PENDAHULUAN

PENDAHULUAN

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Fisika dianggap sebagai ilmu pengetahuan yang paling fundamental karena merupakan dasar dari semua bidang sains yang lain. Dalam fisika kita dapat mengetahui, mempelajari dan memahami barbagai macam hal yang ada di sekitar kita. Dalam keseharian, kita melakukan banyak hal dan menggunakan berbagai macam alat yang dapat membantu dan mempermudah kita saat beraktifitas. Ketika berpergian kita menggunakan kendaraan. Ketika menimbah air di sumur kita menggunakan katrol. Katrol dan kendaraan sama-sama melibatkan sistem gerak rotasi terkait mekanika.

Dalam pembelajaran fisika baik di sekolah menengah maupun di perkuliahan, gerak rotasi dipelajari dalam mekanika. Belajar tentang mekanika tidak cukup hanya membaca buku dan mendengarkan penjelasan tanpa melihat kejadian atau fenomenanya. Oleh karena itu, diperlukan kejadian atau fenomena yang dapat dengan mudah untuk dipelajari secara langsung.

Penelitian tentang gerak rotasi telah banyak dilakukan. Salah satunya dalam eksperimen mekanika yaitu praktikum pesawat atwood. Tujuan dari praktikum ini adalah memperlihatkan berlakunya hukum Newton untuk menentukan kecepatan dan percepatan serta menghitung momen inersia katrol. Berlakunya hukum Newton diperlihatkan dari pergerakan sistem atau beban bermassa yang dihubungkan dengan sebuah tali ringan dan digantungkan pada katrol yang porosnya licin. Momen inersia katrol diperoleh dengan mengetahui percepatan gerak dari sistem. Sistem akan bergerak dipercepat, apabila beban pada ujung-ujung tali memiliki massa yang berbeda. Waktu tempuh pergerakan beban diukur menggunakan stopwatch. Data hasil pengukuran dianalisis secara manual dengan perhitungan (Suparno, 2017).

Selain itu, penelitian tentang gerak rotasi juga dilakukan dengan metode analisis video menggunakan software Tracker untuk mengetahui besar momen inersia berdasarkan bentuk silinder dengan memvariasikan massa dan jari-jari. Variasi bentuk silinder pada penelitian ini adalah silinder padat dan silinder-silinder dengan pelat kulit tebal. Penelitian ini dilakukan dengan cara menggelindingkan silinder pada bidang miring dengan ketinggian h dan sudut θ. Pergerakan silinder ini direkam menggunakan kamera dengan resolusi tinggi untuk mendapatkan gambar yang bagus. Dalam penelitian ini memerlukan berbagai bentuk silinder dengan variasi massa dan jari-jari yang berbeda sehingga mengeluarkan biaya (Mulhayatiah D dkk, 2018).

Penelitian lain tentang gerak rotasi dengan analisis video juga dilakukan untuk membahas dinamika rotasi. Dalam penelitian dibuat rangkaian eksperimental dimana memerlukan berbagai bahan dan alat dalam pembuatannya serta menggunakan software Tracker untuk mengeksplorasi gerak rotasi piringan. Pergerakan rotasi piringan direkam menggunakan kamera, kemudian dianalisis menggunakan software Tracker. Ada tiga percobaan yang dilakukan untuk memvalidasi metode yang diusulkan.

Percobaan pertama dilakukan untuk memperoleh linear koefisien gesekan rotasi pada rangkaian. Dua percobaan lain dilakukan untuk memvalidasi momen inersia dari piringan, berdasarkan hubungan antara torsi dan percepatan sudut dari gerak rotasi dan berdasarkan konservasi energi dimana efek gesekan dihilangkan. Dalam penelitian ini momen inersia dari teorema kerja-energi menghasilkan deviasi lebih besar dibandingkan dengan yang diperoleh dari eksperimen berbasis Newton (Eadkhong dkk, 2012).

Mengacu pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, dengan analisis video menggunakan software Tracker penelitian ini bertujuan untuk menunjukkan gejala suatu gaya gesek yang dialami oleh roda sepeda yang berputar sehingga menyebabkan roda sepeda mengalami perlambatan dan mengetahui cara menetukan percepatan sudut pada roda sepeda yang berputar. Dalam penelitian ini digunakan roda sepeda berkarat yang ada serta

software Tracker untuk analisis video. Penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi bidang pendidikan dan bidang penelitian, baik tingkat sekolah menengah atas maupun tingkat perguruan tinggi. Pemanfaatan rekaman video menggunakan kamera digital maupun smartphone dan software untuk analisis video telah banyak digunakan dalam penelitian. Metode ini dapat diterapkan di sekolah untuk membantu proses pembelajaran agar siswa lebih tertarik untuk belajar fisika.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang dijelaskan, maka rumusan penelitian ini adalah:

a. Bagaimana cara menunjukkan gejala dari suatu gaya gesek yang dialami oleh roda sepeda yang berputar menyebabkan roda sepeda mengalami perlambatan menggunakan analisis video dengan software Tracker?

b. Bagaimana cara menetukan percepatan sudut pada roda sepeda yang berputar menggunakan analisis video dengan software Tracker?

1.3. Batas Masalah

Permasalahan yang diteliti dalam penelitian ini dibatasi pada:

a. Roda sepeda yang digunakan adalah roda pada sepeda yang berkarat b. Analisis video menggunakan Software Tracker

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

a. Menunjukkan gejala suatu gaya gesek yang dialami oleh roda sepeda yang berputar sehingga menyebabkan roda sepeda mengalami perlambatan menggunakan analisis video dengan software Tracker

b. Mengetahui cara menetukan percepatan sudut pada roda sepeda yang berputar menggunakan analisis video dengan software Tracker

1.5. Manfaat Penelitian a. Bagi peneliti

1) Meningkatkan pemahaman mengenai materi GLB, GLBB, GMB dan GMBB

2) Mengembangkan kemampuan dalam menganalisis video dengan menggunakan software tracker

3) Membantu mengembangkan metode penelitian GMBB yang baru

b. Bagi pembaca

1) Meningkatkan pemahaman mengenai materi GLB, GLBB, GMB dan GMBB

2) Mengembangkan kemampuan dalam menganalisis video dengan menggunakan software tracker

1.6. Sistematika Penulisan BAB 1. Pendahuluan

Bab 1 menguraikan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penelitian.

BAB 2. Dasar Teori

Bab 2 berisi teori-teori yang berkaitan dengan penelitian yang dilakukan.

BAB 3. Metode Eksperimen

Bab 3 menguraikan alat, bahan, prosedur eksperimen, dan cara menganalisa data.

BAB 4. Hasil dan Pembahasan

Bab 4 berisi hasil pengolahan data dan pembahasan dari hasil eksperimen yang dilakukan

BAB 5. Penutup

Bab 5 memuat tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian yang telah dilakukan.

5 benda mengalami perpindahan atau perubahan posisi (∆𝑥)

∆𝑥 = 𝑥₂− 𝑥₁ (2.1)

dengan selang waktu perpindahan (∆𝑡).

∆𝑡 = 𝑡₂− 𝑡₁ (2.2)

Gambar 2.1 Jejak pergerakan benda yang bergerak lurus beraturan (Tipler, 1998)

Sebuah benda yang bergerak memiliki kelajuan rata dan kecepatan rata-rata. Kelajuan rata-rata adalah jarak total yang ditempuh benda sepanjang lintasannya dibagi waktu yang digunakan untuk menempuh jarak total (Giancoli, 2014)

𝐾𝑒𝑙𝑎𝑗𝑢𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑟𝑎𝑡𝑎 =𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ

𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ (2.3)

Sedangkan kecepatan rata-rata (𝑣̅) merupakan perpindahan posisi dibagi selang waktu perpindahan

𝑣̅ =^{𝑥2−𝑥1}

𝑡₂− 𝑡₁ = ^∆𝑥

∆𝑡 (2.4)