RPP FISIKA SMK KELAS X KURIKULUM 2013 REVISI MATERI Getaran dan Gelombang

RPP FISIKA SMK KELAS X KURIKULUM 2013 REVISI
RPP FISIKA KELAS X SMK MATERI Getaran dan Gelombang
RPP Getaran dan Gelombang

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Sekolah : SMK

Mata Pelajaran : Fisika

Komp. Keahlian : Semua Kompetensi Keahlian

Kelas/Semester : X/Genap

Alokasi Waktu : 3 x pertemuan (9 X 45 menit)

A. Kompetensi Inti

1. Pengetahuan (KI – 3)

Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah

2. Keterampilan (KI – 4)

Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.

B. Kompetensi Dasar

1. KD pada KI Pengetahuan

3.9 Menganalisis getaran, gelombang dan bunyi

2. KD pada KI Keterampilan

4.9 Menyajikan penggunaan gelombang bunyi dalam teknologi

C. Indikator Pencapaian Kompetensi

1. Indikator KD pada KI Pengetahuan

1) Menentukan konsep getaran pada suatu benda

2) Menentukan konsep yang berkaitan dengan gelombang

3) Menentukan konsep yang berkaitan dengan bunyi

2. Indikator KD pada KI Keterampilan

1) Melakukan percobaan getaran pada ayunan sederhana untuk menentukan besar percepatan grafitasi

D. Tujuan Pembelajaran

1. Tujuan Pembelajaran pada KI Pengetahuan

Setelah berdiskusi dan menggali informasi, peserta didik akan dapat :

1) Memahami konsep getaranpada suatu benda dengan percaya diri

2) Memahami konsep yang berkaitan dengan gelombang dengan bertanggung jawab

3) Memahami konsep bunyi dengan bertanggung jawab

2. Tujuan Pembelajaran pada KI Keterampilan

Disediakan peralatan, peserta didik akan dapat melakukan percobaantentang :

1) percobaan percobaan getaran pada ayunan sederhana untuk menentukan besar percepatan grafitasi

E. Materi Pembelajaran

1. Getaran

Getaran atau gerak harmonik adalah gerak bolak-balik yang melalui titik keseimbangan secara periodik. Contoh getaran pada ayunan dan getaran pegas.

Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan 1 getaran.

T = t / n

T = periode (s)

N = banyaknya getaran

f = frekuensi (Hz)

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakuan selama 1 sekon.

f = n / t

f = frekuensi getaran (Hz)

a. Getaran pada ayunan

Sebuah ayunan sederhana menggunakan tali panjangnya L meter, kemudian diayunkan sehingga terjadi getaran. Periode ayunan getarannya adalah :

T = 2.π √ L / g

T = periode ayunan (s)

L = panjang tali (m)

π = 3,14 g = percepatan grafitasi (m/s²)

b. Getaran pada pegas

Jika sebuah pegas mula-mula panjangnya x₁ kemudian diberi beban panjangnya x₂ setelah digetarkan maka besarnya periode ayunan adalah :

T = 2.π √ m / k

T = periode ayunan (s)

m = massa beban (kg)

k = konstanta pegas (N/m)

2. Gelombang

a. Jenis-jenis Gelombang

Berdasarkan arah getarnya gelombang ada 2 jenis yaitu :

(1) Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah perambatannya. Contoh : getaran pada tali dan pada air.

(2) Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar/berimpit dengan arah perambatannya. Contoh : getaran pada pegas dan bunyi.

Berdasarkan mediumnya gelombang ada 2 jenis :

(1) Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium atau zat perantara. Contoh : gelombang pada tali, gelombang pada air, gelombang pada pegas dan bunyi.

(2) Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dalam perambatannya tidak memerlukan zat perantara. Contoh : cahaya, gelombang TV, gelombang radio, gelombang RADAR, gelombang Ultraviolet, dll.

Besaran-besaran dalam gelombang :

· Panjang gelombang (λ) : jarak 1 gelombang

· Amplitudo adalah tinggi maksimum gelombang

· Kecepatan gelombang (v) adalah perbandingan antara panjang gelombang dengan periode gelombang

V = λ / T atau V = λ . f

Keterangan : V = kecepatan gelombang (m/s)

λ = panjang gelombang (m)

T = periode (s)

f = frekuensi (Hz)

b. Gelombang Berjalan

Gelombang berjalan adalah gelombang yang memiliki amplitudo yang selalu tetap. Persamaan simpangan gelombang berjalan :

Y = A. Sin (w.t ± k.x) à dengan w = 2π/T dan k = 2π/λ

Sehingga persamaannya menjadi :

Y = A.Sin ( 2π.t ± 2π.x )

T λ

Keterangan : y = simpangan gelombang (cm atau m)

A = amplituo ( cm atau m) T = periode (s)

W = kecepatan sudut (rad/s) λ = panjang gelombang (m)

k = bilangan gelombang (m^-1) x = jarak titik ke ujung awal tali

c. Kecepatan Gelombang Pada Kawat atau Dawai

Menurut percobaan Melde jika senar, kawat atau dawai yang digetarkan akan merambat gelombang tranversal dengan kecepatan yang besarnya :

- Sebanding akar gaya tegangan kawat (F)

- Sebanding akar panjang kawat (L)

- Berbanding terbalik akar massa kawat (m)

Sehingga kecepatan pada kawat dapat dirumuskan :

V = kecepatan pada kawat (m/s)

v = √ F . L F = Gaya tegangan kawat (N)

m L = panjang kawat (N)

m = massa kawat (kg)

3. Bunyi

Bunyi adalah sebuah gelombang yang dapat merambat dengan memerlukan zat perantara berupa udara yang berasal dari sumber bunyi. Bunyi merupakan hasil dari getaran dari sumber bunyi, contoh : gitar, seruling, gamelan, peluit dan lain-lain. Semua benda yang bergetar selalu menghasilkan bunyi. Berdasarkan frekuensinya bunyi dibagi menjadi 3 jenis, yaitu :

· Infrasonik adalah bunyi yang memiliki frekuensi lebih kecil dari 20 Hz

Contoh : telinga jangkrik dan telinga anjing, dan angsa

· Audiosonik adalah bunyi yang memiliki frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz. Contoh : telinga manusia

· Ultrasonik adalah bunyi yang memiliki frekuensi lebih besar dari 20.000 Hz

Contoh : telinga kelelawar, ikan lumba-lumba.

a. Intensitas Bunyi (I)

I = P .

Intensitas bunyi adalah perbandingan energi bunyi persatuan waktu dengan luas bidang yang melingkupi sumber bunyi.

Karena luas yang melingkupi sumber bunyi berubah kulit bola,

maka

I = P .

4.π.R²

Intensitas bunyi dapat dirumuskan menjadi

I = intensitas bunyi (w/m²)

P = daya bunyi (w)

A = luas bidang (m²)

R = jarak sumber bunyi ke pendengar (m)

F. Pendekatan, Model dan Metode

Pendekatan : Saintifik

Model Pembelajaran : Discovery Learning

Metode : Tanya Jawab, Diskusi, Praktik

G. Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan I ( 3 x 45 menit)

Kegiatan	Deskripsi Kegiatan	Alokasi Waktu
Pendahuluan	a) Guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam dilanjutkan dengan berdo’a, kemudian memeriksa presensi peserta didik. b) Guru mengkondisikan (memberi motivasi) peserta didik agar siap untuk memulai pembelajaran. c) Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini sekaligus menginformasikan sistem evaluasi yang akan dilakukan pada pembelajaran ini. d) Guru memberi stimulan untuk merangsang anak mengulang kompetensi yang telah dipelajari dan dikembangkan sebelumnya terkait dengan kompetensi yang akan dipelajari.	15 menit
Inti	*Mengamati:* a) Peserta didik mendapat informasi tentang getaran b) Peserta didik mendapat informasi tentang Periode dan frekuensi c) Peserta didik mendapat informasi getaran pada ayunan d) Peserta didik mendapat informasi getaran pada pegas e) Peserta didik mendapat informasi simpangan dan kecepatan getaran *Menanya:* a) Peserta didikmendapattugasuntuk menentukan periode getaran dan frekuensi *MengumpulkanInformasi:* a) Peserta didik dimintamencari informasi periode, frekuensi getaran b) Peserta didikdiminta menentukan getaran pada ayunan c) Peserta didik diminta menentukan getaran pada pegas d) Peserta didik diminta menentukan simpangan dan kecepatan getaran *Menalar:* a) Peserta didik mendapattugasuntuk menentukan periode, frekuensi getaran pada ayunan dan pegas, simpangan dan kecepatan getaran *Mengomunikasikan:* a) Peserta didik mengkomunikasikan hasil pembacaan grafik b) Peserta didik menerima tanggapan dari peserta didik lain dan guru.	100 menit
Penutup	a) Guru membuat rangkuman/simpulan pelajaran. b) Guru merefleksikan kegiatan yang sudah dilaksanakan. c) Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan). d) Guru menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya.	20 menit

Pertemuan II ( 3 x 45 menit)

Kegiatan	Deskripsi Kegiatan	Alokasi Waktu
Pendahuluan	a) Guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam dilanjutkan dengan berdo’a, kemudian memeriksa presensi peserta didik. b) Guru mengkondisikan (memberi motivasi) peserta didik agar siap untuk memulai pembelajaran. c) Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini sekaligus menginformasikan sistem evaluasi yang akan dilakukan pada pembelajaran ini. d) Guru memberi stimulan untuk merangsang anak mengulang kompetensi yang telah dipelajari dan dikembangkan sebelumnya terkait dengan kompetensi yang akan dipelajari.	15 menit
Inti	*Mengamati:* a) Peserta didik mendapat informasi tentang jenis-jenis gelombang b) Peserta didik mendapat informasi tentang panjang gelombang dan kecepatan gelombang *Menanya:* a) Peserta didikmendapattugas untuk menyatakan jenis-jenis gelombang b) Peserta didik mendapat tugas untuk menyatakan panjang gelombang dan kecepatan gelombang *MengumpulkanInformasi:* a) Peserta didik diminta menentukan jenis-jenis gelombang b) Peserta didikdiminta menentukan panjang gelombang dan kecepatan gelombang *Menalar:* a) Peserta didik mendapattugas untuk menentukan jenis-jenis gelombang b) Peserta didik mendapat tugas untuk menentukan panjang gelombang dan kecepatan gelombang *Meng*komunikasikan: a) Peserta didik mengkomunikasikan hasil pembacaan grafik b) Peserta didik menerima tanggapan dari peserta didik lain dan guru.	100 menit
Penutup	a) Guru membuat rangkuman/simpulan pelajaran. b) Guru merefleksikan kegiatan yang sudah dilaksanakan. c) Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan). d) Guru menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya.	20 menit

Pertemuan III ( 3 x 45 menit)

Kegiatan	Deskripsi Kegiatan	Alokasi Waktu
Pendahuluan	a) Guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam dilanjutkan dengan berdo’a, kemudian memeriksa presensi peserta didik. b) Guru mengkondisikan (memberi motivasi) peserta didik agar siap untuk memulai pembelajaran. c) Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini sekaligus menginformasikan sistem evaluasi yang akan dilakukan pada pembelajaran ini. d) Guru memberi stimulan untuk merangsang anak mengulang kompetensi yang telah dipelajari dan dikembangkan sebelumnya terkait dengan kompetensi yang akan dipelajari.	15 menit
Inti	*Mengamati:* a) Peserta didik mendapat informasi tentang bunyi b) Peserta didik mendapat informasi tentang taraf intensitas bunyi c) Peserta didik mendapat informasi tentang efek doppler *Menanya:* a) Peserta didikmendapattugas untuk menyatakan bunyi b) Peserta didik mendapat tugas untuk menyatakan taraf intensitas bunyi c) Peserta didik mendapat tugas untuk menentukan frekuensi pada efek dopler *MengumpulkanInformasi:* a) Peserta didik diminta menentukan taraf intensitas bunyi b) Peserta didikdiminta menentukan frekuensi pada efek dopler *Menalar:* a) Peserta didik mendapattugas untuk menentukan taraf intensitas bunyi b) Peserta didik mendapat tugas untuk menentukan frekuensi efek dopler *Mengomunikasikan:* a) Peserta didik mengkomunikasikan hasil pembacaan grafik b) Peserta didik menerima tanggapan dari peserta didik lain dan guru.	100 menit
Penutup	a) Guru membuat rangkuman/simpulan pelajaran. b) Guru merefleksikan kegiatan yang sudah dilaksanakan. c) Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan).	20 enit

H. Media, Alat/Bahan, dan Sumber Belajar

1. Alat : Komputer, LCD, tali, statip, stop watch, whiteboard, spidol

2. Bahan : Kertas buram, HVS

3. Sumber Belajar : Fisika Kelas X, XI dan XII SMK Kelompok Teknologi dan

Rekayasa, Sudirman, 2016

I. Penilaian Pembelajaran, Remedial dan Pengayaan

Kompetensi Dasar	Indikator Soal	Jenis Soal	Soal
3.9. Menganalisis getaran, gelombang dan bunyi	Menentukan frekuensi dan peroide getaran	Uraian	1. Sebuah ayunan sederhana melakukan 240 getaran selama 1 menit. Berapa periode dan frekuensi getaran tersebut ?
	Menentukan panjang gelombang	Uraian	1.Gelombang merambat dengan kecepatan 18 km/jam dengan frekuensi 20 Hz. Berapa panjang gelombangnya ?
	Menghitung panjang gelombang, periode, frekuensi, kecepatan gelobang	Uraian	2. Seutas tali panjangnya 3 m ujungnya digetarkan menghasilkan 3 bukit dan 2 lembah gelombang, jika waktu dari ujung sampai ke ujung adalah 2 s. Tentukan panjang gelombang, periode dan frekuensi serta kecepatan gelombang !
	Menghitung intensitas bunyi	Uraian	4. Sumber bunyi memiliki daya bunyi 50 w dilingkupi luas bidang 400 m². Berapa intensitas bunyinya ?
	Menghitung frekuensi pendengar	Uraian	5. Mobil sirine bergerak mendekati pendengar (orang) yang diam di tepi jalan dengan kecepatan 20 m/s, jika frekuensi sirine 640 Hz dan kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Berapa frekuensi yang diterima pendengar tersebut ?
4.9.Menyajikan penggunaan gelombang bunyi dalam teknologi	Melakukan percobaan dengan ayunan sederhana untuk menentukan percepatan grafitasi	Pengamatan	Pada percobaan ayunan sederhana menggunakan tali panjang 100 cm, dengan 5x percobaan menentukan periode ayunan. Tentukan besar percepatan grafitasi dari analisis data percobaaan.
Kunci Jawaban : Uraian : 1. T = ¼ sekon f = 4 Hz 2. Panjang gelombang = ¼ m 3. Panjang gelombang = 1,2 m f = 0,6 Hz T = 1/0,6 s = 10/6 s Kecepatan gelombang = 0,72 m/s 4. I = 1/8 w/m² 5. frekuensi pendengar = 680 Hz. Keterampilan: 1. Diketahui : l = 100 cm T = (data dari hasil percobaan) Jawab : g = 9,8 m/s²

J. Teknik Penilaian

Kompetensi Dasar	Teknik Penilaian	Instrumen	Skor Penilaian
3.9. Menganalisis getaran, gelombang dan bunyi	Tes Tertulis	Soal tes tertulis	Skor maksimal =5 x 10 = 50 Nilai maks = 50 x 2 = 100
4.9. Menyajikan penggunaan gelombang bunyi dalam teknologi	Tes praktik/ unjuk kerja	Lembar soal praktik	Langkah kerja sesuai : 40 Data hasil percobaan : 20 Analisa data benar : 20 Kesimpulan benar ; 20 Skor maksimal : 100