ANALISIS MISKONSEPSI PENDALAMAN KONSEP FISIKA
1. Nama : Ermila Sari Siregar
2. NIM : 4212121001
3. Kelas : PSPF 2021 D 4. Mata kuliah : Pedalaman Konsep
5. Dosen pengampu : Prof. Dr. Sahyar, MS.,MM BAB 1 PENDAHULUAN
a. Miskonsep yang berpandangan bahwa ilmu Fisika hanya mengkaji tentang fenomena pada benda mati. Berikan uaraikan lengkap bahwa Fenomena Ilmu Fisika dapat terjadi pada benda mati maupun makhluk hidup meliputi bidang mekanika, Fluida, Gelombang, Termodinamika, optik, listrik magnet dan Fisika modern.
Jawab:
Miskonsep yang menganggap bahwa ilmu fisika hanya mengkaji fenomena pada benda mati adalah salah besar. Fisika adalah cabang ilmu yang mempelajari sifat dan perilaku alam semesta secara umum, dan fenomena fisika dapat terjadi pada benda mati maupun makhluk hidup. Berikut adalah beberapa contoh bidang fisika yang mencakup berbagai aspek fenomena fisika di alam semesta:
1. Mekanika: Mekanika adalah cabang fisika yang mempelajari gerakan benda. Ini termasuk benda mati seperti planet, mobil, atau bola, tetapi juga berlaku untuk makhluk hidup seperti manusia atau hewan seperti dalam bidang biomekanika yang digunakan untuk memahami bagaimana tulang dan otot dalam tubuh manusia berinteraksi saat bergerak.
2. Fluida: Pada benda mati seperti pompa air, sistem hidrolik, kapal selam. Pada makhluk hidup fluida mengenai tentang sirkulasi darah dalam tubuh manusia, pergerakan air dalam tumbuhan.
3. Gelombang: Studi tentang gelombang mencakup gelombang suara, cahaya, dan gelombang lainnya. Ini relevan dalam menjelaskan bagaimana kita mendengar suara dan melihat cahaya, serta fenomena gelombang dalam tubuh manusia seperti gelombang otak.
Contoh fenomena pada benda mati seperti gelombang elektromagnetik dari handphone, gelombang ait laut, gelombang bunyi dalam udara.
4. Termodinamika: Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari transfer panas dan energi dalam sistem. Ini penting untuk memahami bagaimana tubuh manusia mengatur suhu dan bagaimana mesin termal bekerja. Contoh fenomena pada benda mati: kulkas, pembangkit listrik tenaga uap. Contoh fenomena pada makhluk hidup: metabolisme tubuh manusia, regulasi suhu tubuh.
5. Optik: terjadi karena interaksi materi dengan energi gelombang Cahaya.
6. Listrik dan Magnetisme: terjadi karena interaksi materi dengan energi listrik dan magnet yang berasal dari muatan listrik (electron dan proton)
7. Fisika Modern: membahas tentang partikel mikro dan dengan lajunya mendekati Cahaya.
b. Miskonsep yang berpandangan bahwa tugas utama guru fisika hanya mengajarkan pengetahuan tentang ilmu fisika. Tugas guru fisika pendidik bidang fisika yaitu membelajarkan aspek pengetahuan, ketrampilan dan sikap sehingga terbentuk karakter peserta didik yang berlandaskan nilai-nilai fisika. Uraikan dengan lengkap bahwa berbagai fenomena fisika dapat digunakan sebagai contoh dalam menanamkan karakter: disiplin/ketaraturan, keseimbangan, dan keadilan.
Jawab:
Miskonsep yang menganggap tugas utama seorang guru fisika hanya terbatas pada mengajarkan pengetahuan tentang ilmu fisika adalah perlu untuk diperbaiki. Guru fisika memiliki peran penting sebagai pendidik dalam bidang fisika, yang mencakup pengajaran aspek pengetahuan, ketrampilan, dan sikap. Selain memahamkan peserta didik tentang konsep-konsep fisika, guru juga memiliki peluang yang besar untuk menanamkan karakter positif yang berlandaskan nilai- nilai fisika dalam diri siswa.
a. Disiplin/Keteraturan: Fisika melibatkan pengamatan, pengukuran, dan pengumpulan data dengan ketelitian dan konsistensi yang tinggi. Guru fisika dapat menggunakan fenomena fisika, seperti gerak benda, hukum kekekalan energi, atau hukum Newton, untuk mengajarkan pentingnya disiplin dan keteraturan dalam melakukan pengukuran dan menjaga presisi dalam eksperimen. Siswa dapat belajar bahwa hasil yang akurat dan dapat diandalkan hanya dapat dicapai melalui pengamatan yang teliti dan pemahaman yang mendalam tentang metode ilmiah.
b. Keseimbangan: Konsep keseimbangan dalam fisika dapat diterapkan dalam konteks karakter. Guru fisika dapat mengajarkan siswa tentang prinsip-prinsip keseimbangan, seperti hukum Newton tentang gerak atau hukum termodinamika, untuk mengilustrasikan pentingnya mencapai keseimbangan dalam kehidupan sehari-hari.
Misalnya, dalam konteks kesehatan, siswa dapat belajar bahwa menjaga pola makan yang seimbang, mengatur waktu istirahat dan olahraga, serta menjaga keseimbangan antara kerja dan rekreasi merupakan faktor penting untuk mencapai keseimbangan dalam kehidupan mereka.
c. Keadilan: Fisika juga mencerminkan prinsip-prinsip keadilan dalam berbagai konteks. Guru fisika dapat menggunakan konsep fisika, seperti hukum kekekalan massa atau energi, untuk membahas pentingnya keadilan dalam interaksi manusia dengan lingkungan dan masyarakat. Misalnya, dalam konteks energi, siswa dapat mempelajari pentingnya adil dalam membagi sumber daya energi yang terbatas dan menggunakan teknologi yang lebih ramah lingkungan untuk menjaga keadilan generasi masa depan.
c. Miskonsep yang berpandangan bahwa Ilmu Fisika adalah ilmu yang sulit dipelajari. Berikan argumen ilmiah bahwa bahwa berbagai bidang ilmu termasuk fisika akan mudah dipelajari jika menggunakan model dan metode yang sesuai dengan materi yang akan diajarkan.
Jawab:
Argumen ilmiah bahwa berbagai bidang ilmu, termasuk fisika, akan mudah dipelajari jika menggunakan model dan metode yang sesuai dengan materi yang akan diajarkan adalah sebagai berikut:
1. Penggunaan Model dan Visualisasi: Fisika seringkali melibatkan konsep-konsep abstrak yang sulit dipahami secara langsung. Namun, dengan menggunakan model fisik atau visualisasi yang tepat, seperti diagram, grafik, atau bahkan simulasi komputer, konsep-
konsep ini dapat diilustrasikan dengan jelas. Hal ini membantu siswa memahami konsep secara visual dan mempermudah pemahaman mereka.
2. Pendekatan Konseptual: Fisika lebih efektif dipelajari melalui pendekatan konseptual, di mana siswa memahami prinsip-prinsip dasar dan konsep-konsep fundamental sebelum mempelajari aplikasi dan perhitungan matematis yang lebih rumit. Dengan memahami konsep secara mendalam, siswa akan lebih mudah mengaitkan konsep-konsep ini dengan situasi dunia nyata dan memecahkan masalah fisika dengan lebih baik.
3. Pembelajaran Aktif: Metode pembelajaran yang melibatkan siswa secara aktif, seperti eksperimen, diskusi kelompok, atau proyek penelitian, memungkinkan siswa untuk terlibat langsung dalam proses belajar. Hal ini membantu siswa untuk mengembangkan pemahaman yang lebih mendalam dan memperkuat keterampilan kritis mereka dalam menganalisis dan memecahkan masalah fisika.
4. Guru yang Kompeten dan Terlatih: Guru yang memiliki pengetahuan yang mendalam dalam fisika dan keterampilan mengajar yang baik akan dapat menyampaikan materi dengan cara yang efektif dan menarik bagi siswa. Dengan penjelasan yang jelas dan penggunaan strategi pengajaran yang tepat, guru dapat membantu siswa mengatasi kesulitan dan memotivasi mereka untuk belajar fisika dengan antusias.
5. Penggunaan Teknologi: Kemajuan teknologi telah memberikan banyak sumber daya dan alat pembelajaran yang dapat mempermudah pemahaman fisika. Misalnya, ada banyak aplikasi, video pembelajaran, dan sumber daya online yang interaktif yang dapat membantu siswa mempelajari fisika dengan cara yang lebih menarik dan efektif.
d. Miskonsepsi membedakan hukum fisika dengan prinsip fisika. Uraikan dengan lengkap dan contoh.
Jawab
Hukum adalah penjelasan hubungan sebab akibat suatu fenomena fisika yang kebenaranya telah teruji secara empirik dan rasional (memenuhi kebenaran ilmiah).
Contoh:
Hukum Newton
Hukum Kepler
Hukum Coulomb
Hukum Faraday
Prinsip/asas adalah hukum yang menjadi dasar hukum-hukum fisika lainnya.
Contoh:
Prinsip/asas determenistik merupakan hukum dasar dalam Fisika klasik.
Prinsip/Asas Black adalah hukum dasar dalam suhu dan kalor.
Prinsip/asas Archimedes dan Pascal merupakan hukum dasar dalam fluida.
Prinsip/asas Superposisi, Huygens dan Fermat merupakan hukum dasar dalam gelombang.
Prinsip/asas Korespondensi merupakan hukum dasar Fisika kuantum dan relativitas.
Prinsip/asas Ketidakpastian Heisenberg
BAB II
BESARAN DAN SATUAN G. Tugas Miskonsepsi dalam Pengukuran
a. Miskonsep yang berpandangan bahwa percobaan fisika itu sulit dan mahal, sehingga banyak sekolah tidak menjalankan atau melakukan percobaan fisika. Berikan penjelasaan yang lengkap bahawa pandangan tersebut adalah miskonsepsi. Perlu diketahui bahwa:
seluruh fenomena fisika dapat dijelaskan dengan hanya 7 besaran pokok. Untuk mekanika hanya memerlukan besaran panjang, waktu dan massa, cukup menggunakan mistar, stopwatch dan neraca. Untuk suhu dan kalor hanya satu besaran pokok yaitu suhu, cukup menggunakan termometer. Untuk kelistrikan cukup menggunakan satu besaran pokok kuat arus listrik, cukup menggunakan alat multitester. DII.
Jawaban :
Pandangan bahwa percobaan fisika sulit dan mahal, sehingga banyak sekolah tidak melaksanakannya, adalah miskonsepsi yang dapat dijelaskan dan dibantah dengan argumen berikut:
1. Banyak fenomena fisika yang dapat dilakukan percobaan dengan alat yang sederhana dan mudah ditemukan. Banyak sekolah sekarang memiliki akses yang lebih baik ke alat-alat percobaan fisika. Ada alat-alat yang relatif sederhana dan terjangkau, yang dapat digunakan untuk mengilustrasikan prinsip-prinsip dasar fisika. Berikut ini beberapa contoh:
a. Hukum Gerak Newton: Anda dapat mengamati hukum gerak Newton dengan melempar atau menjatuhkan benda-benda sederhana seperti bola atau koin. Ini memungkinkan Anda untuk memahami konsep percepatan, gravitasi, dan hukum tindakan-reaksi.
b. Hukum Kekekalan Energi Mekanik: Gunakan sebuah ayunan sederhana (misalnya, ayunan bandul) untuk mengamati bagaimana energi potensial gravitasi dan energi kinetik berubah selama ayunan. Hal ini dapat membantu Anda memahami konsep kekekalan energi mekanik.
c. Perambatan Cahaya: Gunakan seumber cahaya kecil (seperti senter atau laser pointer) untuk mengamati perambatan cahaya. Anda dapat memeriksa bagaimana cahaya merambat dalam garis lurus dan memantul dari permukaan cermin.
d. Pemanjangan Bahan Elastis: Gunakan pegas atau tali elastis sederhana untuk mengamati hukum Hooke. Anda dapat memahami hubungan antara gaya yang diberikan pada bahan elastis dan perpanjangan atau pemendekan bahan tersebut.
e. Efek Magnet pada Bahan Feromagnetik: Anda dapat menggunakan sebatang magnet untuk mengamati bagaimana benda-benda seperti baling-baling besi atau pemisah kertas akan berinteraksi dengan medan magnet. Ini membantu Anda memahami prinsip-prinsip magnetisme.
f. Kapasitansi dalam Rangkaian Sederhana: Anda dapat membuat sederetan kapasitor dan mengamati bagaimana kapasitasnya memengaruhi waktu pengisian dan pelepasan. Ini mengilustrasikan konsep kapasitansi dalam elektronika.
g. Ketebalan Lapisan Atmosfer: Anda dapat mengamati bagaimana cahaya matahari tampak lebih merah saat terbenam karena pemantulan cahaya di atmosfer. Ini merupakan contoh pemantulan dan perambatan cahaya di atmosfer.
h. Efek Panas dan Perluasan Bahan: Panaskan benda seperti cetakan logam atau air dalam tabung dan amati bagaimana bahan tersebut mengembang. Ini membantu Anda memahami konsep perluasan termal.
i. Refleksi Cahaya pada Permukaan Air: Tampar permukaan air dalam sebuah wadah dan amati refleksi cahaya. Ini dapat mengilustrasikan hukum refleksi cahaya.
j. Kohesi dalam Air: Celupkan ujung sebatang kertas ke dalam air dan perhatikan bagaimana air naik di atas kertas. Ini menggambarkan sifat-sifat kohesi dan adhesi dalam cairan.
2. Biaya yang Terjangkau: Meskipun ada eksperimen fisika yang membutuhkan alat- alat mahal, banyak eksperimen fisika yang dapat dilakukan dengan biaya yang terjangkau. Beberapa sekolah dan guru fisika bahkan dapat mengakses dana atau hibah pendidikan untuk membeli peralatan atau bahan yang diperlukan.
3. Manfaat Pendidikan yang Besar: Melakukan percobaan fisika adalah cara yang efektif untuk meningkatkan pemahaman siswa terhadap konsep-konsep fisika. Ini membantu siswa melihat dan merasakan konsep-konsep tersebut dalam tindakan, yang sering kali lebih efektif daripada hanya membaca atau mendengarkan penjelasan teori. Selain itu dapat mendorong minat dan antusiasme karena dengan percobaan fisika dapat menjadi alat yang sangat efektif untuk membangkitkan minat dan antusiasme siswa terhadap ilmu fisika. Saat siswa melihat hasil percobaan secara langsung, ini dapat memotivasi mereka untuk lebih memahami dan menggali lebih dalam topik fisika.
4. Sumber Daya Daring: Ada banyak sumber daya daring gratis yang menyediakan panduan dan ide percobaan fisika yang dapat digunakan oleh guru dan siswa. Ini membantu sekolah yang mungkin memiliki keterbatasan anggaran untuk mengakses materi pendidikan fisika berkualitas. Salah satu media daring yang dapat digunakan untuk percobaan atau memvisualisasikan fenomena fisika yang mungkin sulit untuk dipraktikkan adalah dengan PhET Simulation, yang dimana apk ini sangat bermanfaat. Salah satu contohnya adalah apk ini dapat menggambarkan efek fotolistrik, gerak melingkar, geometri pada optic, atom, listrik dinamis, dan masih banyak lagi. Kelebihan lainnya aplikasi ini dapat digunakan tanpa berbayar.
5. Dengan kata lain, alasan untuk tidak melakukan percobaan fisika dalam pendidikan tidak hanya salah, tetapi juga merugikan. Percobaan fisika memainkan peran kunci dalam membangun pemahaman yang kuat tentang alam semesta dan membantu siswa mengembangkan keterampilan yang mereka butuhkan dalam ilmu dan kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, sekolah seharusnya mendorong penggunaan percobaan fisika sebagai alat pembelajaran yang efektif.
b. Miskonsep yang berpandangan bahwa pengukuran besaran fisika harus dilakukan secara langsung. Banyak besaran fisika yang sulit dilakukan secara langsung, untuk pengukuran ini dilakukan secara tidak langsung dengan menggunakan rumus dan hukum yang mengaturnya. Uraikan dengan lengkap untuk pengukuran tidak langsung besaran fisika berikut:
• Massa bumi diukur secara tidak langsung dengan menggunakan hukum gravitasi Newton,
• Suhu matahari diukur secara tidak langsung dengan hukum pergeseran Wien.
• Pengukuran jari-jari bumi.
• Pengukuran kedalam laut menggunakan model pemantulan gelombang bunyi.
Jawaban:
Massa Bumi diukur secara tidak langsung dengan menggunakan hukum gravitasi Newton.
Pengukuran massa Bumi diukur secara langsung dengan menimbang seluruh planet tidak mungkin dilakukan. Sebaliknya, kita menggunakan hukum gravitasi Newton, yang menyatakan bahwa gaya gravitasi antara dua objek tergantung pada massa keduanya dan jarak di antara mereka. Dengan mengukur percepatan gravitasi di permukaan Bumi dan mengamati gerakan benda langit di sekitarnya, kita dapat menggunakan hukum ini untuk mengestimasi massa Bumi.
Suhu Matahari diukur secara tidak langsung dengan hukum pergeseran Wien
Suhu matahari sangat tinggi, sehingga pengukuran langsung tidak praktis. Hukum pergeseran Wien menyatakan bahwa panjang gelombang radiasi benda panas berbanding terbalik dengan suhu. Dengan mengamati spektrum radiasi matahari, kita dapat menggunakan hukum ini untuk menentukan suhu matahari secara tidak langsung.
Pengukuran Jari-Jari Bumi
Jari-jari Bumi tidak dapat diukur secara langsung dengan alat pengukuran konvensional. Namun, pengukuran ini dapat dilakukan dengan metode trigonometri dan pengamatan benda langit. Dengan mengukur sudut elevasi (tinggi sudut) matahari atau bintang pada dua lokasi yang terpisah di Bumi, dan dengan mengetahui jarak antara kedua lokasi tersebut, kita dapat menggunakan trigonometri untuk menghitung jari-jari Bumi.
Pengukuran Kedalaman Laut dengan Model Pemantulan Gelombang Bunyi
Mengukur kedalaman laut secara langsung dengan metode fisik tidak mungkin dalam banyak kasus. Model pemantulan gelombang bunyi (sonar) digunakan untuk mengukur kedalaman laut secara tidak langsung. Sonar mengirimkan sinyal suara ke dasar laut dan mengukur waktu yang diperlukan untuk sinyal tersebut untuk memantul kembali. Dengan mempertimbangkan kecepatan suara dalam air, waktu perjalanan sinyal, dan waktu kembali, sehingga kita dapat mengukur kedalaman laut secara akurat.
BAB III
KONSEP DAN TEORI MEKANIKA
a. Miskonsep menjelaskan perbedaan panjang, jarak, panjang lintasan dan perpindahan.
Berikan penjelasan agar tidak terjadi miskonsepsi.
Jawaban:
Panjang adalah menunjukkan jarak atau penghubung terpendek antara dua titik.
Jarak adalah penghubung atau lintasan terpendek antara dua buah titik.
Panjang Lintasan adalah panjang lintasan adalah panjang garis yang dilalui titik materi yang bergerak. Lintasan materi dapat berupa garis lurus atau lengkung. Satuan panjang lintasan meter.
Perpindahan adalah besarnya perubahan posisi suatu titik materi.
b. Miskonsepsi menjelaskan perbedaan kecepatan, kelajuan, kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Berikan penjelasan agar tidak terjadi miskonsepsi.
Jawaban:
kecepatan adalah jarak tempuh dalam satuan waktu.
kelajuan adalah besarnya panjang lintasan yang ditempuh dalam satuan waktu.
kecepatan rata-rata adalah besarnya perpindahan dalam interval waktu tertentu.
kecepatan sesaat adalah kecepatan materi pada posisi dan saat tertentu.
c. Miskonsep bahwa berat sama dengan massa zat. Ketika kita membeli produk dan menimbangnya maka pedagang akan mengatakan beratnya sekian kg. Berikan analisis agar tidak terjadi miskonsepsi.
Jawaban:
berat adalah gaya tarik gravitasi yang bekerja pada suatu objek.
massa zat adalah ukuran kuantitas kelembaman atau inersia suatu materi.
d. Miskonsepsi dalam menjelaskan perbedaan inertia dan momen inertia. Berikan penjelasan.
Jawaban:
inertia adalah sifat mempertahankan keadaan awal suatu materi, materi yang awalnya diam cendrung diam dan materi yang awalnya bergerak cenderung akan bergerak terus.
momen inertia adalah kuantitas kelembaman materi pada gerak rotasi.
e. Miskonsepsi bahwa pasangan gaya aksi reaksi berat benda yang diletakan di meja adalah gaya normal benda dari meja. Gaya berat adalah gaya tarik bumi terhadap benda maka pasangan gaya reaksinya adalah gaya tarik benda terhadap bumi. Berikan analisis yang lengkap apakah gaya normal pasangan gaya aksi reaksi.
Jawaban:
Gaya normal bukan pasangan gaya aksi reaksi dengan gaya berat benda. Pasangan aksi reaksi gaya berat benda adalah gaya tarik benda terhadap bumi, yang mengikuti hukum gravitasi Newton. Bumi menarik benda sebagai aksi, benda juga akan menarik bumi sebagi reaksi dengan besar yang sama tetapi berlawan arah.
f. Banyak berpandangan bahwa benda bergerak disebabkan oleh gaya. Pada gerak lurus beraturan besar percepatan nol berarti gaya pada gerak lurus beraturan adalah nol tapi nyatanya benda dapat bergerak. Berikan analisis lengkap apa yang menyebabkan benda bergerak.
Jawaban:
Analisis lengkap mengenai apa yang menyebabkan benda bergerak melibatkan konsep fisika dasar, terutama Hukum Newton tentang gerak. Menurut Hukum Newton, sebuah benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan (dengan kecepatan konstan) jika jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah nol. Dalam gerak lurus beraturan, benda bergerak dengan kecepatan konstan, sehingga percepatannya adalah nol. Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan per satuan waktu. Jika percepatan nol, berarti kecepatan benda tidak berubah seiring waktu. Namun, penting untuk memahami bahwa keadaan kecepatan konstan ini tidak berarti tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Sebaliknya, ini berarti gaya-gaya yang bekerja pada benda saling menyeimbangkan sehingga hasilnya adalah percepatan nol.
Gaya-gaya yang dapat berkontribusi pada gerak benda meliputi:
1. Gaya gravitasi: Gaya gravitasi adalah gaya yang menarik benda ke arah pusat gravitasi.
Misalnya, gaya gravitasi bumi menarik benda ke bawah.
2. Gaya gesekan: Gaya gesekan adalah gaya yang menghambat gerakan benda saat ada gesekan antara benda dan permukaan yang berinteraksi dengannya. Gaya gesekan dapat mengurangi kecepatan benda, tetapi jika benda bergerak dengan kecepatan konstan, gaya gesekan harus seimbang dengan gaya lain yang bekerja pada benda.
3. Gaya tarik atau dorong: Benda juga dapat bergerak karena gaya tarik atau dorong yang diberikan oleh benda lain atau mesin. Misalnya, gaya yang dihasilkan oleh motor dapat mendorong benda ke arah tertentu.
Pada gerak lurus beraturan, kecepatan benda tetap konstan karena gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut saling menyeimbangkan. Dalam banyak kasus, gaya-gaya ini dapat terjadi secara bersamaan dan menghasilkan kecepatan konstan. Namun, jika salah satu gaya dominan atau ada perubahan dalam gaya yang bekerja pada benda, maka gerakan benda dapat berubah.
Jadi, meskipun percepatan dalam gerak lurus beraturan adalah nol, benda masih dapat bergerak karena gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut saling menyeimbangkan.
Pergerakan benda tersebut akan tetap berlanjut dengan kecepatan konstan sampai ada gaya lain yang mempengaruhi gerakan benda tersebut.
g. Miskonsepi tentang arah vektor kecepatan sudut dan momen gaya. Berikan alnalisis lengkap tentang arah vektor kecepatan sudut dan momen gaya pada gerak rotasi.
Jawaban :
a. Arah vektor kecepatan sudut
Kecepatan sudut adalah besarnya sudut tempuh dalam satuan waktu. Kecepatan sudut adalah besaran vektor dengan satuan rad/s. menentukan arah kecepatan sudut dapat figunakan aturan pencabut gabus: putar kanan masuk, putar kiri masuk
b. Arah vektor Momen Gaya
Momen gaya adalah besaran yang menyebabkan terjadinya perubaha kecepatan sudut.
Momen gaya adalah besaran vektor dengan satuan Nm. Arah vektor momen gaya sesuai dengan aturan putaran pencabut gabus yaitu putaran kekanan masuk sedangkan putaran kekiri keluar.
h. Miskonsepsi tentang sumber energi yang digunakan bumi melakukan gerak rotasi bumi pada porosnya dan gerak revolusi bumi dalam mengitari matahari. Berikan analisis lengkap tentang sumber energi untuk melakukan gerak rotasi dan revolusi bumi.
Jawaban :
Sumber energi untuk gerak rotasi Bumi sebagian besar berasal dari momentum angular awal yang dimiliki oleh Bumi ketika terbentuk, bersamaan dengan prinsip kekekalan momentum angular. Bumi tidak memerlukan tambahan energi eksternal secara signifikan untuk menjaga gerak rotasinya. Hukum kekekalan momentum angular menyatakan bahwa saat benda tidak ada gaya eksternal bersih yang bekerja pada mereka, momentum angularnya tetap konstan. Dalam hal Bumi, ini berarti gerak rotasinya akan terus berlanjut tanpa energi tambahan yang diberikan.
Gerak revolusi Bumi di sekitar matahari tidak disebabkan oleh dorongan langsung dari radiasi matahari. Sebaliknya, gerak revolusi ini juga berdasarkan pada prinsip kekekalan momentum angular. Bumi memiliki momentum angular yang diberikan saat terbentuk, dan hukum kekekalan momentum angular menyebabkan Bumi terus bergerak dalam lintasan elipsnya mengitari matahari.
i. Miskonsepsi kemiringan jalan pada jalan menikung. Uaraikan dengan lengkap bagaimana hubungan sudut kemiringan jalan dengan kelajuan kenderaan dan jari-jari kelengkungan jalan.
Jawaban:
Sudut kemiringan jalan adalah sudut antara permukaan jalan dan garis horizontal.
Kemiringan jalan menikung biasanya diberikan dalam persen (%) atau derajat (°).
Sudut kemiringan jalan menikung yang lebih besar menunjukkan bahwa jalan memiliki kecenderungan yang lebih curam.
Kelajuan kendaraan memainkan peran penting dalam menentukan kebutuhan gaya sentripetal yang diperlukan untuk menjaga kendaraan tetap pada jalur yang benar saat melalui jalan menikung. Gaya sentripetal adalah gaya yang menarik kendaraan ke dalam melingkar, dan besarnya gaya ini bergantung pada kelajuan kendaraan. Semakin tinggi kecepatan kendaraan, semakin besar gaya sentripetal yang diperlukan untuk menjaga kendaraan tetap pada jalur yang benar.
Jari-jari kelengkungan jalan adalah jarak dari pusat kelengkungan jalan ke tengah jalan. Semakin kecil jari-jari kelengkungan jalan, semakin curam tikungan jalan tersebut. Jari-jari kelengkungan jalan juga mempengaruhi gaya sentripetal yang diperlukan untuk menjaga kendaraan tetap pada jalur yang benar. Semakin kecil jari- jari kelengkungan jalan, semakin besar gaya sentripetal yang diperlukan.
Hubungan antara sudut kemiringan jalan, kelajuan kendaraan, dan jari-jari kelengkungan jalan dapat dijelaskan dengan prinsip gaya sentripetal. Gaya Sentripetal arahnya menuju pusat rotasi yaitu gaya aksi pusat terhadap benda. Gaya sentripetal diberikan oleh rumus:
Dengan demikian, semakin besar sudut kemiringan jalan menikung, semakin besar gaya sentripetal yang diperlukan untuk menjaga kendaraan tetap pada jalur yang benar.
Namun, kelajuan kendaraan dan jari-jari kelengkungan jalan juga mempengaruhi besarnya gaya sentripetal yang diperlukan.
j. Miskonsepsi pada gerak rotasi tong stand.Uraikan dengan lengkap bagaimana hubungan sudut kemiringan jalan dengan kelajuan kenderaan ,jari-jari tong stand agar kenderaan tidak jatuh akibat gravitasi bumi.
Jawaban :
besar gaya sentripeta 1
V=besar kecepatan linier besar kecepatan sudut
Contoh penerapan gaya sentripetal pada permaian gerak rotasi pada tong stand.
a) Agar kenderaan tidak jatuh maka besarnya gaya berat kenderaan harus sama dengan gaya gesek kinetic dinding:w=
b) Besarnya gaya normal pada dinding sama dengan gaya sentripetal.
c) Pada kondisi ini w= ; w= N;w= ;w= mv2 =koefisien gesek kinetik k. Uraikan dengan lengkap bagaimana besarnya percepatan yang dialami individu bermassa m
dengan g ketika naik vertikal dengan gaya F dan turun vertikel dengan gaya F.
Jawaban:
Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya,dan berbanding terbalik dengan massa benda.
