Modul Fisika Kelompok 1

MODUL FISIKA

MODUL FISIKAGERAK LURUS (KELOMPOK 1ADE IRMAN NURROHMATAMI DAMAYANTIMUHAMMAD FIKRI AZISNITA MILDASARISINTIA ULFAH BAHTIARWIKE ROSALINA )

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

1. Jawablah setiap pertanyaan yang ada pada modul ini dengan kemampuan Anda sendiri pada kolom jawaban yang telah disediakan, secara runtut jangan diacak.

2. Lakukanlah percobaan dengan mengikuti langkah-langkah yang telah disediakan pada modul ini

3. Modul ini terdiri dari beberapa kegiatan belajar yaitu:

a. Kegiatan Belajar 1: Gerak Lurus Beraturan (GLB)

b. Kegiatan Belajar 2: Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

c. Kegiatan Belajar 3: Gerak Jatuh Bebas (GJB)

d. Kegiatan Belajar 4: Gerak Vertikal ke Atas

e. Kegiatan Belajar 5: Gerak Vertikal ke Bawah

4. Setiap kegiatan belajar terdiri dari beberapa bagian yaitu:

a. Prediksi

Pada bagian ini Anda harus mengerjakan soal mengenai prinsip dasar dari setiap kegiatan belajar

b. Observasi

Pada bagian ini Anda akan melakukan percobaan sederhana untuk mengetahui prinsip dasar dari setiap kegiatan belajar

c. Penjelasan

Pada bagian ini Anda akan mempelajari tentang materi yang harus Anda kuasai dari masing-masing kegiatan belajar

d. Elaborasi

Pada bagian ini Anda harus dapat menyebutkan penerapan prinsip dari setiap kegiatan belajar dalam kehidupan sehari-hari

e. Penulisan (Write)

Pada bagian ini anda akan menuliskan hasil percobaan yang telah Anda lakukan dan membuktikan dengan teori bahwa hasilnya sesuai dengan prinsip dari setiap kegitan belajar

f. Evaluasi

Pada bagian ini Anda akan diuji dengan menjawab pertanyaan mengenai materi yang telah Anda pelajari pada bagian sebelumnya

5. Pelajari setiap kegiatan belajar dan bagain-bagiannya dengan baik dan berurutan

6. Pelajari setiap halaman modul ini dengan benar

7. Jangan membuka halaman berikutnya sampai Anda benar-benar memahami dan telah menjawab semua pertanyaan yang ada

I. Kegiatan Belajar 1: Gerak Lurus Beraturan (GLB)

A. (C) (B) (A)Prediksi

( ?) (t detik)

Sebuah mobil bergerak lurus dari titik A ke titik B dengan kecepatan yang tetap selama t detik. Jarak A ke B sama dengan B ke C. Pertanyaannya:

1. Berapa waktu yang dibutuhkan mobil untuk melakukan perjalanan dari titik A ke titik C?

2. Termasuk gerak apakah gerakan mobil diatas?

Jawaban

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

B. Observasi

i. Alat

Adapun alat yang digunakan dalam percobaan yang harus Anda lakukan, ialah :

1 buah bola tenis meja

1 buah mistar 30 Cm

1 buah stop watch

Alat tulis

ii. Langkah kerja

1. Letakanlah bola tenis tersebut dilantai yang datar, kemudian gelindingkan.

2. Gunakanlah stop watch sebagai pengukur waktu seiring dengan menggelindingnya bola dilantai .

3. Setelah itu ada seorang siswa yang mengamati jarak yang ditempuh bola tersebut setiap detiknya dan menulisnya di tabel pengamatan

C. Penjelasan

Benda dikatakan bergerak jika terjadi perubahan posisi terhadap acuan tertentu. Gerak lurus adalah suatu gerak yang lintasannya berupa garais lurus. Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus dengan kecepatan yang tetap untuk selang waktu yang sama akan menempuh jarak yang sama pula. Dapat dirumuskan untuk GLB, bahwa :

(v = )

(Gradien kemiringan grafik atau tan menunjukkan kecepatan gerak. Jadi v = tan )dimana s adalah jarak dalam meter, t adalah waktu dalam sekon, dan v adalah kecepatan dalam m/s. Pada gerak lurus beraturan pertambahan jarak yang ditempuh terhadap waktu dapat digambarkan dalam grafik berikut ini.

s

(t)

Sedangkan kecepatan selalu konstan terhadap waktu, grafiknya dapat digambarkan sebagai berikut.

(Sehingga ) (t)v

D. Elaborasi

Sebutkan 2 contoh penerapan prinsip Gerak Lurus Beraturan dalam kehidupan sehari-hari!

Jawab

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

E. Penulisan (Write)

Tulislah hasil dan kesimpulan dari percobaan yang telah Anda lakukan!

Jawab

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

F. Evaluasi

1. Sebuah mobil bergerak kecepatan tetap 36 km/jam. Hitung jarak yang ditempuh mobil selama 10 sekon?

2. Suatu mobil bergerak menempuh jarak 200 km dengan kecepatan tetap 40 km/jam. Jika mobil tersebut berangkat pada pukul 10.00 WIB maka pada pukul berapa mobil tersebut sampai di tempat tujuan?

3. (s20020t)Seseorang mengendarai mobil dengan lintasan yang ditempuh sebagai fungsi waktu ditunjukkan pada Gambar berikut

t dalam sekon

s dalam meter

a. Berapa kecepatan mobil tersebut?

b. Berapa jarak yang ditempuh setelah berjalan selama 30 menit dari keadaan diam?

Jawab

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

II. Kegiatan Belajar 2: Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

A. Prediksi

Seseorang mengendarai sepeda dari titik A ke D seperti gambar diatas tanpa mengayuh ataupun menggunakan rem. Pertanyaannya yaitu:

1. Bagaimanakah kecepatan sepeda saat turun dari titik A ke B?

2. Bagaimanakah kecepatan sepeda saat menempuh titik B ke C jika gaya gesek diabaikan?

3. Bagaimanakah kecepatan sepeda saat naik dari titik C ke D?

Jawab

1. __________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. __________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. __________________________________________________________________________________________________________________________________________

B. Observasi

ii. Alat

Adapun alat yang digunakan dalam percobaan yang di lakukan, ialah :

1 buah bola tenis meja

1 buah mistar 30 Cm

1 buah stop watch

Papan kayu

Alat tulis

iii. Langkah kerja

1. Lakukan percobaan ke-1 dengan cara meletakkan dan menggelindingkan bola tenis meja di papan yang miring

2. Amati bola tersebut dan hitung waktu yang diperlukan untak sampai kepermukaaan yang datar.

3. Lakukan percobaan ke-2 dengan menggunakan kemiringan papan yang berbeda (agak landai).

4. Catatlah hasilnya.

5. Bandingkan kedua hasil percobaan tersebut

C. Penjelasan

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah suatu gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan percepatan yang tetap. Artinya dalam selang waktu yang sama akan mengalami perubahan kecepatan yang sama. Untuk benda yang bergerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat akan menghasilkan tanda ketukan yang jaraknya semakin besar dan perubahannya secara teratur, dan sebaliknya apabila dihasilkan tanda ketikan semakin kecil berarti benda melakukan GLBB diperlambat. Perhatikan contoh rekaman pita ketikan berikut ini.

Benda yang mengalami gerak lurus berubah beraturan memiliki kecepatan yang berubah seiring dengan perubahan waktu. Dengan demikian dalam selang waktu yang sama perubahan jarak yang dicapai benda tidak sama. Bila perubahan jarak yang dicapai semakin bertambah besar, berarti kecepatan benda semakin bertambah pula. Gerak semacam itu dinamakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat. Sebaliknya jika perubahan jarak yang dicapai semakin berkurang, berarti kecepatan benda semakin lambat, maka gerak demikian disebut dengan gerak lurus berubah beraturan diperlambat.

Kecepatan akhir pada saat tertentu berbeda dengan kecepatan awal pada saat t = 0 yaitu saat peninjauan gerak dilakukan.

Persamaan untuk menentukan kecepatan akhir , jarak yang ditempuh, dan hubungan antara kecepatan akhir dengan jarak, serta grafik hubungan v - t dapat dinyatakan sebagai berikut.

(tvovt)

vt = vo + at

s = vo t + at2

vt2 = vo2 + 2as

s = .t

Hampir semua gerak yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah gerak lurus berubah beraturan. Namun demikian ada juga yang kombinasi antara GLB dan GLBB secara berselang-seling.

Grafik atau kurva perubahan jarak terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.

s

t

Adapun grafik perubahan kecepatan terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.

(Gradien kemiringan grafik atau tan menunjukkan kecepatan gerak. Jadi v = tan )v

t

Sedangkan grafik percepatan terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.

(Sehingga ) a

t

Aplikasi dari GLBB diantaranya adalah

1. Gerak seorang penerjun payung

2. Gerak mobil dalam balapan mobil

D. Elaborasi

Sebutkan 2 contoh penerapan prinsip Gerak Lurus Berubah Beraturan dalam kehidupan sehari-hari!

Jawab

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Jawab

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

F. Evaluasi

1. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam dalam waktu 2 menit mengalami percepatan 5 m/s2 . Tentukan jarak yang ditempuh dan kelajuan akhirnya !

2. Sebuah bola dilempar tegak lurus ke atas dengan kecepatan 8 m/s.Carilah tinggi maksimum yang dicapai oleh bola tersebut (dalam m) jika bola mengalami perlambatan sebesar 10 m/s.

3. Sebuah peluru ditembak tegak lurus ke atas dengan kecepatan 20 m/s. Jika peluru mengalami perlambatan sebesar 10 m/s2 maka hitunglah:

a. kecepatan peluru pada saat t = 1 s (dalam m/s),

b. tinggi yang dicapai oleh peluru pada saat t = 1 s (dalam m),

Jawab

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

III. Kegiatan Belajar 3: Gerak Jatuh Bebas

(A)Prediksi

(B)

Dua buah benda A dan B dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian yang sama. Benda A mempunyai massa 10 kali lebih besar dari benda B. Pertanyaannya:

Benda manakah yang terlebih dahulu sampai ke tanah?

Mengapa hal itu bisa terjadi?

JAWAB

______________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________

Observasi

Alat

Adapun alat yang digunakan dalam percobaan yang akan Anda lakukan, ialah:

1 buah kaleng permen bekas.

1 buah batu baterai.

1 buah kursi.

Langkah Kerja

Salah seorang siswa naiklah keatas kursi.

Kemudian peganglah 1 buah kaleng permen bekas dan1 buah batu baterai.

Jatuhkan kedua benda tersebut secara bersamaan dari ketinggian yang sama

Amatilah kedua benda tersebut ketika sampai di permukaan tanah, mana yang sampai terlebih dahulu

Penjelasan

Gerak Jatuh bebas merupakan gerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal (v0 = 0 ) dan gesekan di udara diabaikan atau ditiadakan. Gerak jatuh bebas merupakan GLBB dipercepat dengan a = + g.

Gerak Benda A jauh bebas dari ketinggian h dan jatuh di tanah pada titik B dapat dirumuskan sebagai berikut :

(v0= 0)S = vo t + at2 vt = vo + at

h = 0 + 1/2 g t2 v t = 0 + g t

h = g t2 v t = gt

v t = kecepatan akhir

vt2 = vo2 + 2gh

= 02 + 2gh = 2gh

vt =

sehingga:

D. Elaborasi

Sebutkan 2 contoh penerapan prinsip Gerak Jatuh Bebas dalam kehidupan sehari-hari!

Jawab

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Jawab

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

F. Evaluasi

1. Sebuah genting jatuh bebas dari sebuah gedung setinggi 20 m. Tentukan kapan benda jatuh ke tanah dan berapa kecepatan genting ketika sampai di tanah ,g= 10 m/s2!

2. Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m/s dari tanah.

Tentukan ( g = 10 m/s2) :

a. Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik puncak

b. Tinggi benda ketika mencapai titik puncaik

c. Ketinggian benda saat 1 detik setelah dilempar

d. Waktu yang diperlukan batu untuk jatuh ke tanah lagi.

e. Kecepatan batu ketika tiba di tanah

3. Benda jatuh bebas dari ketinggian 5 meter di atas permukaan tanah. Tentukan (a) kelajuan benda kelapa ketika menyentuh tanah (b) Selang waktu benda jatuh hingga tiba di tanah.

Jawab

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

IV. Kegiatan Belajar 4: Gerak Vertikal ke Atas

A. Prediksi

Seorang anak sedang melempar-lempar sebuah batu secar vertikal ke atas seperti gambar disamping. Pertanyaannya:

1. Termasuk gerak apakah gerakan dari batu yang dilempar anak tersebut?

2. Mengapa batu tersebut kembali bergerak ke bawah?

Jawab

1. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

B. Observasi (eksperimen)

i. Alat


1 buah uang koin

1 buah mistar berukuran 30 cm

ii. Langkah kerja

1. Pegang uang koin tersebut dengan tangan Anda

2. Lemparkan koin tersebut secara vertikal ke atas

3. Amati kecepatan koin saat sedang naik ke atas

4. Amati ketinggian maksimum yang dicapai koin tersebut beserta waktunya

5. Amati kecepatan koin saat turun kembali pada ketinggian semula saat dilemparkan

6. Ukurlah ketinggian yang dicapai koin dari titik dimana koin dilemparkan

7. Catatlah hasil pengamatan

C. Penjelasan

Gerak Benda dilempar vertikal keatas (GVA) merupakan GLBB yang mengalami perlambatan dimana gesekan udara diabaikan dan percepatan benda a = - g, g = percepatan gravitasi bumi. Ketika benda mencapai titik puncak , kecepatan benda sama dengan nol atau Vt = 0 , waktu untuk mencapai titik puncak ( t p ) dapat ditentukan dengan persamaan kecepatan

BS = vo t + at2 vt = vo + at

vt = 0 h = vo t - 1/2g t2 v t = vo - g t

waktu untuk mencapai titik puncak

h t p = .? vt = 0

V0 v t = vo - g t

0 = vo - g tp

t p = vo / g

vt2 = vo2 2gh

D. Elaborasi

Sebutkan 2 contoh penerapan prinsip Gerak Vertikal ke Atas dalam kehidupan sehari-hari!

Jawab

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Jawab

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

F. Evaluasi

1. Bola dilempar vertikal ke atas dengan kelajuan awal 20 m/s. Tentukan ketinggian maksimum bola. g = 10 m/s2

2. Kelereng dilempar vertikal ke atas dari bangunan yang tingginya 100 meter di atas tanah dengan laju awal 20 m/s. Tentukan (a) waktu yang diperlukan untuk mencapai tanah (b) kelajuan kelereng ketika tiba di tanah. g = 10 m/s2

Jawab

1. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

V. Kegiatan Belajar 5: Gerak Vertikal ke Bawah

A. Prediksi

Sebuah kelapa dilemparkan dari atas pohon kelapa oleh seseorang yang sedang memetiknya seperti gambar disamping. Pertanyaannya:

1. Bagaimana kecepatan kelapa saat jatuh? Apakah berubah?

2. Apabila kelapa tersebut tidak dilempar tetapi hanya dijatuhkan, mana yang lebih cepat sampai? Dijatuhkan atau dilemparkan?

Jawab:

1. __________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. __________________________________________________________________________________________________________________________________________

B. Observasi

ii. Alat


2 buah uang koin identik

iii. Langkah Kerja

1. Carilah tempat yang cukup tinggi untuk melempar koin

2. Pegang kedua koin dengan ketinggian yang sama

3. Lempar koin 1 secara vertikal ke bawah bersamaan dengan saat menjatuhkan koin 2

4. Amati kedua koin tersebut, manakah yang lebih cepat sampai

C. Penjelasan

(V0ABh)Gerak vertikal ke bawah (GVB) merupakan GLBB dimana benda dilempar ke bawah dengan kecepatan awal tertentu dan gesekan udara diabaikan atau ditiadakan sebagai berikut :

S = vo t + at2 vt = vo + at

h = vo t + 1/2 g t2 v t = vo + g t

v t = kecepatan akhir

vt2 = vo2 + 2gh

vt2 = vo2 + 2gh

D. Elaborasi

Sebutkan 2 contoh penerapan prinsip Gerak Vertikal ke Bawah dalam kehidupan sehari-hari!

Jawab

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Jawab

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

F. Evaluasi

1. Bola dilempar vertikal ke bawah dari sebuah bangunan bertingkat dengan kelajuan awal 10 m/s dan tiba di tanah setelah 2 sekon. Berapa kelajuan bola ketika menyentuh tanah ? g = 10 m/s2

2. Batu dilempar ke dalam sumur dengan kelajuan awal 5 m/s dan menyentuh permukaan air sumur setelah 2 sekon. Berapa kedalaman sumur ?

3. Dari sebuah bangunan setinggi 80 meter, sebuah bungkusan dilemparkan vertikal ke bawah dengan kelajuan 10 m/s. Tentukan selang waktu bungkusan mencapai tanah Jawab

1. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2

v

v

t

o

+

t

s

Modul Fisika Kelompok 1

Documents

Transcript of Modul Fisika Kelompok 1