Setiap guru fisika di SMA wajib untuk melakukan praktikum supaya siswa tidak hanya diberi teori saja, tetapi ada juga prakteknya yang dapat membuat siswa lebih memahami jalannya teori dalam praktek secara langsung. Untuk LKS praktikum sudah ada beberapa yang saya posting (Bagian 1 dan Bagian 2).
Pada postingan kali ini saya mau membagikan hal yang sering dilupakan oleh guru fisika ketika melaksanakan praktikum fisika, yaitu administrasi praktikumnya. Hehehe, jujur aja kadang-kadang malas untuk membuat asministrasinya, kan yang penting siswa semakin memahami fisika, ya, itulah yang ada di kepala sebagian besar guru fisika - termasuk saya. But... ini harus dilaksanakan. Administrasi yang saya maksud bukanlah administrasi jadwal praktikum atau administrasi pemakaian lab, tetapi administrasi materi praktikumnya.
Jadi saya mencoba membuat contoh administrasi praktikum fisikanya (dan yang sudah saya pakai dan uji coba di kelas). It's ok, tidak memakan waktu bayak dan tidak mengganggu jalannya praktikum.
Materi praktikumnya tentang Interferensi Young dengan tujuan mencari tebal/diameter rambut. Kalo sekolah kurang dana atau sulit dimintai dana praktikum, cukup meminta anak membeli laser merah/pointer untuk presentasi (yang Rp 5.000,00an juga ada). Kalo sekolah ada dana sih beli yang lebih bagus dong... (Rp 20.000,00an ke atas).
Untuk LKSnya bisa diunduh disini.
Untuk Administrasinya saya tampilkan aja ya (diunduh juga bisa) :
Adm Praktikum Fisika - Interferensi Young
Jumat, 20 Mei 2011
Rabu, 18 Mei 2011
Senin, 16 Mei 2011
Gerak Jatuh Bebas + Gaya Gesekan Udara ?
Pada pembahasan dan soal-soal Gerak Jatuh Bebas (GJB) di SMA (Kelas X) biasanya tidak pernah menyertakan gaya gesekan dalam perhitungannya, atau gaya gesekan diabaikan, padahal gaya gesekan itu pasti ada dan tidak bisa diabaikan begitu saja dalam Gerak Jatuh Bebas yang sebenarnya. Jadi pada postingan kali ini saya akan mencoba memasukkan faktor gaya gesekan udara pada GJB.
Mengenai gaya gesekan udara, tentu sudah pernah disinggung ketika kita mempelajari Fluida Statis di kelas XI IPA Semester 2 di bagian yang terakhirnya, yaitu mengenai kekentalan fluida dan Hukum Stokes, yaitu :
F = k.eta.v
k adalah konstanta yang bergantung bentuk benda, jika benda berbentuk bola, maka k = 6.pi.r
eta adalah koefisien viskositas, dalam hal ini adalah udara, yang secara normal nilainya 1,8 x 10^-5 kg/ms
v adalah kecepatan benda
Jadi dari rumus di atas kita memperoleh beberapa prinsip, yaitu :
1. Gesekan udara bergantung bentuk benda
2. Gesekan udara bergantung kekentalan udara saat itu (Nilainya tentu berbeda tergantung suhu, ketinggian, tekanan udara, dll.)
3. Gesekan udara bergantung pada kecepatan benda, semakin cepat benda bergerak, maka gaya gesekan akan semakin besar
Ada satu gaya lagi yang mempengaruhi gerak GJB, yaitu gaya Archimedes (gaya angkat) oleh udara kepada benda. Melalui gabungan ketiga gaya ini (gaya berat - gaya archimedes - gaya gesekan) kita bisa menurunkan rumus kecepatan terminal seperti yang ada di buku-buku Fisika SMA. Tetapi harap diperhatikan, jika fluidanya adalah udara, maka efek gaya Archimedes bisa diabaikan karena nilai gaya angkatnya terlalu kecil untuk kasus GJB, karena nilai massa jenis udara yang sangat kecil dibandingkan massa jenis benda. Nilai massa jenis udara secara rata-rata adalah 1,3 kg/m^3, bandingkan dengan massa jenis air misalnya yang bernilai 1000 kg.m^3. Jadi dalam kasus benda jatuh di udara secara GJB, efek gaya Archimedes bisa diabaikan.
Persoalan kecepatan jatuh benda pada pembahasan di fluida statis SMA adalah dengan mencari kecepatan terminalnya, dan rumus turunannya sudah ada, tinggal dipakai saja. Tetapi jika kita ingin meninjau gerakan benda sebelum benda mencapai kecepatan terminalnya, maka kita akan bertemu dengan persoalan fisika dan matematika yang lebih rumit sedikit (sedikit???).
Seperti semua permasalahan mekanika yang terkait dengan gerakan, para ahli fisika akan merasa puas jika sudah memperoleh persamaan kecepatan terhadap waktu dan persamaan posisi terhadap waktu. Sepertinya semua gerakan benda akan terjawab dan terramalkan jika dua persamaan dasar tersebut sudah diperoleh (kadang-kadang ditambahkan dengan persamaan percepatan). Inilah permasalahan yang akan kita otak-atik sedikit (sedikit???). Permasalahannya adalah kita harus dapat menentukan fungsi kecepatan terhadap waktu dan fungsi jarak terhadap waktu dari kasus GJB yang diperhitungkan gaya gesekannya. Tentu saja caranya bukan memodifikasi rumus GJB yang biasa dipakai di SMA, tetapi harus kembali kepada rumus sumber gerakan benda, rumus apakah itu? Ya anda benar! Haruslah kembali kepada perumusan Hukum Newton II. Wooowww....
Mari kita tinjau benda berbentuk bola yang bergerak jatuh bebas di udara dengan asumsi dasar v(0) = 0 dan x(0) = 0. Karena nilai-nilai yang lain berupa nilai yang tetap (mis: kekentalan udara dan jari-jari bola), maka kita bisa menuliskan gaya gesekan udara adalah :
f = k.v
Jadi, melalui diagram gaya benda jatuh bebas, kita bisa membuka hukum Newton 2 sbb :
Sigma F = m.a
W - f = m.a
m.g - k.v = m.a
Nah, disini kita bertemu dengan persamaan yang mengandung v dan a, persamaan ini sulit untuk dikerjakan, karena itu kita akan kembali kepada perumusan a = dv/dt, jadi :
Sigma F = m.dv/dt
m.g - k.v = m.dv/dt
dv/(m.g - k.v) = dt/m
Walah... ketemu persamaan diferensial nih, so, siapkan senjata-senjata kalkulus kita, serbuuuu.... bom aja pake integral ....., jeleggeeeerrr....., maka persamaannya akan menjadi :
- 1/k ln (m.g - k.v) = 1/m .t + C
ln (m.g - k.v) = - k/m . t + C
m.g - k.v = e^(- k/m . t + C)
k.v = m.g - C.e^(-k/m . t)
v(t) = m.g/k - C.e^(-k/m . t)
Karena kasusnya adalah GJB, so... v(0) = 0, jadi tinggal tembak aja persamaan terakhir tersebut dengan keadaan awalnya, maka matilah beberapa variabel sehingga yang masih hidup dan menjadi sandera kita hanyalah :
C = m.g/k
Sandera yang masih hidup ini jangan ditahan terlalu lama, kembalikan lagi dong ke yang empunya, maka :
v(t) = m.g/k - m.g./k.e^(-k/m . t)
v(t) = mg/k . (1 - e^(-k/m . t))
Than we found the equation of velocity through the time. Tuntas deh misi yang pertama, hehehe...
Misi kedua adalah : Menemukan persamaan jarak (x) terhadap waktu (t) yang tersembunyi dengan ketat! Dengan meninjau lokasi musuh, ternyata diperoleh hal yang sangat standar saja, yaitu :
v(t) = dx/dt
dx/dt = mg/k . (1 - e^(-k/m . t))
Tinggal gunakan strategi yang sama, yaitu bom pake integral dan tembak keadaan awalnya, temukan sandera dan kembalikan ke yang empunya, maka bisa diperoleh (Kerjakan sebagai latihan ya...) :
x(t) = (m.g/k).t - (m^2.g/k^2).(1 - e^(-k/m . t))
Mission is Completed!!!
Kalau kita mau menguji kebenaran persamaan yang kita peroleh, maka interogasilah persamaan v(t) dengan cara lain, yaitu dengan deret dari e^-x :
e^(-x) = 1 - x + (x^2)/2! - (x^3)/3! + (x^4)/4! - ...
Jadi :
e^(-kt/m) = 1 - (kt/m) + (k^2.t^2 / m^2)/2! - (k^3.t^3 / m^3)/3! + (k^4.t^4 / m^4)/4! - ...
Masukkan nilai ini ke persamaan kecepatan yang sudah susah payah kita peroleh :
v(t) = mg/k . (1 - (1 - (kt/m) + (k^2.t^2 / m^2)/2! - (k^3.t^3 / m^3)/3! + (k^4.t^4 / m^4)/4! - ...))
Ambil k = 0, artinya tidak ada gaya gesekan udara, so we get :
v(t) = g.t
Kembali deh ke persamaan GJB SMA yang tanpa gaya gesekan udara. Kemudian kita interogasi persamaan x(t) dengan deret yang sama dan ambil k = 0, maka diperoleh :
x(t) = 1/2.g.t^2
Kembali deh ke persamaan GJB SMA yang tanpa gaya gesekan udara.
That's mean... we are in the right way.
Jadi, dua persamaan sakti untuk GJB + gaya gesek udara adalah :
v(t) = mg/k . (1 - e^(-k/m . t))
x(t) = (m.g/k).t - (m^2.g/k^2).(1 - e^(-k/m . t))
Ingatlah bahwa persamaan tersebut hanya untuk benda berbentuk bola saja dengan nilai k = 6.pi.r.eta
Sekarang mari kita mencari kecepatan terminal benda. Kembali ke persamaan awal dari Hukum Newton, syarat kecepatan terminal (vT) adalah kecepatan konstan sehingga berlaku Hukum newton I, yaitu :
Sigma F = 0
W - f = 0
m.g - k.vT = 0
vT = m.g/k
Kapankah benda mencapai kecepatan terminalnya? Masukkan nilai vT ini ke dalam persamaan kecepatan yang sudah kita peroleh dengan susah payah tersebut :
vT = mg/k . (1 - e^(-k/m . t))
mg/k = mg/k . (1 - e^(-k/m . t))
1 - e^(-k/m . t) = 1
e^(-k/m . t) = 0
t memperoleh hasil tak berhingga (artinya x juga tak berhingga)
Lho? Artinya benda tidak akan pernah mencapai kecepatan terminalnya, paling hanya mendekati saja ??? Hehehe, coba pikirkan sendiri jawabannya mengapa demikian....
Let's practise...
Benda dengan berat 8 newton dijatuhkan dari suatu ketinggian tertentu, yang berawal dari keadaan diam. Jika kecepatan benda jatuh itu v dan percepatan gravitasi Bumi g = 10 m/s^2 dan gaya gesekan udara adalah -2v.
Carilah :
Carilah :
a. Persamaan kecepatan dan persamaan posisi benda
b. Kecepatan terminal benda
c. Kecepatan dan jarak benda setelah 1 detik
d. Kecepatan dan jarak benda setelah 2 detik
e. Kecepatan dan jarak benda setelah 3 detik
f. Kecepatan dan jarak benda setelah 4 detik
g. Kecepatan dan jarak benda setelah 5 detik
h. Selisih jarak x(2) - x(1) lalu x(3) - x(2), lalu x(4) - x(3) dan x(5) - x(4)
i. KESIMPULAN : kapankah kecepatan bisa dianggap GLB?
JAWAB :
a. v(t) = 4(1 - e^(-2,5t))
x(t) = 4t - 1,6(1 - e^(-2,5t))
b. Kecepatan terminal vT = mg/k = 4 m/s
c. v(1) = 3,672 m/s ; x(1) = 2,5313 m
d. v(2) = 3,973 m/s ; x(2) = 6,41078 m
e. v(3) = 3,99778766 m/s ; x(3) = 10,40088 m
f. v(4) = 3,9998184002 m/s ; x(4) = 14,4000726 m
g. v(5) = 3,999985093 m/s ; x(5) = 18,40000596 m
h. x(2) - x(1) = 3,87944 m
x(3) - x(2) = 3,990104 m
x(4) - x(3) = 3,9991877 m
x(5) - x(4) = 3,9999333 m
Jadi kecepatan semakin mendekati GLB
i. KESIMPULAN : Kecepatan bisa dianggap GLB tergantung ketelitian yang mau diambil. jika kita memakai ketelitian dua angka belakang koma, maka pada sekitar detik kedua dan ketiga kecepatan sudah bisa dianggap GLB.
Well... dengan memasukkan gaya gesekan maka terjadi hal-hal yang sedikit menarik ya... (sedikit???)
Minggu, 15 Mei 2011
Pendinginan Newton
Jika kamu menaruh sebuah benda yang suhunya lebih tinggi dari suhu sekitarnya, maka secara perlahan-lahan benda itu pasti akan mendingin, akan terjadi perpindahan kalor dari benda ke lingkungannya, baik secara konduksi, konveksi maupun radiasi. Yang penting benda tersebut tidak menyerap kalor atau diberi kalor yang dapat mempertahankan atau menaikkan suhunya. Maka pelan-pelan benda akan menyamakan suhunya dengan lingkungannya. Bisakah kamu membuat pernyataan matematik dari peristiwa pendinginan benda yang seperti ini?
Misalnya suhu benda 40 derajat Celcius pada ruangan yang bersuhu 25 derajat Celcius. Dalam 1 menit pertama, ternyata suhunya berkurang sebesar 2 derajat Celcius. Dapatkah kamu menentukan kapan benda mencapai suhu 30 derajat? Kapan benda mencapai suhu 26 derajat? Kapan benda mencapai suhu 25,1 derajat? Kapan benda mencapai suhu 25 derajat? Hati-hati bahwa penurunan suhu tidaklah linier terhadap waktu! Bagaimana menyelesaikan persoalan ini? Darimana harus mulai?
Untunglah Newton telah melakukannya! Hehe... ternyata penyelesaian persamaan ini membutuhkan matematika kalkulus yang disebut persamaan differensial orde 1. Nih rumus pendinginan yang dituliskan oleh Newton :
dT/dt = k (T - TL), k > 0
T adalah suhu benda pada waktu t
TL adalah suhu lingkungan
k adalah konstanta pendinginan
Solusi persamaan di atas harus dipecahkan secara kalkulus. Gak usah diturunkan disini ah...
Nah, solusinya adalah :
T = TL + c.e^(k.t)
c adalah konstanta integrasi, diperoleh jika diketahui keadaan awal
e adalah bilangan natural
k diperoleh jika diketahui satu keadaan lagi.
Rumusnya sederhana ya.... (sederhana Mbah-mu, hehehe...). Langsung menuju contoh soal ....
Suatu benda dengan suhu 80 derajat celcius diletakkan di ruangan yang bersuhu 50 derajat celcius. Dalam waktu 5 menit, suhu benda itu menjadi 70 derajat celcius. Carilah :
a. Fungsi suhu pada saat t (anggap benda pada suhu 80 derajat adalah pada saat t = 0 detik)
b. Tentukan suhu benda pada menit ke sepuluh!
c. Kapan benda bersuhu 60 derajat celcius?
d. Kapan benda bersuhu sama dengan suhu ruangan?
JAWAB :
TL = 50
Keadaan awal : T(0) = 80,
Keadaan lain : T(5) = 70
Masukkan data yang diketahui pada solusi persamaan pendinginan Newton, jadi :
T = 50 + c.e^(k.t)
Masukkan keadaan awal, maka diperoleh c = 30
Masukkan keadaan lain, maka diperoleh e^k = (2/3)^(1/5) = 0,9221
Jadi diperoleh fungsi suhu benda T terhadap waktu t, yaitu :
T(t) = 50 + 30.0,9221^t
Maka bereskan pertanyaan yang lain :
Besar suhu setelah 10 menit : T(10) = 50 + 30.0,9221^t = 63,33 derajat
Waktu supaya benda bersuhu 60 derajat : 60 = 50 + 30.0,9221^t , diperoleh t = 13,55 menit
Waktu supaya benda bersuhu ruangan : 50 = 50 + 30.0,9221^t , diperoleh t = tak berhingga/tak terdefinisi,
artinya suhu benda tidak akan pernah sama dengan suhu ruangan! Lhoooo... Kok bisa ya? Coba deh dipikirkan sendiri....
Kalo dah kepikiran, coba kerjain soal di cerita awal tadi ya sebagai latihan.... (pake kalkulator scientificmu)
Misalnya suhu benda 40 derajat Celcius pada ruangan yang bersuhu 25 derajat Celcius. Dalam 1 menit pertama, ternyata suhunya berkurang sebesar 2 derajat Celcius. Dapatkah kamu menentukan kapan benda mencapai suhu 30 derajat? Kapan benda mencapai suhu 26 derajat? Kapan benda mencapai suhu 25,1 derajat? Kapan benda mencapai suhu 25 derajat? Hati-hati bahwa penurunan suhu tidaklah linier terhadap waktu! Bagaimana menyelesaikan persoalan ini? Darimana harus mulai?
Untunglah Newton telah melakukannya! Hehe... ternyata penyelesaian persamaan ini membutuhkan matematika kalkulus yang disebut persamaan differensial orde 1. Nih rumus pendinginan yang dituliskan oleh Newton :
dT/dt = k (T - TL), k > 0
T adalah suhu benda pada waktu t
TL adalah suhu lingkungan
k adalah konstanta pendinginan
Solusi persamaan di atas harus dipecahkan secara kalkulus. Gak usah diturunkan disini ah...
Nah, solusinya adalah :
T = TL + c.e^(k.t)
c adalah konstanta integrasi, diperoleh jika diketahui keadaan awal
e adalah bilangan natural
k diperoleh jika diketahui satu keadaan lagi.
Rumusnya sederhana ya.... (sederhana Mbah-mu, hehehe...). Langsung menuju contoh soal ....
Suatu benda dengan suhu 80 derajat celcius diletakkan di ruangan yang bersuhu 50 derajat celcius. Dalam waktu 5 menit, suhu benda itu menjadi 70 derajat celcius. Carilah :
a. Fungsi suhu pada saat t (anggap benda pada suhu 80 derajat adalah pada saat t = 0 detik)
b. Tentukan suhu benda pada menit ke sepuluh!
c. Kapan benda bersuhu 60 derajat celcius?
d. Kapan benda bersuhu sama dengan suhu ruangan?
JAWAB :
TL = 50
Keadaan awal : T(0) = 80,
Keadaan lain : T(5) = 70
Masukkan data yang diketahui pada solusi persamaan pendinginan Newton, jadi :
T = 50 + c.e^(k.t)
Masukkan keadaan awal, maka diperoleh c = 30
Masukkan keadaan lain, maka diperoleh e^k = (2/3)^(1/5) = 0,9221
Jadi diperoleh fungsi suhu benda T terhadap waktu t, yaitu :
T(t) = 50 + 30.0,9221^t
Maka bereskan pertanyaan yang lain :
Besar suhu setelah 10 menit : T(10) = 50 + 30.0,9221^t = 63,33 derajat
Waktu supaya benda bersuhu 60 derajat : 60 = 50 + 30.0,9221^t , diperoleh t = 13,55 menit
Waktu supaya benda bersuhu ruangan : 50 = 50 + 30.0,9221^t , diperoleh t = tak berhingga/tak terdefinisi,
artinya suhu benda tidak akan pernah sama dengan suhu ruangan! Lhoooo... Kok bisa ya? Coba deh dipikirkan sendiri....
Kalo dah kepikiran, coba kerjain soal di cerita awal tadi ya sebagai latihan.... (pake kalkulator scientificmu)
Kamis, 21 April 2011
SOAL dan PEMBAHASAN UN FISIKA 2011 (Revisi 1)
Soal UN Fisika tahun 2011 terdiri dari 5 paket soal (paket 12, 25, 39, 46, dan 54) plus 1 paket soal cadangan (paket 91). Meskipun demikian, soalnya sebenarnya hanya ada 1 saja, yang diacak-acak nomornya sehingga menghasilkan 6 paket soal. Apakah yang membuat soalnya malas membuat soal yang berbeda? Hehe... tapi memang sulit membuat 6 paket soal berbeda yang setara tingkat kesulitan soalnya pada setiap nomornya.
Soal-soalnya sesuai dengan SKL, dan kali ini error pada soal jauh lebih sedikit daripada soal-soal UN yang lalu, artinya errornya masih tetap ada juga...
Saya membahas soal paket 12, ambil aja langsung disini (Revisi)
Untuk jawaban semua paket ada disini (Revisi)
Untuk soal paket 12 ama soal paket 25 tinggal klik aja
Paket yang lain (39, 46, 54 dan 91) gak dibuatkan, karna cuman ngubah nomornya aja, kalo gitu sih bisa buat sendiri yach...
Pembahasannya sengaja dibuat gak selengkap mungkin, supaya yang mempelajari benar-benar mempelajari...
Kalo ada pembahasan yang salah atau berbeda dengan pembahasan rekan-rekan sekalian supaya saya diberi tahu ya... Namanya juga manusia, gak luput dari kesalahan...
Sip, smoga berguna!
Soal-soalnya sesuai dengan SKL, dan kali ini error pada soal jauh lebih sedikit daripada soal-soal UN yang lalu, artinya errornya masih tetap ada juga...
Saya membahas soal paket 12, ambil aja langsung disini (Revisi)
Untuk jawaban semua paket ada disini (Revisi)
Untuk soal paket 12 ama soal paket 25 tinggal klik aja
Paket yang lain (39, 46, 54 dan 91) gak dibuatkan, karna cuman ngubah nomornya aja, kalo gitu sih bisa buat sendiri yach...
Pembahasannya sengaja dibuat gak selengkap mungkin, supaya yang mempelajari benar-benar mempelajari...
Kalo ada pembahasan yang salah atau berbeda dengan pembahasan rekan-rekan sekalian supaya saya diberi tahu ya... Namanya juga manusia, gak luput dari kesalahan...
Sip, smoga berguna!
Rabu, 13 April 2011
My New Blog !!!
Akhirnya saya membuat satu blog lagi, tapi kali ini berkaitan dengan astronomi, khususnya berkaitan dengan olimpiade astronomi, silahkan dikunjungi :
http://soal-olim-astro.blogspot.com/
http://soal-olim-astro.blogspot.com/
Minggu, 20 Maret 2011
CURHAT UN 2011
Pelaksanaa UN tahun 2011 ini berbeda dengan pelaksanaan UN sebelumnya, karena ada beberapa hal pokok yang membedakan, yaitu :
1. Nilai kelulusan tidak lagi ditentukan semata-mata oleh hasil UN, tetapi merupakan gabungan dari Nilai UN dan Nilai Akhir dari Sekolah dengan perbandingan 60% dan 40% (tetap memberikan titik berat pada nilai UN)
2. Nilai sekolah melibatkan seluruh mata pelajaran, baik yang di-UN-kan maupun yang non-UN, sehingga Ujian Akhir Sekolah melibatkan seluruh mata pelajaran
3. Nilai Ujian Akhir Sekolah akan digabungkan dengan nilai raport semester sebelumnya. Untuk mata pelajaran UN akan digabung dengan nilai semester 3, 4 dan 5 (semester 1, 2 dan 6 kok nggak ya?)
4. Soal UN akan menjadi 5 tipe soal dalam satu ruangan yang sama (ribet ngebagi soalnya yach..), yang sebelumnya hanya 2 tipe saja!
Kira-kira itu poin-poin penting yang membedakan UN tahun ini dengan UN tahun-tahun sebelumnya (yang sebenarnya perbedaannya masih banyak sih, tapi untuk gambaran poin di atas sudah cukup mewakili).
Melalui kebijakan UN yang baru ini, pemerintah berharap bahwa aspirasi masyarakat sudah terpenuhi (yaitu kelulusan tidak hanya dinilai dari UN saja) dan juga semakin memperkecil kebocoran soal UN (yang menjadi 5 tipe dalam satu ruangan). Yang menjadi pertanyaan, apakah memang benar demikian?
Menanggapi pertanyaan saya tersebut di atas, maka saya akan menjawab sendiri dengan pendapat saya.
Apakah aspirasi masyarakat sudah terpenuhi? Jawaban saya TIDAK!!! Mengapa demikian? Karena aspirasi masyarakat sebenarnya adalah meniadakan UN! Bukannya menggabungkan nilai UN dengan nilai sekolah. Bahkan setelah digabungkanpun nilai UN masih terasa sangat besar sekali pengaruhnya terhadap kelulusan siswa dengan persentase yang mencapai 60%. Belajar susah payah selama tiga tahun hanya dihargai dengan 40%. Sungguh tidak adil! Sementara yang membuat soal UN tidak mengetahui kondisi lapangan di tiap sekolah, mereka membuat soal UN yang sesuai dengan kisi-kisi yang sudah diedarkan, tetapi apakah kemampuan siswa sesuai dengan kisi-kisi tersebut? Tentu tidak! Apakah sekolah yang salah sehingga tidak mengajarkan hal tersebut? Sekolah tidak salah! Mengapa? Karena kurikulum KTSP! KTSP adalah kurikulum yang bergantung sekolah yang bersangkutan. Materi pembelajaran disesuaikan dengan kondisi sekolah, kondisi siswa dan kondisi guru. Itulah yang disebut dengan KTSP. Berbeda dengan kurikulum sebelumnya yang harus sesuai apa yang dikurikulumkan oleh pusat harus diajarkan ke siswa. Kurikulum KTSP melihat keunggulan dan kelemahan sekolah, meskipun KTSPpun memiliki kriteria kurikulum minimal. Tetapi apakah UN hanya menyentuh kurikulum minimal saja? Sama sekali tidak. Kalau kita mau memperhatikan soal-soal UN, banyak soal yang isinya jauh dari kurikulum minimal tersebut, karena pengertian minimal untuk setiap orang akan berbeda. Jadi kesimpulannya, untuk kurikulum KTSP yang berlaku sekarang, sangat tidak tepat jika dibuat ujian nasionalnya (UN). Hasilnya tidak akan sama rata untuk semua daerah dan semua sekolah sedangkan kriteria kelulusan disamaratakan. Sistem UN sangat tidak adil untuk kurikulum KTSP yang berlaku sekarang.
Kemudian yang sangat menyedihkan bagi saya adalah usaha sekolah/para guru supaya peserta didiknya lulus UN. Kalau cara cara dulu adalah membeli soal lebih dulu, menjawab soal di pagi harinya lalu diberi jawabannya ke siswa (lewat SMS atau disimpan di toilet), memperbaiki jawaban siswa setelah dikumpulkan LJK-nya, dll. Tahun ini cara-cara tersebut sulit dilakukan karena tipe soal sudah menjadi 5, ini cukup menyulitkan, karena itu dipikirkan cara lain, yaitu memperbesar nilai Sekolah yang akan digabungkan dengan nilai UN!
Karena telah melihat dari tahun-tahun sebelumnya bahwa tanpa bantuan akan banyak perserta didik yang tidak akan lulus, maka tahun ini para guru tidak akan banyak berharap dari nilai UN, tetapi akan mengolah sedemikian rupa sehingga meskipun nilai UN jelek (misalnya dapat 4), tetapi nilai US-nya diperbagus sehingga siswa bisa tetap lulus dengan cara membuat nilai Sekolahnya menjadi minimal 8, sehingga nilai akhir minimal bisa di atas 5,5.
Akhirnya berbagai cara ditempuh. Karena nilai kelas X dan XI yang sudah ditulis di raport tidak bisa diubah, maka kelas XII semester 1 yang diotak-atik sehingga gabungan nilai semester dapat diperoleh nilai setinggi-tingginya. Kemudian nilai gabungan semester ini harus digabung dengan nilai sekolah! Maka untuk Ujian Sekolah pun guru-guru mengatur cara sehingga nilainya bisa minimal 8. Salah satu cara yang ditempuh adalah memberikan soal US-nya ke anak dan dibahas di kelas sebelumnya sehingga untuk Ujian Sekolah resminya anak tinggal menghafal soal dan jawabannya saja supaya nilai minimal bisa delapan. Jika tetap saja ada anak yang nilainya tidak mencapai yang diharapkan, maka sekolah dengan kebijakannya akan mengubah sendiri jawaban anak di LJK (dihapus yang salah dan dihitamkan jawaban yang benar) sehingga ketika diperiksa atau di scan nilai memenuhi harapan. Kepada siswa mungkin akan dilakukan ujian ulangan yang sebenarnya tidak memiliki arti karena anak tersebut sudah punya nilai di sekolah. Ada tim-tim sukses yang tersembunyi disiapkan oleh sekolah untuk menolong nilai siswa.
Kemudian untuk antisipasi tahun berikutnya, nilai KKM (Kriteria Ketuntasan Minimal) setiap mata pelajaran harus diubah semakin tinggi, minimal 7 untuk semua mata pelajaran, sehingga nilai minimal anak di raport pasti 7 supaya ketika siswa akan UN guru tidak terlalu repot lagi untuk ‘menaikkan’ nilai siswa.
Cara-cara yang ditempuh ini didasarkan pada pembenaran bahwa sekolah menolong siswa supaya bisa lulus UN. Jika banyak yang tidak lulus tentu akan berpengaruh pada performa sekolah, yang akan menyebabk-an semakin rendahnya penerimaan siswa di tahun ajaran mendatang dan akhirnya akan berpengaruh pada dana yang diterima sekolah.
Lucunya, cara ini sama sekali tidak menolong untuk menaikkan kemampuan siswa. Sama sekali tidak! Cara-cara ini hanyalah usaha supaya siswa lulus UN tanpa mempedulikan apakah siswa memahami pelajaran atau tidak! Siswa yang sehari-harinya memiliki kemampuan kurangpun akan merasa tenang-tenang saja karena sekolah pasti akan berusaha menaikkan nilainya.
Juga yang sangat menyedihkan, antara pihak Sekolah dan pihak di atasnya sudah tahu sama tahu, pihak di atasnya tidak mau menyuruh sekolah melakukan hal-hal tersebut tetapi memberi sinyal dan kesempatan supaya hal itu harus dilakukan demi menjaga nama sekolah dan menolong siswa.
Sebagai guru saya merasakan penderitaan batin, dimana siswa dituntut harus lulus tetapi cara-cara yang tidak benar juga harus dilakukan. Guru yang terus menyuarakan kejujuran ternyata dipaksa untuk berlaku tidak jujur demi anak dan demi sekolah. Saya sangat yakin semua guru akan mengalami penderitaan batin yang sama. Manakah yang harus diutamakan, kelulusan siswa atau kompetensi siswa?
Mungkin beberapa analis akan menjawab bahwa dua-duanya harus dilakukan, siswa lulus harus dengan kompetensi yang sesuai, artinya gurulah yang harus berusaha dengan keras memperhatikan dan menaikkan kompetensi siswa. Memang ngomong itu gampang, cobalah mereka sendiri yang terjun di lapangan, cobalah mereka sendiri yang mendidik siswa, maka saya yakin mereka tidak akan semudah itu mengeluarkan pernyataan di atas. Buktinya adalah banyak sekolah yang melakukan apa yang saya tuliskan di atas. Mengapa demikian? Sekali lagi jawaban saya adalah sistem UN sama sekali tidak sesuai dengan sistem KTSP yang diterapkan di sekolah!
Contoh: Nilai KKM yang dikeluarkan oleh seorang guru untuk mata pelajaran yang diajarnya. Nilai KKM ini besarnya tergantung pada tiga hal, yaitu: Kemampuan peserta didik, tingkat kesulitan bab yang diajarkan dan saran pendukung (mis: sarana praktek, sarana mengajar, alat peraga, kemampuan dan pendalaman guru, dll). Hal-hal ini akan menjadikan nilai KKM mata pelajaran yang sama akan berbeda untuk sekolah yang berbeda. Misalnya di sebuah sekolah nilai KKM mata pelajaran Fisika Kelas XI semester I setelah melalui analisis yang mendalam mendapat nilai sebesar 62 (artinya ini nilai minimal yang harus dicapai anak agar lulus Fisika), tetapi sekolah lain bisa saja memiliki nilai 68, karena lain padang lain juga belalangnya. Soal-soal dan pendalaman setiap bab yang diberikanpun tentu tidak akan sama. Ini boleh-boleh saja karena inilah yang disebut kurikulum KTSP. Siswa yang tidak pandai dalam berhitung tetapi pandai dalam olahraga akan diarahkan untuk meningkatkan kompetensi olahraganya dan kompetensi berhitungnya minimal mencapai KKM saja. Ini yang ada dalam kurikulum KTSP. Anak tidak dipaksakan harus brilian dalam semua mata pelajaran, tetapi diarahkan sesuai minat dan bakatnya. Inilah salah satu kegunaan nilai KKM, yaitu nilai minimal yang harus dicapai anak supaya dikatakan lulus dalam mata pelajaran tertentu. Tetapi sistem UN sama sekali tidaklah menghargai sistem KTSP dengan menyamaratakan semua soal misalnya soal fisika (yang belum tentu semua sekolah mengajarkan soal tersebut kepada siswanya karena pendalaman materi akan berbeda-beda sebab sistem kurikulumnya berbasis KTSP). Meskipun pembuat soal berdalih bahwa soal-soal yang disiapkan semuanya sesuai SKL (Standar Kompetensi Lulusan), tetapi tetap saja kalau kita melihat SKL, isinya sangat umum, artinya dari satu SKL bisa dibuat ribuan soal dengan tingkat pendalaman materi yang sangat bervariasi yang belum tentu semua sekolah mengajarkan hal tersebut!
Inilah yang menyebabkan saya berkesimpulan bahwa sistem UN sama sekali tidak sesuai dengan kurikulum KTSP. Jika memang sesuai aturannya, pemerintah merupakan salah satu pihak yang menilai kelulusan siswa, janganlah memakai sistem UN, gantilah dengan sistem lain yang lebih sesuai dengan sifat kurikulum KTSP, atau gantilah sistem kurikulum KTSP sehingga lebih sesuai dengan sistem UN. Kurikulum KTSP dan sistem UN yang dipakai ini menyebabkan rusaknya sistem pendidikan, munculnya berbagai kecurangan yang merusak siswa dan guru itu sendiri, dan bagaimana jadinya siswa yang belum berkompeten tetapi diatur sedemikian rupa supaya lulus dengan nilai yang jauh di atas kompetensinya? Tentu hasilnya akan sangat menyedihkan ke depannya. Indonesia sedang mempersiapkan satu generasi pemimpin masa yang akan datang yang tidak memiliki integritas dan karakter. Betapa menyedihkan jika negara ini rusak karena anak mudanya sebagai calon pemimpin masa depan disiapkan dalam kondisi yang rusak.
Beranikah sekolah tidak meluluskan siswanya yang memang belum berkompeten?
Beranikah pemerintah mengganti sistem UN atau mengganti kurikulum KTSP sehingga lebih sesuai satu sama lain?
Keberanian ini akan mengubah wajah bangsa ini di masa depan.
Perubahan memang selalu menyakitkan, tetapi tanpa perubahan masa kini maka masa depan tidak akan pernah berubah.
1. Nilai kelulusan tidak lagi ditentukan semata-mata oleh hasil UN, tetapi merupakan gabungan dari Nilai UN dan Nilai Akhir dari Sekolah dengan perbandingan 60% dan 40% (tetap memberikan titik berat pada nilai UN)
2. Nilai sekolah melibatkan seluruh mata pelajaran, baik yang di-UN-kan maupun yang non-UN, sehingga Ujian Akhir Sekolah melibatkan seluruh mata pelajaran
3. Nilai Ujian Akhir Sekolah akan digabungkan dengan nilai raport semester sebelumnya. Untuk mata pelajaran UN akan digabung dengan nilai semester 3, 4 dan 5 (semester 1, 2 dan 6 kok nggak ya?)
4. Soal UN akan menjadi 5 tipe soal dalam satu ruangan yang sama (ribet ngebagi soalnya yach..), yang sebelumnya hanya 2 tipe saja!
Kira-kira itu poin-poin penting yang membedakan UN tahun ini dengan UN tahun-tahun sebelumnya (yang sebenarnya perbedaannya masih banyak sih, tapi untuk gambaran poin di atas sudah cukup mewakili).
Melalui kebijakan UN yang baru ini, pemerintah berharap bahwa aspirasi masyarakat sudah terpenuhi (yaitu kelulusan tidak hanya dinilai dari UN saja) dan juga semakin memperkecil kebocoran soal UN (yang menjadi 5 tipe dalam satu ruangan). Yang menjadi pertanyaan, apakah memang benar demikian?
Menanggapi pertanyaan saya tersebut di atas, maka saya akan menjawab sendiri dengan pendapat saya.
Apakah aspirasi masyarakat sudah terpenuhi? Jawaban saya TIDAK!!! Mengapa demikian? Karena aspirasi masyarakat sebenarnya adalah meniadakan UN! Bukannya menggabungkan nilai UN dengan nilai sekolah. Bahkan setelah digabungkanpun nilai UN masih terasa sangat besar sekali pengaruhnya terhadap kelulusan siswa dengan persentase yang mencapai 60%. Belajar susah payah selama tiga tahun hanya dihargai dengan 40%. Sungguh tidak adil! Sementara yang membuat soal UN tidak mengetahui kondisi lapangan di tiap sekolah, mereka membuat soal UN yang sesuai dengan kisi-kisi yang sudah diedarkan, tetapi apakah kemampuan siswa sesuai dengan kisi-kisi tersebut? Tentu tidak! Apakah sekolah yang salah sehingga tidak mengajarkan hal tersebut? Sekolah tidak salah! Mengapa? Karena kurikulum KTSP! KTSP adalah kurikulum yang bergantung sekolah yang bersangkutan. Materi pembelajaran disesuaikan dengan kondisi sekolah, kondisi siswa dan kondisi guru. Itulah yang disebut dengan KTSP. Berbeda dengan kurikulum sebelumnya yang harus sesuai apa yang dikurikulumkan oleh pusat harus diajarkan ke siswa. Kurikulum KTSP melihat keunggulan dan kelemahan sekolah, meskipun KTSPpun memiliki kriteria kurikulum minimal. Tetapi apakah UN hanya menyentuh kurikulum minimal saja? Sama sekali tidak. Kalau kita mau memperhatikan soal-soal UN, banyak soal yang isinya jauh dari kurikulum minimal tersebut, karena pengertian minimal untuk setiap orang akan berbeda. Jadi kesimpulannya, untuk kurikulum KTSP yang berlaku sekarang, sangat tidak tepat jika dibuat ujian nasionalnya (UN). Hasilnya tidak akan sama rata untuk semua daerah dan semua sekolah sedangkan kriteria kelulusan disamaratakan. Sistem UN sangat tidak adil untuk kurikulum KTSP yang berlaku sekarang.
Kemudian yang sangat menyedihkan bagi saya adalah usaha sekolah/para guru supaya peserta didiknya lulus UN. Kalau cara cara dulu adalah membeli soal lebih dulu, menjawab soal di pagi harinya lalu diberi jawabannya ke siswa (lewat SMS atau disimpan di toilet), memperbaiki jawaban siswa setelah dikumpulkan LJK-nya, dll. Tahun ini cara-cara tersebut sulit dilakukan karena tipe soal sudah menjadi 5, ini cukup menyulitkan, karena itu dipikirkan cara lain, yaitu memperbesar nilai Sekolah yang akan digabungkan dengan nilai UN!
Karena telah melihat dari tahun-tahun sebelumnya bahwa tanpa bantuan akan banyak perserta didik yang tidak akan lulus, maka tahun ini para guru tidak akan banyak berharap dari nilai UN, tetapi akan mengolah sedemikian rupa sehingga meskipun nilai UN jelek (misalnya dapat 4), tetapi nilai US-nya diperbagus sehingga siswa bisa tetap lulus dengan cara membuat nilai Sekolahnya menjadi minimal 8, sehingga nilai akhir minimal bisa di atas 5,5.
Akhirnya berbagai cara ditempuh. Karena nilai kelas X dan XI yang sudah ditulis di raport tidak bisa diubah, maka kelas XII semester 1 yang diotak-atik sehingga gabungan nilai semester dapat diperoleh nilai setinggi-tingginya. Kemudian nilai gabungan semester ini harus digabung dengan nilai sekolah! Maka untuk Ujian Sekolah pun guru-guru mengatur cara sehingga nilainya bisa minimal 8. Salah satu cara yang ditempuh adalah memberikan soal US-nya ke anak dan dibahas di kelas sebelumnya sehingga untuk Ujian Sekolah resminya anak tinggal menghafal soal dan jawabannya saja supaya nilai minimal bisa delapan. Jika tetap saja ada anak yang nilainya tidak mencapai yang diharapkan, maka sekolah dengan kebijakannya akan mengubah sendiri jawaban anak di LJK (dihapus yang salah dan dihitamkan jawaban yang benar) sehingga ketika diperiksa atau di scan nilai memenuhi harapan. Kepada siswa mungkin akan dilakukan ujian ulangan yang sebenarnya tidak memiliki arti karena anak tersebut sudah punya nilai di sekolah. Ada tim-tim sukses yang tersembunyi disiapkan oleh sekolah untuk menolong nilai siswa.
Kemudian untuk antisipasi tahun berikutnya, nilai KKM (Kriteria Ketuntasan Minimal) setiap mata pelajaran harus diubah semakin tinggi, minimal 7 untuk semua mata pelajaran, sehingga nilai minimal anak di raport pasti 7 supaya ketika siswa akan UN guru tidak terlalu repot lagi untuk ‘menaikkan’ nilai siswa.
Cara-cara yang ditempuh ini didasarkan pada pembenaran bahwa sekolah menolong siswa supaya bisa lulus UN. Jika banyak yang tidak lulus tentu akan berpengaruh pada performa sekolah, yang akan menyebabk-an semakin rendahnya penerimaan siswa di tahun ajaran mendatang dan akhirnya akan berpengaruh pada dana yang diterima sekolah.
Lucunya, cara ini sama sekali tidak menolong untuk menaikkan kemampuan siswa. Sama sekali tidak! Cara-cara ini hanyalah usaha supaya siswa lulus UN tanpa mempedulikan apakah siswa memahami pelajaran atau tidak! Siswa yang sehari-harinya memiliki kemampuan kurangpun akan merasa tenang-tenang saja karena sekolah pasti akan berusaha menaikkan nilainya.
Juga yang sangat menyedihkan, antara pihak Sekolah dan pihak di atasnya sudah tahu sama tahu, pihak di atasnya tidak mau menyuruh sekolah melakukan hal-hal tersebut tetapi memberi sinyal dan kesempatan supaya hal itu harus dilakukan demi menjaga nama sekolah dan menolong siswa.
Sebagai guru saya merasakan penderitaan batin, dimana siswa dituntut harus lulus tetapi cara-cara yang tidak benar juga harus dilakukan. Guru yang terus menyuarakan kejujuran ternyata dipaksa untuk berlaku tidak jujur demi anak dan demi sekolah. Saya sangat yakin semua guru akan mengalami penderitaan batin yang sama. Manakah yang harus diutamakan, kelulusan siswa atau kompetensi siswa?
Mungkin beberapa analis akan menjawab bahwa dua-duanya harus dilakukan, siswa lulus harus dengan kompetensi yang sesuai, artinya gurulah yang harus berusaha dengan keras memperhatikan dan menaikkan kompetensi siswa. Memang ngomong itu gampang, cobalah mereka sendiri yang terjun di lapangan, cobalah mereka sendiri yang mendidik siswa, maka saya yakin mereka tidak akan semudah itu mengeluarkan pernyataan di atas. Buktinya adalah banyak sekolah yang melakukan apa yang saya tuliskan di atas. Mengapa demikian? Sekali lagi jawaban saya adalah sistem UN sama sekali tidak sesuai dengan sistem KTSP yang diterapkan di sekolah!
Contoh: Nilai KKM yang dikeluarkan oleh seorang guru untuk mata pelajaran yang diajarnya. Nilai KKM ini besarnya tergantung pada tiga hal, yaitu: Kemampuan peserta didik, tingkat kesulitan bab yang diajarkan dan saran pendukung (mis: sarana praktek, sarana mengajar, alat peraga, kemampuan dan pendalaman guru, dll). Hal-hal ini akan menjadikan nilai KKM mata pelajaran yang sama akan berbeda untuk sekolah yang berbeda. Misalnya di sebuah sekolah nilai KKM mata pelajaran Fisika Kelas XI semester I setelah melalui analisis yang mendalam mendapat nilai sebesar 62 (artinya ini nilai minimal yang harus dicapai anak agar lulus Fisika), tetapi sekolah lain bisa saja memiliki nilai 68, karena lain padang lain juga belalangnya. Soal-soal dan pendalaman setiap bab yang diberikanpun tentu tidak akan sama. Ini boleh-boleh saja karena inilah yang disebut kurikulum KTSP. Siswa yang tidak pandai dalam berhitung tetapi pandai dalam olahraga akan diarahkan untuk meningkatkan kompetensi olahraganya dan kompetensi berhitungnya minimal mencapai KKM saja. Ini yang ada dalam kurikulum KTSP. Anak tidak dipaksakan harus brilian dalam semua mata pelajaran, tetapi diarahkan sesuai minat dan bakatnya. Inilah salah satu kegunaan nilai KKM, yaitu nilai minimal yang harus dicapai anak supaya dikatakan lulus dalam mata pelajaran tertentu. Tetapi sistem UN sama sekali tidaklah menghargai sistem KTSP dengan menyamaratakan semua soal misalnya soal fisika (yang belum tentu semua sekolah mengajarkan soal tersebut kepada siswanya karena pendalaman materi akan berbeda-beda sebab sistem kurikulumnya berbasis KTSP). Meskipun pembuat soal berdalih bahwa soal-soal yang disiapkan semuanya sesuai SKL (Standar Kompetensi Lulusan), tetapi tetap saja kalau kita melihat SKL, isinya sangat umum, artinya dari satu SKL bisa dibuat ribuan soal dengan tingkat pendalaman materi yang sangat bervariasi yang belum tentu semua sekolah mengajarkan hal tersebut!
Inilah yang menyebabkan saya berkesimpulan bahwa sistem UN sama sekali tidak sesuai dengan kurikulum KTSP. Jika memang sesuai aturannya, pemerintah merupakan salah satu pihak yang menilai kelulusan siswa, janganlah memakai sistem UN, gantilah dengan sistem lain yang lebih sesuai dengan sifat kurikulum KTSP, atau gantilah sistem kurikulum KTSP sehingga lebih sesuai dengan sistem UN. Kurikulum KTSP dan sistem UN yang dipakai ini menyebabkan rusaknya sistem pendidikan, munculnya berbagai kecurangan yang merusak siswa dan guru itu sendiri, dan bagaimana jadinya siswa yang belum berkompeten tetapi diatur sedemikian rupa supaya lulus dengan nilai yang jauh di atas kompetensinya? Tentu hasilnya akan sangat menyedihkan ke depannya. Indonesia sedang mempersiapkan satu generasi pemimpin masa yang akan datang yang tidak memiliki integritas dan karakter. Betapa menyedihkan jika negara ini rusak karena anak mudanya sebagai calon pemimpin masa depan disiapkan dalam kondisi yang rusak.
Beranikah sekolah tidak meluluskan siswanya yang memang belum berkompeten?
Beranikah pemerintah mengganti sistem UN atau mengganti kurikulum KTSP sehingga lebih sesuai satu sama lain?
Keberanian ini akan mengubah wajah bangsa ini di masa depan.
Perubahan memang selalu menyakitkan, tetapi tanpa perubahan masa kini maka masa depan tidak akan pernah berubah.
Sabtu, 19 Februari 2011
Hubungan Fisika dan Matematika
Banyak orang kurang menyenangi pelajaran fisika karena ada matematiknya. Matematikanya aja udah rumit apalagi ditambah fisikanya... Wow deh pokoknya...
Tetapi setidaknya sebelum kita antipati (atau meskipun sudah mulai antipati), tetap perlu mengetahui kebenaran mengenai hubungan yang akrab antara fisika dan matematika.
Apakah Fisika adalah matematik terapan? Ataukah matematik sebenarnya berasal dari fisika? Yah, boleh dikatakan seperti ini :
Menurut saya, fisika adalah ilmu yang mempelajari keteraturan alam semesta dan sebisa mungkin memanfaatkan keteraturan ini untuk dua hal, yaitu menemukan keteraturan lainnya di alam semesta yang belum ditemukan dan memanfaatkan keteraturan yang telah ditemukan untuk menjadi bermanfaat bagi kehidupan manusia.
Tanpa ada penemuan tentang keteraturan lensa, maka tidak mungkin di temukan planet-planet, tanpa ditemukannya planet-planet, tidak mungkin ditemukan Hukum-hukum Kepler, tanpa ditemukan Hukum Kepler, maka tidak mungkin ditemukan hal-hal penting lainnya di tata surya, dan hal-hal ini masih terus berlanjut, keteraturan yagn telah ditemukan akan menjadi dasar untuk menemukan keteraturan-keteraturan lainnya.
Juga tanpa ditemukannya keteraturan lensa, maka tidak mungkin ditemukan mikroskop, tanpa mikroskop, maka dunia renik akan tertutup sama sekali, artinya karena mikroskoplah dapat ditemukan berbagai penyakit dan pencegahannya, cara kerja sel manusia, zat-zat yang penting dalam kehidupan, dll. Jadi, penemuan keteraturan alam semesta akan menghasilkan manfaat yang besar bagi manusia ketika manusia memanfaatkan keteraturan tersebut. Contoh-contoh yang disebutkan masih sangat banyak. Tanpa mengenal persamaan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik, maka bagaimana bisa ada televisi, radio, HP, bluetooth, dll. Darimanakah ditemukannya persamaan Maxwell? Tentu dari keteraturan alam sebelumnya yang ditemukan, misalnya Hukum Coulomb, Hukum Gauss, Hukum Ampere, Hukum Faraday, dll...
Inilah cara saya memahami ilmu fisika. Jadi, fisika itu penemuan akan keteraturan alam. Bagaimanakah cara mengungkapkan keteraturan alam itu? Sangat sulit mengemukakan keteraturan alam jika memakai hanya kata-kata saja.
Misalnya keteraturan alam mengenai percepatan. Penjabaran kata-katanya adalah : Percepatan adalah perubahan kecepatan terhadap perubahan waktu. Bagaimana menjabarkan kalimat tersebut? bagaimana menerapkan konsep percepatan pada benda yang bergerak? Tentu kita akan menemui kesulitan yang besar disini. Tetapi jika kita memanfaatkan persamaan matematis, maka semuanya terlihat menjadi lebih mudah, percepatan dilambangkan dengan a, maka a = dv/dt. Menerapkan konsep percepatan pada berbagai kasus menjadi mudah dengan adanya persamaan tersebut.
Boleh dikatakan bahwa keteraturan alam yang diutarakan memakai matematika akan menjadi lebih bermanfaat ketika akan memakai keteraturan alam itu pada berbagai kasus/peristiwa. Jadi bisa juga dikatakan fisika adalah menjabarkan keteraturan alam dalam persamaan-persamaan matematik sehingga kedua tujuan utama ilmu fisika (menemukan keteraturan yang lainnya dan memanfaatkan keteraturan tersebut pada kehidupan) dapat dicapai dengan lebih mudah.
Yang paling penting disini bukanlah persamaan matematiknya, tetapi pemahaman kita akan konsep fisikanya, karena matematiknya adalah pengutaraan konsepnya. Seseorang yang memahami matematika akan kesulitan dalam memahami fisika, tetapi orang yang memahami fisika harus memahami matematika sehingga akan dapat menjabarkan pemahamannya dalam bentuk matematis yang memudahkan. Apa gunanya kita bisa matematik tetapi tidak memahami keteraturan alamnya (fisikanya) ?
Matematika memang bisa berjalan sendiri tanpa ilmu fisika, tetapi tanpa ilmu fisika, matematik akan kehilangan tujuan selain dari kesenangan untuk mengolah logika dan pikiran. Matematika akan menjadi bermakna ketika matematika dapat menjadi alat bantu untuk mengutarakan konsep-konsep dan keteraturan alam ini.
Fisika tidak mungkin berjalan tanpa matematika, karena konsep tentang alam ini tidak akan bisa diutarakan dan dimanfaatkan dengan baik tanpa matematika. Melihat hal ini mungkin akan mengingatkan kita akan pameo yang beredar di kalangan siswa: Jago matematik belum tentu jago fisika, tapi kalo jago fisika pasti jago juga matematiknya.
Sekedar pendapat dari seorang yang menyenangi ilmu fisika...
Tetapi setidaknya sebelum kita antipati (atau meskipun sudah mulai antipati), tetap perlu mengetahui kebenaran mengenai hubungan yang akrab antara fisika dan matematika.
Apakah Fisika adalah matematik terapan? Ataukah matematik sebenarnya berasal dari fisika? Yah, boleh dikatakan seperti ini :
Menurut saya, fisika adalah ilmu yang mempelajari keteraturan alam semesta dan sebisa mungkin memanfaatkan keteraturan ini untuk dua hal, yaitu menemukan keteraturan lainnya di alam semesta yang belum ditemukan dan memanfaatkan keteraturan yang telah ditemukan untuk menjadi bermanfaat bagi kehidupan manusia.
Tanpa ada penemuan tentang keteraturan lensa, maka tidak mungkin di temukan planet-planet, tanpa ditemukannya planet-planet, tidak mungkin ditemukan Hukum-hukum Kepler, tanpa ditemukan Hukum Kepler, maka tidak mungkin ditemukan hal-hal penting lainnya di tata surya, dan hal-hal ini masih terus berlanjut, keteraturan yagn telah ditemukan akan menjadi dasar untuk menemukan keteraturan-keteraturan lainnya.
Juga tanpa ditemukannya keteraturan lensa, maka tidak mungkin ditemukan mikroskop, tanpa mikroskop, maka dunia renik akan tertutup sama sekali, artinya karena mikroskoplah dapat ditemukan berbagai penyakit dan pencegahannya, cara kerja sel manusia, zat-zat yang penting dalam kehidupan, dll. Jadi, penemuan keteraturan alam semesta akan menghasilkan manfaat yang besar bagi manusia ketika manusia memanfaatkan keteraturan tersebut. Contoh-contoh yang disebutkan masih sangat banyak. Tanpa mengenal persamaan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik, maka bagaimana bisa ada televisi, radio, HP, bluetooth, dll. Darimanakah ditemukannya persamaan Maxwell? Tentu dari keteraturan alam sebelumnya yang ditemukan, misalnya Hukum Coulomb, Hukum Gauss, Hukum Ampere, Hukum Faraday, dll...
Inilah cara saya memahami ilmu fisika. Jadi, fisika itu penemuan akan keteraturan alam. Bagaimanakah cara mengungkapkan keteraturan alam itu? Sangat sulit mengemukakan keteraturan alam jika memakai hanya kata-kata saja.
Misalnya keteraturan alam mengenai percepatan. Penjabaran kata-katanya adalah : Percepatan adalah perubahan kecepatan terhadap perubahan waktu. Bagaimana menjabarkan kalimat tersebut? bagaimana menerapkan konsep percepatan pada benda yang bergerak? Tentu kita akan menemui kesulitan yang besar disini. Tetapi jika kita memanfaatkan persamaan matematis, maka semuanya terlihat menjadi lebih mudah, percepatan dilambangkan dengan a, maka a = dv/dt. Menerapkan konsep percepatan pada berbagai kasus menjadi mudah dengan adanya persamaan tersebut.
Boleh dikatakan bahwa keteraturan alam yang diutarakan memakai matematika akan menjadi lebih bermanfaat ketika akan memakai keteraturan alam itu pada berbagai kasus/peristiwa. Jadi bisa juga dikatakan fisika adalah menjabarkan keteraturan alam dalam persamaan-persamaan matematik sehingga kedua tujuan utama ilmu fisika (menemukan keteraturan yang lainnya dan memanfaatkan keteraturan tersebut pada kehidupan) dapat dicapai dengan lebih mudah.
Yang paling penting disini bukanlah persamaan matematiknya, tetapi pemahaman kita akan konsep fisikanya, karena matematiknya adalah pengutaraan konsepnya. Seseorang yang memahami matematika akan kesulitan dalam memahami fisika, tetapi orang yang memahami fisika harus memahami matematika sehingga akan dapat menjabarkan pemahamannya dalam bentuk matematis yang memudahkan. Apa gunanya kita bisa matematik tetapi tidak memahami keteraturan alamnya (fisikanya) ?
Matematika memang bisa berjalan sendiri tanpa ilmu fisika, tetapi tanpa ilmu fisika, matematik akan kehilangan tujuan selain dari kesenangan untuk mengolah logika dan pikiran. Matematika akan menjadi bermakna ketika matematika dapat menjadi alat bantu untuk mengutarakan konsep-konsep dan keteraturan alam ini.
Fisika tidak mungkin berjalan tanpa matematika, karena konsep tentang alam ini tidak akan bisa diutarakan dan dimanfaatkan dengan baik tanpa matematika. Melihat hal ini mungkin akan mengingatkan kita akan pameo yang beredar di kalangan siswa: Jago matematik belum tentu jago fisika, tapi kalo jago fisika pasti jago juga matematiknya.
Sekedar pendapat dari seorang yang menyenangi ilmu fisika...
Rabu, 16 Februari 2011
LKS Praktikum Fisika SMA (Bagian 2)
Setelah memberi beberapa LKS Praktikum di Bagian 1, maka akan diberikan lanjutannya disini :
1. Kelas X Sem. 1 : Gerak Melingkar Beraturan
2. Kelas X Sem. 1 : Hukum Newton II dan Gaya Gesekan
3. Kelas XI Sem. 1 : Ayunan Sederhana
4. Kelas XI Sem. 1 : Koefisien Restitusi
5. Kelas XI Sem. 2 : Titik Berat
6. Kelas XII Sem. 1 : Gelas Bersiul
Semoga berguna untuk ide-ide praktikum fisika SMA...
1. Kelas X Sem. 1 : Gerak Melingkar Beraturan
2. Kelas X Sem. 1 : Hukum Newton II dan Gaya Gesekan
3. Kelas XI Sem. 1 : Ayunan Sederhana
4. Kelas XI Sem. 1 : Koefisien Restitusi
5. Kelas XI Sem. 2 : Titik Berat
6. Kelas XII Sem. 1 : Gelas Bersiul
Semoga berguna untuk ide-ide praktikum fisika SMA...
Minggu, 14 November 2010
LKS Praktikum Fisika SMA (Bag 1)
Saya mau berbagi sedikit dengan guru-guru fisika lainnya tentang beberapa LKS praktikum sederhana yang bisa dilaksanakan di SMA. Dipersilahkan untuk mengedit isi LKS sesuai kebutuhan :
1. Praktikum Fisika kelas X Sem 1 : Massa Jenis (dilengkapi dengan teori kesalahan jika diperlukan)
2. Praktikum Fisika kelas X Sem 1 : GLBB
3. Praktikum Fisika kelas X Sem 1 : Mengenal Berbagai Alat Ukur
4. Demonstrasi Fisika kelas X Sem 1 : Skala Nonius/Vernier
5. Praktikum Fisika kelas X Sem 2 : Kalorimeter
Semoga bermanfaat...
NB : Harus buat account dulu di scribd.com baru bisa diunduh
Menuju ke LKS Praktikum Fisika Bagian 2 ...
1. Praktikum Fisika kelas X Sem 1 : Massa Jenis (dilengkapi dengan teori kesalahan jika diperlukan)
2. Praktikum Fisika kelas X Sem 1 : GLBB
3. Praktikum Fisika kelas X Sem 1 : Mengenal Berbagai Alat Ukur
4. Demonstrasi Fisika kelas X Sem 1 : Skala Nonius/Vernier
5. Praktikum Fisika kelas X Sem 2 : Kalorimeter
Semoga bermanfaat...
NB : Harus buat account dulu di scribd.com baru bisa diunduh
Menuju ke LKS Praktikum Fisika Bagian 2 ...
Kamis, 04 November 2010
Pertanyaan-pertanyaan
Sudah lama sekali saya tidak mengupdate blog saya ini, tetapi ternyata blog ini memberi banyak akses kepada orang lain seIndonesia untuk bertanya tentang fisika pada saya baik melalui email maupun melalui sms. Saya cukup malu juga karena blog ini tidak pernah diupdate.
Pertanyaan-pertanyaan yang diberikan biasanya berkisar seputar soal-soal fisika baik di tingkat SMP, SMA maupun kuliahan. Untuk pertanyaan-pertanyaan kuliahan saya tidak malu untuk mengatakan bahwa saya tidak bisa menjawabnya, karena udah lama gak ngutak-ngatik lagi bagian-bagian fisika yang cukup mendalam seperti ruang Hilbert, notasi bracket, dll, tapi bersyukurlah karena 90% pertanyaan bisa saya jawab dengan cukup baik. Saya hanya menyarankan mereka bertanya di blog-blog yang lain atau dari milis Fisika Indonesia.
Meskipun demikian, ada satu pertanyaan yang sangat menarik bagi saya, kira-kira begini pertanyaannya :
"Saya sangat kesulitan sekali untuk mengerti fisika, karena rumus-rumusnya sangat banyak dan sepertinya tidak tetap, saya bingung bagaimana solusinya, mohon idenya"
Jawaban saya :
Fisika itu bukan rumus, tetapi keteraturan alam, begitu kita paham tentang prinsip-prinsip alam, maka mudah sekali terlihat rumus yang ada di baliknya (rumusnya bukan dihafal ya...). Jadi langkah pertama harus paham hukum-hukum fisikanya dulu, keteraturan alam apa yang diungkapkan oleh hukum tersebut, lalu harus paham setiap variabel dari rumus menceritakan tentang apa, maka fisika akan dinikmati sebagai kisah Tuhan yang menciptakan alam semesta dengan sangat teratur dan yang sangat menakjubkan ini. Fisika itu bagi saya sangat amazing, i hope at least u have the same feeling after studying physics.
Hehe, jawaban itu memakan 4 halaman di sms saya, tapi pertanyaan itu menggali bagaimana perasaan saya terhadap ilmu fisika.
Ngutip dari iklan : KALO LO GIMANA?
Pertanyaan-pertanyaan yang diberikan biasanya berkisar seputar soal-soal fisika baik di tingkat SMP, SMA maupun kuliahan. Untuk pertanyaan-pertanyaan kuliahan saya tidak malu untuk mengatakan bahwa saya tidak bisa menjawabnya, karena udah lama gak ngutak-ngatik lagi bagian-bagian fisika yang cukup mendalam seperti ruang Hilbert, notasi bracket, dll, tapi bersyukurlah karena 90% pertanyaan bisa saya jawab dengan cukup baik. Saya hanya menyarankan mereka bertanya di blog-blog yang lain atau dari milis Fisika Indonesia.
Meskipun demikian, ada satu pertanyaan yang sangat menarik bagi saya, kira-kira begini pertanyaannya :
"Saya sangat kesulitan sekali untuk mengerti fisika, karena rumus-rumusnya sangat banyak dan sepertinya tidak tetap, saya bingung bagaimana solusinya, mohon idenya"
Jawaban saya :
Fisika itu bukan rumus, tetapi keteraturan alam, begitu kita paham tentang prinsip-prinsip alam, maka mudah sekali terlihat rumus yang ada di baliknya (rumusnya bukan dihafal ya...). Jadi langkah pertama harus paham hukum-hukum fisikanya dulu, keteraturan alam apa yang diungkapkan oleh hukum tersebut, lalu harus paham setiap variabel dari rumus menceritakan tentang apa, maka fisika akan dinikmati sebagai kisah Tuhan yang menciptakan alam semesta dengan sangat teratur dan yang sangat menakjubkan ini. Fisika itu bagi saya sangat amazing, i hope at least u have the same feeling after studying physics.
Hehe, jawaban itu memakan 4 halaman di sms saya, tapi pertanyaan itu menggali bagaimana perasaan saya terhadap ilmu fisika.
Ngutip dari iklan : KALO LO GIMANA?
Senin, 29 Maret 2010
PELAKSANAAN UN 2010
Gembar-gembor pemerintah yang menyatakan bahwa pelaksanaan UN tahun ini adalah yang paling ketat ternyata berbeda dalam kenyataan di lapangan.
Praktek-praktek kecurangan dalam UN masih saja terus terjadi. Apa yang akan saya tuliskan ini tidak memiliki bukti yang nyata, tetapi dari apa yang saya dengar baik dari murid maupun dari guru sendiri. Saya tidak akan menyebutkan nama siapapun baik nama orang maupun nama sekolah, saya hanya ingin menuliskan uneg-uneg saya sebagai seorang guru. Anda boleh menganggap ini hanya asal ngomong saja tanpa bukti. Toh tidak ada yang akan tersinggung karena saya tidak menyebutkan nama atau institusi.
Praktek-praktek kecurangan yang terjadi selama UN 2010 berlangsung yaitu :
1. Beredarnya kunci-kunci jawaban melalui sms.
Memang sudah disiasati bahwa soal berbeda untuk setiap rayon, sehingga ada murid yang memberi kesaksian bahwa sebelum UN dirinya sudah mendapatkan 7 versi jawaban yang berbeda! Yang menjadi masalah disini bukanlah perbedaan kunci2 jawaban itu, tapi mengapa kunci jawaban itu bisa menyebar jika soal-soal UN dijaga dengan sedemikian ketat (katanya). Bahkan diantara kunci2 jawaban tersebut ada yang tepat hingga 90 persen lebih. Katanya tidak dibuat 100% benar agar tidak dicurigai. Weleh-weleh..., dari pengalaman tahun lalu sih, kunci jawaban yang menyebar itu ada yang benar 100%, bahkan ada yang nilai UN fisikanya dapat 100, padahal ada beberapa soal UN Fisika yang gak ada jawabannya sehingga tidak tahu jawaban di scanner komputer jawab apa, tapi bisa dapat 100, luar biasa....
2. Guru yang mengerjakan soal lebih dulu
Ada sekolah yang gurunya disuruh datang jam setengah 6 supaya bisa mengerjakan soal dulu karena soal sudah diambil dari jam 5 pagi. Tidak perlu menjawab semua soal, yang penting cukup untuk membuat siswa bisa lulus saja, atau cukup untuk membuat siswa mengetahui ketepatan jawaban dari berbagai versi jawaban yang telah mereka peroleh sebelumnya. Jawaban dari guru ini disebar melalui sms kepada siswanya dengan pesan supaya disebarkan secara berantai kepada siswa yang lain. Luar Biasa....
3. Membeli soal UN
Ada sekolah-sekolah yang bergabung untuk dapat membeli soal sebelumnya. Ada juga pribadi-pribadi siswa yang kaya yang bisa membeli soal sebelumnya. Dari yang saya dengar sih harganya 4 juta per soal. Luar biasa... Entah darimana atau dari siapa mereka bisa membeli soal...
Untuk kecurangan guru yang memperbaiki jawaban siswa sudah tidak saya dengar lagi (mungkin ada tapi saya gak tau), mungkin karna makin ketatnya penyerahan Jawaban LJK dan LJK yang harus di lem di ruang ujian sehingga tidak ada waktu untuk memperbaiki jawaban siswa. Meskipun demikian, kecurangan tetap ada seberapa ketatpun pelaksanaan UN ini.
Saya bertanya-tanya, apa gunanya persiapan-persiapan UN sepanjang tiga bulan pertama di tahun 2010 ini. Persiapan2 yang membuat kepala siswa pening dan tertekan, juga gurunya juga ikutan tegang dalam mempersiapkan siswa. Bahkan banyak guru yang berkata: "Anaknya santai2 aja tuh, kok malah kitanya yang tegang mikirin mereka?"
Lalu apa gunanya UN ini sebenarnya? Semuanya hanyalah proyek-proyek yang menguntungkan pihak-pihak tertentu. Berapa besar uang negara yang digunakan untuk UN ternyata dan tidak memberikan hasil yang sesuai kualitas siswa yang sebenarnya. Sebagai guru fisika yang mengajarkan fisika kepada kelas XII IPA, tentu saya sudah mengetahui dengan jelas sampai dimana kemampuan siswa sebenarnya, tapi nilai UN memberikan hasil yang berbeda. Siswa yang kurang dalam kemampuan fisikanya bisa memperoleh nilai 8 sampai 9, bahkan ada yang dapat 10! Sebagai guru saya hanya bisa tersenyum masam karena guru di sekolahlah yang mengetahui sampai dimana kemampuan seorang siswa yang sebenarnya. Apakah saya bangga dengan nilai itu? Saya hanya mengelus dada karena saya tau siswa saya sedang melakukan cara-cara yang tidak jujur dan sedang ditipu mentah-mentah oleh sistem UN ini. Bagaimanakah masa depan bangsa ini dengan mereka sebagai bibit-bibit yang akan memimpin bangsa ini ke depan?
Jika ditinjau dari pihak sekolah, tentu ketidaklulusan siswa akan menjadi 'aib' bagi sekolah tersebut. Ini berkaitan dengan siswa baru yang akan mendaftar yang tentu saja akan berkurang karena 'aib' tersebut. Ini menyangkut keuangan yang akan menurun, lalu merambat ke pembangunan, gaji guru honor dan staff, dan lain-lain. Belum lagi jika melihat sekolah-sekolah lain yang berbuat curang sehingga muridnya lulus semua, tentu ada rasa minder. Belum lagi jika melihat maraknya demo yang menentang UN yang menyalahkan sistem UN. beberapa guru memiliki filosofi : Kalo di atasnya aja udah bobrok, kita juga harus ikutan menyesuaikan, kalo tidak kita sendiri yang akan tenggelam kalau kita mau jujur. JIka melihat dari sisi siswa yang tidak lulus, tentu guru akan sakit hati, karena mereka tidak lulus sekolah (mimsalnya) hanya karena satu mata pelajaran yang gagal, sementara yang lainnya baik semua. Ini suatu ketidakadilan. Gurulah yang tahu dengan jelas siapa yang sudah mencapai kompetensi dan yang belum. Siswa yang tidak lulus harus mengikuti ujian persamaan lain yang akan merugikan mereka karena terhambat mendaftar ke perguruan tinggi yang lainnya. Juga ujian persamaan ini adalah paket C yang ditujukan bagi mereka yang terganggu sekolahnya karena hal-hal lain (sakit berkepanjangan, tidak ada biaya sekolah, cacat tubuh, dll.) Rasanya sangat tidak adil jika siswa yang telah dibina susah payah selama tiga tahun harus lulus dengan ijazah paket C. Adilkah ini???
Saya, sebagai guru yang menyentuh proses pembelajaran kepada siswa secara langsung, sangat menyarankan agar sistem UN dihapuskan saja dan diganti dengan sistem lain, misalnya seperti sistem Ebtanas yang dilakukan sebelum sistem UN ini muncul, tetapi itu adalah hak dari para pemegang jabatan di bidang pendidikan yang ada di pemerintahan. Hanya saja saya melihat ada satu segi positif dari sistem UN ini yang saya rasakan, yaitu UN mengungkapkan bahwa banyak dari kita ini sebenarnya 'sakit' melalui kecurangan-kecurangan yang terjadi. Tanpa UN, 'sakit'nya kita ini tidak akan terungkap. UN tidak membuat kita menjadi 'sakit', tetapi membuat 'sakit'nya kita menjadi kelihatan, sehingga kita tau apa yang harus dibuat dalam pembinaan selanjutnya, baik dalam membina diri sendiri maupun dalam membina siswa kita. (MNL).
Praktek-praktek kecurangan dalam UN masih saja terus terjadi. Apa yang akan saya tuliskan ini tidak memiliki bukti yang nyata, tetapi dari apa yang saya dengar baik dari murid maupun dari guru sendiri. Saya tidak akan menyebutkan nama siapapun baik nama orang maupun nama sekolah, saya hanya ingin menuliskan uneg-uneg saya sebagai seorang guru. Anda boleh menganggap ini hanya asal ngomong saja tanpa bukti. Toh tidak ada yang akan tersinggung karena saya tidak menyebutkan nama atau institusi.
Praktek-praktek kecurangan yang terjadi selama UN 2010 berlangsung yaitu :
1. Beredarnya kunci-kunci jawaban melalui sms.
Memang sudah disiasati bahwa soal berbeda untuk setiap rayon, sehingga ada murid yang memberi kesaksian bahwa sebelum UN dirinya sudah mendapatkan 7 versi jawaban yang berbeda! Yang menjadi masalah disini bukanlah perbedaan kunci2 jawaban itu, tapi mengapa kunci jawaban itu bisa menyebar jika soal-soal UN dijaga dengan sedemikian ketat (katanya). Bahkan diantara kunci2 jawaban tersebut ada yang tepat hingga 90 persen lebih. Katanya tidak dibuat 100% benar agar tidak dicurigai. Weleh-weleh..., dari pengalaman tahun lalu sih, kunci jawaban yang menyebar itu ada yang benar 100%, bahkan ada yang nilai UN fisikanya dapat 100, padahal ada beberapa soal UN Fisika yang gak ada jawabannya sehingga tidak tahu jawaban di scanner komputer jawab apa, tapi bisa dapat 100, luar biasa....
2. Guru yang mengerjakan soal lebih dulu
Ada sekolah yang gurunya disuruh datang jam setengah 6 supaya bisa mengerjakan soal dulu karena soal sudah diambil dari jam 5 pagi. Tidak perlu menjawab semua soal, yang penting cukup untuk membuat siswa bisa lulus saja, atau cukup untuk membuat siswa mengetahui ketepatan jawaban dari berbagai versi jawaban yang telah mereka peroleh sebelumnya. Jawaban dari guru ini disebar melalui sms kepada siswanya dengan pesan supaya disebarkan secara berantai kepada siswa yang lain. Luar Biasa....
3. Membeli soal UN
Ada sekolah-sekolah yang bergabung untuk dapat membeli soal sebelumnya. Ada juga pribadi-pribadi siswa yang kaya yang bisa membeli soal sebelumnya. Dari yang saya dengar sih harganya 4 juta per soal. Luar biasa... Entah darimana atau dari siapa mereka bisa membeli soal...
Untuk kecurangan guru yang memperbaiki jawaban siswa sudah tidak saya dengar lagi (mungkin ada tapi saya gak tau), mungkin karna makin ketatnya penyerahan Jawaban LJK dan LJK yang harus di lem di ruang ujian sehingga tidak ada waktu untuk memperbaiki jawaban siswa. Meskipun demikian, kecurangan tetap ada seberapa ketatpun pelaksanaan UN ini.
Saya bertanya-tanya, apa gunanya persiapan-persiapan UN sepanjang tiga bulan pertama di tahun 2010 ini. Persiapan2 yang membuat kepala siswa pening dan tertekan, juga gurunya juga ikutan tegang dalam mempersiapkan siswa. Bahkan banyak guru yang berkata: "Anaknya santai2 aja tuh, kok malah kitanya yang tegang mikirin mereka?"
Lalu apa gunanya UN ini sebenarnya? Semuanya hanyalah proyek-proyek yang menguntungkan pihak-pihak tertentu. Berapa besar uang negara yang digunakan untuk UN ternyata dan tidak memberikan hasil yang sesuai kualitas siswa yang sebenarnya. Sebagai guru fisika yang mengajarkan fisika kepada kelas XII IPA, tentu saya sudah mengetahui dengan jelas sampai dimana kemampuan siswa sebenarnya, tapi nilai UN memberikan hasil yang berbeda. Siswa yang kurang dalam kemampuan fisikanya bisa memperoleh nilai 8 sampai 9, bahkan ada yang dapat 10! Sebagai guru saya hanya bisa tersenyum masam karena guru di sekolahlah yang mengetahui sampai dimana kemampuan seorang siswa yang sebenarnya. Apakah saya bangga dengan nilai itu? Saya hanya mengelus dada karena saya tau siswa saya sedang melakukan cara-cara yang tidak jujur dan sedang ditipu mentah-mentah oleh sistem UN ini. Bagaimanakah masa depan bangsa ini dengan mereka sebagai bibit-bibit yang akan memimpin bangsa ini ke depan?
Jika ditinjau dari pihak sekolah, tentu ketidaklulusan siswa akan menjadi 'aib' bagi sekolah tersebut. Ini berkaitan dengan siswa baru yang akan mendaftar yang tentu saja akan berkurang karena 'aib' tersebut. Ini menyangkut keuangan yang akan menurun, lalu merambat ke pembangunan, gaji guru honor dan staff, dan lain-lain. Belum lagi jika melihat sekolah-sekolah lain yang berbuat curang sehingga muridnya lulus semua, tentu ada rasa minder. Belum lagi jika melihat maraknya demo yang menentang UN yang menyalahkan sistem UN. beberapa guru memiliki filosofi : Kalo di atasnya aja udah bobrok, kita juga harus ikutan menyesuaikan, kalo tidak kita sendiri yang akan tenggelam kalau kita mau jujur. JIka melihat dari sisi siswa yang tidak lulus, tentu guru akan sakit hati, karena mereka tidak lulus sekolah (mimsalnya) hanya karena satu mata pelajaran yang gagal, sementara yang lainnya baik semua. Ini suatu ketidakadilan. Gurulah yang tahu dengan jelas siapa yang sudah mencapai kompetensi dan yang belum. Siswa yang tidak lulus harus mengikuti ujian persamaan lain yang akan merugikan mereka karena terhambat mendaftar ke perguruan tinggi yang lainnya. Juga ujian persamaan ini adalah paket C yang ditujukan bagi mereka yang terganggu sekolahnya karena hal-hal lain (sakit berkepanjangan, tidak ada biaya sekolah, cacat tubuh, dll.) Rasanya sangat tidak adil jika siswa yang telah dibina susah payah selama tiga tahun harus lulus dengan ijazah paket C. Adilkah ini???
Saya, sebagai guru yang menyentuh proses pembelajaran kepada siswa secara langsung, sangat menyarankan agar sistem UN dihapuskan saja dan diganti dengan sistem lain, misalnya seperti sistem Ebtanas yang dilakukan sebelum sistem UN ini muncul, tetapi itu adalah hak dari para pemegang jabatan di bidang pendidikan yang ada di pemerintahan. Hanya saja saya melihat ada satu segi positif dari sistem UN ini yang saya rasakan, yaitu UN mengungkapkan bahwa banyak dari kita ini sebenarnya 'sakit' melalui kecurangan-kecurangan yang terjadi. Tanpa UN, 'sakit'nya kita ini tidak akan terungkap. UN tidak membuat kita menjadi 'sakit', tetapi membuat 'sakit'nya kita menjadi kelihatan, sehingga kita tau apa yang harus dibuat dalam pembinaan selanjutnya, baik dalam membina diri sendiri maupun dalam membina siswa kita. (MNL).
Kamis, 25 Februari 2010
SAYA BENCI FISIKA !!!
Ya, kira-kira bahasa seperti judul di atas sudah sering terdengar, baik itu dari rekan-rekan guru maupun dari murid juga. Biasanya bahasa yang keluar seperti ini:
"Dih.. amit-amit deh, dari dulu gua gak pernah seneng ama pelajaran fisika"
"Wah, pusiiingg deh blajar fisika, makanya gua masuk IPS"
"Fisika??? waw... pelajaran rumit tuh..."
"Kalo saya dulu paling benci ama fisika, gak tau knapa ya? Pokoknyamah asa gak pernah nyambung ke otak deh plajaran yang satu itu..."
"Saya pasti geleng-geleng kepala kalo ngeliat guru fisika, gimana belajarnya ya???"
"Fisika??? bagian orang-orang jenius aja deh..."
Gimana...??? Pernah dengar celotehan yang mirip2 di atas?
Kalau saya berpendapat, bukan pelajarannya yang salah, karena menurugt saya pelajaran fisika itu pelajaran yang paling mengasyikkan, karena sangat berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Kita bisa mengenal kejadian-kejadian alam di sekitar kita, bahkan kejadian-kejadian alam yang tak terjangkau oleh kita hanya dengan mengenal hukum dan konsep fisika. Betapa ajaibnya ilmu fisika. Susah? bagi saya itu ilmu yang sangat menarik dan menantang.
Lalu apa yang salah? Menurut saya yang salah adalah gurunya! gurunya! dan gurunya!
Banyak guru fisika yang mengajarkan fisika sama dengan mengajarkan matematika, ngituuuunnggg mlulu. Banyak guru fisika yang 'killer' supaya murid-murid memperhatikan waktu dia menerangkan. Banyak guru fisika yang mengajarkan fisika asal siswa bisa menjawab soal dan dapat nilai. Nah, ini teguran buat say juga yang guru fisika.
Lalu harusnya bagaimana doongg???
KONSEP KONSEP dan KONSEP!
Ajarkan konsep kepada siswa. Tanamkan konsep fisika dengan kuat di dalam pikiran siswa, jangan dulu tentang membahas soal atau menghitung. Ubah konsep dalam pikiran siswa ke dalam kehidupan sehari-hari, karena fisika selalu menyangkut alam sekitar.
Menurut saya ini langkah pertama yang paling penting dalam mengajarkan pelajaran yang sangat mengasyikkan ini. Buat siswa menyadari bahwa bagian utama dari fisika bukanlah menghitung, tetapi memahami konsep. Karena jika konsep kuat, maka mudah untuk meneruskan ke soal dan praktikum, semua menjadi mudah.
Contoh :
Ketika mengajarkan siswa tentang GLBB. Biasanya guru menyuruh siswa untuk menghafalkan 3 rumus GLBB (ada yang 4 rumus). Ada guru yang lebih baik lagi, yaitu dengan menurunkan rumus tersebut bagi siswa. Setelah itu baru berlatih soal-soal GLBB dengan menerapkan rumus-rumus tersebut.
Tetapi....
Banyak guru yang lupa konsep utama dari GLBB. Apa konsep utama GLBB? PERCEPATAN. Banyak guru yang tidak menanamkan apa itu percepatan? Apa yang dimaksud dengan persepatan. Gerakan seperti apa baru bisa dikatakan benda dipercepat?
JIka konsep percepatan ditanamkan dengan benar di dalam kepala anak, maka banyak soal GLBB yang bisa dikerjakan tanpa harus menghafal rumus GLBB, semuanya menjadi lebih mudah.
Itulah kekuatan konsep.
Maka, mulailah ketika pertama kali memberi pelajaran fisika, ajarilah mereka konsep! Itu langkah pertama yang sangat penting!
"Dih.. amit-amit deh, dari dulu gua gak pernah seneng ama pelajaran fisika"
"Wah, pusiiingg deh blajar fisika, makanya gua masuk IPS"
"Fisika??? waw... pelajaran rumit tuh..."
"Kalo saya dulu paling benci ama fisika, gak tau knapa ya? Pokoknyamah asa gak pernah nyambung ke otak deh plajaran yang satu itu..."
"Saya pasti geleng-geleng kepala kalo ngeliat guru fisika, gimana belajarnya ya???"
"Fisika??? bagian orang-orang jenius aja deh..."
Gimana...??? Pernah dengar celotehan yang mirip2 di atas?
Kalau saya berpendapat, bukan pelajarannya yang salah, karena menurugt saya pelajaran fisika itu pelajaran yang paling mengasyikkan, karena sangat berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Kita bisa mengenal kejadian-kejadian alam di sekitar kita, bahkan kejadian-kejadian alam yang tak terjangkau oleh kita hanya dengan mengenal hukum dan konsep fisika. Betapa ajaibnya ilmu fisika. Susah? bagi saya itu ilmu yang sangat menarik dan menantang.
Lalu apa yang salah? Menurut saya yang salah adalah gurunya! gurunya! dan gurunya!
Banyak guru fisika yang mengajarkan fisika sama dengan mengajarkan matematika, ngituuuunnggg mlulu. Banyak guru fisika yang 'killer' supaya murid-murid memperhatikan waktu dia menerangkan. Banyak guru fisika yang mengajarkan fisika asal siswa bisa menjawab soal dan dapat nilai. Nah, ini teguran buat say juga yang guru fisika.
Lalu harusnya bagaimana doongg???
KONSEP KONSEP dan KONSEP!
Ajarkan konsep kepada siswa. Tanamkan konsep fisika dengan kuat di dalam pikiran siswa, jangan dulu tentang membahas soal atau menghitung. Ubah konsep dalam pikiran siswa ke dalam kehidupan sehari-hari, karena fisika selalu menyangkut alam sekitar.
Menurut saya ini langkah pertama yang paling penting dalam mengajarkan pelajaran yang sangat mengasyikkan ini. Buat siswa menyadari bahwa bagian utama dari fisika bukanlah menghitung, tetapi memahami konsep. Karena jika konsep kuat, maka mudah untuk meneruskan ke soal dan praktikum, semua menjadi mudah.
Contoh :
Ketika mengajarkan siswa tentang GLBB. Biasanya guru menyuruh siswa untuk menghafalkan 3 rumus GLBB (ada yang 4 rumus). Ada guru yang lebih baik lagi, yaitu dengan menurunkan rumus tersebut bagi siswa. Setelah itu baru berlatih soal-soal GLBB dengan menerapkan rumus-rumus tersebut.
Tetapi....
Banyak guru yang lupa konsep utama dari GLBB. Apa konsep utama GLBB? PERCEPATAN. Banyak guru yang tidak menanamkan apa itu percepatan? Apa yang dimaksud dengan persepatan. Gerakan seperti apa baru bisa dikatakan benda dipercepat?
JIka konsep percepatan ditanamkan dengan benar di dalam kepala anak, maka banyak soal GLBB yang bisa dikerjakan tanpa harus menghafal rumus GLBB, semuanya menjadi lebih mudah.
Itulah kekuatan konsep.
Maka, mulailah ketika pertama kali memberi pelajaran fisika, ajarilah mereka konsep! Itu langkah pertama yang sangat penting!
Senin, 22 Februari 2010
Jumat, 19 Februari 2010
MENUNGGU PARTIKEL HIGGS
Hans J Wospakrik (Fisika ITB)
BEGITU kerasnya gema karya pena 't Hooft, sampai-sampai para fisikawan eksperimen pun tergelitik untuk mengamati keberadaan interaksi arus-netral yang diramalkan teori Weinberg-Salam. Penelitian ke arah ini dilakukan oleh tim Gargamelle di laboratorium pemercepat partikel CERN, milik Masyarakat Eropa, di Geneva, Swiss.
PERCOBAAN itu dilakukan pada tahun 1973 dengan menembakkan berkas neutrino pada sebuah bejana buih (bubble chamber) istimewa berisi cairan propan lewat-didih. Amatan jejak buih lintasan elektron yang tertendang, sebagai akibat interaksi neutrino dengan elektron atom cairan bejana, ternyata sesuai dengan ramalan interaksi arus netral. Temuan ini dengan demikian menempatkan teori Weinberg-Salam sebagai suatu teori fisika yang benar-benar menerangkan perilaku alam.
Menengok sejenak ke sejarah perkembangan fisika, nilai temuan ini dapatlah disetarakan dengan temuan fisikawan eksperimen Jerman, Heinrich Hertz (1857-1894), pada tahun 1888 ketika ia berhasil mengamati gelombang radio yang diramalkan Maxwell berdasarkan teori eletromagnetnya.
Lepton, hadron, kuark
Pada rumusan Weinberg, partikel berinteraksi yang ditinjau terbatas pada pasangan elektron dan neutrinonya. Sedangkan dalam rumusan Salam, ia sertakan pula pasangan partikel muon dan neutrinonya: neutrino-muon. Berat partikel muon yang ditemukan pada tahun 1947 sekitar 1/7 berat proton, sedangkan massa partikel neutrino-muon praktis nol. Neutrino-muon inilah yang digunakan pada percobaan tim Gargamelle. Elektron dan muon beserta pasangan neutrinonya ini dikelompokkan ke dalam kelas partikel lepton, yang berarti partikel lemah, karena lepton hanya merasakan interaksi elektro-lemah.
Proton dan neutron, penyusun inti atom, selain merasakan interaksi elektro-lemah, juga interaksi kuat yang berperan mengikat keduanya dalam inti atom. Disebut interaksi kuat karena, pada jarak jejari inti atom, kekuatannya sekitar 100 kali interaksi elektromagnet.
Menjelang akhir dasawarsa 50-an ditemukan lebih daripada 50 buah partikel yang juga berinteraksi melalui interaksi kuat. Semua partikel ini dikelompokkan ke dalam kelas partikel hadron yang berarti partikel kuat. Jumlah hadron yang demikian banyak itu menimbulkan kecurigaan bahwa hadron bukanlah partikel tersederhana.
Tahun 1961, fisikawan teori AS, Murray Gell-Mann (1929-...), memperlihatkan bahwa setiap partikel hadron memenuhi suatu aturan peng-kelas-an berdasarkan kesamaan sifat fisikanya yang ternyata pas dengan teori kesetangkupan matematika istimewa (teori grup), SU(3). Setelah menganalisis teorinya lebih mendalam, pada tahun 1964 ia simpulkan bahwa semua hadron dapatlah dipandang tersusun dari tiga buah partikel dasar tersederhana yang ia namai kuark. Berbeda dengan elektron yang dapat bebas berkelana, kuark terikat erat dalam hadron. Hadron sebenarnya masih dikelompokkan lagi atas dua subkelas: barion dan meson. Menurut Gell-Mann, baryon tersusun atas tiga buah kuark, sedangkan meson: dua buah.
Setiap kuark memiliki sifat khas yang dibedakan dengan nama: u (up), d (down), dan s (strange). Nama-nama ini hanyalah label belaka, tak ada sangkut-pautnya dengan arti katanya. Karena setiap partikel hadron bermuatan listrik bulat, maka haruslah diterima bahwa setiap partikel kuark bermuatan pecahan sepertiga. Kuark u misalnya bermuatan (2/3), d (-1/3), dan s juga (-1/3). Selain itu, terdapat juga partikel anti-kuark yang memiliki massa sama tetapi muatan berlawanan. Anti-u, misalnya, bermuatan (-2/3).
Proton dan neutron tergolong keluarga barion. Berdasarkan teori Gell-Mann, kedua partikel ini hanya tersusun atas kuark u dan d. Proton, karena bermuatan listrik +1, tersusun dari dua kuark u, dan sebuah kuark d, sedangkan neutron terdiri dari dua kuark d dan sebuah kuark u.
Karena neutron dan proton hampir sama beratnya, maka kuark u dan d pun demikian. Tetapi, karena neutron sedikit lebih berat daripada proton, maka massa kuark d lebih besar daripada u. Nah, inilah salah satu alasan dipilihnya label nama up (atas) dan down (bawah) bagi kedua kuark ini, mengingat yang berat cenderung berada di bawah yang ringan. Taksiran massa kuark u adalah sekitar 10 kali massa elektron.
Partikel hadron yang tersusun dari kuark s, dikenal sebagai partikel strange, aneh. Disebut demikian, karena sifatnya yang mungkin aneh: penciptaannya melalui tumbukan hadron tak berenergi tinggi yang selalu hadir secara berpasangan. Selain itu, walaupun penciptaannnya berlangsung melalui interaksi kuat, peluruhannya malah berlangsung melalui interaksi lemah. Hadron strange umumnya lebih berat daripada proton. Karena itu, massa kuark s juga lebih berat daripada kuark u, yang ditaksir sekitar 25 kali.
Teori kuark yang sama juga dikemukakan pada tahun yang sama secara terpisah oleh fisikawan teori AS, George Zweig (1937-...). Karena interaksi elektro-lemah juga berpengaruh pada hadron, para fisikawan merasa wajar untuk mengikutsertakan kuark dalam teori elektro-lemah Weinberg-Salam. Penyertaannya menempatkan kuark u dan d berpasangan seperti elektron dan neutrinonya, sedangkan s tanpa pasangan.
Skema ini ternyata menghadirkan interaksi arus-netral yang menggandeng kuark d dan s. Ini aneh! Soalnya, interaksi arus-netral pada dasarnya hanyalah menggandeng kuark atau lepton sejenis dan antinya. Dari segi eksperimen, jenis interaksi arus-netral tadi meramalkan peluruhan hadron strange netral ke pasangan lepton- antilepton. Suatu ramalan yang bertentangan dengan kenyataan eksperimen.
Jipsy cantik
Masalah yang mengecewakan ini ternyata segera ditemukan pemecahannya oleh tiga fisikawan AS: Sheldon Glashow, John Iliopoulos, dan Luciano Maiani pada tahun 1970. Mereka mengusulkan sebuah kuark tambahan bermuatan listrik (2/3), sebagai pasangan dari kuark s.
Kuark baru ini diberi nama charm (c) atau cantik. Sekali lagi, nama ini tak bersangkut paut dengan unsur kecantikan. Pilihannya mungkin muncul sebagai luapan kegembiraan mereka dalam usaha mengatasi masalah arus-netral kuark tadi.
Usulan ini dengan demikian meramalkan kehadiran kelas hadron baru yang mengandung kuark c, yang disebut hadron charm. Pengamatan arus netral oleh tim Gargamelle rupanya menyadarkan para fisikawan eksperimen untuk lebih tanggap terhadap ramalan model standar. Perburuan hadron charm pun segera dilakukan.
Sekali lagi, model standar terbukti benar. Si "hadron cantik" ini ditemukan pada bulan November tahun 1974 oleh dua tim AS, sebagai hasil tumbukan elektron dan positron (anti-elektron) berenergi tinggi. Satunya di Brookhaven National Laboratory, Long Island, New York, di bawah pimpinan fisikawan AS keturunan Cina, Samuel Ting. Sedangkan team tandingannya di Stanford Linear Accelerator (SLAC), California, dipimpin oleh Burton Richter.
Hadron charm ini adalah sebuah meson yang tersusun dari ikatan kuark s dan antinya, dengan berat sekitar tiga kali berat proton. Tim pantai timur menamainya: J, sedangkan lawannya di pantai barat memberi nama: psy. Dari data meson "cantik" ini, massa kuark c ditaksir sekitar 10 kali massa kuark s.
Gabungan kedua nama ini ternyata enak pula bunyi ejaannya dalam bahasa Indonesia: "Jipsy". Tentu saja, yang teramati bukanlah si cantik Cassandra dari Telenovela. Mungkin untuk menghindari tafsiran keliru ini, disepakatilah nama psy bagi meson charm ini.
Temuan ini dipandang sebagai titik-balik penelitian fisika partikel, sehingga panitia Nobel menganugerahkan hadiah Nobel fisika tahun 1976 kepada Ting dan Richter.
Lepton dan kuark baru
Temuan partikel psy kemudian merangsang para fisikawan eksperimen melakukan perburuan partikel baru secara gencar. Setahun kemudian, tim SLAC di bawah pimpinan Martin Perl kembali berhasil menemukan lepton baru dengan berat sekitar dua kali proton. Lepton baru yang diberi nama tau ini ternyata berpasangan pula dengan neutrinonya, neutrino-tau.
Penyertaan lepton baru ini ke dalam model standar ternyata membawa ketimpangan. Dalam sektor lepton terdapat tiga keluarga, elektron, muon, dan tau; sedangkan dalam sektor kuark hanyalah dua: pasangan u dan d, serta c dan s. Untuk mengimbangi susunan ini, para fisikawan teori mengusulkan bahwa di sektor kuark terdapat pula pasangan ketiga, yang terdiri dari kuark t (top: puncak) bermuatan listrik (2/3), dan b (bottom: dasar) bermuatan (-1/3).
Apakah kuark baru ini merupakan khayalan mengada-ada para fisikawan teori? Para fisikawan eksperimen rupanya menanggapinya secara sungguh-sungguh. Pada tahun 1977, kembali sebuah tim AS di FermiLab, di bawah pimpinan Leon Lederman, menemukan sebuah meson baru yang mendukung kehadiran kuark b. Meson bottom yang diberi nama upsilon ini bermassa sekitar sembilan kali massa proton, yang memberi taksiran bagi massa kuark b sekitar empat kali massa kuark c.
Perburuan kuark top akhirnya berhasil juga di Fermilab pada bulan April tahun lalu oleh dua kelompok fisikawan AS yang menggunakan mesin penumbuk proton-antiproton berenergi ultra tinggi, Tevatron. Hasil olahan data amatan kelompok CDF (Collider Detector Facility) memberi angka sekitar 175 kali massa proton untuk massa kuark top, sedangkan kelompok DZero memberi angka sekitar 200 kali.
Hadiah Nobel 1979
Karya pena 't Hooft dan temuan eksperimen yang menyusulinya semakin menguatkan keabsahan teori elektro-lemah Weinberg-Salam yang dibangun berdasarkan model Glashow ini. Prestasi tinggi yang dicapai teori ini akhirnya meyakinkan panitia hadiah Nobel untuk menganugerahkan hadiah Nobel fisika tahun 1979 kepada para penggagasnya: Steven Weinberg, Abdus Salam, dan Sheldon Glashow.
Mengapa Gerard 't Hooft dan Martinus Veltman -- dua fisikawan teori yang begitu besar jasanya dalam memberi nafas kehidupan bagi teori ini -- hingga sekarang tak dianugerahi hadiah Nobel? Suatu pertanyaan yang tampaknya wajar dikemukakan. Karya mereka rupanya bernasib sama seperti karya akbar fisikawan teori terbesar Albert Einstein, teori kerelatifan umum, yang juga tak mendapat penghargaan hadiah Nobel. Hadiah Nobel tahun 1922 yang dianugerahkan pada Einstein tak menyinggung sedikit pun karya termegahnya itu! Tentu saja, panitia Nobel jua yang mengetahui alasannya!
W dan Z ditemukan
Penganugerahan hadiah Nobel fisika tahun 1979 ternyata mendahului pembuktian eksperimen bagi kehadiran partikel W+, W-, dan Z, perantara interaksi lemah, yang diramalkan model standar. Rupanya, di sini keyakinan keabsahannya berhasil mengalahkan kesabaran menantikan pembuktian eksperimennya.
Memang benar. Ketiga partikel itu akhirnya ditemukan pada bulan Januari 1983 oleh kelompok UA1 di CERN, Jenewa, Swiss, lewat percobaan tumbukan proton anti-proton berenergi tinggi. Sebagai imbalannya, Carlo Rubbia, fisikawan Italia, bersama fisikawan Belanda, Simon van der Meer, dianugerahi hadiah Nobel fisika tahun 1984. Rubbia adalah pemrakarsa dan pemimpin tim perburuan ini, sedangkan van der Meer berjasa merancang mesin penumbuk proton anti- proton yang dengannya ketiga partikel ini ditemukan.
Partikel Higgs?
Dengan ditemukannya bukti kehadiran kuark top, perburuan terakhir kini ditujukan pada partikel Higgs. Sayangnya, massa partikel ini tak dapat diramalkan secara pasti, namun ditaksir berada di atas massa partikel W, Z, dan kuark top.
Secara teori, partikel Higgs dapat pula dihasilkan melalui tumbukan proton dan anti-proton berenergi sangat-sangat tinggi. Usaha perburuannya semula diprakarsai oleh para fisikawan AS begitu partikel W dan Z ditemukan. Karena energi tumbukan yang dibutuhkan lebih tinggi daripada yang dapat dihasilkan semua pemercepat partikel saat itu, maka dibangunlah sebuah laboratorium baru di Waxahachie, negara bagian Texas, untuk memenuhi kebutuhan ini.
Laboratorium ini dinamai SSC (Superconducting Supercolider) yang ternyata mengundang perdebatan sengit di Senat AS, karena sangat tinggi biaya pembangunannya: 20 trilyun rupiah lebih! Setelah melalui perdebatan panjang selama bertahun-tahun, Senat AS akhirnya memutuskan untuk membatalkan kelanjutan proyek raksasa yang sangat mahal itu pada akhir tahun 1993 lalu.
Kini, harapan satu-satunya digantungkan pada tim Eropa yang merencanakan membangun laboratorium sejenis dengan nama LHC (Large Hadron Collider), yang direncanakan selesai pada tahun 2002. Energi tumbukan yang dihasilkannya lebih rendah, sekitar 1/4 energi SSC. Begitu pula biaya pembangunannya, sekitar 1/5 biaya SSC. Terowongan cincin mesin penumbuk ini dibangun di laboratorium CERN, di pinggiran kota Jenewa, melintasi perbatasan Swiss-Perancis. Apakah partikel Higgs bakal teramati, sejarah masa depanlah yang akan mencatatnya. Bila hasil perburuannya nihil, maka sebuah teori elektro-lemah baru -- tanpa partikel Higgs namun tak melanggar kesetangkupan tera -- menanti untuk ditemukan rumusannya. Sebuah tantangan menarik bagi para fisikawan teori medan tentunya.
BEGITU kerasnya gema karya pena 't Hooft, sampai-sampai para fisikawan eksperimen pun tergelitik untuk mengamati keberadaan interaksi arus-netral yang diramalkan teori Weinberg-Salam. Penelitian ke arah ini dilakukan oleh tim Gargamelle di laboratorium pemercepat partikel CERN, milik Masyarakat Eropa, di Geneva, Swiss.
PERCOBAAN itu dilakukan pada tahun 1973 dengan menembakkan berkas neutrino pada sebuah bejana buih (bubble chamber) istimewa berisi cairan propan lewat-didih. Amatan jejak buih lintasan elektron yang tertendang, sebagai akibat interaksi neutrino dengan elektron atom cairan bejana, ternyata sesuai dengan ramalan interaksi arus netral. Temuan ini dengan demikian menempatkan teori Weinberg-Salam sebagai suatu teori fisika yang benar-benar menerangkan perilaku alam.
Menengok sejenak ke sejarah perkembangan fisika, nilai temuan ini dapatlah disetarakan dengan temuan fisikawan eksperimen Jerman, Heinrich Hertz (1857-1894), pada tahun 1888 ketika ia berhasil mengamati gelombang radio yang diramalkan Maxwell berdasarkan teori eletromagnetnya.
Lepton, hadron, kuark
Pada rumusan Weinberg, partikel berinteraksi yang ditinjau terbatas pada pasangan elektron dan neutrinonya. Sedangkan dalam rumusan Salam, ia sertakan pula pasangan partikel muon dan neutrinonya: neutrino-muon. Berat partikel muon yang ditemukan pada tahun 1947 sekitar 1/7 berat proton, sedangkan massa partikel neutrino-muon praktis nol. Neutrino-muon inilah yang digunakan pada percobaan tim Gargamelle. Elektron dan muon beserta pasangan neutrinonya ini dikelompokkan ke dalam kelas partikel lepton, yang berarti partikel lemah, karena lepton hanya merasakan interaksi elektro-lemah.
Proton dan neutron, penyusun inti atom, selain merasakan interaksi elektro-lemah, juga interaksi kuat yang berperan mengikat keduanya dalam inti atom. Disebut interaksi kuat karena, pada jarak jejari inti atom, kekuatannya sekitar 100 kali interaksi elektromagnet.
Menjelang akhir dasawarsa 50-an ditemukan lebih daripada 50 buah partikel yang juga berinteraksi melalui interaksi kuat. Semua partikel ini dikelompokkan ke dalam kelas partikel hadron yang berarti partikel kuat. Jumlah hadron yang demikian banyak itu menimbulkan kecurigaan bahwa hadron bukanlah partikel tersederhana.
Tahun 1961, fisikawan teori AS, Murray Gell-Mann (1929-...), memperlihatkan bahwa setiap partikel hadron memenuhi suatu aturan peng-kelas-an berdasarkan kesamaan sifat fisikanya yang ternyata pas dengan teori kesetangkupan matematika istimewa (teori grup), SU(3). Setelah menganalisis teorinya lebih mendalam, pada tahun 1964 ia simpulkan bahwa semua hadron dapatlah dipandang tersusun dari tiga buah partikel dasar tersederhana yang ia namai kuark. Berbeda dengan elektron yang dapat bebas berkelana, kuark terikat erat dalam hadron. Hadron sebenarnya masih dikelompokkan lagi atas dua subkelas: barion dan meson. Menurut Gell-Mann, baryon tersusun atas tiga buah kuark, sedangkan meson: dua buah.
Setiap kuark memiliki sifat khas yang dibedakan dengan nama: u (up), d (down), dan s (strange). Nama-nama ini hanyalah label belaka, tak ada sangkut-pautnya dengan arti katanya. Karena setiap partikel hadron bermuatan listrik bulat, maka haruslah diterima bahwa setiap partikel kuark bermuatan pecahan sepertiga. Kuark u misalnya bermuatan (2/3), d (-1/3), dan s juga (-1/3). Selain itu, terdapat juga partikel anti-kuark yang memiliki massa sama tetapi muatan berlawanan. Anti-u, misalnya, bermuatan (-2/3).
Proton dan neutron tergolong keluarga barion. Berdasarkan teori Gell-Mann, kedua partikel ini hanya tersusun atas kuark u dan d. Proton, karena bermuatan listrik +1, tersusun dari dua kuark u, dan sebuah kuark d, sedangkan neutron terdiri dari dua kuark d dan sebuah kuark u.
Karena neutron dan proton hampir sama beratnya, maka kuark u dan d pun demikian. Tetapi, karena neutron sedikit lebih berat daripada proton, maka massa kuark d lebih besar daripada u. Nah, inilah salah satu alasan dipilihnya label nama up (atas) dan down (bawah) bagi kedua kuark ini, mengingat yang berat cenderung berada di bawah yang ringan. Taksiran massa kuark u adalah sekitar 10 kali massa elektron.
Partikel hadron yang tersusun dari kuark s, dikenal sebagai partikel strange, aneh. Disebut demikian, karena sifatnya yang mungkin aneh: penciptaannya melalui tumbukan hadron tak berenergi tinggi yang selalu hadir secara berpasangan. Selain itu, walaupun penciptaannnya berlangsung melalui interaksi kuat, peluruhannya malah berlangsung melalui interaksi lemah. Hadron strange umumnya lebih berat daripada proton. Karena itu, massa kuark s juga lebih berat daripada kuark u, yang ditaksir sekitar 25 kali.
Teori kuark yang sama juga dikemukakan pada tahun yang sama secara terpisah oleh fisikawan teori AS, George Zweig (1937-...). Karena interaksi elektro-lemah juga berpengaruh pada hadron, para fisikawan merasa wajar untuk mengikutsertakan kuark dalam teori elektro-lemah Weinberg-Salam. Penyertaannya menempatkan kuark u dan d berpasangan seperti elektron dan neutrinonya, sedangkan s tanpa pasangan.
Skema ini ternyata menghadirkan interaksi arus-netral yang menggandeng kuark d dan s. Ini aneh! Soalnya, interaksi arus-netral pada dasarnya hanyalah menggandeng kuark atau lepton sejenis dan antinya. Dari segi eksperimen, jenis interaksi arus-netral tadi meramalkan peluruhan hadron strange netral ke pasangan lepton- antilepton. Suatu ramalan yang bertentangan dengan kenyataan eksperimen.
Jipsy cantik
Masalah yang mengecewakan ini ternyata segera ditemukan pemecahannya oleh tiga fisikawan AS: Sheldon Glashow, John Iliopoulos, dan Luciano Maiani pada tahun 1970. Mereka mengusulkan sebuah kuark tambahan bermuatan listrik (2/3), sebagai pasangan dari kuark s.
Kuark baru ini diberi nama charm (c) atau cantik. Sekali lagi, nama ini tak bersangkut paut dengan unsur kecantikan. Pilihannya mungkin muncul sebagai luapan kegembiraan mereka dalam usaha mengatasi masalah arus-netral kuark tadi.
Usulan ini dengan demikian meramalkan kehadiran kelas hadron baru yang mengandung kuark c, yang disebut hadron charm. Pengamatan arus netral oleh tim Gargamelle rupanya menyadarkan para fisikawan eksperimen untuk lebih tanggap terhadap ramalan model standar. Perburuan hadron charm pun segera dilakukan.
Sekali lagi, model standar terbukti benar. Si "hadron cantik" ini ditemukan pada bulan November tahun 1974 oleh dua tim AS, sebagai hasil tumbukan elektron dan positron (anti-elektron) berenergi tinggi. Satunya di Brookhaven National Laboratory, Long Island, New York, di bawah pimpinan fisikawan AS keturunan Cina, Samuel Ting. Sedangkan team tandingannya di Stanford Linear Accelerator (SLAC), California, dipimpin oleh Burton Richter.
Hadron charm ini adalah sebuah meson yang tersusun dari ikatan kuark s dan antinya, dengan berat sekitar tiga kali berat proton. Tim pantai timur menamainya: J, sedangkan lawannya di pantai barat memberi nama: psy. Dari data meson "cantik" ini, massa kuark c ditaksir sekitar 10 kali massa kuark s.
Gabungan kedua nama ini ternyata enak pula bunyi ejaannya dalam bahasa Indonesia: "Jipsy". Tentu saja, yang teramati bukanlah si cantik Cassandra dari Telenovela. Mungkin untuk menghindari tafsiran keliru ini, disepakatilah nama psy bagi meson charm ini.
Temuan ini dipandang sebagai titik-balik penelitian fisika partikel, sehingga panitia Nobel menganugerahkan hadiah Nobel fisika tahun 1976 kepada Ting dan Richter.
Lepton dan kuark baru
Temuan partikel psy kemudian merangsang para fisikawan eksperimen melakukan perburuan partikel baru secara gencar. Setahun kemudian, tim SLAC di bawah pimpinan Martin Perl kembali berhasil menemukan lepton baru dengan berat sekitar dua kali proton. Lepton baru yang diberi nama tau ini ternyata berpasangan pula dengan neutrinonya, neutrino-tau.
Penyertaan lepton baru ini ke dalam model standar ternyata membawa ketimpangan. Dalam sektor lepton terdapat tiga keluarga, elektron, muon, dan tau; sedangkan dalam sektor kuark hanyalah dua: pasangan u dan d, serta c dan s. Untuk mengimbangi susunan ini, para fisikawan teori mengusulkan bahwa di sektor kuark terdapat pula pasangan ketiga, yang terdiri dari kuark t (top: puncak) bermuatan listrik (2/3), dan b (bottom: dasar) bermuatan (-1/3).
Apakah kuark baru ini merupakan khayalan mengada-ada para fisikawan teori? Para fisikawan eksperimen rupanya menanggapinya secara sungguh-sungguh. Pada tahun 1977, kembali sebuah tim AS di FermiLab, di bawah pimpinan Leon Lederman, menemukan sebuah meson baru yang mendukung kehadiran kuark b. Meson bottom yang diberi nama upsilon ini bermassa sekitar sembilan kali massa proton, yang memberi taksiran bagi massa kuark b sekitar empat kali massa kuark c.
Perburuan kuark top akhirnya berhasil juga di Fermilab pada bulan April tahun lalu oleh dua kelompok fisikawan AS yang menggunakan mesin penumbuk proton-antiproton berenergi ultra tinggi, Tevatron. Hasil olahan data amatan kelompok CDF (Collider Detector Facility) memberi angka sekitar 175 kali massa proton untuk massa kuark top, sedangkan kelompok DZero memberi angka sekitar 200 kali.
Hadiah Nobel 1979
Karya pena 't Hooft dan temuan eksperimen yang menyusulinya semakin menguatkan keabsahan teori elektro-lemah Weinberg-Salam yang dibangun berdasarkan model Glashow ini. Prestasi tinggi yang dicapai teori ini akhirnya meyakinkan panitia hadiah Nobel untuk menganugerahkan hadiah Nobel fisika tahun 1979 kepada para penggagasnya: Steven Weinberg, Abdus Salam, dan Sheldon Glashow.
Mengapa Gerard 't Hooft dan Martinus Veltman -- dua fisikawan teori yang begitu besar jasanya dalam memberi nafas kehidupan bagi teori ini -- hingga sekarang tak dianugerahi hadiah Nobel? Suatu pertanyaan yang tampaknya wajar dikemukakan. Karya mereka rupanya bernasib sama seperti karya akbar fisikawan teori terbesar Albert Einstein, teori kerelatifan umum, yang juga tak mendapat penghargaan hadiah Nobel. Hadiah Nobel tahun 1922 yang dianugerahkan pada Einstein tak menyinggung sedikit pun karya termegahnya itu! Tentu saja, panitia Nobel jua yang mengetahui alasannya!
W dan Z ditemukan
Penganugerahan hadiah Nobel fisika tahun 1979 ternyata mendahului pembuktian eksperimen bagi kehadiran partikel W+, W-, dan Z, perantara interaksi lemah, yang diramalkan model standar. Rupanya, di sini keyakinan keabsahannya berhasil mengalahkan kesabaran menantikan pembuktian eksperimennya.
Memang benar. Ketiga partikel itu akhirnya ditemukan pada bulan Januari 1983 oleh kelompok UA1 di CERN, Jenewa, Swiss, lewat percobaan tumbukan proton anti-proton berenergi tinggi. Sebagai imbalannya, Carlo Rubbia, fisikawan Italia, bersama fisikawan Belanda, Simon van der Meer, dianugerahi hadiah Nobel fisika tahun 1984. Rubbia adalah pemrakarsa dan pemimpin tim perburuan ini, sedangkan van der Meer berjasa merancang mesin penumbuk proton anti- proton yang dengannya ketiga partikel ini ditemukan.
Partikel Higgs?
Dengan ditemukannya bukti kehadiran kuark top, perburuan terakhir kini ditujukan pada partikel Higgs. Sayangnya, massa partikel ini tak dapat diramalkan secara pasti, namun ditaksir berada di atas massa partikel W, Z, dan kuark top.
Secara teori, partikel Higgs dapat pula dihasilkan melalui tumbukan proton dan anti-proton berenergi sangat-sangat tinggi. Usaha perburuannya semula diprakarsai oleh para fisikawan AS begitu partikel W dan Z ditemukan. Karena energi tumbukan yang dibutuhkan lebih tinggi daripada yang dapat dihasilkan semua pemercepat partikel saat itu, maka dibangunlah sebuah laboratorium baru di Waxahachie, negara bagian Texas, untuk memenuhi kebutuhan ini.
Laboratorium ini dinamai SSC (Superconducting Supercolider) yang ternyata mengundang perdebatan sengit di Senat AS, karena sangat tinggi biaya pembangunannya: 20 trilyun rupiah lebih! Setelah melalui perdebatan panjang selama bertahun-tahun, Senat AS akhirnya memutuskan untuk membatalkan kelanjutan proyek raksasa yang sangat mahal itu pada akhir tahun 1993 lalu.
Kini, harapan satu-satunya digantungkan pada tim Eropa yang merencanakan membangun laboratorium sejenis dengan nama LHC (Large Hadron Collider), yang direncanakan selesai pada tahun 2002. Energi tumbukan yang dihasilkannya lebih rendah, sekitar 1/4 energi SSC. Begitu pula biaya pembangunannya, sekitar 1/5 biaya SSC. Terowongan cincin mesin penumbuk ini dibangun di laboratorium CERN, di pinggiran kota Jenewa, melintasi perbatasan Swiss-Perancis. Apakah partikel Higgs bakal teramati, sejarah masa depanlah yang akan mencatatnya. Bila hasil perburuannya nihil, maka sebuah teori elektro-lemah baru -- tanpa partikel Higgs namun tak melanggar kesetangkupan tera -- menanti untuk ditemukan rumusannya. Sebuah tantangan menarik bagi para fisikawan teori medan tentunya.
Selasa, 02 Februari 2010
MANFAAT ZAT RADIOAKTIF / RADIOISOTOP
Dalam indikator SKL UN Fisika 2009-2010 yang paling akhir (SKL ke-6 dan indikator terakhir), yaitu :
Menentukan jenis-jenis zat radioaktif dan mengidentifikasi manfaat radioisotop dalam kehidupan
Dalam soal-soal TO seringkali muncul dalam soal nomor 40, yaitu manfaat radioaktif/radioisotop dalam berbagai bidang. Untuk itu saya mengumpulkan beberapa manfaat radioisotop dalam berbagai bidang. Smoga bermanfaat :
A. Bidang kedokteran
I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung
Tc-99 & Ti-201 : Mendeteksi kerusakan jantung
Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah
Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru
P-32 Penyakit mata, tumor dan hati
Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah
Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa
Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas
Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening
C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia
Co-60 Membunuh sel-sel kanker
B. Bidang Hidrologi.
1.Na-24 Mempelajari kecepatan aliran sungai
2. Tc-99 Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah (dengan menggunakan pemancar sinar gamma), bisa juga memakai Na-24
C. Bidang Biologis
1. Mempelajari kesetimbangan dinamis.
2. Mempelajari reaksi pengesteran.
3. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
D. Bidang pertanian.
1. Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul, contoh : Hama kubis
2. Pemuliaan tanaman/pembentukan bibit unggul, contoh : Padi
3. Penyimpanan makanan sehingga tidak dapat bertunas, contoh : kentang dan bawang
E. Bidang Industri
1. Pemeriksaan tanpa merusak, contoh : Memeriksa cacat pada logam
2. Mengontrol ketebalan bahan, contoh : Kertas film, lempeng logam
3. Pengawetan bahan, contoh : kayu, barang-barang seni
4. Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil
5. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja
6.Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah, dengan menggunakan pemancar sinar gamma, misalnya Tc-99
F. Bidang Arkeologi
1. Menentukan umur fosil dengan C-14
Menentukan jenis-jenis zat radioaktif dan mengidentifikasi manfaat radioisotop dalam kehidupan
Dalam soal-soal TO seringkali muncul dalam soal nomor 40, yaitu manfaat radioaktif/radioisotop dalam berbagai bidang. Untuk itu saya mengumpulkan beberapa manfaat radioisotop dalam berbagai bidang. Smoga bermanfaat :
A. Bidang kedokteran
I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung
Tc-99 & Ti-201 : Mendeteksi kerusakan jantung
Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah
Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru
P-32 Penyakit mata, tumor dan hati
Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah
Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa
Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas
Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening
C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia
Co-60 Membunuh sel-sel kanker
B. Bidang Hidrologi.
1.Na-24 Mempelajari kecepatan aliran sungai
2. Tc-99 Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah (dengan menggunakan pemancar sinar gamma), bisa juga memakai Na-24
C. Bidang Biologis
1. Mempelajari kesetimbangan dinamis.
2. Mempelajari reaksi pengesteran.
3. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
D. Bidang pertanian.
1. Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul, contoh : Hama kubis
2. Pemuliaan tanaman/pembentukan bibit unggul, contoh : Padi
3. Penyimpanan makanan sehingga tidak dapat bertunas, contoh : kentang dan bawang
E. Bidang Industri
1. Pemeriksaan tanpa merusak, contoh : Memeriksa cacat pada logam
2. Mengontrol ketebalan bahan, contoh : Kertas film, lempeng logam
3. Pengawetan bahan, contoh : kayu, barang-barang seni
4. Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil
5. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja
6.Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah, dengan menggunakan pemancar sinar gamma, misalnya Tc-99
F. Bidang Arkeologi
1. Menentukan umur fosil dengan C-14
Jumat, 15 Januari 2010
Rangkuman Materi Momentum Impuls
Standar Kompetensi
1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
Kompetensi Dasar
1.7 Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Memformulasikan teorema momentum-impuls dalam berbagai masalah
2. Mengaplikasikan teorema momentum impuls dalam kehidupan sehari-hari
3. Memformulasikan hukum kekekalan momentum untuk sistem yang terpisah atau terpecah (meledak)
4. Mendefinisikan konsep koefisien restitusi
5. Mengintegrasikan hukum kekekalan energi, kekekalan momentum dan koefisien restitusi untuk berbagai peristiwa, yaitu : tumbukan lenting sempurna dan tumbukan tidak lenting sama sekali dan tumbukan lenting sebagian.
Indikator pencapaian SKL (Untuk UN)
Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukum kekekalan momentum
Urutan Materi Pembelajaran
1. Teorema Momentum Impuls
2. Hukum Kekekalan Momentum
3. Koefisien Restitusi dan Jenis-jenis tumbukan
4. Tumbukan 2 benda
TEOREMA IMPULS-MOMENTUM
Momentum (p) didefinisikan sebagai suatu ukuran kesukaran untuk mengubah keadaan gerak suatu benda. (Cat : bandingkan dengan definisi massa inersia : suatu ukuran kesukaran untuk menggerakkan suatu benda)
Secara matematis momentum didefinisikan sebagai :
Dimana p adalah momentum (kg.m/s), m adalah massa benda (kg), dan v adalah kecepatannya (m/s).
Momentum adalah besaran vektor! Perhatikan arah!
Impuls (I) didefinisikan sebagai besarnya perubahan momentum yang disebabkan oleh gaya yang terjadi pada waktu singkat, sehingga dapat dituliskan sebagai :
persamaan tersebut dikenal sebagai Teorema Impuls-Momentum
Definisi lain dari impuls (diperoleh dari penurunan Hukum II Newton) adalah hasil kali antara gaya singkat yang bekerja pada benda dengan waktu kontak gaya pada benda (biasanya sangat kecil), sehingga bisa juga ditulis sebagai :
Dengan satuan I adalah N.s. Jadi Teorema Impuls-Momentum dapat dinyatakan dalam bentuk berikut :
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Berdasarkan Hukum kedua Newton, maka diketahui bahwa momentum suatu sistem adalah kekal (selama tidak ada gaya lain yang bekerja pada sistem), maka Hukum Kekekalam Momentum dapat ditulis sebagai :
atau untuk menyederhanakan penulisan digunakan notasi
Hukum kekekalan momentum ini dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah :
1. Tumbukan antara dua benda (tabrakan mobil, tumbukan bola-bola, tumbukan bola-dinding, dll.)
2. Pemisahan antara dua benda (mis: dua orang berpelukan lalu saling mendorong satu sama lain, peluru yang keluar dari sebuah senapan, dll.).
3. Ledakan bom yang terpecah menjadi dua bagian atau lebih.
4. Penyatuan dua benda ( mis: orang yang naik ke perahu, dua benda bertumbukan lalu menempel, dll.)
KOEFISIEN RESTITUSI & JENIS-JENIS TUMBUKAN
Koefisien restitusi (e) didefinisikan sebagai perbandingan perubahan kecepatan benda sesudah bertumbukan dan sebelum bertumbukan, atau :
Koefisien restitusi tidak memiliki satuan dan nilainya dari 0 s/d 1. Nilai negatif diperlukan untuk ‘mempositifkan’ nilai e, karena Δv’ bernilai negatif (arah berlawanan dengan Δv). Jika :
e = 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sempurna. Tidak ada penyerapan energi, maka berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik (EK = EK’)
0 < e < 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sebagian, ada penyerapan energi. EK ≠EK’
e = 0 ==> Tumbukan tidak lenting/tidak elastis sama sekali, energi terserap secara maksimal. EK ≠EK’
Contoh :
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 40 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sempurna
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 10 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e diantara 0 dan 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sebagian
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu menempel pada dinding, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 0 dan disebut Tumbukan tidak Lenting Sama sekali
Catatan : Untuk kasus dua buah benda bertumbukan, maka rumus koefisien restitusi menjadi :
TUMBUKAN DUA BUAH BENDA
Bentuk persamaan Hukum Kekekalan Momentum menjadi :
Catatan pengerjaan soal :
1. Perhatikan arah gerakan benda, beri tanda negatif atau positif pada kecepatan sesuai dengan arah yang disepakati. Sebaiknya soal digambarkan supaya tidak salah menerapkan positif dan negatif.
2. Penyelesaian biasanya menggunakan 2 buah persamaan yang di substitusi dan eliminasi. Persamaan pertama diperoleh dari Hukum Kekekalan Momentum dan persamaan kedua diperoleh dari rumus koefisien restitusi.
3. Jika tumbukan bersifat lenting sempurna, maka bisa digabungkan dengan Hukum Kekekalan Energi Kinetik, yaitu :
4. Jika tumbukan bersifat tidak lenting sama sekali, maka :
v1’ = v2’ = vC = Kecepatan bersama
Untuk hal ini tidak usah masuk ke persamaan koefisien restitusi.
KASUS KHUSUS 1 :
Jika massa benda sama, maka kecepatan akhir masing-masing benda besarnya akan bertukar dengan kecepatan awal.
Mis : Dua buah benda dengan massa yang sama (5 kg) saling bertumbukan. Kec awal benda masing-masing v1 = 20 m/s, v2 = -30 m/s, maka berapakah kecepatan akhir masing-masing benda? Jawabannya : v1 = -30 m/s, v2 = 20 m/s (saling bertukar dengan awal)
KASUS KHUSUS 2 :
Bola dilepas di atas lantai dari ketinggian h lalu memantul kembali hingga ketinggian h’ (h’ tidak mungkin lebih besar dari h! Mengapa?). Maka besar koefisien restitusi dari bola dan lantai adalah :
1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
Kompetensi Dasar
1.7 Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Memformulasikan teorema momentum-impuls dalam berbagai masalah
2. Mengaplikasikan teorema momentum impuls dalam kehidupan sehari-hari
3. Memformulasikan hukum kekekalan momentum untuk sistem yang terpisah atau terpecah (meledak)
4. Mendefinisikan konsep koefisien restitusi
5. Mengintegrasikan hukum kekekalan energi, kekekalan momentum dan koefisien restitusi untuk berbagai peristiwa, yaitu : tumbukan lenting sempurna dan tumbukan tidak lenting sama sekali dan tumbukan lenting sebagian.
Indikator pencapaian SKL (Untuk UN)
Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukum kekekalan momentum
Urutan Materi Pembelajaran
1. Teorema Momentum Impuls
2. Hukum Kekekalan Momentum
3. Koefisien Restitusi dan Jenis-jenis tumbukan
4. Tumbukan 2 benda
TEOREMA IMPULS-MOMENTUM
Momentum (p) didefinisikan sebagai suatu ukuran kesukaran untuk mengubah keadaan gerak suatu benda. (Cat : bandingkan dengan definisi massa inersia : suatu ukuran kesukaran untuk menggerakkan suatu benda)
Secara matematis momentum didefinisikan sebagai :
Dimana p adalah momentum (kg.m/s), m adalah massa benda (kg), dan v adalah kecepatannya (m/s).
Momentum adalah besaran vektor! Perhatikan arah!
Impuls (I) didefinisikan sebagai besarnya perubahan momentum yang disebabkan oleh gaya yang terjadi pada waktu singkat, sehingga dapat dituliskan sebagai :
persamaan tersebut dikenal sebagai Teorema Impuls-Momentum
Definisi lain dari impuls (diperoleh dari penurunan Hukum II Newton) adalah hasil kali antara gaya singkat yang bekerja pada benda dengan waktu kontak gaya pada benda (biasanya sangat kecil), sehingga bisa juga ditulis sebagai :
Dengan satuan I adalah N.s. Jadi Teorema Impuls-Momentum dapat dinyatakan dalam bentuk berikut :
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Berdasarkan Hukum kedua Newton, maka diketahui bahwa momentum suatu sistem adalah kekal (selama tidak ada gaya lain yang bekerja pada sistem), maka Hukum Kekekalam Momentum dapat ditulis sebagai :
atau untuk menyederhanakan penulisan digunakan notasi
Hukum kekekalan momentum ini dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah :
1. Tumbukan antara dua benda (tabrakan mobil, tumbukan bola-bola, tumbukan bola-dinding, dll.)
2. Pemisahan antara dua benda (mis: dua orang berpelukan lalu saling mendorong satu sama lain, peluru yang keluar dari sebuah senapan, dll.).
3. Ledakan bom yang terpecah menjadi dua bagian atau lebih.
4. Penyatuan dua benda ( mis: orang yang naik ke perahu, dua benda bertumbukan lalu menempel, dll.)
KOEFISIEN RESTITUSI & JENIS-JENIS TUMBUKAN
Koefisien restitusi (e) didefinisikan sebagai perbandingan perubahan kecepatan benda sesudah bertumbukan dan sebelum bertumbukan, atau :
Koefisien restitusi tidak memiliki satuan dan nilainya dari 0 s/d 1. Nilai negatif diperlukan untuk ‘mempositifkan’ nilai e, karena Δv’ bernilai negatif (arah berlawanan dengan Δv). Jika :
e = 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sempurna. Tidak ada penyerapan energi, maka berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik (EK = EK’)
0 < e < 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sebagian, ada penyerapan energi. EK ≠EK’
e = 0 ==> Tumbukan tidak lenting/tidak elastis sama sekali, energi terserap secara maksimal. EK ≠EK’
Contoh :
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 40 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sempurna
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 10 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e diantara 0 dan 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sebagian
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu menempel pada dinding, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 0 dan disebut Tumbukan tidak Lenting Sama sekali
Catatan : Untuk kasus dua buah benda bertumbukan, maka rumus koefisien restitusi menjadi :
TUMBUKAN DUA BUAH BENDA
Bentuk persamaan Hukum Kekekalan Momentum menjadi :
Catatan pengerjaan soal :
1. Perhatikan arah gerakan benda, beri tanda negatif atau positif pada kecepatan sesuai dengan arah yang disepakati. Sebaiknya soal digambarkan supaya tidak salah menerapkan positif dan negatif.
2. Penyelesaian biasanya menggunakan 2 buah persamaan yang di substitusi dan eliminasi. Persamaan pertama diperoleh dari Hukum Kekekalan Momentum dan persamaan kedua diperoleh dari rumus koefisien restitusi.
3. Jika tumbukan bersifat lenting sempurna, maka bisa digabungkan dengan Hukum Kekekalan Energi Kinetik, yaitu :
4. Jika tumbukan bersifat tidak lenting sama sekali, maka :
v1’ = v2’ = vC = Kecepatan bersama
Untuk hal ini tidak usah masuk ke persamaan koefisien restitusi.
KASUS KHUSUS 1 :
Jika massa benda sama, maka kecepatan akhir masing-masing benda besarnya akan bertukar dengan kecepatan awal.
Mis : Dua buah benda dengan massa yang sama (5 kg) saling bertumbukan. Kec awal benda masing-masing v1 = 20 m/s, v2 = -30 m/s, maka berapakah kecepatan akhir masing-masing benda? Jawabannya : v1 = -30 m/s, v2 = 20 m/s (saling bertukar dengan awal)
KASUS KHUSUS 2 :
Bola dilepas di atas lantai dari ketinggian h lalu memantul kembali hingga ketinggian h’ (h’ tidak mungkin lebih besar dari h! Mengapa?). Maka besar koefisien restitusi dari bola dan lantai adalah :
Sabtu, 13 Juni 2009
Senangnya melakukan pembelajaran fluida
Materi fisika di kelas XI IPA semester genap tentu kita sebagai guru fisika sudah hafal diluar kepala, yaitu :
1.Dinamika Rotasi
2.Kesetimbangan Benda Tegar
3.Fluida Statis
4.Fluida Dinamis
5.Hukum-hukum Gas Ideal dan Teori Kinetik Gas
6.Hukum Termodinamika
Keenam materi tersebut pada dasarnya membahas 3 hal, yaitu : Benda tegar, Fluida dan Gas Ideal. Jika semester ganjil mati-matian mengulik benda berbentuk titik/partikel, maka pada semester genap tidak membahas benda titik.
Sepanjang pembelajaran di semester genap, saya paling menyukai pembelajaran tentang fluida. Mengapa demikian? Karena pembelajaran materi fluida sangat banyak contoh-contohnya dalam kehidupan sehari-hari. Bukan cuma itu, pembelajaran fluida ini pun merupakan pembelajaran yang paling banyak bisa didemokan di depan kelas.
Demonstrasi yang bisa dilakukan :
Demo tentang tekanan, tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfir :
1.Mengiris roti dengan pisau di bagian yang tajam dan yang tidak tajam.
2.Menekan paku payung dan paku biasa dengan jari tangan.
3.Menyiapkan botol-botol aqua yang berbeda diameternya dan melubangi di beberapa tempat untuk melihat jauhnya air memancar.
4.Meremukkan kaleng minuman dengan tekanan udara. (sedikit air dimasukan dalam kaleng lalu dipanaskan hingga mendidih, kemudian kaleng dengan cepat dibalik dan dimasukkan ke dalam air dingin)
Demonstrasi tentang Hukum Pascal :
1.Menghubungkan dua suntikan yang berbeda diameter tabungnya dengan pipa plastik.
2.Membawa dongkrak mobil ke dalam kelas.
Demonstrasi tentang hukum Archimedes :
1.Membawa benda yang bisa melayang, terapung dan tenggelam.
2.Membuat balon berisi air yang ditaruh didalam botol aqua yang penuh air dan tertutup. Dengan menekan botol aqua kita bisa membuat benda tersebut naik atau turun.
3.Menugaskan siswa membawa benda yang bisa melayang di dalam air
Demonstrasi tentang tegangan permukaan, kapilaritas dan meniskus :
1.Membawa silet dan menantang siswa untuk mengapungkannya di atas air.
2.Melihat naiknya air pada serbet/tisu yang ujungnya ditaruh di air.
3.Melihat kecekungan permukaan air pada sedotan atau tabung reaksi.
4.Melihat naiknya air yang diberi warna biru pada batang tumbuhan.
Demonstrasi tentang Prinsip Bernoulli :
1.Meniup uang logam sehingga masuk ke dalam gelas.
2.Membuat semprotan dengan gelas aqua dan dua buah sedotan
Selain itu, banyak sekali contoh-contoh kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan fluida ini sehingga pembelajaran sangat bersifat kontekstual dan aplikatif dan juga menyenangkan.
Mungkin rekan-rekan lain dapat menambahkan daftar di atas?
1.Dinamika Rotasi
2.Kesetimbangan Benda Tegar
3.Fluida Statis
4.Fluida Dinamis
5.Hukum-hukum Gas Ideal dan Teori Kinetik Gas
6.Hukum Termodinamika
Keenam materi tersebut pada dasarnya membahas 3 hal, yaitu : Benda tegar, Fluida dan Gas Ideal. Jika semester ganjil mati-matian mengulik benda berbentuk titik/partikel, maka pada semester genap tidak membahas benda titik.
Sepanjang pembelajaran di semester genap, saya paling menyukai pembelajaran tentang fluida. Mengapa demikian? Karena pembelajaran materi fluida sangat banyak contoh-contohnya dalam kehidupan sehari-hari. Bukan cuma itu, pembelajaran fluida ini pun merupakan pembelajaran yang paling banyak bisa didemokan di depan kelas.
Demonstrasi yang bisa dilakukan :
Demo tentang tekanan, tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfir :
1.Mengiris roti dengan pisau di bagian yang tajam dan yang tidak tajam.
2.Menekan paku payung dan paku biasa dengan jari tangan.
3.Menyiapkan botol-botol aqua yang berbeda diameternya dan melubangi di beberapa tempat untuk melihat jauhnya air memancar.
4.Meremukkan kaleng minuman dengan tekanan udara. (sedikit air dimasukan dalam kaleng lalu dipanaskan hingga mendidih, kemudian kaleng dengan cepat dibalik dan dimasukkan ke dalam air dingin)
Demonstrasi tentang Hukum Pascal :
1.Menghubungkan dua suntikan yang berbeda diameter tabungnya dengan pipa plastik.
2.Membawa dongkrak mobil ke dalam kelas.
Demonstrasi tentang hukum Archimedes :
1.Membawa benda yang bisa melayang, terapung dan tenggelam.
2.Membuat balon berisi air yang ditaruh didalam botol aqua yang penuh air dan tertutup. Dengan menekan botol aqua kita bisa membuat benda tersebut naik atau turun.
3.Menugaskan siswa membawa benda yang bisa melayang di dalam air
Demonstrasi tentang tegangan permukaan, kapilaritas dan meniskus :
1.Membawa silet dan menantang siswa untuk mengapungkannya di atas air.
2.Melihat naiknya air pada serbet/tisu yang ujungnya ditaruh di air.
3.Melihat kecekungan permukaan air pada sedotan atau tabung reaksi.
4.Melihat naiknya air yang diberi warna biru pada batang tumbuhan.
Demonstrasi tentang Prinsip Bernoulli :
1.Meniup uang logam sehingga masuk ke dalam gelas.
2.Membuat semprotan dengan gelas aqua dan dua buah sedotan
Selain itu, banyak sekali contoh-contoh kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan fluida ini sehingga pembelajaran sangat bersifat kontekstual dan aplikatif dan juga menyenangkan.
Mungkin rekan-rekan lain dapat menambahkan daftar di atas?
Minggu, 03 Mei 2009
SOAL DAN JAWABAN UN FISIKA 2009
Silahkan mendownload soal UN Fisika (hasil scan) dan jawabannya (menurut versi saya). Mengenai analisis soal dan pembahasan soal akan saya upload kemudian. Klik saja link di bawah ini :
SOAL UN FISIKA 2009 TIPE A
SOAL UN FISIKA 2009 TIPE B
KUNCI JAWABAN SOAL UN FISIKA 2009
S'moga berguna...
SOAL UN FISIKA 2009 TIPE A
SOAL UN FISIKA 2009 TIPE B
KUNCI JAWABAN SOAL UN FISIKA 2009
S'moga berguna...
Jumat, 20 Februari 2009
MATERI FISIKA YANG TIDAK MASUK SKL 2009
Jika kita mencermati SKL Mata Pelajaran Fisika untuk UN 2009 yang diungkapkan di PERMEN no. 77 tahun 2008 (download disini kalo belom punya yach ...) , maka kita akan mendapati ternyata cukup banyak materi fisika SMA yang tidak tercakup pada SKL tersebut. Jika kita sebagai mengetahui ini, maka kita akan lebih mempertajam soal-soal latihan UN Fisika kepada anak didik kita.
Inilah materi-materi fisika yang tidak masuk SKL Fisika UN 2009 :
Kelas X Semester 1
1.Dimensi
2.Mikrometer sekrup
3.Pengukuran berulang dan ketelitiannya
4.Faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran
Kelas X Semester 2
1.Pemantulan cermin datar, cembung dan cekung
2.Pembiasan pada bidang datar, bidang lengkung, lensa cembung dan lensa cekung
3.Mata dan Kacamata
4.Lup
5.Kamera
6.Skala termometer
7.Pemuaian panjang, luas dan volume
8.Jembatan Wheatstone
9.Hambat jenis
10.Sejarah perkembangan teori cahaya
Kelas XI Semester 1
1.Hukum Newton I
2.Potensial gravitasi dan Energi Potensial gravitasi
3.Kecepatan lepas
4.Kecepatan orbit
5.Gerak Harmonik
6.Bandul sederhana
7.Gerak harmonik pegas
8.Teorema momentum-Impuls
Kelas XI Semester 2
1.Analisis Kesetimbangan benda tegar
2.Tekanan hidrostatis
3.Tekanan atmosfir
4.Hukum pokok hidrostatika
5.Hukum Pascal
6.Hukum Archimedes (terapung, melayang dan tenggelam)
7.Tegangan permukaan
8.Meniskus
9.Kapilaritas
10.Viskositas (Hukum Hooke)
11.Hukum Termodinamika I
12.Mesin pendingin
Kelas XII Semester I
1.Gelombang stasioner
2.Gelombang stasioner pada tali ujung terikat dan ujung bebas
3.Hukum Melde
4.Gelombang stasioner pada dawai
5.Gelombang stasioner pada pipa organa
6.Gelombang bunyi
7.Pelayangan
8.Efek Doppler pada cahaya
9.Polarisasi
10.Hukum Gauss
11.Potensial dan energi potensial listrik
12.Rangkaian kapasitor
13.Induksi magnet pada solenoida dan toroida
14.Galvanometer dan motor listrik
15.Fluks Magnet
16.Induktor/Solenoida
17.Generator listrik
Kelas XII Semster 2
1.Persamaan Stefan-Boltzman
2.Efek fotolistrik
3.Teori Atom model mekanika kuantum
4.Teori Relativitas khusus Einstein
5.Energi dan massa relativistik
6.Waktu paruh
7.Dosis serapan
Kira-kira inilah hasil pengamatan saya, mohon dikoreksi jika ada yang salah.
Inilah materi-materi fisika yang tidak masuk SKL Fisika UN 2009 :
Kelas X Semester 1
1.Dimensi
2.Mikrometer sekrup
3.Pengukuran berulang dan ketelitiannya
4.Faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran
Kelas X Semester 2
1.Pemantulan cermin datar, cembung dan cekung
2.Pembiasan pada bidang datar, bidang lengkung, lensa cembung dan lensa cekung
3.Mata dan Kacamata
4.Lup
5.Kamera
6.Skala termometer
7.Pemuaian panjang, luas dan volume
8.Jembatan Wheatstone
9.Hambat jenis
10.Sejarah perkembangan teori cahaya
Kelas XI Semester 1
1.Hukum Newton I
2.Potensial gravitasi dan Energi Potensial gravitasi
3.Kecepatan lepas
4.Kecepatan orbit
5.Gerak Harmonik
6.Bandul sederhana
7.Gerak harmonik pegas
8.Teorema momentum-Impuls
Kelas XI Semester 2
1.Analisis Kesetimbangan benda tegar
2.Tekanan hidrostatis
3.Tekanan atmosfir
4.Hukum pokok hidrostatika
5.Hukum Pascal
6.Hukum Archimedes (terapung, melayang dan tenggelam)
7.Tegangan permukaan
8.Meniskus
9.Kapilaritas
10.Viskositas (Hukum Hooke)
11.Hukum Termodinamika I
12.Mesin pendingin
Kelas XII Semester I
1.Gelombang stasioner
2.Gelombang stasioner pada tali ujung terikat dan ujung bebas
3.Hukum Melde
4.Gelombang stasioner pada dawai
5.Gelombang stasioner pada pipa organa
6.Gelombang bunyi
7.Pelayangan
8.Efek Doppler pada cahaya
9.Polarisasi
10.Hukum Gauss
11.Potensial dan energi potensial listrik
12.Rangkaian kapasitor
13.Induksi magnet pada solenoida dan toroida
14.Galvanometer dan motor listrik
15.Fluks Magnet
16.Induktor/Solenoida
17.Generator listrik
Kelas XII Semster 2
1.Persamaan Stefan-Boltzman
2.Efek fotolistrik
3.Teori Atom model mekanika kuantum
4.Teori Relativitas khusus Einstein
5.Energi dan massa relativistik
6.Waktu paruh
7.Dosis serapan
Kira-kira inilah hasil pengamatan saya, mohon dikoreksi jika ada yang salah.
Langganan:
Postingan (Atom)