Kajian Dinamika Fluida pada Aliran Air Terjun Tujuh Bidadari Kabupaten Jember sebagai Bahan untuk Menyusun Rancangan Modul Fluida Dinamis untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa di SMA

Abstract

Fisika adalah cabang ilmu sains yang mempelajari tentang gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta hubungan dan interaksi dari benda-benda di alam Fisika telah berkembang baik isi materi maupun kegunaan dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknolgi (IPTEK) bahkan dalam kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu sangat penting dilaksanakan pembelajaran fisika yang bersifat kontekstual. Namun, kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa pembelajaran fisika yang terlaksana masih belum memuat kontekstual. Salah satu materi pembelajaran fisika yang dianggap sulit oleh siswa adalah fluida dinamis. Materi fluida dinamis yang disampaikan dalam pembelajaran masih bersifat abstrak. Salah satu cara mengatasi kesulitan siswa pada pemahaman konsep fluida dinamis adalah melalui pengembangan bahan ajar fisika berbasis kontekstual. Akan tetapi masih banyak peneliti yang mengembangkan bahan ajar kontekstual hanya sekedar memuat fenomena-fenomena fisika berdasarkan kejadian sehari-hari tanpa meninjau data-data real di lapangan. Oleh karena itu perlu dilakukan pengambilan data secara empiris pada suatu fenomena agar dapat menerangkan konsep fisika dengan data yang benar. Salah satu fenomena fluida dinamis yang dapat menerangkan konsepkonsep dan data-data dalam bentuk materi dan soal yang sesuai dengan kondisi nyata ialah melalui peristiwa air terjun. Tujuan penelitian ini adalah untuk menghasilkan data kajian dinamika fluida pada aliran air terjun tujuh bidadari Kabupaten Jember. Data hasil kajian dinamika fluida pada aliran air terjun tujuh bidadari ini dijadikan sebagai acuan untuk merancang rancangan modul fluida dinamis yang kontekstual yang berisikan tentang materi, contoh soal, dan latihan soal untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. Kemudian dilakukan validasi ahli oleh dua dosen Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Jember untuk mengukur tingkat kevalidan modul fluida dinamis ini. Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif. Berdasarkan teori yang bersifat umum diaplikasikan untuk menjelaskan tentang seperangkat data. Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji kematerian dinamika fluida pada aliran air terjun Tujuh Bidadari Kabupaten Jember sebagai bahan untuk merancang modul pada pembelajaran fisika di SMA. Pengukuran dilakukan pada dua lokasi berbeda, pertama disepanjang aliran sungai air terjun dan di aliran air terjun itu sendiri. Hasil penelitian di sepanjang aliran air terjun tujuh bidadari Kabupaten Jember didapatkan hasil bahwa kecepatan aliran pada lokasi A dengan luas penampang 6.343,5 cm2 dan 3.865,5 cm2 adalah sebesar 5,13 cm/s dan 8,46 cm/s. Sedangkan pada lokasi B dengan luas penampang 7.635 cm2 dan 3.405 cm2 adalah sebesar 3,77 cm/s dan 8,58 cm/s. Pengukuran juga dilakukan pada lokasi C dengan luas penampang sebesar 4.447,5 cm2 dan 2.397,5 cm2 memiliki kecepatan aliran sebesar 6,39 cm/s dan 11,82 cm/s. Pengukuran berikutnya dilakukan di air terjun tujuh bidadari dan didapatkan hasil kecepatan air terjun pada dasar air terjun adalah sebesar 12,38 m/s dengan ketinggian htotal sebesar 7,82 m. Sedangkan kecepatan air terjun pada ketinggian setengah htotal yakni sebesar 8,75 m/s dengan ketinggian sebesar 3,91 m. Berdasarkan data diatas dapat dianalisis bahwa nilai kecepatannya berbanding terbalik terhadap luas penampang sungai, semakin besar luas penampang sungai maka kecepatan aliran akan semakin kecil, hal ini sesuai dengan asas kontinuitas yang menyatakan bahwa kecepatan aliran berbanding terbalik terhadap luas penampang. Kemudian kecepatan jatuhnya air terjun berbanding lurus terhadap ketinggian air terjun, hal ini sesuai dengan prinsip gerak jatuh bebas dan hukum bernoulli. Rancangan modul fluida dinamis setelah dilakukan validasi ahli memperoleh nilai rata-rata sebesar 75,43 dan dikategorikan valid. Berdasarkan analisis data dan pembahasan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1) Kecepatan aliran berbanding terbalik terhadap luas penampang sungai, hal ini sesuai dengan asas kontinuitas. 2) Kecepatan jatuhnya air bebanding lurus terhadap ketinggian air terjun, hal ini sesuai dengan prinsip gerak jatuh bebas dan hukum bernoulli. 3) Rancangan modul fluida dinamis yang disusun memuat materi fluida dinamis, contoh soal, dan latihan soal untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. 4) Rancangan modul fluida dinamis mendapatkan nilai validasi rata-rata sebesar 75,43 dan dikategorikan valid.