Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak...

of 19 /19
Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 1 Fis-3.6/4.6/1/6-6 Rahasia Gerak Melingkar 1. Identitas a. Nama Mata Pelajaran : FISIKA b. Semester : Ganjil c. Kompetensi Dasar : KOMPETENSI DASAR 3.6. Menganalisis besaran fisis pada gerak melingkar dengan laju konstan (tetap) dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 4.6. Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya tentang gerak melingkar, makna fisis dan pemanfaatannya d. Materi Pokok : Besaran Fisis pada Gerak Melingkar e. Alokasi Waktu : 3 pertemuan ( 9 JP) f. Pertemuan ke : 1, 2 dan 3 (@ 3JP) g. Tujuan Pembelajaran : Melalui langkah pembelajaran dengan model 5E yaitu dimulai dari Engagement, Exploration, Explanation, Elaboration/Extension dan Evaluation, maka Anda diharapkan dapat mencapai kompetensi pengetahuan yaitu memahami, menerapkan, menganalisis, dan mengevaluasi, dan diharapkan pula Anda memiliki keterampilan (mengamati, mencoba, menyaji, dan menalar), dan sikap (jujur, tanggungjawab, dan peduli), serta Anda dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis, Anda dapat berkomunikasi dan berkolaborasi dengan sesama teman. Pada akhirnya Anda diharapkan dapat menguasai kompetensi dasar yang diberikan serta dapat mencapai kemampuan secara optimal dalam menyelesaikan persoalan dalam Gerak Melingkar

Transcript of Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak...

Page 1: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 1

Fis-3.6/4.6/1/6-6

Rahasia Gerak Melingkar

1. Identitas

a. Nama Mata Pelajaran : FISIKA b. Semester : Ganjil c. Kompetensi Dasar :

KOMPETENSI DASAR

3.6. Menganalisis besaran fisis pada gerak melingkar dengan laju konstan (tetap) dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

4.6. Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya tentang gerak melingkar, makna fisis dan pemanfaatannya

d. Materi Pokok : Besaran Fisis pada Gerak Melingkar e. Alokasi Waktu : 3 pertemuan ( 9 JP) f. Pertemuan ke : 1, 2 dan 3 (@ 3JP)

g. Tujuan Pembelajaran :

Melalui langkah pembelajaran dengan model 5E yaitu dimulai dari

Engagement, Exploration, Explanation, Elaboration/Extension dan

Evaluation, maka Anda diharapkan dapat mencapai kompetensi

pengetahuan yaitu memahami, menerapkan, menganalisis, dan

mengevaluasi, dan diharapkan pula Anda memiliki keterampilan

(mengamati, mencoba, menyaji, dan menalar), dan sikap (jujur,

tanggungjawab, dan peduli), serta Anda dapat mengembangkan

kemampuan berpikir kritis, Anda dapat berkomunikasi dan

berkolaborasi dengan sesama teman. Pada akhirnya Anda diharapkan

dapat menguasai kompetensi dasar yang diberikan serta dapat

mencapai kemampuan secara optimal dalam menyelesaikan

persoalan dalam Gerak Melingkar

Page 2: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 2

h. Materi Pembelajaran Agar konsep dan teori yang akan Anda pelajari pada UKBM ini dapat Anda kuasai dengan baik, maka terlebih dahulu bacalah Buku Teks Pelajaran (BTP) berikut:

o Sri Handayani, Ari Damari, Buku Sekolah Elektronik, Fisika untuk SMA dan MA kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

o Ketut Kamajaya, Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika: Untuk kelas X. Jakarta: Grafindo Media Pratama edisi Revisi 2016

o Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD) Gerak Melingkar dengan laju konstan (tetap)

o Nuracmandayani, S. 2009. Fisika 1 : Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

o Sumarsono, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

dan buku lain yang sekiranya Anda temukan berkaitan dengan materi Gerak Melingkar, dan tidak tertutup kemungkinan Anda juga dapat mencarinya di internet.

2. Peta Konsep

Page 3: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 3

3. Kegiatan Pembelajaran

a. Pendahuluan Sebelum Anda memulai untuk mengikuti kegiatan belajar ini, pastikan Anda sudah memahami tentang Kinematika dan Dinamika Gerak Lurus beserta permasalahan dan metode penyelesaiannya. Coba Anda ingat dan pahami kembali materi tersebut melalui pertanyaan-pertanyaan berikut! 1. Apakah yang dimaksud dengan gerak lurus? 2. Mengapa disebut gerak lurus? 3. Apakah yang dimaksud dengan titik acuan? 4. Apakah yang Anda pahami tentang kecepatan? 5. Metode apa saja yang dapat digunakan untuk menyelesaikan persoalan dalam

gerak lurus? 6. Coba pikirkan adakah hubungan antara putaran roda dan panjang lintasan? 7. Apakah yang dimaksud dengan gerak melingkar?

Setelah Anda bisa menjawab pertanyaan di atas, silahkan dilanjutkan ke kegiatan belajar berikutnya. Apabila belum paham, mintalah pada teman atau guru Anda untuk membimbing kembali terkait tentang Gerak Lurus. Amatilah gambar-gambar berikut:

Apersepsi

Mengingat kembali

materi yang lalu

Kolaborasi

Sepeda gunung dirancang dengan

gir yang dapat diubah-ubah

kecepatannya

a

Pembalap motor melintasi jalan

berkelok dan harus memringkan

kendaraan agar aman melintas

b

Bianglala perlu diatur kecepatannya

agar penumpang tetap aman, ketika di

posisi bawah atau atas

c

Jarum jam bergerak dengan

lintasan melingkar dengan

kecepatan yang tetap

d

Page 4: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 4

Beberapa istilah penting

Kecepatan linier adalah kecepatan suatu benda yang bergerak dan berhubungan dengan panjang lintasan yang ditempuhnya dan selang waktu tempuhnya

Kecepatan sudut adalah kecepatan yang berhubungan dengan besar sudut tempuh dan waktu tempuh.

Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali putaran penuh

Frekuensi adalah banyaknya putaran dalam satu satuan waktu Percepatan Sentripetal adalah percepatan yang selalu mengarah ke pusat Percepatan sentrifugal adalah percepatan yang berfungsi sebagai

penyeimbang percepatan sentripetal

Cermati kejadian-kejadian pada gambar di atas. Apakah ada hal-hal yang ingin Anda ketahui lebih jauh? Buatlah pertanyaan-pertanyaan berkaitan dengan kejadian pada tiap gambar yang disajikan dan tulislah pada bagian berikut. Pertanyaan-pertanyaan yang Anda buat tentu harus berkaitan dengan materi, dan keluasan pertanyaan dapat menunjukkan kemampuan Anda dalam aspek berpikir tingkat tinggi.

Berkaitan dengan UKBM ini, kita akan belajar tentang Gerak Melingkar tentu ada beberapa istilah penting yang perlu Anda pahami terlebih dahulu.

Perhatikan persoalan berikut yaaa!!

Ada kalanya Anda ingin melakukan sebuah pengukuran yaitu Anda ingin mengetahui berapa jarak antara suatu titik ke titik berikutnya yang ditempatkan secara acak. Fakta ini tdk biasanya Anda temui di lapangan. Pada umumnya jika Anda ingin melakukan pengukuran panjang, tentu saja Anda akan menggunakan alat ukur panjang. Sebenarnya ada hubungan antara panjang suatu lintasan dengan pokok bahasan yang akan kita pelajari melalui UKB ini, yaitu ada hubungan antara panjang lintasan dengan keliling lingkaran. Persoalan ini akan menjadi tidak sederhana apabila jarak kedua titik tersebut ditetapkan secara acak. Misalnya jarak kedua titik tersebut tidak tepat sama dengan keliling Lingkaran tersebut, tetapi bisa jadi jaraknya kurang dari keliling lingkaran atau justru lebih dari keliling lingkaran. Nah dalam UKB ini Anda akan mencoba untuk melakukan kegiatan menentukan jarak antara dua titik tanpa menggunakan penggaris atau alat ukur panjang, tetapi secara praktis melalui percobaan dan Anda dapat mendiskusikannya bersama teman sekelompok, kemudian Anda diminta untuk membuat bahan presentasi dan menyampaikannya kemudian sampai pada sebuah kesimpulan

Page 5: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 5

Sebelum Anda menyelesaikan masalah di atas, manfaatkan pengetahuan dan keterampilan yang sudah Anda miliki pada UKBM sebelumnya dan pelajari LKPD 1 yang terdapat pada Lampiran 1. UKBM ini, serta menjawabnya dalam lembar kerja / buku kerja yang Anda miliki. Setelah Anda selesai menjawab semua pertanyaan pada LKPD 1, Anda dapat melanjutkan untuk mempelajari dan menyelesaikan persoalan yang terdapat pada LKPD 2. LKPD 2 yang dimaksud dapat dilihat pada lampiran 2. UKBM ini. b. Kegiatan Inti

1) Petunjuk Umum UKBM a) Melalui UKBM ini Anda akan mengembangkan kemampuan bernalar

menggunakan data yang Anda peroleh melalui percobaan di lapangan untuk menyelesaikan masalah kontekstual dan melaporkan hasilnya melalui presentasi sehingga Anda akan terlatih berkomunikasi dengan baik. Aktivitas berpikir yang akan Anda latihkan dalam UKBM ini adalah menganalisis permasalahan kontekstual, mengevaluasi strategi-strategi penyelesaian masalah menggunakan prinsip-prinsip fisika dari permasalahan tersebut. Untuk itu, Anda harus belajar dengan sabar dan tekun sehingga Anda bisa tahu, dan mampu melakukan aktifitas berpikir tinggi tersebut melalui kegiatan belajar ini.

b) Selain literasi yang sudah Anda baca dan pelajari, untuk keperluan ini Anda boleh mencarinya di internet.

c) Kerjakan UKBM ini dibuku kerja atau langsung mengisikan pada bagian yang telah disediakan. Anda bisa bekerja sendiri, namun akan lebih baik apabila bekerjasama dengan teman lain sekaligus berlatih untuk berkolaborasi dan berkomunikasi dengan baik.

d) Anda dapat belajar bertahap dan berlanjut melalui kegiatan ayo berlatih, apabila Anda yakin sudah paham dan mampu menyelesaikan permasalahan-permasalahan dalam kegiatan belajar 1 dan 2, Anda boleh sendiri atau mengajak teman lain yang sudah siap untuk mengikuti tes formatif agar Anda dapat belajar ke UKBM berikutnya.

2) Kegiatan Belajar Ayo kita cermati kembali LKPD 1 yang terdapat dalam lampiran 1. UKBM ini . Ikuti kegiatan belajar dengan tetap berusaha menjawab semua pertanyaan dengan penuh kesabaran dan konsentrasi !!!

Penguatan Karakter

Page 6: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 6

Panjang lintasan dalam gerak melingkar yaitu keliling dari lingkaran tersebut yang bernilai 2πR.

Hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya

disebut sebagai Kecepatan linear (v ).

Kegiatan Belajar 1 Bacalah uraian singkat materi dan contoh berikut dengan penuh konsentrasi !

Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut. dengan: T = , maka v = 2πrf.

Contoh Sebuah mobil memiliki kipas pendingin mesin. Titik dipinggiran kipas berputar dengan kecepatan 300 rpm. Jika jari-jari kipas 20 cm, nilai kecepatan linear titik di pinggiran kipas adalah Penyelesaian: f = 300/ 60 putaran/sekon

= 5 putaran/sekon

= 5 Hz

m/s

Kesimpulan: Jadi, kecepatan linear di ujung kipas 2π m/s atau 6,28 m/s Ayoo berlatih! Setelah Anda memahami uraian singkat materi dan contoh di atas, coba diskusikan dengan teman Anda soal berikut ini: 1. Sebutkan besara-besaran fisis yang terdapat pada gerak melingkar!

rfv 2

)5)(2,0(2v

2v

LOTS

Pemahaman mendasar

Page 7: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 7

2. Jika memperhatikan contoh di atas, coba diskusikan dengan teman Anda. Apakah yang akan terjadi apabila jari-jari sebuah kipas angin diperkecil? Dan apakah yang akan terjadi jika jari-jarinya diperbesar? Tuliskan jawaban Anda pada kolom berkut:

Jika Anda masih ragu, mintalah bantuan kepada teman yang Anda anggap mampu untuk menyelesaikan persoalan di atas. Untuk memastikannya, Anda dapat menyampaikan permasalahan ini kepada Guru. Apabila Anda telah mampu menyelesaikan permasalahn di atas, maka Anda bisa melanjutkan pada kegiatan belajar 2 berikut.

Setelah Anda yakin bahwa Anda sudah memahami tentang LKPD 1, marilah pada kesempatan ini kita cermati kembali LKPD 2 khususnya pada pertanyaan no. 3. Pada pertanyaan no. 3 tersebut jelas bahwa letak 2 titik yang dimaksud bukan pada kelipatan keliling roda, tetapi kemungkinan yang ada adalah lebih atau bahkan kurang dari keliling roda atau kelipatannya. Bagaimana Anda memikirkan hal tersebut? Ikuti langkah berikut:

1. Tandai roda pada sembarang titiknya 2. Hitunglah banyaknya juring pada roda tersebut 3. Setelah Anda tahu banyaknya juring pada roda tersebut, hitunglah besar

sudut juringnya dengan cara membagi besar sudut dalam satu lingkaran penuh dengan banyaknya juring.

Besar sudut 1 lingkaran adalah 3600, maka:

Menujukkan kegiatan

belajar yang bertahap dan

berlanjut

Page 8: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 8

3600/ n buah juring = N

N adalah besar sudut tiap juring lingkaran dan dinyatakan dalam satuan derajad. 1 juring roda Pada gambar di samping Terdapat 14 juring. Sehingga: 3600/ 14 = 25,710 Jadi besar sudut juringnya Adalah 25,710

Nah, sekarang coba lakukan pengukuran terhadap panjang lintasan yang ditetapkan secara acak seperti pada LKPD 2. Ilustrasi: A B K 1 juring Maka panjang lintasan dari A ke B dapat ditentukan dengan cara: XAB = keliling lingkaran + 1juring lingkaran 1 juring lingkaran di atas adalah sebesar 1/14 putaran. Besarnya sudut 1 juring lingkaran adalah sama dengan besarnya nilai sudut yang jari roda R. secara matematis , dapat dituliskan sbb:

Ɵ = s / R untuk satu putaran, s = 2ᴨR, sehingga persamaannya menjadi Ɵ = 2ᴨR / R = 2ᴨ radian

Jadi: 1 putaran = 2ᴨrad = 3600 Maka:

Panjang lintasan pada ilustrasi di atas adalah: 3600 + 25,710 = 358,710 Hasil di atas dapat juga dinyatakan sebagai s = K + panjang busur 1 juring S = 2ᴨR + (sudut juring / 3600 ) x 2ᴨR

Page 9: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 9

Misalnya R = 15 cm, maka: S = 2 x 3,14 x 15 cm + ( 25,710 / 3600 ) x 2x3,14x 15 cm S = 94,2 + 6,73 S = 100,93 cm

Ayo berlatih!! Nah… jika Anda sudah memahami penyelesaian soal pada ilustrasi di atas, Cobalah lakukan percobaan seperti pada LKPD 2 secara teliti, kumpulkan data-data secara lengkap dan diskusikan hasil percobaan Anda dengan sesama teman kelompok! Setelah Anda melakukan diskusi, Buatlah laporan hasil percobaan dan hasil diskusi Anda dalam bentuk presentasi di muka kelas!

Bacalah uraian singkat materi dan contoh berikut dengan penuh konsentrasi!

Bagian ini dapat dikreasi lagi, sehingga dari mana guru mendaptkn bukti tentang kemampuan siswa dapat lebih terukur dan self-report ini bisa sebagai instrumen guru berdasarkan hasil pengamatan/men

Amatilah demonstrasi yang dilakukan

rekan Anda di depan kelas dengan

menggunakan sebuah bola kecil yang

dihubungkan dengan tali! Anda juga

bisa melakukan sendiri demonstrasi

yang dilakukan dengan menggunakan

bola pingpong dan tali yang sudah

disediakan. Putarlah alat Anda

tersebut!

a. Perhatikan gerak bola, apakah bola terpental keluar?

b. Bagaimana jika alat tersebut ditambah satu bola lagi, apa yang

terjadi? Apakah kedua bola tersebut ketika diputar akan

bertabrakan?Jelaskan pendapatmu!

-----------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------

Kegiatan Belajar 2

Page 10: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 10

Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan

melingkar dengan besar kecepatan tetap dan percepatan sudutnya nol (α = 0).

Dari definisi di atas dapat dituliskan sifat-sifat gerak melingkar beraturan sebagai

berikut.

Dari nilai ω yang tetap dapat diturunkan posisi sudut tiap saat dengan menggunakan

definisi kecepatan sudut seperti berikut.

dengan : θ = posisi sudut (rad)

θo = posisi sudut awal (rad)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

t = waktu (s)

Percepatan sudut

Benda yang bergerak melingkar memiliki kecepatan sudut , apabila kecepatan sudut

semakin semakin besar maka benda akan mengalami percepatan sudut . Sehingga

percepatan sudut didefenisikan sebagai perubahan kecepatan sudut tiap satuan waktu.

Keterangan :

: percepatan sudut ( )

: kecepatan sudut ( )

: selang waktu (sekon)

Materi disampaikan ringkas membantu siswa dalam pengerjaan UKBM

Page 11: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 11

Besar kecepatan linear pada gerak melingkar beraturan adalah nol. Namun, arah

kecepatan linear berubah setiap waktu. Perubahan arah ini menyebabkan adanya selisih

kecepatan linear. Selisih kecepatan dalam selang waktu tertentu selalu menuju pusat

lingkaran.

Selisih atau perubahan arah kecepatan linear pada selang waktu tertentu menyebabkan

adanya percepatan yang arahnya selalu menuju pusat lingkaran yang disebut dengan

percepatan sentripetal .

Adapun gaya sentripetal merupakan perkalian antara massa benda dan percepatan

sentripetal benda atau dapat dirumuskan sebagai berikut:

Fs = m

= m. ω2. R =

Setiap benda yang bergerak melingkar memerlukan gaya sentripetal yang berfungsi

untuk mengubah arah herak benda sehingga tetap pada lintasan berupa lingkaran. Di

dalam soal-soal gerak melingkar kadang kala dikemukakan juga gaya sentrifugal. Gaya

ini berbeda dengan gaya sentripetal, karena arah gaya sentripetal menuju pusat

lingkaran sedangkan gaya sentrifugal menuju ke luar dari pusat lingkaran.

1. Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan dengan posisi sudut awal 5 rad. Jika

partikel bergerak dengan kecepatan sudut 10 rad/s, tentukanlah posisi sudut akhir

pada saat t = 5 s.

Jawab

Diketahui : θo = 5 rad

ω = 10 rad/s

Contoh soal untuk

membantu

pemahaman siswa

Page 12: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 12

t = 5 s

Ditanya : θt

Jawab :

θt = θo + ω.t

θt = 5 + 10 . 5

θt = 55 rad

Jadi, posisi sudut akhir partikel adalah 55 rad.

2. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan. Ketika t = 0 s posisi sudutnya 4 rad. Setelah 5 detik posisi sudutnya menjadi 20 rad. Tentukan:

a. Kecepatan sudutnya

b. Percepatan sentripetalnya jika diketahui jari-jari lingkaran 5 cm.

Penyelesaian:

a.

rad/s

b. m/s2

Agar lebih memahami konsep gerak melingkar beraturan, ayo berlatih!

Ayoo berlatih!

Setelah Anda memahami uraian singkat materi dan contoh di atas, coba diskusikan

dengan teman Anda soal berikut ini:

3. Sebutkan lima contoh benda yang bergerak melingkar dalam kehidupan sehari-

hari!

4. Dari kelima contoh tersebut, manakah yang merupakan gerak melingkar

beraturan dan jelaskan jawaban Anda!

5. Berilah contoh benda-benda angkasa yang bergerak melingkar. Tentukanlah laju

translasi dan laju sudutnya dengan melihat data-data yang ada!

6. Seorang pembalap motor pada saat membelok ke kiri, maka motor akan

dimiringkan ke kiri, dan pada saat membelok ke kanan akan dimiringkan ke kanan.

Mengapa harus demikian?Tulislah hasilnya pada buku kerja Anda!

Apabila Anda telah mampu menyelesaikan permasalahan di atas, maka Anda bisa

melanjutkan pada kegiatan belajar berikutnya.

Pada kegiatan belajar 2, Anda akan melakukan kinerja ilmiah. Sebaiknya Anda

mempelajari materi pada aktivitas ilmiah yang dilakukan sehingga penguasaan konsep

akan didapatkan dengan baik. Berikut sajian materi hubungan roda-roda yang akan

Anda gunakan untuk melakukan kinerja ilmiah pada kegiatan belajar 2. Anda dapat

memperkaya pemahaman dengan membaca materi pada Buku Teks Pelajaran yang

sudah disediakan dan dapat menggunakan sumber lain (internet) sebegai pelengkap

untuk memperkaya pemahaman konsep.

Kolaborasi

Soal

HOTS,

berpikir

kritis

Page 13: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 13

Bacalah dan Pahami

Dengan berkolaborasi bersama kelompok, lakukanlah percobaan tentang hubungan roda-roda sesuai dengan prosedur kerja yang disajikan pada Lembar Kerja Siswa. Bacalah prosedur kerja dengan benar dan lakukan percobaan dengan teliti sesuai prosedur yang diinginkan agar data yang dihasilkan akurat dan benar ! Kembangkanlah kemampuan Anda dalam berpikir kritis dan kreatif ketika melakukan percobaan. Untuk memperdalam analisis Anda dalam menginterpretasikan data hasil percobaan, bacalah informasi dari Buku Teks Pelajaran yang disediakan dan dari sumber relevan yang lainnya, kemudian diskusikanlah dengan rekan dalam kelompok.

Kegiatan Belajar 3 Berpikir

kritis,

kreatif,

mengemb

angkan

karakter

dalam

kinerja

ilmiah

Gerak melingkar dapat Anda analogikan sebagai gerak roda sepeda, sistem gir pada

mesin, atau katrol. Pada dasarnya ada tiga macam hubungan roda-roda. Hubungan

tersebut adalah hubungan antar dua roda sepusat, bersinggungan, dan dihubungkan

memakai tali atau rantai.

a) Roda sepusat, memiliki kecepatan sudut yang sama (ωA = ωB)

b) Roda bersinggungan, memiliki kecepatan linier yang sama (vA = vB)

c) Roda dihubungkan dengan tali memiliki kecepatan linier yang sama (vA = vB)

Pemahaman

a) b) c)

Page 14: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 14

Lampiran 1. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK 1

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK 1

Menganalisis gerak melingkar beraturan dan hubungan roda-roda

Tiga roda yang berhubungan (Sepeda)

Penggaris

Stopwatch

Siapkan tiga roda yang berhubungan seperti pada gambar 1 di bawah. Rangkaian ini

dapat menggunakan sepeda gunung. Roda A (gir belakang), roda B, dan roda C (gir

depan)

Gambar 1. Tiga roda berhubungan

Ukurlah jari-jari ketiga roda dengan menggunakan penggaris

Putarlah pedal selama 10 sekon dan bersamaan itu hitung banyaknya putaran (n) dari

roda A, B, dan C dengan membagi tugas pada setiap anggota kelompok.

Hitunglah kecepatan sudut setiap roda

Ulangi langkah 3 dan 4 sebanyak 5 kali dengan memutar pedal lebih lambat / cepat

sehingga kecepatan sudutnya berubah

Catatlah hasil pengamatan dalam tabel 1

No ωA (rad/s) ωB (rad/s) ωC (rad/s) VA (m/s) VB (m/s) VC (m/s)

Mengemb

angkan

kemampu

an

menganal

isis,

kolaboras

i, dan

komunika

si

1. Bandingkan nilai ω dan v pada setiap roda A, B dan C!

2. Berdasarkan eksperimen yang telah kamu lakukan, coba jelaskan mengapa ketika

pedal sepeda diputar dengan cepat roda belakang juga berputar dengan cepat.

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

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

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

3. Bagaimana hubungan antara gerak roda belakang dengan gir belakang serta gir depan

sepeda?

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

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

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

4. Tuliskan kekeliruan atau kelemahan praktik yang mungkin terjadi! (HOTS)

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

HOTS, Berpikir

kritis, kreatif,

mengembangkan

karakter dalam

kinerja ilmiah

Page 15: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 15

Penutup

Bagaimana Anda sekarang?

Setelah Anda belajar bertahap dan berlanjut melalui kegiatan belajar 1, 2 dan 3, berikut

diberikan Tabel untuk mengukur diri Anda terhadap materi yang sudah Anda pelajari.

Jawablah dengan jujur terkait dengan penguasaan materi pada UKBM ini pada tabel

berikut.

Tabel Refleksi Diri Pemahaman Materi

Mengembangkan

Pengetahuan

metakognitif

HOTS, Berpikir

kritis, kreatif,

literasi media,

berbasis TIK

Mengembangkan

kemampuan

berkomunikasi dengan

baik

Karakt

er

Page 16: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 16

No Pertanyaan Ya Tidak

1. Apakah Anda sudah memahami manfaat dari mempelajari

gerak melingkar dengan laju konstan?

2. Apakah Anda sudah mengerti dan memahami hubungan

antara besaran fisika dalam gerak melingkar dengan laju

konstan?

3. Apakah Anda telah memahami karateristik gerak melingkar

beraturan, konsep percepatan sentripetal dan gaya sentripetal

serta hubungan antar roda-roda?

4. Dapatkah Anda menganalisis karateristik gerak melingkar

beraturan, konsep percepatan sentripetal dan gaya sentripetal

serta hubungan antar roda-roda?

5. Dapatkah Anda merancang dan melakukan percobaan gerak

melingkar dan hubungan roda-roda?

6. Dapatkah Anda menyelesaikan permasalah kontekstual yang

berkaitan dengan gerak melingkar beraturan, konsep

percepatan sentripetal dan gaya sentripetal serta hubungan

antar roda-roda??

Jika menjawab “TIDAK” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi tersebut dalam Buku Teks Pelajaran (BTP) dan pelajari ulang kegiatan belajar yang tersedia. Sekiranya perlu Anda ulang dengan bimbingan Guru atau teman sejawat, maka lakukanlah!. Jangan putus asa untuk mengulang lagi!. Dan apabila Anda menjawab “YA” pada semua pertanyaan, maka isilah kotak berikut.

Dimana posisimu? Ukurlah diri Anda dalam menguasai materi Gerak Melingkar dalam rentang 0 – 100, tuliskan ke dalam kotak yang tersedia.

Setelah Anda menuliskan penguasaanmu terhadap materi Gerak Melingkar, lanjutkan kegiatan berikut untuk mengevaluasi penguasaan Anda!.

UJI KREATIVITAS

Anda sudah mengikuti tiga kegiatan belajar tentang gerak melingkar, tentunya Anda

pasti sudah memahami konsep yang telah dipelajari. Nah, sekarang coba uji

kemampuan Anda dalam berkreativitas dengan melakukan proyek berikut! Anda bisa

berkolaborasi dengan dua rekan Anda!

PETUNJUK UJI KREATIVITAS

1. Siapkan papan triplek kira-kira ukuran 1 m x 1m. Buatlah papan tersebut

licin dengan menaburkan bedak bayi atau tepung. Tancapkan sebuah paku di

tengah papan secara longgar. Ikatkan salah satu ujung benang pada paku

tersebut secara longgar. Ujung lain diikatkan pada karambol sehingga ketika

dipukul mendatar akan bergerak melingkari paku dan tidak memintal.

2. Rancanglah alat pemukul yang mampu menghasilkan pukulan yang sama

Dorongan

untuk

melaksanak

an kegiatan

peer

instruction,

berkolabor

asi,

berkomuni

kasi,

berkarakter

Page 17: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 17

Ini adalah bagian akhir dari UKBM FIS- 3.6/4.6/1/6-6 mintalah tes formatif kepada

Guru Anda sebelum belajar ke UKBM berikutnya. Sukses untuk Anda!!

LAMPIRAN 1. LEMBAR KERJA GERAK MELINGKAR DENGAN LAJU KONSTAN

RAHASIA GERAK MELINGKAR

(Berkelompok)

AKU

PASTI

BISA

Page 18: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 18

Berpikir kritis,

kreatif, kolaborasi,

komunikasi, yang

disusun dari LOTS

ke HOTS

1. Definisikan besaran-besaran fisika yang ada pada sebuah roda.

2. Kaitkan antar besaran-besaran pada no.1 dalam bentuk rumus dengan memberikan argumentasi dan contoh penerapan rumus-rumus tersebut.

3. Jelaskan jawaban kelompok dengan ringkas pada kertas flipchart atau di laptop.

LAMPIRAN 2. LEMBAR KERJA GERAK MELINGKAR DENGAN LAJU KONSTAN

RAHASIA GERAK MELINGKAR

(Berkelompok)

Page 19: Rahasia Gerak Melingkar. UKBM FISIKA X SKS...Rahasia Gerak Melingkar SMAN 1 PONOROGO 10 Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar

Rahasia Gerak Melingkar

SMAN 1 PONOROGO 19

1. Apa hubungan antara panjang lintasan dengan keliling lingkaran?

2. Tuliskanlah jawaban kelompok dan argumentasi yang mendasarinya.

3. Kaitkan jawaban yang diberikan dengan melakukan kegiatan untuk mengukur panjang lintasan yang ditetapkan secara acak. Misalnya dari titik A ke titik B.

A B

4. Sajikan analisa pertanyaan, jawaban dan argumentasi kelompok dalam bentuk video (presentasi).

5. Kirimkan video tersebut ke guru dan juga perwakilan kelompok lain.