RPP Gaya Sentripetal " GERAK MELINGKAR"

Tugas mata kuliah

“RPP”

“media dalam pembelajaran fisika”

Oleh :

Putri handayani (06111011029)

Dosen Pengasuh :

DRa. Murniati., M.SI

Dr. ketang wiyono., S.PD., M.si

Fakultas keguruan dan ilmu pendidikan

Universitas sriwijaya

2012 / 2013

Nama Sekolah Mata Pelajaran  Kelas/ Program/ Semester   Materi   Alokasi Waktu

: SMA ....... :  FISIKA :  XI / UMUM / GAZAL :  GERAK :  2 x 45 menit (1 pertemuan)

                

STANDAR KOMPETENSI	:	Menerapkan Konsep Dan Prinsip Dasar Kinematika Dan Dinamika
KOMPETENSI DASAR	:	Menganalisis Besaran Fisika Pada Gerak Melingkar Dengan Laju Konstan.
INDIKATOR PENCAPAIAN	:	v  Merumuskan Gerak Melingkar Beraturan Secara Kualitatif v  Menjelaskan  Pengertian Percepatan Sentripetal dan Gaya Sentripetal

A.   TUJUAN PEMBELAJARAN

        Setelah mengikuti pembelajaran ini siswa kompeten dalam  :

A. KOGNITIF

1.       Siswa Dapat Menjelaskan Prinsip Gerak Melingkar Pada Roda – Roda Yang Berpusat Dengan Cermat Dan Teliti.

2.       Siswa Dapat Menjelaskan Prinsip gerak Melingkar Pada Roda – Roda yang Bersinggungan.

3.       Siswa Dapat Menjelaskan Prinsip gerak Melingkar Pada Roda – Roda yang Dihubungkan Dengan Tali

4.       Siswa Dapat Menjelaskan Konsep Percepatan Sudut Pada Gerak Melingkar Dengan Benar Pada Kehidupan sehari – hari .

5.       Siswa Dapat menghitung Percepatan Sudut pada gerak Melingkar Dengan Tepat dan Teliti.

6.       Siswa Dapat Menjelaskan Konsep Percepatan Sudut Pada Gerak Melingkar Di kehidupan Sehari – hari Dengan Benar.

7.       Siswa Dapat Menghitung Percepatan Sentripetal dengan tepat dan teliti.

8.       Siswa Dapat Menjelaskan hubungan Antara  Percepatan Sudut dan Percepatan Sentripetal.

9.       Siswa Dapat Menjelaskan Konsep Gaya Sentripetal dengan Benar.

10.   Siswa Dapat Menghitung Gaya Sentripetal Dengan Cermat dan Teliti.

B. PSIKOMOTORIK

1.  Siwa Dapat Mengamati Adanya Percepatan Sentripetal dan Gaya Sentripetal Pada Gerak Melingkar

2.  Siswa Dapat Mendemonstrasikan Percobaan Untuk Menyelidiki Adanya Percepatan dan Gaya  Sentripetal Pada Gerak Melingkar

C. AFEKTIF

1.  Siswa dapat bekerja sama dengan kelompoknya pada saat praktikum berlangsung

2.  Menyampaikan pendapat dan menjawab pertanyaan.

3.  Mengajukan pertanyaan.

4.  Menjadi pendengar yang baik.

5.  Bersikap jujur.

6.  Menunjukan rasa hormat

7.  Belajar dengan tekun.

8.  Memiliki tanggung jawab

9.  Memiliki Kketelitian dalam menjawab soal  maupun saat melakukan praktikum.

10.   Menunjukan kedisiplinan.

.

B.   MATERI PEMBELAJARAN

GERAK MELINGKAR

Jika sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan pada suatu lingkaran ( di sekeliling lingkaran ), Maka dikatakan baahwa benda tersebut melakukan gerak melingkar beraturan.

Kecepatan pada gerak melingkar beraturan besarnya selalu tetap namun arahnya berubah, arah kecepatanya selalu menyinggung lingkaran. Maka V selalu tegak lurus garis yang di tarik oleh pusat lingkaran tersebut.

·         Pengertian radian :

1 radian adalah besarnya sudut tengah lingkaran yang panjang busurnya sama dengan jari – jarinya.

            Besarnya sudut :

            q = radian

            s= panjang busur

            R=jari – jari

Jika panjang busur sama dengan jari-jari, maka q = 1 radian. Satu radian dipergunakan untuk menyatakan posisi suatu titik yang bergerak melingkar ( beraturan maupun tak beraturan ) atau dalam gerak rotasi.

Keliling lingkaran = 2 p x radius, gerakan melingkar dalam 1

putaran = 2 p radian.

1 putaran = 360 0 = 2 p rad.

1 rad = = 57,3 0

·         Frekuensi 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 =

• Kecepatan linier dan kecepatan sudut.

Jika dalam waktu T detik ditempuh jalan sepanjang keliling lingkaran ialah 2 p R, maka kelajuan partikel P untuk mengelilingi lingkaran dapat dirumuskan :

v = Kecepatan ini disebut kecepatan linier dan diberi notasi v.

Kecepatan anguler (sudut) diberi notasi w 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 (w)dalam radian perdetik :

w =

jika 1 putaran maka : w = rad/detik atau w = 2 p f

Dengan demikian besarnya sudut yang ditempuh dalam t detik :

q = w t atau q = 2 p f t

Dengan demikian antara v dan w kita dapatkan hubungan :

v = w R

• SISTEM GERAK MELINGKAR PADA BEBERAPA SUSUNAN 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 w1 w2

- 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 w1 w2

- 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.

wA = wR = wC , tetapi v A v B v C

• Percepatan centripetal.

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

dinamakn PERCEPATAN CENTRIPETALNYA .

Harga percepatan centripetal ( ar) adalah :

a r =

a r = atau ar = w2 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 :

Gaya sentripetal (F_s) terjadi saat benda melakukan gerak melingkar.
Gaya sentripetal adalah suatu resultan gaya yang arahnya menuju pusat lingkaran saat benda melakukan gerak melingkar.

Gaya sentripetal dapat terjadi baik pada benda yang bergerak melingkar horizontal maupunmelingkar vertikal .

Contoh benda yang bergerak melingkar horizontal adalah : bandul yang diputar horizontal , gesekan antara ban mobil dengan jalan saat membelok pada tikungan melingkar, ayunan kerucut (ayunan konis).

Bandul diputar horizontal                  ayunan konis               gesekan antara ban mobil & jalan

Contoh benda yang bergerak  melingkar vertikal adalah :

1. Tali yang diputar vertikal

      Saat benda di posisi 5 :   (tegangan tali minimum)

ΣF_s =  w + T

      Saat benda di posisi 3:

ΣF_s =  T

      Saat benda di posisi 1 :   (tegangan tali maksimum)

ΣF_s = T – w

      Saat benda di posisi 2 :

ΣF_s =  T – w cos α

2. Gerak Benda pada sisi dalam lingkaran

      Saat Benda di posisi A :

ΣF_s =  w + N_A

      Saat Benda di posisi B :

ΣF_s =  N_B

      Saat Benda di posisi C :

ΣF_s =  N_C – w

      Saat Benda di posisi D :

ΣF_s =  N_D – w cos α

3. Gerak Benda pada sisi luar lingkaran

Saat benda di posisi A :

ΣF_s =  w – N_A

Saat benda di posisi B :

ΣF_s =  w cos α – N_B

C.  KRITERIERIA KETUNTASAN MINIMAL

            KKM KD  :

D.     METODE PENDEKATAN :

§  Metode       : Demonstrasi, Informasi / ceramah bervariasi, diskusi, tanya jawab

§  Model         : Direct Instruction, Cooperative learning (jigsaw)

§  Pendekatan : Keterampilan Proses

E.      KEGIATAN  PEMBELAJARAN :

Langkah	Kegiatan Guru-Siswa	Waktu
Apersepsi/ Orientasi / Motivasi	§ Guru mengucapkan salam dan menanyakan kabar siswa. § Guru mengabsen siswa terlebih dahulu serta menginformasikan SK, KD, Indikator, dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai (komunikatif, kreatif,) § Guru memotivasi siswa dengan memberikan pertanya kepada siswa yang berhubungan  dengan materi ? ( apakah pernah melihat tontonan aksi acrobat seorang yang mengendarai sepeda motor dengan lintasan melingkar seperti tong edan? Mengapa orang tersebut tidak jatuh? ) (komunikatif, gemar membaca, rasa ingin tahu, ) § Guru menulis judul materi di papan tulis.	10 menit
Kegiatan inti/ Demonstrasi	§ Memberikan contoh benda yang mengalami gaya sentripetal dalam kehidupan sehari-hari. § Guru menyajikan materi tahap demi tahap tentang materi yang disampaikan. § Guru memberi contoh soal yang berkaitan dengan materi yang disampaikan . §  Guru meminta siswa menyelesaikan contoh soal. § Guru meminta teman lain untuk menanggapi jawaban temannya yang sudah ditulis di papan tulis. § Guru memberi umpan balik (pujian) pada jawaban yang sudah benar. § Guru  menjelaskan kembali pada jawaban yang belum dimengerti. §  Membagikan LKS yang berisi latihan untuk mengetahui pemahaman siswa tentang gerak melingkar. § Memberi kesempatan bagi siswa untuk menyelesaikan LKS yang telah dibagikan. §  Mengumpulkan LKS yang sudah dikerjakan oleh siswa.	75menit
Penutup Refleksi	§ Guru menunjuk siswa agar menarik kesimpulan dari apa yang telah di pelajari hari ini. § Guru mengakhiri pelajaran dengan memberikan tugas kepada siswa, serta menyuruh siswa untuk membuat resume untuk pelajaran selanjutnya. (mandiri) § Guru mengucapkan salam.( komunikatif )	5 mnit

F. SUMBER PEMBELAJARAN

a. Buku Fisika Untuk SMA Kelas I (Kelas X) Semester I.

b. Buku Fisika yang relevan

G. PENILAIAN HASIL BELAJAR

A. Penilaian hasil belajar

• Tes tertulis
•  Bentuk instrument
• Uraian

H. Instrument

Contoh Soal

1) Jelaskan pengertian percepatan sentripetal!

Jawab:

Percepatan sentripetal merupakan percepatan yang ada

dalam gerak melingkar yang arahnya menuju pusat lingkaran

2) Bola plastik diikat dengan seutas tali yang

panjangnya 50 cm, kemudian diputar membentuk

sebuah lingkaran. Jika kecepatan putarannya 4 m/s,

tentukanlah percepatan sentripeta yang diaalami bola

plastik tersebut

Jawab:

Diketahui: R = 0,5 m; v = 4 m/s

Mengetahui : Kepala SMA……… ARIEF SURANDA S,Pd M,Pd NIP 19670112 199303 1 010	Guru Mata Pelajaran, PUTRI HANDAYANI S,Pd NIP : 06111011029

LEMBAR KERJA SISWA

GAYA SENTRIPETAL

EVALUASI PSIKOMOTOR:

I. Tujuan

• Siswa mampu mengamati adanya percepatan sentripetal dan gaya sentripetal pada gerak melingkar
• Siswa dapat mendemonstrasikan percobaan untuk menyelidiki adanya percepatan sentripetal dan gaya sentripetal pada gerak melingkar

Deskripsi alat yang digunakan :

Alat dan bahan :

1.  Papan kayu atau papan plastik

2.  Tali lentur yang kuat.

3.  Gelas

4.  Air

5.  Kelereng

Prosedur :

1.  Siapkan papan kayu atau plastik dengan ukuran yang sama panjang dan lebarnya.

2.  Buat lubang di ujung – ujung papn dengan cara mengebornya.

3.  Ikatkan 4 utas tali pada tiap – tiap lubangnya.

4.  Simpulkan berkas tali tersebut hingga menjadi satu.

5.  Letakan gelas yang sudahh diisi dengan krikil.

6.  Mulailah ayunkan nampang dengan putaran penuh.

· Jawablah pertanyaan yang tersedia di bawah ini .

 Soal

• Apa yang menyebabkan air dan kelereng tidak terjatuh dari gelas?
• Sebutkan gaya apa saja yang bekerja pada air tersebut!

Penjelasan :

Selama bergerakl, gelas yang diisi kerikil cenderung bergerak lurus beraturan ( bagian kedua hukum newton pertama). Karena gelas dan air bergerak melingkar, gelas dan kerikil menekan nampan ( gaya sentripugal) dan gaya sama  besar kearah pusat ( gaya sentripugal) yang dirasakan sebagai tegangan pada tali.makin cepat putaran, makin kuat pula tegangan tali. Tegangan tali yang lebih kurang tetap besarnya dengan mula – mula mengayun nampan ke kanan dan kekiri sampai nampan hampir mencapai posisi horizontal dan setelah itu lakukan putaran penuh.

.