RPP Gerak Melingkar Fisika Kelas X SMA K

(1)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

A. KOMPETENSI INTI (KI)

KI-3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerap-kan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkrit dan ranah abstrak terkait dengan

pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan.

B. KOMPETENSI DASAR (KD) DAN INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI (IPK)

Kompetensi Dasar-3 Kompetensi Dasar-4

3.6 Menganalisis besaran fisis pada gerak melingkar dengan laju konstan (tetap) dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

4.6Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya tentang gerak melingkar, makna fisis dan pemanfaatannya.

Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) 3.6.1 Peserta didik dapat mengidentifikasi

besaran-besaran frekuensi, periode, posisi sudut, kecepatan linier, kecepatan sudut, pada gerak melingkar beraturan (GMB).

4.6.1 Melaporkan hasil eksperimen tentang gerak melingkar beraturan.

3.6.2 Peserta didik dapat menerapkan persamaan gerak melingkar untuk memecahkan permasalahan.

3.6.3 Peserta didik dapat menyebutkan contoh-contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari.

3.6.4 Peserta didik dapat menjelaskan percepatan sentripetal

(2)

menyelesaikan permasalahan sederhana.

3.6.6 Peserta didik dapat menjelaskan gaya sentripetal.

3.6.7 Peserta didik dapat menerapkan persamaan gaya sentripetal untuk menyelesaikan permasalahan sederhana dalam kehidupan sehari-hari.

3.6.8 Peserta didik dapat menjelaskan karakteristik hubungan roda-roda sepusat, bersinggungan, dan roda-roda yang dihubungkan dengan rantai/sabuk

3.6.9 Peserta didik dapat menerapkan persamaan hubungan antar roda-roda untuk menyelesaikan permasalahan sederhana dalam kehidupan sehari-hari.

C. TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Peserta didik dapat menyebutkan minimal besaran-besaran gerak melingkar (frekuensi, periode, sudut tempuh, kecepatan linier, kecepatan sudut, dan percepatan sentripetal)

2. Peserta didik dapat mendefenisikan besaran frekuensi, frekuensi sudut, periode, dan sudut tempuh yang terdapat pada gerak melingkar dengan laju konstan.

3. Peserta didik dapat menghitung besar kecepatan sudut, kecepatan linier, posisi sudut pada gerak melingkar dengan laju konstan.

4. Peserta didik dapat menganalisis besaran yang berhubungan antara gerak linier dan gerak melingkar pada gerak menggelinding dengan laju konstan.

5. Peserta didik dapat membedakan kecepatan linier dan kecepatan anguler dan dua roda atau lebih yang memiliki diameter berbeda dirakit poros menyatu.

D. MATERI PEMBELAJARAN 1. Fakta :

 Kincir raksasa.

 Roda yang berputar pada porosnya  Gerak planet mengelilingi matahari.

 Gir depan sepeda yang dihubungkan rantai dengan gir belakang. 2. Konsep :

(3)

 Frekuensi adalah banyaknya putaran tiap satuan waktu

 Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran  Posisi sudut adalah panjang lintasan dibagi dengan jari-jari.

 Kecepatan sudut adalah perubahan posisi sudut benda yang bergerak melingkar tiap satuan waktu.

 Kecepatan linier adalah hasil bagi kecepatan lintasan liniear yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya.

 Percepatan sentripetal adalah percepatan yang selalu mengarah ke pusat lingkaran.  Gaya sentripetal adalah gaya yang menimbulkan sentripetal. Gaya sentripetal

berfungsi untuk merubah arah gerak benda. 3. Prinsip :

 Semakin cepat gerak roda maka kecepatan sudut dan kecepatan linier nya semakin bertambah.

 Kecepatan sudut pada gerak melingkar beraturan memiliki besar dan arah selalu tetap setiap saat.

 Percepatan sentripetal selalu mengarah kepusat lingkaran.

 Gaya sentripetal mengubah arah gerak lurus menjadi gerak melingkar.  Dua roda yang seporos mempunyai kecepatan sudut yang sama.

 Dua roda yang besinggungan atau terhubung dengan sabuk mempunyai kecepatan linier yang sama

4. Prosedur :

 Mengamati simulasi gerak melingkar untuk mengidentifikasi besaran-besaran yang ada didalamnya.

E. METODE PEMBELAJARAN

PERTEMUAN PENDEKATAN MODEL METODE

1 Saintifik Kooperatif GI a. Simulasi b. Diskusi 2 Saintifik Kooperatif STAD a. Diskusi

b. Tanya jawab 3 Saintifik Discovery-Inquiry

Learning

a. Tanya jawab b. Diskusi F. MEDIA PEMBELAJARAN DAN SUMBER BELAJAR

(4)

 Buku 1 : Hari Subagya.2017.Konsep dan Penerapan Fisika

SMA/MA Kelas X Kelompok Peminatan MIPA. Jakarta:Bailmu  Buku 2 : Ni Ketut Lasmi.2014.Mandiri Fisika untuk

SMA/MA Kelas X. Jakarta:Erlangga

 Buku 3 : Marthen Kanginan.2013. FISIKA SMA/MA kelas X. Jakarta: Erlangga.

 SPM FISIKA.SMA/MA.

 Internet : https://phet.colorado.edu/in/simulation/legacy/gravity-and-orbits/

G. KEGIATAN PEMBELAJARAN

PERTEMUAN PERTAMA (3 JP x 45 Menit) Indikator pembelajaran kompetensi

3.6.10 Peserta didik dapat mengidentifikasi besaran-besaran frekuensi, periode, posisi sudut, kecepatan linier, kecepatan sudut, pada gerak melingkar.

3.6.11 Peserta didik dapat menerapkan persamaan gerak melingkar untuk memecahkan permasalahan.

3.6.12 Peserta didik dapat menyebutkan contoh-contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari.

Langkah Kegiatan Pembelajaran Langkah

Pembelajaran

Sintak Model

Pembelajaran Deskripsi

Alokasi Waktu

Kegiatan Pendahuluan

1. Guru memusatkan perhatian peserta didik dengan mengucapkan salam pembuka, berdoa dan mengecek kehadiran peserta didik.

2. Guru menyampaikan indikator pembelajaran. 3. Guru memberikan motivasi dengan

mengkaitkan materi yang akan dibahas dengan pengetahuan awal peserta didik mengenai gerak: “Sebelumnya kalian sudah mempelajari mengenai gerak lurus, baik GLB maupun GLBB, apakah ada yang masih ingat apa yang ada ketahui mengenai GLB ? Besaran-besaran apa saja yang terdapat pada GLB ?”

15 ditampilkan oleh guru.

(5)

Kegiatan Inti (Model

DL)

(Stimulasion)  Berdasarkan video tersebut, diharapkan peserta didik termotivasi untuk berpendapat dan bertanya mengenai gerak dari planet-planet tersebut.

Tahap 2 Pernyataan/Identifikasi

Masalah (Problem Statement)

 Guru menjelaskan karakteristik gerak parabola.

 Guru mengajukan pertanyaan dalam bentuk suatu masalah berdasarkan simulasi virtual gerak parabola yang ditayangkan guru.

20 dalam kelompok belajar yang heterogen dengan masing-masing kelompok terdiri dari 4-5 orang dan membagikan LKS (Lampiran 2) mengenai gerak melingkar.

 Guru membagi kelompok peserta didik ke dalam kelompok belajar yang heterogen dengan masing-masing kelompok terdiri dari 4-5 orang dan membagikan LKS (Lampiran 2) mengenai gerak melingkar pada system tata surya dan menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut.

 Peserta didik membaca dan memahami permasalahan yang ada di LKS (Lampiran 2) gerak melingkar.

 Masing-masing kelompok mengumpulkan data dan informasi melalui diskusi untuk menguji hipotesis yang sudah dibuat.

20 menit

Tahap 4 Pengolahan Data (Data Processing)

 Peserta didik menganalisis dan mengevaluasi informasi yang diperoleh dari hasil diskusi untuk menjawab pertanyaan - pertanyaan yang ada pada LKS (Lampiran 2) gerak

melingkar secara berkelompok. 50 menit Tahap 5

Verifikasi (Verification)

 Anggota kelompok menulis laporan merencanakan presentasi laporan, penentuan penyaji, moderator, dan notulis.

(6)

data, sedangkan kelompok lain mengamati, mengevaluasi, mengklarifikasi, mengajukan pertanyaan atau tanggapan yang relevan dengan materi yang dipresentasikan.

Tahap 6 Menarik kesimpulan

(Generalisasi)

 Guru dan peserta didik mengevaluasi pembelajaran yang telah dilaksanakan.

 Peserta didik merangkum hasil analisis dan temuan dari kelompoknya dan kelompok lain.  Guru melontarkan pertanyaan lisan sebagai

post test.

10 menit

Kegiatan Penutup

1. Memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk bertanya apabila ada yang belum dimengerti.

2. Meminta peserta didik menyimpulkan pembelajaran.

3. Memberikan salam penutup dan berdoa.

10 menit

PERTEMUAN KEDUA (3 JP x 45 Menit)

Indikator Pembelajaran Kompetensi

3.6.13 Peserta didik dapat menjelaskan percepatan sentripetal

3.6.15 Peserta didik dapat menjelaskan gaya sentripetal.

Pembelajaran

Sintak Model

1. Guru memusatkan perhatian peserta didik dengan mengucapkan salam pembuka, berdoa sebelum memulai pembelajaran dan mengecek kehadiran peserta didik. 2. Guru menyampaikan indikator

pembelajaran.

3. Guru memberikan motivasi dengan mengkaitkan materi yang akan dibahas

(7)

dengan pengetahuan awal peserta didik mengenai materi yang akan dibahas dengan pengetahuan awal peserta didik mengenai gerak: Pernahkah kalian berkendaraan dan melewati tikungan ? Apa yang kalian rasakan pada saat kendaraan bergerak menikung ?

Kegiantan ditampilkan yang ditampilkan guru (video planet-planet mengelilingi matahari).  Berdasarkan video tersebut diharapkan

peserta didik termotivasi untuk berpendapat dan bertanya : Mengapa planet-planet tidak keluar lintasan saat menggelilingi matahari ?  Guru menampung semua pendapat dan pertanyaan peserta didik sebagai bahan penyelidikan untuk tahap berikutnya.

10 menit

Tahap 2 Pernyataan/Identifikasi

Masalah (Problem Statement)

 Guru memberikan informasi mengenai percepatan sentripetal (peserta didik memperhatikan penjelasan guru)

 Guru rmenjelaskan materi percepatan sentripetal dan gaya sentripetal

 Guru memberikan contoh soal yang berkaitan dengan percepatan sentripetal, gaya sentripetal serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

 Sambil membimbing peserta didik dalam menyelesaikan contoh soal.

 Meminta salah satu peserta didik untuk menuliskan jawabannya di papan tulis. Memastikan setiap peserta didik telah mengetahui jawaban contoh soal yang benar. kelompok berjumlah 4-5 orang.

 Gurru membagikan LDS (Lampiran 3)

(8)

kepada peserta didik.

 Peserta didik diberikan kesempatan untuk mencari data/ informasi dari berbagai buku sumber untuk memecahkan masalah yang terdapat pada LKS (Lampiran 3).

 Peserta didik berdiskusi secara intensif untuk memecahkan masalah yang terdapat pada LKS (Lampiran 3) dengan rasa tanggung jawab dan selalu aktif dalam menyumbang pendapat untuk menyelesaikan masalah tersebut.

40 menit

Tahap 5 Verifikasi (Verification)

 Perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya.

 Kelompok lain menanggapi presentasi kelompok yang bersangkutan.

 Guru menanggapi hasil presentasi untuk memberi penguatan pemahaman dan mengklarifikasi miskonsepsi.

 Guru menilai kemampuan peserta didik saat presentasi.

 Guru menjelaskan materi yang belum jelas dalam diskusi kelompok.

(Generalisasi)

 Guru membimbing peserta didik menyimpulkan pembelajaran secara keseluruhan

20 menit

Kegiatan Penutup

4. Menginformasikan kepada peserta didik tentang rencana kegiatan pembelajaran untuk pertemuan-pertemuan berikutnya yaitu tentang hubungan roda-roda pada gerak melingkar beraturan.

5. Guru menyampaikan salam penutup dan berdoa

(9)

PERTEMUAN KETIGA (3 JP x 45 Menit)

Indikator Pembelajaran Kompetensi

5.6.7

Peserta didik dapat menentukan arah gerak roda dalam hubungan roda-roda baik yang seporos, dihubungkan dengan rantai, maupun bersinggungan.

5.6.8

Peserta didik dapat menjelaskan karakteristik hubungan roda-roda sepusat, bersinggungan, dan roda-roda yang dihubungkan dengan rantai/sabuk.

5.6.9

Peserta didik dapat menerapkan persamaan hubungan antar roda-roda untuk menyelesaikan permasalahan sederhana dalam kehidupan sehari-hari.

Pembelajaran

Sintak Model

1. Guru memusatkan perhatian peserta didik dengan mengucapkan salam pembuka, berdoa sebelum memulai pembelajaran dan mengecek kehadiran peserta didik.

 Guru menampilkan gambar-gambar penerapan gerak melingkar pada hubungan roda-roda menggunakan powerpoint.

 Guru memberikan pertanyaan: Pada sepeda ada gear gigi besar di depan dan gear gigi kecil di belakang. Seandainya roda giginya dibalik, yang besar di belakang dan yang kecil di depan, kira-kira apa yang terjadi? Mengapa bisa terjadi seperti itu ?

 Guru memperlihatkan video hubungan roda – roda (khususnya seporos)

 Peserta didik mengamati video yang ditampilkan guru.

15 menit

Tahap 2 Pernyataan / Identifikasi Masalah (Problem Statement)

 Guru membimbing peserta didik untuk menemukan hal-hal yang terdapat pada video gerakan roda-roda.  Guru membimbing peserta didik untuk mengajukan

pertanyaan tentang video yang di tampilkan.

20 menit

Tahap 3 Pengumpulan Data

(Data Collection)

 Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil, masing-masing terdiri atas 5-7 orang.

 Peserta didik (dibimbing oleh guru)

(10)

mendiskusikan untuk menentukan besaran fisika pada hubungan roda-roda melalui pertanyaan – pertanyaan diskusi (Lampiran 4)

 Guru membagikan pertanyaan – pertanyaan diskusi  Peserta didik berdiskusi dalam kelompok untuk

menjawab pertanyaan tersebut berdasarkan sumber yang dimiliki (buku pelajaran fisika dan buku mandiri)

 Mengasosiasi :

 Peserta didik melakukan diskusi kelompok untuk mendiskusikan masalah besaran fisika pada hubungan roda-roda.

 Peserta didik menyimpulkan hasil diskusi kelompok.

40 menit

Tahap 5 Verifikasi (Verification)

Mengkomunikasikan:

Perwakilan kelompok mempresentasikan hasil kerja kelompok.

Kelompok lain diberikan kesempatan untuk bertanya dan mengomentari kelompok yang presentasi.

Guru menanggapi hasil presentasi untuk memberi penguatan pemahaman dan mengklarifikasi miskonsepsi.

Guru menjelaskan materi secara menyeluruh untuk memberi penguatan pemahaman dan beberapa contoh soal untuk setiap hubungan roda – roda kepada peserta didik.

(Generalisasi)

 Peserta didik menarik kesimpulan dari hasil verifikasi.

 Guru memberikan kuis (Lampiran 5) 10 menit

Kegiatan Penutup

3. Guru membimbing peserta didik menyimpulkan pembelajaran secara keseluruhan.

4. Guru melakukan refleksi dengan memberikan pertanyaan kepada peserta didik yang dianggap kurang memperhatikan saat proses pembelajaran 5. Guru menyampaikan salam penutup..

(11)

H. Penilaian

1. Jenis/teknis penilaian

Penilaian dilakukan melalui penilaian proses dan penilaian hasil. Penilaian proses dilakukan melalui observasi kerja kelompok dan kerja individu, dan presentasi. Sedangkan penilaian hasil dilakukan melalui kuis dan tes tertulis.

2. Bentuk Instrumen dan Instrumen

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan kinerja presentasi dengan fokus penilaian pada : komunikasi, sistematika penyajian, wawasan, keberanian, antusias dan penampilan.

Contoh bentuk instrumen terlampir 3. Pedoman penskoran

Pedoman penskoran terlampir.

Disetujui Guru Pamong Fisika,

Setia Rohani K.P., M.Si

Jakarta, 28 November 2017 Guru PPL Fisika,

Fransiskus Assisi Beyora Liwun

Mengetahui

Kepala SMA PSKD VII Depok,

(12)

Lampiran 1

Materi Pembelajaran Gerak Melingkar Beraturan



Jika sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan pada suatu lingkaran

(disekeliling lingkaran), maka dikatakan bahwa benda tersebut melakukan gerak

melingkar beraturan.



Kecepatan pada gerak melingkar beraturan besarnya selalu tetap namun arahnya

selalu berubah, arah kecepatan selalu menyinggung lingkaran, maka v selalu tegak

lurus garis yang ditarik melalui pusat lingkaran ke sekeliling lingkaran tersebut.



Pengertian radian.

1 (satu) radian adalah besarnya sudut tengah lingkaran yang panjang busurnya sama

dengan jari-jarinya.

Besarnya sudut :

 =

S

R

radian

S = panjang busur

R = jari-jari



Jika panjang busur sama dengan jari-jari, maka

 = 1 radian. Satu radian

dipergunakan untuk menyatakan posisi suatu titik yang bergerak melingkar (beraturan

maupun tak beraturan) atau dalam gerak rotasi.

Keliling lingkaran = 2 x radius, gerakan melingkar dalam 1 putaran = 2 radian.

1 putaran = 360

0

= 2



rad.

1 rad =

360

2

= 57,3

(13)



Frekwensi dan perioda dalam gerak melingkar beraturan.

Waktu yang diperlukan P untuk satu kali berputar mengelilingi lingkaran di sebut

waktu edar atau perioda dan diberi notasi T. Banyaknya putaran per detik disebut

Frekwensi dan diberi notasi f. Satuan frekwensi ialah Herz atau cps (cycle per

second).

Jadi antara f dan T kita dapatkan hubungan : f . T = 1

f =

1 T



Kecepatan linier dan kecepatan sudut. Jika dalam waktu T detik ditempuh jalan

sepanjang keliling lingkaran ialah 2R, maka kelajuan partikel P untuk mengelilingi

lingkaran dapat dirumuskan :

v =

s

t

Kecepatan ini disebut kecepatan linier dan diberi notasi v.



Kecepatan anguler (sudut) diberi notasi

 adalah perubahan dari perpindahan sudut

persatuan waktu (setiap saat). Biasanya dinyatakan dalam radian/detik, derajat

perdetik, putaran perdetik (rps) atau putaran permenit (rpm).

Bila benda melingkar beraturan dengan sudut rata-rata ()dalam radian perdetik :



=

sudut gerakan radian

waktu

ik

yang diperlukan untuk membentuk sudut tersebut

(

)

(det

)

.



=



t

Jika 1 putaran maka :  =

2

T

rad/detik atau  = 2  f

Dengan demikian besarnya sudut yang ditempuh dalam t detik :

 =  t atau  = 2  f t

Dengan demikian antara v dan  kita dapatkan hubungan :

(14)



Si st e m Gera k Mel i n gkar Pada Be berapa Sus u nan Roda

.



Sistem langsung. Pemindahan gerak pada sistem langsung yaitu melalui

persinggungan roda yang satu dengan roda yang lain.

Pada sistem ini kelajuan liniernya sama, sedangkan kelajuan anguler tidak

sama.

v

1

=

v

2

, tetapi



1





2



Sistem tak langsung. 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.

v

1

=

v

2

, tetapi 

1





2



Sistem roda pada satu sumbu ( 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.

(15)



Percepatan Sentripetal.

Jika suatu benda melakukan gerak dengan kelajuan tetap mengelilingi suatu

lingkaran, maka arah dari gerak benda tersebut mempunyai perubahn yang tetap.

Dalam hal ini maka benda harus mempunyai percepatan yang merubah arah dari

kecepatan tersebut.

Arah dari percepatan ini akan selalu tegak lurus dengan arah kecepatan, yakni

arah percepatan selalu menuju kearah pusat lingkaran. Percepatan yang mempunyai

sifat-sifat tersebut di atas dinamakan PERCEPATAN CENTRIPETALNYA.

Harga percepatan centripetal (a

r

) adalah :

a

r

=

(

kecepa

tan

linier pada benda

)

jari

jari lingkaran

2



a

r

=

v

R

2

atau

a

r

= 

2

R



Gaya yang menyebabkan benda bergerak melingkar beraturan disebut GAYA

CENTRIPETAL yang arahnya selalu ke pusat lingkaran. Sedangkan gaya reaksi dari

gaya centripetal (gaya radial) ini disebut GAYA CENTRIFUGAL yang arahnya

menjauhi pusat lingkaran. Adapun besarnya gaya-gaya ini adalah :

F = m . a

F

r

= m . a

r

F

r

= m .

v

R

2

atau F

r

= m 

2

R

F

r

= gaya centripetal/centrifugal

(16)



Beberapa contoh benda bergerak melingkar

1. Gerak benda di luar dinding melingkar.

N = m . g - m .

v

R

2

N = m . g cos



- m .

v

R

2

2. Gerak benda di dalam dinding melingkar.

N = m . g + m .

v

R

2

N = m . g cos



+ m .

v

R

2

N = m .

v

R

2

- m . g cos  N = m .

v

R

2

- m . g

3. Benda dihubungkan dengan tali diputar vertikal.

T = m . g + m

v

R

2

T = m m . g cos



+ m

v

R

2

(17)

T = m .

v

R

2

- m . g cos  T = m .

v

R

2

- m . g

4. Benda dihubungkan dengan tali diputar mendatar (ayunan centrifugal/konis)

T cos



= m . g

T sin



= m .

v

R

2

Periodenya T = 2



L

g

cos

Keterangan : R adalah jari-jari lingkaran

5. Gerak benda pada sebuah tikungan berbentuk lingkaran mendatar.

N .



k

= m .

v

R

2

N = gaya normal

(18)

Lampiran 2

Lembar Kerja Siswa (LKS)

Mata Pelajaran : Fisika

Pokok Pembahasan : Gerak Melingkar Beraturan Kelas/ Semester : X MIA / 1

Sekolah : SMA PSKD VII Depok

Nama Kelompok : Anggota Kelompok :

1. .... 2. .... 3. .... 4. .... 5. .... 6. ....

I. Petunjuk Belajar :

1. Baca secara cermat petunjuk langkah-langkah sebelum Anda melakukan kegiatan

2. Baca buku-buku Fisika kelas X SMA dan buku lain yang relevan berkaitan dengan materi Gerak melingkar beraturan untuk memperkuat konsep dan pemahaman Anda. 3. Tanyakan pada pembimbing jika ada hal-hal yang kurang jelas

II. Kompetensi Yang Akan Dicapai

Memprediksi besaran-besaran fisika pada gerak melingkar beraturan dan gerak melingkar berubah beraturan

III. Indikator

Menyimpulkan karakteristik gerak melingkar beraturan melalui percobaan dan pengukuran besaran-besaran terkait.

IV. Informasi Pendukung

Sebuah partikel bergerak menuruti lintasan yang berbentuk lingkaran, bila tiap selang waktu yang sama menempuh busur (jarak) yang sama panjangnya atau mempunyai laju tetap.Gerak melingkar dengan laju tetap disebut gerak melingkar beraturan.

V. Alat dan Bahan

 Satu set alat sentripetal dengan beban + 20 gram  Stopwatch

 Beban pemberat mA = 50 gram, 100 gram, dan 200 gram  Mistar

(19)

VI. Langkah-Langkah Percobaan Urutan kerja

1. Timbanglah berat beban dengan neraca pegas WA = . . . N

WB = . . . N

Jadi mA = . . . kg dan mB = . . . Kg

2. Putarlah benda B sehingga bergerak melingkar beraturan. Usahakan tali PB horisontal. Panjang PB + 0,50 m

3. Ukurlah waktu 20 putaran, Tentukan period putaran T 4. Ukurlah jari-jari lingkaran R.

5. Lakukan percobaan ini 3 kali dengan mA dan R yang berbeda dan isilah hasilnya pada tabel di

bawah ini. Informasi : Gaya Fs dalam kolom 9 disebut gaya sentripetal yang arahnya ke pusat.

(20)

... ... ... ... ...

8. Seandainya faktor-faktor tersebut dapat diusahakan sekecil mungkin, maka kesimpulan apakah yang dapat diperoleh mengenai hasil kolom 3 dab 9 ?

Jawab:... ... ... ... ... ...

9. Tuliskan ungkapan gaya sentripetal fs dalam m, R, dan T.

Jawab:... ... ... ... ... ...

10. Diskusi :

a. Pada benda yang mana gaya sentripetal Fs bekerja

Jawab:... ... ... Kemanakah arahnya ?

Jawab:... ... ...

b. Sebutkan dua buah contoh benda yang bergerak melingkar beraturan !

(21)

Lampiran 3

Lembar Kerja Siswa (LKS)

Gerak Bulan Mengelilingi Bumi

1. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan 50 cm dan melakukan 6 putaran selama 3 menit.

Hitunglah :

a. Periode putaran, b. Frekuensi putaran, c. Kecepatan sudut dan d. Kecepatan linier

2. Sebuah benda massanya 0,3 kg diikatkan pada ujung tali yang panjangnya 0,4 meter dan diputar mendatar dengan 3 putaran tiap detik. Hitunglah :

a. Laju linier benda, b. Percepatan sentripetal

3. Sebuah baling-baling helikopter berputar dengan 900 putaran per menit. a. Berapakah kecepatan sudutnya ?

b. Berapakah kelajuan linear sebuah titik di ujung baling-baling jika radius baling-baling 3 m ?

4. Sebuah roda berputar 90 kali tiap menit. Tentukan kecepatan linier suatu titik pada roda yang berjarak 15 cm dari pusat roda !

5. Pada sebuah mobil balap, jari-jari ban mobil sama dengan 30 cm. Mobil ini bergerak dipercepat dari keadaan diam sampai kecepatan 15 m/s dalam waktu 8 sekon. Dalam waktu 8 sekon tersebut, telah berapa kali ban mobil berputar ?

(22)

7. Seorang mengendarai sepeda dengan laju 18 km/jam. Bila garis tengah roda sepeda 0,8 m, berapakah periode putar roda itu ?

8. Seutar tali melilit pada sebuah roda yang jari-jarinya 25 cm. Jika kelajuan sebuah titik pada tali sama dengan 5 m/s, berapakahkecepatan sudut roda itu berputar ?

9. Sebuah partikel bergerak melingkar dengan radius 40 cm. Jika partikel tersebut melakukan 5 kali putaran dalam setiap sekonnya, berapakah kelajuan linear partikel ?

(23)

Lampiran 4

Pertanyaan Diskusi

1. Seandainya roda giginya dibalik, yang besar di belakang dan yang kecil di depan, kira-kira apa yang terjadi ? Mengapa bisa terjadi seperti itu ?

2. Bagaimanakah arah gerak pada hubungan roda : a. Seporos / sepusat

b. Bersinggungan

c. Dihubungan dengan rantai / sabuk

3. Sebutkan minimal 2 aplikasi yang kalian ketahui dari hubungan roda : a. Seporos / sepusat

b. Bersinggungan

(24)

Lampiran 5

Soal Kuis Hubungan Roda

–

Roda

1. Dua buah roda masing – masing dengan jari – jari 18 cm dan 6 cm dihubungkan dengan tali seperti pada gambar. Jika roda A melakukan 24 putaran tiap menit, berapa putaran tiap menit yang dilakukan roda B ?

2. Sebuah 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, tentukan :

a. kecepatan sudut roda belakang b. kecepatan linier gigi roda belakang

(25)

Lampiran 6

PENILAIAN KINERJA DISKUSI & PRESENTASI

Matapelajaran : Fisika

Materi

: Gerak Melingkar Beraturan

Kelas

: X MIA

No

Nama Peserta Didik

Penilaian

Skor

Nilai

A B C D E F

Lancar dan baik

Sistematika

Penyampaian

B

Penyampain

kurang

Wawasan sedang

Wawasan luas

Keberanian

D

Tidak ada

keberanian

Keberanian

sedang

Keberanian baik

Antusias

E

Tidak antusias

Antusias sedang

Antusias dalam

kegiatan

Penampilan

F

Penampilan

kurang

Penampilan

(26)

Lampiran 7

LEMBAR OBSERVASI PENILAIAN SIKAP

KERJA KELOMPOK

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas : X MIA

Materi Pokok : Gerak Melingkar

No Nama Siswa

Observasi

Jml

Skor Nilai Kerja

Sama

Tanggung

Jawab Toleran Disiplin

(1) (2) (3) (4)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Keterangan pengisian skor : 4. Sangat baik

(27)

Lampiran 8

LEMBAR OBSERVASI PENILAIAN SIKAP

KERJA INDIVIDU

Mata Pelajaran : Fisika Kelas : X MIA

Materi Pokok : Gerak Melingkar

No Nama Siswa

Observasi

Jml

Skor Nilai

Santun Jujur Cinta Damai

(1) (2) (3)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Keterangan pengisian skor : 4. Sangat baik