Nama Satuan PendidikanMata Pelajaran Kelas/ Program/Semester Materi Pokok Alokasi Waktu : SMA NEGERI 1 KALAENA: F I S I K A: XI / ILMU ALAM / GAZAL: HUKUM GRAVITASI NEWTON : 12 x 45 menit /(6x Pertemuan) STANDAR KOMPETENSI :Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titikKOMPETENSI DASAR :1.2. Menganalisis keteraturan gerak planet dalam tatasurya berdasarkan hukum-hukum NewtonINDIKATOR PENCAPAIAN :Menganalisis hubungan antara gaya gravitasi dengan massa benda dan jaraknyaMenghitung resultan gaya gravitasi pada benda titik dalam suatu sistemMembandingkan percepatan gravitasi dan kuat medan gravitasi pada kedudukan yang berbedaMenganalisis gerak planet dalam tata surya berdasarkan hukum KepplerTUJUAN PEMBELAJARAN Pertemuan 1 : Siswa dapat menyebutkan bunyi hukum gravitasi umum NewtonSiswa dapat menerapkan formulasi gaya gravitasi antara kedua benda dalam soal-soal hitungan sederhanaPertemuan 2 :Siswa dapat menghitung resultan gaya gravitasi yang dialami sebuah benda akibat bekerjanya dua buah gaya atau lebihPertemuan 3 :Siswa dapat menyebutkan definisi medan gravitasiSiswa dapat menerapkan formulasi kuat medan gravitasi yang dialami benda disuatu tempat dalam suatu sistemSiswa dapat menghitung dan membandingkan besaran percepatan gravitasi atau kuat medan gravitasi pada kedudukan yang berbeda diatas permukaan bumiPertemuan 4 :Siswa dapat menyebutkan bunyi hukum I, II dan III Kepler Siswa dapat memformulasikan dan mengaplikasikan formulasi hk III Kepler dalam soal-soal hitungan sederhanaSiswa dapat menunjukkan kesesuaian hukum-hukum Kepler dengan hukum gravitasi Newton dalam sebuah penerapan rumus dalam soal-soal hitungan sederhanaSiswa dapat menentukan Periode Revolusi Planet dengan Hukum ketiga KeplerPertemuan 5 :Siswa dapat menganalisis gerak planet dalam tata surya berdasarkan hukum Keppler dan mengemukakannya dalam bentuk deskripsi dataSiswa dapat menemukan hubungan antara perioda bulan, massa bumi dan jari-jari bumi dalam sebuah penurunan matematisPertemuan 6 :Siswa dapat menyebutkan kesesuaian hukum-hukum Kepler dengan hukum gravitasi NewtonSiswa dapat menghitung kecepatan satelit untuk mengorbit mengelilingi planet pada 8 buah planet yang ada di tata surya kita dalam sebuah tugas proyek.MATERI PEMBELAJARANPertemuan 1 : Perumusan Hukum Gravitasi Newton Berdasarkan penurunan persamaan matematis dari hk III Newton, dan meneliti data-data yang telah dikumpulkan tentang orbit planet-planet mengitari Matahari, maka menyimpulkan dalam hukumnya :Gaya Gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.Gaya Gravitasi Pada Benda Titik F12F21m2m1Garis hubung pusat m1 dan m2rBesar gaya gravitasi dapat ditulisklan sebagi berikut :dengan :F12 = F21 = F besar gaya tarik menarik antara kedua benda (N)G = tetapan umum gravitasi (6,672x10-11 Nm2kg-2)m1 = massa benda 1 (kg)m2 = massa benda 2 (kg)r = jarak antara kedua benda (m)Pers. Matematis :Pertemuan 2 :Resultan Gaya Gravitasi pada suatu bendaJika pada sebuah benda m bekerja dua buah gaya gravitasi atau lebih maka resultan gaya yang mempengaruhi benda m tersebut adalah :mM1M2r1r2mF2F1m1m2m3FF13F12F = F12 + F13Karena gaya gravitasi adalah besaran vektor maka jika ada tiga benda seperti diatas maka resultan gaya gravitasi yang dialami sebuah benda yang disebabkan oleh gaya gravitasi kedua benda lainnya adalah resultan dari gaya-gaya itu; jika letak benda dalam satu garis lurus maka :`Dan jika benda membentuk sudut , maka resultan gayanya menjadi :F = (F12)2 + (F13)2+2F12F13 cosPertemuan 3 :Percepatan Gravitasi Dan Kuat Medan Gravitasi Kuat medan gravitasi dititik apa saja dalam ruang yang dipengaruhi medan gravitasi didefinisikan sebagai gaya gravitasi persatuan massa pada suatu massa uji m, sehingga kuat medan gravitasi atau percepatan gravitasi yang dilami oleh benda bermassa m di suatu tempat tertentu adalah :Pertemuan 4 :Percepatan gravitasi benda disuatu tempat pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi adalah :Pertemuan 5 :Hukum-hukum KEPLER :Hukum I Kepler : Semua planet bergerak pada lintasan elips mengitari Matahari dengan Matahari berada di salah satu fokus elips.Hukum II Kepler : Suatu garis khayal yang menghubungkan antara Matahari dengan planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang samaHukum III Kepler : Perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu panjang elips adalah sama untuk semua planet.Hukum ketiga ini dapat dituliskan sebagai berikut : atau T = peride revolusiR = jari-jari rata-rata orbit planetK = suatu tetapan yang memiliki nilai sama untuk semua planetPertemuan 6 :Gerak Planet Dalam Tata SuryaRvOrbit BulanBumibulanRvOrbit BumiMthBumiOrbit Bulan mengelilingi BumiOrbit Bumi mengelilingi MatahariKelajuan benda untuk mengorbit planet dapat dihitung dengan cara : Karena , maka Kelajuan benda untuk mengorbit planet bisa dihitung dengan formulasi : Ket : T = peride revolusiR = jari-jari rata-rata orbit planetG = tetapan gravitasiM = massa MatahariKesesuaian hukum Gravitasi Newton dengan Hukum III Kepler dinyatakan dalam persamaan : KRITERIA KETUNTASAN MINIMALKKM KD. 1.2 = 72% (dari 0 100%)SUMBER/ BAHAN/ ALAT BANTUSumber: Buku Fisika 2A, Bahan: bahan presentasiAlat : media presentasi METODE PENDEKATAN :Metode: Demonstrasi, Informasi / ceramah bervariasi, diskusiModel: Direct Instruction, Cooperative learning (jigsaw)Pendekatan: Konsep dan CTLLANGKAH-LANGKAH KEGIATAN PEMBELAJARAN Pertemuan 1 : Menganalisis hubungan antara gaya gravitasi dengan massa benda dan jaraknyaSintaksKegiatan Guru_SiswaWaktuKegiatan Awal : Apersepsi/Orientasi/ MotivasiMenginformasikan SK, KD dan indikator yang akan dicapai (rasa ingin tahu, mandiri,)Menanyakan macam-macam jenis gaya ; gaya sentuh (tarik/dorong), gaya medan (gravitasi, listrik, magnet) (mandiri, kerja keras, )Menginformasikan contoh adanya gaya gravitasi pada beberapa fenomena alam, dan menjelaskan manfaat gaya gravitasi tersebut bagi manusia. (mandiri, komunikatif, )Siswa membentuk kelompok sesuai petunjuk guru (mandiri, disiplin)Kegiatan Inti : Presentasi & Penugasan terstruktur / terbimbingGuru menjelaskan konsep gaya gravitasi pada dua buah benda yang terletak pada jarak tertentu dengan memberikan ilustrasi melalui materi presentasi berbasis TI (gemar membaca, jujur, kerja keras)Mendiskusikan konsep gerak, gaya dan kesimbangan yang terjadi pada sistem tata surya dan gerak planet melalui berbagai media (kerja keras, komunikatif)Menyimpulkan hasil diskusi tentang gerak benda langit pada sistem tata surya. (tanggung jawab, disiplin, jujur, )Kegiatan Akhir : Refleksi &Tugas MandiriGuru menanyakan kembali tentang konsep gaya (gemar membaca, disiplin, ) Guru memberikan tugas mandiri tidak terstruktur berupa rangkuman gaya gravitasi Newton dan keterkaitannya dengan hukum-hukum Kepler (mandiri, ) Pertemuan 2 : Menganalisis hubungan antara gaya gravitasi dengan massa benda dan jaraknyaSintaksKegiatan Guru_SiswaWaktuKegiatan Awal : Apersepsi/Orientasi/ MotivasiMemeriksa tugas yang diberikan pada pertemuan sebelumnya (mandiri, )Menginformasikan SK, KD dan indikator yang akan dicapai (gemar membaca, tanggung jawab, )Menginformasikan kegunaannya memahami konsep resultan gaya gravitasi dalam kehidupan sehari-hari (komunikatif, disiplin, )Siswa membentuk kelompok sesuai petunjuk guru (tanggung jawab, )Kegiatan Inti : Penugasan terstruktur / terbimbingMemformulasikan hukum Newton tentang gravitasi dalam tatasurya pada diskusi kelas (komunikatif, kerja keras, )Guru memberikan contoh soal sederhana tentang gaya gravitasi yang dialami oleh dua buah benda berkedudukan tertentu. (mandiri, disiplin, komunikatif, )Siswa diberikan tugas menyelesaikan soal hitungan berkaitan dengan gaya gravitasi yang dialami benda langit di dalam sistem tata surya pada sebuah diskusi kelompok. (contohnya gaya gravitasi antara planet dengan matahari atau antara planet dengan satelitnya) (mandiri, kerja keras, kreatif, )Bersama-sama siswa menyelesaikan soal-soal yang dianggap sulit dan belum terpecahkan dalam diskusi kelompok (jujur, disiplin, ) Kegiatan Akhir : Refleksi &Tugas MandiriGuru menyakan kembali tentang variabel yang mempengaruhi gaya gravitasi antara dua buah benda berkedudukan tertentu. (mandiri, kreatif, )Guru memberikan tugas mandiri berupa soal-soal latihan. (mandiri,)Pertemuan 3 : Menghitung resultan gaya gravitasi pada benda titik dalam suatu sistemSintaksKegiatan Guru_SiswaWaktuKegiatan Awal : Apersepsi/Orientasi/ MotivasiMemeriksa tugas yang diberikan pada pertemuan sebelumnya. (mandiri,)Menginformasikan SK, KD dan indikator yang akan dicapai (rasa ingin tahu, jujur, gemar membaca, )Menanyakan kembali tentang konsep resultan gaya pada penjumlahan dua buah vektor (tanggung jawab, )Kegiatan Inti : Presentasi & Penugasan terstrukturBersama-sama siswa mendiskusikan tentang beberapa buah gaya yang mempengaruhi benda untuk berbagai posisi/ kedudukan dan merumuskannya dalam hitung vektor (rasa ingin tahu, gemar membaca, )Guru menjelaskan resultan gaya gravitasi pada benda titik dalam suatu sistem dan membahas contoh soal sederhana berkaitan dengan materi yang dijelaskan (mandiri, kreatif, ) Siswa menerapkan formulasi resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda titik dalam suatu sistem dalam sebuah diskusi kelompok dan membahasnya dengan model jigsaw (cooperative learning) (kerja keras, jujur, )Kegiatan Akhir : Refleksi &Tugas MandiriGuru menanyakan kembali konsep resultan gaya yang dialami oleh benda titik yang terletak diantara beberapa benda (komunikatif, mandiri,)Guru memberikan tugas berupa soal-soal latihan (mandiri,)Pertemuan 4 : Membandingkan percepatan gravitasi dan kuat medan gravitasi pada kedudukan yang berbedaSintaksKegiatan Guru_SiswaWaktuKegiatan Awal : Apersepsi/Orientasi/ MotivasiMemeriksa tugas yang diberikan pada pertemuan sebelumnya. (mandiri)Menginformasikan KD dan indikator yang akan dicapai (gemar membaca, rasa ingin tahu)Menanyakan kembali tentang konsep massa dan berat benda. (disiplin, kerja keras, )Menjelaskan kegunaan penerapan konsep percepatan gravitasi dalam kehidupan sehari-hari (kreatif, kerja keras, ) Kegiatan Inti : Presentasi & Penugasan terstruktur/ terbimbingBersama-sama siswa memformulasikan konsep berat, konsep percepatan dan medan gravitasi dalam tatasurya pada diskusi kelas (komunikatif, disiplin, ) Menurunkan persamaan percepatan gravitasi dari persamaan Gaya Sentripetal dan Gaya Gravitasi Newton untuk beberapa kedudukan benda yang berbeda (kreatif, kerja keras, ) Memberikan contoh soal sederhana dan membahasnya bersama-sama (mandiri, rasa ingin tahu, )Siswa mengerjakan soal-soal latihan dari buku sumber secara berkelompok dan membahasnya didepan kelas dengan model pembelajaran jigsaw (cooperative learning) (tanggung jawab, ) Kegiatan Akhir : Refleksi &Tugas Mandiri Guru menyakan kembali konsep kuat medan gravitasi dan hubungan dengan kedudukan benda yang berbeda terhadap pusat benda (mandiri)Guru memberikan tugas berupa soal-soal latihan.( mandiri,)Pertemuan 5 : Menganalisis gerak planet dalam tata surya berdasarkan hukum KepplerSintaksKegiatan Guru_SiswaWaktuKegiatan Awal : Apersepsi/Orientasi/ MotivasiMemeriksa tugas mandiri yang diberikan pada pertemuan sebelumnya. (Mandiri, )Menginformasikan SK, KD dan indikator yang akan dicapai (Tanggung jawab, komunikatif, )Menanyakan kembali tentang konsep geocentris dan heliocentris (mandiri, rasa ingin tahu, ) Menjelaskan kegunaannya mempelajari gerak planet dalam tata surya (mandiri,rasa ingin tahu, )Kegiatan Inti : Presentasi & Penugasan terstruktur/ terbimbingGuru mempresentasikan gerak melingkar yang dilakukan satelit mengelilingi planet dan memformulasikan hubungan antara periode orbit dengan radius planet melalui penurunan rumus gaya sentripetal dengan gaya gravitasi Newton (mandiri, rasa ingin tahu, kerja keras, )Bersama-sama siswa membahas contoh soal tentang penerapan persamaan Hk III kepler (disiplin, kerja keras, )Bersama-sama siswa mendiskusikan kesesuaian hukum-hukum Kepler dengan hukum gravitasi Newton (rasa ingin tahu, kreatif) Memformulasikan hubungan antara persamaan Hk III Kepler dengan hukum gravitasi Newton (tanggung jawab, mandiri,)Membahas soal-soal yang berkaitan dengan persamaan Hk III Kepler dan gravitasi Newton secara berkelompok (mandiri, kreatif)Kegiatan Akhir : Refleksi Guru menyakan kembali kesesuaian hukum gravitasi Newton dengan hukum Kepler (mandiri,)Pertemuan 6 : Menganalisis gerak planet dalam tata surya berdasarkan hukum KepplerSintaksKegiatan Guru_SiswaWaktuKegiatan Awal : Apersepsi/Menginformasikan SK, KD dan indikator yang akan dicapai (rasa ingin tahu, komunikatif,)Kegiatan Inti : Presentasi & Penugasan terstruktur/ terbimbingBersama-sama siswa membahas contoh soal tentang kecepatan Bulan dalam mengorbit Bumi jika massa dan radius planet diketahui (disiplin, komunikatif, rasa ingin tahu, )Siswa menghitung kecepatan masing-masing satelit dalam mengorbit planet-planet (dalam sistem tata surya kita) pada diskusi kelompok dengan menggunakan model pembelajaran Jigsaw (kerja keras, kreatif, )Siswa mendiskusikan keteraturan sistem tata surya dalam pemecahan masalah gravitasi antar planet, gerak satelit, dan penerbangan luar angkasa dan pemecahan masalah (kreatif, tanggung jawab, )Kegiatan Akhir :Refleksi &Tugas Mandiri Tak TerstrukturGuru menyakan kembali kesimpulan dari laporan hasil diskusi tentang orbit satelit mengelilingi planet yang disebabkan oleh gaya gravitasi (mandiri, tanggung jawab, )Siswa diberikan tugas membuat laporan hasil diskusi kelompok tentang gerak dalam sistem tata surya dan masalah gravitasi antar planet (mandiri,)PENILAIAN & TINDAK LANJUTProsedur Penilaian :Penilaian Kognitif Jenis : Ulangan KD, Tugas Individu.Bentuk: Pilihan Ganda, Uraian, LaporanPenilaian SikapBentuk : Lembar pengamatan sikap siswa Instrumen : Aspek Kognitif : Soal TerlampirAspek Sikap : Lembar Pengamatan Sikap SiswaTindak Lanjut : Pembelajaran Remedial , untuk siswa yang memperoleh Nilai KD < KKM ;Melakukan uji pemahaman ulang (ujian perbaikan) sesuai dengan indikator pencapaian yang belum tuntas)Pembelajaran Pengayaan, bagi siswa yang memperoleh Nilai KD KKM ;Memberikan program pembelajaran tutorial dalam pembahasan soal-soal ujian KD bagi teman-teman dikelompok tengah yang mengikuti pembelajaran remedial. Mengetahui :Kepala SMA Negeri 1 KalaenaDrs. BAKHTIARNIP 19670112 199303 1 010Kalaena, Juli 20Guru Mata Pelajaran,MUHAMMAD IQBAL, S.PdNIP 19840408 200803 1 001Instrumen Penilaian Kognitif1. TES TERTULIS ESSAY / URAIAN01.02.03.04.05. Tuliskanlah bunyi :Hukum Gravitasi NewtonHukum I, II dan III KeplerSebuah balok bermassa 5 kg diletakkan diatas bidang miring kasar dengan koefisien gesek kinetis 0,4, jika sudut kemiringan = 30o, (g= 10 ms-2 )Tentukanlah :diagram gaya yang bekerja pada balok diatas bidang miringgaya normal yang bekerja pada balokpercepatan yang dialami balok ketika menuruni bidang miringDua buah partikel bermassa 0,40 kg dan 0,30 kg terpisah sejauh 0,25 m. Partikel ketiga yang bermassa 0,080 kg diletakkan diantara keduanya dan pada garis hubung kedua partikel itu. Hitung :gaya gravitasi yang bekerja pada partikel ketiga jika partikel itu diletakkan 0,005 m dari benda bermassa 0,30 kg.Dimanakah diantara garis hubung tersebut partikel ketiga harus diletakkan agar gaya gravitasi tidak bekerja pada partikel itu?Jarak Bumi ke Matahari adalah 1,5 x 1011 m dan jarak bulan ke Bumi 3,84 x 108 m. Bumi mengelilingi Matahari 365 hari dan Bulan mengelilingi bumi 27,3 hari. Anggap orbit Bumi dan Bulan berbentuk lingkaran. Tentukanlah perbandingan massa Matahari dan massa Bumi.Sebuah satelit S mengorbit planet P pada ketinggian 2500 km diatas permukaan planet P yang memiliki jari-jari 6400 km. Jika massa planet P 6 x 1024 kg dan konstanta gravitasi umum 6,6 x 10-11Nm2/kg2, tentukanlah laju satelit S tersebut dalam mengelilingi planet P. KUNCI JAWABAN & PEDOMAN PENSKORANNo soalKUNCI JAWABANSKOR01.a. Gaya Gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.b. Bunyi Hukum KeplerHukum I Kepler : Semua planet bergerak pada lintasan elips mengitari Matahari dengan Matahari berada di salah satu fokus elips.Hukum II Kepler : Suatu garis khayal yang menghubungkan antara Matahari dengan planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang samaHukum III Kepler : Perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu panjang elips adalah sama untuk semua planet.2302.a. Diagram gaya :Diket :w sin w cos wNfm = 5 kgfk = 0,4 = 30oG = 10 m/s2Dit :diagram gayaNac. Solusi :b. 803.Diket :m1= 0,40 kgm2= 0,30kgd = 0,25mm3 = 0,08kgDit. :F ; r2=0,005mR ; pada saat F=0RvOrbit BumiMthBumiRvOrbit BumiMthBumimSolusi :a. M2M1r1F2F1m3dr2 b.Agar partikel m3 tidak dikenai gaya gravitasi maka :1204.Diket. :MthrB = 1,5x1011mBumirb = 3,84 x 108 m.RTB = 365 hari Tb = 27,3 hariOrbit BumiDit. :MM:mBSolusi :Dengan persamaan gravitasi Newton dicari terlebih dahulu persamaan MM dan persamaan mB , setelah itu maka substitusikan pada persamaan perbandingn yang ditanyakan. Substitusikan persamaan MM dab mB ke dalam persamaan : MM : mBJadi perbandingan massa matahari dan massa bumi adalah : 334 805.Dit. :vs = ?Diket. :hs = 2500 kmRP = 6400 kmmP = 6x1024 kgG = 6,6x10-11 Nm2/kg2Solusi :Jadi kecepatan satelit vs mengorbit planet P adalah : 2,109x105ms-14PENILAIAN TES TERTULIS :No soalBOBOTSKORNILAI01.02.03.04.05.10%20%35%25%20%5812841020302020 100%60100Perolehan Nilai perbutir soal = 2. TUGAS INDIVIDU : Uraian Mengerjakan soalsoal latihan dari buku sumber :Latihan hal.121 No. 16,17Latihan hal 123 No. 18 Latihan hal 126-127 No. 19,20Latihan hal 145 No. 28,29,30Membuat Rangkuman untuk KD. 1.2. tentang gaya gravitasi Newton3. TUGAS KELOMPOK : LaporanMenyusun hasil diskusi berupa laporan :Tentang gerak dalam sistem tata surya dan masalah gravitasi antar planet (Mencari referensi tentang planet dan satelitnya dalam sistem tata surya kita sehubungan dengan data massa dan radius masing-masing planet untuk dihitung kecepatan orbit masing-masing satelit mengelilingi planet-planetnya) Rubrik Penilaian Kognitif (N-KD)No.Nama Peserta DidikN-TesN-TUGASRerataN- TugasNilai KD 1.212 31.. . .2.dst.. . .Formulasi Nilai KD 1.2 :Instrumen Penilaian SikapRubrik Penilaian :No.NamaAspek Sikap yg dinilaiRerata NilaiPredikat123451.2.3.4.5.Dst.Aspek Sikap :DisiplinKerajinan / KehadiranRespon terhadap Mata pelajaranKerjasama kelompokKejujuranSkala penilaian dibuat dengan rentangan dari 0 s/d 100Konversi Angka : 0-55 = Rendah, 56-79 = Sedang, 80-100 = TinggiHUKUM GRAVITASI NEWTON Penyusun SMA NEGERI 1 MAKASSAR2008 - 2009Fisika Sebelas ipaSMA Negeri 1 Mkassar2008/2009arum dwi tjondrowaty