABSTRACT……………………………………………………………………… viii

KATA PENGANTAR………………………………………………………….. ix

DAFTAR ISI……………………………………………………………………. xi

DAFTAR TABEL………………………………………………………………. xiii

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………… xv

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………. xvi

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah………………………………………………… 1

B. Rumusan Masalah………………………………………………………. 4

C. Tujuan Penelitian……………………………………………………….. 4

D. Manfaat Penelitian……………………………………………………… 4

BAB II LANDASAN TEORI

A. Filsafat Konstruktivisme ……………………………………………….. 6

1. Pengetahuan ………………………………………………………... 6

2. Sosiokulturalisme (Vygotsky)………………………………………. 7

3. Pengetahuan Fisis …………………………………………………... 8

4. Dampak Konstruktivisme bagi Siswa yang Belajar ………………... 8

5. Dampak Konstruktivisme bagi Guru ………………………………. 10

B. Pemahaman Siswa………………………………………………………. 12

C. Pemahaman Konsep Fisika……………………………………………... 13

D. Berpikir Kausalitas dan Berpikir Analitik ……………………………... 15

1. Berpikir Kausalitas …………………………………………………. 15

2. Berpikir Analitik …………………………………………………… 16


xii

E. Metode Prediction Observation Explanation (POE) …………………... 17

1. Pengertian POE …………………………………………………….. 17

2. Langkah Pembelajaran POE ……………………………………….. 19

3. Kelemahan dan Kelebihan Metode POE …………………………... 19

F. Materi …………………………………………………………………... 20

1. Hukum Archimedes………………………………………………… 20

G. Penelitian yang Relevan………………………………………………… 24

BAB III METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian………………………………………………………….. 27

B. Subjek Penelitian………………………………………………………... 27

C. Desain Penelitian………………………………………………………... 28

D. Tempat dan Waktu Penelitian…………………………………………... 30

E. Treatment ………………………………………………………………. 30

F. Instrumen Penelitian……………………………………………………. 31

1. Instrumen Proses Belajar …………………………………………... 31

2. Instrumen Pengumpulan Data ……………………………………… 31

G. Validitas ………………………………………………………………... 35

H. Metode Pengumpulan Data……………………………………………... 35

I. Pedoman Analisis Data…………………………………………………. 36

BAB IV DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN

A. Pelaksanaan Penelitian …………………………………………………. 38

B. Data …………………………………………………………………….. 39

1. Pretest ………………………………………………………………. 40

2. Posttest ……………………………………………………………... 41

C. Analisis Data dan Pembahasan ………………………………………… 42

1. Pemahaman Awal Siswa …………………………………………… 42

2. Proses Peningkatan Pemahaman Siswa ……………………………. 100

3. Pemahaman Akhir Siswa …………………………………………... 113

4. Peningkatan Pemahaman Siswa ……………………………………. 176

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan …………………………………………………………….. 183

B. Saran …………………………………………………………………… 185

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………... 187


xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Kisi-kisi Soal Pretest dan Posttest ………………………………….. 31

Tabel 3.2. Deskripsi Pedoman Penskoran Setiap Soal …………………………. 33

Tabel 3.3 Langkah Pengumpulan Data ………………………………………… 35

Tabel 3.4 Pedoman Analisis Pretest ………………………………………….... 36

Tabel 3.5 Pedoman Analisis Posttest …………………………………………... 36

Tabel 4.1 Hasil Pretest Siswa …………………………………………………... 40

Tabel 4.2 Hasil Posttest Siswa………………………………………………….. 41

Tabel 4.3 Analisis soal pretest nomor 1 untuk masing-masing siswa …………. 44

Tabel 4.4 Analisis soal pretest nomor 2 untuk masing-masing siswa ………….. 48






Tabel 4.10 Analisis soal pretest nomor 8 untuk masing-masing siswa ………… 72

Tabel 4.11 Analisis soal pretest nomor 9 untuk masing-masing siswa ………… 76

Tabel 4.12 Analisis soal pretest nomor 10 untuk masing-masing siswa………... 80

Tabel 4.13 Analisis soal pretest nomor 11 untuk masing-masing siswa ……….. 85


Tabel 4.15 Analisis soal pretest nomor 13 untuk masing-masing siswa………... 91



Tabel 4.18 Rangkuman pemahaman awal siswa .................................................. 99

Tabel 4.19 Prediksi, hasil pengamatan, penjelasan siswa untuk persoalan 1 …... 104



Tabel 4.22 Analisis soal posttest nomor 1 untuk masing-masing siswa ……….. 115





xiv






Tabel 4.31 Analisis soal posttest nomor 10 untuk masing-masing siswa………. 147

Tabel 4.32 Analisis soal posttest nomor 11 untuk masing-masing siswa ……… 152

Tabel 4.33 Analisis soal posttest nomor 12 untuk masing-masing siswa………. 158




Tabel 4.37 Rangkuman Pemahaman akhir Siswa …………………………….... 174

Tabel 4.38 Persentase kenaikan nilai siswa dari pretest ke posttest .................... 176

Tabel 4.39 Rincian jawaban siswa, pretest dan posttest …………….................. 177

Tabel 4.40 Keadaan pemahaman siswa pada saat sebelum dan sesudah

pembelajaran ........................................................................................................

179


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Benda terapung dalam fluida …………………………………….. 21

Gambar 2.2 Benda melayang dalam fluida ……………………………………. 22

Gambar 2.3 Benda tenggelam dalam fluida …………………………………… 22

Gambar 3.1 Diagram Desain Penelitian………………………………………... 30

Gambar 4.1 Dua wadah berisi air dan benda …………………………………. 43

Gambar 4.2 Dua wadah berisi air 2,5 liter dan 15 liter ………………………... 47

Gambar 4.3 Dua buah bola, bola A dan bola B ……………………………….. 50

Gambar 4.4 Dua buah bola, bola pejal dan bola berongga…………………….. 54

Gambar 4.5 Dua buah kotak, kotak 1 dan kotak 2 ……………………………. 58

Gambar 4.6 Sebuah wadah berisi air, paku, dan mangkuk berbentuk slinder…. 62

Gambar 4.7 Tiga buah wadah berisi air dan benda (tenggelam, melayang,

terapung) ………………………………………………………………. ……..

79

Gambar 4.8 Kunci jawaban nomor 10 ………………………………………... 80

Gambar 4.9 Kunci jawaban nomor 11 ………………………………………… 85

Gambar 4.10 Kunci jawaban nomor 12 ……………………………………….. 87

Gambar 4.11 Kunci jawaban nomor 13 ……………………………………….. 90

Gambar 4.12 Dua buah benda, di kolam dan di atas lantai ……………………. 93

Gambar 4.13 Benda ditimbang di dalam air dan di udara …………………….. 96

Gambar 4.14 Dua buah wadah berisi air, wadah 1 dan wadah 2 …………….... 103

Gambar 4.15 Dua buah benda, benda 1 dan benda 2 dan wadah berisi air …… 106


xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ………………………... 189

Lampiran 2. Lembar Kerja Siswa (LKS) ………………………………………... 196

Lampiran 3. Soal pretest dan posttest beserta kunci jawaban …………………... 199

Lampiran 4. Lembar jawaban pretest siswa……………………………………... 212

Lampiran 5. Lembar jawaban posttest siswa ……………………………………. 222

Lampiran 6. Lembar Kerja Siswa (LKS) kelompok 1 …………………………... 232



Lampiran 9. Lembar Kerja Siswa (LKS) kelompok 4 ………………………….. 244

Lampiran 10. Dokumentasi penelitian ………………………………………….. 248


1

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG MASALAH

Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang paling dasar karena

berhubungan dengan perilaku dan struktur benda (Giancolli, 2001). Fisika

merupakan salah satu bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam (Sains).

Dewasa ini, para siswa memang memiliki sejumlah pengetahuan,

namun banyak pengetahuan itu diterima dari guru sebagai informasi,

sedangkan mereka sendiri tidak dibiasakan untuk mencoba menemukan

sendiri pengetahuan atau informasi itu. Akibatnya pengetahuan itu tidak

bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari dan cepat terlupakan (Semiawan,

1985).

Siswa tidak memasuki pelajaran fisika dengan kepala yang kosong

yang dapat diisi dengan pengetahuan fisika. Malah sebaliknya, kepala siswa

sudah penuh dengan pengalaman dan pengetahuan yang berhubungan dengan

fisika. Dengan pengalaman itu, sudah terbentuk istuisi dan “teori siswa”

mengenai peristiwa-peristiwa fisika dalam lingkungan sehari-hari manusia

(Berg, 1991).

Penerapan hukum Archimedes sering dijumpai dalam kehidupan

sehari-hari dari peristiwa yang sederhana hingga peristiwa yang kompleks.

Namun, banyak siswa yang kurang atau tidak memahami konsep fisika

khususnya tentang hukum Archimedes.


2

Karena siswa kurang atau tidak memahami konsep fisika maka siswa

kesulitan mengerti fenomena-fenomena fisika yang terjadi dalam kehidupan

sehari-hari diakibatkan siswa tidak bisa menghubungkan konsep fisika

dengan fenomena-fenomena tersebut.

Hal ini juga terlihat ketika peneliti melakukan Program Pengalaman

Lapangan (PPL) di sebuah Sekolah Menengah Atas (SMA) di kota

Yogyakarta, pemahaman siswa tentang hukum Archimedes dan peristiwa

terapung, melayang, tenggelam sangat kurang dan bahkan siswa mengalami

miskonsepsi. Contohnya, dalam konsep awal siswa benda yang berat pasti

selalu tenggelam dan benda yang ringan akan terapung atau melayang ketika

dimasukkan dalam air. Ketika ditanyakan manakah yang lebih berat besi 1 kg

atau kapas 1 kg, banyak siswa yang menjawab yang lebih berat adalah besi 1

kg padahal sebenarnya berat kedua benda tersebut adalah sama karena

memiliki massa yang sama dan percepatan gravitasi yang sama.

Metode ceramah sebagai metode yang ampuh (yang berlaku sekarang)

dalam menyampaikan informasi kepada para siswa sangat umum dan sangat

sering dipakai guru tanpa banyak melihat kemungkinan penerapan metode

lain sesuai dengan jenis materi dan bahan serta alat yang tersedia (Semiawan,

1985: 6-7). Tidak ada interaksi timbal balik antara guru dan siswa sehingga

hanya guru yang aktif dan siswa pasif. Akibatnya siswa tidak bisa

menemukan sendiri pengetahuan tersebut dan menerapkannya dalam masalah

sehari-hari.


3

Metode Prediction Observation Explanation (POE) yaitu metode

pembelajaran dengan cara membuat prediksi atau dugaan terhadap suatu

persoalan menggunakan konsepsi awal yang dimiliki siswa, kemudian

mencoba membuktikan dugaan melalui percobaan, mengamati hasil

percobaan, serta menjelaskan hasil pengamatan sesuai dengan keadaan yang

sebenarnya. Dengan mengamati secara langsung siswa akan memiliki

kesempatan untuk membandingkan antara prediksi atau dugaan (hipotesis)

dengan keadaan yang sebenarnya (Suparno, 2013). Metode POE diharapkan

dapat meningkatkan pemahaman siswa tentang hukum Archimedes

Penelitian peningkatan pemahaman siswa menggunakan metode POE

sudah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Misalnya penelitian

yang dilakukan oleh Meitarita (2011) menyimpulkan bahwa metode POE

tidak hanya meningkatkan pemahaman siswa tetapi metode POE juga dapat

mengaktifkan siswa dalam proses pembelajaran.

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut maka peneliti melakukan

penelitian yang berjudul “Peningkatan Pemahaman Siswa Tentang

Hukum Archimedes dengan Metode Prediction Observation Explanation

(POE) pada Siswa Sekolah Menengah Atas (SMA) FH Yogyakarta”.


4

B. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, peneliti merumuskan masalah

sebagai berikut:

1. Bagaimana pemahaman awal siswa tentang hukum Archimedes?

2. Apakah penerapan metode Prediction Observation Explanation (POE)

dapat meningkatkan pemahaman siswa tentang hukum Archimedes?

C. TUJUAN PENELITIAN

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka tujuan penelitian ini adalah

sebagai berikut:

1. Mengetahui pemahaman awal siswa tentang hukum Archimedes.

2. Meningkatkan pemahaman siswa tentang hukum Archimedes melalui

penerapan metode Prediction Observation Explanation (POE).

D. MANFAAT PENELITIAN

1. Bagi peneliti

Dapat menambah ilmu dan mendapat pengalaman langsung

melakukan penelitian tentang peningkatan pemahaman siswa pada materi

hukum Archimedes melalui metode Prediction Observation Explanation

(POE).


5

2. Bagi guru

Diharapkan hasil penelitian ini dapat membantu guru menjadi

referensi metode pembelajaran untuk meningkatkan pemahaman siswa

tentang konsep-konsep fisika dan dapat menjadi informasi kepada guru

bahwa meningkatkan pemahaman siswa tentang konsep fisika sangatlah

penting untuk meningkatkan hasil pembelajaran fisika agar siswa tidak

mengalami miskonsepsi.

3. Bagi siswa

Dapat mengalami peningkatan pemahaman pada materi hukum

Archimedes melalui metode Prediction Observation Explanation (POE).


6

BAB II

LANDASAN TEORI

A. FILSAFAT KONSTRUKTIVISME

1. Pengetahuan

Filsafat konstruktivisme adalah filsafat yang mempelajari hakikat

pengetahuan dan bagaimana pengetahuan itu terjadi. Menurut filsafat

konstruktivisme, pengetahuan adalah bentukan (konstruksi) kita sendiri

yang sedang menekuninya (Suparno, 2013:14). Bila yang sedang

menekuni adalah siswa, maka pengetahuan itu adalah bentukan siswa

sendiri. Maka pengetahuan bukanlah sesuatu yang sudah jadi, yang ada di

luar kita, tetapi sesuatu yang harus dibentuk sendiri dalam pikiran. Jadi,

pengetahuan itu selalu merupakan akibat dari suatu konstruksi kognitif

melalui kegiatan berpikir seseorang (Suparno, 2013:14). Pegetahuan

bukanlah suatu yang lepas dari subyek, tetapi merupakan ciptaan manusia

yang dikonstruksi dari pengalaman ataupun dunia sejauh dialaminya.

Proses pembentukan ini berjalan terus menerus dengan setiap kali

mengadakan reorganisasi karena adanya suatu pemahaman yang baru

(Suparno, 2013:14).

Pengetahuan pelan-pelan terbentuk dalam pikiran siswa dan lama

kelamaan semakin lengkap. Dalam membentuk pengetahuan, setiap siswa

dapat berbeda. Bahkan ada siswa yang dapat salah dalam


7

mengkonstruksikannya, sehingga ia mempunyai salah pengertian.

Mengapa demikian? Karena siswa itu mengkonstruksi secara lain

(Suparno, 2013:14).

Orang membentuk pengetahuannya pertama-tama melalui indera.

Dengan melihat, mendengar, menjamah, membau, merasakan, orang

membentuk pengetahuan tentang suatu hal. Untuk dapat mengetahui

sesuatu, siswa harus aktif sendiri mengkonstruksi. Dengan kata lain,

dalam belajar siswa harus aktif mengolah bahan, mencerna, memikirkan,

menganalisis, dan akhrnya yang terpenting merangkumnya sebagai suatu

pengertian yang utuh (Suparno, 2013:15).

Suparno (2013:15) mengungkapkan bahwa pengetahuan

merupakan konstruksi seseorang yang sedang mengolahnya dan bukan

sesuatu yag sudah jadi dan tidak terubahkan. Pengetahuan merupakan

suatu proses menjadi tahu. Suatu proses yang terus akan berkembang

semakin luas, lengkap, dan sempurna. Pengetahuan bukanlah suatu

barang yang dapat dipindahkan begitu saja dari guru ke siswa.

Pengetahuan yang sudah dipunyai guru fisika tidak dapat begitu saja

dipindahkan atau dituangkan dalam otak siswa. Pengetahuan hanya dapat

ditawarkan kepada siswa untuk dikonstruksi sendiri oleh siswa.

2. Sosiokulturalisme (Vygotsky)

Menurut sosiokulturalis, kegiatan seseorang dalam mengerti

sesuatu selalu dippengaruhi oleh partisipasinya dalam praktik-praktik

sosial dan kultural yang ada, seperti situasi sekolah, masyarakat, teman,


8

dan lain-lain (Suparno, 2013:17). Situasi sekolah dapat membantu dan

menghambat siswa dalam mendalami ilmu pengetahuan. Masyarakat

dapat juga memacu siswa mengerti, tetapi juga dapat menghalangi.

Teman-teman di kelas pun punya andil yang besar dalam perkembangan

pengetahuan siswa. Belajar bersama teman dalam studi kelompok

membahas suatu topik fisika bagi banyak siswa akan membantu mereka

membangun pengetahuan yang lebih meyakinkan. Mereka dapat saling

membetulkan gagasan yang keliru, mereka dapat saling melengkapi

gagasan masing-masing dan belajar dari pendapat teman.

3. Pengetahuan Fisis

Fisika oleh Piaget dikelompokkan sebagai pengetahuan fisis.

Pengetahuan fisis terjadi karena abstraksi terhadap alam dunia ini.

Pengetahuan fisis adalah pengetahuan akan sifat-sifat fisis dari suatu

objek atau kejadian seperti bentuk, besar, kekasaran, serta bagaimana

objek-objek itu berinteraksi satu dengan yang lain (Suparno, 2013:18).

Pengetahuan fisik ini didapat dari abstraksi langsung akan suatu objek.

4. Dampak Konstruktivisme bagi Siswa yang Belajar

Bagi kaum konstruktivis, belajar adalah proses yang aktif dimana

siswa membangun sendiri pengetahuannya. Siswa mencari arti sendiri

dari yang mereka pelajari. Dalam proses itu siswa menyesuaikan konsep

dan ide-ide baru yang mereka pelajari dengan kerangka berpikir yang

mereka punyai (Suparno, 2013:19). Siswa sendirilah yang bertanggung

awab terhadap hasil belajarnya. Mereka sendiri yang membuat penalaran


9

dengan apa yang dipelajarinya, dengan cara mencari makna,

membandingkan dengan apa yang telah mereka ketahui dengan

pengalaman baru, dan menyelesaikan ketegangan atau konflik antara apa

yang telah mereka ketahui dengan yang mereka perlukan dalam

pengalaman yang baru. Sangat jelas bahwa tanpa keaktifan kognitif yang

sungguh-sungguh, siswa tidak akan berhasil dalam proses belajar mereka

(Suparno, 2013:19).

Belajar bukan suatu kegiatan mengumpulkan fakta, tetapi suatu

perkembangan berpikir dengan membuat suatu kerangka berpikir yang

baru. Siswa harus punya pengalaman dengan membuat hipotesis,

meramalkan, menguji hipotesa, memanipulasi objek, memecahkan

persoalan, mencari jawaban, menggambarkan, meneliti, berdialog,

mengadakan refleksi, mengungkapkan pertanyaan, mengekspresikan

gagasan, dan lain lain untuk membentuk konstruksi pengetahuan yang

baru (Suparno, 2013:19).

Setiap siswa mempunyai cara untuk mengerti sendiri pelajaran

fisika. Setiap siswa mempunyai cara yang cocok untuk

mengkonstruksikan bahan fisika yang kadang sangat berbeda dari teman

yang lain. Sangat penting bahwa siswa dimungkinkan untuk mencoba

bermacam-macam cara belajar yang cocok. Perlu diketahui bahwa setiap

siswa sudah membawa konsep-konsep fisika sebelum mereka mengikuti

pelajaran formal di sekolah. Misalnya, mereka sudah membawa konsep

gerak, gaya, listrik, magnet, dan lain-lain yang telah mereka ketahui dari


10

kehidupan sehari-hari. Kadang konsep-konsep mereka itu tidak tepat dan

tidak sesuai dengan pengertian para ahli fisika, itulah yang disebut

miskonsepsi. Mereka juga membawa perbedaan tingkat intelektual,

personal, sosial, emosional, kultural, masuk kelas. Ini semua

mempengaruhi pemahaman mereka (Suparno, 2013:20).

Menurut Suparno (2013:20), dalam studi kelompok siswa yang

bekerja bersama pada suatu persoalan, harus mengungkapkan bagaimana

mereka melihat persoalan itu dan apa yang ingin dibuat dengan persoalan

itu. Dengan kata lain, dalam studi kelompok siswa masing-masing harus

berpikir dan mempelajari terlebih dahulu bahan. Setelah itu, mereka baru

saling mengungkapkan apa yag ditemukan dalam pemahaman itu dan

mengadakan diskusi lebih lanjut. Dalam diskusi dan perdebatan lebih

lanjut, siswa dimungkinkan untuk memantapkan gagasan mereka dan

gagasan teman. Bila gagasan mereka tidak benar, mereka sendiri

ditantang untuk merubahnya. Bagi siswa yang gagasannya ternyata benar,

ia akan menjadi semakin yakin dan mengerti. Bagi beberapa siswa,

belajar model kelompok akan lebih menghasilkan buah, apalagi jika

mereka punya inteligensi interpersonal, yaitu kemampuan memechkan

persoalan dalam kaitan hubungan antarmanusia (Suparno, 2013:20).

5. Dampak Konstruktivisme bagi Guru Fisika

Kaum konstrukstivis beranggapan bahwa mengajar bukanlah

memindahkan pengetahuan dari otak guru ke siswa. Mengajar adalah

kegiatan yang membantu siswa sendiri yang membangun


11

pengetahuannya. Maka peran seorang guru fisika bukanlah untuk

mentransfer pengetahuan yang dimiliki kepada siswa, tetapi menjadi

mediator dan fasilitator yang membantu siswa dapat mengkonstruksi

pengetahuan mereka secara cepat dan efektif (Suparno, 2013:21).

Siswa sudah membawa konsep-konsep awal sebelum belajar fisika

secara formal, maka seorang guru fisika perlu mengerti bahwa siswanya

bukanlah lembar kertas kosong. Seorang guru fisika konstruktivis

beranggapan bahwa siswanya sudah mengerti sesuatu sebelum mengikuti

proses pembelajaran karena pengalaman hidup siswa itu. Maka sangat

penting guru mengerti pengertian awal apa yag dipunyai siswa dan

apakah dalam pengertian awal itu ada salah pengertian. Dengan mengerti

konsep awal siswa, seorang guru dapat membantu siswa belajar lebih

tepat (Suparno, 2013:22).

Guru konstruktivis perlu mengerti sifat kesalahan siswa.

Perkembangan fisika dapat terjadi melalui banyak kesalahan. Kesalahan

adalah suatu bagian dari konstruksi bidang fisika yang tidak bisa

dihindarkan. Kesalahan dalam fisika kerapkali menunjukkan penalaran

anak yang digunakan untuk memcahkan persoalan. Guru perlu melihat

kesalahan sebagai suatu sumber informasi tentang penalaran anak dan

untuk mengerti kesulitan siswa (Suparno, 2013:22-23).


12

B. PEMAHAMAN SISWA

Pemahaman (comprehension) adalah kemampuan memahami materi

(konsep, prinsip, pengertian, rumus, grafik, tabel, diagram, metode, presedur)

yang dipelajari. Kata kerja operasional yang digunakan misanya:

menjelaskan, menyimpulkan, membedakan, menyatakan kembali,

mengidentifikasi, menginterpretasi, menggambarkan, mendeskripsikan,

merumuskan, memberi contoh, memprediksi, dsb) (Mundilarto, 2012:8).

Tipe hasil belajar yang lebih tinggi daripada pengetahuan adalah

pemahaman. Misalnya menjelaskan dengan susunan kalimatnya sendiri

sesuatu yang dibaca dan didengarnya, memberi contoh lain dari yang

dicontohkan, atau menggunakan petunjuk penerapan pada kasus lain

(Sudjana, 1995:24).

Hasil belajar pemahaman lebih tinggi daripada hasil belajar

pengetahuan. Dalam taksonomi Bloom, kesanggupan memahami setingkat

lebih tinggi dari pengetahuan. Namun, tidaklah berarti bahwa pengetahuan

tidak perlu ditanyakan, sebab untuk dapat memahami perlu terlebih dahulu

mengetahui atau mengenal (Sudjana, 1995:24).

Pemahaman dapat dibedakan menjadi tiga kategori yakni tingkat

rendah, tingkat kedua, tingkat ketiga, atau tingkat tertinggi. Tingkat terendah

yang meliputi pemahaman terjemahan, mulai dari terjemahan dalam arti yag

sebenarnya misalnya menerjemahkan dari bahasa Inggris ke bahasa

Indonesia. Pemahaman tingkat kedua adalah pemahaman penafsiran yaitu

menghubungkan bagian-bagian terdahulu dengan bagian grafik atau kejadian,


13

membedakan yang pokok dan yang bukan pokok. Pemahaman tingkat ketiga

atau tingkat tertinggi adalah pemahaman ekstrapolasi. Dengan ekstrapolasi,

seseorang diharapkan dapat melihat sesuatu dibalik yag tertulis, dapat

membuat ramalan atau prediksi tentang konsekuensi atau dapat memperluas

persepsi dalam arti waktu, dimensi, kasus, ataupun masalah (Sudjana,

1995:24).

C. PEMAHAMAN KONSEP FISIKA

Konsep adalah benda-benda, kejadian-kejadian, situasi-situasi, atau

ciri-ciri yang memiliki ciri khas dan yang terwakili dalam setiap budaya oleh

suatu tanda atau symbol (Berg, 1991). Sedangkan menurut Profesor Suyono,

konsep adalah suatu gugusan atau sekelompok fakta atau keterangan yang

memiliki makna (Suyono, 2011:145). Konsep yaitu segala yang berwujud

pengertian-pengertian baru yang dapat timbul sebagai hasil pemikiran,

meliputi defenisi, pengertian, ciri khusus, hakikat, inti atau isi, dsb. Contoh

konsep massa jenis, berat, massa, volume, terapung, melayang, tenggelam,

dsb. Sedangkan prinsip yaitu berupa hal-hal utama, pokok, dan memiliki

posisi terpenting, meliputi dalil, rumus, adagium, paradigma, teorema, serta

hubungan antarkonsep yang menggambarkan implikasi sebab akibat, contoh

hukum Newton, hukum Archimedes, rumus relativitas Einstein (Suyono,

2011:146-147).

Pemahaman tentang konsep merupakan aspek penting dalam belajar.

Salah satu, tujuan mengajar adalah membantu murid dalam memahami


14

konsep utama subjek bukannya hanya mengingat fakta tertentu (Yao Tung,

2015:219). Pemahaman konsep meningkat ketika guru mampu

mengeksplorasi topik secara mendalam dan meberikan contoh yang menarik

dan sesuai dengan konsep itu. Dengan demikian, konsep adalah blok

bangunan berpikir (Yao Tung, 2015:219). Konsep melakukan

pengelompokan objek, kejadian, dan karakteristik berdasarkan pada ciri-ciri

yang umum. Pemahaman akan konsep membantu kita menyederhanakan,

meringkas, dan mengorganisasi informasi dan membantu kita dalam proses

mengingat dengan lebih efisien (Yao Tung, 2015:219).

Tujuan mengajar konsep adalah agar siswa dapat memahami konsep.

Berg (1991:11) menjelaskan bahwa siswa yang memahami konsep dapat:

Mendefenisikan konsep yang bersangkutan

Menjelaskan antara perbedaan antara konsep yang bersangkutan dengan

konsep-konsep yang lain

Menjelaskan hubungan dengan konsep-konsep yang lain

Menjelaskan arti konsep dalam kehidupan sehari-hari dan

menerapkannya dalam memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-

hari.


15

D. BERPIKIR KAUSALITAS DAN BERPIKIR ANALITIK

Berpikir adalah “memanipulasi” dan mentransformasi informasi di

dalam memori yang sering dilakukan dalam bentuk menyusun konsep,

menimbang alasan, berpikir kritis, membuat keputusan, berpikir kreatif, dan

menyelesaikan masalah (Yao Tung, 2015:222).

1. Berpikir Kausalitas

Berpikir kausalitas adalah kemampuan siswa untuk menggunakan

pengetahuan (knowledge) yang dimiliki dalam memilih dan atau

memprediksi secara deduktif berbagai kemungkinan akibat ketika suatu

persoalan awal yang memuat sebuah atau beberapa penyebab serta

mampu mengidentifikasi bagaimana sebuah atau beberapa penyebab

tersebut dapat menghasilkan suatu akibat yang terpilih atau terprediksi

(Rokhmat dkk, 2012).

Menurut Rokhmat dkk (2012), kemampuan proses berpikir

kausalitas dan berpikir analitik memiliki indikator sebagai berikut:

Kemampuan memilih dan atau memprediksi berbagai kemungkinan

yang dapat terjadi berkenaan dengan kondisi komponen penyebab

dalam suatu persoalan atau fenomena.

Understanding, memahami ide atau gagasan dalam suatu persoalan

atau fenomena.

Analyzing, menganalisis komponen-komponen yang terdapat dalam

suatu persoalan atau fenomena.


16

Differentiating, membedakan dan memilih penyebab-penyebab yang

dapat menghasilkan suatu akibat tertentu.

Determining, dapat menentukan konsep, prinsip, teori, dan hukum

yang dapat digunakan untuk mendukung dalam mengidentifikasi

sebuah atau beberapa penyebab sehingga menghasilkan suatu akibat

tertentu.

Aplicating, menggunakan prinsip, konsep, teori, dan hukum yang

diperlukan dalam mengidentifikasi penyebab-penyebab sehingga

menghasilkan suatu akibat tertentu.

Identifying, mengidentifikasi kondisi penyebab-penyebab sehingga

dapat menghasilkan suatu akibat tertentu.

2. Berpikir Analitik

Kapanpun orang berpikir, berpikir untuk sebuah tujuan dalam

sebuah titik pandang yang didasarkan pada asumsi yang mendorong pada

pemikiran dan konsekuensi. Konsep, ide, dan teori digunakan untuk

interpretasi data, fakta, dan pengalaman agar dapat menjawab pertanyaan,

menyelesaikan permasalahan, dan menguraikan isu. Maka berpikir

berarti: membangkitkan tujuan, mengajukan pertanyaan, menggunakan

informasi, memerlukan konsep, membuat asumsi, membangkitkan

pengertian, dan mewujudkan titik pandang (Rokhmat dkk, 2012).

Menurut Amer (2005) dalam Rokhmat dkk (2012), berpikir

analitik termasuk komponen dari berpikir sistemik dan berpikir kritis. Ide

dasar dalam berpikir analitik adalah mendaftar sejumlah elemen,


17

membandingkannya, meranking, dan memilih yang paling bernilai,

membuang sisanya. Saat berpikir analitik, siswa dituntut mampu

mengidentifikasi bagaimana kondisi dari penyebab-penyebab sesuatu

terjadi sehingga dapat menimbulkan suatu peristiwa atau akibat tertentu

berlandaskan pada knowledge yang sudah dimiliki yang meliputi teori,

konsep, prinsip, serta hukum-hukum fisika yang terkait suatu fenomena

(Rokhmat dkk, 2012).

E. METODE PREDICTION OBSERVATION EXPLANATION (POE)

1. Pengertian POE

Suparno (2013) menyebutkan bahwa pembelajaran dengan metode

POE menggunakan tiga langkah utama dari metode ilmiah yaitu:

Prediction atau membuat prediksi, membuat dugaan terhadap suatu

peristiwa fisika.

Observation yaitu melakukan penelitian, pengamatan apa yang terjadi.

Pertanyaan pokok dalam observasi adalah apakah prediksinya memang

terjadi atau tidak.

Explanation yaitu memberikan penjelasan. Penjelasan apakah prediksi

dan kejadian sebenarnya sesuai atau tidak sesuai dan penjelasan

mengapa hal itu terjadi.

Langkah pertama adalah membuat prediksi atau dugaan. Setelah

suatu persoalan fisika disajikan, maka siswa diminta untuk membuat

dugaan apa yang akan terjadi. Dalam membuat dugaan, siswa sekaligus


18

sudah memikirkan alasan mengapa ia membuat dugaan atau prediksi

seperti itu. Dalam proses ini, siswa diberi kebebasan seluas-luasnya

menyusun dugaan dengan alasannya. Sebaiknya tidak dibatasi sehingga

banyak gagasan dan konsep fisika muncul dari pikiran siswa. Dengan

semakinn banyak muncul dugaan dari siswa, guru dapat mengerti

bagaimana konsep dan pengertian fisika siswa tentang persoalan yang

diajukan (Suparno, 2013).

Langkah kedua adalah melakukan observasi. Dugaan dengan alasan

yang mendasari dugaan itu harus dipraktikkan, dilihat dalam kenyataan.

Dengan kata lain, siswa diajak untuk melakukan percobaan, apakah

prediksi mereka benar atau tidak. Dalam langkah ini siswa membuat

eksperimen, mencoba sesuai yang dipikirkan. Siswa mengamati apa yang

terjadi, dapat juga melakukan pengukuran bila diperlukan. Yang sangat

penting dari langkah ini adalah melihat apakah dugaannya benar atau

tidak, dugaannya terjadi atau tidak (Suparno, 2013).

Langkah ketiga adalah membuat penjelasan (explanation). Dapat

terjadi bahwa dugaan siswa ternyata terjadi dalam eksperimennya. Bila ini

yang terjadi maka siswa semakin yakin akan konsepnya. Ia tinggal

merangkumkan yang ditemukan dan menguraikan dengan lebih lengkap.

Disini siswa mendapatkan pengertian fisika yang benar. Namun dapat

terjadi bahwa dugaan siswa ternyata tidak terjadi dalam eksperimen.

Dugaannya tidak tepat atau tidak benar. Bila ini yang terjadi, maka siswa

dibantu untuk mencari penjelasan, mengapa prediksinya tidak benar?


19

Barangkali siswa akan menemukan kesalahan dalam dugaannya. Bila ini

terjadi maka siswa dapat dibantu untuk mengubah dugaannya, dan

membenarkan dugaannya yang tadinya keliru. Bila ini terjadi, maka siswa

mengalami perubahan konsep, dari konsep yang tidak benar menjadi

konsep yang benar. Disinilah siswa belajar dari kesalahan. Biasanya

belajar dari kesalahan ini tidak akan dilupakan siswa (Suparno, 2013).

2. Langkah Pembelajaran POE

Suparno (2013), menyebutkan beberapa langkah pembelajaran dengan

menggunakan metode POE, sebagai berikut:

a. Guru mengajukan persoalan fisika,

b. Siswa membuat prediksi tentang persoalan itu,

c. Siswa membuat observasi dari persoalan lewat percobaan,

pengamatan, dll,

d. Siswa menarik kesimpulan dari observasi dan mencocokkan dengan

prediksinya apakah tepat atau tidak,

e. Siswa memberikan keterangan mengapa demikian.

3. Kelemahan dan Kelebihan Metode POE

Meitarita (2011), menyebutkan beberapa kelebihan menggunakan metode

POE (Prediction Observation Explanation) sebagai berikut:

a. Menggali konsep-konsep awal siswa,

b. Memotivasi siswa untuk mengeksplorasi konsep,

c. Guru mengetahui cara berpikir siswa.

d. Menghasilkan diskusi,


20

e. Menghasilkan penyelidikan.

Adapun kelemahan penggunaan metode POE dalam proses pembelajaran

adalah sebagai berikut:

a. Tidak dapat digunakan pada kelas yang rendah karena siswa dituntuk

untuk memikirkan prediksi dan alasan-alasan atas prediksi tersebut,

b. Menyebabkan materi pelajaran tertinggal karena jika persoalan sulit

maka akan memakan waktu yang banyak,

c. Membutuhkan waktu yang cukup banyak selama proses

pembelajaran.

F. MATERI

1. Hukum Arhimedes

Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, zat cair memberikan gaya

angkat pada benda itu. Gaya ini menyebabkan berat benda seakan-akan

berkurang. Fakta ini pertama kali dikemukakan oleh Archimedes

sehingga dikenal sebagai hukum Archimedes, yang menyatakan bahwa:

“Bila sebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair, benda tersebut akan

mendapatkan gaya ke atas (gaya Archimedes atau gaya apung) yang

besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan”.

Secara matematis, gaya apung dirumuskan sebagai berikut:

FA = ⍴fluida Vt g

dengan: FA = gaya apung (gaya Archimedes)

⍴fluida = massa jenis fluida


21

Vt = volume benda yang tercelup

g = percepatan gravitasi

Ada tiga keadaan benda dalam zat cair yaitu terapung, melayang, dan

tenggelam.

a. Terapung

Gambar 2.1 Benda terapung dalam fluida

Benda dikatakan terapung jika sebagian dari benda berada di

atas permukaan air. Pada benda terapung, besarnya gaya Arhimedes

FA sama dengan berat benda w = mg.

FA = w

FA = mg

⍴fluida g Vt = ⍴b Vb g

⍴fluida Vt = ⍴b Vb

Volume benda yang tercelup (Vt) selalu lebih kecil daripada

volume benda (Vb). Jadi, massa jenis benda (⍴b) yang terapung lebih

kecil daripada massa jenis fluida (⍴fluida).


22

b. Melayang

Gambar 2.2 Benda melayang dalam fluida

Pada benda melayang, besarnya gaya Archimedes atau gaya apung

(FA) sama dengan berat benda w = mg.

FA = w

FA = mg

⍴fluida g Vt = ⍴b Vb g

Akan tetapi, volume benda yang tercelup sama dengan volume

benda. Jadi, syarat benda melayang adalah ⍴fluida = ⍴b. Pada benda

melayang, massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida.

c. Tenggelam

Gambar 2.3 Benda tenggelam dalam fluida


23

Pada saat tenggelam, besar gaya Archimedes atau gaya apung (FA)

lebih kecil daripada berat benda mg. Dalam hal ini volume benda yang

tercelup (Vt) sama dengan volume benda (Vb). Akan tetapi, benda

bertumpu pada dasar bejana sehingga ada gaya normal N sehingga

berlaku:

FA + N = w

N = ⍴b Vb g - ⍴fluida g Vt

Gaya normal N selalu positif sehingga ⍴b > ⍴fluida . Jadi, benda

akan tenggelam dalam fluida jika massa jenis benda itu lebih besar

daripada massa jenis fluida.

Hukum Archimedes banyak diterapkan baik dalam teknologi

maupun sains. Beberapa contoh peralatan yang bekerja berdasarkan

hukum Arhimedes adalah: hidrometer, kapal laut, galangan kapal,

kapal selam, dan balon udara.


24

G. PENELITIAN YANG RELEVAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, terdapat

penelitian yang relevan dengan penelitian ini yaitu penelitian yang dilakukan

oleh Alfadiani Purnomo (2015) dari Pendidikan Fisika FKIP Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta dengan judul “Penggunaan Metode POE dalam

Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan

Kesenangan tentang Hukum Archimedes dalam Fluida Statis di Kelas XI IPA

SMA Tarakanita Magelang”. Adapun tujuan penelitian ini adalah

meningkatkan pemahaman konsep siswa tentang hukum Archimedes dalam

fluida statis dengan menggunakan metode POE (Prediction Observation

Explanation) dan mengetahui kesenangan siswa belajar hukum Archimedes

dalam fluda statis (Purnomo, 2015).

Penelitian ini dilaksanakan di SMA Tarakanita Magelang pada bulan

Mei 2015. Penelitian ini mengambil sampel sebanyak 22 siswa SMA kelas

XI IPA. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rencana

Pelaksanaan Pembelajaran (RPP), Lembar Kerja Siswa (LKS), soal pretest

dan posttest, angket kesenangan, dan lembar observasi siswa. Hasil penelitian

ini menunjukkan metode POE dapat meningkatkan pemahaman siswa pada

materi hukum Archimedes dalam fluida statis dan disenangi oleh siswa kelas

XI IPA SMA Tarakanita Magelang (Purnomo, 2015).

Penelitian yang lain yang relevan dengan penelitian ini adalah

penelitian yang dilakukan oleh Yulista Librolva Meitarita seorang mahasiswi

Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma. Penelitian ini berjudul


25

“Metode POE (Prediction Observation Explanation) dalam Meningkatkan

Pemahaman Konsep dan Keaktifan Siswa pada Pokok Bahasan Zat dan

Wujudnya di SMP N 2 Parindu Sanggau Kalimantan Barat”. Adapun tujuan

penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana pemahaman siswa

mengenai materi zat dan wujudnya, mengetahui apakah pembelajaran dengan

metode POE dapat mengembangkan konsep siswa, dan untuk mengetahui

apakah metode POE dapat membuat siswa aktif (Meitarita, 2011).

Penelitian ini dilakukan di SMP N 2 Parindu Sanggau Kalimantan

Barat selama bulan Oktober 2010. Subjek penelitian adalah siswa-siswa SMP

N 2 Parindu kelas VIIA berjumlah 25 siswa dan kelas VIIB berjumlah 25

siswa. Kelas VIIA dipilih sebagai kelas eksperimen yaitu kelas dengan

menggunakan metode POE dan kelas VIIB dipilih sebagai kelas control yaitu

kelas yang menggunakan metode ceramah. Instrumen yang digunakan dalam

penelitian ini adalah tes tertulis (pretest dan posttest), instrumen pengamatan

keaktifan, dan wawancara (Meitarita, 2011).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemahaman siswa pada materi

zat dan wujudnya yang diajarkan dengan metode POE lebih tinggi daripada

yang diajarkan dengan metode ceramah, pembelajaran fisika dengan metode

POE dapat mengembangkan konsep fisika siswa, dan pembelajaran dengan

metode dapat membuat siswa cukup aktif (Meitarita, 2011).

Penelitian yang paling relevan dengan penelitian ini adalah penelitian

yang dilakukan oleh Alfadiani Purnomo (2015). Namun perbedaannya adalah

pada instrumen pengumpulan data (soal pretest-posttest). Soal pretest-


26

posttest yang dirancang pada penelitian ini menuntut siswa untuk mengasah

kemampuan berpikir tingkat tinggi serta mampu berpikir kausalitas dan

berpikir analitik.

Soal pretest-posttest yang dirancang sedemikian rupa pada penelitian

ini menuntut siswa mengasah kemampuan berpikirnya, hal ini

dilatarbelakangi oleh siswa-siswi yang menjadi subjek penelitian ini

merupakan siswa-siswi sebuah SMA yang berada di tengah kota Yogyakarta.

Berdasarkan informasi yang diperoleh dari Pengelola Asrama SMA tempat

siswa-siswa tersebut tinggal, mengatakan bahwa siswa-siswi itu mudah

memahami pelajaran dan aktif bertanya jika masih belum atau kurang

memahami suatu pelajaran yang sedang dipelajari.

Penelitian yang dilakukan oleh Alfadiani Purnomo (2015) lebih

menekankan pada benda mengapung, melayang, dan tenggelam dan

bagaimana benda itu bisa mengapung, melayang, dan tenggelam. Namun

pada penelitian ini, peneliti tidak hanya menekankan pada benda mengapung,

melayang, tenggelam dan bagaimana benda bisa mengapung, melayang, dan

tenggelam akan tetapi juga menekankan pada gaya apung (gaya Archimedes)

serta besaran-besaran yang mempengaruhi gaya apung dan tentang gaya-gaya

apa saja yang bekerja pada benda yang terapung, melayang, tenggelam.

Siswa juga dituntut untuk bisa menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

sesuai dengan arah dan posisi yang tepat.


27

BAB III

METODE PENELITIAN

A. JENIS PENELITIAN

Jenis penelitian ini adalah penelitian kualitatif. Menurut Bodan dan

Biklen dalam Suparno (2014), data dalam riset kualitatif adalah semua hal,

barang, tulisan, benda yang dikumpulkan peneliti untuk dapat menjelasakan

persoalan yang sedang dialami. Dalam penelitian ini metode yang digunakan

adalah deskriptif kualitatif. Penelitian deskripif bertujuan untuk memberikan

penjelasan atau uraian tertentu (Suparno, 2014).

Menurut Bogdan dan Biklen dalam Suparno (2014:133), penelitian

kualitatif mempunyai setting alamiah sebagai sumber langsung data dan

peneliti adalah merupakan instrumen kunci. Peneliti terlibat langsung dalam

sekolah atau tempat yang diteliti. Penelitian kualitatif bersifat deskriptif, data

dikumpulkan dalam bentuk kata-kata, gambar, keadaan, daripada bilangan

(angka). Penelitian kualitatif lebih menekankan pada proses daripada hasil

akhir. Peneliti kualitatif cenderung menganalisa data secara induktif. Tidak

mencari data/bukti untuk membuktikan atau tidak membuktikan hipotesis

yang dipunyai sebelumnya, tetapi lebih mengabstraksi dari hal-hal yang

khusus.

B. SUBJEK PENELITIAN

Subjek penelitian ini adalah siswa-siswi Sekolah Menengah Atas

(SMA) FH Yogyakarta berjumlah 13 orang.


28

C. DESAIN PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan desain penelitian one grup pretest-posttest

design yaitu satu kelompok diobservasi atau diukur bukan hanya pada akhir

treatment (posttest) tetapi juga sebelum treatment (pretest) (Suparno,

2010:140).

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan pretest dan posttest

dalam pengumpulan data. Dari nilai posstest yang diperoleh dapat dilihat

apakah pemahaman siswa pada materi hukum Archimedes dan peristiwa

terapung, melayang, tenggelam mengalami peningkatan atau tidak. Treatment

dilakukan dengan memberikan pembelajaran pada materi hukum Archimedes

dan peristiwa terapung, melayang, tenggelam, melalui metode Prediction

Observation Explanation (POE). Pembelajaran dengan metode POE

dilakukan dengan membuat prediksi atau dugaan terhadap suatu persoalan

fisika yang disajikan kemudian melakukan percobaan dan melakukan

pengamatan serta menuliskan hasil pengamatan. Setelah itu memberi

penjelasan yang sesuai dengan keadaan sebenarnya.

Pertama-tama sebelum proses pembelajaran, diberikan pretest tentang

hukum Archimedes dan peristiwa terapung, melayang, tenggelam. Pretest ini

untuk mengetahui pemahaman awal siswa tentang hukum Archimedes dan

peristiwa terapung, melayang, tenggelam dan sebagai acuan untuk melakukan

proses pembelajaran. Setelah hasil pretest diketahui maka dirancang proses

pembelajaran berdasarkan hasil pretest tersebut dengan metode Prediction


29

Observation Explanation (POE) dan dalam proses pembelajaran siswa saling

berdiskusi bersama teman-teman.

Pertemuan pertama, melakukan proses pembelajaran mengenai hukum

Archimedes (bunyi hukum Archimedes, gaya apung, persamaan gaya apung,

keadaan benda di dalam air serta syarat benda tenggelam, melayang dan

terapung di dalam air). Peneliti dan siswa melakukan tanya jawab dan untuk

menjawab pertanyaan siswa boleh berdiskusi dengan teman-temannya.

Pertemuan kedua, siswa melakukan percobaan sederhana. Disajikan

beberapa persoalan fisika, siswa diminta membuat prediksi atau dugaan

sebelum melakukan percobaan, selama melakukan percobaan siswa

mengamati apa yang terjadi dan menuliskan hasil pengamatan. Setelah

menuliskan hasil pengamatan siswa membuat penjelasan terkait persoalan

fisika yang disajikan kemudian menyimpulkan apakah prediksi atau dugaan

yang telah dibuat benar-benar terjadi atau tidak.

Pertemuan ketiga, melakukan pembelajaran mengenai gaya-gaya yang

bekerja pada benda di dalam air (terapung, melayang, tenggelam) dan

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja tersebut pada benda yang berada di

dalam air. Selain menggambarkan gaya-gaya yang bekerja siswa juga

diharapkan bisa menganalisis keadaan benda di dalam air.

Setelah pemberian treatment berupa pembelajaran pada materi hukum

Archimedes dan peristiwa terapung, melayang, tenggelam, melalui metode

Prediction Observation Explanation (POE), maka kemampuan akhir siswa

dilihat dari posttest yang diberikan. Berdasarkan hasil posttest tersebut dapat


30

dilihat apakah pemahaman siswa tentang hukum Archimedes mengalami

peningkatan atau tidak melalui pembelajaran dengan metode Prediction

Observation Explanation (POE).

Secara singkat, diagram desain penelitian dapat dilihat pada gambar

di bawah ini:

Gambar 3.1 Diagram Desain Penelitian

D. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di Asrama Sekolah Menengah Atas (SMA)

FH Yogyakarta pada bulan Mei 2018.

E. TREATMENT

Treatment yang dilakukan pada penelitian ini adalah pemberian

pembelajaran pada materi hukum Archimedes dan peristiwa terapung,

melayang, tenggelam, melalui metode Prediction Observation Explanation

(POE) pada siswa-siswi SMA FH Yogyakarta.

Pretest Analisis

Pretest

Rancangan

Pelaksanaan

Pembelajaran

Pelaksanaan

Pembelajaran Posttest

Analisis

Posttest


31

F. INSTRUMEN PENELITIAN

1. Instrumen Proses Belajar

Instrumen yang digunakan selama proses pembelajaran adalah

LKS (Lembar Kerja Siswa) yang berisi persoalan-persoalan terkait

hukum Archimedes dan peristiwa terapung, melayang, tenggelam. Selain

itu juga terdapat ruang untuk siswa menuliskan prediksi atau dugaan

terhadap persoalan yang disajikan, hasil pengamatan, dan penjelasan. LKS

terlampir pada lampiran 2.

2. Instrumen Pengumpulan Data

Instrumen penelitian ini adalah berupa test sebanyak dua kali yakni

sebelum pembelajaran dilakukan (pretest) dan test setelah proses

pembelajaran dilakukan (posttest). Soal pretest dan posttest terdiri dari 15

butir tes esai. Soal pretest dan posttest beserta kunci jawaban terlampir

pada lampiran 3.

Pretest dan posttest disusun berdasarkan indikator yang akan

dicapai melalui pembelajaran dengan metode Prediction Observation

Explanation (POE) pada materi hukum Archimedes. Berikut tabel kisi-

kisi soal pretest dan posttest:

Tabel 3.1. Kisi-kisi Soal Pretest dan Posttest

No Kisi-kisi Soal Jumlah

Soal

Nomor

Soal

1 Untuk benda yang tenggelam, gaya apung

yang dialami benda sama dengan fluida

yang didesak oleh benda tersebut. Jika

volume dan massa beberapa benda yang

tenggelam sama maka keadaan benda di

dalam air tidak dipengaruhi oleh:

1,2


32

No Kisi-kisi Soal Jumlah

Soal

Nomor

Soal

a. Volume fluida tempat benda tersebut

dicelupkan

b. Jenis bahan pembuat benda

c. Jenis benda (pejal/berongga)

d. Posisi benda (ditumpuk atau tidak

ditumpuk)

e. Ukuran benda (besar/kecil)

6

3

4

5

6

2 Untuk beberapa benda terapung (benda

identik atau massa dan volumenya sama),

gaya apung dipengaruhi oleh:

a. Massa jenis fluida tempat benda berada

b. Percepatan gravitasi suatu tempat

dimana benda berada

c. Volume benda yang tercelup dalam

fluida

3

7

8

9

3 Dapat menggambar gaya-gaya yang bekerja

pada benda dalam fluida (terapung,

melayang, dan tenggelam) sesuai dengan

arah dan posisi yang benar.

1 10

4 Dapat menggambar gaya-gaya yang bekerja

pada benda dalam fluida sesuai dengan arah

dan posisi yang benar. Namun, sebelumnya

responden dapat menganalisis apakah benda

tersebut terapung, melayang, atau

tenggelam.

a. Menggambar gaya-gaya yang bekerja

pada benda terapung

b. Menggambar gaya-gaya yang bekerja

pada benda yang melayang

c. Menggambar gaya-gaya yang bekerja

pada benda yang tenggelam

3

11

12

13

5 Benda di dalam fluida mengalami berat

semu (pengurangan berat diakibatkan gaya

apung dari fluida)

2 14,15

Skor maksimal setiap soal berbeda tergantung tingkat kesulitan soal.

Berikut tabel deskripsi pedoman penskoran setiap soal:


33

Tabel 3.2. Deskripsi Pedoman Penskoran Setiap Soal

Nomor

Soal

Skor

Maksimal

Deskripsi Skor

1

4 Siswa menjawab dengan benar dan lengkap 4

Siswa menjawab dengan benar tetapi kurang

lengkap

3

Siswa menuliskan jawaban tapi salah 1

Siswa tidak menjawab soal 0

2 4 Siswa menjawab dengan benar dan lengkap 4


lengkap

3





lengkap

3





lengkap

3





lengkap

3





lengkap

4





lengkap

3





lengkap

3




34

Nomor

Soal

Skor

Maksimal

Deskripsi Skor



lengkap

3





lengkap

3





lengkap

5





lengkap

5





lengkap

5





lengkap

3





lengkap

3



Total Skor = 67


35

G. VALIDITAS

Instrumen untuk pretest dan posttest berupa tes esai sebanyak 15 butir

disusun oleh peneliti. Uji validasi dilakukan oleh dosen pembimbing serta

diuji coba pada siswa Sekolah Menengah Atas (SMA).

H. METODE PENGUMPULAN DATA

Metode pengumpulan data pada penelitian ini disajikan pada tabel di bawah

ini:

Tabel 3.3 Langkah Pengumpulan Data

Informasi Cara memperoleh Responden

Pemahaman awal siswa

tentang hukum

Archimedes

Pretest (test sebelum

pembelajaran

dilakukan)

Siswa Sekolah

Menengah Atas (SMA)

FH Yogyakarta

berjumlah 13 siswa

jurusan IPA

Proses peningkatan

pemahaman siswa tentang

hukum Archimedes

Pembelajaran dengan

metode POE

Siswa Sekolah

Menengah Atas (SMA)

FH Yogyakarta

berjumlah 13 siswa

jurusan IPA

Pemahaman akhir siswa

tentang hukum

Archimedes

Posttest (tes setelah

proses pembelajaran

dilakukan)

Siswa Sekolah

Menengah Atas (SMA)

FH Yogyakarta

berjumlah 13 siswa

jurusan IPA


36

I. PEDOMAN ANALISIS DATA

1. Data

Data penelitian ini diperoleh dari tes sebelum proses pembelajaran

(pretest) dilaksanakan melalui metode Prediction Observation

Explanation (POE) dan tes setelah proses pembelajaran dilaksanakan

(posttest).

Tabel 3.4 Pedoman Analisis Pretest

No Kode

Siswa

Nomor Soal Skor Nilai

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Rata-rata

Tabel 3.5 Pedoman Analisis Posttest

No Kode

Siswa

Nomor Soal Skor Nilai

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Rata-rata


37

Nilai siswa diperoleh dari persamaan berikut:

Nilai =

x 100

Persentase (%) =

x 100%


38

BAB IV

DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN

A. PELAKSANAAN PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan pada tanggal 14 Mei 2018 – 26 Mei 2018 di

Asrama SMA FH Yogyakarta. Penelitian dilakukan pada sore hingga

malam hari setelah jam sekolah. Subjek penelitian ini adalah siswa-siswi

SMA FH Yogyakarta yang tinggal di Asrama SMA FH Yogyakarta

berjumlah 13 orang siswa jurusan IPA.

Proses pengumpulan data dilakukan dengan cara tes awal (pretest),

belajar menggunakan metode POE (Prediction Observation Explanation),

dan tes akhir (posttest). Tes awal diberikan kepada seluruh siswa sebelum

proses pembelajaran dilakukan. Pretest digunakan untuk mengetahui

pemahaman awal siswa tentang hukum Archimedes. Hasil pretest

dianalisis, kemudian dirancang proses pembelajaran menggunakan metode

POE (Prediction Observation Explanation).

Pembelajaran menggunakan metode POE dilakukan dengan

menyediakan suatu persoalan fisika kemudian siswa membuat prediksi atau

dugaan terhadap persoalan tersebut. Setelah membuat dugaan terhadap

persoalan, siswa diminta melakukan percobaan, mengamati dan menuliskan

hasil pengamatan lalu menjelaskan sesuai dengan keadaan sebenarnya.


39

Setelah selesai melakukan proses pembelajaran, diberikan tes akhir

(posttest) kepada seluruh siswa untuk mengetahui apakah siswa mengalami

peningkatan pemahaman tentang hukum Archimedes dengan metode POE.

Soal pretest dan posttest berjumlah 15 soal essay test dan peneliti

menyiapkan lembar jawaban soal untuk membantu siswa menjawab

pertanyaan-pertanyaan yang telah disiapkan.

Berikut adalah rincian kegiatan selama penelitian:

Pretest : 14 Mei 2018

Pelaksanaan pembelajaran : 15 Mei 2018 – 25 Mei 2018

Posttest : 26 Mei 2018

B. DATA

Data berupa lembar jawaban tes awal (pretest), lembar jawaban akhir

(posttest), dan lembar kerja siswa (LKS). Lembar jawaban tes awal dan tes

akhir masing-masing responden dianalisis sesusai pedoman penilaian yang

sudah disiapkan sebelumnya. Lembar kerja siswa juga dianalisis untuk

melihat peningkatan pemahaman siswa tentang hukum Archimedes

menggunakan metode POE (Prediction Observation Explanation).


40

1. Pretest

Berikut adalah tabel hasil tes awal (pretest). Tabel ini berisi skor yang diperoleh siswa pada masing-masing nomor

soal, skor total yang diperoleh siswa (skor maksimal jika siswa menjawab semua soal dengan benar adalah 67), dan

persentase nilai yang diperoleh siswa.

Tabel 4.1 Hasil Pretest Siswa

No Kode

Siswa

Skor yang diperoleh tiap soal Skor

Total

Nilai

(%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 A 1 3 4 1 1 4 3 3 3 1 1 3 1 1 1 31 46,3

2 B 1 1 1 1 1 4 3 3 3 1 1 1 1 1 3 26 38,8

3 C 3 3 1 4 1 4 3 3 3 1 1 1 1 1 1 31 46,3

4 D 3 1 1 1 1 4 3 3 3 1 1 1 1 3 3 34 50,7

5 E 1 3 3 3 1 1 1 3 3 1 1 1 1 3 3 29 43,3

6 F 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18 26,9

7 G 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 17 25,4

8 I 1 3 1 3 1 1 1 3 1 1 1 1 1 3 3 24 35,8

9 J 1 3 3 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 3 1 20 29,8

10 K 1 1 3 4 3 1 1 3 1 1 1 1 1 3 3 28 41,8

11 L 1 3 3 4 1 4 1 3 1 1 1 1 1 1 1 27 40,3

12 M 3 3 1 1 4 4 1 1 1 1 1 1 1 3 1 27 40,3

13 N 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 17 25,4

Jumlah Skor 19 27 24 26 18 34 21 29 25 13 12 15 13 27 23

Rata-rata nilai 37,8


41

2. Posttest

Berikut adalah tabel hasil tes akhir (posttest). Tabel ini berisi skor yang diperoleh siswa pada masing-masing nomor

soal, skor total yang diperoleh siswa (skor maksimal jika siswa menjawab semua soal dengan benar adalah 67), dan

persentase nilai yang diperoleh siswa.

Tabel 4.2 Hasil Posttest Siswa

No Kode

Siswa

Skor yang diperoleh tiap soal Skor Total Nilai

(%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 A 3 3 1 1 1 1 1 3 1 4 5 5 5 4 4 42 62,7

2 B 3 3 3 4 3 1 4 3 1 4 1 1 1 3 3 38 56,7

3 C 3 3 4 4 1 1 4 4 4 4 6 6 6 4 4 58 86,5

4 D 3 4 1 4 1 4 4 0 4 4 5 5 5 4 4 57 85,1

5 E 3 3 1 4 1 4 0 4 1 4 5 5 1 4 3 38 56,7

6 F 1 1 1 1 3 4 3 3 3 4 5 1 1 3 3 37 55,2

7 G 3 3 3 3 1 0 0 3 3 4 1 0 0 3 3 30 44,8

8 I 4 3 3 3 3 4 3 4 4 3 5 6 5 4 0 54 80,6

9 J 4 3 4 4 3 4 3 4 0 4 6 6 5 3 4 58 86,5

10 K 4 3 4 4 3 4 4 4 3 5 6 6 5 4 4 63 94,0

11 L 4 3 4 4 3 1 3 4 3 4 5 6 5 4 4 57 85,1

12 M 4 3 4 4 4 3 4 4 3 4 6 6 6 4 4 63 94,0

13 N 4 4 3 3 1 4 3 3 3 4 1 1 5 4 1 44 65,7

Jumlah

Skor

43 39 36 43 28 35 36 43 33 52 57 54 50 48 41

Rata-rata nilai 73,4


42

C. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

1. Pemahaman Awal Siswa

a. Berdasarkan tabel 4.1 hasil pretest siswa di atas, terlihat bahwa

siswa memperoleh skor antara 17 - 34 sedangkan skor maksimal

jika siswa menjawab semua soal dengan benar adalah 67.

b. Nilai rata-rata tes awal (pretest) adalah 37,8.

c. Siswa yang memperoleh skor terbesar adalah siswa dengan kode D

yaitu 34 dan siswa yang memperoleh skor yang terendah adalah

siswa dengan kode G dan siswa dengan kode M yaitu memperoleh

skor 17.

d. Soal yang paling banyak benar dijawab oleh siswa adalah soal

nomor 4 dengan jumlah siswa menjawab benar dan lengkap

sebanyak 3 orang. Selain itu, ada siswa yang menjawab benar

namun kurang lengkap dan ada yang sudah menjawab namun

jawaban siswa salah.

e. Soal yang tidak bisa dijawab siswa adalah soal nomor 10, 11, dan

13 yaitu soal tentang menggambar gaya-gaya yang bekerja pada

benda yang dimasukkan dalam air (tenggelam, melayang, dan

terapung). Pada soal-soal ini semua siswa menjawab namun

jawaban siswa salah.


43

Analisis Pemahaman Awal Siswa

1. Soal nomor 1

Terdapat dua buah wadah berisi air seperti pada gambar di bawah ini!

Wadah 1 Wadah 2

Gambar 4.1 Dua wadah berisi air dan benda

Dua buah besi identik dimasukkan ke dalam wadah berisi air, kedua besi tenggelam di dasar wadah. Apakah besi tersebut

mengalami gaya apung? Jika memiliki gaya apung, bagaimana gaya apung yang dialami oleh kedua besi tersebut, sama atau

berbeda? Jika berbeda besi mana yang mengalami gaya apung terbesar? Jelaskan!

10 liter

5 liter


44

Kunci Jawaban:

Setiap benda mengalami gaya apung ketika dimasukkan ke dalam fluida baik benda tenggelam, terapung, dan melayang. Besar

gaya apung yang dialami benda sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Jadi, besi di dalam wadah berisi

air di atas mengalami gaya apung. Gaya apung yang dialami kedua besi identik tersebut adalah sama karena kedua benda tersebut

identik dan volume air tempat besi dicelupkan tidak mempengaruhi gaya apung yang dialami besi tersebut.

Tabel 4.3 Analisis soal pretest nomor 1 untuk masing-masing siswa

Kode

Siswa

Jawaban Siswa Keterangan

A Besi tidak mengalami gaya apung Siswa A belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

benda yang tenggelam tidak mengalami gaya apung.

B Besi tidak mengalami gaya apung. Siswa B belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa


C Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi berbeda. Besi yang memiliki massa yang

lebih besar cenderung mendapat gaya apung yang

kecil dibandingkan dengan benda yang massanya

kecil

Siswa C sudah menjawab benar bahwa besi yang tenggelam

memiliki gaya apung namun berpikir bahwa gaya apung

dipengaruhi oleh volume air tempat besi itu dicelupkan

D Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi berbeda karena semakin besar volume air

maka gaya apung benda semaki besar.

Siswa D sudah menjawab benar bahwa besi yang tenggelam



E Besi tidak mengalami gaya apung. Siswa E belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa


45

Kode

Siswa



F Besi tidak mengalami gaya apung. Siswa F belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa


G Besi tidak mengalami gaya apung. Karena besi

berat sehingga tidak dapat mengapung dalam air.

Siswa G belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

benda yang berat tidak dapat mengapung di air

H Besi tidak mengalami gaya apung. Karena massa

jenis air lebih besar daripada massa jenis besi.

Siswa H belum menjawab dengan benar. Siswa beranggapan bahwa

massa jenis benda mempengaruhi gaya apung

I Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi berbeda. Gaya apung pada wadah 2 lebih

besar karena hanya terisi 5 liter air dan wadahnya

lebih kecil.

Siswa I sudah menjawab benar bahwa besi yang tenggelam

memiliki gaya apung namun berpikir bahwa ukuran wadah dan

volume air mempengaruhi gaya apung besi

J Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi berbeda karena kedua wadah berisi air yang

banyaknya berbeda.

Siswa J sudah menjawab benar bahwa besi yang tenggelam



K Besi tidak mengalami gaya apung. Gaya apung

kedua besi berbeda. Besi memiliki massa yang

berat sehingga tidak dapat mengapung pada suatu

wadah air baik yang berisi 5 liter atau 10 liter.

Siswa K belum menjawab benar. Siswa berpikir bahwa besi yang

tenggelam memiliki gaya apung namun berpikir bahwa

keterapungan suatu benda dipengaruhi oleh massa benda

L Besi mengalami gaya apung. Besi memiliki gaya

apung yang sama karena massanya sama.

Siswa L sudah menjawab dengan benar namun kurang lengkap.

Kedua besi tidak hanya memiliki massa yang sama akan tetapi

volume, massa jenis, ukuran, bentuk, dll kedua besi adalah sama.

Siswa L juga sudah memahami bahwa volume air tempat besi

dicelupkan tidak mepengaruhi gaya apung besi

M Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi berbeda karena massa dan volume air yang

berbeda. Gaya apung terbesar adalah besi pada

Siswa M sudah menjawab benar bahwa besi yang tenggelam

mengalami gaya apung namun masih belum memahami bahwa

volume air dimana besi dicelupkan tidak mempengaruhi gaya


46

Kode

Siswa


wadah 1 apungnya.

Berdasarkan tabel 4.3 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 7 siswa menjelaskan bahwa benda tidak mengalami gaya apung

dan 6 siswa menjelaskan bahwa benda mengalami gaya apung. Siswa yang menjawab bahwa benda tidak mengalami gaya apung

karena benda tenggelam (siswa belum paham bahwa semua benda jika dimasukkan dalam air pasti mengalami gaya apung baik

benda yang tenggelam, melayang, dan terapung). Sedangkan siswa yang mengatakan bahwa benda mengalami gaya apung belum

memberi penjelasan yang benar dan lengkap, semua siswa berpikir bahwa volume tempat benda itu dicelupkan mempengaruhi

gaya apung yang dimiliki oleh benda tersebut sehingga siswa mengatakan bahwa gaya apung terbesar pada benda yang berada

pada wadah berisi air 10 liter dan gaya apung terkecil pada benda yang berada di wadah berisi air 5 liter. Padahal volume air

tempat benda dicelupkan tidak mempengaruhi gaya apung benda (dengan catatan bahwa kedua benda identik). Secara

keseluruhan siswa belum paham bahwa benda yang tenggelam juga mengalami gaya apung dan volume benda dicelupkan tidak

mempengaruhi keadaan benda di dalam air.


47

2. Soal nomor 2

Perhatikan gambar berikut!

Gambar 4.2 Dua wadah berisi air 2,5 liter dan 15 liter

Sebuah benda berbentuk kotak seperti terlihat pada gambar di atas, dimasukkan ke dalam ember yang lebih kecil yang berisi 2,5

liter air, terlihat bahwa kotak tersebut tenggelam. Bagaimana jika kotak tersebut dipindahkan ke ember yang lebih besar yang

berisi 15 liter air seperti terlihat pada gambar di atas, apa yang akan terjadi? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Massa jenis air 1000 kg/m3 (yang dalam wadah kecil maupun besar). Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis air

akibatnya benda tenggelam. Massa jenis air dalam wadah kecil dan wadah besar adalah sama, maka benda yang tenggelam di

2,5 liter (air) 15 liter (air)


48

dalam wadah berisi air sedikit juga akan tenggelam dalam wadah berisi air banyak. Volume fluida (catatan: fluida sama) tidak

mempengaruhi keadaan benda jika dimasukkan dalam fluida tersebut.


Kode

Siswa


A Kotak tetap tenggelam karena berat besi lebih

besar dari volume air

Siswa A menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,

namun siswa belum memahami bahwa benda tenggelam bukan

karena berat benda melainkan dipengaruhi oleh massa jenis

B Kotak mengapung karena banyaknya air yang

terdapat pada ember berisi 15 liter

Siswa B belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa

volume air mempengaruhi keadaan benda di dalam air

C Kotak tenggelam karena volume air yang lebih

banyak

Siswa C sudah menjawab dengan benar bahwa kotak akan

tenggelam, namun siswa berpikir bahwa volume air mempengaruhi

keadaan benda di dalam air

D Kotak mengapung karena pada ember kedua (15

liter) berisi air dengan volume yang lebih besar

daripada ember yang pertama (2,5 liter)

Siswa D belum menjawab dengan benar, siswa masih berpikir

bahwa volume air mempengaruhi keadaan benda tersebut di dalam

air

E Sama saja kotak akan tenggelam, karena besi

tidak dapat mengapung karena massanya besar

Siswa E sudah menjawab dengan benar bahwa kotak akan

tenggelam, namun siswa berpikir bahwa massa mempengaruhi


F Kotak akan melayang karena volume air yang

berbeda

Siswa F belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa


G Kotak mungkin akan mengapung karena volume

air di ember kedua lebih banyak daripada volume

di ember pertama

Siswa G belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa



49

Kode

Siswa


H Kotak tenggelam karena massa jenis air lebih

besar daripada massa jenis kotak

Siswa H sudah enjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam

dan sudah memahami bahwa massa jenis mempengaruhi keadaan

benda di dalam air

I Kotak juga tenggelam, karena dalam ember 2,5

liter air tenggelam maka dalam ember berisi 15

liter lebih cepat tenggelam

Siswa I sudah menjawab dengan benar bahwa kotak akan

tenggelam namun masih berpikir bahwa volume air mempengaruhi


J Kotak tenggelam atau mengapung Siswa J belum memberi jawaban yang pasti dan juga tidak

menjelaskan

K Kotak tenggelam meskipun ember diberikan

sebanyak apapun jika kotak tersebut dapat

tenggelam pada suatu ember yang hanya berisi 2,5

liter air maka hasilnya akan sama

Siswa K sudah menjawab dengan benar bahwa kotak akan

tenggelam, siswa sudah memahami bahwa volume air tidak

mempengaruhi keadaan benda di dalam air namun belum

menjelaskan bahwa yang mempengaruhi adalah massa jenis.

L Kotak tenggelam, karena massanya

memungkinkan untuk tenggelam

Siswa L sudah menjawab dengan benar bahwa kotak akan

tenggelam, namun masih berpikir bahwa massa benda

mempengaruhi keadaan benda di dalam air

M Kotak mengapung, karena volume air yang besar Siswa M belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa


Berdasarkan tabel 4.4 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 7 siswa menjawab bahwa benda akan tenggelam, 4 siswa

mengatakan bahwa benda akan terapung, 2 siswa mengatakan bahwa benda akan melayang, dan 1 siswa mengatakan bahwa

benda akan tenggelam atau melayang. Seharusnya benda itu tenggelam jika dimasukkan ke wadah yang lebih besar (berisi 15

liter) karena volume air tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam air. Namun, seluruh siswa yang menjawab benar bahwa


50

benda akan tenggelam belum memberikan alas an yang tepat kenapa benda tenggelam. Siswa berpikir bahwa volume air yang

banyak mempengaruhi, sehingga benda tenggelam. Begitu juga untuk siswa yang menjawab bahwa benda akan terapung pada

wadah yang berisi air 15 liter, siswa beranggapan bahwa volume air yang lebih banyak akan membuat benda terapung. Secara

keseluruhan, siswa belum paham bahwa keadaan benda di dalam air dipengaruhi oleh massa jenis benda itu bukan massa atau

berat dan volume tempat benda itu dicelupkan tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam air.

3. Soal nomor 3

Dua buah benda seperti pada gambar di bawah ini!

Bola A Bola B

Gambar 4.3 Dua buah bola, bola A dan bola B


51

Kedua bola tersebut memiliki massa dan volume yang sama. Bola A terbuat dari sesuatu yang lembut dan bola B terbuat dari

sesuatu yang keras. Ketika bola B dimasukkan dalam suatu wadah yang berisi air benda B tenggelam, bagaimana dengan bola A

jika dimasukkan dalam wadah berisi air yang sama tersebut? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Kedua bola memiliki massa dan volume yang sama, VA = VB, mA = mB, massa jenis kedua bola sama karena memiliki massa dan

volume yang sama, ⍴A = ⍴B, massa jenis air 1000 kg/m3. Bola B tenggelam, syarat benda tenggelam adalah massa jenis benda

lebih besar daripada massa jenis fluida. Jika massa dan volume kedua bola sama maka massa jenis kedua bola tersebut juga sama.

Bola B tenggelam, maka bola A juga akan tenggelam karena bola A dan bola B memiliki massa jenis yang sama meskipun

terbuat dari bahan yang berbeda. Jenis bahan pembuat benda tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida (dengan catatan

bahwa massa dan volume kedua benda sama).


Kode

Siswa


A Bola A tenggelam karena bahan tidak

mempengaruhi dan volume benda yang sama

Siswa A sudah menjawab dengan benar bahwa jenis bahan

pembuat benda tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam air

(catatan: massa dan volume benda sama) namun siswa belum


52

Kode

Siswa


menjelaskan bahwa massa kedua bola sama (hanya menjelaskan

volume benda sama) sehingga massa jenis kedua benda sama

B Bola A mengapung, karena bola B terbuat dari

sesuatu yang keras sedangkan bola A terbuat dari

sesuatu yang lembut

Siswa B belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa jenis

bahan pembuat benda mempengaruhi keadaan benda di dalam air

C Bola A mengapung karena pada bola A terbuat

dari bahan yang lembut sehingga massa jenis air

tidak terberatkan

Siswa C belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa jenis

bahan pembuat benda mempengaruhi keadaan benda di dalam air

D Bola A mengapung, karena benda tersebut

memiliki massa yang ringan. Semakin ringan

massa benda maka semakin besar gaya

mengapungnya

Siswa D belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa berat

benda mempengaruhi keadaan benda di dalam air

E Sama saja tenggelam karena massanya lebih besar

dari air

Siswa E sudah menjawab benar bahwa benda akan tenggelam

namun penjelasan tidak tepat. Siswa berpikir bahwa massa benda

dan massa air mempengaruhi keadaan benda di dalam air

F Bola A mengapung karena massa bolanya ringan Siswa F belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa massa


G Bola A tidak tenggelam. Bola A terbuat dari

bahan yang lembut sehingga tidak berat. Bola B

terbuat dari bahan yang keras dan biasanya bahan

yang keras memiliki massa yang berat

Siswa G belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa

keras/lembutnya bahan mempengaruhi berat suatu benda dan berat


H Bola A mengapung. Terbuat dari keras/lembut

yang menentukan faktor massa jenis apalagi bola

yang terbuat dari sesuatu yang keras lebih berat

dari yang lembut

Siswa H belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa

keras/lembutnya bahan mempengaruhi berat suatu benda dan berat


I Bola A juga tenggelam karena sudah dikatakan Siswa I sudah menjawab dengan benar bahwa bola akan


53

Kode

Siswa


bahwa massa dan volume bola sama meskipun

berbeda bahan pembuatnya

tenggelam dan sudah menjelaskan bahwa itu diakibatkan massa

dan volume kedua bola sama

J Bola A tenggelam, karena memiliki massa yang

sama

Siswa J sudah menjawab dengan benar bahwa bola akan tenggelam

namun penjelasan kurang tepat. Siswa hanya menjelaskan bahwa

massa benda sama, volume dan massa jenis belum dijelaskan

K Bola A tenggelam. Karena suatu bentuk yang

halus atau kasar tidak menentukan massa dan

volume. Karena bola tersebut tenggelam akibat

massa pada bola tersebut

Siswa K sudah menjawab dengan benar bahwa benda akan

tenggelam namun berpikir bahwa massa mempengaruhi keadaan

benda di dalam air dan siswa sudah paham bahwa jenis bahan tidak

mempengaruhi

L Bola A terapung karena bola A terbuat dari

sesuatu yang lembut

Siswa L belum menjawab dengan benar namun berpikir bahwa

jenis bahan pembuat benda mempengaruhi keadaan benda di dalam

air

M Bola A akan hanyut atau mengapung karena

benda/bola A terbuat dari sesuatu yang lembut

Siswa M belum menjawab dengan benar namun berpikir bahwa

jenis bahan pembuat benda mempengaruhi keadaan benda di dalam

air

Berdasarkan tabel 4.5 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 6 siswa menjawab bahwa benda akan tenggelam, dan 7 siswa

menjawab bahwa benda akan terapung. Siswa yang mengatakan bahwa benda terapung beranggapan bahwa jenis bahan pembuat

benda mempengaruhi keadaan benda di dalam air, sesuatu yang keras pasti akan tenggelam dan sesuuatu yang lembut pasti akan

terapung. Sedangkan siswa yang menjawab benda akan tenggelam belum memberikan penjelasan yang benar dan lengkap dan

tidak ada siswa yang menjelaskan bahwa massa jenislah yang mempengaruhi keadaan benda di dalam air karena ada beberapa


54

siswa yang menjelaskan bahwa massa benda dan berat benda yang mempengaruhi keadaan benda di dalam air. Secara

keseluruhan siswa belum paham bahwa massa jenis yang mempengaruhi keadaan benda di dalam air bukan jenis bahan pembuat

benda.

4. Soal nomor 4

Perhatikan gambar di bawah ini!

Bola Pejal Bola Berongga

Gambar 4.4 Dua buah bola, bola pejal dan bola berongga

Jika kedua bola tersebut memiliki massa dan volume yang sama dan terbuat dari bahan yang sama. Kedua buah bola tersebut

dimasukkan dalam wadah berisi air, bola pejal tenggelam. Bagaimana dengan bola yang berongga jika dimasukkan dalam wadah

berisi air tersebut? Jelaskan!


55

Kunci Jawaban:

Kedua bola memiliki massa dan volume yang sama, Vpejal = Vberongga, mpejal = mberongga. Massa jenis kedua bola sama karena

memiliki massa dan volume yang sama, ⍴pejal = ⍴berongga. Bola pejal tenggelam, syarat benda tenggelam adalah massa jenis fluida

lebih kecil daripada massa jenis benda. Jika massa dan volume kedua bola adalah sama maka massa jenis kedua bola tersebut juga

sama. Bola pejal tenggelam, maka bola berongga juga akan tenggelam, karena bola pejal dan bola berongga memiliki massa jenis

yang sama meskipun jenis benda (pejal dan berongga) berbeda. Jenis benda tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida

(dengan catatan: massa dan volume kedua benda sama).


Kode

Siswa


A Bola berongga terapung. Karena bola berongga

memiliki ruang yang bisa menyebabkan terapung

Siswa A belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

jenis benda (berongga) mempengaruhi keadaan benda di dalam air

padahal sudah dijelaskan di soal bahwa massa dan volume benda

yang pejal sama dengan yang berongga

B Bola berongga mengapung. Karena salah satu

bagian dari bola itu tidak lengkap seperti bola

pejal

Siswa B belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

jenis benda (pejal/berongga) mempengaruhi keadaan benda di

dalam air padahal sudah dijelaskan di soal bahwa massa dan

volume benda yang pejal sama dengan yang berongga

C Bola berongga tenggelam, karena pada bola

berongga sama-sama memiliki massa dan volume

Siswa C sudah menjawab dengan benar bahwa bola berongga akan

tenggelam dan siswa sudah paham bahwa bentuk/jenis benda tidak


56

Kode

Siswa


yang sama sehingga sama tenggelam walaupun

bentuknya berbeda

mempengaruhi keadaan benda di dalam air karena massa dan

volume benda itu sama. Namun siswa belum menjelaskan bahwa

yang mempengaruhi adalah massa jenis benda yaitu perbandingan

antara massa dan volume benda itu

D Bola berongga mengapung, karena adanya air

yang masuk ke dalam rongga bola dan

memudahkan bola terapung

Siswa D belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

jenis benda (berongga) mempengaruhi keadaan benda di dalam air



E Bola berongga tetap tenggelam karena massanya

besar dan terbuat dari besi

Siswa E sudah menjawab dengan benar bahwa bola berongga akan

tenggelam namun penjelasan siswa tidak tepat. Siswa berpikir

bahwa massa mempengaruhi keadaan benda di dalam air

F Bola berongga terapung karena ada

bolongan/lubang

Siswa F belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa jenis

benda (berongga) mempengaruhi keadaan benda di dalam air



G Bola berongga tidak tenggelam/mengapung.

Karena bola berongga mempunyai rongga terbuka

yang menyebabkan bola ringan di atas air dan bola

pejal berat

Siswa G belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

jenis benda (berongga) dan massa dan berat benda mempengaruhi


H Bola berongga tenggelam. Bola berongga ketika

dimasukkan dalam air maka air masuk dalam bola

Siswa H sudah menjawab dengan benar bahwa bola berongga akan

tenggelam namun penjelasan kurang tepat. Siswa berpikir bahwa

massa mempengaruhi keadaan benda di dalam air (massa

bola+massa air)

I Bola berongga tidak tenggelam karena memiliki

lubang di tengah yang bisa membuatnya seimbang

di atas air

Siswa I belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa jenis

benda (berongga) mempengaruhi keadaan benda di dalam air

padahal sudah dijelaskan pada soal bahwa massa dan volume


57

Kode

Siswa


benda yang pejal sama dengan yang berongga

J Bola berongga tenggelam karena memiliki massa

dan volume yang sama dan juga terbuat dari bahan

yang sama

Siswa J sudah menjawab dengan benar bahwa bola berongga akan

tenggelam dan siswa sudah paham bahwa massa dan volume benda

itu sama sehingga ketika bola pejal tenggelam maka bola berongga

juga akan tenggelam. Namun siswa belum menjelaskan bahwa



K Bola berongga tenggelam karena volume dan

massa kedua bola sama maka akan tetap

tenggelam

Siswa K sudah menjawab dengan benar bahwa bola berongga akan

tenggelam dan siswa sudah paham bahwa massa dan volume benda

itu sama sehingga ketika bola pejal tenggelam maka bola berongga

juga akan tenggelam. Namun siswa belum menjelaskan bahwa



L Bola berongga terapung karena bola pejal tidak

memiliki rongga sedangkan bola berongga dapat

memungkinkan bola untuk terapung





M Bola peja tenggelam karena tidak memiliki rongga

atau ruang yang berlubang, sedangkan bola

berongga memiliki ruang sehingga air dapat

masuk ke celah sehingga bola terapung





Berdasarkan tabel 4.6 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 1 siswa menjawab bahwa benda akan tenggelam dan 12 siswa

menjawab bahwa benda akan terapung padahal seharusnya benda sama-sama tenggelam karena massa dan volume atau massa


58

jenis kedua benda tersebut sama, jika salah satu tenggelam maka yang lain akan tenggelam juga (catatan: dimasukkan pada

fluida yang sama). Siswa yang menjawab tenggelam belum memberikan penjelasan secara lengkap, dia sudah paham bahwa

jenis benda (berongga atau pejal) tidak mempengaruhi keadaan benda itu di dalam air karena massa dan volumenya sama,

namun siswa belum menjelaskan bahwa yang mempengaruhi adalah massa jenis yakni perbandingan antara massa dan volume

benda tersebut. Sedangkan siswa yang menjawab benda akan terapung menganggap bahwa jenis benda (pejal/berongga)

mempengaruhi keadaan benda di dalam air, bola pejal tenggelam dan bola berongga terapung. Secara keseluruhan siswa belum

paham bahwa massa jenis yang mempengaruhi keadaan benda di dalam air bukan jenis benda (pejal/berongga).

5. Soal nomor 5

Dua buah kotak seperti gambar di bawah!

Gambar 4.5 Dua buah kotak, kotak 1 dan kotak 2

Kotak 1 Kotak 2

Kotak 1

Kotak 2


59

Jika kotak 1 dan kotak 2 dimasukkan secara bersamaan dalam wadah berisi air kedua kotak tersebut terapung. Kemudian kotak

ditumpuk seperti terlihat pada gambar di atas dan dimasukkan lagi ke dalam wadah berisi air tersebut. Apa yang akan terjadi

dengan kedua kotak yang ditumpuk tersebut? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Kotak 1 dan kotak 2 terapung (sebelum ditumpuk). Massa jenis air 1000 kg/m3. Kotak 1 dan kotak 2 (sebelum) ditumpuk

memiliki massa jenis yang lebih kecil dari massa jenis air sehingga kedua kotak itu terapung. Kotak 1 dan kotak 2 ketika

ditumpuk seperti pada gambar di atas maka akan tetap memiliki massa jenis yang sama seperti sebelum ditumpuk yakni lebih

kecil daripada massa jenis air maka kotak yang ditumpuk juga akan terapung sama seperti sebelum ditumpuk. Posisi kotak ketika

ditumpuk atau tidak ditumpuk tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida (dengan catatan: massa dan volume tetap,

sebelum maupun sesudah ditumpuk).


Kode

Siswa


A Setelah ditumpuk kotak 1 dan kotak 2 setengah

tenggelam karena massa kotak 2 ditumpuk dengan

kotak 1 yang menyebabkan ada pertambahan berat

Siswa A sudah menjawab dengan benar nmun kurang tepat.

Setengah tenggelam (terapung). Namun siswa berpikir bahwa

posisi kotak ketika ditumpuk akan menambah berat kedua kotak


60

Kode

Siswa


dank arena berat siswa mengatakan bahwa kotak setengah

tenggelam

B Tidak terapung karena memiliki massa yang berat Siswa B belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

posisi ketika ditumpuk akan menambah massa kedua kotak dan

karena massa bertambahmaka kotak akan tenggelam

C Tenggelam, karena massanya dua kali lipat lebih

besar

Siswa C belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa


karena massa bertambah maka kotak akan tenggelam

D Tenggelam, karena kotak tersebut semakin besar

massanya dibandingkan dimasukkan secara

terpisah




E Tenggelam karena massanya lebih besar Siswa E belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa



F Tenggelam, karena volume dan massa kotak

membuat kotak tenggelam

Siswa F belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa massa

dan volume kotak yang membuat kotak tenggelam

G Bisa saja tenggelam dan bisa saja terapung karena

biasanya bila kotak ditumpuk bisa saja berubah

dan mengapung bisa juga kotak tenggelam karena

volume airnya atau karena massa kedua kotak

tersebut

Siswa G belum memberi jawaban yang pasti (bisa terapung

maupun tenggelam). Siswa berpikir bahwa posisi kotak yang

ditumpuk bisa berubah dan menyebabkan kotak terapung. Massa

dan volume air mepengaruhi keadaan benda di dalam air

(tenggelam)

H Tenggelam karena beratnya bergabung yang

menyebabkan massa jenis lebih besar

Siswa H belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa



I Kotak 2 akan tenggelam dan kotak 1 tidak

tenggelam. Karena kedua kotak tersebut terapung

Siswa I belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

posisi benda di dalam air mempengaruhi keadaan benda di dalam


61

Kode

Siswa


walaupun ditumpuk maka yang tenggelam juga

kotak yang paling bawah sedangkan kotak yang

berada di atas tidak tenggelam karena tidak

memiliki beban di atasnya

air

J Terapung juga tetapi setengah dari kotak yang di

bawah akan tenggelam

Siswa J belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

posisi benda di dalam air mempengaruhi keadaan benda di dalam

air

K Tenggelam karena jika kedua kotak ditumpuk

maka massa tersebut akan bertambah

Siswa K belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa



L Terapung karena sama saja jika mereka ditumpuk

akan terapung

Siswa L sudah menjawab dengan benar bahwa kotak yang

ditumpuk akan terapung juga namun belum memberi penjelasan

kenapa bisa terapung juga

M Tenggelam karena massa pada kotak lebih berat

dan saling menumpuk yang memiliki massa lebih

berat dibandingkan volume air

Siswa M belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa



Berdasarkan tabel 4.7 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 1 siswa menjawab kotak yang ditumpuk akan terapung juga,

dan 12 siswa menjawab kotak yang ditumpuk akan tenggelam. Seharusnya kotak yang ditumpuk akan tetap terapung karena

posisi benda itu tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam air karena kotak yang ditumpuk itu adalah kotak yang sama

dengan kotak yang sebelum ditumpuk. Siswa yang menjawab kotak yang ditumpuk akan terapung namun siswa belum memberi

penjelasan kenapa kotak terapung, sedangkan 12 siswa yang menjawab bahwa kotak yang ditumpuk akan tenggelam


62

beranggapan bahwa ketika kedua kotak itu ditumpuk maka beratnya akan bertambah sehingga kotak akan tenggelam. Disini

siswa beranggapan bahwa posisi benda (ditumpuk/tidak ditumpuk) akan menambah berat benda sehingga ini mempengaruhi

keadaan benda di dalam air padahal kedua kotak yang ditumpuk itu adalah kotak yang sama sebelum ditumpuk ketika

dimasukkan ke dalam air. Secara keseluruhan, siswa belum paham bahwa massa jenis yang mempengaruhi keadaan benda di

dalam air bukan posisi benda atau berat benda.

6. Soal nomor 6


Gambar 4.6 Sebuah wadah berisi air, paku, dan mangkuk berbentuk slinder

Sebuah paku (anggap berbentuk silinder) memiliki diameter 1 cm, dan sebuah mangkuk berbentuk tabung tertutup (tidak berisi)

berdiameter 9 cm. Paku dan mangkuk memiliki massa dan tinggi yang sama, massa 0,5 kg dan tinggi 10 cm. Paku dan mangkuk

Air


63

sama-sama terbuat dari besi. Paku dan mangkuk dimasukkan dalam bak berisi air, apa yang akan terjadi dengan paku dan

mangkuk? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Benda tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida

Benda terapung jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida

Benda melayang jika massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida

Massa paku dan mangkuk = 0,5 kg = 500 gram

Tinggi paku dan mangkuk = 10 cm

Jari-jari paku silinder = 1 cm; jari-jari mangkuk silinder = 9 cm

Volume paku berbentuk silinder, V = r2t = 3,14 x (1 cm)

2 x 10 cm = 31,4 cm

3

Volume mangkuk berbentuk silinder, V = r2t = 3,14 x (9 cm)

2 x 10 cm = 2543,4 cm

3

Massa jenis paku (dianggap sebagai silinder), ⍴ = m/v = 500 gr / 31,4 cm3 = 15,9 gr/cm

3

Massa jenis mangkuk berbentuk silinder, ⍴ = m/v = 500 gr / 2543,4 cm3 = 0,2 gr/cm

3

Massa jenis air 1000 kg/m3 = 1 kg/L = 1 gr/cm

3


64

Massa jenis paku lebih besar dari massa jenis air maka paku akan tenggelam, sedangkan massa jenis mangkuk lebih kecil

daripada massa jenis air maka mangkuk akan terapung.


Kode

Siswa


A Paku tenggelam, mangkuk terapung karena paku

selalu tenggelam jika dimasukkan dalam air

Siswa A sudah menjawab benar bahwa paku akan tenggelam dan

mangkuk akan terapung tetapi siswa belum menganalisis kenapa

paku tenggelam dan mangkuk terapung di air. Siswa masih

mengkaitkan dengan pengalaman sehari-hari yang sering ditemui

bahwa paku selalu tenggelam

B Paku akan terjatuh ke dasar bak dan mangkuk

tidak terjatuh ke dasar bak. Karena paku

berbentuk silinder dan kecil maka ia akan terjatuh

ke dasar bak

Siswa B sudah bisa menjawab dengan benar bahwa paku akan

terjatuh ke dasar bak (tenggelam), namun siswa belum

menganalisis kenapa paku bisa tenggelam. Mangkuk tidak terjatuh

ke dasar bak (bisa saja terapung atau melayang), siswa belum

memberi jawaban yang pasti. Siswa berpikir bahwa ukuran benda

(besar/kecil) mempengaruhi keadaan benda di dalam air

C Paku tenggelam, mangkuk terapung walaupun

massa dan tingginya sama

Siswa C sudah menjawab dengan benar bahwa paku tenggelam dan

mangkuk terapung, namun siswa belum menganalisis kenapa paku

tenggelam dan mangkuk terapung

D Paku tenggelam dan mangkuk terapung. Karena

mangkuk memiliki ruang kosong di dalamnya

sehingga meringankan bebannya ketika berada di

dalam air

Siswa D sudah menjawab dengan benar bahwa paku akan

tenggelam dan mangkuk terapung dan penjelasan kurang lengkap.

Siswa belum menganalisis kenapa paku tenggelam dan mangkuk

terapung

E Mangkuk tenggelam karena massanya besar Siswa E belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

massa mempengaruhi keadaan benda di dalam air (padahal di soal


65

Kode

Siswa


sudah jelas bahwa massa paku dan mangkuk sama yaitu 0,5 kg)

F Paku tenggelam, mangkuk melayang karena paku

bentuknya kecil sedangkan mangkuk bentuknya

besar dan tidak ada isi

Siswa F sudah benar menjawab bahwa paku tenggelam dan

mangkuk melayang. Siswa berpikir bahwa ukuran benda

(besar/kecil) mempengaruhi keadaan benda di dalam air

G Paku akan tenggelam, mangkuk akan terapung.

Karena paku masih sejenis dengan besi dan

memiliki massa yang berat sehingga tidak dapat

mengapung. Mangkuk terapung karena tidak

memiliki isi dan tertutup

Siswa G sudah benar menjawab bahwa paku tenggelam dan

mangkuk terapung, namun belum menganalisis kenapa paku

tenggelam dan mangkuk terapung. Siswa berpikir bahwa massa

dan berat mempengaruhi keadaan benda di dalam air

H Paku mengapung, mangkuk tenggelam. Diameter

alas berbeda semakin besar diameter maka

semakin tenggelam

Siswa H belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa

ukuran (diameter besar dan kecil) mempengaruhi keadaan benda di

dalam air

I Paku tenggelam, mangkuk melayang. Karena

paku terbuat dari besi dan juga beratnya 0,5 kg

sudah tentu akan tenggelam dan mangkuk yang

tertutup itu tenggelam karena tidak terisi dan

walaupun beratnya sama dengan paku tetapi

diameternya lebih besar dari paku

Siswa I sudah benar menjawab bahwa paku tenggelam namun

untuk mangkuk kurang tepat dan siswa juga belum menganalisis

kenapa paku tenggelam. Siswa salah menghubungkan besaran dan

satuan (berat satuannya kg) ini disebabkan kebiasaan dalam

kehidupan sehari-hari yang menggunakan kg sebagai satuan dari

berat. Siswa berpikir bahwa ukuran (diameter besar dan kecil)


J Paku tenggelam, mangkuk mengapung karena

mangkuk berbentuk tabung

Siswa J sudah menjawab dengan benar bahwa paku akan

tenggelam dan mangkuk akan terapung namun belum menganalisis

kenapa paku tenggelam dan mangkuk terapung. Siswa berpikir

bahwa bentuk benda (tabung) mempengaruhi keadaan benda di

dalam air

K Paku tenggelam, mangkuk terapung. Paku

tenggelam karena memiliki bentuk yang

Siswa K sudah menjawab dengan benar bahwa paku akan

tenggelam dan mangkuk akan terapung namun belum menganalisis


66

Kode

Siswa


memungkinkan untuk tenggelam dan mangkuk

terapung karena memiliki bentuk yang

memungkinkan untuk mengapung

kenapa paku tenggelam dan mangkuk terapung. Siswa berpikir

bahwa bentuk benda mempengaruhi keadaan benda di dalam air

L Paku tenggelam, mangkuk melayang. Paku akan

tenggelam karena tidak memiliki rongga,

mangkuk akan terapung karena memiliki rongga

yang besar sehinggga memungkinkan untuk

mengapung

Siswa L sudah menjawab dengan benar bahwa paku akan

tenggelam namun belum menganalisis kenapa paku tenggelam

namun untukmangkuk kurang tepat. Siswa berpikir bahwa bentuk

benda (memiliki rogga atau tidak) mempengaruhi keadaan benda di

dalam air

M Paku akan tenggelam karena terbuat dari besi dan

mangkuk akan terapung karena tidak berisi

Siswa M sudah benar menjawab bahwa paku akan tenggelam dan

mangkuk terapung namun belum menganalisis kenapa paku

tenggelam dan mangkuk melayang. Siswa berpikir bahwa jenis

bahan pembuat benda (besi) dan massa dan berat (tidak berisi)


Berdasarkan tabel 4.8 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 8 siswa menjawab benar bahwa paku akan tenggelam dan

mangkuk terapung dan 5 siswa lainnya menjawab kurang tepat. Siswa yang menjawab benar bahwa paku akan tenggelam dan

mangkuk akan terapung belum menjelaskan dan menganalisis kenapa paku tenggelam dan mangkuk terapung, siswa hanya

menghubungkan dengan peristiwa sehari-hari tanpa mengkaitkan dengan teori maupun prinsip fisika. Sedangkan siswa yang

mengatakan bahwa mangkuk akan tenggelam dan paku akan terapung beranggapan bahwa ukuran benda (besar/kecil atau

diameter benda yang besar dan kecil) yang mempengaruhi keadaan benda. Secara umum, siswa belum paham bahwa yang


67

mempengaruhi keadaan benda di dalam air adalah massa jenis bukan ukuran benda. Adapun siswa yang sudah benar menjawab

belum menjelaskan secara tepat dan menganalisis kenapa benda tenggelam atau terapung namun masih menghubungkan dengan

pengalaman kehidupan sehari-hari bukan pada teori atau prinsip fisika.

7. Soal nomor 7

Terdapat dua buah kapal identik, sebuah kapal berada di sungai dan kapal yang lain berada di laut. Jika seseorang memandang ke

arah kedua kapal tersebut dari jarak pandang yang sama. Apakah kapal akan terlihat sama besar atau berbeda? Jika berbeda, kapal

yang manakah yang akan terlihat lebih besar? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Dua buah kapal identik (memiliki massa, volume, massa jenis, bentuk, dan ukuran yang sama,dll). Massa jenis air laut 1030

kg/m3. Massa jenis air sungai (air tawar) 1000 kg/m

3. Seseorang melihat kapal dari jarak pandang yang sama. Semakin besar

massa jenis fluida tempat kapal berada maka semakin besar gaya apung yang dialami oleh kapal sehingga tampak lebih besar

(catatan: volume kapal yang tercelup sama, dan percepatan gravitasi sama)

Kapal yang terlihat lebih besar adalah kapal yang berada di laut karena massa jenis air laut lebih besar dari pada massa jenis air

sungai sehingga gaya apung yang diberikan oleh air laut lebih besar, akibatnya kapal tampak lebih besar.


68


Kode

Siswa


A Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terbesar

di sungai karena sungai mempunyai tempat yang

lebih kecil daripada laut akan menyebabkan

bentuk kapal lebih besar

Siswa A sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat

berbeda namun penjelasan siswa tidak tepat, siswa berpikir bahwa

ukuran wadah tempat kapal berada (sungai lebih kecil dan laut

lebih besar) mempengaruhi gaya apung yang dialami benda

B Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal di laut

terbesar dan terkecil di sungai karena air asin yang

ada pada air laut yang memacu tingkat kapal laut

lebih baik dalam mengapung

Siswa B sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat

berbeda namun penjelasan siswa kurang tepat. Siswa belum

menjelaskan bahwa air asin lebih besar massa jenisnya daripada air

tawar (air sungai)

C Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di sungai karena sungai

(wadah) lebih kecil dibandingkan laut yang luas

sehingga kapal terlihat lebih besar

Siswa C sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat




D Kedua kapal terlihat berbeda, kapal di laut lebih

besar karena laut memiliki volume air yang besar

sehingga memudahkan suatu benda untuk

mengapung sedangkan sungai memiliki volume

air yang lebih kecil yang membuat kapal tidak

sepenuhnya mengapung

Siswa D sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat


volume air tempat kapal berada (air di sungai lebih sedikit dan air

di laut lebih banyak) mempengaruhi gaya apung yang dialami

benda

E Kapal terlihat berbeda karena kapal dari jauh

terlihat kecil

Siswa D sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat


jarak pandang mempengaruhi gaya apung yang dialami kapal

(padahal sudah dijelaskan di soal bahwa pengamat melihat kapal

dari jarak pandang yang sama

F Kedua kapal terlihat berbeda, kapal terbesar di Siswa D sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat


69

Kode

Siswa


sungai karena laut dan sungai pasti jauh berbeda namun penjelasan siswa tidak tepat, siswa berpikir bahwa




G Kedua kapal bisa saja terlihat berbeda. Kapal yang

akan terlihat lebih besar bisa saja yang di laut atau

di sungai. Karena kapal akan menurunkan jangkar

atau berhenti pada jarak pandang yang berbeda.

Bila seseorang melihat dari jarak yang sama,

sebenarnya tidak karena kapal memarkirkan

tempatnya dengan posisi berbeda

Siswa G belum memberi jawaban yang pasti (bisa saja berbeda).

Siswa mengkaitkan dengan kehidupan sehari-hari (menurunkan

jangkar, posisi berbeda saat memarkirkan kapal) hal ini yang

menyebabkan kapal terlihat berbeda siswa belum mengkaitkan

dengan fisika

H Kedua kapal terlihat berbeda, kapal yang terbesar

di sungai. Sungai luasnya lebih kecil daripada di

laut. Kapal di laut kecil kelihatannya karena

semakin jauh benda dari pandangan maka akan

semakin kecil bahkan bisa menghilang

Siswa H sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat




I Kedua kapal terlihat berbeda, kapal terbesar di

sungai karena kapal di laut akan terlihat agak

tenggelam karena akan terlihat agak cekung dari

jarak yang jauh

Siswa I sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat





J Kedua kapal terlihat berbeda, kapal yang terbesar

di sungai karena pemandangan tidak terlalu luas

Siswa J sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat




K Kedua kapal terlihat sama besar karena Siswa K belum menjawab dengan benar, siswa menjawab bahwa


70

Kode

Siswa


sebenarnya latar tidak mempengaruhi pandangan kedua kapal akan terlihat sama besar. Siswa berpikir bahwa

latar/tempat kapal berada tidak mempengaruhi gaya apung yang

dialami kapal.

L Kedua kapal terlihat berbeda, kapal yang terbesar

di sungai karena di laut akan lebih mudah terbawa

ombak dan akan bergeser lebih jauh daripada di

sungai

Siswa L sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat

berbeda namun penjelasan siswa tidak tepat, siswa menjelaskan

bahwa ada tidaknya ombak yang mempengaruhi kapal sehingga

bergeser lebih jauh, siswa tidak mengkaitkan dengan teori atau

prinsip fisika

M Kedua kapal terlihat berbeda, kapal yang terbesar

di sungai karena jangkauan untuk melihat lebih

besar dan dekat dibanding kapal yang di laut yang

memiliki jangkauan yang lebih luas

Siswa M sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat




Berdasarkan tabel 4.9 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 12 siswa mejawab benar bahwa kapal akan terlihat berbeda dan

1 siswa mengatakan bahwa kapal akan terlihat sama besar (kapal yang di laut dan kapal yang di sungai). Namun siswa yang

menjawab kapal akan terlihat berbeda belum memberikan penjelasan yang tepat, siswa beranggapan bahwa ukuran wadah

(sungai lebih sempit dan laut lebih luas), volume air, dsb. Sedangkan siswa yang menjawab bahwa kapal akan terlihat sama

besar mengatakan bahwa latar atau tempat kapal berada tidak mmepengaruhi gaya apung yang dialami kapal padahal kapal

berada di tempat yang berbeda yaitu laut dan sungai yang menjadi pembedanya adalah massa jenis air sungai dan air laut. Massa

jenis mempengaruhi gaya apung yang dialami suatu benda (catatan: volume kapal yang tercelup sama, dan percepatan gravitasi


71

sama). Secara umum, siswa belum memahami bahwa perbedaan tempat kapal berada yakni massa jenis mempengaruhi gaya

apung yang dialami kapal. Air laut memiliki massa jenis lebih besar daripada massa jenis air sungai sehingga kapal yang di laut

memiliki gaya apung terbesar sehingga kapal di laut akan terlihat lebih besar dibandingkan kapal yang di sungai.

8. Soal nomor 8

Jika dua buah benda identik ditempatkan dalam dua wadah yang identik juga dan kedua wadah tersebut berisi air, benda tersebut

terapung pada masing-masing wadah berisi air tersebut. Kemudian satu wadah ditempatkan di bumi dan wadah yang lain

ditempatkan di bulan. Apakah gaya apung yang dialami kedua benda sama atau berbeda? Jika berbeda, benda manakah yang

mengalami gaya apung terbesar dan terkecil? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Gaya apung yang dialami oleh benda bergantung pada percepatan gravitasi tempat benda itu berada, semakin besar percepatan

gravitasi maka gaya apung juga akan semakin besar (catatan: benda identik, dan benda dimasukkan ke dalam fluida yang sama).

Secara matematis, gaya apung dapat dituliskan sebagai berikut:

⍴


72

Benda yang memiliki gaya apung terbesar dimiliki oleh benda yang di bumi dan gaya apung terkecil dialami oleh benda yang

ditempatkan di bulan (percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2 dan percepatan gravitasi bulan 1,6 m/s

2), karena percepatan gravitasi

bumi lebih besar daripada percepatan gravitasi bulan maka gaya apung yang lebih besar dialami oleh benda yang di bumi.


Kode

Siswa


A Gaya apung yang dialami benda berbeda. Gaya

apung di bulan lebih besar dari pada di bumi

karena gravitasi bumi dan bulan berbeda

Siswa A sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami

oleh kedua benda berbeda namun penjelasan siswa kurang tepat.

Siswa sudah paham bahwa ada pengaruh gaya gravitasi suatu

tempat terhadap gaya apung yang dialami benda namun siswa salah

menentukan gravitasi mana yang lebih besar, bumi atau bulan.

B Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

terbesar di bulan karena di bumi mempunyai

gravitasi yang sangat mempengaruhi

Siswa B sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami


Siswa juga sudah paham bahwa perbedaan gravitasi tempat

mempengaruhi gaya apung yang dialami benda

C Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bulan dan yang kecil di bumi.

Benda mengalami gaya apung terbesar ketika

ditaruh di bulan karena terdapat gaya atmosfer

yang membuat benda terapung sedangkan benda

yang berada di bumi mengalami gaya gravitasi

yaitu gaya tarik bumi

Siswa C sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami





73

Kode

Siswa


D Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bulan dan kecil di sungai karena

bumi ada gaya gravitasi yang merupakan gaya

magnet bumi/gaya tarik bumi

Siswa D sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




E Gaya apung yang dialami benda berbeda Siswa E sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami

oleh kedua benda berbeda namun siswa belum memberi penjelasan

kenapa gaya apung kedua benda berbeda

F Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bulan, gaya apung terkecil di

bumi karena di bulan tidak ada gaya gravitasi

Siswa F sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




G Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

terbesar di bulan dan terkecil di bumi karena

bulan berada di luar angkasa dan memiliki

gravitasi yang kuat yang akan menyebabkan air

pada wadah akan menggumpal dan terangkat

beserta benda tersebut

Siswa G sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




H Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

besar di bulan kecil di bumi karena gravitasi

mempengaruhi gaya apung, benda yang di bulan

bukan mengapung melainkan mengambang

karena tidak ada gravitasi disana

Siswa H sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




I Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bulan dan kecil di bumi karena

gaya gravitasi yang di bulan sangat kecil yang

bisa membuat benda lebih terapung daripada di

Siswa I sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami





74

Kode

Siswa


bumi

J Gaya apung yang dialami benda berbeda karena

gaya gravitasinya berbeda. Gaya apung terbesar di

bulan dan gaya apung terkecil di bumi

Siswa J sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




K Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bumi karena pada bulan tidak

memiliki gaya gravitasi yang memungkinkan

adanya gaya apung

Siswa K sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami

oleh kedua benda berbeda dan terbesar di bumi karena gravitasi

bumi lebih besar namun siswa berpikir bahwa di bulan tidak

memiliki gaya gravitasi. Siswa sudah paham bahwa perbedaan

gravitasi tempat mempengaruhi gaya apung yang dialami benda

L Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bulan dan terkecil di bumi

karena tekanan gravitasi di bumi dan di bulan

berbeda

Siswa L sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




M Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

terbesar di bulan karena tidak memiliki gravitasi

sedangkan di bumi memiliki gravitasi

Siswa M sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami



mempengaruhi gaya apung yang dialami benda. Akan tetapi siswa

berpikir bahwa bulan tidak memiliki gaya gravitasi

Berdasarkan tabel 4.10 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, semua siswa menjawab dengan benar bahwa gaya apung yang

dialami kedua benda berbeda dan mengatakan bahwa gaya apung terbesar yaitu benda yang berada di bulan karena disana benda

mengambang. Siswa menganggap karena di bulan benda-benda mengambang maka gaya apung besar. Siswa kurang memahami


75

bahwa gaya apung adalah gaya ke atas yang diberikan oleh fluida sedangkan gaya gravitasi adalah gaya tarik (arahnya ke

bawah). Akan tetapi siswa sudah memahami bahwa ada pengaruh perbedaan gravitasi mempengaruhi gaya apung benda

(catatan: volume benda yang tercelup, dan massa jenis fluida sama). Secara umum, siswa sudah paham bahwa ada pengaruh

gaya gravitasi terhadap gaya apung yang dialami benda namun siswa kurang tepat menentukan gaya apung yang mana yang

terbesar.

9. Soal nomor 9

Dua buah kubus identik yang terbuat dari kayu, panjang sisi kubus adalah 4 cm. Kubus 1 tercelup ¼ bagian ke dalam air dan

kubus 2 tercelup ¾ bagian ke dalam air. Apakah gaya apung yang dialami kedua kubus sama atau berbeda? Jika berbeda, kubus

mana yang mengalami gaya apung terbesar? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Gaya apung yang dialami kedua kubus adalah berbeda. Gaya apung terbesar dialami oleh kubus 2 yakni kubus yang tercelup ke

dalam air ¾ bagian.

Secara matematis gaya apung dituliskan sebagai berikut:

⍴


76

Semakin besar volume benda yang tercelup maka gaya apung yang dialami oleh benda itu akan semakin besar pula (dengan

catatan bahwa fluida tempat benda dicelupkan sama, dan percepatan gravitasi sama).


Kode

Siswa


A Gaya apung kedua kubus berbeda, terbesar kubus

1 dan kecil kubus 2. Karena jika semakin dalam

tenggelamnya/sedikit terlihat maka salah satu

kubus tersebut ada yang lebih berat

Siswa A sudah menjawab dengan benar bahwa gaya apung kedua

kubus berbeda namun penjelasan siswa kurang tepat, siswa

berpikir bahwa berat benda mempengaruhi gaya apung yang

dialami benda

B Gaya apung kedua kubus berbeda, terbesar kubus

2 dan kecil kubus 1 karena ¾ bagian dari kubus 2

berat itu yang menyebabkan ia lebih cepat ke

dasar

Siswa B sudah menjawab benar bahwa gaya apung kedua kubus

berbeda namun penjelasan siswa kurang tepat. Siswa berpikir

bahwa berat mempengaruhi gaya apung yang dialami benda

C Gaya apung kedua kubus berbeda. Besar ¾ dan

kecil ¼ karena benda yang tercelup ¾ mengalami

gaya apug sedangkan yang tercelup ¼ tidak

mengalami gaya apung

Siswa C sudah menjawab benar bahwa gaya apung kedua kubus

berbeda namun penjelasan siswa kurang tepat. Siswa berpikir

bahwa kubus yang tercelup sedikit (1/4 bagian) tidak mengalami

gaya apung padahal kubus itu mengalami gaya apung meskipun

hanya tercelup ¼ bagian saja

D Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

kubus 1 mengalami gaya apung terbesar dan

kubus 2 mengalami gaya apung terkecil karena

semakin besar volume air maka akan semakin

besar gaya apung yang dialami benda

Siswa D sudah menjawab dengan benar bahwa gaya apung yang

dialami kedua benda berbeda namun penjelasan siswa kurang

tepat. Siswa berpikir bahwa volume air tempat benda dicelupkan


E Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda

yang terbesar kubus 1 tercelup ¼ bagian dan

Siswa E sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung

yang dialami kedua kubus berbeda namun penjelasan siswa kurang


77

Kode

Siswa


terkecil kubus 2 tercelup ¾ bagian tepat. Namun siswa sudah paham bahwa volume kubus yang

tercelup mempengaruhi gaya apung yang dialami benda tetapi

siswa berpikir semakin sedikit bagian kubus yang tercelup maka

gaya apung yang dialami kubus semakin besar

F Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda.

Paling besar yang tercelup ¼ bagian dan kecil ¾

bagian karena massa benda berbeda dengan

volume

Siswa F sudah menjawab dengan benar bahwa kedua kubus

mengalami gaya apung yang berbeda namun penjelasan siswa tidak

tepat. Siswa berpikir bahwa volume yang tercelup tidak


G Gaya apung yang dialami kedua kubus sama

karena kayu yang sama tersebut memiliki massa

yang sama walaupun sudah tercelup ke air pun

akan sama saja terapung

Siswa G belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa

karena kubus terbuat dari bahan yang sama (kayu) maka kubus

akan sama-sama terapung. Disini siswa berpikir bahwa terapung

sama dengan memiliki gaya apung padahal benda tenggelam juga

mengalami gaya apung.

H Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

gaya apung terbesar pada kubus 1 dan terkecil

pada kubus 2. Karena gaya apung makin besar

saat benda makin sedikit bagian kubusnya yang

tercelup ke dalam air

Siswa H sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung


tepat. Namun siswa sudah paham bahwa volume kubus yang




I Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

kubus 1 yang meiliki gaya apung terbesar karena

kubus 1 hanya tercelup ¼ bagian atau bisa disebut

0,025 saja sedangkan kubus kedua ¾ bagian atau

setara dengan 0,8

Siswa I sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung






J Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda Siswa J sudah menjawab dengan benar bahwa gaya apung yang


78

Kode

Siswa


karena tergantung kedua kubus tersebut dibuat

dari kayu yang berbeda atau tidak

dialami kedua kubus berbeda namun siswa belum menjelaskan

kenapa gaya apung kedua kubus berbeda (tidak dikaitkan dengan

bagian kubus yang tercelup dalam air).

K Jika kubus kayu yang sama ditaruh pada wadah air

yang sama maka gaya apung yang dialami sama

Siswa K belum menjawab dengan benar dan penjelasan siswa juga

tidak tepat. Siswa belum memahami bahwa volume benda yang

tercelup mempengaruhi gaya apung benda meskipun sama-sama

terbuat dari bahan yang sama jika volume benda yang tercelup

berbeda maka gaya apung benda berbeda

L Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

gaya apung terbesar pada kubus 1 terkecil pada

kubs 2 karena kubus 1 hanya tenggelam ¼ bagian

sedangkan kubus 2 tenggelam ¾ bagian

Siswa L sudah menjawab dengan benar bahwa gaya apung kedua

kubus berbeda namun penjelasan siswa kurang tepat. Namun siswa

sudah paham bahwa ada pengaruh volume benda yang tercelup

terhadap gaya apug namun salah menentukan gaya apung terbesar

dan terkecil

M Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

kubus ¾ lebih besar dari pada kubus ¼

Siswa M sudah menjawab benar bahwa gaya apung kedua kubus

berbeda namun siswa belum memberi penjelasan. Siswa sudah

paham bahwa ada pengaruh volume benda yang tercelup terhadap

gaya apung yang dialami benda

Berdasarkan tabel 4.11 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 11 siswa menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami

kedua kubus berbeda namun penjelasan siswa kurang tepat sedangkan 2 siswa menjawab bahwa gaya apung kedua kubus sama.

Siswa yang menjawab gaya apung berbeda mengatakan bahwa gaya apung terbesar dimiliki oleh kubus yang tercelup ¼ bagian

dan terkecil ¾ bagian karena siswa beranggapan bahwa semakin sedikit bagian kubus yang tenggelam (tercelup) maka gaya


79

apung semakin besar. Sedangkan siswa yang lain yang mengatakan bahwa gaya apung kedua kubus sama menganggap bahwa

gaya apung akan sama karena kedua kubus sama jadi tidak ada pengaruh bagian kubus yang tercelup. Secara umum, siswa

belum memahami bahwa volume benda yang tercelup mempengaruhi gaya apung yang dialami benda (catatan: percepatan

gravitasi sama, massa jenis fluida sama).

10. Soal nomor 10

Tiga buah benda dimasukkan ke dalam wadah berisi air seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini!

Gambar 4.7 tiga buah wadah berisi air dan benda (tenggelam, melayang, terapung)

Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda di dalam wadah berisi air tersebut (gaya digambarkan dengan

diagram vektor berupa anak panah)!


80

Kunci jawaban

Gambar 4.8 Kunci jawaban nomor 10

Paling kiri, gaya-gaya yang bekerja pada benda tenggelam. Tengah, gaya-gaya yang bekerja pada benda melayang. Paling kanan,

gaya-gaya yang bekerja pada benda yang terapung.


Kode

Siswa


A

Siswa A belum menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja

yang bekerja pada benda tenggelam, melayang, dan terapung

hanya menggambarkan sebuah benda di atas lantai dan diagram

anak panah.


81

Kode

Siswa


B

Siswa B belum menuliskan adanya gaya apung pada benda

melainkan gaya berat dan normal. Siswa sudah menggambarkan

benda di dalam wadah berisi air namun belum menggambarkan

gaya-gaya yang bekerja secara tepat.

C

Siswa C belum menuliskan dan menggambarkan adanya gaya

apung pada benda (siswa hanya menggambar sebuah benda yang

diam di atas lantai). Siswa sudah menggambar gaya normal dan

berat namun arah vektor gayanya tidak tepat

D

Siswa D sudah menggambarkan besaran N, F, dan w pada masing-

masing benda yang tenggelam, melayang, terapung namun untuk

benda yang melayang dan terapung seharusnya tidak ada gaya

normal, siswa juga menggambar posisi dan arah vektor gaya belum

tepat

E

Siswa E sudah menuliskan adanya gaya normal dan berat pada

masing-masing benda tenggelam, melayang, terapung namun

posisi dan arah vektor gaya belum tepat. Siswa belum

menunjukkan adanya gaya apung


82

Kode

Siswa


F

Siswa F sudah menuliskan adanya gaya normal dan berat pada




G

Siswa G sudah menuliskan adanya gaya normal dan berat pada




H

Siswa H sudah menuliskan adanya gaya normal dan berat pada




I

Siswa I sudah menuliskan adanya gaya normal dan berat pada





83

Kode

Siswa


J

Siswa J sudah menggambarkan gaya berat untuk benda tenggelam,

gaya N untuk benda melayang, dan gaya N untuk benda terapung.

Siswa belum menuliskan dan menggambarkan gaya apung dan

posisi dan arah vektor gaya belum tepat

K

Siswa K sudah menggambar gaya berat untuk benda tenggelam,

gaya N dan w untuk benda melayang, dan gaya N untuk benda

terapung namun posisi dan arah vektor gaya belum tepat dan siswa

juga belum menuliskan dan menggambarkan adanya gaya apung

L

Siswa L sudah menggambarkan gaya apung, normal, berat untuk

masingmasing benda tenggelam, melayang, terapung namun arah

vektor gaya apung belum tepat. Siswa sudah paham bahwa benda

di dalam air mengalami gaya apung

M

Siswa M hanya menggambarkan gaya berat untuk benda

tenggelam, gaya N dan w untuk benda melayang, dan tidak

menggambarkan gaya apapun pada benda terapung. Siswa belum

menuliskan atau menggambarkan gaya apung pada benda


84

Berdasarkan tabel 4.12 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, semua siswa belum bisa menggambarkan gaya-gaya yang

bekerja pada benda yang tenggelam, melayang, dan terapung juga belum bisa menggambarkan posisi dan arah vektor gaya

dengan benar. Beberapa siswa sudah menuliskan adanya gaya F, gaya normal, dan gaya berat namun dalam menggambarkan

gaya-gaya tersebut belum tepat. Namun sebagian besar siswa belum memunculkan adanya gaya apung yang bekerja pada benda

yang dimasukkan dalam fluida (air).

11. Soal nomor 11

Seseorang memasukkan kotak yang terbuat dari besi ke dalam wadah berisi air (massa jenis air 1000 kg/m3). Kotak tersebut

memiliki massa sebesar 2 kg dan volume 5 liter. Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada kotak yang dimasukkan ke dalam

wadah berisi air tersebut?

Kunci jawaban:

Analisis keadaan benda di dalam air:

⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L

⍴kotak = m / v = 2 kg / 5 L = 0,4 kg/L

Massa jenis air lebih besar daripada massa jenis kotak maka kotak akan terapung dalam air


85

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda yang terapung



Kode

Siswa


A

Siswa A belum melakukan analisis dan belum tepat menggambarkan

gaya-gaya yang bekerja

B

Siswa B belum melakukan analisis dan belum tepat menggambarkan


C

Siswa C belum melakukan analisis dan belum tepat menggambarkan


D Benda tenggelam

Siswa D belum menjawab benar bahwa benda akan tenggelam dan belum

melakukan analisis, dan siswa belum tepat menggambarkan gaya-gaya

yang bekerja


86

Kode

Siswa


E Benda tenggelam Siswa E belum melakukan analisis dan belum menggambarkan gaya-

gaya yang bekerja

F Benda melayang Siswa F belum melakukan analisis dan belum menggambarkan gaya-

gaya yang bekerja

G Benda tenggelam Siswa G belum melakukan analisis dan belum menggambarkan gaya-

gaya yang bekerja

H Benda tenggelam

Siswa H belum melakukan analisis dan belum tepat menggambarkan


I Siswa I belum menjawab soal Siswa I belum menjawab soal

J Tenggelam karena kotak tersebut lebih berat dari

massa air

Siswa J belum menjawab benar bahwa benda akan tenggelam dan belum

melakukan analisis, siswa berpikir bahwa massa mempengaruhi keadaan

benda di dalam air dan siswa belum menggambarkan gaya-gaya yang

bekerja

K

Siswa K belum menganalisis keadaan benda di dalam air belum tepat

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

L Kotak akan melayang Siswa L belum menjawab dengan benar dan belum menganalisis keadaan

benda di dalam air juga belum menggambar gaya-gaya yang bekerja

M Terapung, melayang, tenggelam Siswa M belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan belum

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

Berdasarkan tabel 4.13 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, semua siswa belum menganalis keadaan benda di dalam air

dan belum bisa menggambarkan gaya-gaya yang bekerja sesuai dengan arah dan posisi yang tepat.


87

12. Soal nomor 12

Seorang siswa menemukan sebuah benda dan kemudian mengukur massa dan volume benda tersebut dan didapati bahwa benda

tersebut bermassa 5 kg dan volume sebesar 5x10-3

m3. Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut jika siswa itu

memasukkan benda tersebut ke dalam wadah berisi air!

Kunci jawaban


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L

⍴benda = m / v = 5 kg / 5x10-3

m3 = 1 kg/L

Massa jenis air sama dengan massa jenis benda maka benda akan melayang dalam air

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda yang melayang:



88


Kode

Siswa


A Benda melayang

Siswa A menjawab dengan benar bahwa benda akan melayang

namun belum menganalisis kenapa benda melayang dan belum

tepat menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

B

Siswa B belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan

belum tepat menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

C Benda tenggelam

Siswa C belum menjawab benar dan belum menganalisis keadaan

benda di dalam air dan belum tepat menggambarkan gaya-gaya

yang bekerja

D

Siswa D sudah menjawab benar bahwa benda akan melayang

namun belum menganalisis kenapa benda melayang dan siswa

berpikir bahwa massa mempengaruhi keadaan benda di dalam air.

Siswa belum tepat menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

E Benda tenggelam Siswa E belum melakukan analisis dan belum menggambarkan


F Benda tenggelam Siswa F belum menganalisis dan belum menggambarkan gaya-

gaya yang bekerja

G Benda tenggelam Siswa G belum melakukan analisis dan belum menggambarkan



89

Kode

Siswa


H

Siswa H belum menjawab dengan benar dan belum menganalisis,


I Benda melayang Siswa I sudah benar menjawab bahwa benda akan melayang

namun belum melakukan analisis kenapa benda melayang dan

belum menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

J Benda melayang Siswa J sudah menjawab benar bahwa benda akan melayang

namun belum menganalisis kenapa benda melayang dan siswa

belum menggambar gaya yang bekerja

K

Siswa K belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan


L Benda akan melayang Siswa L belum menjawab dengan benar dan belum menganalisis

keadaan benda di dalam air juga belum menggambar gaya-gaya

yang bekerja

M Terapung, melayang, tenggelam Siswa M belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan





90

13. Soal nomor 13

Sam tidak sengaja menjatuhkan sebuah bola ke dalam kolam renang, sebelumnya Sam sudah mengukur massa dan jari-jari bola

tersebut. Diketahui bahwa bola tersebut berjari-jari 2 cm dan massa 0,4 kg. Gambar gaya-gaya apa saja yang bekerja pada bola

tersebut!

Kunci jawaban:


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L = 1gr/cm

3, Vbola = 4/3 r

3 = 4/3 x 3,14 x (2 cm)

3 = 33,5 cm

3

⍴benda = m / v = 400 g / 33,5 cm3= 11,9 gr/cm

3

Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis air maka benda akan tenggelam

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda yang tenggelam



91


Kode

Siswa


A Benda terapung

Siswa A belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan


B Benda terapung

Siswa B belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan


C Benda terapung

Siswa C belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan


D

Siswa D belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan


E Benda terapung Siswa E belum melakukan analisis dan belum menggambarkan


F Benda terapung Siswa F belum melakukan analisis dan belum menggambarkan


G Benda tenggelam Siswa F belum melakukan analisis dan belum menggambarkan



92

Kode

Siswa


H

Siswa H belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan


I Benda terapung Siswa I belum melakukan analisis dan belum menggambarkan


J Benda terapung Siswa J belum menganalisis dan belum menggambar gaya yang

bekerja

K Benda melayang Siswa K belum menganalisis dan belum menggambarkan gaya-

gaya yang bekerja

L Benda akan terapung Siswa L belum menjawab dengan benar dan belum menganalisis

keadaan benda di dalam air juga belum menggambar gaya-gaya

yang bekerja

M Terapung, melayang, tenggelam Siswa M belum menganalisis keadaan benda di dalam air dan





93

14. Soal nomor 14

Jika terdapat dua buah kotak yang beratnya 1000 N diletakkan di atas lantai sementara kotak yang lain yang beratnya sama

terletak di dalam kolam renang, dan seseorang akan mengangkat kotak tersebut. Manakah yang lebih mudah bagi orang tersebut

untuk mengangkat kotak yang di lantai atau di kolam renang? Jelaskan!

Gambar 4.12 Dua buah benda, di kolam dan di atas lantai

Kunci jawaban:

Berat kedua kotak sama yakni 1000 N. Satu kotak terletak di lantai, dan kotak yang lain terletak di dalam kolam. Kotak yang di

dalam kolam mengalami gaya apung yaitu gaya yang diberikan oleh fluida (air kolam) sedangkan kotak yang berada di atas lantai

tidak mengalami gaya apung. Akibatnya karena ada gaya lain selain gaya dari orang yang akan mengangkat kotak maka akan

terasa lebih mudah mengangkat kotak yang di dalam kolam daripada yang di atas lantai.

1000 N 1000 N


94


Kode

Siswa


A Lebih mudah mengangkat di darat karena jika di

kolam massa air dua kali lipat

Siswa A belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa

massa air membuat benda semakin sulit untuk diangkat

B Lebih mudah di lantai, karena di kolam lebih

banyak air dan sangat sulit untuk mengangkatnya

di dalam kolam renang

Siswa B belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa


C Lebih mudah di lantai karena kotak yang di lantai

tidak ditambah oleh massa air yang ada di dalam

kolam renang sehingga mudah terangkat

Siswa C belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa


D Lebih mudah di kolam renang karena di kolam

renang berisi air yang memudahkan seseorang

mengangkat beban

Siswa D sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah

mengangkat kotak yang di kolam renang namun penjelasan siswa

kurang tepat

E Lebih mudah di kolam, karena massa jenis air

lebih sedikit jadi kita mengangkat barang berat

jadi enteng

Siswa E sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang tepat

F Lebih mudah di atas lantai karena bebannya lebih

sedikit daripada benda yang ada di kolam renang

Siswa F belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa


G Lebih mudah yang berada di kolam karena bila

seseorang mengangkat benda dari dalam kolam

akan menjadi ringan, karena air atau volume air

yang membuat benda tersebut ringan bila diangkat

dari dalam kolam

Siswa G sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang tepat

H Lebih mudah yang berada di dalam kolam renang

karena membuat benda mengapung dan mudah di

bawa

Siswa H sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang tepat


95

Kode

Siswa


I Lebih mudah di kolam renang karena kotak yang

berada di air itu akan mengurangi berat kotak itu

akibat dari keringanan yang diberikan air atau bisa

dibilang air membuat kotak tersebut terdapat gaya

gravitasi

Siswa E sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang tepat

J Lebih mudah di dalam kolam renang karena

massa air kolam tersebut lebih besar dari kotak

tersebut sehingga massanya berkurang

Siswa J sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang tepat

K Lebih mudah di kolam karena di dalam air tidak

menggunakan seluruh aturan gravitasi

Siswa K sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang tepat

L Lebih mudah di kolam renang karena tekanan

akan mengangkat benda lebih ringan

dibandingkan di lantai

Siswa L sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang tepat

M Lebih mudah di lantai dan lebih sulit di kolam

renang karena butuh tenaga yang lebih besar

dicampur dengan massa dan volume air

Siswa M belum menjawab dengan benar. Siswa berpikir bahwa

massa dan volume air membuat benda semakin sulit untuk

diangkat

Berdasarkan tabel 4.16 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 4 siswa menjawab bahwa lebih mudah mengangkat kotak yang

berada di lantai (di udara) dan lebih sulit mengangkat yang berada di dalam kolam renang. Siswa beranggapan bahwa karena di

dalam kolam ada air maka air akan menambah berat benda sehingga lebih sulit untuk diangkat. Sedangkan 9 siswa yang lain

sudah benar menjawab bahwa lebih mudah mengangkat yang di dalam kolang renang namun penjelasan siswa kurang tepat.


96

15. Soal nomor 15

Sebuah benda ketika ditimbang di udara memiliki berat 10 N, kemudian benda tersebut dimasukkan ke dalam wadah berisi air

lalu ditimbang seperti pada gambar di bawah. Bagaimanakah berat benda tersebut ketika ditimbang di dalam air? Sama dengan 10

N, kurang dari 10 N, atau lebih dari 10 N? Jelaskan!

Gambar 4.13 Benda ditimbang di dalam air dan di udara

Kunci jawaban:

Berat benda tersebut adalah kurang dari 10 N, karena benda yang di dalam air mengalami gaya Archimedes atau gaya apung yaitu

gaya ke atas yang dikerjakan oleh fluida (air) yang melawan berat benda yang dicelupkan ke dalam air sehingga seakan-akan

benda mengalami pengurangan berat.


97


Kode

Siswa


A Sama karena berat tidak berpengaruh pada air atau

di darat

Siswa A belum menjawab dengan benar, siswa berpikir tempat

benda diletakkan (di kolam dan di atas lantai) tidak mempengaruhi

berat benda

B Kurang karena lebih berat di air Siswa B sudah menjawab dengan benar namun belum memberikan

alasan atau penjelasan

C Lebih dari 10 N karena benda akan mendapat

berat yang berada di dalam air

Siswa C belum menjawab dengan benar siswa berpikir bahwa air

akan menambah berat benda di dalam air

D Kurang dari 10 N karena benda akan menjadi

ringan jika sudah masuk ke dalam air diakibatkan

oleh volume air

Siswa D sudah menjawab dengan benar namun penjelasan kurang

tepat.

E Kurang dari 10 N karena di dalam air benda berat

akan berkurang massanya

Siswa E sudah menjawab dengan benar namun penjelasan kurang

tepat.

F Lebih dari 10 N karena volume air dan massa

benda akan membuat beda lebih berat

Siswa F belum menjawab dengan benar siswa berpikir bahwa

volume air akan menambah berat benda di dalam air

G Lebih dari 10 N karena bila suatu benda masuk ke

dalam air dan akan basah otomatis basah tersebut

menambah massa benda tersebut bila diangkat dan

ditimbang dalam air

Siswa G belum menjawab dengan benar siswa berpikir bahwa air


H Kurang dari 10 N karena air dapat mengurangi

berat beban

Siswa H sudah menjawab dengan benar namun penjelasan kurang

lengkap

I Lebih dari 10 N karena air membuat benda

tersebut lebih berat

Siswa I belum menjawab dengan benar siswa berpikir bahwa air


J Kurang dari 10 N karena massa airnya lebih besar

sehingga benda tersebut massanya berkurang

Siswa J sudah menjawab dengan benar namun penjelasan kurang

tepat


98

Kode

Siswa


K Kurang. Karena massa benda di dalam air akan

berbeda

Siswa K sudah menjawab dengan benar namun penjelasan kurang

tepat

L Kurang. Karena ada tekanan pada air Siswa L sudah menjawab dengan benar namun penjelasan kurang

tepat

M Lebih dari 10 N Siswa M belum menjawab dengan benar dan belum memberi

penjelasan

Berdasarkan tabel 4.17 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 8 siswa menjawab benar bahwa berat benda yang ditimbang di

air beratnya akan berkurang namun penjelasan siswa kurang tepat. Sedangkan siswa yang menjawab bahwa berat benda akan

bertambah (lebih dari 10 N) beranggapan bahwa massa dan volume air mengakibatkan berat benda bertambah. Secara umum,

siswa belum memahami bahwa yang menyebabkan berat benda berkurang adalah karena adanya gaya ke atas oleh air yang

menyebabkan berat benda seakan-akan berkurang.


99

Rangkuman Pemahaman Awal Siswa

Tabel 4.18 Rangkuman Pemahaman Awal Siswa

No Konsep Rangkuman

1 Gaya apung yang dialami oleh

benda yang tenggelam sama

dengan berat zat cair yang

dipindahkan oleh benda

tersebut

Sebagian besar siswa menganggap bahwa

benda yang tenggelam tidak memiliki

gaya apung

2 Volume fluida tempat benda

dicelupkan tidak

mempengaruhi gaya apung dan

keadaan benda di dalam fluida

(air) (catatan: massa dan

volume benda sama)

Siswa menganggap bahwa fluida tempat

benda dicelupkan mempengaruhi gaya

apung dan keadaan benda di dalam air.

Dalam wadah berisi fluida lebih sedikit,

benda tenggelam sedangkan untuk wadah

yang berisi lebih banyak air maka benda

akan terapung

3 Jenis bahan pembuat benda

tidak mempengaruhi keadaan

benda di dalam air (catatan:

massa dan volume benda

sama)

Siswa menganggap bahwa jenis bahan

pembuat benda mempengaruhi keadaan

benda di dalam air, benda yang terbuat

dari bahan yang keras pasti tenggelam

dan benda yang terbuat dari bahan yang

lembut akan terapung

4 Posisi benda (ditumpuk dan

tidak ditumpuk) tidak

mempengaruhi keadaan benda

di dalam air (catatan: benda

ketika ditumpuk dan tidak

ditumpuk adalah benda yang

sama)


ketika dua buah benda dimasukkan ke

dalam air, tidak ditumpuk terapung; dan

ketika ditumpuk maka akan tenggelam

karena benda bertambah berat ketika

ditumpuk

5 Ukuran benda (besar/kecil)

tidak mempenaruhi keadaan

benda di dalam air

Siswa menganggap bahwa ukuran benda

mempengaruhi keadaan benda di dalam

air

6 Massa jenis fluida tempat

benda berada mempengaruhi


(catatan: percepatan gravitasi

dan volume benda yang

tercelup sama)

Siswa belum memahami bahwa massa

jenis fluida tempat benda berada

mempengaruhi gaya apung yang dialami

benda

7 Percepatan gravitasi tempat



(catatan: massa jenis fluida

tempat benda dicelupkan dan

volume benda tercelup sama

Siswa belum memahami bahwa

percepatan gravitasi mempengaruhi gaya

apung yang dialami benda. Siswa

menganggap bahwa gaya apung terbesar

dialami oleh benda yang berada di bulan

dibandingkan yang berada di bumi.


100

No Konsep Rangkuman

8 Volume benda yang tercelup

mempengaruhi gaya apung

yang dialami benda (catatan:

massa jenis fluida tempat

benda dicelupkan dan

percepatan gravitasi sama)

Siswa belum memahami bahwa volume

benda yang tercelup mempengaruhi gaya


menganggap semakin besar bagian benda

yang tidak tercelup (terapung) maka gaya

apung benda semakin besar

9 Menggambar gaya-gaya yang

bekerja pada benda yang

berada di dalam air (terapung,

melayang, tenggelam)

Siswa belum memahami gaya-gaya apa

saja yang bekerja pada benda yang

terapung, melayang, tenggelam. Siswa

juga belum bisa menggambar gaya-gaya

yang bekerja sesuai arah dan posisi yang

tepat

10 Benda di dalam fluida

mengalami berat semu

(pengurangan berat diakibatkan

gaya apung dari fluida)

Siswa menganggap bahwa benda di

dalam air lebih berat daripada di udara

karena air akan menambah berat benda

2. Proses Peningkatan Pemahaman Siswa

Setelah siswa melakukan tes awal (pretest), semua siswa

melakukan proses pembelajaran. Pertemuan pertama, penjelasan materi.

Siswa dan peneliti dalam pembelajaran menggunakan metode ceramah

interaktif sehingga siswa dituntut untuk berperan aktif dalam proses

pembelajaran. Pada pertemuan ini juga beberapa hasil pretest siswa

dibahas dan jawaban siswa yang masih keliru dilengkapi dan diperbaiki.

Peneliti memberi beberapa persoalan sehari-hari yang berkaitan

dengan hukum Archimedes dan peristiwa terapung, melayang,

tenggelam. Berikut pertanyaan yang diberikan: Apakah kalian pernah

berenang? Sebagian besar siswa menjawab bahwa mereka pernah

berenang. Apa yang kalian rasakan saat berenang? Siswa menjawab:

merasa terangkat ke atas. Siapa yang pernah berenang di laut/pantai (air


101

yang asin) dan yang pernah berenang di kolam renang (air tawar)?

Beberapa siswa menjawab bahwa mereka pernah berenang di pantai

yang airnya asin dan juga pernah berenang di kolam renang. Apakah

ada perbedaan saat kalian berenang di air asin dan air tawar, salah satu

siswa menjawab bahwa kalau di air asin kita tidak perlu bergerak

capek-capek namun sudah mengapung di atas permukaan air tapi kalau

di kolam renang mesti bergerak-gerak agar mengapung di permukaan

air. Dari beberapa pendapat siswa ini, maka peneliti dan siswa bersama-

sama menyimpulkan dan melengkapi kenapa bisa terangkat ke atas saat

berenang, dan kenapa berbeda saat berenang di kolam renang dan air

asin,

Pertanyaan selanjutnya, apakah kalian pernah mengangkat benda di

dalam air, atau menggendong teman di dalam air? Apakah ada

perbedaan? Kenapa paku yang kecil tenggelam, dan kapal yang sangat

besar mengapung di permukaan laut? Apa yang menyebabkan itu bisa

terjadi? Air dan udara masing-masing dimasukkan dalam wadah yang

sama (berarti volume sama), mana yang lebih berat atau mana yang

memiliki massa yang lebih besar? Kemudian, besi 1 kg dan kapas 1 kg

(massa keduanya sama), jika dimasukkan ke dalam suatu wadah maka

mana yang akan menempati ruang yang lebih besar? dan sebagainya.

Peneliti menanyakan tentang beberapa persoalan itu lalu siswa

diminta untuk menjawab atau memecahkan persoalan. Dalam proses

mencari jawaban persoalan, peneliti memperbolehkan siswa untuk


102

saling berdiskusi dengan teman-temannya. Setelah selesai berdiskusi,

siswa secara aktif menyampaikan pendapatnya masing-masing.

Pendapat siswa ada yang keliru, ada yang benar namun kurang lengkap.

Setelah selesai berpendapat, maka peneliti merangkum dari beberapa

pendapat siswa dan melengkapi jawaban siswa tersebut. Pada

pertemuan pertama membahas tentang prinsip Archimedes, gaya apung,

persamaan gaya apung, peristiwa tenggelam, melayang, terapung

beserta syarat benda mengapung, melayang, dan tenggelam di dalam

air. Di akhir pertemuan, peneliti meminta siswa untuk mempelajari

kembali materi hari ini.

Pertemuan kedua, siswa dibentuk menjadi empat kelompok

masing-masing beranggotakan 3 - 4 orang siswa. Peneliti memberi

lembar kerja siswa (LKS) serta alat dan bahan yang diperlukan untuk

melakukan percobaan kepada masing-masing kelompok. Kemudian

siswa membaca persoalan yang disajikan lalu siswa berdiskusi bersama

teman kelompok untuk membuat prediksi tentang persoalan tersebut.

Setelah menuliskan prediksinya maka siswa melakukan percobaan

sesuai persoalan yang disajikan di Lembar Kerja Siswa (LKS).


103

Berikut persoalan yang disajikan dalam LKS serta prediksi, hasil pengamatan, dan penjelasan siswa.

Persoalan 1


Wadah 1 Wadah 2

Gambar 4.14 Dua buah wadah berisi air, wadah 1 dan wadah 2

Sebuah benda (beban gantung) akan dimasukkan ke dalam wadah berisi air (wadah 1 dan wadah 2).

Apa yang akan terjadi? Apakah benda mengalami gaya apung? Jika memiliki gaya apung, bagaimana gaya apung yang dialami benda

dalam kedua wadah, sama atau berbeda?

air air


104

Tabel 4.19 Prediksi, hasil pengamatan, penjelasan siswa untuk persoalan 1

Kelompok Prediksi Hasil Pengamatan Penjelasan

1 Dalam kedua wadah benda akan

sama-sama tenggelam.

Benda mengalami gaya apung.

Ya, betul kedua benda sama-sama

tenggelam dan benda memiliki gaya

apung.

Kedua benda tenggelam dan memiliki

gaya apung yang sama.

2 Menurut kami massa jenis benda

lebih besar dari massa jenis air

(fluida) maka benda akan

tenggelam.

Benda tidak mengalami gaya

apung.

Benda yang dimasukkan ke kedua

wadah sama-sama tenggelam.

Ya, benda mengalami gaya apung

karena berada di dalam air.

Gaya apung kedua benda sama.

Karena massa jenis lbenda lebih besar

daripada massa jenis air maka benda

tenggelam.

Karena benda yang masuk ke dalam air

memiliki gaya apung.

Gaya apung sama karena massa jenis air

sama yaitu 1000 kg/m3.

3 Ya, benda akan tenggelam dan

memiliki gaya apung yang sama.

Benda tenggelam pada kedua wadah.

Memiliki gaya apung karena massa

keduanya sama.

Massa jenis benda lebih besar daripada

massa jenis air sehingga benda

tenggelam.

Memiliki gaya apung karena setiap benda

yang di air pasti mengalami gaya apung.

4 Benda akan tenggelam.

Benda mengalami gaya apung.

Gaya apung yang ada di dua

wadah sama.

Benda tenggelam di wadah yang kecil

dan juga wadah yang besar.

Sama memiliki gaya apung.


105

Berdasarkan tabel 4.19 di atas dapat dilihat bahwa:

Prediksi kelompok 1 sudah tepat, dan dengan siswa melakukan percobaan itu akan semakin meyakinkan mereka tentang apa yang

sudah dipahami. Kelompok 1 belum membuat prediksi apakah gaya apung benda di wadah 1 dan wadah 2 sama, namun setelah

melakukan percobaan diperoleh bahwa gaya apungnya sama.

Prediksi Kelompok 2 belum tepat yakni benda yang dimasukkan ke air tidak mengalami gaya apung. Namun setelah melakukan

percobaan mereka mendapati bahwa benda yang dimasukkan ke dalam air pasti mengalami gaya apung.


sudah dipahami.


sudah dipahami.


106

Persoalan 2

Terdapat sebuah wadah berisi air seperti gambar di bawah ini!

Gambar 4.15 Dua buah benda, benda 1 dan benda 2 dan wadah berisi air

Terdapat dua buah benda (plastisin). Dimasukkan ke dalam wadah berisi air.

Apa yang akan terjadi jika benda 1 dan benda 2 dimasukkan secara bersamaan (tidak ditumpuk)? Kemudian benda dimasukkan lagi

tapi benda 1 dan benda 2 ditumpuk seperti terlihat pada gambar di atas, apa yang akan terjadi?



1 Benda 1 dan benda 2 ketika tidak

ditumpuk mengapung, dan ketika

ditumpuk tidak mengapung

Ketika tidak ditumpuk benda terapung.

Ketika ditumpuk benda juga terapung

Benda terapung berarti massa jenis benda

lebih kecil dari massa jenis air

2 Benda ditumpuk tenggelam,

benda tidak ditumpuk mengapung

Ditumpuk: benda terapung. Tidak

ditumppuk juga terapung

Karena saat ditumpuk maupun tidak

ditumpuk benda sama

3 Benda ditumpuk melayang, tak Sama-sama terapung. Benda tetap terapung karena bendanya

air Benda 1 Benda 2

Benda 1

Benda 2


107


ditumpuk terapung sama dan posisi ditumpuk atau tidak

ditumpuk tidak mempengaruhi benda.

4 Benda ditumpuk maka akan

tenggelam sedangkan benda tidak

ditumpuk akan terapung

Ditumpuk terapung, tidak ditumpuk

terapung

Massa jenis benda lebih kecil dari air oleh

karena itu benda terapung


Prediksi kelompok 1 belum tepat, namun setelah melakukan percobaan siswa memperoleh bahwa ditumpuk atau tidak kedua kotak

akan tetap terapung karena massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis air.


akan tetap terapung karena bendanya sama baik yang ditumpuk atau tidak.


akan tetap terapung karena ditumpuk atau tidak ditumpuk, tidak mempengaruhi benda.


108


akan tetap terapung karena massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis air.

Persoalan 3



Sebuah benda (beban gantung) ditimbang menggunakan neraca pegas seperti terlihat pada gambar di atas. Benda ditimbang di udara

dan kemudian ditimbang di dalam air.

Apakah berat benda sama atau berbeda jika ditimbang di udara dan di air. Jika berbeda benda yang ditimbang dimana yang akan

lebih berat?


109



1 Yang di udara dan di air beda. Di

air lebih berat

Berat di udara 2,1 N dan berat di air 2

N

Berat di udara dengan di air akan

berbeda. Karena jika benda dimasukkan

ke air akan terbantu dengan gaya apung.

Jadi, benda yang berada di air beratnya

lebih kecil dari pada di udara.

2 Berbeda. Benda yang ditimbang

di udara lebih berat dibandingkan

benda yang ditimbang langsung di

air

Berbeda. Benda yang ditimbang di

udara lebih berat dibandingkan benda

yang ditimbang langsung di air.

Benda di udara = 2 N

Benda di air = 1,6 N

Karena benda yang ditimbang di dalam

air mengalami gaya apung sehingga berat

benda berkurang

3 Berat kedua benda tersebut

berbeda. Lebih berat di air.

Berat benda berbeda. Di udara 2 N, di

air 1,7 N.

Karena air memiliki gaya apung.

4 Berbeda dan lebih berat di udara Benda yang di udara lebih berat

dibanding di air.

Di udara 2,1 N dan di air 1,8 N

Tidak sama, karena memiliki gaya apung.


Prediksi kelompok 1 belum tepat, namun setelah siswa melakukan percobaan langsung, siswa memperoleh bahwa benda di udara

lebih berat daripada di air karena jika benda dimasukkan ke air akan terbantu dengan gaya apung. Jadi, benda yang berada di air

beratnya lebih kecil daripada di udara.


110

Prediksi kelompok 2 sudah tepat, namun dengan siswa melakukan percobaan langsung itu akan membuktikan dan meyakinkan

mereka tentang apa yang sudah dipahami sebelumnya.

Prediksi kelompok 3 belum tepat, namun setelah siswa melakukan percobaan mereka mendapati bahwa berat di air lebih kecil

dibandingkan berat di udara karena memiliki gaya apung.

Prediksi kelompok 4 sudah tepat, namun dengan siswa melakukan percobaan langsung itu akan membuktikan dan meyakinkan

mereka tentang apa yang sudah dipahami sebelumnya.


111

Pertemuan ketiga, membahas tentang gaya-gaya yang bekerja

pada benda yang dimasukkan ke dalam air (terapung, melayang,

tenggelam). Sebelumnya peneliti menanyakan jika suatu benda diam di

atas meja gaya-gaya apa yang bekerja pada benda tersebut? Beberapa

siswa menjawab gaya berat dan gaya normal. Untuk benda yang diam

di atas meja siswa sudah menjawab benar. Lalu jika benda itu kita

masukkan ke dalam air, sebutkan kemungkinan yang terjadi. Siswa

menjawab, tenggelam, melayang, dan terapung. Nah, gaya apa saja

yang bekerja saat benda tenggelam, melayang, dan terapung? Siswa

menjawab gaya berat dan gaya normal. Apakah hanya itu, apakah ada

yang lain? Kemudian peneliti meminta siswa mengingat kembali materi

pada pertemuan sebelumnya. Jika suatu benda dimasukkan dalam air,

maka benda pasti mengalami gaya…? Lalu beberapa siswa menjawab,

gaya apung. Nah, berarti untuk benda yang tenggelam, terapung,

melayang, apakah ada gaya apung. Siswa serentak menjawab, ya ada

gaya apung. Apakah ketiga gaya ini (gaya apung, gaya normal, gaya

gaya berat) selalu dimiliki oleh benda yang terapung, melayang, dan

tenggelam. Siswa kelihatan bingung.

Peneliti menjelaskan bahwa untuk benda yang terapung, gaya

yang bekerja adalah gaya berat dan gaya apung dan untuk benda yang

melayang gaya yang bekerja adalah gaya berat dan gaya apung.

Kemudian peneliti menanyakan, kenapa untuk benda yang terapung dan

melayang tidak ada gaya normal. Dan lagi siswa kelihatan bingung, lalu


112

peneliti meminta siswa mencari di internet pengertian gaya normal.

Setelah memperoleh, seorang siswa mengatakan bahwa tidak ada gaya

normal karena benda tidak bersentuhan langsung dengan dasar wadah.

Selanjutnya peneliti menanyakan, jika benda tenggelam, benda berada

dimana? Siswa serentak menjawab, di bawah. Apakah bersentuhan

dengan dasar wadah atau tidak? Ya, bersentuhan dengan dasar wadah.

Berarti, gaya apa saja yang bekerja pada benda yang tenggelam? Gaya

normal, gaya berat, dan gaya apung.

Menanyakan kepada siswa, bagaimana menggambarkan gaya-

gaya pada benda yang melayang, terapung, dan tenggelam. Siswa tetap

masih kebingungan. Sebelum menggambarkan di papan tulis, peneliti

menjelaskan sebelumnya bahwa untuk menggambar gaya perlu

memperhatikan arah gaya dan posisi. Gaya apung arahnya kemana?

Siswa menjawab, ke atas. Kalau gaya berat? Siswa menjawab ke

bawah. Lalu peneliti menggambarkan di papan tulis dan siswa

memperhatikan dengan seksama. Kemudian peneliti memberi 3 soal,

siswa diminta untuk menggambar gaya-gaya yang bekerja pada benda

di dalam air (terapung, melayang, dan tenggelam). Namun, sebelumnya

siswa harus menganalisis keadaan benda tersebut apakah terapung,

melayang, dan tenggelam. Untuk bisa menganalisis keadaan benda,

siswa diminta untuk melihat kembali pelajaran pada pertemuan pertama

tentang syarat benda terapung, melayang, tenggelam, serta persamaan

massa jenis. Dalam mengerjakan soal, siswa boleh berdiskusi dengan


113

temannya. Setelah selesai mengerjakan soal, peneliti meminta siswa

untuk mengerjakan di papan tulis. Jawaban siswa ada yang kurang tepat

dan kemudian bersama-sama memperbaiki dan melengkapi.

3. Pemahaman Akhir Siswa

a. Berdasarkan tabel 4.2 hasil posttest siswa, dapat dilihat bahwa siswa

memperoleh skor antara 30 - 63 sedangkan skor maksimal jika

siswa menjawab semua soal dengan benar adalah 67.

b. Nilai rata-rata tes akhir (posttest) adalah 73,4.

c. Siswa yang memperoleh skor terbesar adalah siswa dengan kode L

yaitu 63 dan siswa yang memperoleh skor yang terendah adalah

siswa dengan kode G dengan skor yang diperoleh adalah 30.

d. Soal yang paling banyak benar dijawab oleh siswa adalah soal

nomor 10 yaitu soal tentang menggambar gaya-gaya yang bekerja

pada benda yang terapung, melayang, dan tenggelam dengan jumlah

siswa menjawab benar dan lengkap sebanyak 11 orang.

e. Soal yang tidak ada siswa menjawab dengan benar dan lengkap

adalah soal nomor 6 yaitu soal tentang memprediksi keadaan

benda jika dimasukkan dalam air (paku dan mangkuk).


114

Analisis Pemahaman Akhir Siswa

1. Soal nomor 1


Wadah 1 Wadah 2

Gambar 4.1 Dua wadah berisi air dan benda

Dua buah besi identik dimasukkan ke dalam wadah berisi air, kedua besi tenggelam di dasar wadah. Apakah besi tersebut

mengalami gaya apung? Jika memiliki gaya apung, bagaimana gaya apung yang dialami oleh kedua besi tersebut, sama atau

berbeda? Jika berbeda besi mana yang mengalami gaya apung terbesar? Jelaskan!

10 liter 5 liter


115

Kunci Jawaban:

Setiap benda mengalami gaya apung ketika dimasukkan ke dalam fluida baik benda tenggelam, terapung, dan melayang. Besar

gaya apung yang dialami benda sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Jadi, besi di dalam wadah berisi

air di atas mengalami gaya apung. Gaya apung yang dialami kedua besi identik tersebut adalah sama karena kedua benda tersebut

identik dan volume air tempat besi dicelupkan tidak mempengaruhi gaya apung yang dialami besi tersebut.

Tabel 4.22 Analisis soal posttest nomor 1 untuk masing-masing siswa

Kode

Siswa


A Besi mengalami gaya apung, gaya apung kedua

besi sama karena semua massa jenis air 1000

kg/m3 jadi semua gaya apung sama.

Siswa A sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

B Besi mengalami gaya apung, gaya apung kedua

besi sama. Karena walaupun benda itu jatuh

sampai ke dasar wadah ia akan tetap terapung

karena memiliki gaya apung dan massa jenis

Siswa B sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

C Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi berbeda. Besi yang dimasukkan ke dalam air

akan mengalami gaya apung, gaya apung dapat

dari air namun gaya apung yang dialami berbeda.

Siswa C sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

D Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi sama karena air memiliki massa jenis yang

Siswa D sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap


116

Kode

Siswa


sama yaitu 1000 kg/m3.

E Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi sama. Jika massa benda itu lebih besar

daripada air maka kedua besi itu mengalami gaya

apung yang sama karena kedua besi memiliki

massa lebih besar daripada massa air jadi kedua

besi akan tenggelam

Siswa E sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang tepat

F Besi tidak mengalami gaya apung karena massa

benda beda dengan volume air

Siswa F belum menjawab dengan benar, dan penjelasan siswa tidak

tepat.

G Besi mengalami gaya apung, gaya apung kedua

besi sama. Karena meskipun besi tenggelam besi

juga memiliki gaya apung yang sama karena

massa jenis air yang sama

Siswa G sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap. Siswa sudah paham bahwa benda yang tenggelam

memiliki gaya apung

H Besi mengalami gaya apung, gaya apung kedua

besi sama karena kedua bendanya identic

Siswa H sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

I Besi mengalami gaya apung, gaya apung kedua

besi sama karena kedua bendanya identic

Siswa I sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

J Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi sama karena benda yang terkena air akan

mengalami gaya apung dan gaya apungnya sama

karena berat kedua benda sama

Siswa J sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

K Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi sama. Karena kedua benda memiliki benda

yang sama

Siswa K sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

L Besi mengalami gaya apung. Besi memiliki gaya

apung yang sama karena kedua benda sama

Siswa L sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap


117

Kode

Siswa


M Besi mengalami gaya apung. Gaya apung kedua

besi sama karena kedua benda identik, tenggelam

Siswa M sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

Berdasarkan tabel 4.22 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 12 siswa sudah menjawab benar bahwa benda yang tenggelam

mempunyai gaya apung dan gaya apung yang dimiliki kedua benda itu sama meskipun volume air tempat benda itu dicelupkan

berbeda. Siswa sudah menjelaskan mengapa gaya apung kedua benda sama, meskipun penjelasan siswa kurang lengkap namun

sudah benar. Sedangkan 1 siswa yang lain mengatakan bahwa benda tidak memiliki gaya apung. Secara umum, siswa sudah

memahami bahwa benda yang tenggelam mengalami gaya apung, dan gaya apung tidak dipengaruhi volume tempat benda

dicelupkan.

2. Soal nomor 2


Gambar 4.2 Dua wadah berisi air 2,5 liter dan 15 liter



118

Sebuah benda berbentuk kotak seperti terlihat pada gambar di atas, dimasukkan ke dalam ember yang lebih kecil yang berisi 2,5

liter air, terlihat bahwa kotak tersebut tenggelam. Bagaimana jika kotak tersebut dipindahkan ke ember yang lebih besar yang

berisi 15 liter air seperti terlihat pada gambar di atas, apa yang akan terjadi? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Massa jenis air 1000 kg/m3 (yang dalam wadah kecil maupun besar). Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis air

akibatnya benda tenggelam. Massa jenis air dalam wadah kecil dan wadah besar adalah sama, maka benda yang tenggelam di

dalam wadah berisi air sedikit juga akan tenggelam dalam wadah berisi air banyak. Volume fluida (catatan: fluida sama) tidak



Kode

Siswa


A Kotak tetap tenggelam karena benda yang sudah

tenggelam pada wadah 1 juga akan tenggelam

pada wadah 2

Siswa A menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,

namun penjelasan siswa kurang lengkap

B Kotak tenggelam karena mempunyai massa yang

sama

Siswa B menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


C Kotak tenggelam karena massa benda lebih besar

daripada massa air sehingga benda tenggelam

Siswa C menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,

namun penjelasan siswa kurang lengkap. Siswa berpikir bahwa


119

Kode

Siswa


massa mempengaruhi keadaan benda di dalam air

D Kotak tenggelam karena air memiliki massa jenis

yang sama yaitu 1000 kg/m3, jadi jika kotak

tenggelam saat dimasukkan pada air 2,5 liter maka

akan tenggelam juga jika dimasukkan dalam

wadah berisi 15 liter air

Siswa D menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


E Kotak akan tenggelam juga karena pada wadah

berisi 2,5 liter air kotak tenggelam berarti kotak

memiliki massa yang besar dari air, maka benda

yang dimasukkan ke dalam wadah berisi 15 liter

tetap saja tenggelam

Siswa E menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


F Kotak akan terapung karena setiap benda yang

tidak memiliki isi (kosong) akan terangkat

Siswa F belum menjawab dengan benar dan berpikir bahwa benda

yang tidak berisi akan selalu terangkat

G Kotak tenggelam juga, meskipun kotak tenggelam

kotak juga memiliki gaya apung

Siswa G menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


H Kotak tenggelam karena berat benda yang sama,

ketika kotak dimasukkan pada wadah 2,5 liter

tenggelam maka pada 15 liter juga sama-sama

tenggelam

Siswa H menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


I Kotak tenggelam dan memiliki gaya apung,

karena kotak tersebut massanya sama

Siswa I menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


J Kotak tenggelam karena bendanya sama Siswa J menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


K Kotak tenggelam karena memiliki massa yang

sama

Siswa K menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


L Kotak tenggelam, karena kotak memiliki massa Siswa L menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


120

Kode

Siswa


yang sama namun penjelasan siswa kurang lengkap di dalam air

M Kotak tenggelam, karena kedua benda identik dan

sama-sama memiliki gaya apung

Siswa M menjawab dengan benar bahwa kotak akan tenggelam,


Berdasarkan tabel 4.23 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 12 siswa sudah menjawab dengan benar bahwa benda akan

tenggelam jika dipindahkan ke wadah yang berisi 15 liter air dan siswa sudah menjelaskan kenapa benda tetap tenggelam

meskipun penjelasan siswa kurang lengkap namun sudah benar. Sedangkan 1 siswa mengatakan bahwa benda akan mengapung.

Secara umum, siswa sudah memahami bahwa volume tempat benda dicelupkan tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam

air.

3. Soal nomor 3

Dua buah benda seperti pada gambar di bawah ini!

Bola A Bola B

Gambar 4.3 Dua buah bola, bola A dan bola B


121

Kedua bola tersebut memiliki massa dan volume yang sama. Bola A terbuat dari sesuatu yang lembut dan bola B terbuat dari

sesuatu yang keras. Ketika bola B dimasukkan dalam suatu wadah yang berisi air benda B tenggelam, bagaimana dengan bola A

jika dimasukkan dalam wadah berisi air yang sama tersebut? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Kedua bola memiliki massa dan volume yang sama, VA = VB, mA = mB, massa jenis kedua bola sama karena memiliki massa dan

volume yang sama, ⍴A = ⍴B, massa jenis air 1000 kg/m3. Bola B tenggelam, syarat benda tenggelam adalah massa jenis benda

lebih besar daripada massa jenis fluida. Jika massa dan volume kedua bola sama maka massa jenis kedua bola tersebut juga sama.

Bola B tenggelam, maka bola A juga akan tenggelam karena bola A dan bola B memiliki massa jenis yang sama meskipun

terbuat dari bahan yang berbeda. Jenis bahan pembuat benda tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida (dengan catatan

bahwa massa dan volume kedua benda sama).


122


Kode

Siswa


A Bola A terapung karena perbedaan bahan dari bola

1 dan bola 2

Siswa A belum menjawab dengan benar. Siswa masih berpikir

bahwa jenis bahan pembuat benda mempengaruhi keadaan benda

di dalam air

B Bola A tenggelam karena volume bola sama maka

dapat tenggelam

Siswa B sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

C Bola A tenggelam, bola A yang dimasukkan ke

dalam air akan sama tenggelam karena massa dan

volume yang sama

Siswa C sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

D Bola A mengapung, karena bola A memiliki

massa yang ringan dibandingkan bola B

Siswa D belum menjawab dengan benar. Siswa masih berpikir

bahwa massa benda mempengaruhi keadaan benda di dalam air

E Benda A akan terapung karena massa benda A

lebih kecil daripada massa air karena terbuat dari

benda lembut (missal sterofoam)

Siswa E belum menjawab dengan benar. Siswa masih berpikir

bahwa massa mempengaruhi keadaan benda di dalam air

F Bola A mengapung karena setiap benda yang

tidak memiliki isi (kosong) akan terangkat

Siswa F belum menjawab dengan benar dan penjelasan siswa tidak

tepat. Siswa masih berpikir bahwa benda yang tidak memiliki isi

(kosong) akan selalu terangkat

G Bola A akan tenggelam juga Siswa G sudah menjawab dengan benar namun belum memberikan

penjelasan kenapa benda tenggelam

H Bola A tenggelam karena berat dan volume yang

sama hingga memiliki gaya apung yang sama jika

satu tenggelam maka yang lain juga akan

tenggelam

Siswa H sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

I Bola A juga tenggelam karena bola tersebut

memiliki massa yang sama juga volume yang

Siswa I sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap


123

Kode

Siswa


sama

J Kedua benda itu tenggelam karena memiliki

massa dan volume yang sama

Siswa J sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

K Bola A tenggelam karena memiliki massa dan

volume yang sama

Siswa K sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

L Bola A tenggelam karena memiliki massa yang

sama

Siswa L sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

M Bola A tenggelam karena memiliki gaya apung

dan volume yang sama

Siswa M sudah menjawab dengan benar, namun penjelasan siswa

kurang lengkap

Berdasarkan tabel 4.24 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 8 siswa sudah menjawab benar bahwa bola yang terbuat dari

bahan yang lembut juga akan tenggelam seperti bola yang terbuat dari bahan yang keras karena memiliki massa dan volume

yang sama. Siwa sudah menjelaskan kenapa bola yang terbuat dari bahan yang lembut juga tenggelam, meskipun penjelasan

siswa kurang lengkap namun sudah tepat. Sedangkan 5 siswa yang lain beranggapan bahwa bola yang terbuat dari bahan yang

lembut akan terapung. Siswa berpikir bahwa jenis bahan yang keras akan terasa berat dan bahan yang lembut akan terasa ringan.

Siswa beranggapan bahwa berat ringan nya benda ini yang menyebabkan benda tenggelam atau terapung di dalam air padahal

sudah dijelaskan di soal bahwa kedua bola memiliki massa yang sama. Secara umum, siswa sudah memahami bahwa jenis bahan


124

pembuat benda tidak mempengaruhi keadaan bendaa di dalam air dengan catatan bahwa massa dan volume kedua benda itu

sama.

4. Soal nomor 4



Gambar 4.4 Dua buah bola, bola pejal dan bola berongga

Jika kedua bola tersebut memiliki massa dan volume yang sama dan terbuat dari bahan yang sama. Kedua buah bola tersebut

dimasukkan dalam wadah berisi air, bola pejal tenggelam. Bagaimana dengan bola yang berongga jika dimasukkan dalam wadah

berisi air tersebut? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Kedua bola memiliki massa dan volume yang sama, Vpejal = Vberongga, mpejal = mberongga. Massa jenis kedua bola sama karena

memiliki massa dan volume yang sama, ⍴pejal = ⍴berongga. Bola pejal tenggelam, syarat benda tenggelam adalah massa jenis fluida

lebih kecil daripada massa jenis benda. Jika massa dan volume kedua bola adalah sama maka massa jenis kedua bola tersebut juga


125

sama. Bola pejal tenggelam, maka bola berongga juga akan tenggelam, karena bola pejal dan bola berongga memiliki massa jenis

yang sama meskipun jenis benda (pejal dan berongga) berbeda. Jenis benda tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida

(dengan catatan: massa dan volume kedua benda sama).


Kode

Siswa


A Bola berongga terapung. Karena bola berongga

membiarkan udara untuk membantu mengapung

Siswa A sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

tidak tepat

B Bola berongga tenggelam karena bola pejal dan

berongga memiliki massa jenis yang sama

Siswa B sudah menjawab dengan benar dan penjelasan tepat bahwa

massa jenis mempengaruhi keadaan benda di dalam air

C Bola berongga tenggelam. Bola berongga jika

dimasukkan ke dalam air akan sama tenggelam

karena memiliki massa dan volume yang sama

Siswa C sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

D Bola berongga tenggelam, bola pejal dan bola

berongga memiliki massa jenis yang sama dan

tidak memiliki ruang kosong

Siswa D sudah menjawab dengan benar dan penjelasan tepat

bahwa massa jenis mempengaruhi keadaan benda di dalam air

E Bola berongga tenggelam karena memiliki volume

yang sama dengan bola pejal, bola pejal saja

tenggelam berarti bola berongga juga tenggelam

karena memiliki massa dan volume yang sama

dengan bola pejal

Siswa E sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

F Bola berongga terapung karena massa jenis dan

volume air berbeda

Siswa F belum menjawab dengan benar, dan penjelasan siswa

kurang lengkap


126

Kode

Siswa


G Bola berongga tenggelam Siswa G sudah menjawab dengan benar bahwa bola akan

tenggelam namun siswa belum menjelaskan kenapa benda

tenggelam

H Bola berongga tenggelam berat dan volume yang

sama yang membuat gaya apung sama jadi jika 1

tenggelam maka yang lain juga akan tenggelam

Siswa H sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

I Bola berongga tenggelam karena bola pejal dan

bola berongga memiliki massa dan volume yang

sama

Siswa I sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

J Bola berongga tenggelam karena memiliki volume

dan massa yang sama

Siswa J sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

K Bola berongga tenggelam karena memiliki massa


Siswa K sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

L Bola berongga tenggelam karena memiliki massa


Siswa L sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

M Bola berongga mengapung karena memiliki gaya

apung yang sama

Siswa M sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang tepat

Berdasarkan tabel 4.25 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 12 siswa sudah menjawab dengan benar bahwa bola yang

berongga juga akan tenggelam seperti bola pejal. Siswa sudah memberi penjelasan kenapa bola berongga juga tenggelam,

beberapa siswa sudah menjelaskan bahwa bola berongga tenggelam karena massa jenis kedua bola sama dan siswa lain

menjelaskan bola berongga tenggelam karena mass dan volume kedua bola itu sama. Sedangkan 1 siswa yang lain mengatakan


127

bahwa bola berongga akan terapung. Secara umum, siswa sudah memahami bahwa massa jenis mempengaruhi keadaan benda di

dalam air bukan dipengaruhi oleh jenis benda (berongga/pejal).

5. Soal nomor 5

Dua buah kotak seperti gambar di bawah!

Gambar 4.5 Dua buah kotak, kotak 1 dan kotak 2

Jika kotak 1 dan kotak 2 dimasukkan secara bersamaan dalam wadah berisi air kedua kotak tersebut terapung. Kemudian kotak

ditumpuk seperti terlihat pada gambar di atas dan dimasukkan lagi ke dalam wadah berisi air tersebut. Apa yang akan terjadi

dengan kedua kotak yang ditumpuk tersebut? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Kotak 1 dan kotak 2 terapung (sebelum ditumpuk). Massa jenis air 1000 kg/m3. Kotak 1 dan kotak 2 (sebelum) ditumpuk

memiliki massa jenis yang lebih kecil dari massa jenis air sehingga kedua kotak itu terapung. Kotak 1 dan kotak 2 ketika

Kotak 1 Kotak 2

Kotak 1

Kotak 2


128

ditumpuk seperti pada gambar di atas maka akan tetap memiliki massa jenis yang sama seperti sebelum ditumpuk yakni lebih

kecil daripada massa jenis air maka kotak yang ditumpuk juga akan terapung sama seperti sebelum ditumpuk. Posisi kotak ketika

ditumpuk atau tidak ditumpuk tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida (dengan catatan: massa dan volume tetap,

sebelum maupun sesudah ditumpuk).


Kode

Siswa


A Setelah ditumpuk kotak 1 dan kotak 2 tenggelam

karena kedua kotak memiliki pertambahan volum

dan massa yang bisa tenggelam

Siswa A belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

posisi ketika ditumpuk akan menambah massa dan volume kedua

kotak dan karena massa bertambah maka kotak akan tenggelam

B Terapung, karena setiap benda mengalami gaya

apung

Siswa B sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang tepat

C Tenggelam, kotak yang ditumpuk memiliki massa

jenis yang lebih besar dari massa jenis air

Siswa C belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa

posisi ketika ditumpuk akan menambah massa jenis kedua kotak

dan karena massa jenis bertambah maka kotak akan tenggelam

D Tenggelam, karena kotak tersebut semakin berat

massanya maka akan tenggelam dan kotak

tersebut tidak memiliki ruang kosong




E Tenggelam karena massanya semakin bertambah Siswa E belum menjawab dengan benar, siswa berpikir bahwa



F Terapung, karena volume dan massa jenis air dan

benda berbeda


kurang tepat


129

Kode

Siswa


G Yang satu tenggelam dan yang satu melayang Siswa G belum menjawab dengan benar dan belum memberikan

penjelasan

H Terapung karena berat yang diterima air sama jadi

tetap terapung


kurang tepat

I Terapung, karena berat kotak tersebut tidak

bertambah ke air jadi tidak mempengaruhi

beratnya


kurang tepat

J Terapung karena massa yang diterima air sama Siswa J sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang tepat

K Terapung karena kedua memiliki massa dan

volume yang sama


kurang tepat

L Terapung karena jika benda dua-duanya

dimasukkan terapung maka kalau ditumpuk juga

akan terapung

Siswa L sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

kurang lengkap

M Kotak 1 terapung kotak 2 tenggelam karena kedua

benda tersebut memiliki gaya apung dan volume

yang sama

Siswa M belum menjawab dengan benar, dan penjelasan siswa

kurang tepat

Berdasarkan tabel 4.26 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 8 siswa sudah menjawab dengan benar bahwa kedua kotak

yang ditumpuk akan terapung juga seperti saat belum ditumpuk. Dan siswa sudah menjelaskan kenapa kedua kotak itu juga akan

terapung, penjelasan siswa sudah tepat meskipun kurang lengkap. Sedangkan 5 siswa yang lain kedua kotak ketika ditumpuk lalu

dimasukkan ke dalam air yang sama maka kedua kotak itu tidak terapung seperti saat dimasukkan ke dalam air dengan tanpa


130

ditumpuk. Siswa beranggapan bahwa berat kedua kotak akan bertambah jika ditumpuk dan itu yang menyebabkan benda

tenggelam (tidak terapung). Namun secara umum, siswa sudah memahami bahwa posisi benda tidak mempengaruhi keadaan

benda jika dimasukkan ke dalam air.

6. Soal nomor 6


Gambar 4.6 Sebuah wadah berisi air, paku, dan mangkuk berbentuk slinder

Sebuah paku (anggap berbentuk silinder) memiliki diameter 1 cm, dan sebuah mangkuk berbentuk tabung tertutup berdiameter 9

cm. Paku dan mangkuk memiliki massa dan tinggi yang sama, massa 0,5 kg dan tinggi 10 cm. Paku dan mangkuk sama-sama

terbuat dari besi. Paku dan mangkuk dimasukkan dalam bak berisi air, apa yang akan terjadi dengan paku dan mangkuk?

Jelaskan!

Air


131

Kunci jawaban:

Benda tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida






Volume paku berbentuk silinder, V = t = 3,14 x (1 cm)2 x 10 cm = 31,4 cm

3

Volume mangkuk berbentuk silinder, V = t = 3,14 x (9 cm)2 x 10 cm = 2543,4 cm

3

Massa jenis paku (dianggap sebagai silinder), ⍴ = m/v = 500 gr / 31,4 cm3 = 15,9 gr/cm

3

Massa jenis mangkuk berbentuk silinder, ⍴ = m/v = 500 gr / 2543,4 cm3 = 0,2 gr/cm

3


3

Massa jenis paku lebih besar dari massa jenis air maka paku akan tenggelam, sedangkan massa jenis mangkuk lebih kecil

daripada massa jenis air maka mangkuk akan terapung.


132


Kode

Siswa


A Paku tenggelam, mangkuk tenggelam karena

mereka benda yang tertutup dan tidak ada bantuan

udara untuk mengapung

Siswa A sudah menjawab benar bahwa paku akan

tenggelam namun siswa salah untuk mangkuk. Siswa

mengatakan bahwa mangkuk akan tenggelam dan

penjelasan siswa tidak tepat. Siswa belum menganalisis

kenapa paku tenggelam dan mangkuk tenggelam

B Paku tenggelam, mangkuk tenggelam karena

memiliki massa jenis yang sama

Siswa B sudah menjawab benar bahwa paku akan





C Paku tenggelam, mangkuk tenggelam. Kedua

benda itu akan tenggelam karena memiliki massa

dan tinggi yang sama namun massa jenisnya

berbeda

Siswa C sudah menjawab benar bahwa paku akan





D Paku tenggelam dan mangkuk terapung. Karena

mangkuk berbentuk silinder tertutup (kosong),

memiliki ruang kosong dan memiliki oksigen

sehingga membuat benda semakin ringan

Siswa D sudah menjawab dengan benar bahwa paku

akan tenggelam dan mangkuk terapung dan penjelasan

tidak tepat. Siswa belum menganalisis kenapa paku


E Paku tenggelam, mangkuk terapung. Paku

memiliki volume yang lebih besar daripada

mangkuk kosong. Jika mangkuk kosong memiliki

volume kecil otomatis mangkuk terapung

sedangkan paku tenggelam

Siswa E sudah menjawab dengan benar bahwa paku


tidak tepat. Siswa belum menganalisis kenapa paku



133

Kode

Siswa


F Paku tenggelam, mangkuk terapung karena

memiliki massa jenis dan volume benda berbeda

Siswa E sudah menjawab dengan benar bahwa paku


kurang tepat. Siswa belum menganalisis kenapa paku


G Siswa G tidak menjawab Siswa G tidak menjawab soal

H Paku tenggelam, mangkuk melayang karena paku

tidak memiliki ruang dan alas yang lebar maka

paku tenggelam, mangkuk mengapung karena

memiliki ruang dan alas yang lebar

Siswa H sudah menjawab benar bahwa paku akan


mengatakan bahwa mangkuk akan melayang dan


kenapa paku tenggelam dan mangkuk melayang

I Paku tenggelam, mangkuk terapung karena kedua

benda itu memiliki diameter yang berbeda

Siswa I sudah menjawab dengan benar bahwa paku akan

tenggelam dan mangkuk terapung dan penjelasan

kurang tepat. Siswa belum menganalisis kenapa paku


J Paku tenggelam, mangkuk mengapung Siswa J sudah menjawab dengan benar bahwa paku

akan tenggelam dan mangkuk terapung dan belum

memberi penjelasan. Siswa belum menganalisis kenapa

paku tenggelam dan mangkuk terapung

K Paku tenggelam, mangkuk tenggelam karena

memiliki massa yang sama

Siswa K sudah menjawab benar bahwa paku akan





L Paku tenggelam, mangkuk tenggelam. Karena

paku dan mangkuk memiliki massa dan tinggi

yang sama

Siswa L sudah menjawab benar bahwa paku akan




134

Kode

Siswa




M Paku akan tenggelam, mangkuk melayang karena

memiliki gaya apung dan volume

Siswa M sudah menjawab benar bahwa paku akan


mengatakan bahwa mangkuk akan melayang dan


kenapa paku tenggelam dan mangkuk melayang

Berdasarkan tabel 4.27 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 12 siswa sudah menjawab dengan benar bahwa paku jika

dimasukkan ke dalam air akan tenggelam sedangkan mangkuk yang berbentuk silinder tertutup jika dimasukkan ke dalam air

akan terapung. Namun siswa belum menganalisis kenapa paku tenggelam dan mangkuk mengapung padahal di soal sudah

diberitahu massa dan tinggi serta jari-jari paku dan mangkuk. Siswa masih membawa kejadian sehari-hari bahwa paku akan

selalu tenggelam karena berat, jika dimasukkan ke dalam air dan mangkuk kosong akan mengapung, padahal seharusnya siswa

mesti menganalisis, tidak cukup hanya pengalaman sehari-hari. Sedangkan 1 siswa yang lain belum menjawab soal. Secara

umum, siswa sudah memahami bahwa ukuran benda (besar/kecil) tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam air meskipun

masih ada beberapa siswa yang menganggap bahwa ukuran benda mempengaruhi keadaan benda di dalam air.


135

7. Soal nomor 7

Terdapat dua buah kapal identik, sebuah kapal berada di sungai dan kapal yang lain berada di laut. Jika seseorang memandang ke

arah kedua kapal tersebut dari jarak pandang yang sama. Apakah kapal akan terlihat sama besar atau berbeda? Jika berbeda, kapal

yang manakah yang akan terlihat lebih besar? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Dua buah kapal identik (memiliki massa, volume, massa jenis, bentuk, dan ukuran yang sama,dll). Massa jenis air laut 1030

kg//m3. Massa jenis air sungai (air tawar) 1000 kg/m

3. Seseorang melihat kapal dari jarak pandang yang sama. Semakin besar

massa jenis fluida tempat kapal berada maka semakin besar gaya apung yang dialami oleh kapal sehingga tampak lebih besar

(catatan: volume kapal yang tercelup sama, dan percepatan gravitasi sama)

Kapal yang terlihat lebih besar adalah kapal yang berada di laut karena massa jenis air laut lebih besar dari pada massa jenis air

sungai sehingga gaya apung yang diberikan oleh air laut lebih besar, akibatnya kapal tampak lebih besar.


136


Kode

Siswa


A Kedua kapal terlihat sama. Karena sungai dan laut

tidak mempengaruhi bentuk kapal

Siswa A belum menjawab dengan benar, dan penjelasan siswa

tidak tepat. Siswa berpikir bahwa wadah tempat kapal berada

(sungai/laut) tidak mempengaruhi gaya apung, dan gaya apung

inilah yang menyebabkan kapal terlihat berbeda.

B Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut karena pada kapal di

laut mempunyai gaya apung yang sangat besar

Siswa B sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat

berbeda dan penjelasan siswa sudah tepat namun kurang lengkap.

Siswa belum menjelaskan bahwa air asin lebih besar massa

jenisnya daripada air tawar (air sungai)

C Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut karena kapal yang

berada di dalam laut aka mengalami gaya apung

yang lebih besar itu disebabkan karena air laut

mengandung garam yang banyak dibandingkan air

sungai sehingga massa jenis air laut lebih besar


berbeda dan penjelasan siswa sudah tepat dan lengkap. Siswa

sudah menjelaskan bahwa air asin lebih besar massa jenisnya

daripada air tawar (air sungai)

D Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut. Karena jika kapal

berada di laut gaya apungnya lebih tinggi dan

membuat kapal terangkat secara keseluruhan. Jika

kapal berada di sungai kapal akan terapung

sebagian dan membuat kapal terlihat kecil karena

sebagian badannya tenggelam





E Siswa E tidak menjawab soal Siswa E tidak menjawab soal

F Kedua kapal terlihat berbeda, kapal terbesar di

laut karena volume di air asin dan air tawar yang

Siswa F sudah menjawab dengan benar namun penjelasan siswa

tidak tepat


137

Kode

Siswa


membuat berbeda

G Siswa G tidak menjawab soal Siswa G tidak menjawab soal

H Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut karena laut lebih besar

dari sungai


tidak tepat

I Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut, karena massa air di

laut lebih besar dari massa air di sungai


tidak tepat

J Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut karena air laut

memberikan gaya apung yang lebih besar

daripada di sungai

Siswa J sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat




K Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut karena air dalam laut

memiliki massa yang lebih besar


tidak tepat

L Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut karena massa jenis air

laut lebih besar daripada massa jenis air sungai

Siswa L sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat


Siswa belum menjelaskan bahwa gaya apung terbesar tulah yang

menyebabkna kapal terlihat lebih besar

M Kedua kapal terlihat berbeda. Kapal yang terlihat

terbesar yaitu kapal di laut karena memiliki gaya

apung yang lebih besar. Karena di sungai massa

jenis air lebih kecil daripada massa jenis air laut

Siswa M sudah menjawab benar bahwa kedua kapal akan terlihat

berbeda dan penjelasan siswa sudah tepat dan lengkap. Siswa

sudah menjelaskan bahwa air asin lebih besar massa jenisnya

daripada air tawar (air sungai)


138

Berdasarkan tabel 4.28 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 10 siswa sudah menjawab benar bahwa kapal akan terlihat

berbeda (tidak sama besar) dan kapal terbesar akan terlihat di laut dan terkecil di sungai. Siswa sudah menjelaskan bahwa gaya

apung di laut lebih besar karena air laut memiliki massa jenis yang lebih besar dari massa jenis air sungai, hal ini menyebabkan

gaya apung yang dialami kapal yang di laut lebih besar sehingga akan terlihat lebih besar. Sedang 1 siswa mengatakan bahwa

kapal akan terlihat sama besar karena massa jenis tidak mempengaruhi gaya apung yang dialami benda, dan 2 siswa lagi belum

menjawab soal. Secara umum, siswa sudah memahami bahwa gaya apung yang dialami suatu benda dipengaruhi oleh massa

jenis fluda tempat benda berada.

8. Soal nomor 8

Jika dua buah benda identik ditempatkan dalam dua wadah yang identik juga dan kedua wadah tersebut berisi air, benda tersebut

terapung pada masing-masing wadah berisi air tersebut. Kemudian satu wadah ditempatkan di bumi dan wadah yang lain

ditempatkan di bulan. Apakah gaya apung yang dialami kedua benda sama atau berbeda? Jika berbeda, benda manakah yang



139

Kunci jawaban:

Gaya apung yang dialami oleh benda bergantung pada percepatan gravitasi tempat benda itu berada, semakin besar percepatan

gravitasi maka gaya apung juga akan semakin besar (catatan: benda identik, dan benda dimasukkan ke dalam fluida yang sama).


⍴

Benda yang memiliki gaya apung terbesar dimiliki oleh benda yang di bumi dan gaya apung terkecil dialami oleh benda yang

ditempatkan di bulan (percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2 dan percepatan gravitasi bulan 1,6 m/s

2), karena percepatan gravitasi

bumi lebih besar daripada percepatan gravitasi bulan maka gaya apung yang lebih besar dialami oleh benda yang di bumi.


Kode

Siswa


A Gaya apung yang dialami benda berbeda. Gaya

apung di bumi lebih besar dari pada di bulan

karena gravitasi bumi dan bulan berbeda

Siswa A sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami

oleh kedua benda berbeda, terbesar di bumi dan lebih kecil di

bulan. Siswa sudah paham bahwa ada pengaruh gaya gravitasi

suatu tempat terhadap gaya apung yang dialami benda namun

siswa belum menentukan gravitasi mana yang lebih besar, bumi

atau bulan


140

Kode

Siswa


B Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

terbesar di bulan dan kecil di bumi karena bumi

memiliki gaya gravitasi 9,8

Siswa B sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




C Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

besar di bumi dan kecil di bulan. Benda yang di

bumi memiliki gaya apung yang lebih tinggi

dibandingkan di bulan hal itu disebabkan karena

bumi memiliki gaya gravitasi yang lebih besar

Siswa C sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami



suatu tempat terhadap gaya apung yang dialami benda

D Siswa D tidak menjawab soal Siswa D tidak menjawab soal

E Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

besar di bumi dan kecil di bulan karena gaya

gravitasi bumi lebih besar daripada gravitasi bulan

Siswa E sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




F Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bulan, gaya apung terkecil di

bumi karena di bulan tidak ada gaya gravitasi dan

di bumi ada gaya gravitasi yang sangat besar

Siswa F belum menjawab dengan benar namun siswa sudah paham

bahwa ada pengaruh gaya gravitasi terhadap gaya apung yang

dialami benda. Siswa tidak tepat menentukan besar gaya gravitasi

bumi dan bulan

G Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang


gravitasi bumi dan bulan berbeda

Siswa G sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami





atau bulan

H Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang


Siswa H sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami



141

Kode

Siswa


gravitasi bumi lebih besar daripada gravitasi bulan bulan. Siswa sudah paham bahwa ada pengaruh gaya gravitasi


I Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang


gravitasi bumi lebih besar daripada gravitasi bulan

Siswa I sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




J Gaya apung yang dialami benda berbeda karena

gaya gravitasinya berbeda. Gaya apung terbesar di

bumi dan terkecil di bulan karena gaya gravitasi

bumi dan bulan berbeda

Siswa J sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami





atau bulan

K Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bumi dan terkecil di bulan

karena gaya gravitasi bumi lebih besar daripada

gravitasi bulan

Siswa K sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




L Gaya apung yang dialami benda berbeda, gaya

apung terbesar di bumi dan terkecil di bulan

karena gaya gravitasi bumi lebih besar daripada

gravitasi bulan

Siswa L sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami




M Gaya apung yang dialami benda berbeda, yang

terbesar di bumi karena memiliki gaya tarik bumi

sedangkan di bulan tidak memiliki gaya tarik atau

gravitasi

Siswa M sudah menjawab benar bahwa gaya apung yang dialami



mempengaruhi gaya apung yang dialami benda. Akan tetapi siswa

berpikir bahwa bulan tidak memiliki gaya gravitasi


142

Berdasarkan tabel 4.29 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 11 siswa sudah menjawab benar bahwa gaya apung kedua

benda berbeda dan gaya apung terbesar dialami oleh benda yang berada di bumi karena bumi memiliki gaya gravitasi yang lebih

besar dibandingkan bulan. Sedangkan 1 siswa mengatakan bahwa gaya apung di bulan lebih besar karena disana tidak memiliki

gaya gravitasi sehingga benda mengalami gaya apung terbesar, siswa ini masih menganggap mengambang sama dengan

mengapung. Dan 1 siswa belum menjawab soal. Secara umum, siswa sudah memahami bahwa gaya gravitasi tempat benda

berada mempengaruhi gaya apung yang dialami benda.

9. Soal nomor 9

Dua buah kubus identik yang terbuat dari kayu, panjang sisi kubus adalah 4 cm. Kubus 1 tercelup ¼ bagian ke dalam air dan

kubus 2 tercelup ¾ bagian ke dalam air. Apakah gaya apung yang dialami kedua kubus sama atau berbeda? Jika berbeda, kubus

mana yang mengalami gaya apung terbesar? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Gaya apung yang dialami kedua kubus adalah berbeda. Gaya apung terbesar dialami oleh kubus 2 yakni kubus yang tercelup ke

dalam air ¾ bagian.


143


⍴

Semakin besar volume benda yang tercelup maka gaya apung yang dialami oleh benda itu akan semakin besar pula (dengan

catatan bahwa fluida tempat benda dicelupkan sama, dan percepatan gravitasi sama).


Kode

Siswa


A Gaya apung kedua kubus sama karena gaya apung

tidak dipengaruhi besar kecil kubus yang tercelup

Siswa A belum menjawab dengan benar, siswa belum memahami

bahwa volume benda yang tercelup mempengaruhi gaya apung

yang dialamibenda tersebut

B Gaya apung kedua kubus sama karena memiliki

massa jenis dan gaya apung yang sama

Siswa B belum menjawab dengan benar, dan penjelasan siswa

tidak tepat

C Gaya apung kedua kubus berbeda. Besar ¾ dan

kecil ¼ karena pada kubus 2 benda lebih tercelup

sehingga benda lebih mendapatkan gaya apung

yang diberikan oleh air

Siswa C sudah menjawab benar bahwa gaya apung kedua kubus

berbeda namun penjelasan siswa kurang lengkap

D Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

kubus 2 mengalami gaya apung terbesar karena

kubus 2 lebih banyak masuk ke air, sehingga

membuat gaya apungnya semakin besar karena

terangkat oleh air

Siswa D sudah menjawab benar bahwa gaya apung kedua kubus

berbeda namun penjelasan siswa kurang lengkap


144

Kode

Siswa


E Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda

yang terbesar kubus 1 tercelup ¼ bagian dan

terkecil kubus 2 tercelup ¾ bagian. Karena benda

1 tercelup ¼ bagian berarti posisi apung lebih ke

atas

Siswa E sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung




siswa berpikir semakin sedikit bagian kubus yang tercelup (lebih

banyak bagian yang terapung) maka gaya apung yang dialami

kubus semakin besar

F Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

karena tidak ada berat benda pada kubus

Siswa F sudah menjawab dengan benar bahwa kedua kubus

mengalami gaya apung yang berbeda namun penjelasan siswa tidak

tepat

G Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda Siswa G belum menjawab dengan benar namun siswa belum

memberikan penjelasan

H Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

gaya apung terbesar pada kubus 2 yang tercelup ¾

bagian dan terkecil pada kubus 2 yang tercelup ¼

bagian. Karena semakin tercelup semakin besar

gaya apung

Siswa H sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung


lengkap. Siswa sudah paham bahwa volume kubus yang tercelup


I Siswa I tidak menjawab soal Siswa I tidak menjawab soal

J Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda

terbesar kubus 1 karena tercelup ¼ bagian saja

Siswa J sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung




siswa berpikir semakin sedikit bagian kubus yang tercelup (lebih

banyak bagian yang terapung) maka gaya apung yang dialami

kubus semakin besar

K Gaya apung kedua kubus berbeda, terbesar yang Siswa K sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung


145

Kode

Siswa


tercelup ¾ bagian karena kubus yang memiliki

gaya apung terbesar lebih tinggi




L Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

gaya apung terbesar pada kubus 2 terkecil pada

kubus 1 karena kubus 2 tercelup ¾ bagian dan

kubus 1 tercelup ¼ bagian maka gaya apung yang

dimiliki kubus 2 lebih besar

Siswa L sudah menjawab soal dengan benar bahwa gaya apung




M Gaya apung yang dialami kedua kubus berbeda,

kubus ¾ lebih besar dan lebih kecil pada kubus ¼

Siswa M sudah menjawab benar bahwa gaya apung kedua kubus

berbeda namun siswa belum memberi penjelasan. Siswa sudah

paham bahwa ada pengaruh volume benda yang tercelup terhadap


Berdasarkan tabel 4.30 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 9 siswa sudah menjawab dengan benar bahwa gaya apung

kedua kubus berbeda. Namun untuk menentukan gaya apung kubus mana yang lebih besar masih ada beberapa siswa yang

keliru. Sedangkan 1 siswa tidak menjawab soal dan 3 siswa lain belum menjawab dengan benar. Siswa yang belum menjawab

benar beranggapan bahwa semakin banyak bagian kubus yang terapung (tidak tercelup) maka gaya apung semakin besar padahal

volume benda yang tercelup mempengaruhi gaya apung benda. Namun, secara umum siswa sudah memahami bahwa volume

yang benda yang tercelup mempengaruhi gaya apung yang dialami benda meskipun ada beberapa siswa yang belum paham.


146

10. Soal nomor 10

Tiga buah benda dimasukkan ke dalam wadah berisi air seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini!

Gambar 4.7 Tiga buah wadah berisi air dan benda (tenggelam, melayang, terapung)

Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda di dalam wadah berisi air tersebut (gaya digambarkan dengan

diagram vektor berupa anak panah)!

Kunci jawaban



147

Paling kiri benda tenggelam beserta gaya yang bekerja, bagian tengah adalah benda yang melayang, dan paling kanan adalah

benda yang terapung.


Kode

Siswa


A

Siswa A sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja


sesuai dengan posisi dan arah vektor yang benar. Namun, siswa

belum menggambarkan suatu benda yang berada di dalam air.

B

Siswa B sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja


sesuai dengan posisi dan arah vektor yang benar. Siswa juga sudah

menggambarkan bahwa benda berada dalam suatu wadah berisi air

C

Siswa C sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja





148

Kode

Siswa


D

Siswa D sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja




E

Siswa E sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja



belum menggambarkan suatu benda yang berada di dalam air

(untuk benda tenggelam)

F

Siswa F sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja



belum menggambarkan suatu benda yang berada di dalam air

(untuk benda tenggelam)

G

Siswa G sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja





149

Kode

Siswa


H

Siswa H sudah menuliskan adanya gaya normal dan berat pada




I

Siswa I sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja yang

bekerja pada benda tenggelam, melayang, dan terapung sesuai

dengan posisi dan arah vektor yang benar. Siswa sudah

menggambarkan suatu benda yang berada di dalam air

J

Siswa J sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja yang

bekerja pada benda tenggelam, melayang, dan terapung sesuai

dengan posisi dan arah vektor yang benar (tapi untuk benda yang

tenggelam siswa belum menggambarkan adanya gaya apung).

Siswa sudah menggambarkan suatu benda yang berada di dalam

air.


150

Kode

Siswa


K

Siswa K sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja


sesuai dengan posisi dan arah vektor yang benar. Siswa sudah


L

Siswa L sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja




M

Siswa M sudah menuliskan dan menggambarkan gaya apa saja





151

Berdasarkan tabel 4.31 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, semua siswa sudah menuliskan adanya gaya apung dan gaya

berat untuk benda yang terapung dan melayang sedangkan untuk benda yang tenggelam siswa sudah menuliskan adanya gaya

apung, gaya berat, dan gaya normal. Namun, ada beberapa siswa yang belum menggambarkan bahwa benda berada di dalam air

untuk membedakan mana benda yang tenggelam, melayang, dan terapung. Secara umum, siswa sudah bisa menuliskan dan

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda yang berada di dalam air (terapung, melayang, dan tenggelam) dengan

posisi dan arah vektor yang tepat.

11. Soal nomor 11

Seseorang memasukkan kotak yang terbuat dari besi ke dalam wadah berisi air (massa jenis air 1000 kg/m3). Kotak tersebut

memiliki massa sebesar 2 kg dan volume 5 liter. Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada kotak yang dimasukkan ke dalam

wadah berisi air tersebut?

Kunci jawaban:


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L

⍴kotak = m / v = 2 kg / 5 L = 0,4 kg/L


152

Massa jenis air lebih besar daripada massa jenis kotak maka kotak akan terapung dalam air




Kode

Siswa


A Analisis keadaan benda: Terapung

Gambar gaya yang bekerja:

Siswa A sudah mnejawab benar bahwa benda akan terapung

namun belum melakukan analisis dan belum tepat

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja serta belum

menggambar benda di dalam air

B Siswa tidak menganalisis keadaan benda di dalam

air. Benda tenggelam, melayang, terapung

Siswa B belum melakukan analisis dan belum menggambarkan



153

Kode

Siswa


C

Siswa C sudah melakukan analisis dan menjawab benar bahwa

benda akan mengapung. Sudah menggambarkan gaya-gaya yang

bekerja secara tepat, namun tidak menggambar benda dalam air

D Analisis keadaan benda:


Siswa D sudah melakukan analisis dan menjawab benar bahwa

benda akan mengapung. Belum tepat menggambar gaya dan tidak

menggambar benda dalam air

E

Siswa E sudah melakukan analisis namun analisis siswa kurang

tepat. Belum tepat menggambar gaya dan tidak menggambar

benda dalam air

F Analisis keadaan benda: Terapung


Siswa F sudah menjawab benar bahwa benda akan terapung

namun belum melakukan analisis dan sudah tepat menggambarkan



154

Kode

Siswa


G Analisis keadaan benda:

Siswa G sudah melakukan analisis (perhitungan) namun belum

menentukan apakah benda tenggelam, melayang atau terapung.

Siswa belum menggambarkan gaya yang bekerja

H Analisis keadaan benda:


Siswa H sudah melakukan analisis dan menjawab benar bahwa

benda akan terapung. Sudah menggambar gaya yang bekerja

secara tepat

I Analisis keadaan benda:


Siswa I sudah melakukan analisis dan menjawab benar bahwa


secara tepat


155

Kode

Siswa


J Analisis keadaan benda:


Siswa J sudah melakukan analisis dan menjawab benar bahwa


secara tepat

K Analisis keadaan benda:


Siswa K sudah melakukan analisis dan menjawab benar bahwa

benda akan terapung namun menggambar gaya yang bekerja tidak

tepat

L Analisis keadaan benda:


Siswa L sudah melakukan analisis dan menjawab benar bahwa


secara tepat


156

Kode

Siswa


M Benda tenggelam.

Siswa M belum menganalisis keadaan benda di dalam air kenapa

benda terapung dan kurang tepat menggambarkan posisi gaya-

gaya yang bekerja.

Berdasarkan tabel 4.32 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 10 siswa sudah menganalisis keadaan benda di dalam air

meskipun ada beberapa siswa yang kurang tepat dalam menganalisis. Siswa sudah menganalisis melalui perhitungan dan

membandingkan antara massa jenis air dan massa jenis benda lalu menyimpulkan apakah benda akan tenggelam, melayang,

terapung. Setelah menganalisis keadaan benda, baru kemudian siswa menuliskan dan menggambarkan gaya yang bekerja sesuai

hasil analisisnya. Meskipun dalam perhitungan masih terdapat beberapa kesalahan namun siswa sudah memahami bahwa jika

massa jenis benda lebih besar dari massa jenis air maka benda akan tenggelam, dan jika massa jenis benda sama dengan massa

jenis air maka benda melayang, jika massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis air maka benda akan terapung. Beberapa


157

siswa sudah menuliskan dan menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda sesuai posisi dan arah yang tepat, dan siswa

sudah menggambarkan benda berada di dalam air meskipun ada siswa yang belum menggambarkan.

12. Soal nomor 12

Seorang siswa menemukan sebuah benda dan kemudian mengukur massa dan volume benda tersebut dan didapati bahwa benda

tersebut bermassa 5 kg dan volume sebesar 5x10-3

m3. Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut jika siswa itu

memasukkan benda tersebut ke dalam wadah berisi air!

Kunci jawaban:


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L

⍴benda = m / v = 5 kg / 5x10-3

m3 = 1 kg/L

Massa jenis air sama dengan massa jenis benda maka benda akan melayang dalam air


158

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda yang melayang:



Kode

Siswa


A

Siswa A menjawab dengan benar bahwa benda akan melayang

namun belum menganalisis kenapa benda melayang dan belum

tepat menggambarkan gaya-gaya yang bekerja

B Benda tenggelam, melayang, terapung Siswa B belum melakukan analisis dan belum menggambarkan


C

Siswa C sudah menganalis dan menjawab benar bahwa benda akan

melayang. Sudah menuliskan dan menggambarkan adanya gaya

apung dan gaya berat namun siswa belum menggambar benda di

dalam air


159

Kode

Siswa


D

Siswa D sudah menganalis dan menjawab benar bahwa benda akan



dalam air

E

Siswa sudah menganalisis namun siswa menjawab bahwa benda

akan tenggelam seharusnya benda melayang dan tidak tepat

menggambar gaya yang bekerja, siswa belum menggambar benda

di dalam air namun siswa sudah menuliskan adanya gaya apung

dan gaya berat

F Analisis keadaan benda: Tenggelam


Siswa F belum menjawab dengan benar dan belum menganalisis.

Sudah menuliskan adanya gaya apung, berat dan normal. Akan

tetapi seharusnya benda melayang.

G Siswa G belum menjawab soal Siswa G belum menjawab soal

H

Siswa H sudah menganalis dan menjawab benar bahwa benda akan


apung dan gaya berat dan siswa sudah menggambar benda di

dalam air


160

Kode

Siswa


I

Siswa I sudah menganalis dan menjawab benar bahwa benda akan



dalam air

J

Siswa J sudah menganalis dan menjawab benar bahwa benda akan



dalam air

K

Siswa K sudah menganalis dan menjawab benar bahwa benda akan



dalam air

L Analisis keadaan benda:


Siswa L sudah menganalis dan menjawab benar bahwa benda akan



dalam air


161

Kode

Siswa


M

Siswa M sudah menganalis namun belum menentukan apakah

benda tenggelam, melayang, terapung. Siswa kurang tepat

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda







jenis air maka benda melayang, jika massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis air maka benda akan terapung. Beberapa


162

siswa sudah menuliskan dan menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda sesuai posisi dan arah yang tepat, dan siswa

sudah menggambarkan benda berada di dalam air meskipun ada siswa yang belum menggambarkan.

13. Soal nomor 13

Sam tidak sengaja menjatuhkan sebuah bola ke dalam kolam renang, sebelumnya Sam sudah mengukur massa dan jari-jari bola

tersebut. Diketahui bahwa bola tersebut berjari-jari 2 cm dan massa 0,4 kg. Gambar gaya-gaya apa saja yang bekerja pada bola

tersebut!

Kunci jawaban:


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L = 1gr/cm

3

Vbola = 4/3 r3 = 4/3 x 3,14 x (2 cm)

3 = 33,5 cm

3

⍴benda = m / v = 400 g / 33,5 cm3= 11,9 gr/cm

3

Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis air maka benda akan tenggelam


163

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda yang tenggelam:



Kode

Siswa


A

Siswa A sudah benar menjawab bahwa benda akan tenggelam

namun belum melakukan analisis dan belu tepat menggambar

gaya yang bekerja

B Benda tenggelam, melayang, terapung Siswa B belum melakukan analisis dan belum menentukan

apakah benda tenggelam, melayang, terapung

C

Siswa C belum menganalisis keadaan benda dengan tepat.

Sudah menggambarkan gaya yang bekerja namun belum

menggambar benda di dalam air


164

Kode

Siswa


D

Siswa D belum melakukan analisis secara tepat dan belum

menggambar benda di dalam air. Akan tetapi sudah

menuliskan adanya gaya apung dan gaya berat

E

Siswa D belum melakukan analisis secara tepat. Akan tetapi

sudah menuliskan adanya gaya apung dan gaya berat.

F Analisis keadaan benda: Terapung


Siswa F belum menganalisis keadaan benda di dalam secara

tepat, namun sudah menuliskan adanya gaya apung dan gaya

berat

G Siswa G belum menjawab soal Siswa G belum menjawab soal

H

Siswa H sudah menjawab benar bahwa benda akan tenggelam

dan sudah melakukan analisis namun belum menggambarkan

benda tenggelam beserta gaya-gaya yang bekerja


165

Kode

Siswa


I

Siswa I sudah melakukan analisis namun belum

menggambarkan adanya gaya normal pada benda tenggelam

J

Siswa J sudah melakukan analisis namun kurang lengkap dan

siswa sudah benar menjawab bahwa benda akan tenggelam.

Akan tetapi siswa belum menggambar benda di dalam air dan

belum menggambar gaya apung

K

Siswa K sudah melakukan analisis dan benar menggambar

benda tenggelam di dalam air beserta gaya yang bekerja


166

Kode

Siswa


L

Siswa L sudah melakukan analisis dan benar menggambar


M

Siswa M sudah melakukan analisis dan benar menggambar









167

jenis air maka benda melayang, jika massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis air maka benda akan terapung. Beberapa siswa

sudah menuliskan dan menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda sesuai posisi dan arah yang tepat, dan siswa sudah

menggambarkan benda berada di dalam air meskipun ada siswa yang belum menggambarkan.

14. Soal nomor 14

Jika terdapat dua buah kotak yang beratnya 1000 N diletakkan di atas lantai sementara kotak yang lain yang beratnya sama

terletak di dalam kolam renang, dan seseorang akan mengangkat kotak tersebut. Manakah yang lebih mudah bagi orang tersebut

untuk mengangkat kotak yang di lantai atau di kolam renang? Jelaskan!

Gambar 4.12 Dua buah benda, di kolam dan di atas lantai

1000 N

1000 N


168

Kunci jawaban:

Berat kedua kotak sama yakni 1000 N. Satu kotak terletak di lantai, dan kotak yang lain terletak di dalam kolam. Kotak yang di dalam kolam

mengalami gaya apung yaitu gaya yang diberikan oleh fluida (air kolam) sedangkan kotak yang berada di atas lantai tidak mengalami gaya

apung. Akibatnya karena ada gaya lain selain gaya dari orang yang akan mengangkat kotak maka akan terasa lebih mudah mengangkat kotak

yang di dalam kolam daripada yang di atas lantai.


Kode

Siswa


A Lebih mudah mengangkat di kolam renang,

karena air yang berada di kolam renang akan

membantu dengan adanya gaya apung

Siswa A sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah

mengangkat kotak yang berada di kolam renang dan penjelasan

siswa sudah tepat

B Lebih mudah di kolam renang, karena jika kita

mengangkat kotak yang berada di kolam renang

akan lebih ringan dan pastinya mudah

Siswa B sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


siswa kurang lengkap

C Lebih mudah di kolam renang karena benda yang

di dalam air mengalami gaya apung sehingga

lebih mudah

Siswa C sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


siswa sudah tepat

D Lebih mudah di kolam renang karena jika benda

berada di air maka benda akan mengalami gaya

apung sehingga benda yang diangkat menjadi

lebih ringan

Siswa D sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


siswa sudah tepat

E Lebih mudah di kolam renang karena terbantu Siswa E sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


169

Kode

Siswa


oleh gaya apung mengangkat kotak yang berada di kolam renang dan penjelasan

siswa sudah tepat

F Lebih mudah di kolam renang karena tekanan

yang ada di air lebih ringan daripada di udara

Siswa F sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


siswa kurang tepat

G Lebih mudah yang berada di kolam karena benda

yang di kolam bila diangkat ringan dengan

bantuan volume air dan massa jenis air

Siswa G sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


siswa kurang tepat

H Lebih mudah yang berada di dalam kolam renang

karena ada gaya apung



siswa sudah tepat

I Lebih mudah di kolam renang karena massa air di

kolam renang tersebut mempengaruhi berat kotak

sehingga kotak tersebut mempengaruhi gaya

apung di kolam renang

Siswa I sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


siswa kurang tepat

J Lebih mudah di dalam kolam renang karena air

dalam kolam renang memberikan gaya apung

Siswa J sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


siswa sudah tepat

K Lebih mudah di kolam karena air mempunyai

daya angkat

Siswa K sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang lengkap

L Lebih mudah di kolam renang karena air

mempunyai gaya angkat

Siswa L sudah menjawab dengan benar bahwa lebih mudah


kurang lengkap

M Lebih mudah di kolam karena di bantu oleh gaya

apung




170

Kode

Siswa


siswa sudah tepat

Berdasarkan tabel 4.35 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, semua siswa sudah menjawab benar bahwa lebih mudah

mengangkat beban yang berada di kolam renang daripada benda yang berada di atas lantai. Siswa juga sudah menjelaskan bahwa

lebih mudah mengangkat beban yang berada di kolam renang karena adanya gaya angkat oleh air dank arena adanya gaya apung

sehingga lebih memudahkan untuk mengangkat beban tersebut. Secara keseluruhan, siswa sudah memahami bahwa benda di

dalam air mengalami gaya ke atas atau gaya apung sehingga kita lebih mudah mengangkat beban di dalam air karena dibantu

oleh gaya apung.

15. Soal nomor 15

Sebuah benda ketika ditimbang di udara memiliki berat 10 N, kemudian benda tersebut dimasukkan ke dalam wadah berisi air

lalu ditimbang seperti pada gambar di bawah. Bagaimanakah berat benda tersebut ketika ditimbang di dalam air? Sama dengan 10

N, kurang dari 10 N, atau lebih dari 10 N? Jelaskan!


171


Kunci jawaban:

Berat benda tersebut adalah kurang dari 10 N, karena benda yang di dalam air mengalami gaya Archimedes atau gaya apung yaitu

gaya ke atas yang dikerjakan oleh fluida (air) yang melawan berat benda yang dicelupkan ke dalam air sehingga seakan-akan

benda mengalami pengurangan berat.


Kode

Siswa


A Kurang dari 10 N, karena benda di air diringankan

oleh gaya apung yang terdapat di dalamnya

Siswa A sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa

sudah tepat. Siswa sudah memahami bahwa adanya gaya apung

yang menyebabkan berat benda di air berkurang

B Kurang dari 10 N karena jika di dalam air benda

akan menjadi lebih ringan


kurang lengkap

C Kurang dari 10 N, karena benda di dalam air Siswa C sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa


172

Kode

Siswa


mengalami gaya apung sehingga benda akan lebih

ringan



D Kurang dari 10 N karena benda tersebut

mengalami gaya apung yang membuat benda lebih

ringan jika berada dalam air

Siswa D sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa



E Kurang dari 10 N karena lebih sedikit massa di air

karena ada gaya apung

Siswa E sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa sudah

tepat. Siswa sudah memahami bahwa adanya gaya apung yang

menyebabkan berat benda di air berkurang

F Lebih dari 10 N karena ada tekanan air yang

membuat benda menjadi ringan

Siswa F belum menjawab dengan benar dan penjelasan siswa tidak

tepat

G Lebih dari 10 N karena massa jenis udara dan air

berbeda

Siswa G belum menjawab dengan benar dan penjelasan siswa tidak

tepat

H Siswa H tidak menjawab soal Siswa H tidak menjawab soal

I Kurang dari 10 N karena berat benda tersebut di

dalam air memiliki gaya apung yang

mempengaruhinya

Siswa I sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa sudah



J Kurang dari 10 N karena air memberikan gaya

apung

Siswa J sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa sudah



K Kurang. Karena gaya angkat dalam air Siswa K sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa



L Kurang dari 10 N. Karena ada gaya angkat pada

air

Siswa L sudah menjawab dengan benar dan penjelasan siswa sudah



M Lebih dari 10 N, karena jika ditimbang di udara Siswa M belum menjawab dengan benar dan penjelasan siswa


173

Kode

Siswa


tidak memiliki gaya apung dan jika dimasukkan

dalam air akan bertambah karena memiliki gaya

apung

kurang tepat. Siswa berpikir jika ada gaya apung maka akan

semakin berat.

Berdasarkan tabel 4.36 di atas, dapat dilihat bahwa dari 13 siswa, 9 siswa sudah menjawab benar bahwa ketika ditimbang di

dalam air berat benda akan berkurang dan sudah menjelaskan bahwa berat berkurang karena adanya gaya apung oleh air.

Sedangkan 3 siswa yang lain belum menjawab dengan benar, siswa beranggapan bahwa ketika di dalam air benda mengalami

gaya apung sehingga ketika ditimbang benda yang di dalam air semakin berat karena adanya gaya apung, dan 1 siswa yang lain

belum menjawab. Secara umum, siswa sudah memahami bahwa benda yang berada di dalam air mengalami pengurangan berat

karena adanya gaya apung oleh air.


174

Rangkuman Pemahaman Akhir Siswa

Tabel 4.37 Rangkuman Pemahaman Akhir Siswa

No Konsep Rangkuman




dipindahkan oleh benda

tersebut

Sebagian besar siswa sudah memahami

bahwa benda yang tenggelam mengalami

gaya apung


dicelupkan tidak

mempengaruhi gaya apung dan

keadaan benda di dalam fluida

(air) (catatan: massa dan

volume benda sama)

Siswa sudah memahami bahwa volume

fluida tempat benda dimasukkan tidak

mempengaruhi gaya apung dan keadaan

benda di dalam fluida (air)

3 Jenis bahan pembuat benda

tidak mempengaruhi keadaan

benda di dalam air (catatan:

massa dan volume benda

sama)


bahwa jenis bahan pembuat benda tidak

mempengaruhi keadaan benda di dalam

air karena massa dan volume kedau benda

itu sama

4 Posisi benda (ditumpuk dan

tidak ditumpuk) tidak

mempengaruhi keadaan benda

di dalam air (catatan: benda

ketika ditumpuk dan tidak

ditumpuk adalah benda yang

sama)


bahwa posisi benda tidak mempengaruhi

keadaan benda di dalam air karena benda

yang ditumpuk dan tidak ditumpuk adalah

benda yang sama

5 Ukuran benda (besar/kecil)

tidak mempenaruhi keadaan

benda di dalam air


bahwa ukuran benda tidak mempengaruhi


6 Massa jenis fluida tempat


gaya apung yang dialami

benda (catatan: percepatan

gravitasi dan volume benda

yang tercelup sama)

Siswa sudah memahami bahwa massa

jenis fluida tempat benda berada


benda, semakin besar massa jenis fluida

maka gaya apung benda semakin besar

7 Percepatan gravitasi tempat


gaya apung yang dialami

benda (catatan: massa jenis

fluida tempat benda dicelupkan

dan volume benda tercelup

sama

Siswa sudah memahami bahwa

percepatan gravitasi tempat benda berada


benda, semakin besar percepatan gravitasi

maka gaya apung benda semakin besar.

8 Volume benda yang tercelup Sebagian besar siswa sudah memahami


175

No Konsep Rangkuman

mempengaruhi gaya apung


massa jenis fluida tempat

benda dicelupkan dan


bahwa volume benda ynag tercelup


benda, semakin besar volume benda yang

tercelup maka gaya apung benda semakin

besar.


bekerja pada benda yang

berada di dalam air (terapung,

melayang, tenggelam)

Siswa sudah mengetahui gaya-gaya apa

saaja yang bekerja untuk benda yang

tenggelam, terapung, melayang dan sudah

bisa menggambarkan gaya-gaya yang

bekerja sesuai dengan arah dan posisi

yang tepat.

10 Benda di dalam fluida

mengalami berat semu

(pengurangan berat

diakibatkan gaya apung dari

fluida)

Siswa sudah memahami bahwa benda di

dalam air lebih mudah diangkat (lebih

ringan) daripada di udara karena adanya

gaya apung yang diberikan oleh fluida

(air).


176

4. Peningkatan Pemahaman Siswa

Tabel 4.38 Persentase kenaikan nilai siswa dari pretest ke posttest

No Kode Siswa Skor Total

Pretest

Nilai Pretest (%) Skor Total

Posttest

Nilai Posttest

(%)

Kenaikan (%)

1 A 31 46,3 42 62,7 16,4

2 B 26 38,8 38 56,7 17,9

3 C 31 46,3 58 86,5 40,2

4 D 34 50,7 57 85,1 34,4

5 E 29 43,3 38 56,7 13,4

6 F 18 26,9 37 55,2 28,3

7 G 17 25,4 30 44,8 19,4

8 H 24 35,8 54 80,6 44,8

9 I 20 29,8 58 86,5 56,7

10 J 28 41,8 63 94,0 52,2

11 K 27 40,3 57 85,1 44,8

12 L 27 40,3 63 94,0 53,7

13 M 17 25,4 44 65,7 40,3

Rata-rata pretest =

37,8

Rata-rata posttest

= 73,4

Pada tabel 4.38 di atas, dapat dilihat bahwa semua siswa mengalami peningkatan pemahaman tentang hukum

Archimedes. Siswa yang mengalami peningkatan lebih besar yakni siswa dengan kode I dengan kenaikan 56,7 % dan yang

paling kecil yakni siswa dengan kode E dengan kenaikan 13,4 %.


177

Tabel 4.39 Rincian Jawaban Siswa, Pretest dan Posttest

Nomor

Soal

Rincian Jawaban Siswa

Pretest Posttest

1 Dari 13 siswa, 7 siswa menjawab salah dan 6 siswa

menjawab dengan benar tetapi penjelasan tidak tepat

Dari 13 siswa, 12 siswa menjawab benar namun

penjelasan kurang lengkap, dan 1 siswa menjawab salah

2 Dari 13 siswa, 6 menjawab benar namun penjelasan tidak

tepat dan 7 siswa menjawab salah





Dari 13 siswa, 8 siswa sudah menjawab dengan benar dan

lengkap dan 5 siswa menjawab salah



Dari 13 siswa, 12 siswa menjawab benar dan lengkap,

dan 1 siswa menjawab salah



Dari 13 siswa, 8 siswa sudah menjawab dengan benar

namun penjelasan siswa kurang lengkap dan 5 siswa

menjawab salah

6 Dari 13 siswa, 8 menjawab benar namun belum memberi

penjelasan dan 4 siswa menjawab salah



7 Dari 13 siswa, 12 siswa menjawab benar namun

penjelasan tidak tepat dan 1 siswa menjawab salah

Dari 13 siswa, 10 siswa menjawab benar dan lengkap, 1

siswa menjawab salah, dan 2 siswa tidak menjawab soal

8 Dari 13 siswa, semua menjawab benar namun penjelasan

tidak tepat

Dari 13 siswa, 12 siswa menjawab benar dan lengkap,

dan 1 siswa menjawab salah

9 Dari 13 siswa, 12 siswa menjawab benar namun

penjelasan tidak tepat dan 1 siswa menjawab salah

Dari 13 siswa, 9 siswa menjawab benar namun penjelasan

kurang lengkap, 3 siswa menjawab salah, dan 1 siswa

belum menjawab soal

10 Dari 13 siswa, semua siswa menjawab salah Dari 13 siswa, semua siswa sudah menjawab dengan

benar namun kurang lengkap

11 Dari 13 siswa, semua siswa menjawab salah Dari 13 siswa, 10 siswa menjawab dengan benar dan


178

Nomor

Soal

Rincian Jawaban Siswa

Pretest Posttest

lengkap, dan 3 siswa menjawab dengan benar namun

kurang lengkap



kurang lengkap



kurang lengkap

14 Dari 13 siswa, 9 siswa menjawab benar namun penjelasan

kurang tepat dan 4 siswa menjawab salah

Dari 13 siswa, semua siswa menjawab dengan benar dan

lengkap

15 Dari 13 siswa, 8 siswa menjawab benar namun penjelasan

tidak tepat dan 5 siswa menjawab salah

Dari 13 siswa, 9 siswa menjawab dengan benar dan

lengkap, 3 siswa menjawab salah, dan 1 siswa belum

menjawab soal

Tabel 4.39 di atas menunjukkan rincian jawaban siswa saat pretest dan posttest ( jumlah siswa yang menjawab dengan benar

dan lengkap, menjawab benar namun kurang lengkap, menjawab benar namun penjelasan tidak tepat, menjawab salah, dan siswa

yang tidak menjawab soal), untuk masing-masing nomor soal 1 sampai dengan 15.


179

Tabel 4.40 Keadaan pemahaman siswa pada saat sebelum dan sesudah pembelajaran

No Konsep Sebelum Pembelajaran Sesudah Pembelajaran




dipindahkan oleh benda tersebut


benda yang tenggelam tidak memiliki gaya

apung


bahwa benda yang tenggelam mengalami

gaya apung


dicelupkan tidak mempengaruhi

gaya apung dan keadaan benda di

dalam fluida (air) (catatan: massa

dan volume benda sama)

Siswa menganggap bahwa fluida tempat

benda dicelupkan mempengaruhi gaya

apung dan keadaan benda di dalam air.

Dalam wadah berisi fluida lebih sedikit,

benda tenggelam sedangkan untuk wadah

yang berisi lebih banyak air maka benda

akan terapung

Siswa sudah memahami bahwa volume

fluida tempat benda dimasukkan tidak

mempengaruhi gaya apung dan keadaan

benda di dalam fluida (air)

3 Jenis bahan pembuat benda tidak

mempengaruhi keadaan benda di

dalam air (catatan: massa dan

volume benda sama)

Siswa menganggap bahwa jenis bahan

pembuat benda mempengaruhi keadaan

benda di dalam air, benda yang terbuat dari

bahan yang keras pasti tenggelam dan

benda yang terbuat dari bahan yang lembut

akan terapung


bahwa jenis bahan pembuat benda tidak


karena massa dan volume kedau benda itu

sama

4 Posisi benda (ditumpuk dan tidak

ditumpuk) tidak mempengaruhi


(catatan: benda ketika ditumpuk

dan tidak ditumpuk adalah benda

yang sama)


ketika dua buah benda dimasukkan ke

dalam air, tidak ditumpuk terapung; dan

ketika ditumpuk maka akan tenggelam

karena benda bertambah berat ketika

ditumpuk


bahwa posisi benda tidak mempengaruhi

keadaan benda di dalam air karena benda

yang ditumpuk dan tidak ditumpuk adalah

benda yang sama

5 Ukuran benda (besar/kecil) tidak Siswa menganggap bahwa ukuran benda Sebagian besar siswa sudah memahami


180


mempenaruhi keadaan benda di

dalam air

mempengaruhi keadaan benda di dalam air bahwa ukuran benda tidak mempengaruhi


6 Massa jenis fluida tempat benda

berada mempengaruhi gaya apung


percepatan gravitasi dan volume

benda yang tercelup sama)

Siswa belum memahami bahwa massa jenis

fluida tempat benda berada mempengaruhi


Siswa sudah memahami bahwa massa jenis

fluida tempat benda berada mempengaruhi

gaya apung yang dialami benda, semakin

besar massa jenis fluida maka gaya apung

benda semakin besar

7 Percepatan gravitasi tempat benda

berada mempengaruhi gaya apung

yang dialami benda (catatan: massa

jenis fluida tempat benda

dicelupkan dan volume benda

tercelup sama

Siswa belum memahami bahwa percepatan

gravitasi mempengaruhi gaya apung yang

dialami benda. Siswa menganggap bahwa

gaya apung terbesar dialami oleh benda

yang berada di bulan dibandingkan yang

berada di bumi.

Siswa sudah memahami bahwa percepatan

gravitasi tempat benda berada


benda, semakin besar percepatan gravitasi

maka gaya apung benda semakin besar.

8 Volume benda yang tercelup

mempengaruhi gaya apung yang

dialami benda (catatan: massa jenis

fluida tempat benda dicelupkan dan


Siswa belum memahami bahwa volume

benda yang tercelup mempengaruhi gaya


menganggap semakin besar bagian benda

yang tidak tercelup (terapung) maka gaya

apung benda semakin besar


bahwa volume benda ynag tercelup


benda, semakin besar volume benda yang

tercelup maka gaya apung benda semakin

besar.


bekerja pada benda yang berada di

dalam air (terapung, melayang,

tenggelam)

Siswa belum memahami gaya-gaya apa saja

yang bekerja pada benda yang terapung,

melayang, tenggelam. Siswa juga belum

bisa menggambar gaya-gaya yang bekerja

sesuai arah dan posisi yang tepat

Siswa sudah mengetahui gaya-gaya apa

saaja yang bekerja untuk benda yang

tenggelam, terapung, melayang dan sudah

bisa menggambarkan gaya-gaya yang

bekerja sesuai dengan arah dan posisi yang

tepat.

10 Benda di dalam fluida mengalami

berat semu (pengurangan berat

Siswa menganggap bahwa benda di dalam

air lebih berat daripada di udara karena air

Siswa sudah memahami bahwa benda di

dalam air lebih mudah diangkat (lebih


181


diakibatkan gaya apung dari fluida) akan menambah berat benda ringan) daripada di udara karena adanya

gaya apung yang diberikan oleh fluida

(air).

Penerapan metode POE dalam pembelajaran dapat meningkatkan pemahaman siswa tentang hukum Archimedes. Hal ini

dapat dilihat adanya peningkatan keadaan pemahaman siswa saat sebelum dan sesudah pembelajaran serta hasil analisis deskriptif

jawaban masing-masing siswa untuk masing-masing soal. Ini juga bisa dilihat pada nilai rata-rata siswa saat pretest adalah 37,8 dan

saat posttest adalah 73,4.

Metode POE merupakan salah satu metode pembelajaran yang termasuk dalam model konstruktivisme. Metode POE

(Prediction Observation Explanation) dilakukan dengan cara membuat prediksi terhadap suatu persoalan fisika, melakukan

percobaan dan kemudian melakukan pengamatan, serta memberi penjelasan sesuai atau tidak sesuai antara prediksi dan yang terjadi

serta memberi penjelasan mengapa hal tersebut bisa terjadi. Saat membuat prediksi siswa bebas menggunakan konsepsi awal yang

dimiliki yang sudah dibentuk sendiri sebelumnya. Hal tersebut sesuai dengan teori yang mendasari penelitian ini yakni terkait filsafat

konstruktivisme dimana pengetahuan adalah bentukan siswa sendiri yang dikonstruksi dari pengalaman ataupun dunia sejauh yang

dialaminya. Selain membuat prediksi, siswa melakukan percobaan untuk membuktikan prediksi yang telah dibuat sebelumnya,


182

mengamati dan mencatat hasil pengamatan. Siswa bersama kelompok melakukan percobaan akan membantu mereka membangun

pengetahuan yang lebih meyakinkan. Mereka dapat saling membetulkan gagasan yang keliru, mereka dapat saling melengkapi

gagasan masing-masing dan belajar dari pendapat teman. Bila prediksi siswa tidak sesuai dengan kejadian sebenarnya maka siswa

diberi kesempatan membentuk kembali pengetahuan yang benar sesuai dengan pengalaman yang diperoleh sendiri saat melakukan

percobaan, saat inilah siswa membentuk sendiri pengetahuannya. Sedangkan apabila prediksi siswa sudah sesuai dengan kejadian

yang sebenarnya maka siswa akan lebih yakin dengan pengetahuan yang sudah dibentuk sebelumnya.


183

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan pengolahan data hasil penelitian yang telah

dilaksanakan terhadap siswa-siswi SMA FH Yogyakarta yang berjumlah

13 siswa jurusan IPA tentang hukum Archimedes dengan menggunakan

metode POE (Prediction Observation Explanation), dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

1. Pemahaman awal siswa adalah sebagai berikut:

a. Siswa menganggap bahwa benda tenggelam tidak mengalami

gaya apung, dan menganggap bahwa volume air tempat benda

dicelupkan mempengaruhi gaya apung benda.

b. Untuk 2 atau lebih benda yang memiliki massa dan volume yang

sama, siswa menganggap bahwa volume fluida tempat benda

dicelupkan, jenis bahan pembuat benda (bahan keras dan bahan

lembut), jenis benda (pejal dan berongga), posisi benda (ditumpuk

dan tidak ditumpuk), dan ukuran benda (besar dan kecil)

mempengaruhi keadaan benda di dalam air.

c. Siswa belum memahami bahwa perbedaan tempat kapal berada

(laut dan sungai) yakni massa jenis mempengaruhi gaya apung

yang dialami kapal.


184

d. Siswa sudah memahami jika dua buah benda identik berada dalam

dua wadah yang identik juga jika ditempatkan di bumi dan bulan

akan mengalami gaya apung yang berbeda. Namun, siswa tidak

tepat menentukan gaya apung benda mana yang terbesar. Siswa

menganggap gaya apung di bulan terbesar karena semua benda

disana mengambang. Siswa salah mengartikan mengambang dan

mengapung. Padahal mengambang dan mengapung merupakan

dua hal yang berbeda.

e. Siswa sudah memahami jika dua buah kubus identik dimasukkan

ke air, kubus 1 tercelup ¼ bagian dan kubus 2 tercelup ¾ bagian

maka kubus akan mengalami gaya apung yang berbeda. Namun,

siswa tidak tepat menentukan gaya apung kubus mana yang

terbesar dan terkecil. Siswa menganggap bahwa kubus yang

paling sedikit tercelup (lebih banyak yang terapung) mengalami

gaya apung terbesar. Siswa salah mengartikan terapung dan gaya

apung.

f. Siswa belum memahami gaya-gaya apa saja yang bekerja pada

benda yang tenggelam, melayang, dan terapung. Siswa juga

belum bisa menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda

yang tenggelam, melayang, terapung, sesuai arah dan posisi yang

tepat.


185

g. Siswa belum memahami bahwa benda di dalam air lebih mudah

diangkat karena adanya bantuan gaya apung. Namun, sebaliknya

siswa beranggapan bahwa lebih sulit untuk mengangkat benda di

dalam air karena massa air menambah berat benda sehingga lebih

sulit diangkat.

2. Penerapan metode POE (Prediction Observation Explanation) dapat

meningkatkan pemahaman seluruh siswa tentang hukum Archimedes.

Ini terlihat pada nilai rata-rata awal siswa adalah 37,8 dan meningkat

menjadi 73,4 setelah pembelajaran.

B. SARAN

1. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa metode POE (Prediction

Observation Explanation) dapat meningkatkan pemahaman siswa

tentang hukum Archimedes sehingga disarankan kepada guru untuk

menerapkan metode POE pada pembelajaran fisika, baik pada materi

hukum Archimedes dan peristiwa terapung, melayang, tenggelam

maupun materi-materi fisika yang lain.

2. Bagi peneliti yang ingin mengembangkan penelitian ini disarankan

untuk:

a. Melakukan wawancara untuk mengkonfirmasi pemahaman siswa

sehingga pemahaman siswa dapat sungguh-sungguh diketahui.

b. Dalam mengerjakan LKS, sebaiknya siswa mengerjakan secara

sendiri-sendiri agar dapat diketahui peningkatan pemahaman


186

siswa secara satu per satu, karena jika mengerjakan dalam

kelompok ada kemungkinan tidak semua siswa secara aktif

memberikan pendapatnya saat saling berdiskusi dalam kelompok.


187

DAFTAR PUSTAKA

Berg, E. Van Den. 1991. Miskonsepsi Fisika dan Remediasi. Salatiga: Universitas

Kristen Satya Wacana

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 1 Edisi Kelima. (Penterjemah: Dra.

Yuhilza Hanum). Jakarta: Erlangga.

Meitarita, Yuslita Librolva. 2011. Metode POE (Prediction Observation

Explanation) pada Pembelajaran Fisika dalam Meningkatkan Pemahaman,

Konsep, dan Keaktifan Siswa pada Pokok Bahasan Zat dan Wujudnya di

SMPN 2 Parindu Sanggau Kalimantan Barat. Yogyakarta: Universitas

Sanata Dharma (Skripsi).

Mundilarto. 2012. Penilaian Hasil Belajar Fisika. Yogyakarta: UNY Press

Purnomo, Alfadiani. 2015. Penggunaan Metode POE dalam Pembelajaran Fisika

untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Kesenanangan tentang

Hukum Archimedes dalam Fluida Statis di Kelas XI IPA SMA Tarakanita

Magelang. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma (Skripsi).

Purwoko dan Fendi. 2009. Fisika 2 SMA Kelas XI. Jakarta Timur: Yudhistira.

Rokhmat, J., Setiawan, A., dan Rusdiana, N. 2012. Pembelajaran Fisika Berbasis

Proses Berpikir Kausalitas dan Berpikir Analitik (PBK-BA), Suatu

Pembiasaan Berpikir Secara Terbuka. Jurnal Pengajaran MIPA.391-393.


188

Semiawan, Conny. 1985. Pendekatan Keterampilan Proses, Bagaimana

Mengaktifkan Siswa Dalam Belajar?. Jakarta: PT. Gramedia.

Sudjana, Nana. 1995. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: PT

Remaja Rosdakarya

Suparno, Paul. 2010. Metode Penelitian Pendidikan Fisika. Yogakarta:

Universitas Sanata Dharma.

Suparno, Paul. 2013. Metodologi Pembelajaran Fisika Konstruktivistik dan

Menyenangkan. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

Suparno, Paul. 2014. Metode Penelitian Pendidikan IPA. Yogyakarta: Universitas

Sanata Dharma.

Suyono & Hariyanto. 2011. Belajar dan Pembelajaran: Teori dan Konsep Dasar.

Bandung: PT. Remaja Rosdakarya

Tung, Khoe Yao. 2015. Pembelajaran dan Perkembangan Belajar. Jakarta Barat:

PT Indeks Permata Puri Media


189

LAMPIRAN 1. RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Satuan Pendidikan : Sekolah Menengah Atas (SMA)

Mata Pelajaran : Fisika

Alokasi Waktu : 6 x 45 menit

A. Kompetensi Inti

K.I. 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual,

konseptual, procedural 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.

K.I. 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah

abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di

sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metode sesuai

kaidah keilmuan.

B. Kompetensi Dasar (KD) dan Indikator Pencapaian Kompetensi

Kompetensi Dasar (KD) Indikator Pencapaian Kompetensi

Menganalisis hukum-hukum

yang berhubungan dengan

fluida statik serta penerapannya

dalam kehidupan sehari-hari

Siswa dapat menjelaskan hukum

Archimedes dan gaya apung

Siswa dapat menjelaskan bahwa setiap

benda di dalam air mengalami gaya

apung

Siswa dapat menganalisis keadaan

benda di dalam air (tenggelam,

melayang, dan terapung)


190

Siswa dapat menjelaskan bahwa

volume fluida tempat benda

dicelupkan, jenis bahan pembuat

benda, jenis benda (pejal dan

berongga), posisi benda, dan ukuran

benda tidak mempengaruhi keadaan

benda di dalam air (catatan: benda

memiliki massa dan volume yang

sama).

Siswa dapat menjelaskan bahwa

percepatan gravitasi, volume benda

yang tercelup, dan massa jenis fluida

mempengaruhi gaya apung yang

dialami oleh benda

Siswa dapat menggambar gaya-gaya

yang bekerja pada benda di dalam air

(tenggelam, melayang, dan terapung)

C. Tujuan Pembelajaran

Siswa dapat menjelaskan hukum Archimedes dan gaya apung

Siswa dapat menjelaskan bahwa setiap benda di dalam air mengalami

gaya apung

Siswa dapat menganalisis keadaan benda di dalam air (tenggelam,


Siswa dapat menjelaskan bahwa volume fluida tempat benda dicelupkan,

jenis bahan pembuat benda, jenis benda (pejal dan berongga), posisi

benda, dan ukuran benda tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam

air (catatan: benda memiliki massa dan volume yang sama).

Siswa dapat menjelaskan bahwa percepatan gravitasi, volume benda

yang tercelup, dan massa jenis fluida mempengaruhi gaya apung yang

dialami oleh benda


191

Siswa dapat menggambar gaya-gaya yang bekerja pada benda di dalam

air (tenggelam, melayang, dan terapung)

D. Materi Pembelajaran

Hukum Archimedes, Gaya Apung, Tenggelam, Melayang, dan Terapung

E. Model/Metode Pembelajaran

1. Model : Konstruktivisme

2. Metode : Prediction Observation Explanation (POE)

Ceramah Interaktif

F. Kegiatan Pembelajaran

1. Pertemuan Pertama (2x45 menit)

Kegiatan Pembuka

Menyampaikan salam pembuka

Menyampaikan tujuan pembelajaran

Kegiatan Inti

Bertanya apakah pernah mengangkat teman ketika berada di

dalam kolam renang? Apakah ada perbedaan ketika menggendong

teman di udara? Mengapa lebih mudah mengangkat teman di

dalam air daripada menggendong teman di udara.

Melakukan tanya jawab tentang hukum Archimedes, kemudian

bersama-sama merumuskan bunyi hukum Archimedes, gaya

apung, dan persamaan gaya apung.

Melakukan tanya jawab tentang kemungkinan jika sebuah benda

dimasukkan dalam air, kemudian bersama-sama merumuskan tiga


192

kemungkinan jika sebuah benda dimasukkan dalam air

(tenggelam, melayang, dan terapung)

Menanyakan kenapa besi kecil tenggelam di laut sedangkan kapal

yang besar terapung dipermukaan laut? Kemudian bersama-sama

dengan siswa merangkum dan menyimpulkan jawaban dari

beberapa pendapat siswa dan dilengkapi oleh peneliti

Menanyakan apakah pernah berenang di kolam renang dan di

laut/pantai (air asin)? Apakah ada perbedaan? Siswa berdiskusi

dengan temannya. Kemudian bersama-sama menyimpulkan dari

beberapa pendapat siswa dan dilengkapi oleh peneliti

Melakukan tanya jawab tentang syarat suatu benda terapung,

melayang, dan tenggelam dan kemudian bersama-sama

merangkum syarat benda tenggelam, melayang, dan terapung dan

dilengkapi oleh peneliti.

Kegiatan Penutup

Siswa bersama peneliti menyimpulkan pembelajaran mengenai

hukum Archimedes (bunyi hukum Archimedes, kemungkinan jika

sebuah benda dimasukkan ke dalam air, syarat benda terapung,

melayang, dan tenggelam)

Memberi tugas kepada siswa untuk mempelajari kembali

pelajaran pada pertemuan pertama.


193

2. Pertemuan Kedua (2x45 menit)

Kegiatan Pembuka



Menanyakan kembali tentang pelajaran pada pertemuan

sebelumnya

Kegiatan Inti

Siswa membentuk kelompok dengan anggota 3-4 orang

Peneliti membagi lembar kerja siswa (LKS)

Siswa berdiskusi bersama teman kelompok setelah membaca

persoalan yang disediakan dalam LKS, setelah berdiskusi bersama

teman kelompok kemudian siswa menulis prediksi atau dugaan

terhadap masalah yang disajikan

Setelah merumuskan hipotesis terhadap persoalan yang disajikan

maka siswa melakukan percobaan untuk membuktikan apakah

hipotesis yang sudah dibuat benar terjadi atau tidak.

Melakukan pengamatan dan menuliskan hasil pengamatan pada

LKS dan menuliskan penjelasan

Siswa mempresentasikan hasil pekerjaannya, kemudian peneliti

bersama siswa menyimpulkan dan melengkapi pekerjaan siswa

Kegiatan Penutup

Siswa bersama peneliti menyimpulkan pembelajaran


194

Memberi tugas kepada siswa untuk mempelajari kembali

pelajaran pada pertemuan kedua

3. Pertemuan Ketiga (2x45 menit)

Kegiatan Pembuka



Menanyakan kembali tentang pelajaran pada pertemuan

sebelumnya

Kegiatan Inti

Menanyakan jika sebuah benda diletakkan di atas meja (benda

diam), gaya-gaya apa saja yang bekerja pada benda tersebut.

Menyimpulkan jawaban dengan merangkum dari beberapa

pendapat siswa dan dilengkapi oleh peneliti.

Menanyakan bagaimana jika sebuah benda dimasukkan ke dalam

air? Gaya-gaya apa saja yang bekerja pada benda tersebut?

Kemudian peneliti meminta siswa menggambar gaya-gaya yang

bekerja untuk benda yang berada di dalam air (tenggelam,


Memberikan suatu persoalan tentang suatu benda dimasukkan ke

dalam air, siswa diminta menganalisis apakah benda terapung,

melayang, atau tenggelam kemudian menggambar gaya-gaya

yang bekerja pada benda tersebut. Dalam mengerjakan soal ini

siswa berpasangan dengan teman dan mendiskusikan cara


195

penyelesaiannnya kemudian menuliskan jawabannya di papan

tulis.

Siswa bersama peneliti menyimpulkan hasil pekerjaan siswa.

Mereview kembali materi pada pertemuan pertama, kedua, dan

ketiga.

Kegiatan Penutup

Siswa bersama peneliti menyimpulkan pembelajaran

Mengucapkan salam penutup

G. Media/Alat, Bahan, dan Sumber Belajar

Buku Fisika SMA kelas XI

Internet

Alat-alat praktikum

Lembar Kerja Siswa (LKS)


196

LAMPIRAN 2. LEMBAR KERJA SISWA (LKS)

Nama :

Hari/tanggal :

1. Persoalan:


Wadah 1 Wadah 2

Sebuah benda (beban gantung) akan dimasukkan ke dalam wadah berisi air

(wadah 1 dan wadah 2).

Apa yang akan terjadi? Apakah benda mengalami gaya apung? Jika memiliki

gaya apung, bagaimana gaya apung yang dialami benda dalam kedua wadah,

sama atau berbeda?

Prediksi atau dugaan:

Hasil pengamatan:

air air


197

Penjelasan:

2. Persoalan:

Terdapat sebuah wadah berisi air seperti gambar di bawah ini!

Terdapat dua buah benda (plastisin). Dimasukkan ke dalam wadah berisi air.

Apa yang akan terajdi jika benda 1 dan benda 2 dimasukkan secara bersamaan

(tidak ditumpuk)? Kemudian benda dimasukkan lagi tapi benda 1 dan benda 2

ditumpuk seperti terlihat pada gambar di atas, apa yang akan terjadi?


Hasil pengamatan:

Penjelasan:

air

Benda 1 Benda 2

Benda 1

Benda 2


198

3. Persoalan:


Sebuah benda (beban gantung 250 gram) ditimbang menggunakan neraca

pegas seperti terlihat pada gambar di atas. Benda ditimbang di udara dan

kemudian ditibang di dalam air.

Apakah berat benda sama atau berbeda jika ditimbang dii udara dan di air.

Jika berbeda benda yang ditimbang dimana yang akan lebih berat?


Hasil pengamatan:

Penjelasan:


199

LAMPIRAN 3. SOAL PRETEST, POSTTEST DAN KUNCI JAWABAN

1. Terdapat dua buah wadah berisi air seperti pada gambar di bawah ini!

Wadah 1 Wadah 2

Dua buah besi identik dimasukkan ke dalam wadah berisi air, kedua besi

tenggelam di dasar wadah. Apakah besi tersebut mengalami gaya apung?

Jika memiliki gaya apung, bagaimana gaya apung yang dialami oleh kedua

besi tersebut, sama atau berbeda? Jika berbeda besi mana yang mengalami

gaya apung terbesar? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Setiap benda mengalami gaya apung ketika dimasukkan ke dalam fluida

baik benda tenggelam, terapung, dan melayang. Besar gaya apung yang

dialami benda sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda

tersebut. Jadi, besi di dalam wadah berisi air di atas mengalami gaya

apung. Gaya apung yang dialami kedua besi identik tersebut adalah sama

karena kedua benda tersebut identik dan volume air tempat besi

dicelupkan tidak mempengaruhi gaya apung yang dialami besi tersebut.

10 liter

5 liter


200

2. Perhatikan gambar berikut!

Sebuah benda berbentuk kotak seperti terlihat pada gambar di atas,

dimasukkan ke dalam ember yang lebih kecil yang berisi 2,5 liter air, terlihat

bahwa kotak tersebut tenggelam. Bagaimana jika kotak tersebut dipindahkan

ke ember yang lebih besar yang berisi 15 liter air seperti terlihat pada gambar

di atas, apa yang akan terjadi? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Massa jenis air 1000 kg/m3 (yang dalam wadah kecil maupun besar). Massa

jenis benda lebih besar daripada massa jenis air akibatnya benda tenggelam.

Massa jenis air dalam wadah kecil dan wadah besar adalah sama, maka benda

yang tenggelam di dalam wadah berisi air sedikit juga akan tenggelam dalam

wadah berisi air banyak. Volume fluida (catatan: fluida sama) tidak




201

3. Dua buah benda seperti pada gambar di bawah ini!

Bola A Bola B

Kedua bola tersebut memiliki massa dan volume yang sama. Bola A terbuat

dari sesuatu yang lembut dan bola B terbuat dari sesuatu yang keras. Ketika

bola B dimasukkan dalam suatu wadah yang berisi air benda B tenggelam,

bagaimana dengan bola A jika dimasukkan dalam wadah berisi air yang sama

tersebut? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Kedua bola memiliki massa dan volume yang sama, VA = VB, mA = mB, massa

jenis kedua bola sama karena memiliki massa dan volume yang sama, ⍴A = ⍴B,

massa jenis air 1000 kg/m3. Bola B tenggelam, syarat benda tenggelam adalah

massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida. Jika massa dan

volume kedua bola sama maka massa jenis kedua bola tersebut juga sama.

Bola B tenggelam, maka bola A juga akan tenggelam karena bola A dan bola

B memiliki massa jenis yang sama meskipun terbuat dari bahan yang berbeda.

Jenis bahan pembuat benda tidak mempengaruhi keadaan benda di dalam

fluida (dengan catatan bahwa massa dan volume kedua benda sama).


202

4. Perhatikan gambar di bawah ini!


Jika kedua bola tersebut memiliki massa dan volume yang sama dan terbuat

dari bahan yang sama. Kedua buah bola tersebut dimasukkan dalam wadah

berisi air, bola pejal tenggelam. Bagaimana dengan bola yang berongga jika

dimasukkan dalam wadah berisi air tersebut? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Kedua bola memiliki massa dan volume yang sama, Vpejal = Vberongga, mpejal =

mberongga. Massa jenis kedua bola sama karena memiliki massa dan volume

yang sama, ⍴pejal = ⍴berongga. Bola pejal tenggelam, syarat benda tenggelam

adalah massa jenis fluida lebih kecil daripada massa jenis benda. Jika massa

dan volume kedua bola adalah sama maka massa jenis kedua bola tersebut

juga sama. Bola pejal tenggelam, maka bola berongga juga akan tenggelam,

karena bola pejal dan bola berongga memiliki massa jenis yang sama

meskipun jenis benda (pejal dan berongga) berbeda. Jenis benda tidak

mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida (dengan catatan: massa dan

volume kedua benda sama).


203

5. Dua buah kotak seperti gambar di bawah!

Jika kotak 1 dan kotak 2 dimasukkan secara bersamaan dalam wadah berisi air

kedua kotak tersebut terapung. Kemudian kotak ditumpuk seperti terlihat pada

gambar di atas dan dimasukkan lagi ke dalam wadah berisi air tersebut. Apa

yang akan terjadi dengan kedua kotak yang ditumpuk tersebut? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Kotak 1 dan kotak 2 terapung (sebelum ditumpuk). Massa jenis air 1000

kg/m3. Kotak 1 dan kotak 2 (sebelum) ditumpuk memiliki massa jenis yang

lebih kecil dari massa jenis air sehingga kedua kotak itu terapung. Kotak 1 dan

kotak 2 ketika ditumpuk seperti pada gambar di atas maka akan tetap memiliki

massa jenis yang sama seperti sebelum ditumpuk yakni lebih kecil daripada

massa jenis air maka kotak yang ditumpuk juga akan terapung sama seperti

sebelum ditumpuk. Posisi kotak ketika ditumpuk atau tidak ditumpuk tidak

mempengaruhi keadaan benda di dalam fluida (dengan catatan: massa dan

volume tetap, sebelum maupun sesudah ditumpuk).

Kotak 1 Kotak 2

Kotak 1

Kotak 2


204

6. Perhatikan gambar berikut!

Sebuah paku (anggap berbentuk silinder) memiliki diameter 1 cm, dan sebuah

mangkuk berbentuk tabung tertutup (tidak berisi) berdiameter 9 cm. Paku dan

mangkuk memiliki massa dan tinggi yang sama, massa 0,5 kg dan tinggi 10

cm. Paku dan mangkuk sama-sama terbuat dari besi. Paku dan mangkuk

dimasukkan dalam bak berisi air, apa yang akan terjadi dengan paku dan

mangkuk? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Benda tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis

fluida






Volume paku berbentuk silinder, V t = 3,14 x (1 cm)2 x 10 cm = 31,4

cm3

Air


205

Volume mangkuk berbentuk silinder, V = t = 3,14 x (9 cm)2 x 10 cm =

2543,4 cm3

Massa jenis paku (dianggap sebagai silinder), ⍴ = m/v = 500 gr / 31,4 cm3 =

15,9 gr/cm3

Massa jenis mangkuk berbentuk silinder, ⍴ = m/v = 500 gr / 2543,4 cm3 = 0,2

gr/cm3


3

Massa jenis paku lebih besar dari massa jenis air maka paku akan tenggelam,

sedangkan massa jenis mangkuk lebih kecil daripada massa jenis air maka

mangkuk akan terapung.

7. Terdapat dua buah kapal identik, sebuah kapal berada di sungai dan kapal

yang lain berada di laut. Jika seseorang memandang ke arah kedua kapal

tersebut dari jarak pandang yang sama. Apakah kapal akan terlihat sama besar

atau berbeda? Jika berbeda, kapal yang manakah yang akan terlihat lebih

besar? Jelaskan!

Kunci Jawaban:

Dua buah kapal identik (memiliki massa, volume, massa jenis, bentuk, dan

ukuran yang sama,dll). Massa jenis air laut 1030 kg/m3. Massa jenis air

sungai (air tawar) 1000 kg/m3. Seseorang melihat kapal dari jarak pandang

yang sama. Semakin besar massa jenis fluida tempat kapal berada maka

semakin besar gaya apung yang dialami oleh kapal sehingga tampak lebih

besar (catatan: volume kapal yang tercelup sama, dan percepatan gravitasi

sama)


206

Kapal yang terlihat lebih besar adalah kapal yang berada di laut karena massa

jenis air laut lebih besar dari pada massa jenis air sungai sehingga gaya apung

yang diberikan oleh air laut lebih besar, akibatnya kapal tampak lebih besar.

8. Jika dua buah benda identik ditempatkan dalam dua wadah yang identik juga

dan kedua wadah tersebut berisi air, benda tersebut terapung pada masing-

masing wadah berisi air tersebut. Kemudian satu wadah ditempatkan di bumi

dan wadah yang lain ditempatkan di bulan. Apakah gaya apung yang dialami

kedua benda sama atau berbeda? Jika berbeda, benda manakah yang


Kunci Jawaban:

Gaya apung yang dialami oleh benda bergantung pada percepatan gravitasi

tempat benda itu berada, semakin besar percepatan gravitasi maka gaya apung

juga akan semakin besar (catatan: benda identik, dan benda dimasukkan ke

dalam fluida yang sama).


⍴

Benda yang memiliki gaya apung terbesar dimiliki oleh benda yang di bumi

dan gaya apung terkecil dialami oleh benda yang ditempatkan di bulan

(percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2 dan percepatan gravitasi bulan 1,6 m/s

2),

karena percepatan gravitasi bumi lebih besar daripada percepatan gravitasi

bulan maka gaya apung yang lebih besar dialami oleh benda yang di bumi.

9. Dua buah kubus yang terbuat dari kayu, panjang sisi kubus adalah 4 cm.

Kubus 1 tercelup ¼ bagian ke dalam air dan kubus 2 tercelup ¾ bagian ke


207

dalam air. Apakah gaya apung yang dialami kedua kubus sama atau berbeda?

Jika berbeda, kubus mana yang mengalami gaya apung terbesar? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Gaya apung yang dialami kedua kubus adalah berbeda. Gaya apung terbesar

dialami oleh kubus 2 yakni kubus yang tercelup ke dalam air ¾ bagian.


⍴

Semakin besar volume benda yang tercelup maka gaya apung yang dialami

oleh benda itu akan semakin besar pula (dengan catatan bahwa fluida tempat

benda dicelupkan sama, dan percepatan gravitasi sama).

10. Tiga buah benda dimasukkan ke dalam wadah berisi air seperti ditunjukkan

pada gambar di bawah ini!

Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda di dalam

wadah berisi air tersebut (gaya digambarkan dengan diagram vektor berupa

anak panah)!


208

Kunci jawaban

Paling kiri, gaya-gaya yang bekerja pada benda tenggelam. Tengah, gaya-gaya

yang bekerja pada benda melayang. Paling kanan, gaya-gaya yang bekerja

pada benda yang terapung.

11. Seseorang memasukkan kotak yang terbuat dari besi ke dalam wadah berisi air

(massa jenis air 1000 kg/m3). Kotak tersebut memiliki massa sebesar 2 kg dan

volume 5 liter. Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada kotak yang

dimasukkan ke dalam wadah berisi air tersebut?

Kunci Jawaban:


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L

⍴kotak = m / v = 2 kg / 5 L = 0,4 kg/L

Massa jenis air lebih besar daripada massa jenis kotak maka kotak akan

terapung dalam air



209

12. Seorang siswa menemukan sebuah benda dan kemudian mengukur massa dan

volume benda tersebut dan didapati bahwa benda tersebut bermassa 5 kg dan

volume sebesar 5x10-3

m3. Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada benda

tersebut jika siswa itu memasukkan benda tersebut ke dalam wadah berisi air!

Kunci Jawaban:


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L

⍴benda = m / v = 5 kg / 5x10-3

m3 = 1 kg/L

Massa jenis air sama dengan massa jenis benda maka benda akan melayang

dalam air

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda yang melayang

13. Sam tidak sengaja menjatuhkan sebuah bola ke dalam kolam renang,

sebelumnya Sam sudah mengukur massa dan jari-jari bola tersebut. Diketahui

bahwa bola tersebut berjari-jari 2 cm dan massa 0,4 kg. Gambar gaya-gaya

apa saja yang bekerja pada bola tersebut!

Kunci jawaban:


⍴air = 1000 kg/m3 = 1 kg/L = 1gr/cm

3


210

Vbola = 4/3 r3 = 4/3 x 3,14 x (2 cm)

3 = 33,5 cm

3

⍴benda = m / v = 400 g / 33,5 cm3= 11,9 gr/cm

3

Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis air maka benda akan

tenggelam.

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda yang tenggelam

14. Jika terdapat dua buah kotak yang beratnya 1000 N diletakkan di atas lantai

sementara kotak yang lain yang beratnya sama terletak di dalam kolam

renang, dan seseorang akan mengangkat kotak tersebut. Manakah yang lebih

mudah bagi orang tersebut untuk mengangkat kotak yang di lantai atau di

kolam renang? Jelaskan!

Kunci jawaban:

Berat kedua kotak sama yakni 1000 N. Satu kotak terletak di lantai, dan kotak

yang lain terletak di dalam kolam. Kotak yang di dalam kolam mengalami

gaya apung yaitu gaya yang diberikan oleh fluida (air kolam) sedangkan kotak

yang berada di atas lantai tidak mengalami gaya apung. Akibatnya karena ada

gaya lain selain gaya dari orang yang akan mengangkat kotak maka akan

1000 N 1000 N


211

terasa lebih mudah mengangkat kotak yang di dalam kolam daripada yang di

atas lantai.

15. Sebuah benda ketika ditimbang di udara memiliki berat 10 N, kemudian benda

tersebut dimasukkan ke dalam wadah berisi air lalu ditimbang seperti pada

gambar di bawah. Bagaimanakah berat benda tersebut ketika ditimbang di

dalam air? Sama dengan 10 N, kurang dari 10 N, atau lebih dari 10 N?

Jelaskan!

Berat benda tersebut adalah kurang dari 10 N, karena benda yang di dalam air

mengalami gaya Archimedes atau gaya apung yaitu gaya ke atas yang

dikerjakan oleh fluida (air) yang melawan berat benda yang dicelupkan ke

dalam air sehingga seakan-akan benda mengalami pengurangan berat.


212

LAMPIRAN 4. LEMBAR JAWABAN PRETEST SISWA


213


214


215


216


217


218


219


220


221


222

LAMPIRAN 5. LEMBAR JAWABAN POSTTEST SISWA


223


224


225


226


227


228


229


230


231


232

LAMPIRAN 6. LEMBAR KERJA SISWA (LKS) KELOMPOK 1


233


234


235


236



237


238


239


240



241


242


243


244



245


246


247


248

LAMPIRAN 10. DOKUMENTASI PENELITIAN


249


peningkatan pemahaman siswa tentang hukum …repository.usd.ac.id/31419/2/141424042_full.pdf ·...

Documents