Rpp FISIKA X
-
Upload
lalu-gede-sudarman -
Category
Documents
-
view
2.756 -
download
31
Transcript of Rpp FISIKA X
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
SMK NEGERI 1 MALUK
F I S I K A
Kelas x Semester Ganjil TP 2012/2013
Oleh
Lalu Gede Sudarman, S.Pd NIP. 19860316 201001 1 009
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 1. Mengukur besaran dan menerapkan satuannya
Kompetensi Dasar : 1.1 Menguasai konsep besaran dan satuannya
Pertemuan ke : 1 (Satu)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Membedakan besaran pokok dan besaran turunan
2. Menyusun dimensi besaran-besaran fisika
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Membedakan antara besaran pokok dan besaran turunan.
2. Menganalisis besaran fisika
3. Menganalisis satuan besaran turunan
4. Melakukan analisis dimensi terhadap besaran-besaran fisika.
C. Materi Pembelajaran
BESARAN DAN SATUAN
Besaran didefinisikan dengan dua cara, yaitu definisi besaran secara umum dan secara
fisika. Definisi besaran secara umum adalah segala sesuatu yang dapat diukur, misalnya
warna, indah, cantik, panjang, luas, volume dan lain-lain.
Definisi Besaran secara fisika adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan
dinyatakan dengan angka eksak, misalnya panjang, luas, volume, dan kecepatan sedangkan
warna, indah, cantik bukan termasuk besaran secara fisika karena ketiganya tidak dapat
dinyatakan dengan angka eksak.
Besaran fisika dibagi menjadi dua macam yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak
diturunkan dari besaran lain. Dalam Sistem Internasional (SI) ada 7 besaran pokok yang
mempunyai satuan dan 2 besaran pokok yang tidak mempunyai satuan.
Besaran Pokok yang mempunyai satuan diantaranya seperti tertera pada tabel dibawah
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
ini
No. Besaran pokok Satuan SI Singkatan Alat ukur
1. Panjang Meter m Mistar
2. Massa Kilogram kg Neraca
3. Waktu Sekon s stopwatch
4. Suhu Kelvin k termometer
5. Kuat arus Ampere a ampermeter
6. Jumlah molekul Mole mol
7. Intensitas cahaya Candela cd
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok.
No. Besaran turunan Besaran pokok Satuan
1 Luas panjang x lebar m2
2 Volume panjang x lebar x tinggi m3
3 Kecepatan Jarak / waktu m/s
4 Massa jenis Massa / panjang x lebar x tinggi Kg/m3
Analisis dimensional.
Diatas kita telah mempelajari besaran-besaran pokok dan besaran turunan. Selain mempunyai
satuan, besaran pokok juga mempunyai Dimensi besaran yang menyusun besaran turunan.
Dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokok.
Dimensi 7 besaran pokok disajikan dalam table berikut:
Besaran Satuan (SI ) Dimensi
massa Kilogram M
Panjang Meter L
Waktu Sekon T
arus listrik Ampere I
Suhu Kelvin
intensitas cahaya Kandela J
jumlah zat Mol N
Karena besaran turunan tersusun oleh besaran pokok, maka dimensi besaran turunan juga
tersusun oleh dimensi-dimensi besaran pokok.
Contoh soal 1.1
Tentukan dimensi untuk besaran percepatan dan gaya
Penyelesaian
besaran percepatan = tubesaranwak
epabesarankec tan
dimensi kecepatan a = tv
=T
LT 1
= 2LT
besaran gaya = besaran massa x besaran percepatan
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
dimensi gaya F = m x a
= M x 2LT
= 2MLT
D. Nilai Karakter
Jujur
Toleransi
Mandiri
Komunikatif
Tanggung Jawab
E. Metode Pembelajaran
- Diskusi kelompok
- Ceramah
F. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Motivasi dan Apersepsi:
- Apakah kalian pernah melakukan pengukuran? (contoh pengukuran)
- Jika kalian mengukur meja dengan hasil pengukuran 2 m. manakah dari
hasil pengukuran tersebut yang dinamakan besaran?
- Apakah manfaat satuan dalam pengukuran yang kita lakukan?
Prasyarat pengetahuan:
- Apakah yang dimaksud dengan besaran pokok?
- Apakah yang dimaksud dengan besaran Turunan?
- Apakah yang dimaksud dengan satuan Sistem Internasional (SI)?
b. Kegiatan Inti
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok. Setiap
kelompok terdiri dari 4-5 orang.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang 7 besaran pokok dan
satuannya beserta contoh2nya.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan tentang cara memperoleh
besaran turunan dari besaran pokok
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan satuan Sistem
Internasional (SI) dari beberapa besaran pokok.
Peserta didik memperhatikan penjelasan mengenai nilai satuan standar untuk
besaran-besaran pokok yang disampaikan oleh guru.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan satuan Sistem
Internasional (SI) dari beberapa besaran turunan.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan
informasi yang sebenarnya.
Guru menjelaskan kegunaan analisis dimensi dan memberikan contoh dimensi
dari beberapa besaran fisika.
Peserta didik diminta untuk menuliskan lima contoh analisis dimensi dari besaran
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
turunan.
Guru memeriksa penulisan analisis dimensi dari besaran turunan yang dilakukan
peserta didik apakah sudah dilakukan dengan benar atau belum. Jika masih ada
peserta didik atau kelompok yang belum dapat melakukannya dengan benar,
guru dapat langsung memberikan bimbingan.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan
kerjasama yang baik.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
F. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Internet
c. LCD Proyektor
G. Penilaian Hasil Belajar
Prosedur Penilaian
a. Tatap Muka (TM) Bentuk : Uraian
Instrumen Soal
No. Soal dan Uraian Jawaban Skor
1.
Jelaskan perbedaan besaran pokok dan besaran turunan!
jawaban
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan
tidak diturunkan dari besaran lain.
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok.
2. Berikan 7 contoh besaran pokok dan 4 contoh besaran turunan! (sertakan dengan
satuan masing-masing)
Jawaban
No. Besaran pokok Satuan SI Singkatan
1. Panjang Meter M
2. Massa Kilogram Kg
3. Waktu Sekon S
4. Suhu Kelvin K
5. Kuat arus Ampere A
6. Jumlah molekul Mole Mol
7. Intensitas cahaya Candela Cd
No
.
Besaran
turunan
Besaran pokok Satuan
1 Luas panjang x lebar m2
2 Volume panjang x lebar x tinggi m3
3 Kecepatan Jarak / waktu m/s
4 Massa jenis Massa / panjang x lebar x
tinggi
Kg/m3
3. Tentukanlah satuan dari :
a. Percepatan b. Gaya c. Tekanan
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Jawaban
a. Percepatan (a) b. Gaya (F) c. Tekanan (P)
a = v/t F = m. a p = F/A
a = m/s/s F = kg. m/s2 p = kg. m/s
2 /m
2
a = m/s2
p = kg/s2m
4 Buktikan apakah benar atau salah persamaan dibawah ini dengan menggunakan
analisis dimensi
s = vo.t + a2
1.t
2
Jawaban
s = vo.t + a2
1.t
2
[ L ] = [ L.T -1
.T ] + [ L.T -2
. T 2 ]
[ L ] = [ L ] + [ L ] persamaan bernilai benar karena dimensi ruas kiri dan kanan
sama.
b. Penugasan terstruktur (PT)
1. Tentukan satuan dari :
a. Energi Potensial b. Massa Jenis c. Usaha
2. Tentukan dimensi dari Energi Potensial (Ep) dan Energi Kinetik (Ek)
3. Tentukan dimensi dari :
a. Percepatan b. Gaya c. Tekanan
Maluk, Juli 2012
Mengetahui,
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Agus Futrahadi, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19770817 200212 1 010 NIP. 19860316 201001 1 009
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Lampiran RPP (Pertemuan 1)
Soal-soal diskusi
1. Apa yang dimaksud dengan besaran
2. Jelaskan perbedaan besaran pokok dan besaran turunan
3. Tuliskan 7 besaran pokok beserta satuan dan dimensinya masing-masing
4. Tuliskan 5 contoh besaran turunan beserta satuannya masing-masing
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 1. Mengukur besaran dan menerapkan satuannya
Kompetensi Dasar : 1.2 Menggunakan alat ukur yang tepat untuk mengukur suatu
besaran fisis
Pertemuan ke : 2 (Dua)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
Menggunakan alat ukur besaran panjang, massa, dan waktu dengan beberapa jenis alat ukur.
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Membaca alat ukur besaran fisika (massa, panjang,dan waktu) dengan benar
2. menuliskan hasil pengukuran besaran fisika (massa, panjang,dan waktu) obyek yang telah
ditentukan.
3. Mengoperasikan alat ukur besaran fisika (massa, pdapatanjang, dan waktu) sesuai dengan
prosedur yang benar.
C. Materi Pembelajaran
PENGUKURAN
Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran lain
sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.
Pengukuran ada dua macam yaitu pengukuran langsung dan pengukuran tidak
langsung. Pengukuran langsung adalah pengukuran yang dilakukan dengan cara langsung
mengukur benda yang bersangkutan dan memperoleh hasilnya, seperti mengukur panjang
dengan penggaris, massa dengan neraca, suhu dengan termometer dan sebagainya.
Sedangkan, pengukuran tak langsung adalah dengan menggunakan rumus, seperti
mengukur luas lingkaran, luas persegi panjang dan sebagainya.
1. Panjang
Panjang didefiniskan sebagai jarak antara dua titik. Dalam SI panjang mempunyai
satuan meter. Meter standart didefinisikan jarak yang dilalui cahaya melalui vakum pada
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
1/299.792.458 detik (kecepatan cahaya ditetapkan sebesar 299.792.458 meter per detik).
Ada tiga alat ukur panjang yang umum digunakan, mistar, jangka sorong, dan
mikrometer sekrup untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
No Alat ukur panjang Ketelitian Penggunaan
1 Mistar 0,1 cm Mengukur panjang, misalnya panjang meja atau pensil
2 Jangka sorong 0,01 cm Mengukur diameter dalam dan luar, misalnya pada cincin
3 Mikrometer sekrup 0,001 cm Mengukur diameter luar dan ketebalan yang sangat tipis,
misalnya tebal uang logam atau kertas
2. Pengukuran massa dan waktu
Massa diukur dengan neraca. Neraca yang biasa dipakai di laboratorium adalah neraca
tiga lengan. Selang waktu secara prinsip dapat diukur oleh kejadian yang berulang secara
teratur, misalnya detak jantung, getaran pegas, rotasi bumi, dan revolusi bumi. Selang waktu
singkat seperti catatan waktu lomba lari dengan stopwatch. Stopwatch analog memiliki
ketelitian 0,1 sekon dan stopwatch digital memiliki ketelitian 0,01 sekon.
3. Pengukuran luas dan volume
Pengukuran luas termasuk pengukuran tidak langsung. Luas benda dapat diukur
dengan menggunakan rumus. Misalnya, luas segitiga = ½ x alas x tinggi, luas kubus = sisi x
sisi, luas lingkaran = r2. Satuan SI untuk luas adalah m
2.
Pengukuran volume benda yang teratur dapat ditentukan secara tidak langsung
dengan menggunakan rumus. Misalnya, volume balok = panjang x lebar x tinggi, volume
kubus = sisi x sisi x sisi, volume silinder = r2t. Volume benda padat yang bentuknya tidak
teratur harus diukur secara langsung dengan menggunakan: sebuah gelas ukur atau pasangan
(a) (b) (c) Gambar 1.(a). Macam-macam penggaris plastik, (b) Penggaris tukang kayu 2 meter, (c) Penggaris pita
(a) (b)
Gambar 2. (a). Jangka sorong analog, (b). Jangka sosong digital.
Gambar 3. Mikrometer sekrup
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
gelas ukur dan gelas berpancuran. Satuan SI untuk volume adalah m3, walau yang sering
dijumpai adalah cm3.
D. Nilai Karakter
Jujur
Toleransi
Mandiri
Komunikatif
Tanggung Jawab
E. Metode Pembelajaran
- Diskusi kelompok
- Eksperimen
- Ceramah
F. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Motivasi dan Apersepsi:
Bagaimana cara mendapatkan hasil pengukuran yang tepat?
Dapatkah kita megukur volume benda yang berbentuk tidak teratur?
Prasyarat pengetahuan:
- Apa yang dimaksud dengan pengukuran?
- Bagaimana cara mengetuhui volume benda yang berbentuk tidak teratur?
Pra eksperimen:
- Berhati-hatilah menggunakan peralatan yang digunakan dalam pengukuran.
b. Kegiatan Inti
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
Guru menjelaskan tentang pengukuran secara langsung dan pengukuran secara tidak
lanngsung dalam fisika.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk mengambil mistar, jangka sorong dan
mikrometer sekrup.
Guru mempresentasikan bagian-bagian mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup
dan menunjukkannya kepada peserta didik.
Guru meminta salah satu peserta didik untuk melakukan hal yang sama seperti yang
ditunjukkan oleh guru, jika terdapat kesalahan langsung diberi umpan balik.
Guru mendemontrasikan langkah-langkah penggunaan alat ukur, pengukuran suatu
objek, cara membaca skala, menentukan nilai, dan membandingkan tingkat ketelitian
dari hasil pengukuran dengan menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer
sekrup.
Masing-masing kolompok mengerjakan lembar kerja yang telah disiapkan oleh guru.
Guru memeriksa kegiatan pengukuran yang dilakukan peserta didik apakah sudah
dilakukan dengan benar atau belum. Jika masih ada peserta didik atau kelompok yang
belum dapat melakukannya dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan.
Guru menjelaskan pengukuran secara tidak langsung untuk besaran panjang, massa,
dan waktu.
Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai cara mengukur luas dan
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
volume banda yang berbentuk teratur dan tidak teratur.
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi
yang sebenarnya.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama
yang baik.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
G. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Lembar kerja
c. Alat dan bahan praktikum
H. Penilaian Hasil Belajar
No Uraian Jawaban Skor
1. Berapakah hasil pengukuran dari beberapa alat ukur berikut
a. c.
b. d.
Jawab
a. 1,14 cm b. 2,65 cm c. 6,30 mm d. 5,71 mm
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
2.
Apa nama Alat ukur dibawah ini dan sebutkan bagian2 dari alat ukur tersebut
Jawab
A. Mikrometer Skrup B. Jangka Sorong Bagian-bagiannya Bagian-baiannya
a. Poros tetap d. Skala nonius a. Rahang tetap d. Skala
utama
b. Poros geser e. Pemutar b.Rahang geser e. Skala
nonius
c. Skala utama f. Pengunci c. Pengunci
Penilaian:
Penilaian dilakukan secara individu atau kelompok yang meliputi penilaian penilaian kinerja
(performamce assessment) pada saat kegiatan berlangsung, tes tertulis, dan penugasan (proyek).
a. Penilaian Kinerja
Nilai diperoleh dari hasil pengamatan guru terhadap kinerja kelompok selama proses
pembelajaran berlangsung yaitu pada saat melakukan percobaan. Unsur-unsur yang dinilai
meliputi:
No
.
Aspek Penilaian Nama Kelompok
Kel
. A
Kel
. B
Kel
. C
Kel
. D
…
…
…. …..
1. Merancang alat
2. Menyusun Hipotesis
3. Menetapkan Variabel yang tetap dan yang
dikendalikan
4. Menetapkan alat dan bahan yang sesuai
5. Menentukan langkah-langkah kerja
6. Ketelitian mengukur
7. Menyimpulkan hasil percobaan
Skor Total
Skor adalah 1 sampai 4 dimana:
5 = sangat baik; 4 = baik; 3 = Cvukup; 2 = Kurang; 1 = Sangat Kurang
a b
c
d
e f
A.
a b
c
d e
B.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Nilai yang diperoleh adalah: : N = 35
diperoleh yangskor jumlah x 10
b. Aspek Sikap Ilmiah
No. Aspek Penilaian
Skor setiap kelompok
Sangat
Baik (5)
Baik
(4)
Cukup
(3)
Kurang
(2)
Sangat
Kurang (1)
1. Kesungguhan dalam melakukan kegiatan
2. Kejujuran dalam mengungkap fakta
3. Ketelitian dalam bekerja
4. Penggunaan waktu secara efektif
5. Kerja sama
6. Tanggung Jawab
7 Memperhatikan keselamatan kerja
Catatan: Berikan tanda untuk setiap penampilan dari setiap tindakan yang dilakukan kelompok
. Nilai: N = 35
diperoleh yangskor jumlah x 10
Maluk, Juli 2012
Mengetahui,
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Agus Futrahadi, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19770817 200212 1 010 NIP. 19860316 201001 1 009
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
LKS
ALAT UKUR
1. Tujuan
- Mengukur panjang, lebar, diameter dan kedalaman benda
- Menentukan gaya sentripetal benda yang bergerak melingkar.
2. Alat & Bahan
- Mistar
- Jangka sorong
- Mikrometer skrup
- Balok
- Pipa
3. Dasar teori
Sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan mempunyai kelajuan V = T
R2 . Untuk
mempertahankan agar lintasan yang di tempuh berupa lingkaran maka harus ada gaya yang
menuju pusat lingkaran.
F = m.a
= m R
v2
Besarnya gaya untuk mempertahankan kedudukan tidak lain adalah berat beban,
W = m.g.
4. Langkah praktikum
1. Siapkan penggaris mikrometer jangka sorong
2. Pilih beberapa alat yang akan kalian ukur seperti buku pensil penghapus
3. Ukurlah peralatan tersebut kemudian masukan angka tersebut ke dalam tabel
5. Tabel
No Benda yang diukur Hasil Pengukuran
Penggaris Jangka sorong Mikrometer
6. Pertanyaan
a. Samakah nilai yang kalian dapatkan pada setiap pengukuran
b. Alat ukur apa yang memiliki ketelitian paling tinggi
c. Tuliskan kesimpulanmmu
7. Kesimpulan
Kesimpulan :
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 1. Menerapkan konsep besaran fisika dan pengukurannya.
Kompetensi Dasar : 1.2 Menggunakan alat ukur yang tepat untuk mengukur suatu
besaran fisis
Pertemuan ke : 3 (Tiga)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Menggunakan Aturan penulisan/penyajian angka penting dalam pengukuran
2. Menjumlahkan dua vektor atau lebih secara grafis.
3. Menjumlahkan dua vektor secara analisis.
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Menentukan hasil pengukuran dengan menggunakan Aturan penulisan/penyajian angka
penting
2. Membedakan pengertian besaran vektor dan besaran skalar.
3. Menyebutkan contoh besaran vektor dan besaran skalar.
4. Menuliskan simbol vektor.
5. Melakukan operasi vektor dengan metode jajargenjang dan metode poligon.
6. Menganalisis komponen-komponen vektor.
7. Menyelesaikan masalah vektor dengan menggunakan metode analitik.
C. Materi Pembelajaran
Angka Penting
Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran disebut Angka Penting, terdiri atas angka-
angka pasti dan angka-angka terakhir yang ditaksir (angka taksiran).
Aturan penulisan/penyajian angka penting dalam pengukuran:
1. Semua angka yang bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 72,753 (5 angka penting).
2. Semua angka nol yang terletak di antara angka-angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 9000,1009 (9 angka penting).
3. Semua angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir, tetapi terletak di
depan tanda desimal adalah angka penting.
Contoh: 30000 (5 angka penting).
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
4. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan di belakang tanda
desimal adalah angka penting.
Contoh: 67,50000 (7 angka penting).
5. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan tidak dengan tanda
desimal adalah angka tidak penting.
Contoh: 4700000 (2 angka penting).
6. Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang pertama adalah angka tidak
penting.
Contoh: 0,0000789 (3 angka penting).
Ketentuan - ketentuan pada operasi angka penting:
1. Hasil operasi penjumlahan dan pengurangan dengan angka-angka penting hanya boleh
terdapat Satu Angka Taksiran saja.
Contoh: 2,34 angka 4 = angka taksiran
0,345 + angka 5 = angka taksiran
2,685 angka 8 dan 5 (dua angka terakhir) taksiran maka ditulis: 2,6824 (Untuk
penambahan/pengurangan perhatikan angka di belakang koma
yang paling sedikit).
13,46 angka 6 = angka taksiran
2,2347 - angka 7 = angka taksiran
11,2253 angka 2, 5 dan 3 (tiga angka terakhir) taksiran
maka ditulis: 11,23
2. Angka penting pada hasil perkalian dan pembagian, sama banyaknya
dengan angka penting yang paling sedikit.
Contoh: 8,141 (empat angka penting)
0,22 × (dua angka penting)
1,79102
Penulisannya: 1,79102 ditulis 1,8 (dua angka penting)
1,432 (empat angka penting)
2,68 : (tiga angka penting)
0,53432
Penulisannya: 0,53432 di tulis 0,534 (tiga angka penting)
3. Untuk angka 5 atau lebih dibulatkan ke atas, sedangkan angka kurang dari 5 dihilangkan. Jika
angkanya tepat sama dengan 5, dibulatkan ke atas jika angka sebelumnya ganjil dan dibulatkan
ke bawah jika angka sebelumnya genap.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Contoh: Bulatkanlah sehingga mempunyai tiga angka penting:
a) 24,48 (4 angka penting) = 24,5
b) 56,635 (5 angka penting) = 56,6
c) 73,054 (5 angka penting) = 73,1
d) 33,127 (5 angka penting) = 33,1
VEKTOR
Pengertian Vektor
Penggolongan besaran-besaran dalam kehidupan sehari-hari telah diketahui menjadi dua,
yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Namun ada juga pengelompokan lain berdasarkan
nilai dan arah besaran. Penggolongan semacam ini membedakan besaran-besaran menjadi dua
kelompok, yaitu besaran skalar dan besaran vektor. Besaran skalar diartikan sebagai besaran
yang hanya memiliki nilai saja, sedangkan besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai
dan memiliki arah. Jarak termasuk besaran skalar, sedangkan perpindahan dikatakan sebagai
besaran vektor. Orang mengukur jarak adalah menghitung seluruh lintasan gerak yang
ditempuh, sedangkan mengukur perpindahan berarti mengukur panjang dari titik awal ke arah
titik akhir lintasan. Jadi kalau seorang siswa berlari dari suatu sudut mengelilingi lapangan
sepak bola satu kali putaran, berarti Ia menempuh jarak keliling lapangan sepak bola itu, tetapi
dikatakan perpindahannya nol. Contoh besaran skalar lainnya adalah panjang, massa, waktu,
suhu, kelajuan. perlajuan, usaha, daya sedangkan contoh besaran vektor diantaranya
perpindahan, kecepatan, percepatan, gaya, momentum dan sebagainya.
Gambar berikut ini merupakan besaran vektor diantaranya kecepatan angin, kecepatan
arus air laut yang menggerakkan kapal laut, kecepatan pesawat tempur.
Tentu saja kecepatan–kecepatan tersebut memiliki besar dan arah.
Gambar 1. Kecepatan angin Gambar 2. Kecepatan pesawat
Menurut Alonso dan Finn, sebuah vektor dapat digambarkan berupa anak panah atau
ruas garis berarah. Panjang anak panah atau ruas garis menyatakan nilai atau besar vektor,
sedangkan arah anak, panah menyatakan arah vektor.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Notasi besaran vektor dapat dinyatakan dengan huruf besar atau huruf kecil yang diberi tanda
panah di atasnya. Misalnya: vektor ab atau |AB|
B
A
Penjumlahan dan Pengurangan Vektor
Dua buah vektor atau lebih dapat dijumlahkan atau dikurangi. Ada beberapa cara
penjumlahan dan pengurangan vektor.
A. Cara Grafis
Cara ini menekankan pada cara menggambarnya. Yang termasuk dalam cara grafis
adalah cara poligon, cara segitiga dan cara jajaran genjang.
a. Cara Poligon
Berikut ini adalah langkah-langkah penjumlah vektor cbar
dengan cara poligon.
gambarkan salah satu vektor yang kita pilih, misalnya vektor a
Berikut menggambarkan vektor b dengan cara pangkal vektor b
berada diujung vektor a
Kemudian gambarkan vektor c dengan cara yang sama
Gambarkan resultan vektor r yang merupakan jumlah dari vektor a, b dan c
dengan cara menggambarkan vektor dari pangkal vektor a ke ujung vektor c,
vektor resultan dinyatakan dengan besarnya atau penjang vektor resultan dan
arahnya sesuai dengan hasil dari gambar yang didapat, seperti vektor berikut ini
a
b
b
a
c
b
r c
a
b a
c
b
r c
a
a
b
r c
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
b. Cara Segitiga
Untuk cara segitiga, berlaku untuk tiap-tiap dua vektor. Semua pangkal vektor-vektor yang
akan dijumlahkan digabung menjadi satu titik tangkap. Kemudian gambarkan vektor resultan
dengan menghubungkan kedua ujung vektor tersebut.
b
a
c. Cara Jajaran Genjang
Untuk cara jajaran genjang, semua pangkal vektor-vektor yang akan dijumlahkan
digabung menjadi satu titik tangkap. Kemudian gambarkan vektor bayangan masing-
masing vektor. Selanjutnya gambarlah vektor resultan dari titik tangkap ke
perpotongan vektor bayangan. Perhatikan contoh penjumlahan vektor secara jajaran
genjang berikut ini.
b
a
Untuk vektor yang lebih dari dua; pertama kali tentukan a + b terlebih dahulu, kemudian ( a
+ b ) + c, perhatikan contoh berikut ini.
a
b
a
c
a b
c
a
b
c a + b
b c
( a + b )+ c
a
r
r = a + b
b
a
r
r = a + b
b
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
2. Cara analitis.
Masing-masing vektor diuraikan menjadi komponen-komponen vektor searah sumbu x dan
sumbu y dari sistem koordinat Cartesius.
Menurut Bresnick besar Resultan vektor dan arah ditentukan dengan :
VR =22 )()( YX vv Arah resultan : tg =
v
v
Y
X
D. Metode Pembelajaran
- Diskusi kelompok
- Ceramah
E. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Motivasi dan Apersepsi:
- Sebutkan besaran fisika yang tergolong besaran vektor.
- Dapatkah besaran vektor mempunyai nilai negatif?
- Bagaimana cara operasi pengurangan dua buah vektor?
- Adakah cara yang lebih efektif untuk menjumlahkan vektor yang sangat
banyak?
Prasyarat pengetahuan:
- Apa yang dimaksud dengan besaran vektor?
- Apa yang dimaksud dengan negatif dari sebuah vektor?
- Apa yang dimaksud dengan pengurangan vektor?
- Bagaimana cara melakukan penjumlahan vektor secara analitik?
b. Kegiatan Inti
Vektor v x = v cos v y = v sin
v1
v2
v3
1
2
3
v1 x = v cos 1
v2 x = v cos 2
v3 x = v cos 3
v1 y = v sin 1
v2 y = v sin 2
v3 y = v sin 3
v x = ................ v y = ................
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
Guru menjelaskan perbedaan besaran vektor dan besaran skalar dan contoh-contohnya.
Peserta didik memperhatikan penulisan simbol vektor yang disampaikan oleh guru.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan operasi vektor dengan metode
jajargenjang dan metode poligon.
Peserta didik memperhatikan langkah-langkah penjumlahan vektor dengan metode
jajargenjang yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan contoh soal mengenai penjumlahan dua vektor atau lebih dengan
metode jajargenjang.
Peserta didik memperhatikan langkah-langkah penjumlahan vektor dengan metode
poligon yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan contoh soal mengenai penjumlahan dua vektor atau lebih dengan
metode poligon.
Guru memberikan beberapa soal mengenai penjumlahan dua vektor atau lebih dengan
metode jajargenjang dan metode poligon untuk dikerjakan oleh peserta didik.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengurangan vektor.
Peserta didik memperhatikan tahap-tahap dalam menyelesaikan pengurangan dua buah
vektor yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan contoh soal mengenai pengurangan dua buah vektor.
Guru memberikan beberapa soal mengenai pengurangan dua buah vektor untuk
dikerjakan oleh peserta didik.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan komponen-komponen vektor.
Peserta didik memperhatikan langkah-langkah penjumlahan vektor secara analitik yang
disampaikan oleh guru.
Guru memberikan contoh soal mengenai penjumlahan lebih dari dua vektor dengan
metode analitik.
Guru memberikan beberapa soal mengenai penjumlahan dua vektor atau lebih dengan
metode analitik.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama
yang baik.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
F. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Buku referensi yang relevan
G. Penilaian Hasil Belajar
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
No Jawaban skor
1 Apa yang dimaksud dengan besaran vektor dan besaran skalar? Berikan
masing-masing 5 contohnya
Jawaban
Besaran vektor adalah besaran yang memiliki besara dan arah. Contoh:
kecepatan, percepatan, gaya, usaha, momentum
Besaran skalar: besaran yang hanya memiliki besar saja tidak meiliki arah:
berat, luas, volume, massa jenis
2 Tentukan besar komponen gaya sumbu X dan Y
Jawaban
Fx = F cos = 60 cos 60° = 60 x 0,5 = 30 N
Fy = F sin = 60 sin 60° = 60 x 0,5 3 = 30 3 N
3 Dua buah vektor F1 = 5 N, F2 = 12 N membentuk sudut = 600, maka
tentukan resultan dari F1 + F2
Jawaban
Diket
F1 = 5 N, F2 = 12 N dan = 600
Ditanya
R12=...?
solusi
R = 2F1F2.cos + F22 + F12
R = 60cos.12.5.2135 22
R = 5,0.12.5.216925
R = 254 = 15,94 N
Maluk, Juli 2012
Mengetahui,
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
600
Fx
Fy
F=60N
Y
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Agus Futrahadi, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19770817 200212 1 010 NIP. 19860316 201001 1 009
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 2. Menerapkan hukum gerak dan gaya
Kompetensi Dasar : 2.1 Menguasai konsep gerak dan gaya
Pertemuan ke : 5 (Lima)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Membedakan jarak dan perpindahan
2. Membedakan kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat
3. Menganalisis besaran-besaran fisika pada gerak
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Mendeskripsikan definisi dari beberapa besaran gerak.
2. Menjelaskan arti lintasan, jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan, dan percepatan
3. Menghitung kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat benda
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
C. Materi Pembelajaran
GERAK
Benda-benda di alam semesta ini ada yang diam ada pula yang
bergerak. Perhatikan batu-batu di pinggir jalan, mereka diam terhadap
jalan kecuali mendapat dorongan dari luar misalkan ditendang oleh kaki
seorang anak. Perhatikan rumah-rumah di sekeliling kita, mereka diam
terhadap pohon-pohon di sekelilingnya.
Perhatikan pula orang yang berolah raga lari di jalan, ia bergerak
terhadap batu di pinggir jalan maupun terhadap rumah-rumah dan
pohon-pohon. Dengan demikian apakah yang dimaksud gerak ? Suatu
benda dikatakan bergerak jika benda itu mengalami perubahan
kedudukan terhadap titik tertentu sebagai acuan. Jadi jelaslah bahwa
gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan terhadap suatu titik
acuan tertentu.
Sekarang perhatikan orang yang berlari di mesin lari fitness atau
kebugaran, Apakah ia mengalami perubahan kedudukan terhadap tiang
pegangan di mesin tersebut. Ternyata tidak. Dalam fisika orang tersebut
tidak dikatakan bergerak, karena tidak mengalami perubahan posisi atau
kedudukan dalam selang waktu yang ditempuhnya.
Demikian pula anak yang bermain komputer dikatakan tidak
mengalami gerak karena sepanjang waktu ia hanya duduk di kursinya.
Dapat dikatakan pula anak tersebut diam terhadap kursi yang diduduki,
dalam hal ini kursi berperan sebagai kerangka acuan. Penempatan
kerangka acuan dalam peninjauan gerak merupakan hal yang sangat
penting, mengingat gerak dan diam itu mengandung pengertian yang
relatif. Sebagai contoh seorang yang duduk di dalam kereta api yang
bergerak, dapat dikatakan bahwa orang tersebut diam terhadap
bangku yang didudukinya dan terhadap kereta api tersebut. Namun
orang tersebut bergerak relatif terhadap stasiun maupun terhadap
pohon-pohon yang dilewatinya.
Sekarang orang tersebut berjalan-jalan di dalam kereta api searah
dengan kecepatan kereta. Dapat dikatakan bahwa orang tersebut
bergerak relatif terhadap kereta, terhadap stasiun, terhadap pohon,
tetapi orang tersebut diam terhadap buku yang dipegangnya.
Jarak dan Perpindahan
Selama bergerak benda mengalami perubahan kedudukan. Menurut Bresnick, garis lurus
terpendek yang menghubungkan titik awal dan titik akhir, tanpa mempedulikan lintasannya
disebut dengan perpindahan Jadi selisih kedudukan akhir dan kedudukan awal disebut dengan
perpindahan. Sedangkan seluruh lintasan yang ditempuh benda disebut sebagai jarak. Jarak
merupakan besaran skalar, sedangkan perpindahan termasuk besaran vektor. Sebagai contoh,
seorang siswa yang berlari mengelilingi lapangan sepakbola satu kali putaran, dikatakan ia
menempuh jarak sama dengan keliling lapangan itu, namun ia tidak menempuh perpindahan
karena ia kembali ke titik semula berarti selisih kedudukan awal dan akhir adalah nol.
Contoh lain, ada seorang siswa bergerak ke utara sejauh 3 km, kemudian berbelok ke timur
sejauh 4 km, lalu berhenti. Berapa jarak yang ditempuh siswa tersebut ? Berapa pula
Gambar 1. Berlari berarti
bergerak terhadap pohon
Gambar 2. Lari
fitness tidak
bergerak terhadap
mesin fitness
Gambar 4. Gerak
relatif orang di
dalam dan di luar
kereta
Gambar 3. Anak bermain komputer
dikatakan tidak
bergerak
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
perpindahannya ?
4 km
3 km
Jarak yang ditempuh siswa tersebut berarti keseluruhan lintasan yang ditempuh yaitu 3 km + 4
km = 7 km, sedangkan perpindahannya sepanjang garis putus-putus pada gambar di atas, yaitu
22 43 = 25 = 5 km.
Analisa
Jawablah di buku tugasmu!
1. Sebuah mobil bergerak sejauh 5 km kearah utara. Kemudian berbalik arah ke selatan sejauh 3 km.
Bagaimanakah Kamu membedakan tentang jarak dan perpindahan mobil tersebut.
2. Eko berlari mengelilingi lapangan berbentuk lingkaran. Jika Eko berlari sebanyak 2,5 kali
putaran, dan jari-jari lapangan 7 m. Bedakanlah jarak dan perpindahan yang ditempuh Eko?
Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat
Dalam pembahasan gerak dikenal istilah kecepatan dan kelajuan. Kecepatan diartikan sebagai
perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu, sedangkan kelajuan diartikan sebagai jarak yang
ditempuh tiap satuan waktu. Kecepatan termasuk besaran vektor, sedangkan kelajuan merupakan
besaran skalar.
Kelajuan = (sekon)waktuselang
(meter)jarak
Kecepatan = (sekon)waktuselang
(meter)nPerpindaha
Contoh
Seorang siswa berjalan dengan lintasan ABC, seperti gambar . Selang waktu dari A ke C 10
sekon. Tentukan kelajuan dan Kecepatan siswa tersebut ?
Jawab : B 4 m C
Diketahui
jarak AC = 7 m 3 m
Selang waktu = 10 sekon 5 m
Perpindahan AC = 5 m A
Kelajuan = (sekon)waktuselang
(meter)jarak =
sekon
meter
10
7= 0,7 m/s
Kecepatan = )(
)(
sekonwaktuselang
meternPerpindaha=
sekon
meter
10
5 = 0,5 m/s
Tugas
Kerjakanlah di buku tugas!
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
1. Anton berlari mengelilingi lapangan berukuran 8 m x 6 m sebanyak 2,5 putaran. Selang waktu
yang diperlukan 10 sekon. Hitunglah Kelajuan dan Kecepatan Anton ?
2. Gambar berikut ini adalah grafik perpindahan terhadap waktu dari kecepatan mobil A, B C,
dan D. Manakah yang memiliki Kecepatan terbesar dan urutankan dari yang terbesar sampai
terkecil.
Perpindahan
A
B
C
D
Waktu
1. Kecepatan Rata-rata Ketika Kamu melakukan perjalanan dengan mobil dari suatu kota ke kota lain tentulah
kamu melewati jalan yang tidak selalu lurus dan naik turun. Misalnya dari Bandung ke Bogor
melewati puncak. Kendaraan yang kamu gunakan kecepatannya berubah-rubah. Hal ini dapat
dilihat dari nilai yang ditunjukan speedometer pada kendaraan. Oleh karena kecepatannya tidak
tetap maka sering ddigunakan istilah kecepatan rata- rata.
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perbandingan perpindahan benda dengan selang
waktu yang diperlukan , sedangkan kelajuan rata-rata merupakan jarak yang ditempuh
seluruhnya dibagi dengan selang waktu tempuh. Kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata dapat
dirumuskan sebagai berikut.
V r = t
s
Vr = kecepatan rata-rata, s = perpindahan,
t = selang waktu
V r = t
s
Vr = kelajuan rata-rata, s = jarak , t = selang waktu
Menurut Sears dan Zemansky, kecepatan rata-rata adalah suatu besaran vektor yang sama
arahnya dengan vektor s.
Berikut ini merupakan contoh tabel perjalanan Bus dari Semarang- Solo Besaran 1 2 3 jumlah
Perpindahan (km) 35 25 50 110 km
Selang waktu (menit) 20 20 50 90 menit
Berdasarkan tabel tersebut dapat ditentukan kecepatan rata-rata dari Bus tersebut
V r = t
s
=
menit90
km110 =
jam1,5
km110= 73,3 km /jam
Contoh Analisis Grafik
Grafik berikut menyatakan hubungan antara jarak (s) terhadap waktu (t) dari benda yang
bergerak. Bila s dalam m dan t dalam sekon. Tentukan kecepatan rata-rata benda.
s (m)
10
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
5
2 6 t s)
Jawab. Dari grafik didapat :
V r = t
s
, s = 10 m, t = 6s
= 10 m/6 s = 1,67 m/s
2. Kecepatan Sesaat Grafik berikut merupakan grafik hubungan perpindahan(s) dengan selang waktu (t). Grafik
berupa garis lengkung, karena laju benda tidak tetap. Kecepatan rata-rata dapat dihitung dengan
vr = t
s
, jika titik B mendekati titik A, maka selang waktu t menjadi kecil, Untuk selang
waktu t mendekati nol , B akan berimpit di A, maka ketika itu kecepatan yang terjadi disebut
kecepatan sesaat. Arah kecepatan sesaat di suatu titik searah dengan garis singgung di titik
tersebut. Kecepatan sesaat sering disebut dengan kecepatan benda.
V sesaat = lim t
s
t 0
Percepatan
Benda yang bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan akan mengalami perubahan
kecepatan dalam selang waktu tertentu. Benda tersebut dikatakan mengalami percepatan.
Besarnya percepatan atau perlambatan (akselerasi) dapat ditentukan dengan membagi perubahan
kecepatan dengan selang waktu yang ditempuh.
a = t
=
waktuselang
kecepatanPerubahan
dimana a adalah percepatan dalam m/s2 dan v adalah perubahan kecepatan dan t adalah
selang waktu.
Berikut ini grafik hubungan perubahan kecepatan terhadap selang waktu
v v
vt
A
vt -vo B
vo C
t (selang waktu) t (selang waktu)
Grafik A Grafik B
Dari grafik A terlihat bahwa perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu sama dengan
kemiringan grafik. Semakin besar kemiringan grafik semakin besar percepatan benda. Pada
grafik B percepatan terbesar adalah A, kemudian B dan C., karena kemiringan grafik terbesar
adalah A, B kemudian C.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Contoh Soal
Seorang polisi mengejar penjahat mula–mula dari keadaan diam kemudian menambah
kecepatannya menjadi 30 m/s dalam selang waktu 3 detik. Hitunglah percepatan benda ?
Jawab
Diketahui vo = 0 m/s vt = 30 m/s t = 3 detik
a = t
=
s3
m030 = 10 m/s
D. Metode Pembelajaran
- Diskusi kelompok
- Ceramah
- Observasi
E. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Motivasi dan Apersepsi:
- Sebutkan beberapa contoh gerak lurus dalam kehidupan sehari-hari?
- Mungkinkah perpindahan sebuah benda lebih besar daripada jarak tempuhnya?
Prasyarat pengetahuan:
- Apa yang dimaksud dengan gerak lurus?
- Apakah pengertian jarak tempuh?
b. Kegiatan Inti
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
Guru menjelaskan pengertian posisi, aturan dan contoh posisi dalam sumbu koordinat
yang disampaikan oleh guru.
Guru menjelaskan perbedaan antara perpindahan dan jarak tempuh, serta perbedaan
antara kecepatan rata-rata dan laju rata-rata.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk memberikan contoh perpindahan dan
jarak tempuh dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai kecepatan rata-rata dan laju rata-
rata yang disampaikan oleh guru.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menjawab soal mengenai kecepatan rata-
rata dan laju rata-rata di depan kelas, sedangkan yang lain memperhatikannya.
Guru menjelaskan konsep kecepatan sesaat sekaligus memberikan contoh soal.
Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai perbedaan percepatan
rata-rata dan percepatan sesaat.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan contoh percepatan rata-rata
dan percepatan sesaat dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi
yang sebenarnya.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai percepatan rata-rata dan percepatan
sesaat yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai percepatan rata-rata dan percepatan sesaat.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
memberikan bimbingan.
c. Kegiatan Penutup
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
F. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Buku referensi yang relevan
H. Penilaian Hasil Belajar
No Soal jawaban skor
1 Jelaskan apa yang dimaksud dengan jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan, dan
percepatan
Jawaban
jarak menyatakan panjang lintasannya yang ditempuh benda selama geraknya,
perpindahan menyatakan perbedaan posisi akhir benda dibandingkan posisi
awalnya.
Kelajuan : jarak yang ditempuh tiap satuan waktu
Kecepatan: diartikan sebagai perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu
Percepatan: perubahan kecepatan benda dalam selang waktu tertentu.
2 Mobil dipercepat sepanjang jalan lurus dari diam hingga berkecepatan 60 km/jam
dalam waktu 5,0 sekon. Berapakah percepatan rata-rata mobil tersebut?
Penyelesaian:
Jawab:
Percepatan rata-rata dinyatakan
sekon
jamkmjamkm
tt
vva
0,5
/0/60
32
12
2/3,3//3,3//12 smssmsekonjamkm
3
Bus berjalan dari A ke B dengan kelajuan 36 km/j. Lalu bergerak dari B ke C
dengan kelajuan yang sama selama 30 detik. Bila panjang lintasan AB adalah 400
meter dan panajng lintasan dari B ke C adalah 500 meter, tentukan:
a. selang waktu yang ditempuh bus dari A ke B
b. kelajuan rata-rata dari A ke C
c. kecepatan rata-rata dari A ke C
jawaban
VAB = 36 km/j = 36000 m/ 3600 s = 10 m/s
a. Waktu = tAB = rata-ratakelajuan
BkeAjarak
=
s
m10
m400
= 40 s
B A
C
400 m
300 m
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
b. Jarak ABC = jarak AB + jarak BC
= 400 m + 300 m
= 700 m
waktu ABC = waktu AB + waktu BC
= 40 s + 30 s
= 70 s
v = 700m/70s= 10 m/s
c. Kecepatan rata-rata bus adalah 10 m/s dari A ke C
Maluk, Juli 2012
Mengetahui,
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Agus Futrahadi, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19770817 200212 1 010 NIP. 19860316 201001 1
009
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 2. Menerapkan hukum gerak dan gaya
Kompetensi Dasar : 2.2 Menguasai hukum Newton
Pertemuan ke : 6 (Enam)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Mengidentifikasi penerapan prinsip hukum 1 Newton (hukum inersia) dalam kehidupan
sehari-hari.
2. Mengidentifikasi penerapan prinsip hukum 2 Newton dalam kehidupan sehari-hari.
3. Mengidentifikasi penerapan prinsip hukum 3 Newton dalam kehidupan sehari-hari.
4. Menerapkan hukum Newton pada gerak benda pada bidang miring tanpa gesekan.
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
1. Menyebutkan bunyi hukum-hukum Newton tentang gerak.
2. Menyebutkan contoh penerapan hukum-hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari.
3. Menerapkan hukum-hukum Newton untuk menyelesaikan soal analisis dan soal
hitungan.
C. Materi Pembelajaran
HUKUM NEWTON tentang GERAK
3.1 Gaya
Di SLTP gaya didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan. Bila kepada benda
diterapkan gaya, benda itu mengalami dorongan atau tarikan. Akibat gaya diterapkan itu
dapat berupa perubahan gerak, dan/atau perubahan bentuk. Contoh perubahan gerak ialah
dari diam menjadi bergerak atau sebaliknya, dari gerak lambat menjadi cepat, atau
sebaliknya.
Contoh perubahan bentuk misalnya lilin mainan, jika dipencet (ditekan), berubah
bentuknya, kawat telepon atau kawat listrik, meskipun direntangkan dengan kuat, selalu
melengkung oleh adanya gaya gravitasi.
Gaya adalah besaran yang memiliki arah. Misalnya gaya berat arahnya kebawah. Jadi gaya
adalah besaran vektor. Karena itu aturan-aturan berhitung dengan vektor berlaku untuk
gaya ini.
3.2 Hukum I Newton
Bila resultan gaya yang bekerja pada benda nol, atau tidak ada gaya yang bekerja pada
benda, benda itu diam (tak bergerak) atau akan bergerak lurus beraturan (GLB).
Bila resultan gaya yang bekerja pada benda nol, maka vektor kecepatan benda tidak akan
berubah. Benda yang sedang berada dalam keadaan diam akan tetap diam, dan benda
yang sedang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan. Hukum 1 Newton
ini disebut juga sebagai hukum kelembaman (inertia law)
3.3 Hukum II Newton
Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda, dan
berbanding terbalik dengan massa benda itu. Arah percepatan sama dengan arah gaya itu.
Jika resultan gaya (gaya netto) F yang bekerja pada sebuah benda bermassa m tidak
nol, benda dipercepat searah dengan gaya yang bekerja.
Percepatan a berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa dari
benda.
Hukum ini biasanya dinyatakan secara singkat dengan menggunakan persamaan :
m
aF
maF
Persamaan vektor diatas, dapat dituliskan dalam komponen:
xx maF
yy maF
zz maF
Berdasarkan hukum II newton gaya dapat dipandang sebagai penyebab perubahan
kecepatan benda.
Telah diketahui bahwa gaya tarik bumi memberikan percepatan kepada setiap benda.
F
a
m
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Dipermukaan bumi percepatan itu kurang lebih sama besarnya untuk setiap benda.
Percepatan yang disebabkan oleh gaya berat atau gaya gravitasi ini disebut percepatan
gravitasi. Percepatan gravitasi biasanya dinyatakan dengan lambang g. Besar g ini
bergantung pada jarak benda ke pusat bumi. Makin jauh benda dari pusat bumi, makin kecil
percepatan gravitasi itu.
Bila massa benda kita sebut m, beratnya (gaya berat) kita sebut w, menurut hukum II
newton:
Gaya berat:
gmw .
3.4 Hukum III Newton
Hukum III newton berkaitan dengan “interaksi” dua benda. Interaksi artinya saling
“tindak”.
Dua benda disebut berinteraksi jika tindakan benda yang satu terhadap yang lain disertai
tindakan benda yang lain terhadap yang satu (yang disebut pertama).
Hukum III newton bersangkutan dengan interaksi dalam wujud gaya. Newton
merumuskan hukum III ini sebagai gaya aksi reaksi,
Bila dua benda berinteraksi, gaya yang diadakan oleh benda yang satu kepada yang lain
sama besarnya dan berlawanan arahnya.
Suatu contoh aksi reaksi adalah benda (sebuah kotak) yang terletak diatas meja.
Umpamakan berat kotak adalah W (gaya berat ini tidak digambar). Karena adanya gaya
berat pada kotak menekan meja dengan gaya N’ ke bawah. Sebaliknya meja menekan kotak
dengan gaya N ke atas.
Gaya yang bekerja pada balok:
Jika benda diam atau bergerak pada bidang horizontal, maka total gaya dalam arah vertikal
sama dengan nol.
0Fy
wNwN 0
Gaya Normal = gaya berat
Gaya yang bekerja pada bidang lantai:
N’
wNN
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Besar gaya N sama dengan gaya yang dilakukan kotak ke meja, yaitu N’. Karena gaya tekan
kotak ke meja adalah akibat adanya gaya berat, maka besar N’ sama dengan berat kotak.
Hal ini berarti N juga sama denga berat kotak.
Contoh lain aksi dan reaksi adalah aksi dan reaksi yang terjadi pada waktu kita berjalan
kaki. Pada waktu kita melangkah kaki, kaki kita mendorong tanah (atau lantai) dengan suatu
gaya yang arahnya ke belakang. Jika lantai /tanah tidak licin, lantaipun mendorong kita
dengan gaya yang sama besar, akan tetapi arahnya kedepan. Jika tanah/lantai sangat licin,
gaya gesek antara kaki dan tanah/lantai tidak ada, sehingga tanahpun tidak mengadaan gaya
kepada kaki kita. Akibatnya kita tidak bisa jalan kaki.
Mengapa di jalan yang sangat licin kendaraan bermotor tidak dapat maju, sekalipun
rodanya berputar dengan cepat
Balok pada bidang miring:
Gaya yang bekerja pada balok:
Jika balok bergerak menyusuri bidang miring:
Gaya yang menggerakkan balok
sinF
Jumlah total gaya yang tegak lurus bidang miring sama dengan nol
0FN
0cos wN
coswN
D. Metode Pembelajaran
- Diskusi kelompok
- Eksperimen
- Observasi
E. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Motivasi dan Apersepsi:
- Mengapa pada saat di dalam mobil tubuh kita akan bergerak ke depan ketika mobil
direm mendadak?
- Apakah fungsi melukis diagram gaya yang bekerja pada benda?
Prasyarat pengetahuan:
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
- Bagaimana bunyi hukum I Newton?
- Apakah yang dimaksud dengan diagram gaya?
b. Kegiatan Inti
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan perbedaan kinematika dan
dinamika.
Peserta didik memperhatikan analisis tentang semua persoalan gerak di alam semesta
yang dapat diterangkan dengan hukum Newton yang disampaikan oleh guru.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan bunyi hukum-hukum
Newton tentang gerak.
Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai contoh penerapan
hukum-hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi
yang sebenarnya.
Peserta didik memperhatikan penerapan hukum I Newton sampai hukum III Newton
untuk menyelesaikan soal analisis dan soal hitungan yang disampaikan oleh guru.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai penerapan hukum I Newton
sampai hukum III Newton yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai penerapan hukum I Newton sampai hukum
III Newton.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan fungsi diagram gaya yang bekerja
pada benda.
Peserta didik memperhatikan diagram gaya untuk berbagai macam gerak yang
disampaikan oleh guru.
Perwakilan peserta didik diminta untuk menggambarkan diagram gaya pada benda
yang berada di atas bidang miring, sedangkan yang lain memperhatikannya.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan
kerjasama yang baik.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
E. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur) halaman
141-186
b. Buku referensi yang relevan
c. Alat dan bahan praktikum
F. Penilaian Hasil Belajar
No Soal jawaban skor
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
1
2
3
Maluk, September 2011
Mengetahui,
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Hustanuddin, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19660313 199203 1 014 NIP. 19860316 201001 1 009
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 2. Menerapkan hukum gerak dan gaya
Kompetensi Dasar :2.3 Menghitung gerak lurus
Perteman ke : 9 (Sembilan)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Menganalisis besaran-besaran fisika pada gerak dengan kecepatan konstan.
2. Menganalisis besaran-besaran fisika pada gerak dengan percepatan konstan.
3. Menganalisis grafik gerak lurus dengan kecepatan konstan dan gerak lurus dengan
percepatan konstan.
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Menganalisis Gerak Lurus Beraturan (GLB) dalam kehidupan sehari-hari.
2. Menganalisis Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dalam kehidupan sehari-hari.
3. Menghitung besaran-besaran yang berkaitan dengan GLB, GLBB, dan gerak vertikal.
4. Menggambar grafik gerak lurus beraturan.
5. Menggambar grafik gerak lurus berubah beraturan.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
6. Menentukan perpindahan benda berdasarkan kurva kecepatan-waktu.
C. Materi Pembelajaran
Gerak lurus
Gerak suatu benda dalam lintasan lurus dinamakan gerak lurus. Sebuah mobil melaju di jalan
raya yang lurus merupakan contoh gerak lurus. Seorang siswa berlari mengelilingi lapangan
sepakbola juga merupakan contoh dari gerak lurus dengan empat segmen lintasan lurus yang
berbeda pada saat menempuh sisi-sisi lapangan yang berbeda.
Berdasarkan kelajuan yang ditempuhnya gerak lurus dapat dibedakan menjadi dua yaitu Gerak
Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).
Untuk dapat membedakan GLB dan GLBB Anda bersama guru dapat melakukan percobaan
dengan menggunakan ticker timer dan perlengkapannya (lakukan kegiatan mandiri).
Gambar 6. Meja ticker timer, troli, ticker timer dan pitanya
1. Gerak Lurus Beraturan Dalam gerak lurus beraturan, benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu
yang sama. Sebagai contoh, mobil yang melaju menempuh jarak 2 meter dalam waktu 1 detik,
maka 1 detik berikutnya menempuh jarak 2 meter lagi, begitu seterusnya. Dengan kata lain
perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan, atau kecepatannya konstan. Dalam
GLB kelajuan dan kecepatan hampir sulit dibedakan karena lintasannya yang lurus
menyebabkan jarak dan perpindahan yang ditempuh besarnya sama.
Dapat dirumuskan untuk GLB, bahwa :
v = t
s
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.
v
Gradien kemiringan grafik atau
tan menunjukkan kecepatan
gerak. Jadi v = tan
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
t
Kereta listrik bawah tanah yang ada di negara maju, hanya
memerlukan waktu beberapa detik untuk mencapai kecepatan
konstan dalam jangka waktu lama. Gerak lurus beraturan kereta
itu akan berakhir sewaktu kereta mulai direm saat memasuki
stasiun pemberhentian.
Gambar 7. Kereta api bawah tanah
Demikian pula alat produksi di suatu pabrik yang biasa disebut
dengan bantalan berjalan atau meja berjalan selalu mengalami
gerak lurus beraturan sewaktu dihidupkan mesinnya.
Gambar 8. Bantalan berjalan di bagian produksi suatu pabrik
Contoh
Sebuah mobil bergerak kecepatan tetap 36 km/jam. Hitung jarak yang ditempuh mobil selama
10 sekon. ?
Jawab :
Diketahui kecepatan v = 36 km/jam = 10 m/s
t = 10 sekon
s = v x t = 10 m/s x 10 sekon = 100 m
Tugas
Jawablah di buku tugasmu!
1. Busway melaju dengan kecepatan konstan 108 km/jam selama 2 jam. Tentukan jarak yang
ditempuhnya !
2. Pesawat tempur F 16 melintas di udara dengan kecepatan tetap 216 km/jam, menempuh
jarak 500 meter. Berapakah waktu yang dibutuhkannya.
2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Untuk menyelidiki gerak suatu benda dapat digunakan dengan suatu alat yang
dinamakan ticker timer atau pengetik waktu. Alat ini dilengkapi pemukul yang dapat bergetar
sesuai dengan frekuensi listrik PLN, yaitu 50 Hz atau sebanyak 50 kali ketikan dalam satu detik.
Dalam satu ketikan diperlukan waktu 0,02 detik. Alat ticker timer dilengkapi dengan troli atau
mobil-mobilan
yang dapat bergerak, papan luncur dan pita rekaman. Dari pita rekaman akan terlihat jenis gerak
benda.
Benda bergerak lurus beraturan (GLB) akan menghasilkan tanda ketikan/ketukan yang jaraknya
selalu sama dalam selang waktu tertentu.
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 GLLB diperlambat.
Perhatikan contoh rekaman pita ketikan berikut ini.
o o o o o o o o o o o o o o o o o
A B C D
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Benda dari A ke B melakukan GLB, dari titik B sampai titik C mengalami GLBB dipercepat,
sedangkan dari C ke D mengalami GLBB diperlambat.
Untuk menyelidiki gerak GLBB dipercepat beraturan dengan ticker timer lakukanlah kegiatan
percobaan berikut ini.
a. Aplikasi Konsep GLBB dalam Kehidupan Sehari-hari
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.
vt = vo + at
s = vo t + ½ at2
vt2
= vo2 + 2as
s = 2
vv to . 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.
v
t
vo
vt
Gradien kemiringan
grafik atau tan
menunjukkan percepatan
gerak. Jadi a = tan
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
t
Sedangkan grafik percepatan terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.
a
t Aplikasi dari GLBB diantaranya adalah
1. Gerak seorang penerjun payung
2. Gerak mobil dalam balapan mobil
3. Gerak Jatuh Bebas
4. Gerak benda dilempar vertikal ke atas
5. Gerak benda dilempar vertikal ke bawah.
Contoh soal
Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam dalam waktu 2 menit mengalami percepatan
5 m/s2 . Tentukan jarak yang ditempuh dan kelajuan akhirnya !
Jawab
Diketahui vo = 72 km/jam = 20 m/s
t = 2 menit = 120 sekon
a = 5 m/s2
Ditanya s = ? v t = ?
s = vo t + ½ a t2
= 20 x 120 + ½ 5 (120)2
= 36240 m
vt = vo + a t
= 20 + 5 x 120 = 620 m/s
3. Gerak Vertikal
a. Gerak Vertikal ke Atas
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
B S = vo t + ½ 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
v t = vo - g t
V0 A 0 = vo - g tp
t p = vo / g
vt2
= vo2 2gh
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
vt2 = vo
2 2gh
b. Gerak Vertikal ke Bawah
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 + ½ at2
vt = vo + at
A h = vo t + 1/2 g t2
v t = vo + g t
V0 h = ½ g t2
v t = kecepatan akhir
vt2
= vo2 + 2gh
h vt2 = vo
2 + 2gh
B
c. Gerak Jatuh Bebas
Gambar disamping merupakan contoh gerak jatuh bebas (GJB)
dari bola dan seekor kucing. Walaupun keduanya memiliki
massa yang berbeda akan tetapi mempunyai waktu jatuh yang
sama. Hal ini disebabkan gesekan udara ditiadakan.
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 :
S = vo t + ½ at2
vt = vo + at
A h = 0 + 1/2 g t2 v t = 0 + g t
v0= 0 h = ½ g t2
v t = gt
v t = kecepatan akhir
vt2
= vo2 + 2gh
= 02 + 2gh = 2gh
B
Contoh soal
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.
Penyelesaian
Diketahui h = 20 m g = 10 m/s2
Ditanya t = ... ? vt = ... ?
Jawab : h = S = vo t + ½ at2
vt = vo + at
h = 0 + 1/2 g t2
vt = vo + g t
20 = 1/2 . 10 t2
= 5 t2
vt = 0 + 10 . 2 = 20 m/s
t = 4 = 2 sekon.
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
Gambar 9. Bola dan
kucing jatuh
bersamaan
h
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
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
Penyelesaian :
Diketahui v0 = 20 m/s g = 10 m/s2
Ditanya:
a. t p = ….? vt = 0
v t = vo - g t
0 = 20 - g t
t p = 20 / 10 = 2 sekon
b. hmax = .....?
hmax = vo t - 1/2 g t2
= 20. 2 – ½ .10 .22
= 20 m
c. h = …. t = 1 sekon
h = vo t - 1/2 g t2
= 20 . 1 – ½ . 10 . 1 = 15 m
d. tS = ….. (waktu naik dan turun)
t naik = t turun jadi t s = 2 x t naik. = 2 x 2 = 4 sekon
e. vt = ….?
v t = vo - g t
= 20 – 10. 4
v t = - 20 m/s ( tanda negatip menunjukkan arah kecepatan ke bawah)
4. Penerapan GLB dan GLBB
a. Menganalisa grafik v – t untuk berbagai gerakan benda
Sebagaimana kamu ketahui pada bahasan sebelumnya berbagai gerak lurus adalah gerak
lurus beraturan (GLB), gerak lurus berubah beraturan dipercepat dan diperlambat serta
perpaduan gerak-gerak tersebut. Berkut ini merupakan hubungan grafik v – t beserta cara
menentukan jarak yang ditempuh benda
V v
t t
s = luas persegi panjang = v x t s = luas travesium =( a+b)/2 x tg
s = (luas persegi dari 0 – t1 ) + (luas segitiga
dari (t1 – t2 ) –( luas segitiga t2 – t3)
v
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Gambar 5. Perahu yang
menyeberang sungai
0 t1 t2 t3 t
b. Perpaduan GLB dan GLB menghasilkan GLB
Grafik berikut ini menunjukan hubungan vektor
kecepatan perahu motor dan vektor kecepatan arus air sungai.
Perpaduan gerak kedua vektor kecepatan terhadap perahu
menghasilkan resultan gerak lurus beraturan.
vperahu
vpa = kecepatan perahu motor terhadap arus air
v arus air sungai
Contoh soal:
Sebuah perahu motor menyeberangi sungai dengan kecepatan 4 m/s dengan arah tegak lurus
arus air sungai.Jika kecepatan arus sungai 2 m/s tentukan jarak yang ditempuh perahu setelah 2
sekon.
Penyelesaian
Diketahui : vp = 4 m/s va = 2 m/s
t = 2 sekon
Ditanya S = …?
Jawab: vR = 22 vavp = 22 24 = 2 5 m/s
S = vR . t = 2 5 . 2 = 4 5 m
Tugas
Buatlah penyelesaian persoalan berikut di buku tugas!
1. Seseorang benda menyeberangi sungai, yang lebarnya 420 m kecepatan arusnya 2 12 m/s. Jika
ia mengarahkan perahunya siku-siku pada tepi sungai dengan kecepatan tetap sebesar
2 58 m/s, tentukanlah :
a. Waktu yang diperlukan untuk menyeberang.
b. Tempat ia sampai di tepi lain.
c. Jarak yang dilaluinya.
D. Metode Pembelajaran
- Diskusi kelompok
- Ceramah
- Observasi
E. Langkah-langkah Pembelajaran
a. Kegiatan Pendahuluan
Motivasi dan Apersepsi:
- Apakah tujuan lintasan rel kereta api harus dibuat lurus dan mendatar?
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
- Gerak jatuh peloncat indah tergolong GLB atau GLBB?
- Bagaimana menentukan ketinggian maksimum gerak vertikal?
- Apa manfaat menggambarkan gerak dengan menggunakan grafik?
Prasyarat pengetahuan:
- Apa yang dimaksud dengan gerak lurus beraturan?
- Apakah ciri dari gerak lurus berubah beraturan?
- Apakah syarat terjadinya ketinggian maksimum gerak vertikal?
- Bagaimana langkah-langkah menggambarkan gerak dengan menggunakan grafik?
b. Kegiatan Inti
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
Guru menjelaskan pengertian gerak lurus beraturan, ciri-cirinya dan contoh gerak lurus
beraturan dalam kehidupan sehari-hari.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan contoh yang lain dari gerak
lurus beraturan dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai gerak lurus beraturan yang
disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai gerak lurus beraturan.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Guru menjelaskan pengertian gerak lurus berubah beraturan, ciri-cirinya dan contoh
gerak lurus beraturan dalam kehidupan sehari-hari.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan contoh yang lain dari gerak
lurus berubah beraturan dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai gerak lurus berubah beraturan yang
disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai gerak lurus berubah beraturan.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian gerak vertikal dan
cirinya.
Peserta didik dalam setiap kelompok mendiskusikan contoh gerak vertikal dalam
kehidupan sehari-hari.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan contoh gerak vertikal dalam
kehidupan sehari-hari.
Perwakilan peserta didik diminta untuk melemparkan sebuah bola ke atas di depan
kelas, sedangkan peserta didik yang lain memperhatikannya.
Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya untuk membuat kesimpulan dari
hasil percobaan melemparkan sebuah bola ke atas.
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi
yang sebenarnya.
Peserta didik memperhatikan cara mendapatkan rumusan untuk menentukan ketinggian
maksimum gerak vertikal yang disampaikan oleh guru.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai gerak vertikal yang disampaikan
oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai gerak vertikal.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Peserta didik memperhatikan langkah-langkah menggambar grafik gerak lurus
beraturan dan grafik gerak lurus berubah beraturan yang disampaikan oleh guru.
Guru menjelaskan cara menentukan posisi dari kurva kecepatan-waktu.
Peserta didik memperhatikan contoh soal menggambar grafik gerak lurus beraturan,
grafik gerak lurus berubah beraturan, dan menentukan posisi dari kurva kecepatan-
waktu yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal menggambar grafik gerak lurus beraturan, grafik gerak
lurus berubah beraturan, dan menentukan posisi dari kurva kecepatan-waktu.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama
yang baik.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
E. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Alat dan bahan praktikum
F. Penilaian Hasil Belajar
No Soal dan jawaban skor
1 Mobil dipercepat sepanjang jalan lurus dari diam hingga berkecepatan 60
km/jam dalam waktu 5,0 sekon. Berapakah percepatan rata-rata mobil
tersebut?
Penyelesaian
Percepatan rata-rata dinyatakan
sekon
jamkmjamkm
tt
vva
0,5
/0/60
32
12
2/3,3//3,3//12 smssmsekonjamkm
1. Benda bergerak dipercepat beraturan, sehingga kecepatan berubah dari 50
m/s menjadi 150 m/s dalam waktu 10 sekon, sebagaimana terlihat pada grafik
di bawah ini.
Berapakah jarak yang ditempuh benda tersebut, antara t = 2 s dan 6 s?
Penyelesaian
Saat s
mvst 702 , Saat s
mvst 1106
Jarak yang ditempuh ekuivalen dengan luasan arsiran pada grafik tv di atas,
150
100
50
6,0 4,0 2,0
v (m/s)
t (s)
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
yakni:
36042
/110/70
sx
smsmx meter
2 Seorang arsitek merancang lapangan terbang untuk pesawat-pesawat kecil.
Panjang lintasan terbang yang dibuat 150 meter. Suatu pesawat yang
membutuhkan kelajuan minimal 100 km/jam atau 27,8 m/s agar dapat takeoff,
menggunakan lapangan terbang ini dengan percepatan rata-rata 2,0 m/s2.
Apakah pesawat tersebut dapat terbang?
Penyelesaian
Diketahui : mxxt 1500 ; 20,2
sma ;
smv 00
Menggunakan persamaan (15c) kita peroleh
)(2 0
2
0
2 xxavv tt
ms
m 1500,220 2
2
2
600s
m
Sehingga diperoleh s
mvt 5,24
3 Satu titik memiliki kecepatan awal benda 6,0 m/s, titik tersebut mengalami
percepatan sebesar 4,0 m/s. Berapakah kecepatan titik tersebut setelah 6,0
kemudian?
Jawaban
Diket
0v = 6,0 m/s ; stdansma 6/4
Ditanya
tv =....?
solusi
atvvt 0
sm
ssmsm
/30
0,6)/0,4(/0,6 2
Maluk, September 2011
Mengetahui,
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Hustanuddin, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19660313 199203 1 014 NIP. 19860316 201001 1 009
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 2. Menerapkan hukum gerak dan gaya
Kompetensi Dasar : 2.4 Menghitung gerak melingkar
Pertemuan ke : 9 (Sembilan)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Megidentifikasi besaran frekuensi, frekuensi sudut, periode, dan sudut tempuh yang
terdapat pada gerak melingkar dengan laju konstan.
2. Menerapkan prinsip roda-roda yang saling berhubungan secara kualitatif.
3. Menganalisis besaran yang berhubungan antara gerak linier dan gerak melingkar pada
gerak menggelinding dengan laju konstan.
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Menyebutkan contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari.
2. Mendeskripsikan besaran-besaran dalam gerak melingkar.
3. Menjelaskan karakteristik Gerak Melingkar Beraturan (GMB).
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
4. Menjelaskan karakteristik Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB).
5. Membedakan Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dan Gerak Melingkar Berubah
Beraturan (GMBB).
6. Menganalisis aplikasi gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari.
7. Menghitung besaran-besaran yang terkait dengan gerak melingkar.
C. Materi Pembelajaran
Gerak Melingkar Beraturan Berbagai macam benda-benda yang melakukan gerak dalam orbit lintasan melingkar. Roda kendaraan, komedi putar di pekan raya menunjukkan gerak melingkar. Gerak melingkar dengan kelajuan sudut konstan dinamakan gerak melingkar beraturan.
Suatu benda yang bergerak mengelilingi sumbu dalam lintasan melingkar
disebut gerak melingkar. Elektron dalam atom dimodelkan melakukan gerak
melingkar mengelilingi inti atom. Benda-benda angkasa seperti bulan juga
melakukan gerak melingkar mengelilingi bumi. Bumipun melakukan gerak
melingkar mengelilingi matahari. Pada salah satu rukun haji, yaitu thowaf, para
jamaah haji melakukan gerak melingkar mengelilingi ka’bah. Gambar 1. Komedi putar di pekan raya melakukan gerak melingkar.
Ketika memahami gerak melingkar akan menemukan sudut yang dibentuk oleh vektor jari-jari
yang menghubungkan dua posisi benda yang berbeda dalam lintasan melingkar itu.
r
Gambar 2. Menggambarkan gerak melingkar, sudut yang dibentuk oleh vektor jari-jari. Satu radian adalah satuan sudut yang
setara dengan 57,3o.
Dalam geometri berbagai satuan digunakan untuk menyatakan pengukuran sudut. Misalnya
derajad (°), yang mana untuk satu putaran penuh sebesar 360°. Satuan lain adalah radian, yang
mana untuk satu putaran penuh sebesar 2 radian, sehingga dapat dikatakan bahwa 360°setara
dengan 2 radian.
Hubungan antara sudut tempuh dengan busur lingkaran yang ditempuh s adalah ,
jika sudut tempuh satu putaran 2 radian maka panjang busur yang ditempuh adalah keliling
lingkaran = 2 r (r = jari-jari lingkaran). jika sudut tempuh satu putaran radian maka panjang
busur lingkaran yang ditempuh adalah = s.
Dengan demikian 2/ = 2 r/s atau 2 .s = 2 r. sehingga s = r.
Satuan radian lebih banyak digunakan dalam pembahasan gerak melingkar.
1. Periode dan Frekuensi Waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu kali putaran penuh dinamakan
periode dan dilambangkan dengan T.
Atau dinyatakan dengan T = n
t
Satuan periode adalah sekon atau detik. Sedangkan jumlah putaran yang dilakukan benda dalam
s = r
r
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
satuan waktu disebut frekuensi, dan dilambangkan dengan f. Dengan demikian dapat
dirumuskan sebagai berikut.
f = t
n
Satuan frekuensi adalah cyclus per second (cps) atau 1/s atau s-1
,dan sering juga menggunakan
Hertz (Hz).
Periode dan frekuensi berhubungan satu sama lain. Hubungan antara periode dan frekuensi
sebagai berikut.
T = f
1 atau f =
T
1
2. Kecepatan Anguler dan Kecepatan Tangensial
Benda yang bergerak dalam lintasan melingkar menempuh busur lingkaran s dalam
selang waktu tertentu t. Bila perubahan busur lingkaran yang ditempuh sama tiap selang
waktu yang sama, maka gerak melingkar semacam ini disebut gerak melingkar beraturan.
Kelajuan tangensial (besar dari kecepatan tangensial ) atau sering disebut dengan kelajuan linier
dirumuskan dengan :
v = Δt
Δs
Arah vektor kecepatan tangensial selalu tegak lurus dengan arah vektor jari-jari dengan arah
gerak benda
Jika s adalah keliling lintasan yang ditempuh benda dalam satu periode waktu maka
s = 2 r dan (t =T) sehingga kelajuan tangensial dirumuskan menjadi :
v = T
π.r2
Substitusikan T = f
1 ke dalam persamaan tersebut maka akan diperoleh persamaan sebagai
berikut.
v = 2 r f
Gambar 3. Gerak melingkar memiliki dua kecepatan yaitu kecepatan tangensial dan
kecepatan anguler.
Sudut yang ditempuh benda dalam selang waktu tertentu dinamakan kelajuan anguler atau
kecepatan sudut benda dan pada gerak melingkar beraturan selalu sama dalam selang waktu yang
sama, sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut.
= Δt
Δθ
Apabila sudut yang ditempuh benda dalam satu periode waktu t = T adalah = 2 radian,
maka kelajuan anguler dalam gerak melingkar beraturan dirumuskan;
= T
2π
s v
v
r
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Tempatkan T = f
1 ke dalam persamaan tersebut maka akan diperoleh hubungan antara kelajuan
anguler dengan frekuensi sebagai berikut.
= 2 f
Menurut Alonso dan Finn, kecepatan sudut dapat dinyatakan sebagai besaran vektor,
yang arahnya tegak lurus pada bidang gerak, dengan arah yang ditunjukkan oleh ibu jari tangan
kanan jika jari-jari tangan menunjuk ke arah gerak partikel.
Gambar 4. Arah vektor kecepatan sudut
Hubungan antara kelajuan tangensial dengan kelajuan anguler dapat ditentukan dari;
Δt
Δs =
Δt
Δθ r
Persamaan hubungan antara kelajuan tangensial dengan kelajuan anguler tersebut dapat lebih
disederhanakan menjadi sebagai berikut.
v = .r
3. Percepatan Anguler dan Percepatan Tangensial
Dalam gerak melingkar beraturan selalu memiliki kelajuan anguler konstan. Perubahan
kecepatan anguler tiap satuan waktu dinamakan dengan percepatan anguler.
= t
ω
Karena gerak melingkar beraturan sama dengan nol maka = 0. Percepatan anguler tidak
nol melainkan konstan yaitu pada gerak melingkar berubah beraturan
Percepatan linier atau tangensial diperoleh dengan membagi perubahan kecepatan linier
dengan selang waktu.
a = Δt
Δv
Pada gerak melingkar beraturan v = 0 sehingga diperoleh a = 0. Sedangkan pada gerak
melingkar beraturan nilai a = konstan.
Contoh Soal
1. Sebuah roda berbentuk cakram homogen berputar 7.200 rpm. Hitunglah kecepatan linier
sebuah titik yang berada 20 cm dari sumbu putarnya.
Diketahui : = 7.200 rpm = 7.200 x 60
2π = 240 rad/s
r = 20 cm = 0,2 m
Ditanya : v =…?
0
Y
X
C R
r A
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Jawab : v = .r
v = 240x 0,2 = 48 m/s
2. Suatu titik materi bergerak melingkar beraturan. Dua detik yang pertama menempuh busur
sepanjang 40 cm, Bila jari-jari lingkaran 5 cm, maka :
a. Tentukan kelajuan liniernya.
b. Tentukan kelajuan angulernya.
c. Dispacement angulernya ( sudut pusat yang ditempuh )
Diketahui : t = 2 s
s = 40 cm = 0,4 m
r = 5 cm = 0,05 m
Ditanya : a. v =…?
b. = …?
c. =….?
Jawab : a. v = t
s
v = 2
4,0 = 0,2 m/s
b. = r
v =
05,0
2,0= 4 rad/s
c. = r
s =
05,0
4,0 = 8 rad atau = . t = 4 x 2 = 8 rad
4. Percepatan Sentripetal
Jika suatu benda yang mengalami gerak melingkar beraturan mempertahankan kecepatan
tetap yang dimilikinya, berarti ada percepatan yang selalu tegak lurus dengan arah kecepatannya,
sehingga lintasannya selalu lingkaran. Percepatan yang diperlukan mengarah ke arah pusat
lingkaran dan disebut percepatan sentripetal. Menurut Sears dan Zemansky, karena arahnya yang
ke pusat inilah maka percepatan itu disebut percepatan sentripetal atau percepatan radial yang
berarti mencari pusat.
Y X
v
v2 v1
v = v2 - v1
Gambar 5. Benda mengalami gerak melingkar berpindah dari titik X ke titik Y
Benda yang bergerak dengan kecepatan v1 di titik X dan kecepatan v2 di titik Y pada suatu
lingkaran berjari-jari r, menempuh busur lingkaran sepanjang s = .r , maka analog dengan
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
itu besar selang kecepatannya sebesar v = .v, sehingga percepatan sentripetalnya adalah
a = Δt
Δv
a = Δt
Δθ.v
karena = Δt
Δθ
maka a = .v
Substitusikan persamaan v = .r maka diperoleh a = 2. r atau a =
r
v2
Arah percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat dimanapun benda itu berada dan selalu tegak
lurus dengan vektor kecepatannyan
5. Hubungan Antara Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Melingkar Beraturan
(GMB)
Antara Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Melingkar Beraturan
(GMB) memiliki hubungan kesetaraan besaran -besaran geraknya. Perhatikan
tabel berikut ini.
GLB GMB Hubungannya
Pergeseran linier s Pergeseran sudut s = . r
Kecepatan linier
t
sv Kecepatan sudut
t
θω v = . r
Percepatan Linier t
va Percepatan sudut
t
ωα a = . r
Contoh Soal:
1. Sebuah tamiya berputar mengikuti lintasan melingkar dengan kelajuan tetap 3 m/s dan periode
2 s. Jika jari-jari lintasan lingkaran adalah 1 m, tentukan;
a. percepatan sentripetal tamiya
b. perubahan kecepatan tangensial tamiya selama bergerak 1 s, dan percepatan rata- rata
tamiya selama itu.
Penyelesaian
v = 3 m/s
T = 2 s
r = 1 m
Gambar 6. Arah percepatan sentripetal selalu tegak
lurus vektor kecepatannya
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
a. as = r
v2
= 1
32
= 9 m/s2
b. v = a . t = 0, karena gerak melingkar beraturan
art = t
v
= 0
6. Sistem Gerak Melingkar pada Susunan Roda
a. Sistem Persinggungan Langsung.
Pemindahan gerak pada sistem persinggungan langsung yaitu melalui persinggungan roda yang
satu dengan roda yang lain.
Pada sistem ini kelajuan liniernya sama, sedangkan kelajuan anguler tidak sama.
v1 = v2, tetapi 1 2
b. Sistem Serantai atau Setali
Pemindahan gerak pada sistem tak langsung yaitu pemindahan gerak dengan menggunakan ban
penghubung atau rantai.
Pada sistem ini kelajuan liniernya sama, sedangkan kelajuaan angulernya tidak sama.
v1 = v2, tetapi 1 2
c. Sistem Sesumbu ( Co-Axle )
Jika roda-roda tersebut disusun dalam satu poros putar, maka pada sistem tersebut titik-titik
yang terletak pada satu jari mempunyai kecepatan anguler yang sama, tetapi kecepatan liniernya
tidak sama.
A = B, tetapi vA vB
7. Gaya sentripetal
Ketika sebuah bola diputar dalam suatu lintasan lingkaran, maka bola sedang mengalami
percepatan sentripetal yang disebabkan oleh suatu gaya yang selalu mengarah menuju pusat.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Gaya tersebut ditimbulkan oleh tegangan dalam tali, disebut gaya sentripetal. Dinyatakan oleh
Bueche bahwa, gaya sentripetal tidak mempunyai gaya reaksi dan harus bekerja pada massa m
yang bergerak melingkar. Agar massa itu mengalami percepatan sebesar r
v2
.
Menurut hukum II Newton tentang gerak F = m.a, bila a merupakan percepatan sentripetal maka
besar gaya sentripetal pada bola adalah
F = m.r
v2
di mana m adalah massa bola, v kecepatan nya ( kelajuan dan arah), dan r jaraknya dari pusat
lingkaran. Sedangkan F diasumsikan sebagai resultan gaya pada bola.
Gambar 7. Gaya Sentripetal adalah gaya ke pusat yang
menyebabkan suatu benda bergerak dalam lintasan
melingkar. Sebagai contoh, sebuah bola diikat pada tali
yang diayunkan melingkar horisontal dengan kecepatan
tetap.
Bola bergerak dalam lintasan melingkar karena pada tali
berlaku gaya sentripetal. Menurut Menurut Hukum I
Newton, benda bergerak dengan kecepatan tetap akan bergerak terus pada suatu alur lurus
kecuali jika ada resultan gaya yang bekerja pada benda. Maka, jika tali tiba-tiba purus, bola
akan tidak lagi mengikuti arah gaya sentripetal melainkan akan bergerak menurut suatu garis
lurus yang tegak lurus arah lintasan melingkar bola atau searah dengan vektor kecepatannya
(jika tidak ada gaya berat).
Gambar 8. Bola diikat pada tali yang diayunkan melingkar horisontal dengan kecepatan tetap,
apabila tali putus bola akan bergerak lurus searah dengan vektor kecepatannya.
Sering, gaya sentripetal dikacaukan dengan gaya sentrifugal. Gaya sentripetal adalah suatu gaya
yang nyata ada dalam kaitan dengan pengaruh benda, sedangkan gaya sentrifugal adalah suatu
gaya samaran. Gaya samaran hadir hanya ketika sistem ditinjau dari suatu kerangka acuan
percepatan. Jika sistem yang sama ditinjau dari kerangka acuan non percepatan, semua gaya
samaran menghilang.
Sebagai contoh, seseorang yang naik komedi putar yang berputar akan mengalami suatu gaya
sentrifugal yang berarah meninggalkan pusat sistem itu. Orang mengalami gaya ini sebab dia
berputar pada komedi putar, yang mana percepatan ada pada kerangka acuan.
Jika sistem yang sama dianalisa dari trotoar dekat komedi putar, sebagai kerangka acuan tanpa
percepatan, maka tidak ada gaya sentrifugal. Seseorang di trotoar hanya mencatat gaya
sentripetal yang bekerja pada orang itu bergerak ke pusat lintasan melingkar. Secara umum,
gaya riil/nyata hadir dengan mengabaikan apakah kerangka acuan yang digunakan ada
percepatan atau tidak ada percepatan; gaya samaran hadir hanya dalam suatu kerangka acuan
yang ada percepatannya.
Analisa Buatlah sebuah pesawat sentrifugal sederhana seperti pada
gambar di samping. Gunakan bahan-bahan yang mudah
didapat nisalnya bambu atau pipa pralon, benang, bola logam.
Putarkanlah bambu sehingga bola logam yang berada di atas
dapat berputar. Lakukan dengan cepat kemudian berganti
putarlah dengan lambat. Lakukan berulang-ulang dan
analisalah keadaan benang pada saat putaran cepat dan
lambat. Berilah hasil analisamu dengan penjelasan yang
menyebabkan peristiwa itu.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Tugas
Kerjakan di buku tugas!
1. Sebuah balok 1 kg diikat pada ujung tali sepanjang 1 m dan berputar dalam lintasan melingkar
horisontal dengan kelajuan sudut 2 rad/s. Gambarlah gaya-gaya dalam sistem dan hitunglah
gaya tegangan tali.
2. Sebuah benda bermassa 5 kg terikat pada tali berjarak 2 m dari pusat lingkaran, berputar
dalam lintasan horizontal. Tentukan besar gaya tegangan tali !
B. Gerak Melingkar Berubah Beraturan
Gerak melingkar beraturan biasanya berlangsung dengan didahului oleh gerak melingkar
berubah beraturan yang dipercepat dan diakhiri dengan gerak melingkar berubah beraturan yang
diperlambat. Pada keadaan awal benda yang mula-mula diam mulai bergerak melingkar
dipercepat beraturan hingga mencapai kelajuan sudut tertentu yang dipertahankan selama terjadi
gerak melingkar beraturan. Apabila benda akan berhenti maka geraknya berubah menjadi gerak
melingkar diperlambat beraturan. Perhatikan grafik di bawah ini.
Contoh benda yang mengalami gerak tersebut misalnya pada sebuah gergaji mesin yang mulai
dihidupkan, kemudian dipertahankan beberapa saat pada kelajuan sudut tertentu dan dimatikan
powernya hingga piringan gergaji berhenti.
Benda-benda angkasa seperti bulan yang mengorbit bumi melakukan gerak melingkar beraturan
yang sudah berlangsung dalam waktu lama, karena awal dari gerak melingkar beraturan itu
apakah terjadi gerak melingkar dipercepat beraturan, tidak diketahui manusia. Apakah kelak
bulan juga mengakhiri geraknya dengan gerak melingkar diperlambat beraturan? Kitapun tidak
yakin akan hal itu.
Pada gerak melingkar beraturan (GMB) dijumpai sudut yang ditempuh tiap selang waktu yang
sama adalah sama besarnya, sehingga kecepatan sudutnya () bernilai konstan. Dengan
demikian kelajuan liniernya (v) selalu bernilai sama pula. Sedangkan pada gerak melingkar
berubah beraturan (GMBB), sudut yang ditempuh tiap selang waktu yang sama tidak sama
besarnya, sehingga kecepatan sudutnya () berubah-ubah. Dengan demikian kelajuan liniernya
(v) selalu berubah-ubah pula. Roda penggerak, putaran mesin-mesin, poros mesin, adakalanya
melakukan gerak melingkar berubah beraturan.
Perubahan kecepatan sudut tiap satuan waktu disebut percepatan sudut (), sehingga dapat
dirumuskan sebagai berikut.
= Δt
Δω
o
O
t
t
Gambar 9. Benda dari keadaan diam
bergerak melingkar dipercepat
beraturan kemudian
mempertahankan kelajuan sudut
pada konstan sebagai gerak
melingkar beraturan ditunjukkan
dengan garis lurus mendatar dan
bergerak melingkar diperlambat
beraturan hingga akhirnya berhenti.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Jika bernilai positif maka terjadi gerak melingkar dipercepat beraturan, dan bila bernilai
negatif maka terjadi gerak melingkar diperlambat beraturan,
Perubahan kelajuan linier atau tangensial tiap selang waktu dinamakan percepatan linier dan
dirumuskan sebagai berikut.
a = Δt
Δv
Karena v = r maka akan diperoleh hubungan antara percepatan sudut dan percepatan linier
yaitu;
a = Δt
Δω.r
a = .r
atau dapat ditulis dengan = r
1
Δt
Δv
= r
a
Kecepatan sudut awal (o) pada t = 0, tidak sama dengan kecepatan sudut akhir (t) pada saat t,
hubungan antara keduanya dapat dirumuskan sebagai berikut.
t = o + .t
Sedangkan sudut akhir () yang ditempuh dengan asumsi sudut awal o = 0 dapat dirumuskan
dengan;
= o . t + ½ .t2
Sekarang substitusikan persamaan t = α
ωω ot ke dalam persamaan
= o . t + ½ .t2 untuk mendapatkan persamaan tanpa variabel waktu.
= o .
α
ωω ot + ½ .
α
ωω ot 2
Persamaan akhir yang didapat adalah;
t2 = o
2 + 2 .
Gaya sentripetal pada benda-benda angkasa yang mengorbit benda lain, misalnya bulan
mengedari bumi, berupa gaya gravitasi antara kedua benda itu.
v
m
Gambar 10. Bulan berevolusi mengelilingi Bumi. Gaya gravitasi antara
Bulan dengan Bumi berperan sebagai gaya sentripetal
D. Metode Pembelajaran1
F
M r
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
- Diskusi kelompok
- Ceramah
- Observasi
E. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Motivasi dan Apersepsi:
- Sebutkan contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari.
- Sebutkan ciri-ciri gerak melingkar.
- Sebutkan contoh gerak melingkar beraturan dalam kehidupan sehari-hari.
- Mengapa ketika kendaraan melewati jalanan yang melengkung, supir harus hati-hati
dan mengurangi kecepatan mobilnya?
Prasyarat pengetahuan:
- Apa yang dimaksud dengan gerak melingkar?
- Apa yang menjadi ciri khas gerak melingkar?
- Apakah syarat terjadinya gerak melingkar beraturan?
- Berapakah batas kecepatan mobil ketika melewati jalanan yang melengkung?
- Apakah syarat terjadinya gerak melingkar berubah beraturan?
- Apakah perbedaan antara percepatan sentripental dan percepatan tangensial?
b. Kegiatan Inti
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian dan ciri-ciri gerak
melingkar.
Guru meminta perwakilan dari tiap kelompok untuk menyebutkan contoh gerak
melingkar dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik memperhatikan penjelasan guru mengenai besaran-besaran fisika dalam
gerak melingkar serta pengertian frekuensi, frekuensi sudut, periode, dan sudut
tempuh.
Peserta didik memperhatikan perumusan dalam menentukan kecepatan sudut dan
hubungan antara laju benda dengan kecepatan sudut yang disampaikan oleh guru.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai kecepatan sudut dan hubungan
antara laju benda dengan kecepatan sudut yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai kecepatan sudut dan hubungan antara laju
benda dengan kecepatan sudut.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Guru menyampaikan materi tentang karakteristik dan syarat terjadinya gerak
melingkar beraturan.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan contoh gerak melingkar
beraturan dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik memperhatikan perumusan dalam menentukan percepatan sentripental
yang disampaikan oleh guru.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai percepatan sentripental yang
disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai percepatan sentripental.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Peserta didik memperhatikan penerapan konsep gerak melingkar beraturan pada laju
satelit ketika mengitari bumi dan laju kendaraan di jalan yang melengkung yang
disampaikan oleh guru.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai laju satelit ketika mengitari bumi
dan laju kendaraan di jalan yang melengkung yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai laju satelit ketika mengitari bumi dan laju
kendaraan di jalan yang melengkung.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
Guru menyampaikan materi tentang karakteristik dan syarat terjadinya gerak
melingkar berubah beraturan.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan contoh gerak melingkar
berubah beraturan dalam kehidupan sehari-hari.
Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai perbedaan antara gerak
melingkar beraturan dan gerak melingkar berubah beraturan.
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi
yang sebenarnya.
Peserta didik memperhatikan perumusan dalam menentukan percepatan tangensial,
kecepatan sudut sebagai fungsi waktu, dan sudut yang disampaikan oleh guru.
Peserta didik memperhatikan contoh soal mengenai percepatan tangensial, kecepatan
sudut sebagai fungsi waktu, dan sudut yang disampaikan oleh guru.
Guru memberikan beberapa soal mengenai percepatan tangensial, kecepatan sudut
sebagai fungsi waktu, dan sudut.
Guru mengoreksi jawaban peserta didik apakah sudah benar atau belum. Jika masih
terdapat peserta didik yang belum dapat menjawab dengan benar, guru dapat langsung
memberikan bimbingan.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan
kerjasama yang baik.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
E. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Buku referensi yang relevan
F. Penilaian Hasil Belajar
No Soal dan jawaban skor
1 Jika lintasan revolusi bula terhadap bumi berbentuk lingkaran dengan jejari rata-
rata 510.84,3 km dan kala revolusi 28 hari, tentukan:
a. kelajuan bulan revolusi
b. kelajuan anguler bulan berevolusi
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
c. percepatan sentripetal bulan berevolusi
Penyelesaian
Diketahui mkmR 85 10.84,310.84,3
shariT 200.419.228
a. kelajuan bulan, s
m
T
Rv
200.419.2
10.84,3.14,3.22 8
sm210.97,9
b. kelajuan anguler bulan, s
radm
sm
r
v 6
8
2
10.56,210.84,3
/10.97,9
c. percepatan sentripetal,
23
8
222
10.59,210.84,3
10.97,9
sm
r
vas
2 Sepeda mempunyai roda belakang dengan jari-jari 35 cm, Gigi roda belakang dan
roda putaran kaki, jari-jarinya masing-masing 4 cm dan 10 cm. Gigi roda belakang
dan roda putaran depan tersebut dihubungkan oleh rantai. Jika kecepatan sepeda
18 km/jam, Hitunglah :
a. Kecepatan sudut roda belakang.
b. Kecepatan linier gigi roda belakang.
c. Kecepatan sudut roda gigi depan tempat putaran kaki.
Penyelesaian
r1 = 4 cm
r2 = 10 cm
r3 = 35 cm, v3 = 18 km/jam = 5 m/s = 500 cm/s.
a. Roda belakang dan roda gigi belakang seporos.
3 = 3
3
r
v =
35
500 rad/s
b. 2 = 3 = 500/35 rad/s
2 = 2
2
r
v
v2 = 2.r2 = 500/35 x 10 = 600/35 cm/s
c. Roda gigi belakang dan roda gigi depan serantai.
v1= v2 = 600/35 cm/s.
Maluk, Oktober 2010
Mengetahui,
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Hustanuddin, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19660313 199203 1 014 NIP. 19860316 201001 1 009
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 2. Menerapkan hukum gerak dan gaya
Kompetensi Dasar : 2.5 Menghitung gaya gesek
Pertemuan ke : 10 (Sepuluh)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Menyelidiki karakteristik gesekan statik dan gesekan kinetik melalui percobaan.
2. Merancang percobaan gerak benda pada bidang miring di bawah pengaruh gaya gesekan
3. Merumuskan dan menerapkan besarnya gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Menjelaskan pengertian gaya gesekan.
2. Menyebutkan macam-macam gaya gesekan.
3. Membedakan gaya gesekan statik dan gaya gesekan kinetik.
4. Menyebutkan gaya gesekan yang bekerja pada benda.
5. Menentukan koefisien gesekan statik antara balok dan permukaan datar dengan
menggunakan neraca.
6. Menentukan koefisien gesekan kinetik antara balok dan permukaan datar.
7. Menjelaskan manfaat mengontrol gaya gesekan yang terjadi pada benda.
C. Materi Pembelajaran
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
GAYA GESEK
Pernahkah kalian melihat orang bermain ski? Mengapa pemain ski dapat meluncur dengan
bebas? Coba bandingkan dengan orang yang mendorong sebuah kotak di atas lantai kasar!
Apakah gerakan kotak tersebut selancar orang yang melakukan gerakan di atas lantai es?
Perbedaan kecepatan gerak dari kedua benda tersebut dikarenakan adanya sebuah gaya
yang mempengaruhinya. Gaya yang mempengaruhi gerakan benda adalah gaya gesek. Gaya
gesek sebagai faktor yang mempengaruhi gerakan benda dipelajari dalam dinamika.
Dinamika sebagai bagian dalam fisika adalah salah satu cabang yang memperhatikan
gaya penyebab dari suatu gerakan benda. Sebagai misal, jika kalian mendorong sebuah peti di
atas lantai yang licin dibandingkan dengan mendorong peti tersebut di atas lantai kasar, tentu
akan terasa mudah dilakukan di atas lantai licin. Mengapa demikian?
Pernahkah kalian terpeleset? Mengapa lantai yang licin memungkinkan kalian terpeleset?
Mengapa seorang pemain ski dapat bergerak dengan leluasa di atas lantai es ssdengan sepatu
khusus? Apa yang akan terjadi pada pemain ski jika sepatu yang digunakan adalah sepatu boat
biasa? Mengapa para pembalap perlu mengganti ban jika lintasan balap berubah dari kondisi
kering ke kondisi basah? Mengapa tank mempunyai roda yang khusus agar dapat berjalan di atas
lumpur yang licin?
A. Gaya Gesek Statis dan Gaya Gesek Kinetis
Secara umum, gaya gesek suatu benda dapat digolongkan dalam dua jenis, yaitu gaya
gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis terjadi saat benda dalam keadaan diam
atau tepat akan bergerak. Sedang gaya gesek kinetik terjadi saat benda dalam keadaan bergerak.
Gaya gesek merupakan gaya sentuh, artinya gaya ini muncul jika permukaan dua zat
bersentuhan secara fisik, di mana gaya gesek tersebut sejajar dengan arah gerak benda dan
berlawanan dengan arah gerak benda. Untuk menentukan gaya gesek suatu benda perhatikan
beberapa langkah sebagai berikut!
1. Analisislah komponen-komponen gaya yang bekerja pada benda dengan menggambarkan
uraian gaya pada benda tersebut. Peruraian gaya-gaya ini akan membuat kita lebih mudah
memahami permasalahan.
2. Tentukan besar gaya gesek statis maksimun dengan persamaan:
fsmak = s . N
dimana :
fsmak = gaya gesek statis maksimum (N)
s = koefisien gesek statis. Nilai koefisien ini selalu lebih besar dibanding
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
nilai koefisien gesek kinetis (tanpa satuan)
N = gaya normal yang bekerja pada benda (N)
3. Tentukan besar gaya yang bekerja pada benda yang memungkinkan menyebabkan benda
bergerak. Kemudian bandingkan dengan gesar gaya gesek statis maksimum.
a. Jika gaya penggerak lebih besar dari gaya gesek statis maksimum, maka benda
bergerak. Gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis, dengan demikian:
fk = k . N
dimana :
fk = gaya gesek kinetis (N)
k = koefisien gesek kinetis (tanpa satuan)
N = gaya normal yang bekerja pada benda (N)
b. Jika gaya penggerak sama dengan gaya gesek statis maksimum maka benda
dikatakan tepat akan bergerak. Artinya masih tetap belum bergerak, sehingga gaya
gesek yang bekerja pada benda sama dengan gaya gesek statis maksimumnya.
c. Jika gaya penggeraknya lebih kecil dari gaya gesek statis maksimumnya maka benda
dikatakan belum bergerak. Gaya gesek yang bekerja pada benda sebesar gaya
penggerak yang bekerja pada benda.
B. Gaya Gesek pada Bidang Datar
Agar dapat memahami bekerjanya sebuah gaya gesek pada bidang datar perhatikan
analisis beberapa contoh soal berikut ini:
Contoh 1 :
Sebuah buku bermassa 200 gram berada di atas meja yang memiliki koefisien gesek statik dan
kinetik dengan buku sebesar 0,2 dan 0,1. Jika buku didorong dengan gaya 4 N sejajar meja,
maka tentukan besar gaya gesek buku pada meja ? (g = 10 m/s2)
Penyelesaian:
Langkah 1:
Uraikan atau gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada buku di atas meja.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Langkah 2:
Tentukan gaya gesek statis maksimumnya:
fsmak = s . N
fsmak = s . w
fsmak = s . m.g
fsmak = 0,2 . 0,2.10
fsmak = 0,4 N
Langkah 3 :
Bandingkan gaya penggeraknya (F = 4 N) dengan gaya gesek statis maksimumnya. Ternyata
gaya penggeraknya lebih besar dibanding dengan gaya gesek statis maksimumnya, maka gaya
gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek kinetis.
fk = k . N
fk = k . w
fk = k . m.g
fk = 0,1 . 0,2.10
fk = 0,2 N
Jadi gaya geseknya f = 0,2 N
Contoh 5 :
Sebuah balok bermassa 400 gram berada di atas lantai datar dengan koefisien gesek statis dan
kinetis 0,2 dan 0,1. Jika balok yang mula-mula diam diberi gaya mendatar sebesar 4 N selama 5
sekon, tentukan percepatan yang dialami balok!
Penyelesaian:
Langkah 1:
Uraikan komponen gaya yang bekerja:
Langkah 2 :
Tentukan besar gaya gesek statis
maksimumnya :
fsmak = s . N
fsmak = s . m . g
fsmak = 0,2 . 0,4 . 10
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
fsmak = 0,8 N
Langkah 3 :
Bandingkan gaya penggerak F = 4 N dengan fsmak. Ternyata F lebih besar dibandingkan dengan
fsmak, sehingga benda bergerak, dan besar gaya geseknya adalah gaya gesek kinetis.
f = k . N
f = k . m . g
f = 0,1 . 0,4 . 10
f = 0,4 N
Langkah 4 :
Masukkan dalam persamaan hukum Newton yang ke II
F = m . a
F – f = m . a
4 – 0,4 = 0,4 . a
3,6 = 0,4 . a
a = 9 m/s2
Jadi percepatannya sebesar 9 m/s2.
C. Gaya Gesek pada Bidang Miring
Mengapa seorang yang memindahkan kotak besar dan
berat pada sebuah truk, cenderung menggunakan bidang miring?
Apakah bidang miring tersebut memberikan keuntungan mekanik?
Apa yang akan terjadi jika balok tersebut diangkat secara vertikal
ke atas truk? Manakah yang lebih menguntungkan, menggunakan
bidang miring atau diangkat secara langsung?
D. Metode Pembelajaran
- Diskusi kelompok
- Eksperimen
- Observasi
E. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Gambar:
Orang mendorong
kotak pada truk
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Motivasi dan Apersepsi:
Sebutkan contoh gaya gesekan yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari.
Mengapa ban mobil dibuat agak kasar?
Prasyarat pengetahuan:
Apakah yang dimaksud dengan gaya gesekan?
Apakah manfaat mengontrol gaya gesekan yang terjadi pada benda?
Pra eksperimen:
- Berhati-hatilah menggunakan peralatan laboratorium.
b. Kegiatan Inti
Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) mendiskusikan pengertian gaya gesekan.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk menyebutkan macam-macam gaya
gesekan.
Peserta didik dalam setiap kelompok mendiskusikan perbedaan gaya gesekan statik dan
gaya gesekan kinetik.
Perwakilan peserta didik diminta untuk menyebutkan macam-macam gaya gesekan
yang bekerja pada benda.
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi
yang sebenarnya.
Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk mengambil beberapa balok yang
memiliki massa dan kekerasan permukaan yang berbeda-beda, neraca pegas, papan
yang panjangnya 50 cm, dan lebar sekitar 10 cm.
Guru mempresentasikan langkah kerja untuk menentukan koefisien gesekan statik
antara balok dan permukaan datar dengan menggunakan neraca
Peserta didik dalam setiap kelompok melakukan eksperimen sesuai dengan langkah
kerja yang telah dijelaskan oleh guru.
Guru memberi instruksi kepada peserta didik untuk melakukan eksperimen menentukan
koefisien gesekan kinetik antara balok dan permukaan datar
Peserta didik secara berkelompok melakukan eksperimen dengan menggunakan
beberapa balok yang memiliki massa dan kekerasan permukaan yang berbeda-beda,
neraca pegas, benang, papan yang panjangnya 50 cm, dan lebar sekitar 10 cm.
Guru memeriksa eksperimen yang dilakukan peserta didik apakah sudah dilakukan
dengan benar atau belum. Jika masih ada peserta didik atau kelompok yang belum
dapat melakukannya dengan benar, guru dapat langsung memberikan bimbingan.
Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya untuk membuat kesimpulan dari
hasil percobaan.
Peserta didik mendiskusikan dengan kelompoknya mengenai manfaat mengontrol gaya
gesekan yang terjadi pada benda.
Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.
Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi
yang sebenarnya.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama
yang baik.
Peserta didik (dibimbing oleh guru) berdiskusi untuk membuat rangkuman.
Guru memberikan tugas rumah berupa latihan soal.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
E. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Buku referensi yang relevan
c. Alat dan bahan praktikum
F. Penilaian Hasil Belajar
Penilaian:
Penilaian dilakukan secara individu atau kelompok yang meliputi penilaian penilaian kinerja
(performamce assessment) pada saat kegiatan berlangsung, tes tertulis, dan penugasan (proyek).
a. Penilaian Kinerja
Nilai diperoleh dari hasil pengamatan guru terhadap kinerja kelompok selama proses
pembelajaran berlangsung yaitu pada saat melakukan percobaan. Unsur-unsur yang dinilai
meliputi:
No.
Aspek Penilaian Nama Kelompok
Kel.
A
Kel.
B
Kel.
C
Kel.
D
…
…
…. …..
1. Merancang alat
2. Menyusun Hipotesis
3. Menetapkan Variabel yang tetap dan yang dikendalikan
4. Menetapkan alat dan bahan yang sesuai
5. Menentukan langkah-langkah kerja
6. Ketelitian mengukur
7. Menyimpulkan hasil percobaan
Skor Total
Skor adalah 1 sampai 4 dimana:
5 = sangat baik; 4 = baik; 3 = Cvukup; 2 = Kurang; 1 = Sangat Kurang
Nilai yang diperoleh adalah: : N = 35
diperoleh yangskor jumlah x 10
b. Aspek Sikap Ilmiah
No. Aspek Penilaian
Skor setiap kelompok
Sangat
Baik (5)
Baik (4) Cukup
(3)
Kurang
(2)
Sangat Kurang
(1)
1. Kesungguhan dalam melakukan kegiatan
2. Kejujuran dalam mengungkap fakta
3. Ketelitian dalam bekerja
4. Penggunaan waktu secara efektif
5. Kerja sama
6. Tanggung Jawab
7 Memperhatikan keselamatan kerja
Catatan: Berikan tanda untuk setiap penampilan dari setiap tindakan yang dilakukan kelompok
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
. Nilai: N = 35
diperoleh yangskor jumlah x 10
Maluk, Oktober 2010
Mengetahui
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Hustanuddin, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19660313 199203 1 014 NIP. 19860316 201001 1 009
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 3. Menerapkan gerak translasi, rotasi, dan keseimbangan benda
tegar
Kompetensi Dasar : 3.1 Menguasai konsep gerak translasi dan rotasi.
Pertemuan ke : 12 (Dua Belas)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
1. Merumuskan gerak translasi dan gerak rotasi secara kuantitatif
2. Memformulasikan pengaruh torsi pada benda dalam kaitannya dengan gerak rotasi benda
tersebut
3. Membuat analogi hukum II Newton tentang gerak translasi dan gerak rotasi
B. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Siswa dapat menunjukkan momen gaya atau torsi.
2. Siswa dapat menjelaskan pengaruh torsi pada sebuah benda dalam kaitannya dengan gerak
rotasi.
3. Siswa dapat menunjukkan pengaruh momen kelembaman terhadap gerak rotasi.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
4. Siswa dapat merumuskan momen inersia pada berbagai bentuk benda tegar.
C. Materi Pembelajaran
Seperti yang telah Anda pelajari tentang materi dinamika partikel, di mana suatu benda sebagai obyek
pembahasan dianggap sebagai suatu titik materi mengalami gerak translasi (dapat bergerak lurus atau
melengkung) jika resultan gaya eksternal yang bekerja pada benda tersebut tidak nol (∑F≠0). Untuk
menyelesaikan masalah dinamika partikel, Anda harus menguasai menggambar diagram gaya
untuk benda bebas dan kemudian menggunakan Hukum II Newton (∑F= m.a)
Benda tegar adalah suatu benda dimana partikelpartikel penyusunnya berjarak tetap antara
partikel satu dengan yang lainnya. Benda tegar sebagai objek pembahasan, ukurannya tidak
diabaikan (tidak dianggap sebagai satu titik pusat materi), di mana resultan gaya eksternal dapat
menyebabkan benda bergerak translasi dan juga rotasi (berputar terhadap suatu poros tertentu). Gerak
rotasi disebabkan oleh adanya torsi, yaitu tingkat kecenderungan sebuah
gaya untuk memutar suatu benda tegar terhadap suatu titik poros.
Untuk menyelesaikan masalah dinamika rotasi benda tegar,
Anda harus menguasai menggambar diagram gaya benda bebas,
kemudian menggunakan �F � ma
� untuk benda yang bergerak
translasi dan menggunakan �� � I� untuk benda yang bergerak rotasi,
dengan I (kg.m2) besaran momen inersia dan � percepatan sudut.
Dalam materi dinamika partikel, Anda telah mempelajari dan
menggunakan hukum kekekalan energi mekanik untuk menyelesaikan
masalah gerak translasi dan ternyata dapat terelesaikan dengan lebih
mudah dan cepat dibanding dengan menggunakan analisa dinamika
partikel �F � ma
� . Hal demikian juga berlaku pada pemecahan
masalah gerak rotasi tertentu seperti gerak menggelinding (gabungan
translasi dan rotasi) benda tegar yang menuruni atau mendaki suatu
permukaan bidang miring, dimana penggunaan hukum kekekalan
energi mekanik lebih mudah dan cepat dibanding menggunakan analisa
dinamika rotasi yang menggunakan persamaan �F � ma
� dan
�� � I� . Sebelum materi dinamika rotasi, Anda telah mempelajari
hukum kekekalan momentum linier. Dalam Sub-bab ini Anda akan
diperkenalkan dengan materi hukum kekekalan momentum sudut.
Contoh aplikasi hukum ini ditemui pada pada atlit penari es yang
melaukan peningkatan laju putarannya dengan cara menarik kedua
lengannya dari terentang ke merapat badannya.
3.2. Kecepatan dan Percepatan Angular
Dalam membahas materi tentang gerak rotasi Anda harus
terlebih dahulu mempelajari besaran fisis gerak rotasi yaitu pergeseran
sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Besaran pergeseran sudut,
kecepatan sudut dan percepatan sudut selalu dinyatakan dalam bentuk
vektor, masing-masing dilambangkan dengan � ,� dan� . Arah
pergeseran sudut adalah positif bila gerak rotasi (melingkar atau
berputar) berlawanan dengan arah putaran jarum jam, sedangkan arah
vektornya (seperti ditunjukkan dalam Gambar 3.1) sejajar dengan
sumbu rotasi (sumbu putar) yaitu arah maju sekrup putar kanan.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
D. Metode Pembelajaran
Informasi/ceramah
Demonstrasi
Diskusi dan tanya jawab
E. Langkah-langkah Kegiatan
a. Kegiatan Pendahuluan
Guru membuka pelajaran dengan melakukan tanya jawab mengenai materi yang sudah
dipelajari pada pertemuan sebelumnya
Guru menjelaskan tujuan dari pembelajaran yang akan disampaikan
b. Kegiatan Inti
Guru memberikan ceramah dengan melakukan demonstrasi yang disertai
tanya jawab untuk menunjukkan gerak rotasi pada benda.
Siswa melakukan diskusi kelas untuk mengungkap kembali hubungan
besaran-besaran yang terkait pada gerak melingkar.
Guru memberikan ceramah dengan melakukan demonstrasi yang disertai
tanya jawab untuk memformulasikan konsep momen gaya dan merumuskannya.
Siswa melakukan diskusi kelas untuk menunjukkan beberapa contoh
penerapan momen gaya pada kehidupan sehari-hari.
Siswa melakukan diskusi kelas untuk menginterpretasikan konsep momen inersia.
Siswa melakukan diskusi kelas untuk mendefinisikan konsep momen inersia suatu titik
massa dan beberapa titik massa serta merumuskannya.
Siswa melakukan diskusi kelas untuk menunjukkan keterkaitan antara momen gaya
dengan percepatan sudut.
Siswa melakukan diskusi kelompok untuk membahas persoalan yang berkaitan dengan
momen gaya dan momen inersia.
c. Kegiatan Penutup
Dengan cara tanya jawab, siswa menyimpulkan dan guru memberi penekanan materi
momen gaya dan momen inersia
Guru memberikan tugasmandiri, tugas kelompok, serta tugas membaca dan memahami
materi berikutnya.
E. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Buku referensi yang relevan
F. Penilaian Hasil Belajar
a. Penilaian
1.Tuliskan persamaan hubungan kelajuan linear dengan kelajuan sudut pada gerak melingkar
2.Tuliskan persamaan momen gaya.
3.Besar momen inersia batang yang mempunyai panjang L dan massa m, untuk sumbu di tengah
adalah ....
4.Berikan dua contoh penerapan momen gaya dalam kehidupan sehari-hari.
5.Tuliskan persamaan hubungan antara momen gaya dengan percepatan
sudut.
Jawaban Kuis
1. V = ω R
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
2. τ = r F
3. 1/12 m L2
4.pengungkit , katrol, neraca
5. τ = I α
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 3. Menerapkan gerak translasi, rotasi, dan keseimbangan benda
tegar
Kompetensi Dasar : 3.2 Menguasai konsep keseimbangan benda tegar.
Pertemuan ke : 13 (Tiga Belas)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator:
Memformulasikan momentum sudut pada gerak rotasi.
Menganalisis gerak gasing.
Menganalisis dan memformulasikan energi kinetik pada gerak rotasi.
B. Tujuan Pembelajaran
Siswa dapat memformulasikan momentum sudut dan menerapkannya dalam
menyelesaikan masalah.
Siswa dapat menganalisis gerak pada gasing yang sedang berputar.
Siswa dapat menganalsis dan memformulasikan energi kinetik pada gerak rotasi.
C. Materi Ajar
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
D. Metode Pembelajaran
Informasi/ceramah
Demonstrasi
Diskusi dan tanya jawab
E. Langkah-Langkah Pembelajaran
a. Kegiatan Awal
Guru membuka pelajaran yang diteruskan dengan tanya jawab mengenai momentum
linear dan momentum sudut (anguler).
b. Kegiatan Inti
Guru memberikan ceramah yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan
momentum sudut dan memformulasikannya.
Siswa melakukan diskusi kelas untuk mengungkap kembali pengertian momentum
linear beserta rumusan besaran terkait.
Siswa melakukan diskusi kelas untuk membedakan pengertian antara momentum linear
dengan momentum sudut.
Siswa melakukan pengamatan demonstrasi yang disertai tanya jawab untuk
menunjukkan momentum sudut.
Siswa melakukan pengamatan demonstrasi dari gerak gasing dan diteruskan dengan
menganalisis serta merumuskan gerak tersebut.
Guru memberikan informasi (ceramah) dan dilanjutkan oleh siswa dengan diskusi kelas
untuk merumuskan energi gerak (kinetik) rotasi.
Siswa melakukan diskusi kelompok untuk membahas persoalan yang berkaitan dengan
momentum sudut dan energi gerak rotasi.
Siswa mengerjakan kuis yang diberikan oleh guru.
c. Kegiatan Penutup
Dengan cara tanya jawab, siswa memberikan kesimpulan dan guru memberi penekanan
materi momentum sudut dan energi kinetik rotasi, diteruskan dengan pemberian tugas
mandiri, tugas kelompok, tugas membaca dan memahami materi berikutnya.
F. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Buku referensi yang relevan
G. Penilaian
1.Tuliskan rumus momentum linear.
2.Tuliskan momentum sudut.
3.Tuliskan besar energi kinetik rotasi.
4.Seorang peloncat indah menekuk badan dan kakinya. Hal ini dilakukan agar momentum
sudutnya, membesar atau mengecilkah?
5.Apabila momen inersia mengecil maka kelajuan sudut akan ....
Jawaban Kuis
1. m v
2. I ω
3.
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
1
2
I ω2
4.mengecil
5.membesar
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 3. Menerapkan gerak translasi, rotasi, dan keseimbangan benda
tegar
Kompetensi Dasar : 3.3 Menghitung gerak translasi dan gerak rotasi.
Pertemuan ke : 14 (Empat belas)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator:
Menganalisis dinamika rotasi benda tegar untuk berbagai kondisi
Menganalisis Gerak menggelinding tanpa slip
B. Tujuan Pembelajaran
Siswa dapat memformulasikan momentum sudut dan menerapkannya dalam
menyelesaikan masalah.
Siswa dapat menganalisis gerak pada gasing yang sedang berputar.
Siswa dapat menganalsis dan memformulasikan energi kinetik pada gerak rotasi.
C. Materi Ajar
D. Metode Pembelajaran
Informasi/ceramah
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Demonstrasi
Diskusi dan tanya jawab
E. Langkah-Langkah Pembelajaran
a. Kegiatan Pendahuluan
Guru membuka pelajaran dengan mengecek kehadiran siswa dengan tanya jawab
mengenai materi pada pertemuan sebelumnya.
Guru menjelaskan tujuan pembelajaran yang akan dicapai
b. Kegiatan Inti
Siswa mengingat kembali materi gerak translasi dan gerak rotasi dengan cara tanya
jawab.
Guru memberikan informasi (ceramah) dan dilanjutkan oleh siswa dengan diskusi
kelas untuk merumuskan gerak translasi dan gerak rotasi.
Guru memberi contoh soal dan siswa meperhatikan penjelasan guru
Guru memberikan soal latihan kepada siswa tentang gerak translasi dan gerak rotasi.
Siswa melakukan diskusi kelompok untuk membahas soal latihan yang diberikan
Guru membimbing siswa dalam mengerjakan soal latiahan
c. Kegiatan Penutup
Dengan cara tanya jawab, siswa memberikan kesimpulan
memberikan tugas mandiri, tugas kelompok, tugas membaca dan memahami materi
berikutnya.
F. Sumber Belajar
a. Modul Fisika Untuk SMK Teknik Semester Ganjil (Hayati Tumbuh Subur)
b. Buku referensi yang relevan
G. Penilaian
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK
Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : X (sepuluh) / Semester I
Standar Kompetensi : 3. Menerapkan gerak translasi, rotasi, dan keseimbangan benda
tegar
Kompetensi Dasar : 3.4 Menghitung keseimbangan benda tegar.
Pertemuan ke : 15 (Lima Belas)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Indikator
Mendeskripsikan Jenis-jenis keseimbangan benda tegar
Merumuskan keseimbangan berbagai bentuk susunan benda tegar
B. Tujuan
Siswa dapat menunjukkan dan menentukan titik berat suatu benda dengan eksperimen.
Siswa dapat menunjukkan dan menentukan titik berat benda homogen yang berbentuk
garis atau busur, bidang, kulit homogen, dan pejal homogen dengan eksperimen.
C. Materi Ajar
Titik Berat (Keseimbangan Benda Tegar)
D. Metode Pembelajaran
Informasi/ceramah
Eksperimen
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Diskusi
Presentasi
E. Langkah-Langkah Pembelajaran
a. Kegiatan Awal
Guru membuka pelajaran dengan menjelaskan tujuan pembelajaran yang akan dicapai
Guru memberikan informasi tentang kegiatan praktikum dan persiapan sebelum
melakukan praktikum.
b. Kegiatan Inti
Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok.
Siswa mempersiapkan peralatan yang akan digunakan untuk melakukan praktikum.
Siswa melakukan praktikum sesuai LKS yang diberikan oleh gurudan guru
membimbing siswa jika ada yang eksulitan.
Salah satu mempresentasikan hasil percobaannya dan kelompok lain memperhatikan
Guru memberikan tugas kepada masing-masing kelompok untuk membuat laporan
ilmiah hasil percobaan untuk dikumpulkan pada pertemuan berikutnya.
c. Kegiatan Penutup
Guru memberi informasi bahwa dalam membuat laporan ilmiah sesuai dengan
data yang diperoleh serta memberi penekanan tujuan diadakannya praktikum.
Siswa dibantu guru menyimpulkan hasil kegiatan yang telah dilakukan
F. Sumber Belajar
Alat-Alat/Bahan:Silinder, bola, papan datar, kertas, penggaris
Sumber:Buku Fisika Dasar SMA 2B (Tiga Serangkai)
Sarana/Media:OHP, papan tulis, chart, dan slide
G. Penilaian
Penilaian dilakukan secara individu atau kelompok yang meliputi penilaian penilaian kinerja
(performamce assessment) pada saat kegiatan berlangsung, tes tertulis, dan penugasan (proyek).
a. Penilaian Kinerja
Nilai diperoleh dari hasil pengamatan guru terhadap kinerja kelompok selama proses
pembelajaran berlangsung yaitu pada saat melakukan percobaan. Unsur-unsur yang dinilai
meliputi:
No.
Aspek Penilaian Nama Kelompok
Kel.
A
Kel.
B
Kel.
C
Kel.
D
…
…
…. …..
1. Merancang alat
2. Menyusun Hipotesis
3. Menetapkan Variabel yang tetap dan yang dikendalikan
4. Menetapkan alat dan bahan yang sesuai
5. Menentukan langkah-langkah kerja
6. Ketelitian mengukur
7. Menyimpulkan hasil percobaan
Skor Total
Lalu Gede Sudarman, S.Pd
Skor adalah 1 sampai 4 dimana:
5 = sangat baik; 4 = baik; 3 = Cvukup; 2 = Kurang; 1 = Sangat Kurang
Nilai yang diperoleh adalah: : N = 35
diperoleh yangskor jumlah x 10
b. Aspek Sikap Ilmiah
No. Aspek Penilaian
Skor setiap kelompok
Sangat
Baik (5)
Baik (4) Cukup
(3)
Kurang
(2)
Sangat Kurang
(1)
1. Kesungguhan dalam melakukan kegiatan
2. Kejujuran dalam mengungkap fakta
3. Ketelitian dalam bekerja
4. Penggunaan waktu secara efektif
5. Kerja sama
6. Tanggung Jawab
7 Memperhatikan keselamatan kerja
Catatan: Berikan tanda untuk setiap penampilan dari setiap tindakan yang dilakukan kelompok
. Nilai: N = 35
diperoleh yangskor jumlah x 10
Maluk, Oktober 2010
Mengetahui
Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran
Hustanuddin, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd
NIP. 19660313 199203 1 014 NIP. 19860316 201001 1 009