F1
F2 F1 F2
F2
>F
1
V0= 0
V0= 0
V0= 0
a1 a2> a1
Gbr 5.5 Pengaruh Gaya pada percepatan
Judul : Hukum Newton
Kelas / Semester : X / I
Waktu : 2 x 45 menit
Metode : Eksperimen
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 Hukum- hukum Newton untuk memperkuat konsep dan pemahaman Anda.
3. Tanyakan pada pembimbing jika ada hal-hal yang kurang jelas
II. Kompetensi Yang Akan Dicapai
Menjelaskan hukum Newton sebagai konsep dasar dinamika dan mengaplikasikannya dalam persoalan- persolana dinamika sederhana.
III. Indikator
Mendiskripsikan pengertian hukum-hukum newton tentang gerak dan menggunakan gambar ( diagram ) gaya dan memberikan contoh serta aplikasinya.
IV. Informasi Pendukung
Suatu benda dapat bergerak hanya jika diberi gaya yang menarik atau mendorong secara terus menerus.
Sebuah benda ( kereta ) didorong dengan cepat kemudian dilepaskan, lama kelamaan akan berhenti karena adanya gesekan dengan lantai. Seandainya gaya gesekan dihilangkan, maka kereta akan terus bergerak tanpa henti.
Oleh Galilei dikatakan bahwa gerak lurus beraturan ( gerak pada lintasan lurus dengan laju tetap ) tidak memerlukan gaya.
Isaac Newton menyatakan dalam hukum pertamanya yang berbunyi :
Bila total gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda,
maka setiap benda akan bergerak terus dengan kelajuan tetap pada lintasan lurus ( gerak lurus beraturan ) atau
tetap diam ".
Secara matematik hukum I Newton dinyatakan dengan bentuk skalar :
F = 0 atau a = 0 dengan :
F = total gaya a = percepatan
Dalam hal a = 0, berarti V = 0 ( untuk benda yang diam ) atau V = tetap ( untuk benda yang bergerak lurus beraturan ).
Hukum I Newton mengungkap tentang sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaannya. Sifat ini disebut kelembaman atau inersia.
Suatu benda dalam keadaan diam mendapat pengaruh suatu gaya, maka benda akan mengalami perubahan
kecepatan tiap waktu atau pada benda akan timbul
percepatan.
Jumlah gaya-gaya yang mempengaruhi benda atau total gaya dapat berupa gaya tunggal atau gabungan.
Pengaruh Gaya pada Percepatan Percepatan yang dialami oleh benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda itu, dan searah dengan arah resultan gaya.
V. Alat dan Bahan
1. Kelereng 1 buah
2. Ticker Timer 1 buah
3. Kertas 3 lembar
4. Kereta luncur 1 buah
5. Kertas karbon
6. Beban ( kereta luncur 1 buah
Gbr 4.3 Resultan gaya pada sebuah benda
V0 = 0
F F
V0 = 0
F1 = 10 N
F1 = 5 N F1 = 5 N
F2 = 5 N F2 = 6 N
F1 = 5 N Resultan
gaya
F = F1 - F2 = 4 N
F = F1 - F2 = 0 N
Gaya yang bekerja pada benda
Gbr 4.4 Resultan gaya pada sebuah benda oleh beberapa gaya
7. Catu daya 1 buah
8. Beban gantung 5 buah
9. Benang halus secukupnya
10. Katrol dan klem 1 buah
11. pita kertas secukupnya
12. Papan Luncur 1 buah
13. Stop Watch 1 buah
14. Neraca Pegas 2 buah
VI. Langkah-Langkah Percobaan
Kegiatan I
a. Letakkan selembar kerta di meja yang datar, kemudian letakkan kelereng di kertas tersebut.
Kemudian tarik kertas dengan cepat ( dientakkan ).
Apa yang terjadi pada kelereng tersebut ? . . .
(1) b. Ulangai percobaan ini beberapa kali dengan cara yang
sama. Dari percoaan-percobaan itu, kesimpulan apa yang dapat kamu ambil mengenai kecenderungan kelereng itu ?
. . . (2) c. Kemudian ketas dikembalikan pada kedudukan semula
dan kelereng diletakkan lagi di atas kerta.
Sekarang tariklah kertas tersebut dengan perlahan- lahan tanpa sentakan.
Apa yang terjadi dengan kelereng tersebut ? . . .
(3) d. Kertas ditarik perlahan-lahan lagi seperti di atas,
kemudian mendadak tarikan dihentikan. Apa yang terjadi dengan kelereng tersebut ?
. . . (4) e. Ulangi percobaan ini beberapa kali dengan cara yang
sama. Kesimpulan apa yang dapat kamu ambil mengenai kecenderungan gerak kelereng itu ?
. . . (5) f. Bagaimana kesimpulan Anda yang dapat dirangkum
dari kegiatan di atas ?
. . . . . . . . . . .
(6) Informasi :
Pernyataan di atas dikenal dengan hukum kelembaban ( Hukum I Newton )
Kegiatan II
a. Susunlah alat seperti pada gambar di bawah.
Gunakan beban 100 gram, dan biarkan kereta bergerak.
b. Buatlah grafik dengan potongan-potongan pita kertas hasil rekaman untuk tiap 10 ketukan.
Grafik :
c. Ulangi a dan b dengan menggunakan beban 200 gram.
d. Bandingkan grafik pada percobaan kedua.
Grafik mana yang lebih curam ?
. . . (7) Jika demikian percepatan yang mana lebih besar ? . . . (8) Kesimpulan : Untuk benda dengan massa tertentu makin besar gaya, bagaimana dengan percepatannya ?
. . . (9) e. Ulangi a dan b dengan menggunakan dua kereta
yang ditumpuk.
f. Bandingkan grafik ketiga ini dengan grafik pertama.
Grafik mana yang yang lebih curam ?
. . . (10)
Jika demikian percepatan yang mana lebih besar ? . . .
(11)
Kesimpulan : Untuk gaya tertentu, jika massa benda diperbesar, bagaimana dengan percepatan benda tersebut ?
. . . (12)
g. Perhatikan kedua kesimpulan di atas, sesuaikah dengan hukum II Newton ?
. . . (13)
h. Susunlah dua buah neraca pegas seperti pada gambar di bawah ini.
i. Tariklah pengait neraca Q, sementara neraca P dikaitkan pada titik tetap.
Gaya oleh P pada Q dibaca pada neraca . . . . (14)
Gaya oleh Q pada P dibaca pada neraca . . . . (15)
j. Amati penunjuk skala pada kedua neraca.
Gaya oleh P pada Q FPQ . . . (14) Gaya oleh Q pada P FQP . . . (14) Kedua gaya itu disebut pasangan gaya aksi-reaksi.
VI. Tempat : Ruang Lab.
VII. Penilaian : a.Kognitif
1. Dari sifat kelembaman benda, coba bagaimana cara sopir untuk menurunkan beban yang berat dari truk, sedangkan sopir tersebut seorang diri ?
2. Misalkan sebuah benda dikirim ke angkasa luar, keluar dari galaksi Bima Sakti. Bagaimanakah perubahan massa dan beratnya ?
3. Misallkan Anda menjual emas berdasarkan beratnya. Di manakah Anda memilih akan menjualnya : di Semarang atau di Alaska ( dekat kutub utara ) ? 4. Sebuah massa 5 kg dipengaruhi gaya tetap
sebesar 12 newton. Hitunglah percepatan yang timbul !
Gaya tarik keleren
g
kertas F
P Q
Gambar 4.8
Gambar 4.9
Gambar 4.10
5. Sebuah benda massa 3 kg dipengaruhi gaya tetap sebesar 6 newton. Berapa kecepatan dan jarak yang ditempuh oleh benda tersebut setelah 8 sekon ? 6. Sebuah benda yang massanya 2,5 ton bergerak
dengan kecepatan 70 km/jam. Jika mobil direm, mobil itu akan berhenti setelah 10 sekon. Berapakah besarnya gaya yang mengerem mobil ?
7. Sebuah benda diletakkan pada puncak bidang miring licin dengan kemiringan 300. Jika massa benda 2 kg, g = 10 ms-2 dan panjang bidang miring 6,25 m, tentukan kecepatan benda pada saat di kaki bidang miring !
8. Apakah percepatan benda yang jatuh bebas bergantung pada berat benda ?
9. Sebuah bola gelinding ( bowling ) dengan massa 7,5 kg diluncurkan pada jalurnya dengan resultan gaya 18.25 N. Berapa percepatan yang terjadi pada bola gelinding itu ?
10. Sebuah mobil sedan dipercepat 6 ms-1 oleh gaya yang dihasilkan oleh mesinnya 7 800 N. Total hambatan angin dan gesekan jalan 600 N. Berapa massa mobil ?
b. Afektif
Nama Siswa : ____________________
Kelas/Semester : ____________________
No Pernyataan /
Indikator 5 4 3 2 1 Sk
or 1 Kehadiran di Lab
2 Ketepatan waktu mengumpulkan tugas
3 Kelengkapan buku refensi
4 Partisipasi dalam kegiatan praktikum 5 Kerapian laporan
praktikum 6 Etika dalam
menyampaikan pendapat Jumlah skor Keterangan :
5 = sangat baik / sangat sering 4 = baik/sering
3 = cukup
2 = kurang/jarang
1 = sangat kurang/sangat jarang Kriteria penilaian :
26 – 30 = sangat baik 21 – 25 = Baik
16 – 20 = Cukup 10 – 15 = kurang
6 – 9 = sangat kurang
C. Psikomotor
N o
Merangkai alat Membaca Hasil Pengukuran
Jumla h Skor 5
0 37 ,5 2
5 12 ,5 5
0 37 ,5 2
5 12 ,5
1.
2.
3
65-75 Cukup; 76-90 Baik; 91-100 Amat Baik
VII. Tindak Lanjut
5.1. Tes lisan, Ulangan harian.
5.2.1.Siswa dikatakan berhasil jika tingkat pencapaiannya 75 % atau lebih
5.2.2.Memberi program remidi untuk siswa yang tingkat pencapaiannya kurang dari 75 %
5.2.3.Memberi program pengayaan untuk siswa yang tingkat pencapaiannya di atas 75 %
Dilakukan
tanggal Catatan Guru Paraf
