Materi Tentang Gerak Tanpa Rumus

Materi Tentang Gerak Tanpa Rumus

Dalam fisika gerak didefinisikan sebagai perpindahan kedudukan atau letak suatu benda dari suatu benda atau titik tertentu yang digunakan sebagai titik acuan. Sebagai contoh ada dua buah kendaraan yaitu sedan dan truk. Sedan yang sedang mengalami kerusakan ditarik oleh sebuah truk. Perhatikan ilustrasi gambar dibawah ini.

Dari ilustrasi diatas dapat dijelaskan bahwa sedan tidak bergerak terhadap truk tetapi bergerak terhanadap travel light. Hal ini disebabkan karena kedudukan sedan dan truk slalu tetap atau dengan kata lain jarak antara sedan dan truk selalu tetap sedangkan kedudukan sedan dan travel light selalu berubah.

Di dalam konsep gerak dikenal istilah jarak dan perpindahan. Jarak didefinisikan sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda tanpa memperhatikan arah, sedangkan perpindahan adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dengan memperhatikan arah dan ditinjau dari benda lain yang digunakan sebagai titik acuannya. Perhatikan ilustrasi berikut ini.

Berapakah jarak dan perpindahan yang ditempuh oleh seorang dari titik A ke titik C melalui titik B?

Dari ilustrasi diatas, menurut fisika anak tersebut dari titik A ke titik C melalui B menempuh jarak 450 meter, sedangkan perpindahan anak tersebut dari titik A ke titik C adalah 150 meter.

Pada gerak lurus beraturan ( GLB) terdapat besaran kelajuan dan kecepatan. Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Secara kalimat matematika kedua besaran tersebut dapat dituliskan sebagai berikut.

Kelajuan=

WaktuJarak dan Kecepatan= PerpindahaWaktu n

200 m

250 m

150 m

A

C

B

Sedangkan pada gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dikenal dengan istilah percepatan dan perlambatan. Percepatan adalah pertambahan kecepatan tiap sekon sedangkan perlambatan adalah pengurangan kecepatan tiap sekon Atau percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan tiap waktu secara kalimat matematika dapat ditulislkan sebagai berikut:

Percepatan=

WaktuKecepatan Perubahan

A. Penyelesaian soal-soal tentang materi gerak tanpa fomulasi/rumus

Ahli fisika Indonesia, Prof Dr Johanes Surya, PhD, saat ini sedang mengembangkan pembelajaran fisika tanpa menggunakan rumus. Pengembangan fisika tanpa rumus ini sudah diujicobakan di beberapa sekolah di daerah dan cukup berhasil.

''Selama ini masih banyak guru yang belum memahami konsep fisika. Akhirnya, pengajaran hanya sebatas rumus. Akibatnya siswa cenderung tidak menyukai fisika karena telanjur dianggap sulit,'' ujar Johanes yang juga Rektor Universitas Multimedia Nusantara pada pelatihan guru fisika Rintisan Sekolah Bertaraf Internasional di Pondok Remaja PGI Cipayung Jawa Barat pada tanggal 4-7 Desember 2007. Lebih lanjut Yohanes menyatakan, selama ini guru-guru di sekolah untuk menyelesaikan soal tadi menggunakan 'rumus yang panjang-panjang'. Akibatnya, kebanyakan siswa tak mampu mengikutinya.

dimulai dari mengerti konsep, membangun logika, setelah itu baru menuangkannya dalam bentuk rumus.

Pada materi pokok bahasan gerak sebagian besar soal-soalnya yang dapat kita selesaikan tanpa menggunakan formula atau rumus. Pembahasan awal lebih ditekankan pada penekanan konsep. Dengan menguasai konsep yang baik, para siswa dapat mengerjakan soal-soal tanpa menggunakan rumus yang baku. Cukup dengan menggunakan logika dan matematika sederhana, para siswa dapat mengerjakan soal dengan cepat dan benar.

Untuk dapat menyelesaikan tentang kelajuan atau kecepatan pada materi pokok bahasan gerak , para siswa harus memahami arti dari kelajuan atau kecepatan beserta satuannya, contoh soal sebagai berikut, sebuah sepeda motor bergerak lurus dengan kecepatan tetap 60 km/jam. Hitung berapa jarak yang ditempuh sepeda motor tersebut setelah 2 jam . Kecepatan sepeda motor 60 km/jam, artinya tiap 1 jam sepeda motor tersebut berpindah 60 km. Maka dalam 2 jam, motor berpindah sejauh 2 X 60 km = 120 km. Para siswa pasti akan menjawab dengan cepat, jika ditanya berapa jarak yang ditempuh setelah 3 jam, 4 jam atau ½ jam.

Contoh soal-soal lain yang lebih komplek. Sebuah kereta menempuh jarak 30 km selama 20 menit. Berapakah jarak yang ditempuh kereta selama 1 jam? Penyelesaiannya : Jika dalam 20 menit kereta menempuh jarak 30 km maka dalam 40 menit kereta menempuh jarak 60 km dan dalam 1 jam atau 60 menit menempuh jarak 90 km. Atau dapat dibuat sebuah tabel sebagai berikut.

Waktu (menit) Jarak (km)

40 60

60 90

Mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan berada 200 meter di belakang mobil B. Mobil B bergerak searah dengan A dan memiliki kecepatan 10 m/s. Kapan mobil A akan menyusul mobil B?

Penyelesaiannya:

Mobil A bergerak dengan 20 m/s, artinya 1 sekon mobil A menempuh jarak 20 m. Mobil B bergerak dengan 10 m/s, artinya 1 sekon mobil B menempuh jarak 10 m. Kedua mobil saling mendekat , sehingga tiap sekon jarak mereka menjadi 20 - 10 = 10 m. Karena jarak keduanya mula-mula 200 m, maka mobil A akan menyusul mobil B setelah 200/10 = 20 sekon.

A 1 sekon 20 meter

10 meter

10 meter

200 meter 20 sekon

1 sekon The linked image cannot be displayed. The file may have been moved, renamed, or deleted. Verify that the link points to the correct file and location.

1 sekon

The linked image cannot be displayed. The file may have been mov ed, renamed, or deleted. Verify that the link points to the correct file and location.

200 meter

B

A B

Contoh soal yang lain, Dua mobil bergerak saling mendekati pada jarak 300 m. Mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan mobil B bergerak pada kecepatan 10 m/s. Kapan mereka akan bertemu?

Penyelesaiannya: mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s, artinya 1sekon mobil A menepuh jarak 20 m. Sedangkan mobil B bergerak dengan kecepatan 10 m/s, artinya 1 sekon mobil B menempuh jarak 10 m. Karena kedua mobil akan berpapasan maka tiap 1 sekon keduanya saling mendekat 10 m + 20 m = 30 m. Jika jarak mula-mula kedua mobil

300 m, maka kedua mobil akan bertemu setelah

mm

30

300 = 10 sekon

Untuk menyelesaikan soal-soal gerak pada gerak lurus berubah beraturan, siswa harus memahami konsep percepatan atau perlambatan. Contoh soal sebagai berikut, sebuah mobil balap sedang bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian, mobil dipercepat

dengan percepatan 3 m/s2. Hitung berapa kecepatan dan jarak tempuh mobil selama selang

waktu 5 sekon. Penyelesaiannya:

Percepatan 3 m/s2_{artinya kecepatan mobil bertambah 3 m/s tiap sekonnya. Dalam 1 sekon}

kecepatan mobil bertambah 3 m/s, maka dalam 5 sekon kecepatan mobil bertambah 3 X 5 = 15 m/s. Kecepatan mobil mula-mula 10 m/s, kemudian bertambah 15 m/s, sehingga kecepatan mobil sekarang 10 + 15 = 25 m/s.

dan 75 m. Karena perubahan kenaikannya teratur maka jaraknya di tengah-tengah antara

Jarak yang ditempuh mobil = luas di bawah kurva = luas trapesium

=

2 )

(jumlah sisi sejajar xtinggi

= maka rumus baru diturunkan dari pemahan konsep. Sebagaimana contoh berikut ini.

Anggap sebuah benda mula-mula bergerak dengan kecepatan awal

v

o m/s. Benda ini

dipercepat dengan percepatan

a

m/s2_{. Hitung kecepatan dan jarak yang ditempuh benda}

setelah

t

sekon!

Penyelesaiannnya :

Percepatan benda

a

m/s2_artinya:

Dalam 1 sekon kecepatan benda bertambah sebesar

a

m/s.

Dalam 2 sekon kecepatan benda bertambah sebesar 2

a

m/s.

Dalam 5 sekon kecepatan benda bertambah sebesar 5

a

m/s.

Dalam

t

sekon kecepatan benda bertambah sebesar

t

.

a

m/s atau

a. t

m/s.

Mula-mula benda sudah punya kecepatan

v

o,kemudian selama

t

sekon mendapat tambahan

kecepatan sebesar

a. t.

Jadi kecepatan sekarang menjadi :

Jarak yang ditempuh benda selama

t

sekon kalau kecepatannya

v

oadalah

v

o.

t.

v

om/s selama 1 sekon

v

o meter

v

om/s selama

t

sekon

v

o.

t

meter

Jarak yang ditempuh benda selama

t

sekon kalau kecepatannya

v

adalah

v

.

t.

v

m/s selama 1 sekon

v

meter

v

m/s selama

t

sekon

v

.

t

meter

Jadi, jarak (

s

) yang ditempuh benda selama

t

sekon kalau kecepatannya naik secara teratur

Penurunan rumus juga dapat dilakukan oleh siswa tersendiri, setelah mereka mampu menyelesaikan soal tanpa rumus, kemudian mereka mencoba menghubungkan beberapa variabel dengan mengganti angka-angka yang diperoleh selama perhitungan.

Soal –soal seperti di atas dapat dibuat dengan beberapa variasi . tetapi penyelesaiannya tetap sama yaitu pahami konsep, membangun logika atau berpikir kemudian selesaikan dengan hitungan matematika sederhana. Untuk lebih meningkatkan ketrampilan dan kecepatan berpikir siswa perlu diadakan metode resitasi atau dril latihan-latihan soal dari yang sederhana sampai soal yang komplek.

B. Penutup

Dari uraian di atas nampak bahwa pembelajaran konseptual interaktif berbasis konstrutivisme dengan model kooperatif STADS tanpa formulasi adalah merupakan salah satu solusi untuk meningkatkan pemahaman konsep siwa tentang konsep gerak. Selain itui pengembangan model pembelajaran tersebut dapat memberikan suatu image yang positif bahwa mata pelajaran fisika tidak selalu identik dengan rumus, tetapi lebih menekan pada pemahaman konsep dan mengembangkan logika berpikir . Sehingga hal tersebut akan mengubah pandangan siswa, bahwa pelajaran fisika tidak sulit, tetapi mudah, gampang dan menyenangkan . Untuk itu disarankan kepada pihak terkait untuk dapat mengaplikasikan hasil pengembangan model ini dalam pembelajaran,