Telaah Kurikulum Fisika "Usaha dan Energi"

“Makalah Telaah Kurikulum Fisika (TKF) II”

Usaha dan Energi

Satuan Pendidikan : Sekolah Menengah Atas (SMA) /

Madrasah Aliyah (MA)

Kelas /Semester : XI / 1

Mata Pelajaran : Fisika

I. STANDART KOMPETENSI

1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda

titik.

II. KOMPETENSI DASAR

1.10. Menganalisis hubungan antara usaha, perubahan energi dengan hukum

kekekalan energi mekanik.

1.11. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik untuk menganalisis gerak

dalam kehidupan sehari-hari.

III. INDIKATOR

A. Kognitif

Produk

1. Menjelaskan pengertian usaha, energi, serta daya.

2. Menjelaskan berbagai macam energi dan perubahan energi.

3. Menganalisis Hukum kekekalan energi mekanik ditinjau dari energi

kinetik serta energi potensialnya.

4. Memformulasikan hubungan antara gaya, energi, usaha dan daya ke dalam

bentuk persamaan.

5. Memformulasikan konsep daya ke dalam bentuk persamaan dan kaitannya

dengan usaha dan energi.

6. Merumuskan hubungan medan konservatif dengan energi potensial dan

hukum kekekalan energi mekanik.

1“USAHA dan ENERGI”


7. Menunjukkan kaitan usaha dengan perubahan energi kinetik.

8. Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik dalam persoalan sehari-

hari.

Proses

1. Mengklasifikasikan serta menganalisis berbagai kegiatan dalam

kehidupan sehari-hari mengenai konsep usaha dan energi.

2. Membuat rumusan masalah, hipotesis, analisis dan menyimpulkan hasil

percobaan yang telah dilakukan.

B. Psikomotor

1. Melakukan percobaan untuk menunjukkan adanya perubahan suatu bentuk

energi menjadi bentuk energi lain.

2. Menerapkan keterampilan dalam menggunakan alat dan bahan yang

digunakan pada percobaan.

C. Afektif

Karakter

Berpikir kreatif, kritis serta logis, jujur dalam melakukan percobaan serta

menuliskan hasil percobaan, bersikap ingin tahu, berperilaku santun, dan

terbuka pada pendapat teman.

Keterampilan Sosial

Melatih kerjasama dan berperan aktif dalam kelompok saat melakukan

percobaan, mendengarkan dengan aktif, berada dalam kelompok, berada

dalam tugas, menyampaikan pertanyaan, menyumbang ide (berpendapat),

menerima dan menghargai adanya keberagaman saat diskusi serta

berkomunikasi dan berinteraksi dengan orang lain.



IV. FENOMENA

Seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil bergerak

Analisis : Anak tersebut melakukan usaha pada mobil, sebagian usaha

digunakan untuk bergerak atau menjdi tenaga gerak, sebagian

digunakan untuk mengatasi gesekan pada lantai, sebagian menjadi

tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda mobil dan lantai.

Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang karena

digunakan untuk mendorong mobil. Energi berpindah dari tenaga

kimia menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan. Energi total

sebuah sistem dan lingkungannya tidak akan berubah, tetapi hanya

terjadi perubahan bentuk energi saja.

Peristiwa atlet besi yang menahan barbell di atas kepala

Analisis : Atlet melakukan usaha ketika ia memindahkan barbell dari lantai ke

atas kepalanya. Tetapi ia tidak melakukan usaha ketika menahan

barbell sejenak di atas kepalanya

Orang menimba air di sumur



Analisis : Orang menimba akan melakukan gaya, sebuah timba memiliki massa,

sedangkan jarak timba tersebut dari dasar sumur sampai dengan

orang yang menimba adalah jarak yang ditempuh timba saat orang

melakukan usaha dengan menarik tali pada timba.

Apel yang jatuh ke tanah dan menummbuk tanah

Analisis : Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi, gaya yang

bekerja dalam sistem adalah gaya gravitasi bumi. Energi kinetik

mula-mula adalah 0 karena apel masih tergantung di pohon. Apel

mencapai permukaan tanah dengan kecepatan sebut saja , maka

energi kinetiknya saat di tanah adalah K, dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah. Energi potensial berubah sesuai

dengan perubahan energi kinetiknya. Apabila perubahan energi

kinetiknya membesar maka perubahan energi potensialnya

mengecil. Dengan demikian energi potensial saat apel masih di

pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah sampai di

tanah.


Usaha

Gaya Perpindahan Daya

Gaya Konservatif

Gaya Listrik

Gaya Tak Konservatif

Hukum Kekekalan Energi MekanikGaya GravitasiGaya Magnet

Energi

Energi Potensial Energi Kinetik Energi Mekanik

Energi Potensial GravitasiEnergi Potensial Pegas

Posisi Vertikal Simpangan

Kecepatan


V. PETA KONSEP



VI. URAIAN MATERI

USAHA

Untuk memahami konsep

tentang usaha, perhatikan uraian

berikut! Gambar disamping

memperlihatkan ilustrasi seseorang yang

sedang mendorong lemari sejauh s

meter.

Orang tersebut dikatakan

melakukan usaha atau kerja karena lemari mengalami perpindahan. Orang yang

mendorong dinding tembok dikatakan tidak melakukan usaha atau kerja,

meskipun orang tersebut mengeluarkan gaya dorong yang sangat besar. Hal ini

dikarenakan tembok tidak mengalami perpindahan kedudukan. Usaha dikatakan

bernilai jika terdapat perpindahan kedudukan. Usaha memiliki berbagai arti

dalam bahasa sehari-hari. Dalam fisika usaha diberi arti yang spesifik untuk

mendeskripsikan apa yang dihasilkan gaya ketika gaya itu bekerja pada suatu

benda. Usaha juga didefinisikan sebagai hasil kali besar perpindahan dengan

komponen gaya yang sejajar dengan perpindahan.

Pada orang yang mendorong lemari seperti ilustrasi di awal, gaya yang

diberikan pada lemari searah dengan perpindahan lemari. Jika gaya yang

dikerjakan pada benda searah dengan perpindahan benda, diagram gayanya dapat

digambarkan seperti pada 4.4 di bawah ini.

Pada gambar 4.4, gaya F diberikan kepada benda. Akibatnya benda

mengalami perpindahan sejauh s. Dengan demikian, usaha yang dilakukan oleh

gaya F dirumuskan:



Persamaan di atas berlaku jika gaya yang diberikan pada benda searah

dengan perpindahan benda.

Pada gambar di atas terlihat bahwa sebuah gaya F yang membentuk sudut

diberikan pada benda. Akibatnya benda mengalami perpindahan sejauh s. Usaha

yang dilakukan oleh gaya F dapat dinyatakan dengan rumus berikut.

Ada kalanya gaya yang diberikan pada

suatu benda besarnya tidak teratur. Bagaimana

cara menentukan besarnya usaha, jika gaya

yang diberikan tidak teratur?

Sebagai contoh, seseorang yang

mendorong lemari. Dalam selang waktu 5 sekon,

gaya yang diberikan orang tersebut dari 2 N

menjadi 8 N. Akibatnya lemari berpindah dari

kedudukan 2 m menjadi 6 m. Untuk

menentukan usaha yang dilakukan oleh orang

tersebut, kita dapat menggambarkan gaya dan perpindahan yang dilakukannya

seperti gambar 4.6. Usaha yang dilakukan orang tersebut dapat ditentukan dengan

mencari luas di bawah kurva. Dari gambar 4.6 terlihat bahwa luas di bawah kurva


F

s

2 N

8 N

2 m 6 m

Gambar 4.6 Grafik Gaya terhadap Perpindahan


berbentuk trapesium. Oleh karena itu, usaha yang dilakukan orang tersebut

adalah:

ENERGI

Energi merupakan salah satu konsep penting dalam sains. Energi dapat

diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja. Cobalah kamu

sebutkan beberapa jenis energi yang kamu kenal! Bagaimanakah sifat energi

tersebut? Apakah energi itu tetap ada namun dapat berubah bentuk? Jelaskanlah

salah satu bentuk energi yang kamu kenal dalam melakukan suatu usaha atau

gerak! Dalam fisika terdapat berbagai jenis energi, di antaranya energi potensial,

energi kinetik, dan energi mekanik yang akan dibahas berikut ini.

1. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang berkaitan dengan kedudukan

benda terhadap titik acuan. Dengan demikian, titik acuan akan menjadi tolok

ukur penentuan ketinggian suatu benda. Energi potensial ada beberapa

macam, seperti berikut ini.

a. Energi Potensial Gravitasi

Kamu tentu pernah melihat air terjun

bukan? Pada air terjun tersimpan energi potensial

gravitasi yang disebabkan oleh ketinggiannya.

Demikian juga ketika kita meletakkan sebuah

benda pada suatu ketinggian, pada hakikatnya

dalam benda tersebut tersimpan energi potensial

gravitasi. Energi potensial gravitasi adalah energi

potensial suatu benda yang disebabkan oleh

kedudukan benda terhadap gravitasi bumi. Jika kita menggantungkan


hm g

w

Gambar 4.7 Energi Potensial Benda


bola bermassa m, (lihat gambar 4.7) pada ketinggian h dari permukaan

tanah maka energi potensial gravitasi bola tersebut dinyatakan:

b. Energi Potensial Gravitasi Newton

Energi potensial gravitasi Newton adalah energi potensial gravitasi

antara dua benda angkasa. Energi ini dirumuskan sebagai berikut.

Dari rumus di atas terlihat bahwa Ep bernilai negatif. Artinya,

untuk memindahkan benda dari posisi tertentu ke posisi lain yang

jaraknya lebih jauh dari pusat planet diperlukan sejumlah energi. Selain

itu, tanda negatif pada Ep juga menunjukkan bahwa suatu planet akan

tetap terikat pada medan gravitasi matahari, sehingga planet tetap

berada pada orbitnya.

c. Energi Potensial Pegas

Dari pembahasan sebelumnya diketahui bahwa hubungan antara

pertambahan panjang dengan gaya pegas adalah sebagai berikut.



Agar kamu lebih memahami konsep

energi potensial pada pegas,

ambillah sebuah pegas! Setelah itu,

tekan pegas tersebut dengan

tanganmu! Apa yang terjadi?

Jika kamu memberikan gaya

tekan yang besar pada pegas maka

pegas tersebut juga akan

mempunyai energi potensial yang

besar. Perhatikan gambar! Jika tekanan yang kamu berikan pada pegas

tiba-tiba kamu lepaskan, pegas akan kembali ke bentuk semula dengan

cepat. Kemampuan pegas untuk kembali ke bentuk semula disebut

energi potensial pegas.

Energi potensial pegas dapat

ditentukan dengan menggambarkan gaya

pegas dan pertambahan panjang pegas

seperti gambar berikut. Luas di bawah kurva

pada gambar 4.9 menunjukkan besarnya

energi potensial pegas dan dapat dituliskan:


Gambar 4.8 Gaya tekan yang diberikan pada

pegas


Contoh penerapan energi potensial pegas yaitu pada anak panah

yang dilepaskan. Contoh lainnya adalah pada mobil mainan yang akan

bergerak maju setelah kita beri gaya dorong ke belakang.

2. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang

berkaitan dengan gerak suatu benda. Jadi,

setiap benda yang bergerak memiliki energi

kinetik. Meskipun gerak suatu benda dapat

dilihat sebagai suatu sikap relatif, namun

penentuan kerangka acuan dari gerak harus

tetap dilakukan untuk menentukan gerak itu. Persamaan energi kinetik

dapat dirumuskan sebagai berikut;

3. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi total yang dimiliki oleh suatu benda.

Energi mekanik berasal dari energi potensial dan energi kinetic benda

tersebut. Untuk lebih jelasnya, simaklah uraian berikut!. Perhatikan benda

yang jatuh dari suatu ketinggian! Bagaimanakah perubahan kecepatan dan

ketinggiannnya? Pada benda yang jatuh tampak bahwa ketinggiannya akan

selalu berkurang. Hal ini berarti energi potensialnya juga berkurang. Apakah

energi potensial yang berkurang tersebut hilang begitu saja? Tentu tidak.

Karena energi tersebut berubah menjadi energi kinetik, sehingga energi

kinetik dan kecepatan benda tersebut akan bertambah. Dengan demikian,

besar energi mekanik benda tersebut adalah tetap dan dirumuskan sebagai

berikut;


Em = Ep + EK


Energi mekanik suatu benda bersifat kekal, artinya energi mekanik

tidak dapat dimusnahkan, namun dapat berubah bentuk. Pernyataan di atas

disebut Hukum Kekekalan Energi Mekanik. Secara matematis, hukum

kekekalan energi mekanik dapat dirumuskan:

Persamaan di atas hanya berlaku jika tidak terjadi gesekan. Jika

terjadi gesekan, sebagian energi akan berubah menjadi energi panas.

KAITAN USAHA DENGAN ENERGI

Pada bagian ini akan kita pelajari hubungan antara usaha dengan energi

kinetik dan energi potensial. Di depan telah disinggung bahwa kerja atau usaha

dapat terjadi karena adanya sejumlah energi. Apabila dalam sistem hanya berlaku

energi kinetik saja maka teori usaha-energi dapat ditentukan sebagai berikut.

Apabila dalam sistem hanya berlaku energi potensial gravitasi saja maka

teori usaha-energi dapat ditentukan dengan persamaan:

Pada berbagai kasus dengan beberapa gaya dapat ditentukan besarnya

usaha netto (bersih) sebagai berikut;

1. Pada Bidang Datar

Pada gambar terlihat bahwa sebuah gaya F menarik balok sehingga

balok mengalami perpindahan sejauh s. Jika lantai pada gambar tersebut

menimbulkan gaya gesek sebesar fk maka resultan gaya yang bekerja pada

benda adalah:


Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2


Dari persamaan di atas, kita tahu bahwa W = ΔEk sehingga

Jika gaya yang bekerja membentuk sudut α terhadap bidang datar, seperti

gambar, resultan gaya yang bekerja pada balok adalah:

Analogi dengan persamaan tersebut kita peroleh:

2. Pada Bidang Miring

Kaitan antara usaha dan energi pada gerak benda pada bidang

miring adalah sebagai berikut. Misalnya sebuah balok bermassa m diberi gaya

F sehingga balok bergerak ke atas sejauh s seperti gambar berikut. Jika lantai

bidang miring pada gambar terse but menimbulkan gaya gesek fk maka

resultan gaya yang bekerja adalah:



Dengan demikian, usaha netto yang bekerja pada balok dirumuskan:

Jika gaya yang bekerja pada balok membentuk sudut β terhadap bidang

miring maka resultan gayanya:

DAYA

Daya adalah laju perubahan usaha dari satu sistem ke sistem yang lain per

satuan waktu. Jadi, daya (lambang P) dihitung dengan membagi usaha (W) yang

dilakukan terhadap selang waktu (t) lamanya melakukan usaha.

Karena usaha = gaya x perpindahan (W = F ∆x), maka dapat kita tulis;

Karena perpindahan (∆x) dibagi selang waktu (t) sama dengan kecepatan rata-

rata (v) maka diperoleh;

Satuan SI untuk daya adalah watt (W), untuk menghargai penemu mesin

uap asal Skotlandia, James Watt (1734 – 1819), maka satuan daya dalam SI


Daya=UsahaWaktu

⟺ P=Wt

P= F ∆xt

=F (∆ xt )

P=F v

1watt= 1 joule1 sekon


VII. LABORATORIUM MINI

“Perubahan Bentuk Energi”

A. Tujuan

Menunjukkan adanya perubahan suatu bentuk energi menjadi bentuk energi

lain.

B. Alat dan Bahan

1. Pegas 1 buah

2. Balok 1 buah

3. Bola kecil 1 buah

C. Langkah Kerja

1. Tempelkan pegas pada balok yang cukup besar. Kemudian di ujung pegas

diberi bola kecil!

2. Letakkan semua benda di meja! Tariklah bola kecil kemudian lepaskan!

3. Selidikilah perubahan energi apa saja yang terjadi dalam percobaan

tersebut!

4. Buatlah kesimpulan dari hasil kerjamu dan diskusikan hasilnya dengan

teman – temanmu dengan bimbingan bapak ibu guru.

Peringatan:

a. Kembalikan semua peralatan ke tempat semula!

b. Jagalah kebersihan lingkungan!

c. Setelah melakukan kegiatan di atas, kamu tentu sudah memahami tentang

perubahan bentuk energi. Selanjutnya simaklah contoh soal berikut! Setelah itu

kerjakan soal-soal di bawahnya!



VIII. RANGKUMAN

a. Rangkuman Materi

Pengertian usaha dalam fisika didefinisikan sebagai perkalian antara

besar gaya yangmenyebabkan benda berpindah dengan besar

perpindahan benda yang searah dengan arah gaya tersebut.

Usaha akan ada jika ada pergeseran s, ada gaya dan sudut antara gaya

dan pergeseran tidak tegak lurus.

Energi merupakan salah satu konsep penting dalam sains. Energi dapat

diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja.

Energi Kinetik adalah energi benda yang disebabkan oleh geraknya.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena

ketinggiannya.

Energi potensial untuk sistem planet.

Energi mekanik adalah energi total dari energi potensial dan energi

kinetik.

Pada saat gravitasi (konservatif) energi mekanik kekal.

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat

diciptakan dan dimusnahkan melainkan hanya dapat diubah bentuknya.

Hukum Kekekalan Energi Mekanik menyatakan bahwa dalam medan

gravitasi, energi mekanik yang dimiliki oleh benda besarnya tetap.


W = F . sW = F s cos θ

E k=12mv2

Ep=mgh

Em=Ep+Ek

Ep=−GM m

r

Em1 = Em2

Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2


Proses perubahan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya

disebut konversi energi. Alat untuk mengubah energi disebut

konventor energi.

Perubahan energi terjadi ketika usaha sedang dilakukan.

Teorema Usaha Energi menyatakan usaha yang dilakukan oleh gaya

total pada partikel, selalu sama dengan perubahan tenaga kinetik

partikel.

Daya adalah laju perubahan usaha dari satu sistem ke sistem yang lain.

Efisiensi adalah perbandingan antara energi atau daya keluaran dan

masukan.

b. Rangkuman Pembelajaran

Menyampaikan tujuan pembelajaran, Menyampaikan materi usaha

dan energi serta impuls dan momentum melalui PPT (Power Point),

Memberikan buku siswa atau handout mengenai usaha dan energi serta

impuls dan momentum, Menayangkan video untuk motivasi mengenai usaha

dan energi serta impuls dan momentum, Meminta siswa menanggapi video

tersebut, Menayangkan media SWF Player mengenai “Energi” untuk

mendukung materi energi serta SWF Player mengenai “Tumbukan” untuk

mendukung materi impuls dan momentum, Menayangkan media Phet

mengenai ayunan balistik “Pendulum Lab” untuk mendukung materi

momentum, Meminta siswa berpartisipasi dalam menggunakan media Phet

serta SWF Player, media Phet dan SWF Player diharapkan dapat

mempermudah siswa untuk memahami konsep usaha dan energi serta impuls

dan momentum, Memberikan unjuk kerja berupa laboratorium mini


Efisiensi (η )= energikeluaranenergimasukan

x 100 %

P=F v


mengenai “Perubahan Bentuk Energi” dan “Hukum Kekekalan Momentum”,

Mengadakan umpan balik mengenai pembelajaran yang telah disampaikan

dan membuat kesimpulan, serta memberikan tugas secara individu dan tugas

secara kelompok.

Untuk menjelaskan keabstrakan kita bisa memberikan unjuk kerja

berupa laboratorium mini kepada siswa, agar siswa juga mampu memahami

materi dengan baik, Memberikan penjelasan kepada siswa mengenai contoh-

contoh dalam penerapan kehidupan sehari-hari dengan menayangkan video

penerapannya atau dengan membawa alat yang digunakan dalam penerapan

serta memperagakannya. Untuk media video pembelajaran kita bisa

menggunakan media pembelajaran ini untuk menjelaskan suatu keabstrakan

materi tumbukan pada tabrakan motor. Selain keabstrakan, metode-metode

tersebut juga bisa gunakan dalam menjelaskan dalam mengidentifikasi tingkat

kesulitan konsep yang terdiri dari bagian yang sulit dipahami dan dijelaskan.

Diharapkan dengan merancang cara penyampaian konsep yang sesuai ini

dapat meminimalisir ketidakpahaman siswa dalam memahami materi.

Untuk menunjang konsep abstrak mengenai perubahan energi pada

benda jatuh maka dapat diadakan peragaan sederhana, misalnya benda

tersebut merupakan bola, bola dijatuhkan dengan ketinggian tertentu ke

tanah. Contoh perubahan energi pada buah apel yang jatuh dapat

digantikan dengan bola yang jatuh.

Untuk menunjang konsep abstrak mengenai hubungan impuls dan

momentum dapat dijelaskan melalui gambar. Kita dapat memberikan

ulasan mengenai keadaan awal mobil dengan bagian-bagian di dalamnya.



Kemudian menjelaskan gambar mengenai terpentalnya pengendara saat

menggunakan sabuk pengaman dan menjelaskan hubungan impuls serta

momentumnya.

Gambar di atas merupakan saat pengujian sabuk pengaman menujukkan

bagaimana gaya implusif yang dikerjakan sabuk keselamatan pada

pengemudi dapat memberhentikan pengemudi dalam selang waktu

kontak tertentu setelah sabuk merenggang sejauh jarak aman.

IX. EVALUASI

a. Soal Pilihan Ganda

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat !

No. SoalKunci

JawabanRanah Skor

1. Di bawah ini adalah satuan energi,

kecuali...E C1 8



No. SoalKunci

JawabanRanah Skor

a. Joule

b. Erg

c. Kwh

d. Nm

e. Watt

2. Apabila Siswo bersepeda menuruni bukit

tanpa mengayuh pedalnya dan besar

kecepatan sepeda tetap, terjadi

perubahan energi dari . . .

a. Kinetik menjadi potensial

b. Potensial menjadi kinetik

c. Potensial menjadi kalor

d. Kalor menjadi potensial

e. Kinetik menjadi kalor

B C2 8

3. Sebuah benda jatuh bebas dari

ketinggian h dan pada suatu saat energi

kinetiknya tiga kali energi potensialnya.

Pada saat itu tinggi benda adalah . . .

a.14

h

b.13

h

c.12

h

d. 2 h

e. 3 h

A C3 8

4. Dua buah benda A dan B yng bermassa

masing-masing m, jatuh bebas dari

ketinggian h meter dan 2h meter. Jika A

menyentuh tanah dengan kecepatan v

m/s, maka benda B akan menyentuh

B C3 8



No. SoalKunci

JawabanRanah Skor

tanah dengan energi kinetik sebesar. . .

a.12mv2

b. mv2

c.14mv2

d.34mv2

e.32mv2

5. Balok bermassa 10 kg berada di atas

lantai licin. Balok diberi gaya F = 25 N

membentuk sudut 370 terhadap arah

mendatar seperti gambar. Setelah

menggeser ke kanan sejauh 2 m maka

usaha yang telah dilakukan gaya F

sebesar . . .

a. 30 joule

b. 40 joule

c. 50 joule

d. 100 joule

e. 200 joule

B C4 8

6. Dua buah kapal layar A dan B yang

mempunyai layar sama besar akan

mengadakan lomba. Massa kapal A = m

dan massa kapal B = 2 m, sedangkan gaya

gesekan sedang diabaikan. Jarak yang

ditempuh sebesar S dan lintasannya

berupa garis lurus. Pada saat berangkat

(start) dan sampai garis finis, kedua

kapal layar memperoleh gaya angin

sebesar F. Jika energi kinetik kapal A dan

A C4 8


370


No. SoalKunci

JawabanRanah Skor

B, pada saat di finis berturut-turut

besarnya EkA dan EkB,maka pernyataan

di bawah yang benar adalah...

a. EkA = EkB

b. EkA > EkB

c. EkA = 2EkB

d. EkA < EkB

e. EkA = 0,5 EkB

7. Suatu mesin melakukan usaha sebesar

3600 J setiap selang waktu 1 jam. Mesin

tersebut memiliki daya sebesar. . .

a. 1 watt

b. 10 watt

c. 100 watt

d. 10 Kilowatt

e. 900 Kilowatt

A C3 8

8. Jika dimensi panjang, massa, dan waktu

berturut-turut adalah L, M, T, maka

dimensi energi kinetik adalah. . .

a. MLT-2

b. MLT-1

c. ML-1T-2

d. ML-2T-2

e. ML2T-2

E C2 8

9. Sebuah pistol mainan bekerja dengan

menggunakan pegas untuk melontarkan

peluru. Jika pistol yang sudah dalam

keadaan terkokang, yaitu dengan

menekan pegas pistol sejauh x, diarahkan

dengan membuat sudut elevasi θ

B C5 8



No. SoalKunci

JawabanRanah Skor

terhadap sumbu horizontal, peluru yang

terlepas dapat mencapai ketinggian h.

Apabila massa peluru m dan percepatan

gravitasi g, konstanta pegas adalah. . .

f. k= 2mgh

x2 cos2θ

g. k= 2mgh

x2 sin2θ

h. k= mgh

x2 cos2θ

i. k= mgh

x2 sin2θ

j. k=2mgh

x2 tg2θ

10. Sebuah bola bermassa 0,5 kg bergerak

dari A ke C melalui lintasan lengkung,

seperti gambar di samping. Apabila

percepatan gravitasi = 10 ms-2, maka

usaha yang di lakukan bola dari A ke C

adalah . . .

a. 25 J

b. 20 J

c. 15 J

d. -25 J

e. 30 J

C C4 8

b. Soal Uraian

Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan tepat!

No. Soal Penyelesaian Ranah Skor

1. Pada saat kita mendorong dinding,

tentunya terdapat gaya yang bekerja

C4 20


A

B5 m0



terhadap kita dan dinding tersebut.

Walaupun dinding tersebut tidak

bergerak atau berpindah tempat, tetepi

kita dapat merasakan lelah saat

mendorongnya. Mengapa mendorong

dinding dengan kuat bisa melelahkan

walaupun tidak ada kerja yang

dilakukan?

2. Suatu hari mobil yang kita kendarai

mengalami masalah sehingga

menyebabkannya mogok di tengah

jalan. Untuk menanggulangi hal

tersebut maka mobil yang kita kendarai

harus di dorong ke tepi. Pada saat

mendorong mobil tentunya kita

melakukan kerja. Sedangkan orang

yang mendorong mobil tersebut pasti

mengeluarkan energi agar mobil dapat

bergerak. Bagaimana hubungan antara

usaha dengan perubahan energi?

C4 20

3. Seorang laki-laki berenang melawan

arus sungai.

a) Jika orang itu tidak bergerak

terhadap tepi sungai, apakah ia

melakukan kerja?

b) Jika orang itu diam saja dan

dibawa oleh arus sungai, apakah ia

melakukan kerja?

C4 20

4. Jika energi kinetik sebuah benda

diperbesar menjadi dua kali, berapa

kalikah perubahan lajunya?

C4 20




5. Pada saat sebuah benda terjatuh

dengan ketinggian tertentu, benda

tersebut tentunya memiliki proses

perubahan energi. Bagaimanakah

perubahan energi mekanik pada benda

tersebut?

C4 20

X. PENILAIAN

a. Lembar Penilaian Kognitif Siswa (Produk)

No. Nama Siswa Skor Kategori

1.

2.

3.

4.

5.

Dst

Jumlah

Keterangan:

Nilai A = 100 - 85

Nilai B = 84 - 70

Nilai C = 69 – 50

Nilai D = kurang dari 50

b. Lembar Pengamatan Unjuk Kerja

Pada tes unjuk kerja, dilakukan pada saat melakukan percobaan

labolatorium mini. Percobaan ini dilaksanakan dengan ketentuan, siswa telah

diminta untuk membentuk kelompok tiap kelompok tersiri dari 4 anak, dan tiap-tiap

kelompok diminta untuk menyiapkan alat dan bahan yang telah diintruksikan oleh

guru pada pertemuan sebelumnya.



Lembar Penilaian Kinerja

Usaha dan Energi

Petunjuk : berilah tanda (√) pada skor 1, 2, 3,dan 4 atau sesuai pada rubrik

No Aspek yang dinilaiSkor

1 2 3 4

Proses

1. Menggambarkan hasil percobaan yang dilakukan

2. Menganalisis data hasil percobaan

3. Menyimpulkan hasil analisis

Psikomotor

4. Merangkai alat

5.Melakukakn percobaan Perubahan Bentuk

Energi

Afektif Ya Tidak

6. Datang tepat waktu

7. Mencatat hasil pengamatan secara jujur

8. Bertanggungjawab merapikan alat

9. Bekerjasama dengan kelompok

10. Bertanya bila tidak mengerti

11. Menanggapi pendapat temannya

12. Tepat waktu menyerahkan laporan

Rubrik : aspek 1

4 : Menggambarkan peristiwa perubahan bentuk energi secara lengkap, rapi, dan runtut



3 : Menggambarkan peristiwa perubahan bentuk energi secara lengkap, dan rapi,

2 : Menggambarkan peristiwa perubahan bentuk energi secara lengkap.

1 : tidak mampu menggambarkan data hasil percobaan

Rubrik : aspek 2

4 : menganalisis data hasil percobaan dengan lengkap, dan rapi

3 : menganalisis data hasil percobaan dengan lengkap

2 : menganalisis data hasil percobaan dengan tidak lengkap

1 : Tidak menuliskan hasil analisis data percobaan

Rubrik : aspek 3

4 : Menyimpulkan hubungan dua variabel benar.

3 : Menyimpulkan hubungan satu variabel benar.

2 : Menyimpulkan hubungan dua variabel tetapi kurang tepat.

1 : Menyimpulkan yang tidak menunjukkan hubungan antar variabel

Rubrik: Aspek 4

4 : Merangkai alat sesuai dengan prosedur dan mampu memfungsikannya

3 : Merangkai alat sesuai dengan prosedur dan dalam memfungsikan sebagian alat perlu

bantuan

2 : Merangkai alat sesuai dengan prosedur dan dalam memfungsikan semua alat perlu

bantuan

1 : Merangkai alat tidak sesuai prosedur.

Rubrik: Aspek 5

4 : Melakukan percobaan sesuai dengan prosedur dan mampu melaksanakannya dengan

benar

3 : Melakukan percobaan sesuai dengan prosedur dan perlu bantuan dalam

melaksanakannya

2 : Melakukan percobaan sesuai dengan prosedur dan tidak mampu melaksanakannnya

dengan baik

1 : Salah dalam melakukakn percobaan



Rubrik: Aspek 6 sampai 12

Ya : 1

Tidak : 0

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, Mikrajudin. 2007. Fisika SMA dan MA Untuk Kelas XI-2. Jakarta : Gelora

Aksara Pratama.

Handayani, Sri. 2009. BSE – FISIKA Untuk Kelas XI SMA dan MA. Jakarta : Pusat

Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Kanginan, Marthen. 2007. Fisika Untuk Kelas XI. Jakarta : Erlangga.

Nurachmadani, Setya. 2009. BSE – FISIKA 2 Untuk SMA / MA kelas XI. Jakarta :

Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Palupi, Dwi Satya. Suharyanto. Karyono. 2009. BSE – FISIKA Untuk Kelas XI SMA dan

MA. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.



Saripudin, Aip. K. Rustiawan, Dede. Suganda, Adit. 2009. Praktis Belajar Fisika 2

Untuk SMA / MA Kelas XI Program Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta : Pusat

Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.


Documents

Telaah Kurikulum Fisika "Usaha dan Energi"