1
aa i E- LKPD ( ELEKTRONIK LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK ) FISIKA DENGAN MODEL PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI GERAK PARABOLA KELAS X SMK PIRI 1 YOGYAKARTA PENULIS Danel Jalung Drs. Widodo Budhi, M.Si Dr. Daimul Hasanah, M.Pd VALIDATOR Aditya Yoga Pernama, M.Sc Sony Yunior Erlangga, M.Pd Ani Purwati, S.Pd
aa ii KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya, yang telah memungkinkan penulis untuk menyelesaikan E-LKPD Fisika dengan model Problem Based Learning pada Materi Gerak Parabola. E-LKPD ini disusun berdasarkan pada Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar dengan menggunakan Kurikulum 2013 untuk Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Kelas X. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak, termasuk guru-guru pengajar, rekan sejawat, dan para dosen fisika yang telah memberikan masukkan berharga serta bimbingan selama proses penyusunan E-LKPD ini. Juga, penulis mengucapkan terima kasih kepada validator yang telah meluangkan waktu untuk meninjau dan memvalidasi E-LKPD pada materi gerak parabola ini. E-LKPD ini dirancang dengan model Problem Based Learning. Dengan model ini, diharapkan peserta didik dapat memahami materi secara mandiri, menemukan konsep, menyelesaikan masalah, melakukan eksperimen dan mengumpulkan data dengan bantuan laboratorium virtual PhET Colorado serta mampu mengerjakan kegiatan yang dirancang dalam E-LKPD ini. Penulis sepenuhnya menyadari bahwa E-LKPD ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca untuk menyempurnakan E-LKPD ini. Penulis,
aa iii DAFTAR ISI Perkenalan ................................................................................................................................ i Kata Pengantar..........................................................................................................................ii Daftar Isi...................................................................................................................................iii Daftar Gambar ........................................................................................................................iv Daftar Video .............................................................................................................................v Daftar Tabel .............................................................................................................................vi Deskripsi E-LKPD .....................................................................................................................vii Petunjuk Penggunaan ............................................................................................................viii Standar Isi..................................................................................................................................x Peta Konsep ............................................................................................................................xii Gerak Parabola Kegiatan 1 Kecepatan ......................................................................................................... 1 Kegiatan 2 Tinggi Maksimum.............................................................................................. 8 Kegiatan 3 Jarak Terjauh ................................................................................................... 17 Evaluasi .................................................................................................................................. 26 Daftar Pustaka........................................................................................................................ 29 Biodata Penulis ...................................................................................................................... 30
aa iv DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Aplikasi Team Picker Wheel ................................................................................ 2 Gambar 2.1 Aplikasi Team Picker Wheel ................................................................................ 9 Gambar 3.1 Aplikasi Team Picker Wheel .............................................................................. 18
aa v DAFTAR VIDEO Video 1.1 Basketball ................................................................................................................ 1 Video 1.2 Komponen Kecepatan ............................................................................................. 2 Video 1.3 Toturial aplikasi Team Picker Wheel ....................................................................... 3 Video 2.1 Freekick Sepak bola ................................................................................................. 8 Video 2.2 Tinggi Maksimum .................................................................................................... 9 Video 2.3 Toturial aplikasi Team Picker Wheel ..................................................................... 10 Video 3.1 Pukulan Golf .......................................................................................................... 17 Video 3.2 Jarak Terjauh ......................................................................................................... 18 Video 3.3 Toturial aplikasi Team Picker Wheel ..................................................................... 19
aa vi DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Hasil Percobaan kecepatan awal ............................................................................. 5 Tabel 2.1 Hasil percobaan pengaruh kecepatan awal terhadap tinggi maksimum ..................12 Tabel 2.2 Hasil percobaan pengaruh sudut elevasi terhadap tinggi maksimum......................13 Tabel 3.1 Hasil percobaan pengaruh kecepatan awal terhadap jarak terjauh.........................22 Tabel 3.2 Hasil percobaan sudut elevasi terhadap jarak terjauh..............................................22
aa vii DESKRIPSI E-LKPD Elektronik Lembar Kegiatan Peserta Didik (E-LKPD) ini merupakan suatu inovasi pembelajaran interaktif berbasis teknologi, dikemas dengan menggunakan platform Anyflip. Elektronik Lembar Kegiatan Peserta Didik (E-LKPD) ini dirancang khusus untuk peserta didik kelas X di SMK/MAK dan fokus membahas materi tentang gerak parabola dalam konteks fisika. Metode pembelajaran yang diterapkan dalam Elektronik Lembar Kegiatan Peserta Didik (E-LKPD) ini adalah Problem Based Learning, yang memandu peserta didik melalui serangkaian langkah terstruktur. Pertama, tahap Orientasi Masalah mengenalkan peserta didik pada permasalahan yang akan dipecahkan serta memfasilitasi pemahaman terhadap materi melalui scan kode QR. Kemudian, pada tahap Mengorganisasi Peserta Didik untuk Belajar, peserta didik dikelompokkan dan diberi tugas untuk menyelesaikan permasalahan yang diberikan. Peserta didik juga akan terlibat dalam percobaan dan aktivitas terkait gerak parabola secara online dengan bantuan simulasi dari PhET Colorado pada tahap Melakukan Percobaan. Setelah itu, pada tahap Mempresentasikan Hasil Diskusi, peserta didik diminta untuk berdiskusi dan menyelesaikan pertanyaan yang terdapat dalam Elektronik Lembar Kegiatan Peserta Didik (E-LKPD) bersama teman kelompok. Tahap akhir, Refleksi, mengajak peserta didik untuk merumuskan kesimpulan dari kegiatan percobaan yang telah dilakukan. Elektronik Lembar Kegiatan Peserta Didik (E-LKPD) ini juga berisi kompetensi yang akan dicapai, peta konsep, serta ringkasan materi berupa video, kegiatan penyelidikan berupa eksperimen di laboratorium virtual PhET Colorado, dan diakhiri dengan evaluasi berupa latihan soal.
aa viii PETUNJUK PENGGUNAAN E-LKPD 2 a. Guru mengarahkan peserta didik pada masalah dengan scan kode QR. b. Guru membimbing peserta didik memahami materi pelajaran yang terdapat dalam video. a. Guru menginstruksikan membentuk kelompok dalam kelas menggunakan aplikasi Team Picker Wheel. b. Guru menginstruksikan peserta didik untuk berdiskusi dan mengerjakan pertanyaan yang terdapat pada ELKPD bersama teman kelompok. 1 Mengorganisasi Peserta Didik Untuk Belajar Orientasi Masalah a. Guru membimbing peserta didik dalam melakukan percobaan bersama-sama dengan teman kelompok. 3 Melakukan Penyelidikan a. Guru menginstruksikan peserta didik berdiskusi dan menyelesaikan pertanyaan yang terdapat dalam ELKPD bersama teman kelompok. 4 Mempresentasikan Hasil Diskusi a. Guru menginstruksikan peserta didik untuk membuat kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan bersama teman kelompok. 5 Refleksi Bagi Guru
aa ix 2 a. Peserta didik mengakses video dengan scan kode QR dan memahami isi tayangan video. b. Peserta didik memahami materi pelajaran yang terdapat dalam video dan bertanya jika mengalami kesulitan a. Peserta didik bergabung dengan teman-teman kelompok dan dilanjutkan dan berdiskusi mengenai permasalahan yang terdapat pada video orientasi masalah. 1 Mengorganisasi Peserta Didik Untuk Belajar Orientasi Masalah a. Peserta didik melakukan percobaan bersama dengan teman kelompok menggunakan dengan bantuan virtual PhET Colorado dengan mengikuti langkah-langkah yang terdapat pada E-LKPD dan bertanya jika mengalami kesulitan. 3 Melakukan Penyelidikan a. Peserta didik berdiskusi dan menyelesaikan pertanyaan yang terdapat pada E-LKPD bersama teman-teman kelompok. 4 Mempresentasikan Hasil Diskusi a. Peserta didik berdiskusi dan membuat kesimpulan dari kegiatan percobaan yang telah dilakukan bersama teman kelompok. 5 Refleksi Bagi Peserta Didik
aa x STANDAR ISI Kompetensi Inti KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI 2 : Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung-jawab, peduli. (gotong royong, kerja sama, toleransi, damai), santun responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan Lingkungan sosial dan alam serta. menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI 3 : Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya dan humaniora dengan wawasan kemanusian, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan kajian prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI 4 : Mengolah, menalar dan menyaji dalam ranah konkret dan ramah abstrak terkait dengan pengembangan diri yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan. Kompetensi Dasar 3.5 : Menganalisis gerak parabola dengan menggunakan vektor, berikut makna fisisnya dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. 4.5 : Mempresentasikan data hasil percobaan gerak parabola dan makna fisisnya.
aa xi Indikator Pencapaian Kompetensi 3.5.1 Peserta didik dapat menyebutkan vektor posisi dan vektor kecepatan dalam gerak parabola (C1). 3.5.2 Peserta didik dapat menguraikan gerak parabola dalam arah horizontal dan vertikal (C2). 3.5.3 Peserta didik dapat menggambarkan posisi vertikal dan horizontal terhadap waktu dalam gerak parabola (C3). 3.5.4 Peserta didik dapat menganalisis vektor pada gerak parabola untuk menentukan titik tertinggi dan jarak terjauh yang dapat dicapai benda (C4). 3.5.5 Peserta didik dapat menganalisis data hasil percobaan gerak parabola (C4). 4.5.1 Melakukan percobaan tentang gerak parabola dengan menggunakan laboratorium virtual PhET Colorado (P2). 4.5.2 Mengumpulkan data hasil percobaan gerak parabola (PI). 4.5.3 Menyajikan hasil laporan percobaan (P3). Tujuan Pembelajaran 1. Menyebutkan vektor posisi dan vektor kecepatan dalam gerak parabola. 2. Menguraikan gerak parabola dalam arah horizontal dan vertikal. 3. Menggambarkan posisi vertikal dan horizontal terhadap waktu dalam gerak parabola. 4. Menganalisis vektor pada gerak parabola untuk menentukan titik tertinggi dan jarak terjauh yang dapat dicapai benda. 5. Menganalisis data hasil percobaan gerak parabola. 6. Melakukan percobaan tentang gerak parabola dengan menggunakan laboratorium virtual PhET Colorado. 7. Mengumpulkan data hasil percobaan gerak parabola. 8. Menyajikan hasil laporan percobaan.
aa xii PETA KONSEP Sudut Elevansi dan Kecepatan Awal Tinggi Maksimum Jarak Jatuh Terjauh Dapat mencapai Faktor yang mempengaruhi Memiliki besaran-besaran Gabungan dari Penerapan dalam kehidupan Awal Pada t Awal Pada t Kecepatan Posisi Percepatan o = xo + yo = x + y = ay = vx +vy o = vox + voy GLB GLBB Sepak bola, Basket, Golf, dll KATA KUNCI • Gerak Parabola • Tinggi Maksimum • Jarak Terjauh • Kecepatan • Posisi • Percepatan Pada Arah Horizontal (Sumbu x) Pada Arah Vertikal (Sumbu y) GERAK PARABOLA
aa 1 Ayo! Kita akan menjalani fase petualangan kegiatan pembelajaran menarik berikut ini! Kegiatan-kegiatan ini akan membantu kita menguji kemampuan kita dalam menggunakan konsep gerak parabola dalam situasi-situasi nyata. Kita akan mengasah kemampuan berpikir kritis, kreativitas, dan kemampuan dalam menerapkan ilmu yang telah kita pelajari. Jangan ragu untuk terjun sepenuhnya, bekerja sama dengan teman-teman, dan berpikir keluar untuk menyelesaikan tantangan-tantangan yang telah disiapkan. Melalui kegiatan ini, kita akan merasakan bahwa konsep gerak parabola bukan hanya sesuatu yang ada dalam buku, tetapi juga sangat relevan dalam kehidupan sehari-hari dan berbagai aspek dunia nyata. Ayo, Scan kode QR video 1.1 berikut ini dan perhatikan video dengan seksama! Video 1.1 Basketball Basketball adalah olahraga tim dengan lima pemain di setiap tim. Tujuannya adalah mencetak poin dengan memasukkan bola ke keranjang lawan. Permainan terdiri dari empat kuarter, di mana tim berusaha untuk menggiring bola, melakukan tembakan, dan mencegah tim lawan mencetak poin. Dibutuhkan kecepatan, keterampilan, dan kerja sama tim yang baik. Pada video 1.1 dapat diketahui bahwa bola yang ditembakkan oleh pemain basket memiliki lintasan yang menyerupai gerak parabola. Untuk dapat memasukkan bola ke dalam keranjang apakah dengan menentukan kecepatan bola berperan penting dalam keberhasilan tembakan? KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 KECEPATAN Orientasi Masalah
aa 2 Untuk memperdalam pemahaman tentang menentukan kecepatan pada gerak parabola, ayo! Scan kode QR video 1.2 berikut ini dan perhatikan video dengan seksama! Video 1.2 Komponen Kecepatan Selanjutnya, kita akan membentuk kelompok dengan cara seru. Jadi, mari kita simak bagaimana caranya kita bisa belajar sambil bersenang-senang dengan kelompok yang unik. Gambar 1.1 Aplikasi Team Picker Wheel Langkah pertama: Login aplikasi Team Picker Wheel Scan kode QR untuk Login aplikasi Team Picker Wheel! Langkah kedua: Membentuk kelompok Untuk penggunaan aplikasi Team Picker Wheel scan kode QR video 1.3 berikut ini! Mengorganisasikan Peserta Didik Untuk Belajar
aa 3 Video 1.3 Tutorial aplikasi Team Picker Wheel Langkah Ketiga: Diskusi Bersama kelompok Setelah membentuk kelompok, ayo! diskusikanlah pertanyaan berikut ini bersama-sama dengan teman kelompok! 1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan tembakan! 2. Apakah dengan menentukan kecepatan dapat mempengaruhi keberhasilan tembakan? Diskusi:
aa 4 Kali ini kita akan melakukan sebuah percobaan menggunakan bantuan laboratorium virtual PhET Colorado. A. Tujuan percobaan Peserta Didik Mampu: 1. Memahami konsep vektor kecepatan dalam konteks gerak parabola. 2. Menganalisis bagaimana komponen horizontal dan vertikal dari vektor tersebut mempengaruhi jalur gerakan. B. Alat dan bahan 1. Handphone/ PC 2. Simulasi PhET Colorado C. Langkah percobaan 1. Scan kode QR untuk Login aplikasi PhET Colorado!. Terdapat empat menu simulasi, kemudian pilih simulasi “INTRO”. Pada simulasi tersebut terdapat sebuah meriam dengan ketinggian dan sudut elevasi yang dapat diubah, juga menu untuk mengatur kecepatan awal, jenis peluru, dan pengaturan hambatan udara. 2. Atur kecepatan awal dibuat bervariasi minimal 9 (misalnya 20 m/s, 20 m/s, 20 m/s, 30 m/s, 30 m/s, 30 m/s, 40 m/s, 40 m/s dan 40 m/s)! 3. Ubah sudut elevasi dan buat variasi sampai diperoleh minimal 9 data (misalnya 30°, 30°, 30°, 45°, 45°,45°, dan 60°, 60°, 60°)! 4. Tekan tombol “Play” untuk melepaskan peluru dari meriam, kemudian amati gerak lintasannya! 5. Saat objek bergerak dalam gerakan parabola, perhatikan bagaimana vektor kecepatannya berubah seiring waktu. Anda dapat melakukan hal berikut: a. Hitung dan catatlah kecepatan awal pada sumbu x dan sumbu y dalam pergerakan lintasan percobaan pada tabel 1.1! Melakukan Penyelidikan
aa 5 D. Tabel Pengamatan Tabel 1.1 Hasil percobaan kecepatan awal No Sudut (ᴼ) Kecepatan Awal (m/s) Kecepatan awal pada sumbu x (m/s) Kecepatan awal pada sumbu y (m/s) 1 30ᴼ 20 m/s 2 30ᴼ 20 m/s 3 30ᴼ 20 m/s 4 45ᴼ 30 m/s 5 45ᴼ 30 m/s 6 45ᴼ 30 m/s 7 60ᴼ 40 m/s 8 60ᴼ 40 m/s 9 60ᴼ 40 m/s Analisis : Gambarkan komponen-komponen kecepatan pada jalur gerakan dari percobaan yang telah dilakukan! Jawaban:
aa 6 Halo teman-teman! Kita telah menyelesaikan tahapan percobaan menggunakan simulasi PhET Colorado. Diskusikanlah bersama teman kelompok tentang pertanyaan berikut! 1. Analisislah bagaimana komponen horizontal dan vertikal dari vektor kecepatan berkontribusi terhadap bentuk gerak parabola! Mempresentasikan Hasil Diskusi Diskusi:
aa 7 Kita telah menyelesaikan tahapan pembelajaran tentang menentukan kecepatan pada gerak parabola dengan baik. Saatnya kita masuk pada tahapan berikutnya, yaitu membuat kesimpulan berdasarkan percobaan yang telah dilakukan! Refleksi Kesimpulan:
aa 8 Halo teman-teman! Selamat datang kembali di subbab kegiatan pembelajaran yang kedua, pada kegiatan ini kita akan menggunakan ilustrasi nyata dari olahraga untuk memahami bagaimana sudut elevasi dan kecepatan awal mempengaruhi tinggi maksimum yang dicapai. Mari kita bersiapsiap untuk menjelajahi dunia gerak parabola dengan fokus pada tinggi maksimum. Kita akan melihat bagaimana faktor-faktor seperti sudut elevasi dan kecepatan awal berperan dalam menentukan seberapa tinggi benda di udara sebelum mencapai jarak terjauhnya. Ayo, Scan kode QR video 2.1 berikut ini dan perhatikan video dengan seksama! Video 2.1 Freekick Sepak bola Sepak bola merupakan olahraga tim yang dimainkan antara dua tim dengan tujuan mencetak gol. Setiap tim terdiri dari 11 pemain yang berusaha mengontrol bola dengan kaki atau bagian tubuh lainnya, kecuali tangan, dan berusaha memasukkannya ke gawang lawan. Olahraga ini membutuhkan kecepatan, keterampilan teknis, koordinasi tim, dan strategi taktis. Pada video 2.1 dapat diketahui bahwa bola yang ditendang pemain memiliki lintasan menyerupai gerak parabola dan ia berhasil mencetak goal. Mengapa penendang freekick dapat mencetak goal? Apakah dengan menentukan titik tinggi maksimum tendangan berperan dalam terjadinya goal? KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 TINGGI MAKSIMUM Orientasi Masalah
aa 9 Untuk memperdalam pemahaman tentang gerak para bola khususnya tinggi maksimum, scan kode QR video 2.2 berikut ini dan perhatikan video dengan seksama! Video 2.2 Tinggi Maksimum Selanjutnya, kita akan membentuk kelompok dengan cara seru. Jadi, mari kita simak bagaimana caranya kita bisa belajar sambil bersenang-senang dengan kelompok yang unik. Gambar 2.1 Aplikasi Team Picker Wheel Langkah pertama: Login aplikasi Team Picker Wheel Scan kode QR untuk Login aplikasi Team Picker Wheel! Mengorganisasikan Peserta Didik Untuk Belajar
aa 10 Langkah kedua: Membentuk kelompok Untuk penggunaan aplikasi Team Picker Wheel scan kode QR video 2.3 berikut ini! Video 2.3 Toturial aplikasi Team Picker Wheel Langkah Ketiga: Diskusi Bersama kelompok Setelah membentuk kelompok, ayo! diskusikan pertanyaan berikut ini bersama-sama dengan teman kelompok! 1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan freekick! 2. Apakah dengan menentukan titik tinggi maksimum bola memiliki peran dalam terjadinya goal? Diskusi:
aa 11 Kali ini kita akan melakukan sebuah percobaan menggunakan bantuan laboratorium virtual PhET Colorado. A. Tujuan percobaan Peserta didik mampu: 1. Menyelidiki pengaruh kecepatan awal dan sudut elevasi terhadap ketinggian maksimum. 2. Menganalisis bagaimana pengaruh kecepatan awal dan sudut elevasi dengan ketinggian maksimum. B. Alat dan bahan 1. Handphone/ PC. 2. Simulasi PhET Colorado. C. Langkah percobaan 1. Scan kode QR untuk Login aplikasi PhET Colorado! Terdapat empat menu simulasi, kemudian pilih simulasi “INTRO”. Pada simulasi tersebut terdapat sebuah meriam dengan ketinggian dan sudut elevasi yang dapat diubah, juga menu untuk mengatur kecepatan awal, jenis peluru, dan pengaturan hambatan udara. a. Percobaan pertama : Menyelidiki pengaruh kecepatan awal terhadap tinggi maksimum. 1) Atur sudut elevasi 40° dan dibuat tetap! 2) Ubah kecepatan awal dan buat variasi sampai diperoleh minimal 8 data (misalnya 20 m/s, 25m/s, 30 m/s, 35 m/s, 40 m/s, 45 m/s, 50 m/s dan 55 m/s)! 3) Tekan tombol “Play” untuk melepaskan peluru dari meriam, kemudian Melakukan Penyelidikan
aa 12 amati gerak lintasannya! 4) Saat objek bergerak dalam gerakan parabola, perhatikan bagaimana tinggi maksimum dan waktu tempuh pada saat tinggi maksimum lintasan. Catat Hasil pengamatan pada tabel 2.1! D. Tabel Pengamatan Tabel 2.1 Hasil percobaan pengaruh kecepatan awal terhadap tinggi maksimum No Sudut ( ᴼ ) Kecepatan Awal ( m/s) Pada Saat Ketinggian Maksimum (m) Waktu Tempuh Saat Tinggi Maksimum (s) 1 40 20 2 40 25 3 40 30 4 40 35 5 40 40 6 40 45 7 40 50 8 40 55 b. Percobaan Kedua : Menyelidiki pengaruh sudut elevasi terhadap tinggi maksimum. 1) Atur kecepatan awal 50 m/s dibuat tetap! 2) Ubah sudut elevasi dan buat variasi sampai diperoleh minimal 8 data (misalnya 20°, 25°, 30°, 35°, 40°,45°, 50° dan 55°)! 3) Tekan tombol “Play” untuk melepaskan peluru dari meriam, kemudian amati gerak lintasannya! 4) Saat objek bergerak dalam gerakan parabola, perhatikan bagaimana tinggi maksimum dan waktu tempuh pada saat tinggi maksimum lintasan. Catat hasil pengamatan pada tabel 2.2!
aa 13 E. Tabel Pengamatan Tabel 2.2 Hasil percobaan pengaruh sudut elevasi terhadap tinggi maksimum No Kecepatan Awal ( m/s) Sudut ( ᴼ ) Pada Saat Ketinggian Maksimum ( m ) Waktu Tempuh Saat Tinggi Maksimum ( s ) 1 50 20 2 50 25 3 50 30 4 50 35 5 50 40 6 50 45 7 50 50 8 50 55 Analisis : Gambarkan komponen-komponen tinggi maksimum pada jalur lintasan dari percobaan yang telah dilakukan! Jawaban:
aa 14 Halo teman-teman! Kita telah menyelesaikan tahapan Percobaan menggunakan simulasi PhET Colorado. Diskusikanlah bersama teman kelompok tentang pertanyaan berikut! A. Percobaan pertama 1. Apakah perubahan kecepatan awal peluru mempengaruhi ketinggian maksimum peluru? 2. Bagaimanakah pengaruh perubahan kecepatan awal peluru terhadap ketinggian maksimum peluru? Mempresentasikan Hasil Diskusi Diskusi:
aa 15 B. Percobaan kedua 1. Apakah perubahan sudut elevasi meriam mempengaruhi ketinggian maksimum peluru? 2. Bagaimanakah pengaruh perubahan sudut elevasi meriam terhadap ketinggian maksimum peluru? 3. Pada sudut elevasi berapakah diperoleh titik tinggi maksimum?
aa 16 Kita telah menyelesaikan tahapan pembelajaran tentang tinggi maksimum pada gerak parabola dengan baik. Saatnya kita masuk pada tahapan berikutnya, yaitu membuat kesimpulan berdasarkan percobaan yang telah dilakukan! Kesimpulan: Refleksi
aa 17 Ayo! Kita akan menjalani fase petualangan kegiatan pembelajaran menarik berikut ini! Kegiatan-kegiatan ini akan membantu kita menguji kemampuan kita dalam menggunakan konsep gerak parabola dalam situasi-situasi nyata. Kita akan mengasah kemampuan berpikir kritis, kreativitas serta kemampuan dalam menerapkan ilmu yang telah kita pelajari. Jangan ragu untuk terjun sepenuhnya, bekerja sama dengan teman-teman, dan berpikir keluar untuk menyelesaikan tantangan-tantangan yang telah disiapkan. Melalui kegiatan ini, kita akan merasakan bahwa konsep gerak parabola bukan hanya sesuatu yang ada dalam buku, tetapi juga sangat relevan dalam kehidupan sehari-hari dan berbagai aspek dunia nyata. Ayo, Scan kode QR video 3.1 berikut ini dan perhatikan video dengan seksama! Video 3.1 Pukulan Golf Golf adalah olahraga yang dimainkan di lapangan terbuka yang dirancang khusus. Tujuan dari permainan ini adalah untuk memasukkan bola ke dalam lubang dengan menggunakan stik khusus yang disebut "Club". Pemain berusaha untuk menyelesaikan lapangan dengan jumlah pukulan (stroke) yang sedikit mungkin. Lapangan golf biasanya terdiri dari 18 lubang dan ada juga lapangan yang terdiri 9 lubang. Selama permainan, setiap pemain bergantian memukul bola dengan tujuan mencapai “Green” dan akhirnya memasukkan bola ke dalam lubang. Pemain dengan jumlah pukulan terendah di akhir lapangan memenangkan pertandingan. Dari video 3.1 kita dapat mengetahui bahwa lintasan pada bola golf seperti membentuk lintasan yang menyerupai gerak parabola. untuk dapat mencapai target atau titik KEGIATAN PEMBELAJARAN 3 JARAK TERJAUH Orientasi Masalah
aa 18 terjauh dari pukulan faktor-faktor apa yang mempengaruhi gerak bola golf untuk mencapai sasaran yang ditargetkan? Apakah terdapat korelasi antara kecepatan awal dan sudut elevasi dari bola golf terhadap jarak target yang dicapai oleh proyektil? Bagaimana hubungannya? Untuk memperkaya pengetahuan kalian tentang gerak parabola khususnya pada jarak terjauh, scan kode QR video 3.2 berikut ini dan perhatikan video dengan seksama! Video 3.2 Jarak terjauh Selanjutnya, kita akan membentuk kelompok dengan cara seru. Jadi, mari kita simak bagaimana caranya kita bisa belajar sambil bersenang-senang dengan kelompok yang unik. Gambar 3.1 Aplikasi Team Picker Wheel Langkah pertama: Login aplikasi Team Picker Wheel Scan kode QR untuk Login aplikasi Team Picker Wheel! Mengorganisasikan Peserta Didik Untuk Belajar
aa 19 Langkah Kedua: Membentuk kelompok Untuk penggunaan aplikasi Team Picker Wheel scan kode QR video 3.3 berikut ini! Video 3.3 Tutorial aplikasi Team Picker Wheel Langkah Ketiga: Diskusi Bersama kelompok Setelah membentuk kelompok, ayo! diskusikanlah pertanyaan berikut ini bersama-sama dengan teman kelompok! 1. Apa faktor yang mempengaruhi gerak bola golf untuk mencapaisasaran yang ditargetkan? 2. Apakah terdapat korelasi antara kecepatan awal dan sudut elevasi dari bola terhadap jarak target yang dicapai oleh bola golf? Bagaimana hubungannya?
aa 20 Diskusi:
aa 21 Kali ini kita akan melakukan sebuah percobaan menggunakan bantuan laboratorium virtual PhET Colorado. A. Tujuan percobaan Peserta didik mampu: 1. Menyelidiki pengaruh kecepatan awal dan sudut elevasi terhadap jarak maksimum. 2. Menganalisis bagaimana pengaruh kecepatan awal dan sudut elevasi dengan jarak maksimum. B. Alat dan bahan 1. Handphone/ PC 2. Simulasi PhET Colorado C. Langkah percobaan 1. Scan kode QR untuk Login aplikasi PhET Colorado!. Terdapat empat menu simulasi, kemudian pilih simulasi “INTRO”. Pada simulasi tersebut terdapat sebuah meriam dengan ketinggian dan sudut elevasi yang dapat diubah, juga menu untuk mengatur kecepatan awal, jenis peluru, dan pengaturan hambatan udara. a. Percobaan pertama: Menyelidiki pengaruh kecepatan awal terhadap jarak terjauh. 1) Atur sudut elevasi 40° dan dibuat tetap! 2) Ubah kecepatan awal dan buat variasi sampai diperoleh minimal 8 data (misalnya 20 m/s, 25m/s, 30 m/s, 35 m/s, 40 m/s, 45 m/s, 50 m/s dan 55 m/s)! 3) Tekan tombol “Play” untuk melepaskan peluru dari meriam, kemudian Melakukan Penyelidikan
aa 22 amati gerak lintasannya! 4) Saat objek bergerak dalam gerakan parabola, perhatikan bagaimana jarak terjauh dan waktu tempuh pada saat jarak terjauh lintasan. Catat Hasil pengamatan pada tabel 3.1! D. Tabel Pengamatan Tabel 3.1 Hasil percobaan pengaruh kecepatan awal terhadap jarak terjauh No Sudut ( ᴼ ) Kecepatan Awal ( m/s ) Jarak Terjauh ( m ) Waktu Tempuh Saat Jarak Terjauh ( s ) 1 40 20 2 40 25 3 40 30 4 40 35 5 40 40 6 40 45 7 40 50 8 40 55 b. Percobaan Kedua: Menyelidiki pengaruh sudut elevasi terhadap jarak terjauh. 1) Atur kecepatan awal 20 m/s dibuat tetap! 2) Ubah sudut elevasi dan buat variasi sampai diperoleh minimal 8 data (misalnya 15°, 20°, 25°, 30°,35°, 40°, 45° dan 50°)! 3) Tekan tombol “Play” untuk melepaskan peluru dari meriam, kemudian amati gerak lintasannya! 4) Saat objek bergerak dalam gerakan parabola, perhatikan bagaimana jarak terjauh dan waktu tempuh pada saat jarak terjauh lintasan. Catat hasil pengamatan pada tabel 3.2! E. Tabel Pengamatan Tabel 3.2 Hasil percobaan sudut elevasi terhadap jarak terjauh No Kecepatan Awal ( m/s ) Sudut ( ᴼ ) Jarak Terjauh ( m ) Waktu Tempuh Saat Jarak Terjauh ( s ) 1 20 15 2 20 20 3 20 25 4 20 30 5 20 35 6 20 40 7 20 45 8 20 50
aa 23 Halo teman-teman! Kita telah menyelesaikan tahapan Percobaan menggunakan simulasi PhET Colorado. Diskusikanlah bersama teman kelompok tentang pertanyaan berikut! A. Percobaan pertama 1. Apakah perubahan kecepatan awal peluru mempengaruhi jarak terjauh peluru? 2. Bagaimanakah pengaruh perubahan kecepatan awal peluru terhadap jarak tempuh peluru? 3. Apakah perubahan kecepatan peluru mempengaruhi waktu jatuhnya peluru? Mempresentasikan Hasil Diskusi Diskusi:
aa 24 B. Percobaan kedua 1. Apakah perubahan sudut elevasi meriam mempengaruhi jarak terjauh peluru? 2. Bagaimanakah pengaruh perubahan sudut elevasi meriam terhadap jarak tempuh peluru? 3. Apakah perubahan sudut elevasi mempengaruhi waktu jatuhnya peluru? 4. Pada sudut elevasi berapakah diperoleh titik terjauh peluru? Diskusi:
aa 25 Kita telah menyelesaikan tahapan pembelajaran tentang jarak terjauh pada gerak parabola dengan baik. Saatnya kita masuk pada tahapan berikutnya, yaitu membuat kesimpulan berdasarkan percobaan yang telah dilakukan! Kesimpulan: Refleksi
aa 26 EVALUASI A. Pilihan ganda Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1. Perhatikan pernyataan berikut! 1) Lintasannya berupa dua dimensi. 2) Sudut elevasinya tidak dipengaruhi oleh massa selama kecepatan awalnya konstan. 3) Percepatan pada sumbu vertikal selalu konstan. 4) Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi sama dengan waktu untuk mencapai titik terendah. 5) Lintasan berbentuk lengkungan simetris. Dari pernyataan di atas, manakah yang benar mengenai karakteristik gerak parabola? a. (1) dan (2) d. (3) dan (4) b. (2) dan (3) e. (4) dan (5) c. (2) dan (4) 2. Perhatikan pernyataan berikut! 1) Kecepatan arah x adalah yang memiliki vektor satuan i sedangkan kecepatan arah y memiliki vektor satuan j. 2) Kecepatan dan posisi merupakan besaran vektor. 3) Pada posisi, benda yang bergerak parabola tidak dipengaruhi oleh kecepatan awal, dan percepatan gravitasi. 4) Posisi vektor satuan i merupakan vektor posisi arah x sedangkan vektor satuan arah j merupakan vektor posisi arah y. Pernyataan yang benar mengenai vektor posisi dan kecepatan gerak dua dimensi pada gerak parabola adalah... a. (1) dan (2) d. (2) dan (4) b. (2) dan (3) e. (3) dan (4) c. (1), (2),(3) 3. Sebuah bola bergerak serentak dalam arah horizontal menurut persamaan = 5 dan arah vertikal menurut persamaan = 3 2 , dengan dan dalam meter dan dalam sekon. Berapakah vektor posisi bola pada = 2 diukur dari posisi awal (0.0) ? a. 10 + 12 d. 13 + 12 b. 10 + 15 e. 13 + 15 c. 12 + 10
aa 27 4. Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 50 m/s membentuk sebuah lintasan parabola dengan sudut 30ᴼ dari permukaan tanah. Maka persamaan vektor kecepatan gerak benda tersebut dapat dituliskan dengan... a. (25 ((√3))i + (25−10t)j d. (25) + √2 − 10) b. (25 (√3))i + (25t−10t)j e. (50√3) + (50 − 10) c. (25)i +(25√3 − 5 2 ) 5. Seorang tentara menembakkan sebuah meriam dengan lintasan peluru kendali bentuknya parabola seperti gambar berikut. Peluru ditembakkan dengan kelajuan awal 100 m/s dan sudut elevasi 37ᴼ Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/ 2 sin 37ᴼ = 0.6, dan Cos 37ᴼ = 0.8 maka tentukan besarnya perbandingan kecepatan awal pada sumbu X dan sumbu Y….. a. 40 m/s dan 60 m/s d. 80 m/s dan 60 m/s b. 60 m/s dan 40 m/s e. 80 m/s dan 80m/s c. 60 m/s dan 80 m/s 6. Sebuah bola dilempar dengan sudut elevasi 60ᴼ dan dengan kecepatan awal 10 m/s. Apabila percepatan gravitasi bumi 10 m/ 2 maka ketinggian dari bola setelah 1 2 √3 sekon adalah...meter a. 9,5 d. 12,02 b. 10,52 e. 13,36 c. 11,25 7. Perhatikan lintasan bola pada permainan bola basket, lintasan orang yang lompat tinggi, dan lintasan peluru kendali bentuknya parabola seperti gambar berikut. Jika kita memperhatikan gambar di atas, kita dapat mengamati bahwa gerak parabola memiliki 3 titik kondisi. Gerak benda berada di akhir lintasannya memiliki besar kecepatan sama dengan besar kecepatan awal (0) benda ditujukkan pada titik... a. Pada titik A d. Pada titik D b. Pada titik B e. Pada titik E c. Pada titik C
aa 28 8. Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi terhadap sumbu X sebesar 15ᴼ. Kecepatan awal benda adalah 10 m/s. Berapakah jarak jauh yang mungkin ditempuh oleh benda? a. 5 m d. 20 m b. 10 m e. 25 m c. 15 m 9. Yuki melempar bola voli dengan kecepatan 20 m/s dan membentuk sudut elevasi 30ᴼ. Waktu yang diperlukan bola voli agar sampai pada titik tertinggi adalah...sekon a. 1 d. 4 b. 2 e. 5 c. 3 10. Jika sebuah bola basket dilempar dengan sudut elevasi terhadap sumbu X adalah 30ᴼ dengan kecepatan awal bola adalah 20 m/s. Jika percepatan gravitasinya 10 m/ 2 . Berapakah ketinggian maksimum bola? a. 1,00 m d. 2,25 m b. 400 m e. 10,00 m c. 5,00 m B. Esai Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan baik dan benar! 1. Seorang pemain bola menendang bola dengan sudut elevasi 45°. Bola jatuh dengan jarak horizontal sejauh 10 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/ 2 , kecepatan awal bola adalah... 2. Peluru A dan B ditembakkan dari senapan yang sama dengan sudut elevasi berbeda. Peluru A dengan sudut 30° dan peluru B dengan sudut 60°. Tentukanlah perbandingan tinggi maksimum yang dicapai peluru A dan peluru B. 3. Jika sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 37° dan kecepatan awal 10 m/s. Tentukanlah kecepatan peluru setelah 0,4 detik. 4. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan 60 m/s dan sudut elevasi 30°. Ketinggian maksimum yang dicapai adalah.... 5. Posisi peluru yang ditembakkan di atas bidang datar dengan sudut elevasi tertentu dinyatakan oleh persamaan r = (80ti + (60t – 5t2 )j) m. Jika i dan j menyatakan vektor satuan dalam arah x dan y, serta t dalam sekon, tentukanlah: a. Kecepatan awal peluru b. Sudut elevasi tembakan c. Kecepatan peluru di titik tertinggi d. Waktu untuk mencapai jarak maksimum, dan e. Jarak horizontal maksimum tembakan
aa 29 DAFTAR PUSTAKA BFG - Belajar Fisika Gratis.2019. Gerak Parabola - Menentukan Komponen Kecepatan. Diakses dari https://www.youtube.com/watch?v=Xe16ACiOM1o. 20 Agustus 2023. BFG - Belajar Fisika Gratis.2019. Gerak Parabola-Menghitung Jangkauan Maksimum. Diakses dari https://www.youtube.com/watch?v=vDCEa1IOqTU. 20 Agustus 2023. BFG - Belajar Fisika Gratis.2019. Gerak Parabola-Menghitung Ketinggian Maksimum. Diakses dari https://www.youtube.com/watch?v=HpTEtRnhFcs. 20 Agustus 2023. Eunice. 2023. Freekick Football Tracker. Diakses dari https://youtu.be/7vyhgv3LmwM?si=9sXBCijWPdtow8KG. Pada tanggal 21 Oktober 2023. Eunice. 2023. Shoot BasketBall Tracker. Diakses dari https://youtu.be/XzRu1OBiE3A?si=r2DQG3XbEtSWccJR. Pada tanggal 21 Oktober 2023. Eunice. 2023. Shoot Golf Tracker. Diakses dari https://youtu.be/aMUzsEploLY?si=UYSgtjPmPxVxNo-R. Pada tanggal 21 Oktober 2023. PhET Colorado. Interactive Simulations for Science and Math. Diakses dari https://phet.colorado.edu/in/simulations/projectile-motion. Pada tanggal 10 Agustus 2023. Ruang Edukator. 2023. Pengelompokan Efisien: Membuat Kelompok Lebih Mudah Menggunakan Team Picker Wheel. Diakses dari https://youtu.be/nZ4vs3fGGLE?si=wQ6iQ7wgnWefubA1. 19 Oktober 2023. Team Picker Weel. Randomize People Into Groups. Diakses dari https://pickerwheel.com/tools/random-team-generator/. Pada tanggal 18 Oktober 2023.
aa 30 BIODATA PENULIS Nama : Danel Jalung NIM : 2017005005 Alamat Asal : Bahau Hulu, Malinau, Kalimantan Utara Alamat Kini : Banguntapan, Bantul, Yogyakarta No. HP/WA : 082211114946 Email : [email protected] PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA YOGYAKARTA