Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9media.sma1purworejo.sch.id/dokumen/UKBM2018/UKBM FISIKA... ·...

31
Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9 1. Identitas a. Nama Mata Pelajaran : FISIKA b. Kelas / Semester : X / GENAP c. Kompetensi Dasar : d. Materi Pokok : GETARAN HARMONIS e. Alokasi Waktu : 3 JPL X 2 pertemuan f. Tujuan Pembelajaran : Page 1 GETARAN HARMONIS 3.10 Menganalisis hubungan antara gaya dan getaran dalam kehidupan sehari-hari 4.10 Melakukan percobaan getaran harmonis pada ayunan sederhana dan/atau getaran pegas berikut presentasi serta Melalui model pembelajaran Discovery Learning diharapkan peserta didik dapat menganalisa hubungan variable-variable dalam getaran harmonis dan dapat menganalisa persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan getaran harmonis. Peserta didik juga diharapkan dapat mengembangkan sikap sosial seperti sabar, tekun, jujur, peduli, dan bertanggungjawab; kecapakan hidup Abad 21 seperti berpikir kritis,

Transcript of Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9media.sma1purworejo.sch.id/dokumen/UKBM2018/UKBM FISIKA... ·...

Ayo diskusi kawan

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

1. Identitas

a. Nama Mata Pelajaran : FISIKAb. Kelas / Semester : X / GENAPc. Kompetensi Dasar :

d. Materi Pokok : GETARAN HARMONISe. Alokasi Waktu : 3 JPL X 2 pertemuanf. Tujuan Pembelajaran :

Page 1

GETARAN HARMONIS FIS-10 /3.11-4.11/2/2-11

3.10 Menganalisis hubungan antara gaya dan getaran dalam kehidupan sehari-hari

4.10 Melakukan percobaan getaran harmonis pada ayunan sederhana dan/atau getaran pegas berikut presentasi serta makna fisisnya

Melalui model pembelajaran Discovery Learning diharapkan peserta didik dapat menganalisa hubungan variable-variable dalam getaran harmonis dan dapat menganalisa persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan getaran harmonis. Peserta didik juga diharapkan dapat mengembangkan sikap sosial seperti sabar, tekun, jujur, peduli, dan bertanggungjawab; kecapakan hidup Abad 21 seperti berpikir kritis, berkreasi, berkolaborasi, dan berkomunikasi; serta mampu mengakses, memahami dan menggunakan informasi secara cerdas sebagai bentuk konkret dari literasi..

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

a. Materi Pembelajaran :

Page 2

1. Fakta- Bandul matematis jika diberi gangguan maka akan

terjadi getaran harmonis.- Pegas yang digantung dengan massa jika diberi

gangguan maka akan terjadi getaran harmonis. - Penggaris bergetar ketika diberi gaya tarik dan dilepaskan- Senar gitar bergetar ketika dipetik- Shockbreaker mampu bergetar akibat sifat elastisitas yang

dimilikinya2. Konsep

- Terjadinya getaran karena adanya gaya pemulih- Getaran memiliki persamaan simpangan, kecepatan dan

percepatan.- Amplitudo: jarak terjauh yang dicapai pegas atau bandul- Periode: waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran

harmonis- Frekuensi: jumlah getaran harmonis yang terjadi dalam satu

satuan waktu3. Prinsip

- Persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan, Energi konetik, energi potensial dan energi mekanik getaran harmonis.

4. Prosedur- Eksperimen getaran pegas dan ayunan sederhana.

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

2. Peta Konsep

3. Kegiatan Pembelajaran

a. PendahuluanJembatan Suramadu adalah jembatan yang melintasi selat Madura untuk

menghubungkan pulau jawa dan pulau Madura .Jembatan Suramadu dibangun tahun 2003 sampai dengan tahun 2009 dan memiliki panjang 5438 m. Jembatan Suramadu terdiri atas 3 bagian yaitu jalan layang, jembatan penghubung dan jembatan utama. Jembatan Suramadu merupakan jembatan terpanjang di Indonesia.Percayakah Anda bahwa jembatan dengan sekuat ini tetap mengalami getaran meskipun hanya dengan usikan yang kecil?

Apa yang menyebabkan jembatan bergetar? Untuk mengetahuinya ayo pelajari materi gerak harmonik sederhana dengan gembira

Coba Anda ingat kembali materi tersebut melalui pertanyaan-pertanyaan berikut!

1. Jelaskan yang dimaksud dengan periode 2. Jelaskan yang dimaksud dengan frekuensi.3. Tuliskan hubungan antara periode(T), frekuensi (f) dan frekuensi sudut (ω).4. Tuliskan hubungan posisi sudut (ϴ), kecepatan sudut (ω) dan waktu (t) untuk

gerak melingkar beraturan.5. Tuliskan hubungan antara periode (T), frekuensi (f) dan frekuensi sudut (ω).

Nahhh, bagaimana ? Sudah ada bayangan untuk belajar Gerak Harmonis? Yukkk kita lanjutkan belajarnya

Page 3

Peta Konsep

Getaran Harmonik

Besaran-Besaran

Getarn Harmonik

Persamaan

Getarn Harmonik

Amplitudo

Periode

Frekuensi

Simpangan

Kecepatan

Percepatan

Fase

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

b. Kegitan Inti

(1). Petunjuk Penggunaan UKBM

UKB ini mempelajari tentang Gerak Harmonik Sederhana. Dalam mempelajari kegiatan belajar yang ada dalam UKB ini, diharapkan Anda untuk tidak lupa mengerjakan Latihan, Penilaian Diri, sampai dengan Uji kompetensi atau Proyek yang terdapat dalam setiap kegiatan belajar. Oh iya, selain melalui UKB ini, Anda juga dapat mempelajari tentang Gerak Harmonik Sederhana dari modul atau sumber belajar lain.

Kerjakan dengan urut, sabar dan tekun ya....... dan jangan lupa berdoa, Semoga sukses

Page 4

Beberapa istilah pentingGaya pemulihGerak harmonikperiodefrekuensiSimpanganAmplitudo

Kegiatan Belajar 1

Setelah Anda sudah bisa menjawab pertanyaan di atas, silahkan dilanjutkan ke kegiatan belajar berikut. Apabila belum paham, mintalah pada teman atau guru Anda untuk membimbing kembali terkait periode, frekuensi dan frekuensi sudut.

Perhatikan tayangan video anak yang bermain ayunan. Isi lembar diskusi berikut ini.

Setelah melihat tayangan video anak yang bermain ayunan, kerjakan pertanyaan berikut :1. Bagaimana gerak ayunan anak tersebut, jelaskan;2. Ketika ayunan bergerak bolak balik, bagaimana lintasan yang dilalui

pergerakan ayunan lintasan, sama atau tidak3. Gerakan ayunan anak tersebut mengalami gerak bolak balik melalui

lintasan yang sama, pernyataan itu di sebut..............4. Berikan contoh lain benda yang mengalami gerak harminis pada

kehidupan sehari hari

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

Setelah Anda memahami uraian singkat materi dan contoh di atas, buktikan dengan melakukan percobaan berikut dengan berkelompok. Masing-masing kelompok 4 orang. Kemudian tuliskan hasil percobaan di UKBM dan buatlah PPt untuk presentasi hasil percobaan. Rekamlah kegiatan Anda ini dalam video dan tayangkan dalam video dan kirim ke website sekolah

Tujuan : Menyelidiki frekuensi alamiah getaran pegasAlat dan Bahan : 1. Pegas 4. Penggaris

2.Beban 5. Statif 3. Stopwatch

Langkah Kerja1. Identifikasi terlebih dahulu alat-alat yang digunakan dalam percobaan berikut ini :

NO GAMBAR KETERANGAN

1

Nama alat :.............................................Ketelitian : .............................................Kegunaan : ...............................................

2

Nama alat :.............................................Ketelitian : .............................................Kegunaan : ...............................................

3

Nama alat :.............................................Ketelitian : .............................................Kegunaan : ...............................................

4 Nama alat :.............................................Ketelitian : .....................................

Page 5

Kegiatan Belajar 2

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

NO GAMBAR KETERANGAN

........Kegunaan : ...............................................

5 Nama alat :.............................................Ketelitian : .............................................Kegunaan : ...............................................

2. Susunlah alat seperti gambar di bawah ini :

3. Catat posisi panjang awal pegas ( L0 ) dan beban awal ( w0 )4. Tambahkan beban W1 dan w2, amati pertambahan panjang pegas ( L1 dan L2 )5. Hitung konstanta masing-masing pegas, lalu carilah nilai rata-ratanya6. Lakukan langkah 1 s/d 4 untuk empat pegas yang berbeda.7. Catat data pada tabel 18. Pilihlah salah satu pegas dan beban yang sesuai sehingga elastisitas pegas

dapat diamati. Angkat dan doronglah pegas ke atas perlahan-lahan dengan telapak tangan sehingga beban bergerak naik turun secara konstan.

9. Pada saat getaran mulai konstan, siapkan stopwatch. Hitung waktu untuk 10 getaran.

10. Lakukan langkah 8 dan 9 dengan mengganti beban yang lebih besar, tetapi menggunakan pegas yang sama.

11. Catat data pada tabel 2.12. Pilihlah salah satu pegas dan beban tertentu. Lakukan seperti langkah 8 dan 9

dengan mengganti pegas, tetapi menggunakan beban yang sama.13. Catat data pada tabel 314. Lakukan analisis data untuk memperoleh kesimpulan.

Page 6

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

Data PercobaanTabel 1. Pengukuran Konstanta pegas

NO PEGAS 1 PEGAS 2 PEGAS 3 PEGAS 4L0

W0

W1

ΔL1

K1

W2

ΔL2

K2

Rata-rata K

Tabel 2. Pengukuran Periode Getarana untuk massa yang berubahPerc. Ke...

Massa Beban(Kg)

Waktu 10 getaran Periode ( T ) Frekuensi ( f)

12345

Tabel 3. Pengukuran Periode, getaran untuk pegas yang berubahPerc. ke

Konstanta Waktu 10 getaran

Periode (T) Frekuensi (f)

12345

Page 7

Ambil data yang jujur lho.....

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

ANALISA DATA1. Berdasarkan data pada tabel 2. Lengkapilah tabel 4 berikut ini.

Percb. Ke.... m T f T2 f 2

12345

2. Dari data yang diperoleh dari tabel 4, buatlah grafik yang menghubungkan T2

dengan m dan f2 dengan m.

3. Apa yang dapat Anda nyatakan dari kedua grafik tersebut ?....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Berdasarkan data pada tabel 3. Lengkapi tabel 5 berikut ini!Percb. Ke.....

K T f T2 f 2

12345

Page 8

m

T2

m

f2

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

4. Dari data yang diperoleh pada tabel 5 buatlah grafik yang menghubungkan T2

dengan K dan f2 dengan K.

5. Apa yang dapat anda nyatakan dari kedua grafik tersebut!.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

6. Kesimpulan1. Hubungan antara frekuensi alamiah pegas dengan massa benda yang

bergetar adalah :.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Hubungan antara frekuensi alamiah getaran pegas dengan konstanta pegas adalah :..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Frekuensi alamiah getaran pegas dipengaruhi oleh :...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Page 9

k

T2

k

f2

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

4. Permasalahan Dalam Kehidupan Sehari-haria. Pegas merupakan sebuah komponen yang ada di system suspense mobil.

Pegas memiliki fungsi menyerap kejut dari jalan dan getaran roda agar tidak diteruskan ke bodi kendaraan secara langsung. Selain itu, pegas juga berguna untuk menambah daya cengkeram ban terhadap permukaan jalan. Amatilah pegas (shockbreaker) yang ada di motormu, apakah fungsinya juga sama dengan pegas pada mobil? Bagaimana pengaruh pada shockbreaker sepeda motormu jika beban yang ditanggung terlalu berat? Jelaskan!

b. Timbangan yang dipakai pedagang sembako juga menggunakan pegas sebagai salah satu bagiannya. Apa fungsi pegas pada neraca tersebut? Jelaskan!

c. Beberapa peralatan yang terdapat pada fitness center juga menggunakan prisip pegas. Sebutkanlah jenis peralatan apa saja yang menggunakan pegas dan jelaskan manfaat pegas tersebut!

LATIHAN SOAL 1. Pada getaran harmonik pegas, jika massa beban yang digantung pada ujung

bawah pegas 1 kg. Periode getarannya 2 detik. Jika massa beban ditambah sehingga sekarang menjadi 4 kg. Tentukan periode getarannya !

2. Sebuah pegas digantungi beban 1,8 kg, sehingga pegas bertambah panjang 2 cm. Berapakah periode dan frekuensi getaran pegas tersebut!

Page 10

Biar ilmunya barokah, kerjakan sendiri ya....

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

3. Grafik di bawah menyatakan hubungan T2 terhadap m dari percobaan getaran pegas A. Tentukan tetapan pegas A.

Setelah mempelajari materi diatas, simpulkan kemampuan kalian saat ini.

Page 11

(m ) (kg )

(T2 ) (s2 )

321

3

2

1

NO INDIKATOR YATIDA

K

1.Saya telah mampu menjelaskan hubungan antara frekuensi alamiah pegas dengan massa benda yang bergetar

2Saya telah mampu menjelaskan hubungan antara frekuensi alamiah getaran pegas dengan konstanta pegas

3Saya telah mampu menyebutkan hal-hal yang mempengaruhi frekuensi alamiah getaran pegas

4 Saya bisa menjawab soal latihan dengan benar

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

Jika kalian telah menjawab “YA” pada keempat indikator diatas, kalian

diperkenankan untuk lanjut ke materi berikutnya, akan tetapi jika masih ada jawaban

“TIDAK” makan kalian disarankan untuk mengulang kembali materi sebelumnya.

Tanggal pengumpulan NilaiTanda tangan Guru

Mapel

Simpangan Gerak Harmonis Sederhana

Pada proyeksi gerak harmonik sederhana, simpangan sebagai sumbu y dan

waktu sebagai sumbu x berupa grafik sinusoidal. Jika waktu yang diperlukan untuk

berpindah dari P ke Q adalah t, maka sudut yang ditempuh θ. Besarnya sudut

tersebut dinyatakan

θ = ………. = ……….………

Titik Q kita proyeksikan terhadap sumbu Y, maka simpangan pada getaran harmonis

dapat dinyatakan:

Page 12

Kerjakan Kegiatan 4 dengan cara berdiskusi dengan berkelompok. Masing-masing kelompok 4 orang. Kemudian tuliskan hasil diskusi dikolom hasil diskusi. Tujuan belajar pada Kegiatan 4 ini, diharapkan Anda dapat menentukan persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan pada gerak harmonik sederhana. Semoga sukses....

Kegiatan Belajar 3

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

y = ……………..

Persamaan tersebut juga dapat ditulis:

y = A sin ……

y = A sin …….

Jika pada saat awal benda pada posisi o , persamaan diatas dapat diuraikan sebagai

berikut: y = A sin( …………

+…)Besar sudut dalam fungsi sinus, seperti yang ada dalam persamaan diatas, yaitu

)( ot disebut ………………. (θ) sehingga

θ = (……+….)

θ = ( ………………

+θ0)θ = 2ᴫ ( ……

……+ ……..

……... )θ = 2ᴫϕ

ϕ merupakan ……………….., dengan demikian, fase getaran dapat dirumuskan

ϕ = ( … ..… ..

+ … ..… .. )

Jika titik bergetar secara harmonis dari t 1 ke t 2, maka beda fase titik dinyatakan:

ϕ = …….…….

Beda fase dalam gerak harmonik sederhana dinyatakan dengan nilai dari nol

sampai dengan satu. Bilangan bulat dalam beda fase dapat dihilangkan, sehingga

beda fase ,

413,

212,

311

dan seterusnya sama dengan beda fase ,

41,

21,

31

dan

seterusnya.

Dua kedudukan benda dinamakan sefase apabila beda fasenya adalah nol, sehinga persamaan (2.5) menjadi

Untuk berlawanan fase apabila beda fasenya setengah. Persamaan sebagai berikut,

Page 13

Δϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = n

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = nΔϕ= 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , . . atau Δϕ = n

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Δϕ= 12

, 1 12

, 2 12

, 3 12

, .. atau Δϕ = n + 12

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

dengan n adalah bilangan cacah 0,1,2,3,…..

2.2. Kecepatan Gerak Harmonik SederhanaSetiap benda yang bergerak pasti memiliki kecepatan, begitupun juga dengan benda

yang mengalami gerak harmonik sederhana. Pada pembahasan di atas kita bisa

menyipulkan bahwa simpangan pada gerak harmonik sederhana berubah terhadap

waktu.

Kecepatan adalah diferensial satu kali dari persamaan posisi terhadap waktu.

Dengan demikian, kecepatan saat t gerak harmonik sederhana suatu benda dapat

diperoleh dari diferensial persamaan sebagai berikut

v= dydt = d (……………+….)

dt

Turunan sin θ = cos θv= ….. cos (…….+…)

Kecepatan maksimum terjadi jika nilai cosinus sama dengan satu (cos θ = 1), sehingga persamaan kecepatan maksimum dapat dinyatakan:

vmaks= ……..

Percepatan Gerak Harmonik Sederhana

Percepatan gerak harmonik sederhana dapat dicari dari diferensial satu kali dari persamaan kecepatan atau diferensial dua kali dari persamaan simpangan.

a= dvdt = d (……………+….)

dt

Turunan cos θ = -sin θa= ….. sin (…….+…)

Percepatan maksimum terjadi jika nilai sinus sama dengan satu (sin θ = 1), sehingga persamaan kecepatan maksimum dapat dinyatakan:

amaks= ……..

ENERGI GETARAN

Gerak sederhana dari sebuah bandul diperlihatkan seperti pada gambar berikut:

Page 14

x

A

BC

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

Apabila bandul diberikan simpangan sejauh x (posisi A), maka pada titik ini energi potensial dan energi kinetik yang terjadi pada saat berada di titik A,B dan C adalah?

1. Tuliskan persamaan untuk energi potensial bandul?

2. Tuliskan persamaan untuk energi kinetik bandul?

3. Pada saat bandul melakukkan satu kali getaran, bagaimana energi mekanik yang terjadi di titik A, B dan C pada gambar 1?

Page 15

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

4. Benda yang massanya 400 g bergetar harmonik dengan amplitudo 5 cm dan frekuensi 100 Hz. Hitunglah energi kinetik, energi potensial, dan energi mekaniknya (energi total) saat simpangannya 2,5 cm!

5. Suatu partikel melakukan gerak harmonik sederhana dengan persamaan simpangan y = A sin ωt. Tentukan simpangannya saat energi kinetiknya sama dengan 3 kali energi potensialnya!

6. Kesimpulan

Page 16

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

Soal Pemahaman konsep

1. Sebuah benda melakukan gerak harmonic sederhana sepanjang sumbu y.

Persamaan simpangan dinyatakan sebagai y = 2 sin ( ᴫt+ 16

ᴫ)dengan y dalam

meter dan t dalam sekon. Tentukan;a. Amplitudo, frekuensi, dan periode geraknyab. Persamaan percepatan dan kecepatanc. Simpangan, kecepatan dan percepatan saat t = 2 sd. Kecepatan maksimum dan percepatan maksimum

2. Sebuah partikel melakukan GHS dengan periode 2 sekon. Hitung fase dan sudut fase setelah 0,5 s dan 1 s, jika sudut fase awalnya sama dengan nol!

Page 17

Ayoo Berlatih !

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

3. Grafik simpangan sebuah waktu dari sebuah getaran ditunjukkan seperti pada gambar di bawah ini :

Tentukan :a. Amplitudo getaranb. Periode getaranc. Frekuensi getarand. Simpangan benda saat t = 2,7 sekone. Kecepatan benda saat t = 1 sekonf. Percepatan bneda saat t = 1 sekon

Page 18

3,0

2,4 4

3,6

Simpangan (cm)

Waktu (s)1,8

0,6 1,2

-8

8

0

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

4. Sebuah benda melakukan gerak harmonik dengan persamaan : Y = 0,2 sin (4πt + π/6) dengan semua satuan dalam SI, tentukan :a. Amplitudob. Kecepatan sudutc. Sudut fase awal bendad. Periodee. Frekuensif. Simpangan benda saat t = 1 sekong. Kecepatan maksimumh. Percepatan maksimumi. Gambar grafik simpangan terhadap waktu

5. Dua buah titik melakukan getaran harmonis pada satu garis lurus. Kedua titik itu berangkat dari titik kesetimbangan, pada saat dan arah yang sama. Periodenya masing-masing 1/3 detik dan 1/5 detik.a. Hitung sudut fase, fase dan beda fase setelah bergetar ¼ detikb. Kapan fase kedua getaran berlawanan

Page 19

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

6. Sebuah benda bermassa 0,25 kg melakukan osilasi dengan periode 0,2 sekon dan amplitudo A = 25 x 10-4 meter, pada saat simpangannya Y = 2 x 102

meter. Hitunglah :a. Percepatan bendab. Gaya pemulihc. Energi potensiald. Energi kinetik benda

Setelah mempelajari materi diatas, simpulkan kemampuan kalian saat ini.Jika kalian telah menjawab “YA” pada kedua indikator diatas, kalian diperkenankan

untuk lanjut mengerjakan uji kompetensi, akan tetapi jika masih ada jawaban

“TIDAK” maka kalian disarankan untuk mengulang kembali materi sebelumnya.

Tanggal pengumpulan NilaiTanda tangan Guru

Mapel

TUGAS PROYEK

Buat artikel tentang penerapan gerak harmonik sederhana yang ada dalam

kehidupan sehari-hari. Artikel ditulis di kertas A4, bentuk huruf comic sant ukuran

huruf 12, dikumpulkan sebelum ulangan harian.

UJI KOMPETENSI

Kerjakan soal evaluasi buku Fisika untuk SMA Kelas X, penerbit tiga serangkai halaman 269 di kertas. Nomer absen ganjil mengerjakan soal nomer ganjil dan Nomer absen genap mengerjakan soal nomer genap. Jawaban ditulis

Page 20

Unit Kegiatan belajar Mandiri FISIKA 9

PENUTUPSetelah menyelesaikan UKBM ini, Anda berhak untuk mengikuti tes.ulangan harian

untuk materi Gerak Harmonis untuk menguji kompetensi yang telah Anda

pelajari.Anda bisa meminta ulangan harian . Apabila Anda dinyatakan memenuhi

syarat ketuntasan dari hasil evaluasi dalam UKBM ini, maka Anda berhak

melanjutkan ke topik/materi berikutnya. Jangan lupa tugas proyek dikumpulkan

sebelum Anda menempuh ulangan harian, semoga sukses selalu

Selamat Mengerjakan

Page 21