Kamis, 10 Desember 2009

A. PERUBAHAN BENTUK ENERGI
Dalam kehidupan sehari-hari energy listrik ini sangat berguna karena bentuk energy listrik mudah diubah menjadi energy lain.
1. Perubahan Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Dalam lampu energy listrik diubah menjadi energy cahaya. Dewasa ini terdapat dua jenis lampu yang banyak digunakan, yaitu lampu pijar dan lampu TL atau lampu tabung.TL singkatan dari bahasa inggris, Tube Lamp artinya lampu tabung.

Orang pertama yang membuat lampu pijar adalah Thomas A. Edison (1847-1931). Lampu yang dibuat Edison ini terdiri dari seutas benang kawat karbon. Kawat karbon kecil ini diletakkan dalam bola kaca yang hampa udara. Arus listrik dialirkan melalui kawat karbon. Setelah kawat memanas dan memijar, bola lampu bersinar.
Lampu pijar yang diperoduksi saat ini, terbuat dari filament. Filamen ini merupakan kawat Wolfram kecil yang digulung menjadi spiral rangkap.Filamen dipasang dalam bola kaca yang berisi gas argon yang berfungsi untuk mencegah kebakaran. Ukuran filament disesuaikan dengan besarnya tegangan listrik yang akan digunakan. Ketika arus listrik mengalir, filamen memanas sampai suhu sekitar 10000C atau lebih. Oleh karena panasnya, filament memijar dan memancarkan cahaya.
Lampu TL, memiliki cara kerja yang berbeda dengan lampu pijar. Lampu TL terdiri atas sebuah tabung yang berisi gas neon, sedangkan lampu pijar biasa tidak berisi gas. Ujung-ujung tabung diberi elektroda yang memiliki beda potensial cukup tinggi. Perbedaan potensial inilah yang menimbulkan loncatan bunga api listrik di antara ke dua elektroda itu. Loncatan api listrik menyebabkan gas yang ada dalam tabung memancarkan cahaya ultraviolet. Lapisan fosfor pada tabung cahaya lampu TL berwarna putih memendar sehingga lampu tampak menyala.
2. Perubahan Energy Listrik Menjadi Energy Kalor
Prinsip dasar perubahan energy listrik menjadi energy kalor adalah ketika listrik menglir melalui suatu hambatan, sebagian energy listrik berubah menjadi energy kalor. Adanya energy kalor ini bahan yang dialiri listrik menjadi sangat panas dan dapat dipakai untuk memanasi bahan-bahan lain. Prinsip ini diterapkan pada kompor listrik, alat pemanas air, solder listrik, ataupun setrika listrik.
3. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Gerak
Perubahan energy listrik menjadi energy gerak dimulai dengan perubahan energy listrik menjadi energy magnetic. Energy magnetic inilah yang akan menggerakkan poros atau as pada alat-alat listrik. Prinsip ini, diantaranya digunakan pada alat-alat rumah tangga, seperti kipas angin dan bor listrik.
A. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BESAR ENERGI LISTRIK
Besarnya energy listrik sangat bergantung pada tegangan listrik, arus listrik, dan lamanya waktu pemberian listrik tersebut. Pemanas air (heater) akan lebih cepat panas jika diberi tegangan listrik 220 Volt, dibandingkan apabila heater tersebut diberi tegangan 110 Volt. Semakil lama dinyalakan, semakin panas gulungan kawar heater tersebut. Energi panas yang dihasilkan sebanding dengan energy listrik yang diberikan.
Pada saat memanaskan air dengan pemanas air, arus listrik yang mengalir pada gulungan kawat diubah menjadi energy kalor. Energi kalor ini diserap oleh air. Semakin besar arus listrik yang mengalir pada gulungan kawat, kenaikan suhu air semakin tinggi. Arus listrik semakin besar berarti energy listrik yang mengalir semakin besar. Kenaikan suhu air sesuai dengan hubungan antara kalor (Q), massa (m), kalor jenis (c), perubahan suhu (∆T). Secara matematika dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sbb :

Keterangan :




Berdasarkan persamaan di atas, besarnya kalor atau panas yang diserap oleh air bergantung pada besarnya kenaikan suhu. Kenaikan suhu bergantung pada tegangan, arus, dan lamanya pemanasan. Semakin besar kenaikan suhu air, semakin besar pula kalor yang diterima oleh air.
Berdasarkan uraian di atas, besar kalor yang diterima air sebanding dengan tegangan listrik, arus listrik, dan waktu. Di samping itu, kalor yang diterima air (Q) sebanding dengan energy listrik (W) yang dihasilkan rangkaian listrik. Pernyataan ini dapat dituliskan dalam bentuk Q ≈ W
Energi listrik yang dihasilkan sebanding dengan besarnya tegangan, arus dan waktu. Jadi,

Keterangan :
W = Energi listrik (joule, J)
V = tegangan (volt, V)
I = Kuat arus listrik (ampere, A)
t = Waktu (sekon, s)
Persamaan lain untuk mendapatkan energy listrik adalah dengan memasukkan persamaan V = I R atau I = V/R ke dalam persamaan W = V I t.



DAYA LISTRIK
Sering kita lihat pada Bohlam-bohlam ada tulisan 20W/220 V, 40W/220V,60W/220V, apakah arti tulisan tersebut ? tanya siswa kepada gurunya. Ooo itu berkaitan dengan energy per detik yang dipakai untuk menyalakan lampu itu. Angka 20W/220V artinya ketika lampu dipasang pada tegangan 220V, lampu itu akan menghabiskan energy listrik sebesar 20 joule tiap detiknya (1 Watt = 1 joule/detik). Siswa tersebut bertanya lagi, ke mana hilangnya energy listrik itu pak ?.Sebagian energy listrik diubah menjadi energy cahaya dan sebagian lagi menjadi panas. Coba kamu pegang lampu ini, panas tidak ?.Iya pak panas sekali lampu ini. Ingat pada kipas angin, energy listrik diubah menjadi energy kinetic yang menggerakkan kipas angin tersebut
Hubungan antara daya ( P ), tegangan listrik ( V ), dan waktu ( t ) dapat dinyatakan sebagai berikut ;

Dengan P = daya listrik (watt,W)
W = usaha (joule,J)
t = Waktu (sekon,s)
Persamaan daya listrik dapat pula dituliskan menjadi :


Menghitung Pemakaian energi Listrik Yang Digunakan Di Rumah
Setiap bulan kita selalu membayar pemakaian energy listrik di rumah kita. Satuan yang digunakan PLN untuk menentukan jumlah energy listrik yang dipakai adalah kilo watt jam (kiloWatt Hour = k Wh). 1 k Wh adalah energy yang digunakan selama satu jam pada daya listrik 1000 Watt.
Kesetaraan satuan k Wh dengan satuan joule.
1 watt = 1 joule/sekon
1 watt sekon = 1 joule
1 kilowatt jam = (1000 watt) (3600 sekon)
= 3.600.000 watt sekon
Dengan demikian, 1 k Wh = 3.600.000 joule.
Untuk mengetahui jumlah pemakaian energy listrik di rumah, biasanya digunakan k Wh-meter atau meteran listrik.
Untuk menghitung pemakaian energy di rumah, kamu dapat mengamati kuitansi rekening listrik bulanan. Perhatikan table berikut :



Angka Kedudukan Meteran
Kode Akhir Lalu
LWBP 000887 000840
WBP

Dari tabel, misalkan diketahui rumah keluarga pak Budi memiliki daya listrik 450 watt. Pada bulan juni 2009, keluarga pak Budi menggunakan listrik sebesar 47 k Wh, ini diketahui dari angka kedudukan meter akhir- lalu ( 887-840 = 47 k Wh). Jika diketahui 1 kWh sebesar Rp. 180,00. Maka Jumlah rekening listrik yang harus dibayar keluarga pak Budi adalah (Rp. 180,00) (47 kWh) = Rp. 8.460,00.
Listrik yang digunakan di rumah-rumah berasal dari pusat pembangkit tenaga listrik. Pembangkit tenaga listrik bermacam-macam, ada yang dibangkitkan dengan energy dari air terjun, energy uap, dan energy diesel. Sebagai contoh PLTA Bakaru Kab. Pinrang.
Kita harus menghemat pemakaian listrik agar biaya yang harus dikeluarkan setiap bulan dapat berkurang. Penghematan dapat dilakukan dengan membatasi pemakaian alat-alat listrik pada saat-saat tertentu dan memakainya hanya saat dibutuhkan.

Rangkuman
1. Energi listrik dapat diubah bentuknya menjadi energy lain. Contohnya :
a. Perubahan energy listrik menjadi energy cahaya, misalnya pada lampu pijar ;
b. Perubahan energi listrik menjadi energy kalor, misalnya pada setrika,solder dan kompor listrik;
c. Perubahan energy listrik menjadi energy gerak, misalnya pada kipas angin.
2. Energi listrik (W) bergantung pada tegangan (V), Kuat arus (I), dan lamanya pemakaian listrik (t). Atau dirumuskan : W = V I t
3. 1 kWh adalah energy listrik yang digunakan selama satu jam pada daya listrik 1000 watt. 1 kWh = 3600.000 joule.
4. Daya listrik dirumuskan : P = V I
5. Penghematan pemakaian energy listrik dapat digunakan dengan cara berikut :
a. Memilih peralatan listrik yang berdaya rendah, seperti menggunakan lampu TL atau neon.
b. Membatasi pemakaian peralatan listrik dan memakainya hanya saat dibutuhkan.




Contoh Soal
1. Sebuah pemanas air 12 volt dialiri arus listrik 5 ampere. Tentukan kalor yang ditimbul setelah pemanas dialiri arus listrik dalam selang waktu 10 sekon !
Jawaban :
Diketahui :


Ditanyakan W = ...?
Penyelesaian : W = V I t
= (12 volt) (5 ampere) ( 10 sekon)
= 600 joule.
2. Sebuah lemari es 350 watt; 250 volt, dinyalakan dengan tegangan yang sama selama 5 menit. Berapa besarnya energy listrik yang digunakan ?
Jawaban :
Diketahui : p = 350 watt
V = 250 volt
t = 5 menit = 5 x 60 sekon = 300 sekon
Ditanyakan W = …?

Penyelesaian : W = P t
= (350 watt) (300)
= 10.500 joule.
3. Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 30 watt,2 lampu 60 watt dan 3 lampu 10 watt yang menyala 5 jam setiap hari. Jika harga langganan 1 k Wh sebesar Rp 1000,00, berapa biaya pemakaian listrik dalam 1 bulan (30 hari) ?
Jawaban :
Diketahui : Jumlah daya ( Ptotal) = (4 x 30 W) + (2 x 60 W) + (3 x 10 W)
= (120W) + (120W) + (30 W)
= 270 W
= 0,27 kW
Waktu (t) = 5 jam
Ditanyakan : W = …?
Penyelesaian : W = Ptotal . t
= 0,27 kW x 5 jam x 30 hari
= 40,5 kWh
Dan biaya yang harus dibayar adalah (40,5 kWh) (Rp. 1000,00) = Rp. 40.500,00.

SOAL LATIHAN
1. Sebuah solder bertegangan 120 volt dihubungkan dengan sumber tegangan. Jika elemen pemanas memiliki hambatan 20 ohm, berapakah kalor yang ditimbulkan setelah solder dialiri arus listrik selama 2 menit ?
2. Kawat penghantar berhambatan 100 ohm dialiri arus listrik 5 ampere. Berapakah watt daya listriknya ?
3. Berapakah daya sebuah sekering yang dipasang pada tegangan 120 volt agar dapat menyebabkan arus mengalir sebesar 3 ampere ?
4. Sebuah lampu pijar berdaya 60 watt menyala selama ¼ jam. Berapakah besarnya energy yang digunakan lampu tersebut ?
5. Dalam sebuah rumah terdapat 4 buah lampu 25 watt yang menyala 12 jam setiap hari dan 2 buah lampu 5 watt yang menyala 10 jam setiap hari dan sebuah setrika 250 watt yang digunakan 1 jam setiap hari. Jika tarif listrik Rp.1.500,00 per kWh . Hitunglah :
a. Energi listrik yang dipakai selama 30 hari
b. Besar rekening tagihan PLN.






LAMPIRAN
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Satuan Pendidikan : SMP
Mata Pelajaran : IPA/Fisika
Kelas/Semester : IX / Ganjil
Materi Pokok : IX.1. ENERGI DAN DAYA LISTRIK
Sub. Materi Pokok : IX.1. 1. Persamaan Energi dan Daya Listrik
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

I. Standar Kompetensi : 3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
II. Kompetensi dasar :3.4 Mendiskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari

III. Indikator :
• Menjelaskan hubungan antara V.I dengan energi listrik yang digunakan.
• Menjelaskan hubungan antara daya listrik, energi listrik dan satuannya ( kWh dan joule ).
• Menerapkan konsep energi dan daya listrik dalam perhitungan penggunaan listrik di rumah tangga berdasarkan angka yang tertera pada kWh meter.
• Menunjukkan perubahan energi listrik menjdi energi bentuk lain.
• Menunjukkan beberapa alat sehari-hari yang memanfaatkan energi listrik.
• Mempraktekkan penghematan energi dalam kehidupan sehari-hari dan mengemukakan alasannya.

IV. Tujuan Pembelajaran :
Pemahaman dan Penerapan Konsep
Siswa mampu :
1. menjelaskan pengertian energi listrik.
2. merumuskan energi listrik berhubungan dengan tegangan ( beda potensial ) dengan jumlah muatan.
3. menjelaskan pengertian daya listrik.
4. merumuskan daya listrik sehubungan dengan energi dan selang waktu
5. menjelaskan pengertian data yang tertera pada alat listrik.
6. menjelaskan konsep hambatan.listrik
7. menghitung rekening listrik di rumah
8. menghitung energi listrikpada lat listrik.

Kinerja Ilmiah
Siswa mampu :
1. mengukur penggunaan energi listrik oleh alat listrik.

V. Materi Pokok
Energi dan Daya Listrik
VI. Langkah Pembelajaran :
Pendahuluan :
Motivasi :
Guru mengajukan pertanyaan :
• Apa yang Anda rasakan ketika Anda memegang bola lampu? Dari mana asalnya panas pada lampu tersebut ?
• Mengapa lampu 60 watt menyala lebih terang daripada lampu 10 watt?

Pengetahuan Prasyarat :
• Pengertian tegangan
• Pengertian kuat arus listrik, lambang dan satunnya.
• Pengertian enrgi

Kegiatan Inti :
• Siswa diminta berkelompok untuk melakukan diskusi tentang “ merumuskan energi listrik “ halaman 2 s.d halaman 5 buku Sains Fisika SMP Martin Kanginan, Penerbit Erlangga jilid 3B.
• Siswa diminta berkelompok untuk melakukan percobaan tentang “ mengukur penggunaan energi listrik oleh alat listrik “ halaman halaman 5 buku Sains Fisika SMP Martin Kanginan, Penerbit Erlangga jilid 3B.
• Secara berkelompok siswa diminta untuk menyimpulkan hasil diskusi maupun percobaan ( diskusi kelompok ).

Penutup :
Guru membimbing siswa untuk membuat kesimpulan ( diskusi kelas ) :
1. Panasnya bola lampu pijar yang sedang menyala dikarenakan adanya energi kalor yang dipancarkan oleh lampu pijar.

2. Energi listrik merupakan hasil kali antara jumlah muatan yang mengalir melalui kabel dengan beda potensial antara dua ujung kabel yang dilalui muatan listrik tersebut.
Rumus :

Keterangan :
Q : jumlah muatan, satuan : coulomb ( C )
V : beda potensial, satuan : volt ( V )
W : energi, satuan : joule ( J )

3. Daya listrik adalah energi yang dibebaskan setiap satuan waktu atau sebagai laju di mana energi dibebaskan.
Keterangan :
W : energi, satuan : joule ( J )
T : selang waktu : sekon ( s )
P : daya, satuan : watt ( W )

4. Daya lampu sebanding dengan energi, maka makin besar daya listrik makin terang nyalanya.

5. Arti data yang tertera pada alat listrik
Misalnya :
Sebuah lampu bertuliskan 100 W/220 V artinya : lampu tersebut bias menyala dengan terang jika dihubungkan dengan tegangan 220 V dn setiap sekon memerlukan energi sebesar 100 joule.
6. lampu dengan daya yang sama kadang menyala tidak sama terang.
Ini dapat dijelaskan sebagai berikut :
Ketika tegangan suplai dari PLN normal maka tegangannya 220 V, maka nyala lampu menyala terang. Tetapi ketika tegangan suplai dari PLN turun menjadi 100 V, lampu menyala menjadi redup. Ini disebabkan daya yang digunakan bukan daya normal ( yang tertera di lampu ), melainkan lebih rendah.
Hal ini dapat disimpulkan : Perbandingan daya sama dengan kuadrat perbandingan tegangan
Secara matematis dapat ditulis :



Contoh :
lampu bertuliskan 100 W 220 V. Ketika tegangan suplai PLN turun menjadi 200 V, maka daya yang digunakan lampu bukanlah daya listrik normal tetapi daya sesungguhnya yaitu :


Jelaslah bahwa daya listrik yang digunakan lampu adalah 82,64 W ( lebih kecil daripada daya normal 100 W ), sehingga lampu menyala lebih redup.
Apa yang terjadi jika PLN melonjak menjadi 240 V, maka daya yang digunakan lampu pijar adalah :


lampu akan menyla lebih terang karena dayanya menjadi 119 W.
7. Daya listrik adalah hasil kali antara tegangan dengan kuat arus.sedangkan kuat arus adalah hasil bagi antara tegangan dengan hambatan. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :
P = V . I I = V/R jika kedua persamaan tersebut digabung menghasilkan persamaan :
P = V . I
= V. V/R
= V2/R sehingga
8. Satu kWh didefinisikan sebagai energi listrik yang digunakan oleh suatu alat listrik dengan rating daya satu ( 1 kW ) ketika diberi tegangan sesuatu dengan rating tegangannya ( tegangan normalnya ) selama satu jam.
Secara matematis dapat dinyatakan :
1 kWh = 1 kW x 1 jam
= 1.000 W x 3.600 s
= 3.600.000 Ws

Jadi 1 kWh = 3.600.000 joule = 3,6 juta joule
9. Pada perhitungan energi listrik di rumah, daya dalam kW dan waktu dalam jam sehingga energi dalam kWh. .

VII. Penilaian :
Pemahaman dan Penerapan Konsep :
• Mengerjakan latihan nomor 12 halaman 18 buku Sains Fisika SMP Martin Kanginan Penerbit Erlangga Jilid 3B
• Menjawab pertanyaan nomor 1 s.d 6 halaman 20 s.d 21 buku Sains Fisika SMP Martin Kanginan Penerbit Erlangga Jilid 3B

Kinerja Ilmiah :
Guru menilai ketika siswa menggunakan voltmeter, amperemeter dan waktu
untuk mengukur energi listrik.
VIII. Alat dan Bahan :
Mengukur penggunaan energi listrik oleh alat listrik
• Voltmeter
• Amperemeter
• Saklar
• Baterai dan pemegang baterai

Menemukan penyebab lampu pijar menyala lebih terang atau lebih redup
• Sebuah lampu pijar dengan daya 20 watt 7,2 ohm
• Sebuah amperemeter
• Beberapa baterai
• Sakelar
• Kabel secukupnya
Menghitung ongkos energi listrik bulanan
• Selembar rekening listrik bulanan

Mengetahui : Penyusun :
Ka. SMP.......................




....................... .......................
NIP....................... NIP.......................
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Satuan Pendidikan : SMP
Mata Pelajaran : IPA/Fisika
Kelas/Semester : IX / Ganjil
Materi Pokok : IX.1. ENERGI DAN DAYA LISTRIK
Sub. Materi Pokok : IX.1. 2. Konversi Energi Listrik
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

I. Standar Kompetensi : 3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
II. Kompetensi dasar :3.4 Mendiskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari
III. Indikator :
• Menunjukkan perubahan energi listrik menjdi energi bentuk lain.
• Menunjukkan beberapa alat sehari-hari yang memanfaatkan energi listrik.
• Mempraktekkan penghematan energi dalam kehidupan sehari-hari dan mengemukakan alasannya.
IV. Tujuan Pembelajaran :
Pemahaman dan Penerapan Konsep
Siswa mampu :
1. menjelaskan pengertian konversi energi .
2. memberi contoh sehari-hari alat-alat yng memanfaatkan energi listrik.
3. menghitung konversi energi listrik ke energi kalor
Kinerja Ilmiah
Siswa mampu : -
V. Materi Pokok
Energi dan Daya Listrik

VI. Langkah Pembelajaran :
Pendahuluan :
Motivasi :
Guru mengajukan pertanyaan :
Dapatkah kalian menghitung besar energi listrik yang digunakan pada suatu alat listrik ?
Pengetahuan Prasyarat :
• Pengertian tegangan
• Pengertian kuat arus listrik, lambang dan satunnya.
• Pengertian enrgi

Kegiatan Inti :
• Siswa diminta berkelompok untuk melakukan diskusi tentang “ konversi energi listrik “ halaman 21 s.d halaman 25 buku Sains Fisika SMP Martin Kanginan, Penerbit Erlangga jilid 3B..
• Secara berkelompok siswa diminta untuk menyimpulkan hasil diskusi maupun percobaan ( diskusi kelompok ).

Penutup :
Guru membimbing siswa untuk membuat kesimpulan ( diskusi kelas ) :
1. konversi energi yaitu berubahnya suatu bentuk energi menjadi energi bentuk lain.
Contoh : ketika saklar ditekan, maka terjadilah konversi energi listrik menjadi dua energi sekaligus yaitu energi cahaya dan energi panas.
2. Alat sehari-hari yang memanfaatkan energi listrik : elemen pemanas pada teko listrik dan setrika listrik.
3. Elemen pemanas terbuat dari bahan bahan yang memiliki hambatan listrik tinggi ( nikrom ) yang dililitkan pada bahan isolator tahan panas seperti mika atau silikat. Nikrom dipilih sebagai elemen pemanas karena mempunyai titik lebur tinggi dan tidak dapat dioksidasi dengan mudah meskipun dengan suhu tinggi.
4. Rumus hitungan konversi energi :
W = P x t energi listrik ini akan diubah menjadi energi bentuk lain misalnya energi kalor ( Q )
Q = m c ∆T = m c ( T2 – T1 )
W = Q
P t = m c ∆T
5. Prinsip kerja lampu pijar
• Lampi pijar adalah sebuah lampu yang hampa udara diisi gas argon ( gas yang tidak bisa bereaksi dengan wolfram panas ) dan di dalamnya terdapat kawat tipis berbentuk spiral yang disebut filamen. Ketika dialiri arus listrik filamen akan berpijar menjadi berwarna putih dengan suhu hingga 2.5000 C. Lampu pijar selain meghasilkan cahaya juga menghasikan panas, sehingga lampu pijar terkesan panas.
• Bhan filamen biasanya dari wolfram ( tungsten ) yang memiliki titik lebur sangat tinggi yaitu 3.4000 C.

6. Prinsip kerja lampu TL
Lampu TL adalah lampu tabung ( lampu neon ) terdidri dari sebuah tabung kaca yang hampir hampa udara yang diisi uap raksa. Pada kedua ujung tabung terdapat elektroda-elektroda. Ketika lampu neon dihubungkan dengan tegangan yang memadai, maka terjadilah pelepasan elektron. Elektron melalui gas raksa maka dinding tabung yang dilapisi zat yang dapat berpendar akan memancarkan warna cahaya cerah. Lampu TL terkesan terang tetapi tidak panas.
7. Sekring adalah alat pengaman listrik karena rangkaian akan putus segera jika terjadi korsleting atau pun kelebihan beban.
8. Perbedaan sekring dengan pemutus daya
• Sekring yang putus tidak dapat digunakan kembali, maka harus diganti dengan sekring baru.
• Pemutus daya juga pengaman listrik, tetapi jika sudah putus bisa diset kembali tanpa mengganti pemutus daya yang baru.
9. Pemakaian enerhi listrik harus dihemat, karena :
• Persediaan bahan bakar terbatas
• Pembakaran bahan bakar menimbulkan polusi
• Menghemat biaya listrik, jadi negara tidak usah mensubsidi lagi.

10. Cara penghematan energi listrik :
• matikan segera lampu atau alat listrik jika tidak digunakan
• matikan kran air segera jika tidak digunakan lagi
• gunakan alat listrik yang berdaya rendah
VII. Penilaian :
7.1. Pemahaman dan Penerapan Konsep
• Siswa diminta untuk mengerjakan “ tugas “ halaman 35 25 buku Sains Fisika SMP Martin Kanginan, Penerbit Erlangga jilid 3B.
• Siswa diminta untuk menjawab pertanyaan nomor 7 s.d 18 25 buku Sains Fisika SMP Martin Kanginan, Penerbit Erlangga jilid 3B..
VIII. Alat dan Bahan :
Alat untuk peragaan :
• Setrika listrik
• beberapa alat listrik, seperti kipas angin, pemanggang roti, lampu neon maupun lampu pijar.

PEMBELAJARAN

Desain pembelajaran dapat dimaknai dari berbagai sudut pandang, misahwa sebagai disiplin, sebagai ilmu, sebagai sistem, dan sebagai proses. Sebagai disiplin, desain pembelajaran membahas berbagai penelitian dan teori tentang strategi serta proses pengembengan pembelajaran dan pelaksanaannya.

Sebagai ilmu, desain pembelajaran merupakan ilmu untuk menciptakan spesifikasi pengembangan, pelaksanaan, penilaian, serta pengelolaan situasi yang memberikan fasilitas pelayanan pembelajaran dalam skala makro dan mikro untuk berbagai mata pelajaran pada berbagai tingkatan kompleksitas. Sebagai sistem, desain pembelajaran merupakan pengembangan sistem pembelajaran dan sistem pelaksanaannya termasuk sarana serta prosedur untuk meningkatkan mutu belajar. Desain pembelajaran sebagai proses. merupakan pengembangan sistematis tentang spesifikasi pembelajaran dengan menggunakan teori pembelajaran dan teori belajar untuk menjamin mutu pembelajaran. Desain pembelajaran merupakan proses keseluruhan tentang kebutuhan dan tujuan belajar serta sistem penyampaiannya.Termasuk di dalamnya adalah
pengembangan bahan dan kegiatan pembelajaran, uji coba dan penilaian bahan, serta pelaksanaan kegiatan pembela.jarannya. Untuk memahami lebih jauh tentang teori dan aplikasi desain pembelajaran, pada bagian ini akan dipelajari tentang: Pengertian teori dan model; Teori dasar behavioris, kognitif, dan konstruktif; Model pembelajaran; Taksonomi Bloom; Perbaikan taksonomi Bloom;Model kondisi belajar Robert Gagne; serta Model pemrosesan informasi.

Pengertian Teori dan Model

Untuk memahami teori dan model pembelajaran perlu dipahami pengertian teori dan model. Pada bagian ini akan dipelajari tentang pengertian teori dan model agar pembaca dapat memilih teori dan model secara tepat.Apakah Teori? Dorin, Demmin, dan Gabel (1990) menjelaskan beberapa pengertian teori yang meliputi;Suatu teori menyajikan penjelasan umum berdasarkan pengamatan yang dilakukan dalam jangka lama; Suatu teori menjelaskan dan meramalkan perilaku.Suatu teori tidak dibangun dalam keraguan. Suatu teori dapat dimodifikasi. Kebanyakan teori tidak dapat dibuang seluruhnya bila diuji kembali, tetapi teori dapat diterima dalam waktu yang lama kemudian menjadi usang dan tidak dapat dibuktikan kebenarannya sehingga tidak diterima lagi.
Menyimak pengertian teori di atas, pemilihan teori yang digunakan dalam pembelajaran perlu dilakukan secara cermat dan tepat. Penentuan teori dalam pembelajaran sangat penting karena dapat mewujudkan keberhasilan yang lebih nyata. Dengan memilih dan menggunakan teori, seorang guru dapat lebih berkomunikasi secara universal bersama guru lainnya dari sekolah mana pun, karena penyusunan teori telah diuji kebenarannya dalam waktu yang lama dan di berbagai tempat di belahan dunia ini. Teori tidak dibangun dalam keraguan artinya teori itu telah dapat diterima oleh banyak pihak. Walau demikian, seperti dijelaskan oleh Dorm, Demmin, dan Gabel (1990) suatu teori dapat dimodifikasi karena dalam beberapa hal teori dapat usang atau tetap terkini (up to date), hanya penerapannya belum tentu sesuai dalam suatu kondisi tertentu. Oleh karena itu, suatu teori yang dipilih dan ditentukan perlu dipahami dengan jelas sehingga dapat diterapkan dengan mudah dalam konteks yang berlainan. Selanjutnya, penerapan teori dapat disesuaikan apabila setelah dicermati terdapat fakta yang mengharuskan demikian. Penerapan suatu teori tidak dapat dipaksakan bila keadaan sangat tidak memungkinkan. Adalah hal yang tidak bijaksana apabila kita menerapkan teori hanya karena teori itu sendiri atau demi keterlaksanaan teori sebagai alasan akademis. Alasan praktis juga perlu digunakan untuk menentukan dan menerapkan teori dalam pembelajaran sehingga tujuan pendidikan dapat dicapai secara lebih efisien. Dalam desain pembelajaran dikenal dasar teori meliputi teori behavioris, kognitif, dan konstruktif.

Apakah Model?
Sebuah model merupakan gambaran mental yang membantu kita untuk menjelaskan sesuatu dengan lebih jelas terhadap sesuatu yang tidak dapat dilihat atau tidak dialami secara langsung (Dorin, Demmin, dan Gabel, 1990) Model dapat berupa skema, bagan, gambar, dan tabel. Model menjelaskan keterkaitan berbagai komponen dalam suatu pola pemikiran yang disajikan secara utuh. Model dapat membantu kita melihat kejelasan keterkaitan secara lebih cepat, utuh, konsisten, dan menyeluruh. Hal ini disebabkan suatu model disusun dalam upaya mengkonkretkan keterkaitan hal-hal abstrak dalam suatu skema, bagan, gambar, atau tabel. Dengan mencermati model kita dapat membaca uraian tentang banyak hal dalam sebuah pola yang mencerminkan alur pikir dan pola tindakan.
Teori Dasar-Behavioris, Kognitif, dan Konstruktif
Secara umum dikenal teori-teori mendasar yang dapat digunakan dalam pembelajaran. Kurikulum apa pun tidak dapat menganut salah satu teori secara utuh dengan mengabaikan teori dasar lainnya. Suatu teori tentang ilmu sosial termasuk pendidikan dapat mempunyai kekuatan dan kelemahan. Oleh karena itu, teori dapat saling melengkapi dan saling menguatkan. Kurikulum Berbasis Kompetensi cenderung menggunakan teori-teori dasar tersebut dengan saling melengkapi. Idealnya dalam Kurikulunn Berbasis Kompetensi hanya dipilih satu teori misalnya konstruktivis, tetapi kenyataan menunjukkan bahwa teori behavioris tetap dapat digunakan terutama untuk melihat perubahan perilaku yang jelas, misalnya dalam merumuskan tujuan. Berikut akan kita cermati teori dasar yang dapat digunakan dalam pembelajaran, yaitu behavioris, kognitif, dan konstruktif. Kemudian akan kita cermati pula kekuatan dan kelemahan ketiga teori dasar tersebut.
Behavioris
Behavioris berdasarkan pada perubahan perilaku. Behavioris menekankan pada pola perilaku baru yang diulang-ulang sampai menjadi otomatis. Teori behavioris dalam belajar telah dikenal sejak Aristoteles mengemukakan bahwa 'ingatan' selalu difokuskan pada keterkaitan yang dibuat antara berbagai kejadian, misalnya cahaya dan petir. Pelopor teoiri behavioris yang terkenal adalah Pavlov, Watson. Thorndike, dan Skinner. Pavlov ( 1849- 1936) seorang ahli fisiolog (ilmu faal) dari Rusia, mengemukakan teori ini berdasarkan percobaannya yang terkenal dengan melibatkan makanan, anjing, dan bel. Sebelum dikondisikan, bunyi bel tidak memberikan respon dari seekor anjing, setelah diberi makanan anjing itu mulai mengeluarkan air liur. Dalam pengkondisian, bel dibunyikan beberapa detik sebelum anjing diberi makanan, kemudian setelah pengkondisian terdapat perubahan perilaku: anjing itu dapat mengeluarkan air liur bila mendengar bel berbunyi. Pavlov menggunakan hipotesis stimulus (rangsang)-respon (tanggapan). Makanan merupakan stimulus yang tidak dikondisikan sedangkan bel merupakan stimulus yang dikondisikan. Mengeluarkan air liur sebelum mendengar bel merupakan respon yang tidak dipelajari, sedangkan mengeluarkan air liur setelah mendengar bel merupakan respon (terhadap bel) sebagai hasil pembelajaran. Thorndike (1874- 1949) mengemukakan hubungan sebah akibat antara stimulus dan respon. Hubungan ini dikenal dengan hukum akibat latihan, dan kesiapan. Hukum akibat menyatakan bahwa ketika stimulus dan respon dihargai secara positif (diberi hadiah) akan terjadi penguatan dalam belajar. Sebaliknya bila hubungan ini dihargai negatif (diberi hukuman) akan terjadi penurunan dalam motivasi belajar. Hukum latihan mengatakan bahwa pelatihan yang berulang-ulang tanpa pemberian balikan (feedback) belum tentu memotivasi kinerja seseorang. Kemudian hukum kesiapan menyatakan struktur sistem saraf seseorang dapat mempunyai kecenderungan tertentu dalam perubahan pola perilaku tertentu. Menurut Watson (1878-1958): seseorang dilahirkan dengan beberapa reflek serta reaksi emosional terhadap cinta dan kegusaran. Perilaku lainnya dapat dibangun melaluii hubungan stimulus-respon dalam pengkondisian. Skinner (1904-1940), seperti Pavlov, "Thorndike, dan Watson, meyakini pola hubungan stimulus-respon. Tetapi berbeda dengan para pendahulunya, teori Skinner menekankan pada perubahan perilaku yang dapat diamati dengan mengabaikan kemungkinan yang terjadi dalam proses berpikir pada otak seseorang. Oleh karena itu, para pendahulunya dikatakan sebagai menguna¬kan kondisi klasikal, sedangkan Skinner menggunakan kondisi operasional atau perilaku sukarela yang digunakan dalam suatu lingkungan tertentu. Kondisi operasional ini meliputi: Penguatan positif atau penghargaan, tanggapan yang dihargai akan cenderung diulangi (nilai tinggi membuat seseorang belajar lebih giat) Penguatan negatif, tanggapan yang memungkinkan terjadinya keadaan untuk meloloskari diri dari hal yang tidak diinginkan atau ketidaknyamanan cenderung akan diulangi (memungkinkan pemberi¬an alasan untuk terlambat mengerjakan pekerjaan rumah akan mem¬buat seseorang tidak tepat waktu menyampaikan pekerjaan rumah yang lainnya). Pemadaman atau tanpa penghargaan, tanggapan yang tidak diberi penguatan cenderung tidak akan diulangi (mengabaikan alasan untuk terlambat ke sekolah, akan membuat seorang peserta didik jera datang terlambat.

Hukuman, tanggapan yang diberi konsekuensi yang tidak menye¬nangkan atau menyakitkan akan membuat seseorang merasa tertekan, tetapi perilakunya akan muncul kembali bila aturannya berubah (menghukum peserta didik yang mengganggu peserta didik lain akan menghentikan tindakan mengganggu tersebut).
Ringkasan dari teori behavioris yang dikemukakan Pavlov, Thomdike, Watson, dan Skinner sebagai berikut: (a) Menekankan perhatian pada perubahan tingkah laku yang dapat diamati setelah seseorang diberi perlakuan, (b).Perilaku dapat dikuatkan atau dihentikan melalui ganjaran atau hukuman, (c).Pengajaran direncanakan dengan menyusun tujuan instruksional yang dapat diukur atau diamati, (d) Guru tidak perlu tahu pengetahuan apa yang telah diketahui dan apa yang terjadi pada proses berpikir seseorang.
Implikasi dari teori belravioris dalam pendidikan sangat mendalam. Guru menulis tujuan instruksional dalam persiapan mengajar, yang kemudian akan diukur pada akhir pembelajaran. Guru tidak memerhatikan hal-hal apa yang telah diketahui peserta didik, atau apa yang peserta didik pikirkan selama proses pengajaran berlangsung. Guru mengatur strategi dengan memberikan ganjaran (berupa nilai tinggi atau pujian) dan hukuman (nilai rendah atau hukuman lain). Guru lebih menekankan pada tingkah laku apa yang harus dikerjakan peserta didik bukan pada pemahaman peserta didik terhadap sesuatu.
Kognitif
Kognitif merupakan teori yang, berdasarkan proses berpikir di belakang perilaku. Peruhahan perilaku diamati dan digunakan sebagai indikator terhadap apa yang terjadi dalam otak peserta didik.
Pelopor teori kognitif yang terkenal adalah Jean Piaget. Gagasan utama teori kognitif adalah perwakilan mental. semua gagasan dan citraan (image) seseorag diwakili dalam struktur mental yang disebut skema. Skema akan menentukan bagaimana data dan informasi yang diterima akan dipahami seseorang . Jika informasi sesuai dengan skema yang ada, maka peserta didik akan menyerap informasi tersebut ke dalam skema ini. Seandainya tidak sesuai dengan skema yang ada, informasi akan ditolak atau diubah, atau disesuaikan dengan skema, atau skema yang akan diubah dan disesuaikan.
Penganut teori kognitif mengakui bahwa belajar melibatkan penggabung¬an-penggabungan (associations) yang dibangun melalui keterkaitan atau penguatan. Mereka juga mengakui pentingnya penguatan (reinforcement) walaupun lebih menekankan pada pemberian balikan (feedback) pada tanggapan yang benar dalam perannya sebagai pendorong (motivator). Walaupun menerima sebagian konsep dari behavioris, para penganut teori kognitif memandang belajar sebagai perbuatan penguasaan atau penataan kembali struktur kognitif di mana seseorang memproses dan menyimpan informasi (Good dan Brophy, 1990, hal. 187).

Kognitif: (a) Semua gagasan dan citraan (image) diwakili dalam skema (b) Jika informasi sesuai dengan skema akan diterima, jika tidak akan disesuaikan atau skema yang disesuaikan (c) Belajar merupakan pelibatan penguasaan atau penataan kembali struktur kognitif di mana seseorang memproses dan menyimpan informasi.
Konstruktivis
Bertitik tolak dari teori kognitif maka lahirlah pandangan baru tentang teori belajar yaitu konstruktif. Menurut para penganut konstruktif, penge¬tahuan dibina secara aktif oleh seseorang yang berpikir. Seseorang tidak akan menyerap pengetahuan dengan pasif. Untuk membangun suatu pengetahuan baru, peserta didik akan menyesuaikan informasi baruatau pengetahuan yang disampaikan guru dengan pengetahuan atau pengalaman yang telah dimilikinya melalui berinteraksi sosial dengan peserta didik lain atau dengan gurunya.

Menurut Schuman (1996), konstruktif dikemukakan dengan dasar pemikiran bahwa semua orang membangun pandangannya terhadap dunia melalui pengalaman individual atau skema. Konstruktif menekankan pada menyiapkan peserta didik untuk menghadapi dan menyelesaikan masalah dalam situasi yang tidak tentu atau ambigus.

Sedangkan Merril (1991) dan Smorgansbord (1997) menyatakan beberapa hal tentang konstruktif yaitu:
• Pengetahuan dibangun berdasarkan pengalaman atau pengetahuan yang telah ada sebelumnya.
• Belajar adalah merupakan penafsiran personal tentang dunia.
• Belajar merupakan proses yang aktif di mana makna dikembangkan berdasarkan pengalaman.
• Pengetahuan tumbuh karena adanya perundingan (negosiasi) makna melalui berbagi informasi atau menyepakati suatu pandangan dalam berinteraksi atau bekerja sama dengan orang lain.
• Belajar harus disituasikan dalam latar (setting) yang realistik, penilaian harus terintegrasi dengan tugas dan bukan merupakan kegiatan yang terpisah.
Konstruktivis: (a) Belajar merupakan pembangunan pengetahuan berdasarkan pengalaman atau pengetahuan yang telah ada sebelumnya, (b) Belajar merupakan penafsiran seseorang tentang dunianya, (c) Belajar merupakan proses yang aktif di mana pengetahuan dikembangkan berdasarkan pengalaman dan perundingan (negosiasi) makna melalui berbagai informasi atau mencari kesepakatan dari berbagai pandangan melalui interaksi atau kerja sama dengan orang lain.
Kekuatan dan Kelemahan Teori Belajar
Untuk memahami bahwa ketiga teori yang dikemukakan di depan dapat saling melengkapi serta menguatkan, dapat dipelajari kekuatan dan kelemahan masing-masing teori pada tabel berikut:
Peserta didik dpat berada dalam situasi di mana rangsangan (stimulus) dari jawaban yang benar tidak tersedia.
Contoh: peserta didik harus membuang sampah pada tempatnya, tetapi tidak tersedia tempat dan sistem pembuangan sampah.

Peserta didik difokuskan pada tujuan yang jelas sehingga dapat menanggapi secara otomatis.
Contoh: peserta didik mampu menjelaskan sifat-sifat air, maka diharapkan peseerta didik mampu menjawab pertanyaan tentang sifat air.

Kognitif
Peserta didik belajar suatu cara menyelesaikan tugas, tetapi cara yang dipilih belum tentu yang terbaik.
Contoh: peserta didik belajar cara menulis surat dengan cara yang sama, perlu diperhatikan perbedaan selera dalam menulis surat.

Penerapan teori kognitif bertujuan untuk melatih peserta didik agar mampu mengerjakan tugas dengan cara yang sama dan konsisten.

Contoh: cara belajar peserta didik berbeda-beda, mereka perlu secara rutin dilatih untuk mencapai cara umum yang tepat.
Konstruktif
Dalam keadaan dimana kesepakatan sangat diutamakan, pemikiran dan tindakan terbuka dapat menimbulkan masalah.
Contoh: mengikuti aturan sekolah tidak dapat ditawar dan didiskusikan agar peraturannya dibuat berbeda bagi sekelompok peserta didik tertentu. Mungkin hal itu merupakan gagasan yang konstruktif tetapi akan sulit untuk dilaksanakan kelompok tertentu yang memerlukan layanan khusus.

Peserta didik diajak untuk memahami dan menafsirkan kenyataan dan pengalaman yang berbeda, ia akan lebih mampu untuk mengatasi masalah dalam kehidupan nyata.
Contoh: bila peserta didik dapat menyelesaikan masalah dengan berbagai cara, peserta didik akan terlatih untuk dapat menerapkannya dalam situasi yang berbeda atau baru
Berdasarkan tabel di atas, jelaslah bahwa ketiga teori tersebut dapat saling melengkapi. Dalam menyusun tujuan pembelajaran masih diperlukan penerapan teori behavioris agar tujuan dapat dirumuskan dengan jelas. Per¬ubahan perilaku yang diinginkan dan pengkondisian dalam pembelajaran perlu direncanakan. Tetapi hanya menggunakan teori ini belum tepat karena skema berpikir kognitif peserta didik perlu dibangun secara lebih baik.

Model Pembelajaran
Menurut Ryder (2003), model seperti mitos dan metafor, dapat membantu kita memahami sesuatu. Apakah model itu diturunkan oleh seseorang atau merupakan hasil dari penelitian, setiap model menawarkan pemahaman tertentu secara lebih mudah.
Model desain pembelajaran menawarkan struktur dan pemahaman tentang desain pembelajaran. Membuat para pengembang pembelajaran memahami masalah, merinci masalah ke dalam unit-unit yang lebih mudah diatasi dan menyelesaikan masalah pembelajaran.

Nilai sebuah model pembelajaran ditentukan dalam konteksss yang digunakan. Model mengandung maksud tertentu bagi pengguna, menawarkan penyelesaian dari beban pembelajaran dan menyajikan fokus dan arahan untuk mencapai hasil yang lebih baik.

Model ini dimaksudkan untuk memudahkan para guru melaksana¬kan pembelajaran. Pola pikir yang digunakan adalah perumusan tujuan, penyusunan kegiatan belajar, dan penyusunan kegiatan penilaian untuk mencapai tujuan serta memahami keefektifan kegiatan belajar yang telah dilaksanakan. Termasuk dalam kategori model objektif, behavioris, dan pendekatan modern adalah taksonomi Benyamin Bloom dan desain pembelajaran Robert Gagne pada publikasi bukunya yang pertama: The Conditions of Learning (Gagne, 1965). Penjelasan mengenai model objektif diuraikan pada bagian taksonomi Bloom.

Khusus mengenai Gagne, buku-bukunya yang terakhir The Condi¬tions of Leaming (Gagne, 1970, 1977, 1985) memberikan dasar yang kuat bagi model kognitif yang juga kemudian menjadi acuan bagi para penelaah model pemrosesan informasi. Dalam hal ini teori Robert Gagne berkembang pada teori dasar kognitif yang merupakan bagian dan model posmodern dan pendekatan posmodem. Penjelasan mengenai hal ini diuraikan pada model kondisi pembelajaran Robert Gagne dan model pemrosesan informasi.

Aplikasi model petunjuk adalah penyusunan berbagai petunjuk mengajar dengan rincian: (1) tujuan mengajar yang dirumuskan secara konkret, jelas, dan terukur; (2) kegiatan mengajar yang mencerminkan hal-hal yang perlu dilakukan guru dalam membimbing peserta didik; (3) sarana dan sumber belajar; serta (4) rincian soal-soal penilaian.

Model Penomenologi

Model ini menekankan pada pengalaman-pengalaman pemrosesan informasi yang perlu diupayakan dalam kegiatan belajar peserta didik. Beberapa ahli yang mengupas model penomenologi adalah John Branstord dengan pembelajaran jangkar (anchored instruction); Bruner, Ausubel, dan Gagne (kognitif); George Miller (pemrosesan informasi); Joseph Novak (peta konsep): Albert Bandura (teori pembelajaran sosial budaya); Martin Ryder (pembelajaran generatif); Jerome Brunner(pembelajaran diskoveri): Montessory (minimalis model): serta para ahli lain yang mengupas model proyek, model pemecahan masalah, model inkuari, model percakapan, model bermain peran, model partisipasi, dan penelitian aksi (action research).

Model Komparasi

Model komparasi mengabungkan model behavioris, kognitif, dan konstruktif dalam suatu kerangka pemikiran. Model komparasi ini tidak mengotak-ngotakkan secara tegas untuk kemudian memilih salah satu secara terpisah, tetapi menentukan kombinasi yang tepat untuk aplikasi yang sesuai dengan keadaan dan konteksss pembelajaran.

Kerangka dasar dari situasi belajar melibatkan pebelajar dan instruktur dalam situasi pemecahan masalah. lnstruktur yang berpeng¬alaman biasanya akan bertanya: Apakah yang perlu diketahui, dilakukan, dan diyakini peserta didik setelah menyelesaikan kegiatan pembelajaran? Ia kemudian akan menyusun strategi pembelajaran, isi pelajaran yang tepat, dan penilaian yang tepat untuk mendeteksi sejauh mana pembelajaran telah terjadi dengan bermakna.

Taksonomi Bloom

Pada tahun 1950-an Benyamin Bloom memimpin suatu tim yang terdiri atas para ahli psikologi dalam menganalisis perilaku belajar akademik. Hasil pekerjaan tim ini dikenal dengan taksonomi Bloom. Taksonomi Bloom menggolongkan tiga kategori perilaku belajar yang berkaitan dan saling melengkapi (overlapping). Ketiga kategori ini disebut ranah kognitif, afektif, dan psikomotorik.

Ranah Kognitif

Bloom menggolongkan enam tingkatan pada ranah kognitif dari pengetahuan sederhana atau penyadaran terhadap fakta-fakta sebagai tingkatan paling rendah ke penilaian (evaluasi) yang lebih kompleks dan abstrak sebagai tingkatan yang paling tinggi. Berikut adalah tingkatan yang dimaksud:

1. Pengetahuan, didefinisikan se¬bagai ingatan terhadap hal-hal yang telah dipelajari sebelumnya. Kemampuan ini merupakan ke¬mampuan awal meliputi kemam¬puan mengetahui sekaligus menyampaikan ingatan bila diperlukan. Hal ini termasuk mengingat bahan-bahan, benda, fakta, gejala, dan teori. Hasil dari pengetahuan merupa¬kan tingkatan rendah.

Contoh kata kerja: meniru, menyebutkan, menghafal, mengulang, mengenali, menamakan atau memberi label, mendaftar, mengurutkan, menyadari, menyusun, mengaitkan, dan mereproduksi.

2. Pemahaman, didefinisikan sebagai kemampuan untuk memahami materi/bahan. Proses pemahaman terjadi karena adanya kemampuan menjabarkan suatu materi/bahan ke materi/bahan lain. Seseorang yang mampu memahami sesuatu antara lain dapat menjelaskan narasi (pernyataan kosakata) ke dalam angka, dapat menafsirkan sesuatu melalui pernyataan dengan kalimat sendiri atau dengan rangkuman. Pemahaman juga dapat ditunjukkan dengan kemampuan memperkirakan kecenderungan, kemampuan meramalkan akibat-akibat dari berbagai penyebab suatu gejala. Hasil belajar dari pemahaman lebih maju dari ingatan sederhana, hafalan, atau pengetahuan tingkat rendah.

Contoh kata kerja: menjelaskan, mengemukakan, menerangkan, menguraikan, memilih, menunjukkan, menyatakan, memihak, menempatkan, mengenali, menguji ulang, menurunkan, dan menjabarkan.
3. Penerapan, merupakan kemampuan untuk menggunakan materi yang telah dipelajari dan dipahami ke dalam situasi konkret, nyata, atau baru. Kemampuan ini mencakup penggunaan pengetahuan, aturan, rumus, konsep, prinsip, hukum, dan teori. Hasil belajar untuk kemampuan menerapkan ini tingkatannya lebih tinggi dari pemahaman.

Contoh: menerapkan, menggunakan, memilih, menentukan, mendemonstrasikan, mendramatisi, mengajukan permohonan, menafsirkan, mempraktikkan, menjadwalkan, mensketsa, mencari jawaban, dan menulis.

4. Analisis, merupakan kemampuan untuk menguraikan materi ke dalam bagian-bagian atau komponen-komponen yang lebih terstruktur dan mudah dimengerti. Kemampuan menganalisis termasuk mengidentifikasi bagian-bagian, menganalisis kaitan antarbagian, serta mengenali atau mengemukakan organisasi dan hubungan antarbagian tersebut. Hasil belajar analisis merupakan tingkatan kognitif yang lebih tinggi dari kemampuan memahami dan menerapkan, karena untuk memiliki kemampuan menganalisis, seseorang harus mampu memahami isi/substansi sekaligus struktur organisasinya.

Contoh kata kerja: membedakan, membandingkan, mengolah, menanganalisis, memberi harga/nilai, menilai, mengategorikan, mengontraskan, mendiversifikasi, mengkritik, mengunggulkan, melakukan pengujian, melakukan percobaan, mempertanyakan, dan mengetes.

5. Sintesis, merupakan kemampuan untuk mengumpulkan bagian-bagian menjadi suatu bentuk yang utuh dan menyeluruh. Kemampuan ini meliputi memproduksi bentuk komunikasi yang unik dari segi tema dan cara mengomunikasikannya, mengajukan proposal penelitian, membuat model atau pola yang mencerminkan struktur yang utuh dan menyeluruh dari keterkaitan pengertian atau informasi abstrak. Hasil belajar sintesis menekankan pada perilaku kreatif dengan mengutamakan perumusan pola atau struktur yang baru dan unik.

Contoh kata kerja: menyiapkan, menyusun, mengoleksi, menulis, mengubah, mengkonstruksi, menciptakan, merancang, mendesain, merumuskan, membangun, mengelola, mengorganisasikan, merencanakan, mengajukan proposal, membentuk, membuat pola/model, dan menulis.

6. Penilaian, merupakan kemampuan untuk memperkirakan dan menguji nilai suatu materi (pernyataan, novel, puisi, laporan penelitian) untuk tujuan tertentu. Penilaian didasari dengan kriteria yang terdefinisikan. Kriteria terdefinisi ini mencakup kriteria internal (organisasi) ata kriteria eksternal (terkait dengan tujuan) yang telah ditentukan. Peserta didik dapat menentukan kriteria sendiri atau memperoleh kriteria dari nara sumber. Hasil belajar penilaian merupakan tingkatan kognitif paling tinggi sebab berisi unsur-unsur dari semua kategori, termasuk kesadaran untuk melakukan pengujian yang sarat nilai dan kejelasan kriteria.

Contoh kata kerja: menghargai, menyanggah, menilai, menguji, mengintegrasikan, mempertahankan, meramalkan, mendukung, memilih, dan mengevaluasi.

Ranah Afektif
Taksonomi Krathwohl dalam ranah afektif adalah yang paling populer dan banyak digunakan. Krathwohl mengurutkan ranah afektif berdasarkan penghayatan. Penghayatan tersebut berhubungan dengan proses ketika perasaan seseorang beralih dari kesadaran umum ke penghayatan yang mengatur perilakunya secara konsisten terhadap sesuatu. Berikut urutan ranah yang dimaksud oleh Krathwohl:

1. Penerimaan, merupakan kesadaran atau kepekaan yang disertai keinginan untuk menenggang atau bertoleransi terhadap suatu gagasan, benda, atau gejala. Hasil belajar penerimaan merupakan pemilikan kemampuan untuk membedakan dan menerima perbedaan.Contoh: menunjukkan penerimaan dengan mengiyakan, mendengarkan, dan menanggapi sesuatu.

2. Penanggapan, merupakan kemampuan memberikan tanggapan atau respon terhadap suatu gagasan, benda, bahan, atau gejala tertentu.
Hasil belajar penanggapan merupakan suatu komitmen untuk berperan serta berdasarkan penerimaan. Contoh: mematuhi, menuruti, tunduk, mengikuti, mengomentari, bertindak sukarela, mengisi waktu senggang, atau menyambut.

3. Perhitungan atau penilaian, merupakan kemampuan memberi penilaian atau perhitungan terhadap gagasan, bahan, benda, atau gejala. Hasil belajar perhitungan atau penilaian merupakan keinginan untuk diterima, diperhitungkan, dan dinilai orang lain. Contoh: meningkatkan kelancaran berbahasa atau dalam berinteraksi, menyerahkan, melepaskan sesuatu, membantu, menyumbang, mendukung, dan mendebat.

4. Pengaturan atau pengelolaan, merupakan kemampuan mengatur atau mengelola berhubungan dengan tindakan penilaian dan perhitungan yang telah dimiliki. Hasil belajarnya merupakan kemampuan mengatur dan mengelola sesuatu secara harmonis dan konsisten berdasarkan pemilikan filosofi yang dihayati Contoh: mendiskusikan, menteorikan, merumuskan, membangun opini, menyeimbangkan, dan menguji.

5. Bermuatan nilai, merupakan tindakan puncak dalam perwujudan perilaku seseorang yang secara konsisten sejalan dengan nilai atau seperangkat nilai-nilai yang dihayatinya secara mendalam. Hasil belajarnya merupakan perilaku seimbang, harmonis, dan bertanggung jawab dengan standar niali yang tinggi. Contoh: memperbaiki, membutuhkan, menempatkan pada standar yang tinggi, mencegah, berani menolak, mengelola, dan mencari penyelesaian dari suatu masalah.

Ranah Psikomotor

Anita Harrow mengelola taksonomi ranah psikomotor menurut derajat koordinasi yang meliputi koordinasi ketaksengajaan dan kemampuan yang dilatihkan. Taksonomi ini dimulai dengan refleks yang sederhana pada tingkatan rendah ke gerakan saraf otot yang lebih kompleks pada tingkatan tertinggi. Hierarki ranah psikomotor yang dimaksud adalah sebagai berikut:

1. Gerakan refleks, merupakan tindakan yang ditunjukkan tanpa belajar dalam menanggapi stimulus. Contoh: merentangkan, memperluas, melenturkan, meregangkan, dan menyesuaikan postur tubuh dengan keadaan.

2. Gerakan dasar, merupakan pola gerakan yang diwarisi yang berbentuk berdasarkan campuran gerakan refleks dan gerakan yang lebih kompleks. Hasil belajarnya sesuai dengan contoh berikut. Contoh kata kerja: berlari, berjalan, mendorong, menelikung, menggenggam, mencengkram, mencekal, merengut, menyambar, memegang, merebut, menggunakan, atau memanipulasi.

3. Gerakan tanggap (perceptual), merupakan penafsiran terhadap segala rangsang yang membuat seseorang mampu menyesuaikan diri terhadap lingkungan. Hasil belajarnya merupakan kewaspadaan berdasarkan perhitungan dan kecermatan. Contoh: waspada (awas), kecermatan melihat, mendengar dan bergerak, atau ketajaman dalam melihat perbedaan, misalnya pada gerakan terkoordinasi, seperti meloncat, bermain tali, menangkap, menyepak, dan mengalah.

4. Kegiatan fisik, merupakan kegiatan yang memerlukan kekuatan otot, kekuatan mental, ketahanan, kecerdasan, kegesitan, dan kekuatan suara. Hasil belajarnya sesuai dengan contoh berikut. Contoh: semua kegiatan fisik yang memerlukan usaha dalam jangka panjang dan berat, pengerahan otot, gerakan sendi yang cepat, serta gerakan yang cepat dan tepat.

5. Komunikasi tidak berwacana, merupakan komunikasi melalui gerakan tubuh. Gerakan tubuh ini merentang dari ekspresi mimik muka sampai dengan gerakan koreografi yang rumit.

















APLIKASI MODEL DESAIN PEMBELAJARAN
I. PENDAHULUAN
Setelah selesai mengikuti perkuliahan disain pembelajaran, penulis merasa bersyukur mendapatkan pengetahuan baru tentang bagaimana membuat desain pembelajaran dan menerapkan model-model pembelajaran yang ada dan sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan. Namun demikian, penulis merasa sangat kekurangan dalam memahami model-model pembelajaran yang sudah didapatkan secara aplikatif. Perlu waktu dalam mengimplementasikannya di mana penulis mengajar dan berkarya di sekolah. Karena itu dalam makalah ini penulis hanya mengambil contoh model yang paling cocok diterapkan di sekolah saat ini. Pendekatan yang sistematik dan ilmiah disebut desain pembelajaran. Pendekatan ini menurut Twelker (1972) banyak dipengaruhi oleh perkembangan di bidang industri dan militer. Pendekatan ini telah juga berkembang di AS sejak tahun 1950an.
Berbagai macam model pengembangan pembelajaran dikembangkan dengan tujuan :
1. mudah dikomunikasikan kepada calon pemakai, baik guru maupun para pengelola pendidikan
2. memperlihatkan tugas-tugas utama yang harus dikerjakan untuk pengelolaan pembelajaran
3. memperlihatkan struktur semacam matrix antara tujuan belajar dan strategi belajar yang dapat dibandingkan anatar asatu dengan yang lainnya
Montemerlo dan Tennyson (1976) menyatakan adanya 100 buah model pendekatan sistematik dalam pembelajaran ini. Andrews dan Goodson (1980) mengkaji 40 buah model lain lagi. Menurut Logan (1982:5) timbulnya model yang banyak ini disebabkan :
1. Para ahli pendidikan menganggap situasi yang dihadapinya khusus, sehingga perlu pendekatan khusus
2. Kurangnya usaha untuk memvalidasikan model sehingga ada keraguan untuk menerapkan model orang lain.
3. Adanya ketidakpercayaan atau persaingan akademik di antara para ahli yang merasa dirinya ahli dalam bidang pengajaran
4. Adanya model-model yang bersifat luwes sehingga bagian-bagiannya dapat diubah atau dikembangkan lebih lanjut yang akan melahirkan model baru.
5. Adanya model-model yang menghendaki latar dan persyaratan khusus.
Model disain pembelajaran yang paling sederhana meliputi empat langkah Hamreus (1970) dan DeCecco (1968), sedangkan model yang paling terperinci adalah model Abedor (1971) yang terdiri dari 60 langkah yang disebut “Maxi Model”. Semua model itu mengandung langkah dasar yang sama, yaitu model umum sibernetik (cybernetics) yang dikemukakan oleh Banathy (1968).

Model dasar itu digambarkan sebagai berikut :
Gambar 1: Model Sibernetik Dasar
Masukan diolah untuk menghasilkan sesuai keinginan lalu dibandingkan dengan yang diinginkan, bila terdapat perbedaan maka diolah kembali untuk mendapatkan hasil yang sesuai.
Istilah pengembangan dan desain sebenarnya mengandung pengertian yang berbeda. Pengembangan pembelajaran mempunyai arti yang lebih luas karena meliputi desain pembelajaran. Pengembangan pembelajaran adalah : suatu pendekatan sistematik dalam desain, produksi, evaluasi, dan pemanfaatan sistem pembelajaran yang lengkap, meliputi semua komponen system yang tepat dengan suatu pola manajemen untuk menggunakannya; desain pembelajaran merupakan satu tahapan dari pengembangan pembelajaran (AECT, 1986)
Reigeluth (1983) mengatakan bahwa desain pembelajaran merupakan proses yang menentukan metode pembelajaran apa yang terbaik untuk mata pelajaran tertentu bagi siswa tertentu agar mencapai tujuan tertentu.
Model desain pembelajaran

1. Model Peningkatan kemampuan Pengajar berfokus pada peningkatan penegatahuan, keterampilan, sensitivitas dan teknik pembelajaran para pengajar, dan bukannya pada subyek yang mereka ajarkan
2. Model pembuatan produk pembelajaran berfokus untuk menghasilkan paket pembelajaran, baik untuk kegunaan sendiri maupun untuk penggunaan secara meluas termasuk yang diproduksikan secara komersial
3. Model pengembangan system berfokus pada peningkatan system yaitu adanya aktivitas menyeluruh dalam menyusun kurikulum, mata ajaran/mata kuliah, program pengajaran, dan bahan ajaran. Adakalanya pendekatan ini memerlukan perubahan dalam pengelolaan kegiatan belajar dan peranan tenaga pengajar, seperti halnya yang terdapat pada UT.
4. Model peningkatan organisasi : kegiatannya meliputi perubahan pada struktur, kebijaksanaan, dan lingkungan organisasi di mana pembelajaran berlangsung. Model ini lazim dilaksanakan di lembaga diklat pada organisasi tertentu.
Karakteristik model

1. Model PPSI
Dikembangkan oleh Badan Pengembang Pendidikan (BPP) Departemen Pendidikan dan Kebudayaan pada tahun 1972.
2. Model Rekontruksi kuliah
Model ini diciptakan oleh Tjipto Utomo, dan Kees Ruijjter, dan diberi nama “rekontruksi kuliah/kursus” karena ditujukan untuk memperbaiki kuliah yang sudah berjalan di ITB
3. Model Briggs dan Wager
Model ini khusus dibuat untuk kegunaan seseorang tenaga pengajar untuk keperluannya di kelas.
4. Model Gerlach dan Ely
Menurut Gerlach dan Ely langkah awal berupa spesifikasi isi dan tujuan merupakan langkah yang simultan dan merupakan kegiatan interaktif.
5. Model Kemp
Model ini dapat digunakan pada SD sampai perguruan tinggi
6. Model Gentry
Disain pembelajaran model Gentry dikenal dengan singkatan IPDM (Instructional Project Development and Management) mulai diperkenalkan pada tahun 1994 oleh Castelle G. Gentry.
Dari keenam model di atas, penulis lebih tertarik mengembangkan model gentry, yang menurut hemat penulis cocok diterapkan di tempat penulis mengajar. Munculnya model ini dilatarbelakangi oleh beberapa hal, antara lain banyak buku-buku teks tentang disain pembelajaran yang cenderung mengabaikan kekurangan hubungan antara proses-proses disain pembelajaran dengan proses-proses pendukungnya (supporting processes).
Banyak para ahli disain pembelajaran mendiskusikan proses-proses disain pembelajaran seperti contoh kebutuhan penilaian, disain, produksi dan implementasi secara detail, tetapi hanya sebagian kecil mendiskusikan proses-proses pendukung dan diskusi biasanya terbatas pada suatu hal yaitu manajemen.
Sebagai seorang instruktur, project manager, dan konsultan Castelle G. Gentry berulang-ulang mencoba mengkaitkan keterhubungan dan saling ketergantungan dua komponen dari proses itu yaitu manajemen, penanganan informasi, komunikasi, perolehan dan alokasi sumber daya, berbagai hal tentang personil, dan penggunaan dari fasilitas-fasilitas proyek.
Menurut Gentry seharusnya buku-buku teks tentang disain pembelajaran mengajarkan para siswa apa yang dikerjakan dan bagaimana mengerjakannya. Hal ini didasari pada banyaknya buku tentang disain pembelajaran yang hanya memfokuskan pada what needs to be done dan hanya sebagian kecil yang memfokuskan pada how something is done.
Banyak ditemukan guru/instruktur menggunakan metode pengajaran tradisional dimana dalam waktu yang relatif sedikit, mereka secara efektif mengajarkan semua teknik penting untuk penentuan proses suatu model disain pembelajaran. Disisi lain tersedia banyak waktu untuk memperkenalakan disain pembelajaran untuk mengajarkan proses-proses esensial dan teknik-teknik mereka.
Faktor lain yang mendasari munculnya model Gentri yaitu adanya jumlah yang signifikan dari para siswa yang mengambil kursus pengenalan disain pembelajaran yang lengkap tidak akan perlu lagi mengambil kursus-kursus disain pembelajaran tambahan.
Selain hal-hal di atas Gentry juga menyampaikan bahwa hanya usaha minimal yang diperlukan dari para instruktur dan pengembang pembelajaran untuk menghubungkan proses-proses disain pembelajaran umum, proses-proses pendukung, dan teknik-teknik untuk model disain pembelajaran lain yang mereka mungkin disukai.



II. PEMBAHASAN
Disain pembelajaran merupakan prinsip-prinsip penerjemahan dari pembelajaran dan instruksi ke dalam rencana-rencana untuk bahan-bahan dan aktivitas-aktivitas instruksional (Smith and Ragan, 1993). Lebih lanjut mereka mengatakan bahwa disain pembelajaran dapat dianggap sebagai suatu sistem yang berisi banyak komponen yang saling berinteraksi. Komponen-komponen tersebut harus dikembangkan dan diimplementasikan untuk kelengkapan suatu instruksional.
Sistem pengembangan instruksional sering kali direpresentasikan sebagai model grafik. Beberapa tahun terakhir sejumlah model disain pembelajaran diperkenalkan oleh beberapa ahli/tokoh. Gentry mengatakan bahwa model disain pembelajaran adalah suatu representatif gafik tentang suatu pendekatan sistem, yang dirancang untuk memfasilitasi pengembangan yang efektif dan efisien dari pembelajaran.
Tujuan dari disain pembelajaran yaitu membuat pembelajaran lebih efektif dan efisien dan mengurangi tingkat kesulitan pembelajaran (Morrison, Ross, dan Kemp, 2007).
Disain pembelajaran model Gentry (IPDM Model) secara skematis dapat digambarkan di bawah ini:
Gambar 1: Disain Pembelajaran model IPDM (Gentry, 1994)
Dari gambar di atas model Gentry terdiri dari dua kelompok/ komponen utama yaitu Development Component dan Supporting . Kedua komponen tersebut dihubungkan oleh adanya komunikasi.
A. Komponen Pengembangan
Komponen pengembangan terdiri dari 8 komponen yaitu: Need analysis, Adoptio, Desig, Production, Prototyping, Installation, Operation, dan Evaluation
1. Analisis kebutuhan (Need analysis)
Proses menetapkan validitas dari kebutuhan-kebutuhan dan tujuan-tujuan untuk keberadaan atau instruksi yang diusulkan, dan menentukan priorotas-prioritas dari semuanya. Terdapat tujuh tahap untuk menentukan analisis kebutuhan, yaitu:
a. Identifikasi masalah: mengumpulkan data untuk menentukan permasalahan-permasalahan atau ketidakcocokan dalam suatu target proses atau produk sistem instruksional.
b. Validasi/mengesahkan masalah: menentukan apakah masalah-masalah yang diedentifikasi adalah masalah yang ril atau hanya merupakan gejala dari sebuah permasalahan.
c. Merumuskan kebutuhan: menterjemahkan permasalahan kedalam statemen kebutuhan
d. Merumuskan tujuan: menterjemahkan kebutuhan kedalam statemen tujuan
e. Menyelaraskan tujuan yang sekatrang dengan tujuan yang baru: mengkombinasikan tujuan-tujuan yang baru dengan suatu program tujuan saat ini dalam suatu daftar.
f. Validasi tujuan-tujuan yang diselaraskan tadi
g. Memprioritaskan tujuan: sudahkah individu atau kelompok sesuai urutan tujuan ditetapkan dalam hal arti penting mereka
Hasil dari bebeapa model analisis kebutuhan yaitu suatu set tujuan-tujuan yang diprioritaskan atau mungkin lebih baik jika disebut ”goal analysis” atau ”goal setting”.
2. Adopsi (Adoption)
Proses menetapkan dukungan dari suatu inovasi oleh para pembuat keputusan, penentu kebijakan, dan hal-hal lain yang dipengaruhi serta memperoleh komitmen sumber daya. Proses adopsi meliputi:
a. Membantu klien-klien dan/atau sistem klien di dalam ”unfreezing” (proses dari klien-klien yang diseleksi, menjadi sadar akan permasalahan dan menjadi berkeinginan mempertimbangkan solusi-solusi potensial)
b. Membantu klien-klien dalam ”appraising” diusulkan perubahan (proses dari klien menaksir ketepatan dari satu solusi, atau dari perubahan, untuk masalah intruksional mereka, dan membandingkan hal itu untuk solusi-solusi potensial yang lain).
c. Membantu klien-klien dalam ” trying out” change (proses menuntun perubahan dari klien atau beberapa subset dari mereka, di dalam sistem mereka).
d. Membantu klien-klien dalam membuat keputusan ”accept/reject” (proses dari klien untuk membuat keputusan lanjut atau tidak tentang suatu inovasi, berdasarkan data percobaan tersebut)
e. Membantu dalam ”refreezing” pada sistem klien (proses tentang kestabilan sistem target sampai klien-klien dengan sukses mengintegrasikan perubahan atau perubahan-perubahan)
3. Disain (design)
Proses menentukan dan menetapkan tujuan, strategi, teknik-teknik, dan media untuk memenuhi tujuan instruksional. Langkah-langkah disain instruksional sebagai berikut:
a. Mengumpulkan data target audiens (untuk menentukan karakteristik, sehingga instruksi tersebut dapat dikhususkan pada audien yang spesifik).
b. Memperoleh sasaran pelaksanaan dari tujuan yang ditetapkan (untuk menyediakan bimbingan yang tepat di dalam memilih dan mengatur elemen-elemen yang terdapat dalam disain pembelajran)
c. Kategorisasi tujuan pelaksanaan, dan menuliskan beberapa tujuan/sasaran tambahan (untuk memastikan bahwa semua domain yang diinginkan dan tingkat sasaran tujuan tergambarkan dalam disain seperti domain kognitif, afektif, dan psikomotor, serta level masing-masing).
d. Mendapatkan persetujuan ketepatan dari tujuan pelaksanaan (sebagian untuk mendapatkan dukungan untuk instuksi yang diusulkan, tetapi juga memperoleh keuntungan pengetahuan relatif klien bagi tujuan dan isi dari instruksi tersebut).
e. Menetapkan hirarki tingkah laku dari tujuan pelaksnaan (untuk memastikan bahwa pembelajaran prerekuisit ditempatkan sebelum pembelajaran berikutnya.
f. Menulis butir-butir (item) tes dari masing-masing tujuan pelaksanaan (untuk memastikan bahwa tes difokuskan pada tujuan yang spesifik dari isi, stategi, atau media).
g. Melengkapi analisis tugas (task analysis), yang dibantu oleh satu set tujuan pelaksanaan (hal ini selanjutnya tujuan di ” break down” ke dalam hal-hal yang spesifik yang dilakukan oleh seorang pemelajar untuk menunjukan kompetensi)
h. Mengidentifikasi dua atau lebih strategi yang sesuai dengan tujuan instruksional (untuk membantu memilih strategi terbaik yang dipakai dan/atau strategi yang paling praktis).
i. Mengidentifikasi alternatif media cetak atau non cetak yang dapat digunakan untuk menampilkan instruksi (pastikan bahwa isi dan media yang dipilih sesuai dengan tujuan dan strategi)
j. Membandingkan strategi dan media alternatif dari segi keefektifan biaya (masing-masing dipertimbangkan secara bijaksana disesuaikan dengan kebutuhan dan sumber daya klien)
k. Menuliskan spesifikasi strategi dan media pembelajaran 9untuk membantu personil dalam memperoleh dan atau memproduksi elemen-elemen instruksional yang dibutuhkan).
4. Produksi (Production)
Proses membangun/mengkonstruksi elemen-elemen dari suatu proyek, seperti yang dikhususkan dalam suatu disain atau didasarkan pada suatu data revisi. Prose produksi meliputi:
a. Memperoleh spesifikasi disain untuk instruksional
b. Melengkapi struktur uraian pekerjaan untuk proyek produksi
c. Memecah struktur uraian pekerjaan yang terlalu luas ke dalam sub-sub proyek supaya tepat/pantas
d. Menghitung biaya produksi dari sub-sub proyek
e. Menyesuaikan biaya produksi sub-sub proyek dengan pilihan dan batasan-batasan manajemen.
f. Menetapkan sub-sub proyek (seperti individu-individu yang terlibat, spesialis produksi, dan atau tim produksi)
g. Menejer sub proyek langsung menentukan personil untuk melengkapi elemen-elemen produksi
h. Mengirimkan elemen-elemen produksi kepada tim prototipe
i. Menggunakan dan merevisi spesifikasi disain yang diterima dari tim prototipe untuk modifikasi material instruksional
j. Mengirim master elemen produksi final (akhir) ke tim prototipe.
5. Membuat prototip (Prototyping)
Proses perakitan, uji coba percontohan, mengesahkan, validasi dan menyelesaikan satu unit instruksional. Proses pembuatan prototipe secara garis besar meliputi:
a. Menganalisis tugas pembuiatan prototipe secara spesifik
b. Merakit elemen-elemen prototipe
c. Mengevaluasi prototipe secara formatif
d. Mengkombinasi, mengurutkan dan merevisi elemen-elemen tes
e. Mengevaluasi prototipe secara sumatif
f. Membuat perbaikan
6. Instalasi (Installation)
Proses menetapkan kondisi-kondisi yang perlu untuk operasi efektif dari suatu proses atau produk instruksional baru. Proses ini memuat keputusan pembuat kebijakan, mengidentifikasi dan meyakinkan hal-hal lain yang dipengaruhi, menetapkan suatu struktur dasar, komitmen terhadap sumber daya, mengidentifikasi personil pengiriman instruksional, pelatihan instruksional personil, memelihara kepatutan fasilitas untuk pengiriman produk, dan dukungan klien staff setelah implementasi.
7. Operasi (Operation)
Proses yang secara efektif memelihara aplikasi berkelanjutan dari suatu produk atau prosedur instruksional, setelah instalasi. Proses operasi ini meliputi beberapahal, yaitu: monitoring unit instruksional, memelihara unit-unit instruksional, memeliharatingkat kepantasan sumber daya, pelatihan penempatan personel, dan mengintegrasikan unit-unit instruksional ke dalam sistem.
8. Evaluasi (Evaluation)
Proses mengumpulkan dan menganalisis data dan pemberian nilai pada suatu unit instruksional yang sedang berlangsung, untuk dapat mengambil keputusan berupa pemeliharaan, perbaikan/revisi, dan atau mengeliminasi suatu bagian-bagian tertentu. Proses evaluasi meliputi: identifikasi target evaluasi, memelihara kesepakatan untuk penilaian, mengorganisasi datya hasil evalusi, menindaklanjuti hasil evaluasi, dan melaporkan hasil dan kesimpulan dari evaluasi tersebut.
B. Komponen-komponen Pendukung (Supporting Component)
Komponen pendukung terdiri dari lima komponen yaitu: Management, Information handling, Resource acquisition & allocation, Personnelm dan Facilities.
1. Manajemen (Management)
Proses mengendalikan/mengontrol, mengkoordinasikan, mengintegrasikan, dan mengalokasikan sumber daya untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Proses manajemen mencakup: menganalisis, membiayai, dan penawaran proyek; menentukan perolehan dan alokasi sumber daya, membentuk tim proyek disain pembelajaran, memotivasi personal, menangani pertemuan para staf, menagani proyek informasi, mengkomunikasi informasi, monitoring, menyiapkan uraian kerja proyek, mengevaluasi proses dan produk proyek, mengembangkan kemungkinan rencana, dan menutup suatu proyek.
2. Penanganan informasi (Information Handling)
Proses memilih, mengumpulkan, mengorganisir, menyetorkan, mendapat kembali, mendistribusikan, dan menilai informasi yang diperlukan oleh satu proyek disain pembelajaran. Penanganan informasi meliputi: memilih dan menentukan spesifikasi informasi, menjaga/mengembangkan informasi, mengorganisasi informasi, memelihara informasi, menyampaian/menstransmisi informasi, dan menilai pengaruh dari informasi tersebut.
3. Perolehan dan Alokasi Sumber Daya (Resource Acquisition and Allocation)
Proses ini meliputi: penentuan kebutuhan sumber daya, menyusun anggaran, mengalokasikan sumber dana, pendekatan sumber dana, prioritas sumber dana, strukturisasi proposal untuk sumber daya yang pasti, modifikasi proposal, alokasi sumber daya, dan menutup suatu proyek.
4. Personil (Personnel)
Proses penentuan persyaratan susunan kepegawaian, pencarian/rekrutmen personal, pelatihan pekerja, evaluasi efektivitas dan efisiensi on the job, memotivasi pekerja untuk mencapai standar proyek, konseling dan teguran terhadap pekerja yang memiliki perilaku yang kurang pantas dan pemecatan personil.
5. Fasilitas-fasilitas (Facilities)
Proses untuk mengorganisir dan merenovasi ruang/space untuk disain, implementasi, dan uji coba elemen-elemen instruksional. Hal ini meliputi: penentuan tipe dan kondisi ruang yang dibutuhkan, faktor-faktor umum yang mempengaruhi ruang, penilaian fasilitas-fasilitas yang ada, spesifikasi modifikasi fasiliitas, pembiayaan modifikasi fasilitas, dan implementasi modifikasi fasilitas.
Berdasarkan bagan dan uraian setiap komponen dalam model Gentry di atas, dapat dianalisis bahwa model Gentry merupakan Model Pendekatan Sistem yang terdiri dari dua kelompok yaitu komponen pengembangan (development component) yang terdiri delapan komponen yaitu analisis kebutuhan, adopsi, disain, produksi, prototipe, instalasi, operasi, dan evaluasi dan kelompok yang kedua yaitu komponen pendukung (supporting component) yang terdiri dari lima komponen (manajemen, penangan informasi, pembiayaan/alokasi sumber daya, personil, dan fasilitas).
Menurut Gentry (1994) adanya perubahan pada satu komponen akan mengakibatkan perubahan pada komponen yang lain.
Hubungan antara komponen pendukung dengan komponen pengembang dapat terjadi jika ada komponen komunikasi. Gentry (1994) menjelaskan model komunikasi dari Shannon & Weaver yang mencakup lima elemen komunikasi, yaitu :
a. Information Source adalah yang memproduksi pesan
b. Transmitter yang menyandikan pesan dalam bentuk sinyal
c. Channel adalah saluran pesan
d. Receiver adalah pihak yang menguraikan/mengkonstruksikan pesan dari sinyal
e. Destination adalah dimana pesan sampai
Gentry tidak memasukkan elemen ke enam dari komunikasi yaitu Noise yang merupakan segala macam gangguan yang mempengaruhi pesan sehingga menyebabkan sinyal yang berbeda dari yang dikirimkan (sifatnya disfungsional).
Proses komunikasi dalam proyek pengembangan instruksional dapat berlangsung secara efektif jika dilakukan beberapa hal, yaitu:
• Mengidentifikasi pengirim dan penerima informasi
• Memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi komunikasi baik yang positif maupun negatif
• Menentukan makna/arti pesan yang dikomunikasikan
• Adanya feedback pada komunikasi individual
• Menetapkan kebijakan dan aturan komunikasi dengan individu atau kelompok, internal dan eksternal dari proyek tersebut
• Formalisasi prosedur untuk sistem komunikasi
Sistem komunikasi pada proyek disain pembelajaran merupakan suatu hal yang sangat penting, karena komunikasi memiliki arti sentral dimana manajemen mengontrol aktivitas-aktivitas suatu proyek. Menurut Severin dan Tankard (1988) jaringan komunikasi harus dipertahankan dan dipelihara jika suatu kelompok ingin tetap berfungsi.
Komunikasi dalam disain pembelajaran model Gentry memegang peranan yang penting karena akan menjembatani komponen pengembangan dan komponen pendukung. Masing-masing komponen mempengaruhi komponen yang lainnya.
Masing-masing komponen di dalam IPDM sengaja mempunyai satu bentuk melingkar, hal ini menekankan bahwa model ini bukan linear. Tanda panah-panah antara komponen-komponen merepresentasikan bagaimana masing-masing komponen berbagi informasi dengan satu sama lain dalam mengirimkan dan menerima informasi.
Kelebihan dan Kekurangan Disain Pembelajaran Model Gentry
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Christian Fowler (1996) dan kajian pustaka model Gentry memiliki kelebihan dan kekurangan antara lain:
Kelebihan:
1. merupakan model disain pembelajaran yang efisien dan komprehensif
2. dapat digunakan untuk pengembangan sistem
3. fleksibel, karena bisa dimulai dari komponen yang mana saya
4. dapat diterapkan di kelas, kursus, pelatihan, maupun organisasi atau perusahaan
Kekurangan:
1. keberhasilan pelaksanaannya sangat tergantung pada komponen pendukung
2. Jika salah satu komponen dalam sistem mengalami hambatan akan sangat mempengaruhi komponen lain dan hasil secara keseluruhan
3. aplikasi model ini cukup berat karena banyak mengandung komponen
III. PENUTUP

A. Kesimpulan
Disain pembelajaran model Gentry yang dikenal dengan Instructional Project Development Management (IPDM) merupakan salah satu disain pembelajaran Model Pendekatan Sistem yang saat ini cocok untuk diterapkan di sekolah.
Model Gentry terdiri dari dua kelompok/komponen utama yaitu komponen pengembangan (Development Component) dan komponen pendukung (Supporting Component) yang dihubungkan oleh komunikasi.
Development Component terdiri dari delapan komponen yaitu: Need analysis, Adoptio, Desig, Production, Prototyping, Installation, Operation, dan Evaluation, sedangkan Supporting Component terdiri dari lima komponen yaitu: Management, Information handling, Resource acquisition & allocation, Personnelm dan Facilities.
Keberhasilan komponen pengembagan sangat dipengaruhi oleh komponen pendukung dan juga komponen pendukung dipengaruhi oleh komponen pengembangan.
Sebagai suatu model disain pembelajaran tentunya model Gentry sama halnya dengan model-model yang lain memiliki kelebihan dan kekurangan tergantung dari situasi dan kondisi implementasi model tersebut. Karena itu, tidak ada model yang terbaik. Semua model baik tergantung bagaimana kita mengaplikasikannya dalam proses pembelajaran.

B. Saran
Implementasi disain pembelajaran model Gentry memerlukan dukungan berbagai faktor, oleh karena itu jika model ini akan diterapkan dukungan dana, pengambil kebijakan, kualitas sumber daya materil dan manusia, penguasaan informasi mutlak diperlukan.
Persamaan dari setiap model yang ada dapat digolongkan kedalam tiga kegiatan pokok, yang mana para pengelola di bidang pendidikan harus dapat melakukan kegiatan :
1. Menentukan masalah dalam pembelajaran dan mengorganisasikan alat untuk memecahkan masalah tersebut
2. Menganalisa dan mengembangkan pemecahan masalah
3. Mengevaluasi pemecahan masalah tersebut.
Semua kegiatan tersebut dihubungkan oleh suatu sistem umpan balik yang terpadu dalam model bersangkutan. Adanya sistem umpan balik memungkinkan adanya perbaikan (revisi) sistem instruksional selama dikembangkan. Karena tidak ada satu pun model yaang terbaik, semua sesuai dengan kondisi tertentu.

TEORI ATOM

LISTRIK STATIS
A.TEORI ATOM
SUDAH sejak lama orang berpikir, materi yang dilihat sehari-hari bisa terurai menjadi sesuatu benda yang sangat kecil. Benda yang sangat kecil ini pula yang menyusun dan membentuk alam semesta. Ide ini setidak-tidaknya sudah tercetus pada abad ke-6 SM di kalangan filsuf Yunani seperti Leucippus, Democritus, dan Epicurus. Pandangan ini disebut atomisme Benda kecil tersebut disebut partikel elementer, yang dalam fisika modern didefenisikan sebagai partikel-titik yang tidak memiliki struktur internal lagi.

Sejak zaman dahulu orang-orang sudah memikirkan perihal partikel elementer ini. Orang sempat berpikir, air, api, tanah, dan udara adalah elemen dasar yang membangun alam semesta. Namun tentu saja hal diatas adalah mitos belaka. Api jelas adalah bentuk energi, sementara air, tanah, dan udara adalah materi itu sendiri. Walau demikian, ide dari pencarian elemen fundamental itu adalah sebuah hal yang jenius yang patut dicermati.
1.Model Atom Dalton

Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap". Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:
1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini:
Model Atom Dalton seperti bola pejal
Percobaan Lavosier
Mula-mula tinggi cairan merkuri dalam wadah yang berisi udara adalah A, tetapi setelah beberapa hari merkuri naik ke B dan ketinggian ini tetap. Beda tinggi A dan B menyatakan volume udara yang digunakan oleh merkuri dalam pembentukan bubuk merah (merkuri oksida). Untuk menguji fakta ini, Lavoisier mengumpulkan merkuri oksida, kemudian dipanaskan lagi. Bubuk merah ini akan terurai menjadi cairan merkuri dan sejumlah volume gas (oksigen) yang jumlahnya sama dengan udara yang dibutuhkan dalam percobaan pertama
Percobaan Joseph Pruost
Pada tahun 1799 Proust menemukan bahwa senyawa tembaga karbonat baik yang dihasilkan melalui sintesis di laboratorium maupun yang diperoleh di alam memiliki susunan yang tetap.
Percobaan
ke- Sebelum pemanasan (g Mg) Setelah pemanasan (g MgO) Perbandingan Mg/MgO
1 0,62 1,02 0,62/1,02 = 0,61
2 0,48 0,79 0,48/0,79 = 0,60
3 0,36 0,60 0,36/0,60 = 0,60

Kelemahan Model Atom Dalton
Kelebihan
Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom
Kelemahan
Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik? padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik.
2. Model Atom Thomson

Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron.
Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa:
"Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron"
Model atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya. biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata dalam bola daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang pejal. Model atom Thomson dapat digambarkan sebagai berikut:




Percobaan Sinar Katode



Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Thomson
Kelebihan
Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.
Kelemahan
Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
3.TEORI ATOM RUTHERFORD
Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan dan Ernerst Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thompson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih. Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesimpulan beberapa berikut:
Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan;
Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif;
Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

Model atom Rutherford dapat digambarkan sebagai berikut:

Percobaan Rutherford
Untuk melihat bagaimana Rutherford melakukan percobaannya, sahabat dapat men-klik link Percobaan Rutherford ini. Sebagai informasi, file ini berbentuk animasi yang menarik lho.

Kelebihan Model Atom Rutherford
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti

Kelemahan Model Atom Rutherford
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti. Ambilah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Karena Rutherford adalah telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit.
Model Atom Rutherford dapat dijelaskan dengan beberapa konsep berikut :
1. Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif yang massanya merupakan massa atom tersebut
2. Elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti tersebut
3. Banyaknya elektron dalam atom sama dengan banyaknya proton di dalam inti dan ini sesuai dengan nomor atomnya.
Profil Ernest Rutherford
Rutherford adalah yang keempat dari 12 anak-anak dari keluarga Yakobus-Martha Rutherford di bagian Selatan Pulau, Selandia Baru, dan Martha Rutherford. Pada tahun 1887, ia memengkan sebuah kontes ilmu pengetahuan saat ia masih bersekolah di Sekolah Menengah. Kemudian ia meneruskan pendidikannya di Canterbury Perguruan tinggi, Christchurch, dari mana ia lulus dengan suatu B.A. di 1892 dan suatu M.A. di 1893 dengan gelar yang terbaik pada bidang matematika dan ilmu fisika. Ia menyumbangkan konsep pelengkap pada penemuan Heinrich Hertz Ahli ilmu fisika Jerman. Dokumen ilmiahnya memenangkan sebuah pemeran ilmiah pada tahun 1851.Setelah berpindah ke Cambridge tahun 1895, dia bekerja di bawah J.J Thomson, Profesor dalam bidang Fisika.
Pada Bulan Desember 1895, kapan Röntgen menemukan X sinar, Thomson Rutherford bergabung untuk melakukan penelitian yang berkaitan dengan berkas sinar X yang melewati suatu gas. . Mereka menemukan bahwa X sinar memproduksi jumlah besar partikel elektronik yang memiliki mutan, atau dikatakan partikel yang mengangkut muatan positif dan negatif. Akhirnya, dia menyelidiki sendiri, suatu teknik untuk mengukur percepatan dan peluang penggabungan ulang ion negatif dan positif tersebut.
Pada tahun 1896 Perancis Henri Becquerel ahli ilmu fisika yang menemukan bahwa sinar uranium yang dipancarkan yang bisa mengnaburkan suatu plat yang fotografis seperti halnya X sinar. Rutherford berpendapat bahwa sinar tersebut berbeda dari sinar X. Ia menamainya dengan sinar alfa.
Pada tahun 1900 dan hingga 1910, ia melakukan berbagai eksperimen yang akhirnya saat ini dikenal dengan teori atom rutherford
Model Atom Niels Bohr
Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr dengan percobaannya menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis.
Hipotesis Bohr adalah :
a. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang.
Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi.
Model atom Bohr digambarkan sebagai berikut

Model atom Bohr
Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.
Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapat menjelaskan spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.
Apakah Anda sudah memahami uraian materi pada kegiatan belajar 1 ini?
Silahkan Anda kerjakan latihan berikut ini untuk mengetahui pemahaman materi yang telah dipelajari.
LATIHAN
1.Sebutkan kelebihan dan kelemahan dari masing-masing model atom dari mulai model atom Dalton sampai dengan model atom Niels Bohr.
2.Gambarkan masing-masing model atom dari mulai model atom Dalton sampai dengan model atom Niels Bohr.

Cobalah Anda jawab terlebih dahulu pertanyaan tersebut. Setelah itu jawaban dari pertanyaan ini dapat Anda lihat berikut ini:
KUNCI LATIHAN
1. Kelebihan dan kelemahan dari masing-masing model atom dari mulai model atom Dalton sampai dengan model atom Niels Bohr.
Model Atom Kelebihan Kelemahan
Menurut Dalton seperti bola pejal Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom Tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik, jika atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur dan tidak dapat dibagi lagi
Menurut Thomson seperti roti kismis Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun dari partikel yang bermuatan positif dan negatif untuk membentuk atom netral. Juga membuktikan bahwa elektron terdapat dalam semua unsur Belum dapat menerangkan bagaimana susunan muatan positif dalam bola dan jumlah elektron

Rutherford seperti planet bumi mengelilingi matahari Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti Model tersebut tidak dapat menerangkan mengapa elektron tidak pernah jatuh ke dalam inti sesuai dengan teori fisika klasik
Niels Bohr seperti bola, dengan inti atom yang dikelilingi sejumlah elektron Mempu membuktikan adanya lintasan elektron untuk atom hidrogen Hanya dapat menerangkan atom-atom yang memiliki elektron tunggal seperti gas hidrogen, tetapi tidak dapat menerangkan spektrum warna dari atom-atom yang memiliki banyak elektron


2. Gambar model atom mulai dari Thomson sampai Niels Bohr adalah…

Model atom Thomson

Model atom Rutherford

Model atom Niels Bohr
Apakah jawaban Anda telah cocok dengan penyelesaian yang diberikan?
Jika belum, pelajari kembali materi tersebut!
Jika sudah, silahkan Anda mengerjakan Tugas 1 tanpa melihat kembali uraian materi yang sudah Anda pelajari!

Apakah kaitan antara Teori Atom dengan listrik statis ?
Simaklah uraian berikut !
.
B. Muatan Listrik dan Gaya Elektrostatik
Gejala kelistrikan statis ditandai dengan saling menempelnya dua benda setelah kedua benda tersebut saling digosokkan
Jika sebatang plastik kita gosokkan ke rambut , kemudian didekatkan pada sobekan-sobekan kertas kecil., ternyata plastik mampu menarik kertas. Hal ini dapat terjadi karena adanya kemampuan yang dimiliki oleh plastik dan dikatakan bahwa plastik menjadi bermuatan listrik. Muatan listrik kita bagi menjadi dua : yaitu muatan listrik positif dan muatan listrik negatif.
Suatu benda apabila kekurangan elektron , maka benda tersebut disebut bermuatan listrik positif , dan dikatakan bermutan negatif jika benda tersebut kelebihan elektron .
Beriku beberapa sifat kelistrikan muatan listrik:
1. muatan sejenis tolak menolak, muatan yang berlainan jenis tarik menarik
2. Muatan bersifat kekal artinya muatan tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.
3. Muatan terkuantitasi artinya muatan listrik dari suatu partikel atau benda selalau kelipatan muatan terkecil ( muatan fundamental = e ), dapat dituliskan sebagai :

q = Ne
dimana
q = muatan listrik ( C )
e = 1,6x10-19 C
N = bilangan bulat positif atau negatif
1. Percobaan Coulomb (lihat gambar ! )








(a) (b) (c)



Gambar (a) : Dua buah bola kecil bergantung bebas dengan benang halus
Gambar (b) : Kedua bola digosok dengan batang karet yang lebih dahulu digosok dengan kain wol ( bulu domba ). Ternyata kedua bola saling menjauh
Gambar (c) : Jika bola yang satu digosok dengan dengan karet yang sudah digosok dengan bulu domba dan bola yang lain digosok dengan batang gelas yang telah digosok dengan sutera , kedua bola ternyata saling mendekat.
Kesimpulan :
- Setelah bola digosok , bola mendapat sesuatu yang disebut “ muatan listrik “
- Ternyata terdapat dua jenis muatan yaitu muatan positif dan muatan negatif ( proton dan elektron ).
- Muatan sejenis tolak menolak dan muatan tak sejenis tarik menarik
- Untuk menetralkan muatan cukup memegangnya
- Telah diketahui bahwa besar muatan proton = + 1,6x10-19 Coulomb
- Muatan elektron = -1,6x10-19 C
- Massa elektron = 9,31x10-31 kg
- Massa proton = 1,67x10-27 kg

C. Hukum Coulomb
Gaya elektrostatis ( gaya tarik menarik atau tolak menolak ) antara dua buah muatan listrik berbanding lurus dengan besarnya masing-masing muatan dan berbanding terbalik kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.
Secara matematis dinyatakan :

q1 F F q2
R

Bila ada dua muatan saling berdekatan akan terjadi gaya elektrostatik , yang pertama kali menyelidiki gejala gaya elektrostatik adalah Charles Agustin Coulomb, yaitu:
‘’Besar elektrostatik oleh muatan-muatan ini sebanding dengan besar masing-masing muatan itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan ‘’:

Dimana F = gaya elektrostatik/ gaya Coulomb (N)
k = konstanta Coulomb = c Nm2/C2
r = jarak kedua muatan (m)
q1;q2 = muatan listrik 1 dan 2
Besaran k dapat dituliskan dalam bentuk :

εo = 8,85x10-12 C2/Nm2 (permitivitas ruang hampa)

Gaya Elektrostatik ini merupakan besaran vector, sehingga mengoperasikan persamaan gaya Coulomb memenuhi penjumlahan vector sebagai berikut:
a. Jika dua vector membentuk sudut tertentu maka resultannya adalah :

F =
b. Jika terdapat banyak vector , maka menggunakan cara analitis ( uraikan semua gaya pada sumbu x dan sumbu y , kemudian hitung komponen resultan gaya dan ) resultan gaya tota F adalah:
F =




Kegiatan 1
Jawablah pertanyaan berikut ini !
1. Sebuah uang coin tembaga (Cu ) mempunyai massa 3 gram. Nomor atomnya adalah 29 dan nomor massanyanya 63,5 gr/mol. Berapakah jumlah muatan total electron yang ada di dalam uang tembaga tersebut ?
Petunjuk: Banyaknya atom dinyatakan dengan persamaan :
N =
Bilangan Avogadro = 6,02x1023 atom/mol
m = massa dalam gram
BA = berat atom atau massa atom
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………

2. Perhatikan muatan-muatan listrik pada gambar berikut ! Gambarkan gaya tarik menarik atau tolak menolak pada masing-masing muatan tersebut !

C





B. Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah disekitar muatan listrik q dan jika kita menempatkan muatan lain q’ di suatu titik di dalam medan tersebut akan ditolak atau ditarik oleh muatan itu.
Medan listrik dapat digambarkan dengan apa yang disebut garis-garis medan yang merupakan lintasan muatan positif kecil yang diletakkan dalam medan tersebut.











1. Kuat medan listrik
Kuat medan lisrik adalah besarnya gaya listrik di suatu titik dalam medan listrik jika di titik tersebut terdapat satu satuan muatan listrik positif atau besarnya gaya Coulomb F persatuan muatan positif +q . Dapat dirumuskan sebagai :
atau F = qE Karena F = k ,
maka E =

dimana E = kuat medan listrik N/C
R = jarak titik dengan muatan q

Arah kuat medan listrik dapat ditentukan seperti pada gambar berikut :

Arah kuat medan listrik dapat ditentukan seperti pada gambar berikut :

a. Untuk muatan negatif
E
A
R
Kuat medan listrk di titik A adalah : EA = - i
Dimana i = vektor satuan searah sumbu x

b. Untuk muatan positif

A E


R
Kuat medan listrk di titik A adalah : EA = i
Dimana i = vektor satuan searah sumbu x
c. Kuat medan listrik adalah besaran vektor , maka untuk beberapa muatan listrik besar resultan kuat medan listrik adalah merupakan penjumlahan vektor :
1. Untuk dua kuat medan listrik yang membentuk sudut apit θ tertentu dirumuskan
E =
2. Untuk beberapa vektor kuat medan listrik berlaku penjumlahan vektor secara analitis :
E =
dimana
ΣEx = jumlah komponen vektor medan listrik pada sumbu - x
ΣEy = jumlah komponen vektor medan listrik pada sumbu – y

Contoh Soal 24.3
Dua buah muatan masing-masing besarnya Q1 =+8 nC dan Q2 = +12 nC berada dalam garis lurus seperti gambar berikut .
y (m)




1 2 3 5 6 7 8 x(m)


a. Tentukan besarnya medan listrik di titik P1 pada x = 7 m
b. Hitung pula besar medan listrik di titik P2 pada x = 3 m
c. Dan besar medan listrik di titik P3 pada y = 3 m !
Jawab:
a. Gambarkan vector kuat medan lisitrik di titik P1 ,P2 , dan P3 akibat muatan Q1 dan muatan Q2,yaitu:(lihat gambar berikut ! )

y ( m )







1 2 3 5 6 7 8 9 x ( m )

a. Arah E1 di P1 adalah berarah ke kanan dan E’1 juga berarah ke kanan ( ingat arah medan untuk muatan positif , yaitu ke arah menjauhi muatan positif ), sehingga total kuat medan listrik di P1 adalah (penjumlahan vector searah ) :

E = k i + k i dengan x = 7 m
E = 9x109 i + 9x109 i = 13,5 i N/C
b. Arah E1 di P2 adalah berarah ke kanan dan E’1 berarah ke kiri ( ingat arah medan untuk muatan positif , yaitu ke arah menjauhi muatan positif ), sehingga total kuat medan listrik di P2 adalah (penjumlahan vector searah ) :
E = k i + k i dengan x = 3 m
E = 9x109 i - 9x109 i = -100 i N/C
c. Arah E1 di P3 adalah berarah ke atas dan E’1 berarah miring ke kiri membentuk sudut θ terhadap sumbu y :
E1 = k dimana y = 3 m
E1 = 9x109 = 8 N/C

E2 = 9x109 dengan x = 3 m; y = 4 m
E2 = 4,32 N/C

Oleh karena medan listrik adalah besaran vektor maka berlaku penjumlahan vektor sebagai :
E = dengan terlebih dahulu besar sudut apit θ dapat dihitung dengan :
tan θ = 4/3 atau θ = 53º
E =
E =
E = = 11,1 N/C




3. Kuat medan listrik pada konduktor berbentuk bola bermuatan
- kuat medan listrik di dalam bola adalah nol : EC = 0
- kuat medan listrik pada permukaan bola bermuatan :
EA = k
- kuat medan listrik pada jarak R dari pusat bola adalah :
EB = k

Contoh Soal 24.7
Sebuah bola konduktor bermuatan positif 10 μC mempunyai jari-jari 12 cm ditempatkan di ruang hampa. Hitung kuat medan listrik di titik 4 cm ; 12 cm dan 15 cm !








Ditanya : E = … ?
Jawab:
a. Untuk jarak r = OC = 4 cm < dari jari-jari bola , maka besar kuat medan lsitrik adalah : 0 ( nol )
b. Untuk jarak r = jari-jari = OA = 12 cm , maka kuat medan listrik di titik A adalah :
EA = k
EA = 9x109 = 6,25x106 N/C
c. Untuk jarak r = R = OB = 15 cm , maka kuat medan listrik di titik B tersebut adalah :
EB = 9x109 = 4x106 N/C
4. Kuat medan antara dua keping










Dimana A = luas keping sejajar
εo= permitivitas listrik ruang hampa
q = muatan listrik
dengan = σ , maka persamaan di atas akan menjadi

Dimana σ = muatan persatuan luas

Contoh Soal 24.8
Konduktor dua keping sejajar bermuatan yang sama tetapi berlawanan jenis 8,85x10-6 C. Luas tiap keping adalah 400 cm2 dan medan listrik di antara kedua keping adalah serbasama. Berapakah kuat medan listrik di antara kedua keping yang berisi udara ?
Jawab:
= 2,5x107 N/C


D. KAPASITOR ( KONDENSATOR )
Kapasitor adalah suatu system susunan konduktor yang dirangkai sedemikian sehingga salah satu konduktor itu mempunyai kapasitas yang lebih tinggi daripada jika berdiri sendiri.
Konstruksi kapasitor dapat dilihat seperti gambar berikut.
P Q


O













Bagian konduktor P yang berdekatan dengan Q bermuatan negative (2) sedangkan bagian lain bermuatan positif (1) .Karena pengaruh ketiga muatan (1),(2),dan (3), maka gaya yang dialami satu satuan muatan ( +1 C ) di titik O akan lebih kecil daripada jika kondiktor P tidak ada, jadi usaha untuk memasukkan muatan itu dari tak terhingga ke konduktor Q lebih kecil dindingkan jika konduktor P belum didekatkan. Ini berarti konduktor Q potensialnya mengecil juga, sebaliknya kapasitas membesar, dan akan bertambah besar jika jika muatan (1) dihilangkan, dengan cara konduktor P dibumikan,. Secara matematis dinyatakan dengan persamaan :

C = atau V =
Dimana C = kapasitas kapasitor ( Farad = F )
V = potensial listrik ( volt )
Q = muatan listrik ( Coulomb = C )
Catatan : 1 µF = 10-6 Farad
1 pF = 10-12 Farad
1 nF = 10-9 Farad
1 farad = 1 colomb/volt

Kapasitor disimbolkan atau

Dalam rangkaian listrik , kapasitor banyak digunakan pada peralatan anatara lain : tuts monitor computer , memilih frekuensi pada radio penerima ( tuning ), filter pada catu daya ( power supply ) , memadamkan bunga api pada system pengapian mobil , dan menyimpan energi pada peralatan elektronika dan lain-lain.
Ada berbagai macam jenis kapasitor , antara lain kapsiotr kertas, kapasitor elektrolit ( + ) , kapasitor bola, kapasitor variable ( ) , dan kapasitor bidang.
Kapasitas kapasitro dapat dihitung dengan persamaan : C =
Dimana: C = kapasitas kapasitor keping sejajar
εo= permitivitas ruang hampa/udara
d = jarak antara kedua keping sejajar
A = luas masing-masing bidang
Catatan: dielektrik merupakan bahan bukan konduktor ( misal karet, kaca, dan kertas. Pada saat dielektrik disisipkandi antara dua keping kapasitor , ternyata kapasitas kapasitor itu akan menjadi naik, dari persamaan di atas dapat ditentukan besar kapasitor yang disisipi dielektrik adalah :
C’ =
Dengan ε = permitivitas bahan ( material )
C’ = kapasitas kapasitor yang bukan udara yang mengisi antara kedua keping
Dari uraian terdahulu telah diketahui bahwa
ε = k. εo
dengan k = konstanta dielektrik
Tabel berikut adalah konstanta dielektrik untuk beberapa bahan:
Bahan Konstanta dielektrik
Ruang hampa
Udara
Kuarsa
Kaca pyrex
Porselin
Nylon
Kertas
Air(20ºC)
Air (25ºC
mika
1,00000
1,00059
3,78
5,6
6,5
3,4
3,7
80,4
78,5
5,4


Contoh Soal 24.17
Hitung besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar yang mempunyai jarak pisah 1,0 mm dengan luas plat keping adalah 110 cm2 !
Jawab: C =
C = F

b. Susunan kapasitor
o Susunan seri
Susunan ini terdiri dari kapasitor yang disusun sedemikian rupa sehingga tinggal serbuah bidang yang dapat diberi muatan. Akan tetapi karena mendapat induksi (imbas), muatan-muatan inipun ditemukan pada bidang-bidang lainnya dalam jumlah sama besarnya, yaitu bahwa kapasitor –kapasitor masing-masing memperoleh muatan yang sama ( q1=q2=q3 = q ), tetapi potensial V berbeda . Kapasitas total dari susunan seri ini dapat ditentukan sebagai berikut:
+q -q +q -q +q -q
C1 C2 C3
V1 V2 V2 V3V3 V4

ΔVI ΔVII ΔVIII
ΔVI= ; ΔVII= ; ΔVIII= dan ΔVtot =
dimana ΔVtotal = ΔVI + ΔVII + ΔVIII
= + +
= + + + …… (seri)
Susunan paralel
q1 C1


q2 C2

q3 C3

Rangkaian kapasitor di atas adalah susunan parallel , dengan potensial ΔV1 = ΔV2 = ΔV3 = ΔVtotal, tetapi muatan q1 ≠ q2 ≠ q3 , sehingga :q tot = q1 + q2 + q3
q1=C1. ΔV1 ; q2=C2. ΔV2 ;q3=C3. ΔV3 dan qtot= Ctot. ΔVtot, maka: q tot = q1 + q2 + q3
Ctot. ΔVtot = C1. ΔV1+ C2. ΔV2+ C3. ΔV3
C tot = C1 + C2 + C3 + …. (parallel)
Contoh soal 24.18
Lima buah kapasitor masing-masing kapasitasnya 20 nF , 30 nF , 50 nF , 50 nF dan 50 nF disusun seperti rangkaian berikut ini ,kemudian dihubungkan dengan baterai yang potensialnya 12 volt. Hitung:
a. kapasitas pengganti ( total )
b. besarnya muatan pada masing-masing muatan !
C1

C2 C3

C4 C5

Vtot = 12 volt
ditanya
a. C tot
b. q1=….. ? q2=…..? q3 =…..? q4=….? q5=….?
Jawab:
a. C1 dan C2 susunan parallel : C12 = C1 + C2
C12 = 20 nF + 30 nF = 50 nF

C12 C3


C4 C5
C12 dihubungkan seri dengan C3 , maka diperoleh:
= +
= + = , jadi C123= nF

C123

C4 C5
Kemudian C4,C5 disusun seri sehingga besar C45 adalah :
= + atau = +
C45 = 25 nF
C123

C45
Dari gambar rangkaian di atas terlihat susunan menjadi susunan parallel sehingga dapat ditentukan Ctot sebagai berikut:
Ctot = C123 + C45
Ctot = 25 nF + 25 nF = 50 nF = 50x10-9 F

b. Vtot = 12 volt
C1
a b c
C2 C3
d C4 C5 e
Vtot = 12 volt

Vtot = ΔVabc =ΔVadec sehingga:
Vtot = ΔVab + ΔVbc
12 = + dimana q3 = qab (mengapa ! )
12 = + jadi q3 = nC
ΔVbc = = = 6 volt
Vtot = ΔVab + ΔVbc
ΔVab = Vtot – ΔVbc
ΔVab = 12 - 6 = 6 volt
q1=C1. ΔVab = (20)(6) = 120 nC
q2=C2. ΔVab = (30)(6) = 180 nC
q4=C4. ΔVac = (50)(12) = 600 nC
q5=C5. ΔVac = (50)(12) = 600 nC

c. Energi Kapasitor

Karena kapasitor yang bermuatan listrik boleh kita anggap sama dengan konduktor yang bermuatan listrik maka kapasitor yang bermutan listrik memiliki atau menyimpan energi yang rumus-rumusnya adalah sama dengan rumus – rumus energi yang dimiliki konduktor yang bermuatan listrik, hanya saja yang dimaksud muatan pada kapasitor adalah harga mutlak dari muatan satu kepingnya.
Jadi rumus-rumus energi kapasitor ialah ;

E = ½ C . V2
E = ½ q . V
E = ½ .

E = energi kapasitor dalam joule
C = kapasitas kapasitor dalam farad
V = potensial kapasitor dalam volt
q = muatan kapasitor dalam coulomb

Langkah – langkah kegiatan
1. Apa yang dimaksud dengan kapasitor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
2. Kemampuan menyimpang muatan listrik disebut kapasitas. Bagaimana hubungan antara kapasitas dengan muatan dan beda tegangan ?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
3. Jika rapat muatan didefenisikan sebagai besarnya muatan listrik setiap satu satuan luas A , tuliskan persamaan matematisnya !
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
4. Tuliskan hubungan antara kuat medan listrik E dengan rapat muatan antara dua keping sejajar yang berisi udara / vakum !
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
5. Subtitusi persamaan soal nomor 3 dan 4 di atas untuk mendapatkan besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar jika beda potensial V antara keping dinyatakan dengan V = E. d ( d = Jarak antara dua keping , E = kuat medan listrik ) !
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
6. Bila terdapat kapasitor keping sejajar dengan luas keping semula 2A ruang antara keeping berisi udara , diberik muatan sebesar ¼ Q dimana jarak antara dua keeping tersebut adalah 3d , kemudian diantara keeping digantikan dengan minyak yang permitivitas relatifnya adalah 5 ( = 16 ) . Dengan factor perkalian berapakah besaran-besaran berikut akan berubah ?
a. Kapasitansi kapasitor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
b. Kuat medan lsitriknya
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
c. Beda potensial antara keeping
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
d. Energi yang tersimpang dalam kapasitor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
7. Sebuah kapasitor keeping sejajar mempunyai kapasitas 1.3 ketika dimuati 0,65 dan jarak medan listrik yang timbul antara kedua keping tersebut !
Kunci : 200 N/C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
8. Hitung berapa potensial suatu kapasitor dari 10 pF yang bermuatan 10 !
Kunci : 10 MV
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
9. Tentukan kapasitas total ( pengganti ) antara titik a dan b pada rangkaian kapasitor berikut ini jika besar kapasitas C1, C2 , C3 , C4 , C5 , C6 , dan C7 masing – masing 2 µF, 4 µF, 12 µF, 12 µF, 1 µF, 3 µF, dan 2 µF !(kunci : a. 5,2 µF ; b. 172/99 µF )
a. C1 C2 C3

C5
C4 C6


C7
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
C1 C2
b.

C3 C4 C5 C6


C7
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..


10. Bila antara titik a dan b diberikan beda potensial 25 volt pada soal 9 diatas hitung besar ;
a. Muatan listrik pada C2 dan C4 !
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
b. Beda potensial pada kapasitor C2 dan C4 !
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Kunci : a. 30 µC b. 7,5 volt ; 8 volt

Latihan Bab 24
1. Sebuah batang plastic digosok dengan kain wool,sehingga menerima muatan sebesar -8,0 µC. Berapakah jumlah electron yang dipindahkan dari kain wool ke batang plastic
Kunci: 5x1012 elektron
2. Tiga muatan titik berada pada sumbu x, q1 = -6,0 µC terletak pada sumbu x = -3,0 m , q2 = 4,0 µC pada titik puusat koordinat dan q3 = -6,0 µC pada x = 3,0 m. Tentukan gaya elektrostatis pada muatan q1!
Kunci : 1,50x10-2 N i
3. Berapa Coulomb dari muatan positif yang ada di dalam 1 kg karbon ? 12 gram carbon mengandung atom sebanyak bilangan Avogadro, dimana setiap atom mengandung enam proton dan enem electron .
Kunci: 4,82x107 C
4. Di dalam tembaga , satu electron tiap atomnya dapat bebas bergerak. Suatu uang logam tembaga yang mempunyai massa 3 gram dengan nomor massa 63,5 gram/mol. (a) Berapa persen dari muatan bebas harus dikeluarkan agar uang logam tersebut bermuatan 15 µC ? (b) Berapa besarnya gaya tolak –menolak dari dua uang logam tersebut di atas yang mempunyai muatan sama dan dipisahkan pada jarak 25 cm ? Andaikan kedua uang logam tersebut dianggap muatan titik .
(kunci : a. 3,31x10-7 % ; b. 332,4
4.




Dari rangkaian majemuk kapasitor seperti gambar di atas .
a. Hitung :Kapasitas pengganti antara titik a dan h
b. Bila selisih potensial antara titik a dan h adalah 540 volt , hitung pselisih potensial antara titik d dan e
Kunc; a. 2 µF b. 10 volt

SOAL–SOAL EVALUASI BAB 24

1. Dua muatan titik -2q dan –q tolak menolak dengan gaya F. Jika muatan –q Coulumb ditambahkan ke masing-masing muatan titik itu , dan jarak pisahnya dijadikan dua kali semula , maka gaya tolak menolak menjadi . . . .
A. 6F D. 1,33 F
B. 3F E. ¾ F
C. 2F
2. Tiga buah muatanmasing – masing 2 , 3 , dan 4 , terletak pada titik-titik sudut sebuah segitiga sama sisi dengan sisi 20 cm. Jika k = 9x109 Nm2/C2 , maka besar gaya yang dialami oleh muatan yang besarnya 4 adalah . . . .
A. 7,2 N D. 1,80 N
B. 3,9 N E. 0,45 N
C. 2,7 N
3. Tiga muatan yang sama terletak pada sudut – sudut sebuah segitiga sama sisi. Apabila gaya antara dua muatan itu adalah F, maka besar gaya pada setiap muatan adalah . . . .
A. ½ F D. 2 F
B. F√2 E. 3 F
C. F√3
4. Pada titik sudut A , B , C dan D , sebuah bujur sangkar ABCD dengan panjang a berturut-turut ditempatkan +q, -q, -q, . Muatan +q mengalami resulta gaya dari muatan lain sebesar x , maka x adalah . . . .
A. √2 D. ( ½ - √2 )
B. ( 2 + √2 ) E ( ½ + √2 )
C. 1/ √2
5. Diketahui benda A dan B yang massanya sama yaitu 2,7 gr saling diikat dengan benang yang sama panjangn 10 cm ( benda A dan B sangat kecil ) , kemudian benda diberi muatan listrik positif sama besar q sehingga tolak menolak sampai keduanya mengayun dan mengalami kenaikan vertical setinggi 4 cm ( k = 9x 109 Nm2/C2 ). Besar muatan q jika g = 10 m/s2 adalah . . . .
A. 240 nC D. 640 nC
B. 320 nC E. 820 nC
C. 460 nC
6. Pada titik sudut B dan D sebuah bujur sangkar ABCD masing-masing diletakkan sebuah partikel bermuatan +q. Agar kuat medan listrik di titik A nol , maka di titik C harus diletakkan sebuah partikel bermuatan sebesar . . . .
A. -q D. +q√2
B. +q E. -2q√2
C. -q√2
7.





A B
Diketahui rangkaian kapasitor seperti di atas. Jika muatan listrik pada kapasitor C6 adalah 180 µC, maka besar kapasitor total dan beda potensial antara titik A dan B adalah . . . .
A. 10 µF dan 10 V D. 15 µF dan 25 V
B. 10 µF dan 20 V E. 20 µF dan 20 V
C. 15 µF dan 20 V
8. Seribu buah kapasitor masing-masing memiliki kapasitas 8 µF disusun parallel , kemudian dimuati baterai dengan beda potensial 27 kV . Berapa lama energi yang tersimpan dalam kapasitor itu dapat mempertahankan lampu 100 watt menyala normal ?
A. 2,5 jam D. 5,4 jam
B. 2,7 jam E. 8,1 jam
C. 5,0 jam
9. Tiga buah kapasitor masing-masing kapasitasnya 3 farad, 6 farad dan 9 farad dihubungkan secara seri . Kedua ujung dari gabungan tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan yang besarnya 220 volt. Tegangan antara ujung-ujung kapasitor yang 3 farad adalah . . . .
A. 40 volt D. 120 volt
B. 60 volt E. 220 volt
C. 110 volt

10. Untuk menyimpan muatan 1 C digunakan kapasitor yang masing-masing berkapasitas 2,5 µF yang dihubungkan parallel pada beda potensial 200 volt. Jumlah kapasitas yang diperlukan adalah . . . . .
A. 80 D. 25000
B. 2000 E. 400000
C. 4000
11. Dua kapasitor yang mula-mula belum bermuatan akan dihubungkan dengan baterai 10 volt. Bila hanya salah satunya saja yang dihubungkan dengan bateran 10 volt tersebut energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah E. Energi yang akan tersimpan bila kedua kapasitor tadi dihubungkan bila kedua kapasitor tadi dihubungkan seri dengan baterai adalah . . . .
A. ¼ E D. 2E
B. ½ E E. 4E
C. E