Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

9
TUGAS BAHAN AJAR GERAK MELINGKAR OLEH MEYLINA HUSNIA PPG SM-3T PENDIDIKAN FISIKA UNDIKSHA TAHUN 2015

Transcript of Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

Page 1: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 1/9

TUGAS BAHAN AJAR 

GERAK MELINGKAR 

OLEH MEYLINA HUSNIA

PPG SM-3T PENDIDIKAN FISIKA

UNDIKSHA

TAHUN 2015

Page 2: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 2/9

I. Komp!"#$ D%#%& '%" I"'$(%!o&

I.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan

 jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya

I.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik fenomena gerak, fluida, kalor dan

optik.

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu objektif jujur teliti cermat tekun

hati!hati bertanggung ja"ab terbuka kritis kreatif ino#atif dan peduli lingkungan$ dalam

akti#itas sehari!hari sebagai "ujud implementasi sikap dalam melakukan praktikum,

melaporkan, dan berdiskusi.

2.1.1 Menunjukkan sikap ingin tahu dalam pembelajaran.

2.1.2 Menunjukkan sikap tanggung ja"ab dalam diskusi mengerjakan %&' dan mengerjakan

tugas indi#idu.

2.1. Menunjukkan sikap jujur dalam mengerjakan soal e#aluasi dan tugas rumah.

2.1.) Menunjukkan sikap teliti dalam mengerjakan %&' dan soal e#aluasi.

2.2 Menghargai kerja indi#idu dan kelompok dalam akti#itas sehari!hari sebagai "ujud

implementasi melaksanakan praktikum dan melaporkan hasil praktikum.

2.2.1 Menunjukkan sikap kerjasama dengan teman dalam berdiskusi.

2.2.2 Menunjukkan sikap toleransi dalam berdiskusi.

2.2. Menunjukkan sikap percaya diri dalam pembelajaran.

.* Menganalisis besaran fisis pada gerak melingkar dengan laju konstan dan penerapannya dalam

teknologi.

.*.1 Menentukan arah gerak roda!roda dalam hubungan roda (seporos, dihubungkan dengan

rantai, dan bersinggungan$.

.*.2 Merumuskan persamaan hubungan antar roda!roda (seporos, dihubungkan dengan rantai,

dan bersinggungan$.

.*. Menerapkan persamaan hubungan antar roda!roda untuk menyelesaikan permasalahan

sederhana dalam kehidupan sehari!hari.

.*.) Memberikan contoh aplikasi gerak melingkar di bidang teknologi.

).* Menyajikan ide+gagasan terkait gerak melingkar (misalnya pada hubungan roda!roda$.

).*.1 Menyajikan hasil diskusi di depan kelas.

II. MATERI PEMBELAJARAN

HUBUNGAN RODA-RODA

ubungan roda!roda merupakan contoh aplikasi gerak melingkar yang sering kita temui

dalam kehidupan sehari, misalnya saja pada perputaran roda belakang sepeda akibat kita

mengayuh sepeda, perputaran roda depan sepada motor berbarengan dengan cakramnya.-erputaran roda!roda terdapat jenis yaitu roda!roda sepusat, roda!roda dihubungkan dengan

tali, dan roda!roda saling bersinggungan.

1

Page 3: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 3/9

r 1

r 2

1 2

ika roda 2 kita putar 1 putaran penuh, maka roda 1 (cakram$ juga akan berputar 1 putaran penuh. &eduanya a

adi berlaku/

&edua roda berputar searah

&ecepatan sudut kedua roda sama

 

&eterangan/0kecepatan linear roda ($

0kecepatan sudut ($0jejari roda ($

a. oda!oda 'epusat

-erhatikanlah roda depan motor dan rem cakram pada sepeda sepeda motor. oda

depan motor dan rem cakram ini mempunyai pusat yang sama. oda depan motor dan rem

cakram merupakan salah satu contoh roda!roda yang sepusat.

3ambar 2.1 oda 4epan Motor dan em 5akram 5ontoh ubungan oda!oda 'epusat

3ambar sketsa kasar dari roda motor dan rem cakram, dimana roda motor kita sebut

roda 2 dan cakram kita beri nama roda 1.

 b. oda!oda yang 4ihubungkan dengan Tali atau antai

2

Page 4: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 4/9

ika dua roda dihubungkan dengan rantai seperti roda gir depan dan belakang sepeda, maka kelajua

adi pada roda!roda yang dihubungkan rantai berlaku /

rah putar kedua roda sama

&elajuan linear kedua roda sama

 

&eterangan/0kecepatan linear roda ($

0jejari roda ($

r 1

1

rah

3ambar 2.2 3ir 4epan dengan 3ir Belakang pada 'epeda

-erhatikanlah gir depan dan gir belakang pada sepeda tersebut. 3ir depan dengan gir

 belakang sepeda dihubungkan dengan sebuah rantai, ini merupakan salah satu contoh

hubungan roda!roda yang dihubungkan dengan tali pada kehidupan sehari!hari.

3ambar sketsa kasar gir depan dan gir belakang pada sepeda, dimana gir depan kita

sebut roda 2 dan gir belakang kita beri nama roda 1.

c. oda!oda yang Bersinggungan

Page 5: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 5/9

ika roda pertama berputar searah jarum jam, maka roda kedua berputar berla"anan arah jarum jam.

&eterangan/0kecepatan linear roda ($

0kecepatan sudut ($0jejari roda ($

r 1r 2

21

3ambar 2. &ombinasi oda!oda

oda!roda yang bersinggungan dapat ditemui pada mesin jam. Mesin jam

menggunakan roda!roda bergigi yang bersinggungan satu sama lain. ika kita gambar

sketsakan.

5ontoh 'oal ubungan oda oda

So%)

Tiga buah roda dengan jari!jari 2 cm, ) cm, dan 7 cm tersusun seperti pada gambar. ika

kecepatan linear roda 1 adalah 8 m+s. Tentukan/

a. &ecepatan sudut roda 1

 b. &ecepatan linear dan kecepatan sudut roda 2

c. &ecepatan linear dan kecepatan sudut roda

P"*)#%$%"+

4iketahui/ r1=2cm=0,02m

r2=4cm=0,04mr3=8 cm=0,08m

v1=6m/s

)

Page 6: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 6/9

4itanyakan/

a.   ω1  9 :

 b.   v2  dan ω2

c.   v3  dan ω

3

a"ab/

a. &ecepatan sudut roda 1 kita cari dengan persamaan/

ω1=

v1

r 1

¿  6

0,02

¿300rad

s

adi, kecepatan sudut roda 1 adalah ;; rad+s.

 b. oda 1 dan roda 2 adalah roda!roda yang dihubungkan dengan tali. 'ehingga berlaku

 persamaan/v1=v2

v2=6m/s

&ecepatan sudut roda 2,

ω2=v2

r2

¿  6

0,04

¿150rad

s

adi kecepatan linear roda 2 adalah 8 m+s dan kecepatan sudutnya 1*; rad+s

c. oda 1 dan adalah roda!roda sepusat, sehingga berlaku persamaan/

ω1=ω3

ω3=300rad /s

&ecepatan linear dihitung dengan persamaan/v3=ω3 r3

¿300×0,08

¿24 m

s

plikasi lain dalam gerak melingkar yang lain misalnya/

1. Roller Coaster 

-ada Roller Coaster , usaha yang diberikan terhadap kereta luncur dari <nergi kinetiksebelum lintasan melingkar harus menghasilkan kecepatan minimum yang dapat menahan

 penumpang sehingga tidak jatuh ketika kereta berada di atas lintasan berbentuk lingkaran.

2. &ora &ora

&ora kora tidak melakukan gerak satu lingkaran penuh, tetapi gerak melingkar

maksimumnya hanya setengah lingkaran kemudian bolak!balik seperti sebuah bandul. 4i

lintasan terba"ahnya, terdapat suatu ban yang mendorong kora!kora agar dapat selalu

 berayun dengan sempurna.

. Transmisi -ada Mobil

*

Page 7: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 7/9

Transmisi pada mobil memanfaatkan roda gigi untuk menyesuaikan kecepatan dan torsi.

=ntuk menanjak di lereng bukit dibutuhkan torsi besar pada laju rendah. =ntuk

 berkendaraan dengan laju tinggi dibutuhkan rotasi lebih cepat dan torsi lebih kecil.

3ambar 2.) plikasi 3erak Melingkar 

(a$ oller 5oaster (b$ &ora!&ora

(c$ Transmisi mobil

8

Page 8: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 8/9

A

B 5

4

12

) *

T=3' &<%>M->& 

5arilah #ideo penerapan gerak melingkar dalam bidang teknologi

LATIHAN SOAL

1. -erhatikan gambar di ba"ah ini?

ika r A=6cm , r

B=5cm , r

C =4cm , r

 D=10cm . ika roda mempunyai

kecepatan linear 1; m+s. Maka tentukan kelajuan sudut dari roda B dan roda 5?

2. -erhatikan hubungan roda!roda berikut.

ika roda pertama berputar searah jarum jam, maka identifikasikan/

a. Masing!masing arah dari setiap roda itu.

 b. ika r1  @ r

5  @ r4  @ r

2  @ r 3 , maka roda mana yang kecepatan sudutnya

 paling besar:

. 'ebuah roda sepeda motor berjalan dengan kecepatan A2 km+jam dan jari!jari roda 2; cm.Maka tentukan kecepatan linear cakram motor tersebut:

III. DAFTAR PUSTAKA 6ufus, 6urhayati. 2;;. Fisika : untuk SMA/MA Kelas X. (B'<$. akarta/ -usat -erbukuan,

4epartemen -endidikan 6asional.

A

Page 9: Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

7/24/2019 Bahan Ajar Fisika - Hubungan Roda-roda

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-ajar-fisika-hubungan-roda-roda 9/9

Indrajit, 4udi. 2;;. Mudah dan Aktif Belajar Fisika 1 : untuk Kelas X Sekolah Menengah

 Atas/Madrasah Aliyah rogra! "l!u engetahuan Ala!. (B'<$. akarta / -usat

-erbukuan, 4epartemen -endidikan 6asional

Caenab, 'iti dan 'unardi. 2;1. Fisika untuk SMA/MA Kelas X e!inatan Kurikulu! #$1%.

Bandung/ Drama Eidya.

7