LEMBAR KERJA SISWA LKS PENGGUNAAN SOFTWA

(1)

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) PENGGUNAAN SOFTWARE MODELLUS

DALAM TOPIK BAHASAN GERAK HARMONIK SEDERHANA

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Memperkenalkan kepada mahasiswa tentang penggunaan perangkat lunak Modellus 4.01 dalam menyelesaikan persamaan dalam fisika

2. Menjelaskan konsep gerak harmonik sederhana dalam Modellus. II. ALAT

1. Personal Computer ( PC ) / laptop : 1 buah 2. Perangkat lunak (software) Modellus 4.01 III. DASAR TEORI

Modellus adalah perangkat lunak yang digunakan untuk membantu menyelesaikan permasalahan fisika melalui suatu permodelan. Software ini dapat membuat animasi sederhana yang dapat digunakan untuk menunjukan gejala fisika secara metematis. Untuk menggunakan diperlukan software tambahan berupa Java (TM) minimal yang versi 6. Model disini diwujudkan dalam bentuk persamaan matematika sehingga harus menggunakan fungsi – fungsi matematika.

Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak - balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu:

 Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasiairraksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya.

 Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis,

(2)

Persamaan Gerak Harmonik Sederhana

Keterangan :

Y = simpangan (m)

A = simpangan maksimum/ amplitudo (m) F = frekuensi (Hz)

Hubungan Gerak Harmonik Sederhana (GHS) dan Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

(3)

Gerak Melingkar Beraturan dapat dipandang sebagai gabungan dua gerak harmonik sederhana yang saling tegak lurus, memiliki Amplitudo (A) dan frekuensi yang sama namun memiliki beda fase relatif θ/2 atau kita dapat memandang Gerak Harmonik Sederhana sebagai suatu komponen Gerak Melingkar Beraturan. Jadi dapat diimpulkan bahwa pada suatu garis lurus, proyeksi sebuah benda yang melakukan Gerak Melingkar Beraturan merupakan Gerak Harmonik Sederhana. Frekuensi dan periode Gerak Melingkar Beraturan sama dengan Frekuensi dan periode Gerak Harmonik Sederhana yang diproyeksikan.

Misalnya sebuah benda bergerak dengan laju tetap (v) pada sebuah lingkaran yang memiliki jari-jari A sebagaimana tampak pada gambar di samping. Benda melakukanGerak Melingkar Beraturan, sehingga kecepatan sudutnya bernilai konstan.

IV. PROSEDUR PRAKTIKUM

1. Mengaktifkan perangkat lunak Modellus 4.01, kemudian akan tampil layar sebagai berikut

(4)

2. Klik Model, kemudian tulislah persamaan matematik dari rumus gerak harmonik sederhana (GHS) yang hendak di analisa pada kotak matematik model ( model window).

Gambar 3. Tampilan model matematika window

3. Klik objek , pilih partikel kemudian Drad and Drop Partikel ke sebelah kanan kotak Matematical Model. Kemudian klik pada independent variable partikel pilih x sebagai horisontal dan y sebagai vertikal.

Gambar 4. Tampilan objek pada window

(5)

vertikal dan klik attach object to partikel agar vektor nempel pada partikelnya.

Gambar 5. Tampilan vektor pada window

5. Klik object kemudian klik level indikator dan drop pada kotak sebelah kanan. Level indikator ini dipakai untuk variasi atau merubah nilai

konstanta. Pertama membuat level indikator untuk omega pilih independent variable omega, minimum 0 dan maksimum 10. Kemudian membuat level indikator untuk nilai amplitudo (A).

Gambar 6. Tampilan level indikator window 6. Klik play untuk melihat animasi kemudian klik pause untuk

(6)

Gambar 7. Tampilan animasi pada window

7. Untuk membuat grafik hubungan sinus dan cosinus, klik pen kemudian drop ke sebelah kanan kotak, kemudian klik pada pen dan pilih pada independent variale t sebagai horisontal dan vy sebagai vertikal.

Gambar 8. Tampilan grafik cosinus

8. Membuat grafik sinus seperti grafik cosinus. Klik pen kemudian drop ke kotak sebelah kanan. Klik pada pen kemudian pilih independent variable t

(7)

Gambar 9. Tampilan grafik sinus

9. Tampilan akhir dari layar Modellus adalah sebagai berikut

Gambar 10. Tampilan akhir dari layar Modellus

V. PERTANYAAN

1. Bagaimana model matematik untuk persamaan posisi dan kecepatan? 2. Apakah grafik kecepatan terhadap sumbu vertikal (vy) dan terhadap sumbu

horisontal (vx) sesuai dengan persamaan matematisnya?

3. Bagaimana hubungan omega terhadap gerak pada partikel?

(8)