Kerangka Pengembangan Media Pembelajaran Kuz

7/21/2019 Kerangka Pengembangan Media Pembelajaran Kuz

1/8

KERANGKA PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN

Standar kompetensi:

siswa mampu menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik system kontinu (benda tegar

dn fluida) dalam penyelesaian masalah.

Kompetensi dasar:

Menformulasikan hubungan antara konsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia,

berdasarkan hukum II Newton serta penerapannya dalam masalah benda tegar

Indiator Materi KM! Media "eskripsi Keterangan

p.keras p.lunak

o Memformulasika

n pengaruh torsi

pada sebuah

benda dalam

kaitannya

dengan gerak

rotasi benda

tersebut

o Memformulasikan momen inersia

untuk berbagai

bentuk benda

tegar

o Memformulasika

n hukum

kekekalan

momentum sudut

pada gerak

rotasi.

o Mengungkap

analogi hukum II

Newton tentang

terlampi

r

Siswa

mendengarka

n guru

menga#ar

serta adanya

diskusi saat

pembela#aran

dimulai

Menggunaka

n animasi

$aptop

$d

proyekto

r

"ata

atau isi

dari

materi

yang

disampa

ikan

berbent

uk

softopy


2/8

gerak translasi

dan gerak rotasi

o Menganalisis

dinamika rotasi

benda tegar

untuk berbagai

keadaan

o Menganalisis

gerak

menggelinding

tanpa slip

M%&'I:

. M*M'N +%%

a. -engertian

-ada gerak translasi, penyebab ter#adinya gerak translasi adalah gaya. -ada gerak rotasi

penyebab berputarnya benda adalah momen gaya ( torka atau torsi).

!eberapa ke#adian seharihari yang beraitan dengan momen gaya:

. Memberi gaya (/) pada pegangan pintu dalam arah tegak lurus pintu (gambar a)

0. Memberi gaya (/) pada pegangan pintu dalam arah sudut 1 2 3 (gambar b)54. Memberi gaya (/) pada pegangan pintu pada bagian tengah pintu (gambar )

3. Memberi gaya (/) pada pegangan pintu dalam arah se#a#ar dengan daun pintu

(gambar d)

!erdasarkan teori mengenai perkalian antara gaya dengan lengan gaya (#arak terpendek

diukur dari posisi gaya bekera terhadap pusat putar benda tegar) didefinisikan sebagai

momen gaya (5) dibaa 6tau7.

5 2 / 8 l


3/8

Seara umum #ika kita member gaya (/) pada batang %! yang pan#angnya r dan gaya

tersebut membentuk sudut 1 trhadap 9etor r maka besar momen gaya adalah:

5 2 / 8 l

gambar batang homogen yang diberi gaya / :

/

b. %rah momen gaya

%rah momen gaya dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. ika ibu #ari melipat

#ari#ari tangan kanan, maka arah ibu #ari menun#ukan arah momen gaya dan arahputaran keempat #ari kanan menyatakn arah putaran dari arah r ke arah /.

5

/

r

sesuai dengan per#an#ian yang umum igunakan maka momen gaya dibri tanda

positif apabila gaya (/) benda enderung berputar berlawanan arah #arum #am dandiberi tanda negate #ika berputar searah dengan #arum #am. -er#an#ian tersebut diambil

dengan alasan bahwa sudut putar selalu diambil dari arah sumbu 8 positif memutar

berlawanan arah #arum #a. &etapi per#an#ian tersebut tidak berlaku mutlak. Satuan

momen gaya ( N.m)

0. M*M'N IN'SI%

5 2 / r sin 1

5 sin 1


4/8

"alam hokum I Newton telah kita pela#ari bahwa benda yang dalam keadaan

diam atau bergerak lurus beratutan aan tetap diam atau bergerak lurus beraturan.

Keenderungan untuk mempertahankan posisi atau keadaannya dinamakan inersia dan

ukuran yang menyatakan keenderungan dinamakan massa.;ontoh: saat kita akan mendorong lemri kayu dan lemari besi. $emari besi

enderung lebih besr untuk mempertahankan posisinya dibandingkn dengan lemari kayu

karena massa besi lebih besar dari massa kayu walaupun ukuran keduanya sama.

-ada gerak rotasi, benda #uga memiliki keendrungan untuk mempertahankan

posisi dan kedudukannya. ;ontoh: gerakan bulan berotasi mengelilingi bumi.

Keenderungan seperti itu dinamakan mome inersia.

ik masa yang kita tin#au hanya terkandung pada #umlah kandungan


5/8

diameter &an' melalui pusat

. Silinder p#al terhadap diameter

&an' melalui pusat

I ! / MR"+ 1$1" ML"

0 Batan' tipi terhadap 'aris

te'ah lurus &an' melalui pusat

I ! 1$1" ML"

Batan' tipis terhadap 'aris

lurus melalui salah satu u#un'

I ! 1$% MR"

2 Kulit (la tipis terhadap

diameter

I ! "$% MR"

3 B(la pe#al terhadap diameter I ! "$. MR "

14 Bal(5 pe#al erhadap sumu

&an' melalui pusat te'a5 lurus

pada permu5aan

I ! 1$1" M *a" + ",

4. M*M'N&=M S="=& "%N M*M'N +%%-ada gerak translasi momentum didefinisikan sebagai perkalian antara massa

dengan keepatan ( p 2 m.9). ika partikel tersebut bergerak rotasi, maka besarnya

momentum terhadap sudut putar dinamakan momentum sudut yang dilambangkan

dengan $ dan dideinisikan sebagai hasil kali momentum partikel terhadap #arak

partikel ke sumbu putarnya.-ernyataan tersebut di atas dapat ditulis seara matematis sebagai berikut:

$ 2 p 8

$ 2 m 9 8 $ 2 m > 0

$ 2 m 0>

$ 2 I >

?=!=N+%N -';'-%&%N S="=& "'N+%N M*M'N +%%Momen gaya meyebabkan benda bergerak rotasi. Silinder dipengaruhi oleh gaya

yang arahnya menyinggung permukaan silinder dari tali dan besarnya tetap.

Momen gaya ini beker#a pada item / . momen gaya ini memberikan perepatan

sudut pada silinder shingga ter#adi perubahan keepatan sudutnya.

5 2 /.

/ 2 m.a ( ?ukum II Newton)

5 2 m.a.


6/8

a 2 1.

maka,

5 2 m. 0.1

5 2 I. 1

?=K=M K'K'K%$%N M*M'N&=M S="=&

ika ditin#au dari gerak rotasi mka berlaku hubungan:

/ 2 m.a 2 m.dv

dt 2d (mv)dt

"engan gaya (/) merupakan perubahan momentum persatuan waktu. ika ditin#au

momen gaya yang beker#a pada ebuah benda:

5 2 I 1 2 I .d

dt 2d (I)dt 2

dL

dt

berdasarkan persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa:

. Momen gayagaya yang beker#a pada benda berbanding lurus dengan erubahan

momentum sudut benda0. ika pada benda tidak ada momen gaya yang beker#a, maka momentum sudut benda

tetal ($2 konstan).

-ernyataan di atas dikelnal dengan hukum kekekalan momentum. -ada $ 2 I>

dengan I bertambah besar akan mengakibatkan > berkurang.

I> 2 I00

Sebagai aplikasi:

Seorang penari balet sedang berputar di tempat. Ia akan berputar lebih epat #ika

menarik tangannya ke dekat badan.

Namun sebaliknya, #ika ia

mengembangkan kedua tangannya

berarti ia memperbesar momen

inersianya yang mengakibatkan

keepatan sudutnya mengeil.


7/8

3. 'N'+I KIN'&IK *&%SI

'nergi kinetik benda yang bergerak rotasi dapat dianggap sebagai #umlah energy

onetik mesingmasing partikel penyusunnya. -ada saat benda tegar diputar

dengan keepatan sudut >, maka seluruh partikel yang menyusun benda itu

bergerak dengan keepatan sudut >. 'nergi kinetik rotasi benda tegar merupakan

pen#umlahan energy kineti tiap partikel.

'k 2 @ m90

ika keepatan singgung 9 2 > , maka

'k 2 @ m >00

'k 2 @ m 0>0

!esar energi kinetik rotasi benda tegar adalah:

'k 2 @ I >

0

'k total 2 @ >0i

Ii

+%!=N+%N +'%K *&%SI "%N &%NS$%SI

-ada bendabenda yag melakukan gerak trannlasi sekaligus gerak rotasi, misalnya:. Sebuah bola kaki yang bergerak menggelinding isepak oleh pemain bola

0. Sebuah tong bergerak menggelinding dari punak bukit menu#u kaki bukit

Maka terdapat 0 maam gerakan kombinasi energi kinetik system, yaitu:. 'nergi kinetik rotasi 2 @ I >0 (> 2 keepatan sudut dengan pusat putaranya

melalui pusat massa

0. 'nergy kinetik translasi 2 @ m 90 ( energi kinetik ini merupakan energy gerak

translasi pusat massa )

+'%K M'N++'$IN"IN+ ( !'+=$I &%N-% S$I-) Sebuah bola dengan #ari A #ari yang menggelinding sepan#ang bidang datar. ika

gerakan bola yang menggelinding tidak slip, maka gerakan rotasi dan translasinya dapat

dihitung.

-ada saat bola berputar dan membuat sudut , maka titik kontak bola dengan

bidang bergeser se#auh s.

s 2

?al yang sama ter#adi pada pusat massa bola yang #uga bergerak seauh s. hubunga

antara keepatan pusat massa dengan keepatan rotasi dapat dinyatakan dengan:


8/8

9 2ds

dt 2 d

dt

9 2 >

kondisi menggelinding dalam perepatan linier dan anguler:

dy

dt 2 dw

dt

a 2 1

gambar:

a. Menun#ukan bola bergerak translasi tanpa rotasi yang mengakibatan punak dan dasar

bola bergerak bersama dengan keepatan yang sama.

b. !ola bergerak rotasi tnp translasi yang menyebabkan punak bola bergerak ke kanan

dengn kela#uan 9 2 relati9e terhadap pusat yang diam.c. Memperlihatkan bola yamg bergerak menggelinding tanpa slip yang merupakan

kombinasi antara gerak translasi dengan gerak rotasi. -ada saat itu pusat bola

bergerak dengan kela#uan 9, sedangkan punak bola bergerak dengan kela#uan 09 dan

dasar bola diam.

Kerangka Pengembangan Media Pembelajaran Kuz

Documents

Transcript of Kerangka Pengembangan Media Pembelajaran Kuz