Contoh lks materi kinematika dengan analisis vektor

Created by VieluvInF (Nispi Hariyani R.)

LKS (Lembar Kerja Siswa) 1

Posisi, Kecepatan, dan Percepatan pada Gerak dalam Bidang

Diskusikan dan selesaikan soal permasalahan di bawah ini dengan teman

sekelompok Anda!

1. Jika seekor kupu-kupu terbang dari suatu posisi (5i + 2j) m ke

posisi lain (-3i + 8j) m dalam selang waktu 2 sekon. Tentukanlah:

a. Vektor, besar dan arah perpindahan kupu-kupu

b. Vektor kecepatan rata-rata kupu-kupu tersebut.

2. Untuk menyatakan gerak sebuah mobil yang sedang menempuh

perjalanan ke barat, Kita tetapkan arah +x menuju ke timur.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

a. Kecepatan mobil adalah -32 m/s

b. Kecepatan mobil adalah (-32 m) i

c. Kecepatan mobil adalah (-32 m/s) i

d. Kelajuan mobil adalah -32 m/s

e. Kelajuan mobil adalah 32 m/s

f. Komponen kecepatan mobil adalah -32 m/s

Manakah (jika ada) pernyataan-pernyataan tersebut yang salah? Jelaskan apa yang

salah dengan pernyataan tersebut.

3. Gerak sebuah mobil digambarkan pada grafik hubungan kecepatan terhadap waktu

seperti berikut. Berdasarkan grafik tersebut, manakah yang menunjukkan :

a. gerak beraturan,

b. gerak berubah beraturan dengan percepatan konstan,

c. gerak berubah beraturan dengan perlambatan konstan,

d. benda berhenti.

4. Berdasarkan grafik pada soal no. 3, tentukan:

a. kecepatan dan jarak tempuh mobil untuk gerak dari A ke B,

b. percepatan dan jarak yang ditempuh mobil untuk gerak dari B

ke C,

c. percepatan dan jarak yang ditempuh mobil untuk gerak dari C ke D,

d. jarak total yang ditempuh mobil,

e. kecepatan rata-rata mobil dari A ke D.

5. Raihan melakukan perjalanan dari Yogyakarta menuju Semarang menggunakan sepeda

motor. Ia berangkat dari Yogyakarta pukul 07.00 WIB. Mula-mula, ia melaju dengan

kecepatan tetap 40 km/jam dan sampai di Magelang pukul 08.30 WIB. Dari Magelang

sampai Ambarawa, Raihan menambah kecepatannya menjadi 72 km/jam, dan sampai di


Ambarawa pukul 09.15 WIB. Di Ambarawa, ia beristirahat selama 1 jam. Kemudian

melanjutkan perjalanan ke Semarang dengan kelajuan tetap 60 km/jam selama 2 jam.

a. Gambarkan perjalanan Raihan dalam grafik kecepatan terhadap waktu.

b. Berdasarkan data perjalanan Raihan, tentukan kecepatan rata-rata Yogyakarta-

Magelang, Magelang-Ambarawa, Ambarawa-Semarang, dan Yogyakarta- Semarang.

c. Berdasarkan jarak yang telah kalian hitung, gambarkan perjalanan Raihan pada

grafik kedudukan terhadap waktu.

Daftar Pustaka:

Humaidi, Abdul Haris. 2009. Fisika SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan

Departemen pendidikan Nasional.

Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika untuk Kelas XI. Bandung: Grafindo.

Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

LKS (Lembar Kerja Siswa) 2

Analogi Persamaan GLBB pada GMBB

Persamaan gerak melingkar berubah beraturan dapat dianalogikan dengan persamaan

gerak lurus berubah beraturan. Lengkapilah tabel analogi persamaan gerak melingkar

berubah beraturan dan gerak lurus berubah beraturan berikut.

Tabel Analogi Persamaan GMBB dengan Persamaan GLBB

Besaran Gerak Lurus Besaran Gerak Melingkar Keterangan

Percepatan … …

…

Perpindahan sudut

…

Kecepatan pada saat t

detik

…


Mari Membuktikan…!

1. Dengan menganalogikan gerak melingkar dengan gerak lurus,Buktikan bahwa dari

persamaan

kita dapat mencari posisi sudut pada saat t dengan persamaan

∫ .

2. Buktikan bahwa dari persamaan

kita dapat mencari kecepatan sudut pada waktu

t dengan persamaan ∫

Konsultasikan hasil pembuktian kalian kepada Bapak/Ibu guru. Lalu bandingkan hasil

kelompokmu dengan kelompok lainnya.

Daftar Pustaka:


Departemen Pendidikan Nasional.

Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

LKS (Lembar Kerja Siswa) 3 Posisi, Kecepatan, dan Percepatan Sudut pada Gerak Melingkar

1. Posisi sudut suatu titik pada roda dapat dinyatakan dengan persamaan

rad, dengan t dalam s. Tentukan:

a. Posisi sudut pada t=0 dan t=3 s.

b. Kecepatan sudut dari t=0 sampai t=3 s.

c. Kecepatan sudut pada t=0 dan t=3 s.

2. Sebuah bola berputar terhadap poros horizontal tetap yang berarah timur barat.

Komponen kecepatan sudut diberikan oleh persamaan – rad/s.

Jika ditetapkan sama dengan nol, maka tuliskan fungsi posisi sudut dan

hitunglah posisi sudut pada saat t = 2 s!

3. Sebuah piringan hitam dengan radius 8 cm berotasi 1200 rpm terhadap sumbunya.

Tentukan

a. Kecepatan sudut piringan,

b. Kecepatan linear sebuah titik yang berjarak 3 cm dari sumbu,

c. Percepatan radial sebuah titik di tepi piringan,

d. Jarak tempuh sebuah titik di tepi piringan dalam waktu 2 s.


4. Sebuah benda dengan jari-jari 20 cm berotasi dengan percepatan sudut tetap .

Pada saat , kecepatan sudut dan posisi sudut mula-mulanya masing-masing 5

rad/s dan 10 rad. Tentukan:

a. kecepatan sudut saat t = 5 s,

b. kecepatan linier saat t = 5 s,

c. posisi sudut saat t = 3 s, dan

d. panjang lintasan yang ditempuh selama 4 s!

Daftar Pustaka:

Kanginan, Marthen. 2008. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan


Siswanto. 2009. Kompetensi Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan


LKS (Lembar kerja siswa) 4

ANALISIS HIPOTESIS GERAK PARABOLA

Diskusikan pertanyaan-pertanyaan di bawah ini

1. Ketika seorang atlet sepeda (bikers) memacu sepedanya melewati medan yang terjal,

kecepatannya saat melayang di udara memiliki dua arah. Ke manakah kedua arah

tersebut? Termasuk jenis gerak apakah saat ia melayang di udara? Jelaskan.

2. Bila kalian melempar sebuah batu ke atas, jelaskan bagaimana caranya agar lintasan

batu bisa berbentuk parabola? Bagaimana cara kalian melempar batu tersebut agar

batu menempuh lintasan lurus? Mintalah pada teman kalian untuk mengamati batu

yang kalian lemparkan.

3. Perhatikan gambar berikut.

Saat batu-batu yang identik dilemparkan dengan kecepatan awal sama dan dengan

sudut yang berbeda-beda (15o, 30

o, 45

o, 60

o, dan 75

o). Namun, hanya terdapat tiga titik

tempat jatuhnya batu tersebut (A, B, dan C). Jelaskan hal tersebut mengapa bisa

terjadi dan berikan alasannya.


4. Sebuah senapan digunakan untuk menembak tupai yang bertengger di atas pohon

kelapa, senapan diarahkan ke tempat tupai berada. Bersamaan dengan lepasnya peluru

dari senapan, tupai juga jatuh ke bawah. Tunjukkan bagaimana peluru tersebut telah

mengenai tupai!

Daftar Pustaka:

Cari. 2009. Aktif Belajar Fisika untuk SMA & MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan,


Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika untuk Kelas XI SMA/MA Program IPA. Bandung:

Grafindo Media Pratama.

A B C


LKS (Lembar kerja siswa) 5

PENGAMATAN GERAK PARABOLA

A. Permasalahan

Ana dan Ani sedang berdebat tentang dua buah logam yang dilempar ke atas dengan

kecepatan yang sama. Ana mengatakan bahwa benda yang dijatuhkan bebas akan

jatuh ke tanah terlebih dahulu daripada benda yang dilemparkan dengan lintasan

lengkung (gerak parabola). Ani mengatakan bahwa kedua benda akan jatuh dalam

waktu yang bersamaan. Pendapat manakah yang

benar? Bantulah mereka dengan melakukan

kegiatan pengamatan berikut

B. Tujuan Pengamatan

Membandingkan waktu tempuh benda pada gerak

jatuh bebas dan gerak parabola

C. Alat dan Bahan

1. Penggaris plastik

2. Karton tebal

3. Dua uang logam (koin)

4. Selotip

D. Prosedur

Lakukan pengamatan dengan melakukan kegiatan

sebagai berikut:

1. Lipatlah karton tebal menjadi seperti huruf ''T''

terbalik dan pasangkan pada penggaris plastik

dengan menggunakan selotip. Kemudian,

letakkan satu uang logam (koin) di setiap sisi

karton. Perhatikanlah gambar.

2. Lengkungkanlah penggaris plastik, kemudian

lepaskan. Koin yang berada di depan akan

mengalami gerak parabola, sedangkan koin

yang berada di belakang akan mengalami gerak

jatuh bebas.

3. Dengarkanlah bunyi yang timbul saat kedua koin tersebut jatuh dari penggaris

plastik. Apakah yang dapat Anda simpulkan?

4. Diskusikanlah kesimpulan Anda dengan teman sebangku dan guru Fisika Anda.


E. Data Hasil Pengamatan

Tabel Data Percobaan

No Koin Hasil pengamatan

1 Koin yang di depan

2 Koin yang di belakang

F. Analisis Data

Lakukan analisis berdasarkan data yang telah kamu peroleh.

1. Jelaskan apa yang terjadi dengan koin yang ada di depan (koin 1), bagaimana

lintasan geraknya? ................................................................................................

2. Jelaskan apa yang terjadi dengan koin yang ada ada di belakang (koin 2),

bagaimana lintasan geraknya? ..............................................................................

3. Bagaimana waktu tempuh pada koin 1 dan koin 2, yaitu dengan mengamati bunyi

yang terdengar saat kedua koin tersebut terjatuh ke lantai? ........................................

G. Kesimpulan

...........................................................................................................................................

Daftar Pustaka:

Saripudin, Aip. 2009. Praktis Belajar Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI program Ilmu

Pengetahuan Awal. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

LKS (Lembar Kerja siswa) 6

EKSPERIMEN MENGENAL GERAK PARABOLA

A. Tujuan Pembelajaran

Setelah melakukan eksperimen ini, kalian diharapkan mampu:

1. Mengenali karakteristik gerak parabola.

2. Membuktikan bahwa gerak pada arah horizontal tidak memengaruhi gerak

vertikal.

3. Menjelaskan pengaruh sudut elevasi terhadap ketinggian maksimum dan jarak

maksimum yang dicapai benda.

B. Alat dan Bahan

1. Pistol mainan dan pelurunya, 2. Mistar


3. Stop watch 4. Busur derajat besar

C. Rumusan Masalah

Bagaimanakan pengaruh sudut elevasi terhadap ketinggian maksimum dan jarak

maksimum yang dicapai benda?

D. Rumusan Hipotesis

Buatlah sebuah hipotesis untuk menjawab rumusan masalah di atas!

…………………………………………………………………………………………………..

E. Variabel Eksperimen

Variabel Manipulasi (Apa yang kamu ubah): ………………………….………………

Definisi Operasional Variabel Manipulasi: ……………………………………….

Variabel Respon (Apa yang kamu amati atau kamu ukur): ……………..……………

Definisi Operasional Variabel Respon: ……………………………………………

Variabel Kontrol (Apa yang kamu jaga supaya kondisinya sama): ………………..

Definisi Operasional Variabel Kontrol: ……………………………………………

F. Cara Kerja

1. Lakukan percobaan ini secara berkelompok. Kekompakan dan kerja sama yang

baik merupakan faktor penting untuk menghasilkan hasil yang baik.

2. Letakkan pistol menempel di dinding.

Arahkan pistol mainan sehingga

membentuk sudut 30o (selanjutnya disebut

sudut elevasi) perhatikan gambar. Gunakan

busur derajat untuk mengukur sudut.

(Perhatikan gambar)

3. Tariklah pelatuk pistol agar peluru melesat. Pada saat bersamaan, siswa lain

menghidupkan stopwatch dan mematikannya saat peluru jatuh di lantai. Siswa

lainnya lagi memperhatikan ketinggian maksimum yang dicapai peluru, dan

memberi tanda di dinding.

4. Ukurlah jarak mendatar dan ketinggian maksimum yang dicapai peluru.

5. Ulangi langkah 2 sampai 4 sebanyak 3 kali.

6. Ulangi langkah 2 sampai 5 dengan mengubah sudut elevasi menjadi 45o, 75

o, dan

90o, atau besar sudut lainnya.

7. Masukkan hasil pengamatan pada tabel berikut.

Tabel Data Hasil Pengamatan

Sudut ( ) Jarak ( ) Waktu ( ) Tinggi ( )

30o

… … …

45o

… … …


75o

… … …

90o

… … …

G. Pembahasan dan Analisa Data

1. Hitunglah jarak rata-rata, waktu rata-rata, dan tinggi maksimum rata-rata dari

hasil percobaan untuk setiap sudut.

2. Jika kecepatan awal saat peluru keluar dari mulut pistol dianggap sama,

bagaimanakah waktu yang diperlukan peluru untuk sampai di lantai pada semua

sudut? Menunjukkan apakah kenyataan ini?

3. Adakah pengaruh sudut elevasi terhadap jarak tempuh dan ketinggian

maksimum? Sudut manakah yang memberikan jarak tempuh terjauh? Sudut

manapula yang menyebabkan peluru melesat paling tinggi?

4. Faktor lain apa yang mempengaruhi jarak tempuh dan ketinggian maksimum dari

gerak parabola.

5. Berikan contoh gerak parabola yang dapat kalian jumpai pada peristiwa sehari-

hari.

6. Bagaimanakah kesimpulan kalian setelah melakukan eksperimen ini?

H. Pemantapan

1. Rencanakan sebuah eksperimen untuk menjelaskan pengaruh kecepatan awal

terhadap jarak tempuh dan ketinggian maksimum suatu lintasan gerak parabola.

(Rencana yang kamu buat terdiri dari rumusan masalah, rumusan hipotesis,

identifikasi variabel dan definisi operasional variabel, dan rancangan tabel data

hasil pengamatan).

2. Lakukan eksperimen sesuai dengan rancangan yang telah kamu buat!

3. Kesimpulan apakah yang kamu peroleh

Buatlah laporan hasil eksperimen kalian. Kemudian, diskusikan hasilnya dengan kelompok

lain.

Daftar Pustaka:



Contoh lks materi kinematika dengan analisis vektor

Documents

Transcript of Contoh lks materi kinematika dengan analisis vektor