RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Mata Pelajaran: FisikaKelas/Semester: X/DuaPeminatan: M-IPAMateri: Fluida StatisAlokasi Waktu: 4 x 3 JP

Kompetensi IntiKI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.KI 2: Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI 3: Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.

Kompetensi Dasar3.7 Menerapkan hukum-hukum pada fluida statik dalam kehidupan sehari-hari4.7. Merencanakan dan melaksanakan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida untuk mempermudah suatu pekerjaan

Indikator Menjelaskaan konsep tekanan Menjelaskan konsep tekanan hidrostatis Menjelaskan hukum-hukum fluida statis Menerapkan hukum-hukum fluida statis dalam menyelesaiakan permasalahan Menjelaskan konsep tegangan permukaan, kapilaritas dan viskositas.

Tujuan Pembelajaran1. Melalui demonstrasi siswa dapat mengetahui tekanan yang dikerjakan pada suatu benda.2. Melalui pengamatan siswa dapat memahami tekanan hidrostatis.3. Melalui pengamatan siswa dapat memahami hukum-hukum fluida statis (hukum utama hidro statis, hukum Pascal, hukum Archimedes dan hukum stokes).4. Melalui tanya jawab siswa dapat menyebutkan contoh fluida statis dalam kehidupan sehari-hari5. Melalui diskusi siswa dapat menganalisis penerapah hukum-hukum fluida statis dalam kehdupan sehari-hari.6. Melalui praktikum siswa dapat menerapkan konsep tekanan hidrostatis, prinsip hukum Archimedes dan hukum Pascal.7. Melalui diskusi siswa dapat menganalisis tegangan permukaan, kapilaritas dan viskositas.8. Melalui pengamatan siswa dapat menerapkan tegangan permukaan, kapilaritas dan viskositas dalam kehidupan sehari-hari.Materi Ajar TekananTekanan (P) adalah besar gaya (F) yang bekerja setiap satuan luas (A) bidang di mana gaya tersebut bekerja. Secara matematis dinyatakan seperti persamaan 7.1 ..................pers. 7.1Satuan tekanan (SI) adalah N/m2 = pascal (Pa)Satuan tekanan lain misalnya atmosfer (atm), cm Hg, Bar. Tekanan hidrostatisTekanan hidrostatis adalah tekanan yang dialami benda di dalam zat cair. Tekanan hidrostatis diakibatkan oleh berat benda. Besarnya tekanan hidrostatis (Ph) dipengaruhi oleh massa jenis zat cair () dan kedalaman (h), atau secara matematis dinyatakan seperti persamaan 7.2..................pers. 7.2 Hukum utama hidro statikaTitik-titik pada garis sejajar dalam zat cair mempunyai tekanan hidrostatis sama besar dan tidak dipengaruhi bentuk wadahnya.Prinsip hukum hidro statis dapat digunakan untuk menentukan massa jenis suatu cairan dengan pipa U, seperti ditunjukkan gambar 7.1 berikut iniMenurut hukum hidro statis PA = PBa g ha = m g hm..................pers. 7.3

Hukum PascalHukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Berdasarkan hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar.

Penerapan hukum Pascaldapat dijelaskan melalui analisis seperti terlihat pada Gambar 7.2Apabila pengisap 1 ditekan dengan gaya F1, maka zat cair menekan ke atas dengan gaya pA1. Tekanan ini akan diteruskan ke penghisap 2 yang besarnya pA2. Karena tekanannya sama ke segala arah, maka didapatkan persamaan 7.4..................pers. 7.4

Jika penampang pengisap dongkrak hidrolik berbentuk silinder dengan diameter d, maka persamaan 7.4 dapat pula dinyatakan sebagai persamaan 7.5

..................pers. 7.5Prinsip-prinsip hukum Pascal dapat diterapkan pada alat-alat seperti pompa hidrolik, alat pengangkat air, alat pengepres, alat pengukur tekanan darah (tensimeter), rem hidrolik, dongkrak hidrolik, dan dump truk hidrolik. Hukum ArchimedesSuatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya. Besarnya gaya ke atas (Fa) merupakan selisih berat benda ketika di udara (Wu) dengan di dalam zat cair (Wc) . Secara matematis hukum Archimedes dapat dinyatakan seperti persamaan 7.6Fa = Wu Wc = c . Vt . g..................pers. 7.6Dengan Vt adalah volume benda yang tercelup ke dalam zat cair yang nilainya bergantung kepada massa jenis benda () dan massa jenis zat cair tersebut, atau dapat dinyatakan menurut persamaan 7.7..................pers. 7.7Adanya gaya Archimedes dalam zat cair menjadikan benda yang dimasukkan ke dalam zat cair mengalami tiga kemungkinan, yaitu terapung, melayang, dan tenggelam seperti ditunjukkan gambar 7.3

Tegangan permukaan danKapilaritasTegangan permukaan suatu zat cair didefinisikan sebagai gaya tiap satuan panjang. Jika pada suatu permukaan sepanjang l bekerja gaya sebesar F yang arahnya tegak lurus pada l, dan menyatakan tegangan permukaan, maka berlaku persamaan 7.8..................pers. 7.7Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair di dalam pipa kapiler (pipa sempit). Kapilaritas dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi antara zat cair dengan dinding kapiler. Kenaikan atau penurunan zat cair pada pipa kapiler disebabkan oleh adanya tegangan permukaan ( ) yang bekerja pada keliling persentuhan zat cair dengan pipa yang dinyatakan seperti persamaan 7.8..................pers. 7.8 Viskositas dan Hukum StokesViskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluidaDi dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas.Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut koefisien viskositas (). Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa s). Apabila suatu benda bergerak dengan kelajuan v dalam suatu fluida kental yang koefisien viskositasnya _ , maka benda tersebut akan mengalami gaya gesekan fluida sebesar Fs = k v, dengan k adalah konstanta yang bergantung pada bentuk geometris benda. Berdasarkan perhitungan laboratorium, pada tahun 1845, Sir George Stokes menunjukkan bahwa untuk benda yang bentuk geometrisnya berupa bola nilai k = 6r. Bila nilai k dimasukkan ke dalam persamaan, maka kecepatan (v) bergeraknya bola dinyatakan seperti persamaan 7.9..................pers. 7.9

Metode Pembelajaran Demonstrasi dan Eksperimen Dikusi kelompok Presentasi Penugasan

Alat/Media/Bahan Alat: pisau, paku, buah apel,tangki air atau ember dan hidrometer bejana berhubungan, balon karet dalam botol minuman (simulasi kapal selam) Bahan ajar: Modul Fisika jilid 1B, PHYSICS: Principles with Aplication / Douglas C. Giancoli 6th ed. Pearson Prentice Hall, FISIKA SMA Jilid 1, Pusat Perbukuan, Panduan Praktikum Fisika SMA, Erlangga, e-dukasi.net

Langkah Kegiatan/Skenario PembelajaranMengamati Peragaan: simulasi kapal selam dalam botol minuman keadaan air dalam sedotan minuman dalam berbagai keadaan Mencari informasi penggunaan sistem hidrolik dan sistem kerja kapal selamMenanya Mendiskusikan hukum-hukum fluida statik dan penerapannyaEksperimen/explore Membuat alat peraga sistem hidrolik secara berkelompokAsosiasi Menerapkan konsep tekanan hidrostatis, prinsip hukum Archimedes dan hukum Pascall melalui percobaanKomunikasi Mempresentasikan penerapan hukum-hukum fluida statik dan penerapannya

Pertemuan pertamaRincian KegiatanWaktu

Pendahuluan Merefleksi hasil kompetensi (KD) sebelumnya tentang besaran dan pengukuran. Mejelaskan kaitan fluida statis dengan konsep besaran dan pengukuran. Menyampaikan tujuan pembelajaran Bertanya dan menagih secara lisan tugas baca mencari informasi tentang materi fluida statis melalui berbagai sumber (buku, internet, atau modul). Melaksanakan pretes penerapan konsep fluida statis dalam kehidupan sehari-hari20 menit

Kegiatan Inti Siswa dibagi dalam kelompok kecil, masing-masing terdiri atas 4 orang Siswa dalam kelompok diminta Mengamati peragaan kapal selam dengan botol minuman. Siswa Mencermati demonstrasi percobaan. Perwakilan kelompok mencatat hasil pengamatan kemudian menyimpulkan Masing-masing kelompok berdiskusi tentang konsep tekanan hidrostatis dan hukum utama hidrostatis. Perwakilan dari dua kelompok menyampaikan hasil diskusi dan kesimpulan diskusi Masing-masing kelompok diberikan dua masalah yang dapat diselesaikan dengan prinsip hukum utama hidrostatis Kelompok mendiskusikan pemecahan masalah100 menit

Penutup Bersama siswa menyimpulkan besaran yang mempengaruhi tekanan. Memberikan tugas membaca tentang hukum Pascal dan hukum Archimedes. Melaksanakan postes15 menit

Pertemuan KeduaRincian KegiatanWaktu

Pendahuluan Merefleksi hasil pretes dan postes pertemuan sebelumnya Menagih dan mengingatkan tugas baca Menyampaikan tujuan pembelajaran Melaksanakan pretes tentang modulus elastisitas dan susunan pegas20 menit

Kegiatan Inti Dua orang siswa dari kelompok berbeda diminta untuk memaparkan hasil tugas membaca tentang hukum pascal, dan hukum archimedes. Kelompok diminta untuk mencoba menarik satu karet, kemudian menarik tiga karet yang disusun seri,dan tiga karet yang disusun paralel. Kelompok mendiskusikan hasil kegiatan tentang hubungan antara susunan pegas dengan kekuatan pegas yang dirasakan Dengan fasilitasi guru, siswa merumuskan konstanta pegas seri dan paralel Setiap kelompok diberikan pemecahan masalah Kelompok mendiskusikan pemecahan masalah modulus elastisitas dan susunan pegas seri/paralel Perwakilan kelompok memaparkan hasil diskusi pemecahan masalah100 menit

Penutup Bersama siswa menyimpulkan modulus elastisitas dan susunan pegas Memberikan tugas baca lembar kerja praktik yang akan datang Melaksanakan postes15 menit

Pertemuan KetigaRincian KegiatanWaktu

Pendahuluan Merefleksi hasil pretes dan postes pertemuan sebelumnya Menagih dan mengingatkan tugas baca Menyampaikan tujuan pembelajaran Memberikan kesempatan kepada siswa untuk bertanya tentang prosedur/langkah kerja praktik yang perlu dikonfirmasi20 menit

Kegiatan Inti Siswa dibagi dalam kelompok, masing-masing terdiri dari 4 orang siswa Siswa bekerja dalam kelompok sesuai langkah kerja dalam lembar kerja Kelompok mendiskusikan penyajian dan pengolahan data serta menyiapkan bahan presentasi kelompok Dua perwakilan kelompok mempresentasikan hasil kerja kelompok Guru menanggapi hasil presentasi untuk memberi penguatan pemahaman dan/atau mengklarifikasi miskonsepsi Setiap siswa menyiapkan laporan hasil praktikum dengan perbaikan dan penyempurnaan berdasarkan hasil diskusi Siswa menyerahkan laporan praktikum melalui email, sedangkan laporan cetaknya dikumpulkan tiga hari kemudian.100 menit

Penutup Bersama siswa menyimpulkan kembali hasil praktik dan mengingatkan pentingnya kecermatan, ketelitian, keuletan, dan kejujuran dalam memperoleh, menyajikan, mengolah, dan menganalisis data, serta pentingnya kerjasama, kolaborasi, dan komunikasi dalam kerja kelompok Memberikan tugas presentasi penerapan elastisitas dalam kehidupan dan teknologi dan persiapan mengikuti tes tertulis (Ulangan harian) pada pertemuan yang akan datang

15 menit

Pertemuan KeempatRincian KegiatanWaktu

Pendahuluan Merefleksi hasil laporan praktik yang sudah terkumpul Menagih dan mengingatkan tugas baca Menyampaikan tujuan pembelajaran melalui presentasi 20 menit

Kegiatan Inti Dua orang siswa dari kelompok berbeda yang dipilih secara acak diminta untuk mempresentasikan tugasnya Siswa lain dari kelompok berbeda bertanya dan menanggapi presentasi Satu siswa diminta menyampaikan refleksi pengalaman belajar tentang .............................60 menit

Penutup Siswa melaksanakan tes tertulis ulangan harian Memberikan tugas baca untuk pertemuan berikutnya tentang fluida55 menit

Penilaian1. Mekanisme dan prosedurPenilaian dilakukan dari proses dan hasil. Penilaian proses dilakukan melalui observasi kerja kelompok, kinerja presentasi, dan laporan tertulis. Sedangkan penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis.2. Aspek dan Instrumen penilaianInstrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama pada aktivitas dalam kelompok, kedisiplinan, dan kerjasama.Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama pada aktivitas peran serta, kualitas visual presentasi, dan isi presentasiInstrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama pada kualitas visual, sistematika sajian data, kejujuran, dan jawaban pertanyaan.Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian dan/atau pilihan ganda3. Contoh Instrumen (Terlampir)

Wonogiri, ..... Juli 2013Mengetahui Kepala SekolahGuru Mata Pelajaran Fisika

Drs. Sardito, M.PdBambang Hartono, S.Pd, M.PdNIP. 19600727 198609 1 002NIP. 19690223 199512 1 002

Catatan Kepala Sekolah.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Lampirana. Lembar Observasi dan kinerja presentasiLEMBAR PENGAMATAN OBSERVASI DAN KINERJA PRESENTASIMata Pelajaran: FisikaKelas/Program: X.../M-IPAKompetensi: KD 3.6 dan 4.6NoNama SiswaObservasiKinerja PresentasiJmlSkorNilaI

AktDislKerjsmPrnsrtVisualIsi

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

1.

2.

3.

4.

5.

Keterangan pengisian skor4. Sangat tinggi3. Tinggi2. Cukup tinggi1. Kuranga. Pretes/postes Pretes/Postes PertamaA. Berilah tanda ceklist pada kolom Benar atau SalahNoPernyataanBenarSalah

1.

2.

3.

4.

5.

6.

A. Jawablah petanyaan berikut ini1. ...............................................................................................................................................................................?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

b. Contoh Tes Uraian

c. Lembar Kerja Praktik

Jenis Kegiatan: Praktikum berkelompokJudul Praktikum: Fluida StatisTujuan Praktikum: Menyelidiki massa jenis minyak gorengAlat dan bahan: Minyak goreng Aquadest Pipa U Penggaris Karet gelang Gelas ukur Neraca ohaussLangkah kegiatan:Kegiatan 1:

Tuangkan aquadest ke dalam pipa U. Tambahkan minyak goreng pada salah satu pipa U. Pilih dua titik pada kedua kaki pipa U yang terletak pada garis sejajar dengan bantuan karet gelang. Salah satu titik tersebut harus terletak pada batas antar lapisan aquadest dan minyak goreng. Dengan menggunakan penggaris ukurlah tinggi permukaan aquadest sampai batas karet gelang. Catatlah hasilnya. hA=......................cm. Ukur pula tinggi permukaan minyak goreng sampai batas gelang karet. Catatlah hasilnya. hB= ..........................cm. Hitunglah massa jenis minyak goreng (B) dengan persamaan Dengan A= massa jenis air = 1 g/cm3

Kegiatan 2: Tuangkan minyak goreng ke dalam gelas ukur. Catatlah volumenya. V= .............ml. Dengan neraca ohauss ukurlah massa minyak goreng tersebut. Catatlah hasilnya. m= ..................g. Hitunglah massa jenis minyak goreng dengan persamaan

1