Halaman

Jumat, 06 Januari 2012

VIDEO ENERGI POTENSIAL GRAVITASI


http://www.ziddu.com/download/18121113/DSCN0030.AVI.html
Video ini merupakan penerapan energi potensial gravitasi. Disini saya menjatuhkan sebuah apel dari ketinggian 1 meter dan mengenai malam. Dimana telah diketahui pada bahasan sebelumnya energi potensial gravitasi terjadi karena adanya gaya tarik gravitasi bumi terhadap benda.

Simulasi Energi Potensial

http://www.ziddu.com/download/18120877/energipotensial.swf.html
Pada simulasi flash kali ini digambarkan sebuah bola jatuh dari sebuah gedung dengan ketinggian h dan massa m.

RPP Cara Perpinndahan Kalor


RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Satuan Pendidikan      : SMA                         
Mata Pelajaran           : Fisika                        
Kelas/Semester           : X/2                           
Alokasi Waktu             : 2 jam pelajaran       
STANDAR KOMPETENSI
4. Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan energi.
KOMPETENSI DASAR
4.2 Menganalisis cara perpindahan kalor.
A. INDIKATOR
1.        Kognitif:
a.      Produk
1)      Mendeskripsikan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi.
2)      Melakukan percobaan sederhana tentang perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi.
3)      Menginterprestasikan grafik hubungan antara konduktivitas termal benda dengan laju aliran kalor.
4)      Menginterprestasikan grafik hubunhan antara koefisien konveksi termal dengan laju perambatan kalor.
5)      Mengaplikasikan prinsip perpindahan panas dalam permasalahan sehari-hari.
b.      Proses
Melakukan percobaan sederhana untuk menyelidiki perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi, meliputi:
1)      Merumuskan masalah
2)      Merumuskan hipotesis
3)      Mengidentifikasi variable-variabel
4)      Menyusun data percobaan
5)      Membuat grafik
6)      Menganalisis data
7)      Menyimpulkan
2.        Psikomotor
a.      Melakukan percobaan perpindahan kalor secara konduksi.
b.      Melakukan percobaan perpindahan kalor secara konveksi.
c.       Mengukur perubahan suhu.
3.        Afektif
1.    Karakter: Berpikir kreatif, kritis, dan logis, jujur, bekerja teliti, aktif, mandiri dan berperilaku santun.
2.    Ketrampilan sosial: bekerjasama, menyampaikan pndapat, mendengarkan dan menanggapi pendapat orang lain.
B. Tujuan Pembelajaran
1.        Kognitif
a.      Produk
1)      Dengan kalimat sendiri, siswa dapat mendeskripsikan pengerian perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi.
2)      Dengan seperangkat alat percobaan perpindahan kalor secara konduksi, siswa dapat melakukan percobaan pengaruh konduktivitas termal dengan laju aliran kalor.
3)      Dengan seperangkat alat percobaab perpindahan kalor secara konveksi, siswa dapat melakukan percobaab pengaruh konveksi termal dengan laju perambatan kalor.
4)      Berdasarkan hasil percobaan, siswa dapat menginterpretasi grafik hubungan antara konduktifitas benda dengan laju aliran kalor.
5)      Berdasarkan hasil percobaan, siswa dapat menginterpretasi grafik hubungan anatra konveksi termal dengan laju perambatan kalor.
6)      Dengan penyajian permasalahan sehari-hari yang berhubungan dengan perpindahan kalor, siswa dapat mengaplikasikan prinsip perpindahan kalor untuk memecahkannya.
b.      Proses
Disediakan seperangkat alat percobaan perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi, siswa dapat melakukan percobaan untuk menyelidiki laju perpindahan kalor sesuai dengan rincian tugas yang ditentukan di LKS meliputi : Merumuskan masalah, Merumuskan hipotesis, Mengidentifikasi variable-variabel, Menyusun data percobaan, Mengkomunikasikan data percobaan, Menganalisis data, Menyimpulkan.
2.        Psikomotor
a.      Disediakan seperangkat alat percobaan, siswa terampil melakukan percobaan perpindahan secara konduksi.
b.      Disediakan seperangkat alat percobaan, siswa terampil melakukan percobaan perpindahan secara konveksi.
c.       Disediakan alat ukur suhu, siswa dapat mengukur suhu benda.
3.        Afektif
a.      Terlibat aktif dalam pembelajaran dan menunjukkan karakter Berpikir kreatif, kritis, dan logis, jujur, bekerja teliti, aktif, mandiri dan berperilaku santun sesuai LP: pengamatan perilaku berkarakter.
b.      Bekerjasama dalam kegiatan praktikum dan aktif menyampaikan pendapat, menjadi pendengar dan menanggapi pendapat orang lain sesuai LP: ketrampilan sosial.
C. Materi Pembelajaran
Kalor dapat berpindah melalui zat padat, zat cair, dan gas. Bahkan kalor dapat merambat melalui ruang hampa. Kalor berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang suhunya rendah. Perpindahan kalor ada 3 macam, yaitu: konduksi, konveksi, dan radiasi.
1.        Konduksi
·           Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat padat tidak diikuti oleh perpindahan partikel-pertikel zat padat tersebut.
·           Rumus menghitung laju aliran kalor:

Keterangan:
H     = laju aliran kalor (J/s)
A     = luas penampang bahan (m2)
   = selisih suhu (oC)
L      = tebal bahan (m)
k      = konduktivitas kalor atau termal bahan (tetapan)
2.    Konveksi
·           Konveksi adalah perpindahan kalor yang dilakukan oleh pergerakan fluida akibat perbedaan massa jenis.
·           Rumus mencari laju perambatan kalor:
Keterangan :
H     = laju perambatan kalor (J/s)
A     = luas penampang yang dilalui (m2)
   = selisih suhu (oC)
h     = koefisien konveksi termal (J/m2 s oC)
3.    Radiasi
·           Radiasi (pancaran) adalha perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik, sehingga perpindahan kalor secara radiasi dapat melalui ruang hampa.
·           Rumus menentukan energi yang dipancarakan :
Keterangan :
W    = energi yang dipancarkan per satuan waktu setiap satuan luas (watt/m2)
σ     = tetapan Stefan-Boltzman (5,7 x 10-8 watt/m2 K4)
T      = suhu mutlak (oK)
e      = koefisien yang disebit emitivitas.
Catatan: Bahan ajar tentang perpindahan kalor pada buku siswa (Terlampir)
D. Model dan Metode Pembelajaran
Model Pembelajaran        :  Student Team Achievement Division (S.T.A.D)
Metode Pembelajaran       : Tugas; Kerja kelompok; Diskusi-Tanya jawab; Kuis; Percobaan/Praktikum.
E. Sumber Belajar
1.      Buku Siswa “Suhu danKalor”
2.      LKS-02 dan Kunci Jawaban LKS-02
3.      Lingkungan
F. Alat/Bahan
1.    Batang logam
2.    Thermometer
3.    Stopwatch
4.    Gelas Ukur
5.    Air
G. Kegiatan Belajar Mengajar
NO.
Aktivitas Pembelajaran
Alokasi Waktu
1.
Pembukaan (10 menit)
a.    Guru memberikan salam dan mendat siswa yang absen.
b.    Motivasi dan Apersepsi:
Siswa diminta memprediksikan jawaban dari LKS-01, guna mengukur tingkat pengetahuan tentang perpindahan kalor; siwa diminta menyampaikan pendapatnya tentang hubungan perpindahan kalor dengan kejadian di sekitarnya.
c.    Guru bersama siswa mengkomunikan tujuan pembelajaran: kognitif (produk,proses); psikomotorik; dan afektif (karakter dan keterampilan sosial).


2 menit

5 menit



3 menit
2.
Kegiatan inti (70 menit)
a.    Guru membimbing siswa untuk mendiskripsikan tentang perpindahan kalor berdasarkan buku siswa yang telah disiapkan.
b.    Guru membentuk kelompok yang terdiri dari 4-5 orang siswa.
c.    Secara berkelompok siswa melakukan percobaan pada LKS-02.
d.    Setiap kelompok mempresentasikan hasil percobaan di depan kelas dengan di moderator oleh guru.
e.    Guru memberikan kuis kepada siswa secara individu dan membahasnya secara bersama-sama.

5 menit


5 menit
30 menit
20 menit

10 menit
3.
Penutup (10 menit)
a.    Guru membimbing siswa untuk menyimpulkan hasil percobaan tentang hal-hal yang berhubungan dengan perpindahan kalor.
b.    Guru memberikan tugas rumah dari LKS siswa.
c.    Guru memberikan salam.

5 menit

5 menit

H. Penilaian
Teknik  :           Penilaian Produk (Terlampir)
                        Penilaian Kinerja (Terlampir)
                        Penilaian Afektif (Terlampir)

Pustaka
Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2006 tentang Standar Isi untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah






Silabus SMA Kelas X Semester II

http://www.ziddu.com/download/18120668/SILABUS.docx.html

Standar Operasional Jangka Sorong

http://www.ziddu.com/download/18106020/DwiEty09421035.docx.html

ENERGI POTENSIAL

Energi potensial adalah energi yang ditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasi objek pada suatu sistem fisik. Bentuk energi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaan objek-objek lain di sekitarnya, contohnya, konfigurasi atau gerakannya. Contoh sederhana energi ini adalah jika seseorang membawa suatu batu ke atas bukit dan meletakkannya di sana, batu tersebut akan mendapat energi potensial gravitasi. Jika kita meregangkan suatu karet gelang, kita dapat mengatakan bahwa karet gelang tersebu mendapatkan energi potensial elastik.

Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll). Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda; energi potensial elastik terhadap gaya elastik (gaya elektromagnetik) yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk; energi potensial elektrikal dengan gaya coulomb; gaya nuklir kuat atau lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek; energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek; energi potensial termal dengan gaya elektromagnetik yang berhubungan dengan suhu objek.


Banyak sekali contoh energi potensial dalam kehidupan kita. Karet ketapel yang kita regangkan memiliki energi potensial. Karet ketapel dapat melontarkan batu karena adanya energi potensial pada karet yang diregangkan.

Demikian juga busur yang ditarik oleh pemanah dapat menggerakan anak panah, karena terdapat energi potensial pada busur yang diregangkan. Contoh lain adaah pegas yang ditekan atau diregangkan.

Energi potensial pada tiga contoh ini disebut senergi potensial elastik. Energi kimia pada makanan yang kita makan atau energi kimia pada bahan bakar juga termasuk energi potensial. Ketika makanan di makan atau bahan bakar mengalami pembakaran, baru energi kimia yang terdapat pada makanan atau bahan bakar tersebut dapat dimanfaatkan. Energi magnet juga termasuk energi potensial. Ketika kita memegang sesuatu yang terbuat dari besi di dekat magnet, pada benda tersebut sebenarnya bekerja energi potensial magnet.

Ketika kita melepaskan benda yang kita pegang (paku, misalnya), dalam waktu singkat paku tersebut bergerak menuju magnet dan menempel pada magnet. Perlu dipahami bahwa paku memiliki energi potensial magnet ketika berada jarak tertentu dari magnet; ketika menempel pada magnet, energi potensial bernilai nol.

Energi Potensial Gravitasi

Contoh yang paling umum dari energi potensial adalah energi potensial gravitasi. Buah mangga yang lezat dan ranum memiliki energi potensial gravitasi ketika sedang menggelayut pada tangkainya. Demikian juga ketika anda berada pada ketinggian tertentu dari permukaan tanah (misalnya di atap rumah atau di dalam pesawat). Energi potensial gravitasi dimiliki benda karena posisi relatifnya terhadap bumi. Setiap benda yang memiliki energi potensial gravitasi dapat melakukan kerja apabila benda tersebut bergerak menuju permukaan bumi (misalnya buah mangga jatuh dari pohon). Untuk memudahkan pemahamanmu, lakukan percobaan sederhana berikut ini. Pancangkan sebuah paku di tanah. Angkatlah sebuah batu yang ukurannya agak besar dan jatuhkan batu tegak lurus pada paku tersebut. Amati bahwa paku tersebut terpancang semakin dalam akibat usaha alias kerja yang dilakukan oleh batu yang anda jatuhkan.
Sekarang mari kita tentukan besar energi potensial gravitasi sebuah benda di dekat permukaan bumi. Misalnya kita mengangkat sebuah batu bermassa m. gaya angkat yang kita berikan pada batu paling tidak sama dengan gaya berat yang bekerja pada batu tersebut, yakni mg (massa kali percepatan gravitasi). Untuk mengangkat batu dari permukaan tanah hingga mencapai ketinggian h, maka kita harus melakukan usaha yang besarnya sama dengan hasil kali gaya berat batu (W = mg)dengan ketinggian h. Ingat ya, arah gaya angkat kita sejajar dengan arah perpindahan batu, yakni ke atas… FA = gaya angkat
W = F. s = (m)(-g) (s) = - mg(h2-h1) —– persamaan 1
Tanda negatif menunjukkan bahwa arah percepatan gravitasi menuju ke bawah…

Dengan demikian, energi potensial gravitasi sebuah benda merupakan hasil kali gaya berat benda(mg) dan ketinggiannya (h). h = h2 - h1
EP = mgh —— persamaan 2
Berdasarkan persamaan EP di atas, tampak bahwa makin tinggi (h) benda di atas permukaan tanah, makin besar EP yang dimiliki benda tersebut. Ingat ya, EP gravitasi bergantung pada jarak vertikal alias ketinggian benda di atas titik acuan tertentu. Biasanya kita tetapkan tanah sebagai titik acuan jika benda mulai bergerak dari permukaan tanah atau gerakan benda menuju permukaan tanah. Apabila kita memegang sebuah buku pada ketinggian tertentu di atas meja, kita bisa memilih meja sebagai titik acuan atau kita juga bisa menentukan permukaan lantai sebagai titik acuan. Jika kita tetapkan permukaan meja sebagai titik acuan maka h alias ketinggian buku kita ukur dari permukaan meja. Apabila kita tetapkan tanah sebagai titik acuan maka ketinggian buku (h) kita ukur dari permukaan lantai.