PERTEMUAN 1
NAMA :
1.
KELAS 2.
HARI/TANGGAL 3.
4.
:
:
SMA NEGERI 5 BUNTOK
Silahkan scan QR Code berikut untuk
memahami lebih lanjut mengenai
materi Gerak Vertikal ke atas dan
Gerak Vertikal ke bawah
A. Kompetensi Dasar
• Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan
kecepatan konstan (tetap) dan gerak lurus dengan percepatan
konstan (tetap) berikut penerapannya dalam kehidupan
sehari-hari misalnya keselamatan lalu lintas.
• Menyajikan data dan grafik hasil percobaan gerak benda
untuk menyelidiki karakteristik gerak lurus dengan kecepatan
konstan (tetap) dan gerak lurus dengan percepatan konstan
(tetap) berikut makna fisisnya.
B. Tujuan
Setelah kegiatan pembelajaran pada materi ajar ini, peserta didik
diharapkan dapat:
1. Menganalisis besaran-besaran fisika pada gerak vertikal ke
atas dan gerak vertikal ke bawah.
2. Menganalisis perbedaan karakteristik gerak vertikal ke atas
dan gerak vertikal ke bawah.
3. Menganalisis pengaruh kecepatan awal terhadap ketinggian
maksimum pada benda yang bergerak vertikal ke atas
Prosedur Kerja
1. Baca secara cermat instruksi yang diberikan.
2. Bacalah literatur fisika kelas X yang relevan dengan materi
gerak vertikal
3. Jika ada yang kurang dipahami tanyakan kepada guru
C. Materi Pembelajaran
1. Gerak Vertikal Ke Bawah
Gerak vertikal ke bawah memiliki arah gerak dan
percepatan yang sama dengan gerak jatuh bebas, hanya
saja benda dilemparkan ke bawah dengan kecepatan awal
tertentu.
Sehingga persamaannya seperti berikut:
= +
= +
= +
2. Gerak Vertikal Ke Atas
Selama bola bergerak keatas, gerakan
bola melawan gaya gravitasi yang
menariknya ke bumi sehingga percepatan
gravitasinya bernilai negatif (a = -g).
Akhirnya bola diperlambat, setelah
mencapai tinggi tertentu yang disebut
tinggi maksimum, bola tidak dapat naik
lagi, pada saat ini kecepatan bola bernilai
nol. Oleh karena tarikan gaya gravitasi
bumi tak pernah berhenti bekerja pada
bola, menyebabkan bola bergerak turun.
Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas,
bergerak turun dipercepat.
Sehingga persamaannya seperti berikut:
= −
= −
= −
D. Alat dan Bahan
1. Laptop
2. Aplikasi Phet
E. Langkah Kerja
1. Buka aplikasi Phet di Laptop.
2. Pada aplikasi Phet pilih Projectile Motion, Pilih Vektor
3. Atur diameter bola menjadi 0,5 m, massa 5 kg.
Kemudian hilangkan centang di Air Resistance dan
centang pada Velocity Vector dan Acceleration Vector.
4. Arahkan meriam pada sudut 900 dan ubah Normal
menjadi Slow.
Catatan:
• Icon warna merah untuk menembakkan meriam
• Icon warna kuning untuk menghapus lintasan meriam
2. Kerjakan soal berikut:
a. Arahkan meriam pada posisi 900. Kemudian atur kecepatan
awal (initial Speed) menjadi 5 m/s.
b. Tembakan meriap tersebut dan hitung ketinggian
maksimum bola merium menggunakan pengukur.
c. Catat ketinggian maksimum bola meriam tersebut dan
masukkan datanya dalam tabel.
d. Ulangi langkah a – c dengan nilai kecepatan awal:
10 m/s, 15 m/s, 20 m/s, 25 m/s dan 30 m/s.
NO KECEPATAN AWAL TINGGI MAKSIMUM
(m/s) (m)
15
2 10
3 15
4 20
5 25
6 30
F. Materi Diskusi Peserta Didik
1. Lakukan percobaan berikut:
a. Tembakan meriam keatas. Amati gerak meriam tersebut dan
vektor yang terdapat pada peristiwa tersebut. Besaran apa
yang menyebabkan benda bisa bergerak vertikal ke atas?
Besaran-besaran fisika apa saja yang terdapat pada
peristiwa tersebut?
Jawab :
b. Bagaimana nilai kecepatan benda seiring dengan
bertambahnya ketinggian? Jelaskan mengapa?
Jawab :
c. Bagaimana keadaan dan kecepatan benda saat mencapai
tinggi maksimum?
Jawab :
d. Setelah benda mencapai ketinggian maksimum, benda akan
jatuh. Saat benda tersebut jatuh konsep gerak apakah yang
diterapkan?
Jawab :
e. Bagaimana hubungan antara kecepatan awal benda pada
gerak vertikal ke atas dengan tinggi maksimum bola meriam
tersebut?
Jawab :
G. Kesimpulan
Jawab :
2. Kerjakan Soal Berikut
Seorang anak berdiri di tepi tebing setinggi 75 m dan melempar
sebuah abtu secara vertikal ke atas dengan kecepatan 10 m/s
seperti gambar di bawah.
a. Berapa lama waktu yang dibutuhkan batu untuk sampai di
dasar tebing?
b. Berapakah kecepatannya sesaat sebelum menyentuh dasar
tebing?
c. Berapakah total jarak yang ditempuh batu?
Jawab :
NAMA :
1.
2.
3.
4.
KELAS :
HARI/TANGGAL :
SMA NEGERI 5 BUNTOK
A. Kompetensi Dasar
• Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan
konstan (tetap) dan gerak lurus dengan percepatan konstan (tetap)
berikut penerapannya dalam kehidupan sehari-hari misalnya
keselamatan lalu lintas.
• Menyajikan data dan grafik hasil percobaan gerak benda untuk
menyelidiki karakteristik gerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap)
dan gerak lurus dengan percepatan konstan (tetap) berikut makna
fisisnya.
B. Tujuan
Setelah kegiatan pembelajan pada materi ajar ini, peserta didik
diharapkan dapat:
1. Menentukan percepatan gravitasi melalui percobaan gerak jatuh
bebas menggunakan aplikasi Tracker
Prosedur Kerja
1. Baca secara cermat instruksi yang diberikan.
2. Bacalah literatur fisika kelas X yang relevan dengan materi gerak
vertikal
3. Jika ada yang kurang dipahami tanyakan kepada guru
D. Alat dan Bahan
1. Kamera
2. Laptop dengan software Tracker
3. Bola
4. Tongkat
1. Siapkan smartphone android yang kameranya
support untuk video
2. Kemudian siapkan mistar atau lakban yang nantinya
berfungsi sebagai penanda dengan ukuran tertentu,
sertakan keterangan panjang penanda pada kertas
yang terlihat jelas di video.
3. Siapkan bola/benda.
4. Rekam lemparan bola dengan cara dilepaskan secara
bebas sesuai dengan lintasan di gambar, dengan
posisi kamera android yang tidak bergerak.
5. Jika masih ragu dengan video yang dihasilkan, dapat
diulangi lagi sehingga memperoleh hasil video
terbaik.
6. Simpan video di laptop untuk dimasukkan ke aplikasi
tracker.
Petunjuk Analisis Rumusan Gerak
Vertikal Menggunakan Aplikasi
Tracker
1. Buka aplikasi tracker yang telah di instal di laptop, sehingga akan muncul tampilan seperti ini
Gambar 1
2. Kemudian buka file video yang telah disimpan sebelumnya dengan mengklik tanda dilingkar biru
pada gambar 2 (icon tepat dibawah tulisan file di pojok kiri atas) kemudian pilih file yang akan di
analisis.
Gambar 2 Gambar 3
3. Pilih video yang akan di analisis, lalu klik open (memilih video dengan nama file yang anda simpan
tadi, lalu klik open), sehingga muncul video dengan tampilan seperti gambar berikut,
Gambar 4
4. Setelah itu mengatur frame yang akan dianalisis. (Artinya kita akan membuang frame yang
dianggap tidak terlalu penting untuk di analisis. Sebelumnya kita bisa memplay video tersebut
untuk melihat video dan memperkirakan frame mana saja yang harus dianalisis dan frame mana
saja yang harus dibuang). Untuk gambar 5 timbul play di lingkar biru tanda play berwarna hijau,
klik tombol tersebut untuk memplay video. Untuk gambar 6 pengaturan awal frame, dengan cara
seret tanda putih ke frame yang dianggap pas untuk awalan frame, klik kanan pada icon putih
kemudian klik start frame, hal yang sama berlaku pada gambar 7 namun klik set end frame
sebagai akhri dari frame
Gambar 5 Gambar 6 Gambar 7
5. Kalibrasi video menggunakan koordinat cartesius dengan cara mengklik icon seperti pada gambar
8 yang dilingkari garis merah itu hingga muncul tampilan seperti gambar 9, letakkan koordinat
(0,0) tepat pada saat bola akan meluncur di awal frame seperti gambar 10 (tanda 0,0 dapat
dilihat pada tulisan kuning di pojok kiri bawah video) dengan cara tempatkan kursor tepat di titik
tengah diagram kartesius (kursor yang awalnya berbentuk panah berubah menjadi berbentuk
tangan)
Gambar 8 Gambar 9 Gambar 10
6. Setelah itu atur kalibrasi penanda pada video dalam hal ini mistar dengan panjang 150 cm sesuai
dengan panjang sebenarnya mistar tersebut, dengan cara mengklik icon seperti gambar 11 di
lingkaran merah, kemudian klik new lanjut klik calibration stick kemudian arahkan kursor ke
bagian atas mistar, tekan tombol shift lalu klik kiri pada mouse seperti pada gambar 12, lakukan
hal yang sama di ujung bawah mistar hingga muncul tampilan seperti gambar 13, ubah ukuran
mistar menjadi 1.5m.
Gambar 11 Gambar 12 Gambar 13
7. Kemudian lakukan tracking pada lintasan bola. Untuk mentrack posisi bola, bis dengan cara klik
icon track di atas, kemudian klik new, klik point massa hingga muncul tampilan seperti gambar
14( dilingkari biru). Setelah itu klik massa A pada lingkaran bru di gambar 14, centangkan tulisan
mark the default. Kemudian arahkan kursor pada titik awal bola, klik setiap lintasan bola, hingga
muncul tracking seperti gambar 15.
Gambar 14 Gambar 15
8. Setelah di dapat grafik, ubah grafik menjadi grafik vy terhadap t dengan cara klik sumbu vertikal
pada grafik tersebut seperti gambar 17 kemudian pilih vy. Setelah itu bisa memplot grafik dengan
cara arah kursor ke area bawah grafik, kemudian klik kanan dan klik analyze, sehingga muncul
data tool seperti gambar 18.
Gambar 16 Gambar 17 Gambar 18
9. Kemudian klik tulisan analyze di atas, centang curva fits (gambar 19), setelah itu hilangkan
centang tulisan linses di pojok kanan atas (gambar 20), dan sesuaikan penyebaran titik-titik
dengan jenis kurva yang akan muncul, kalau untuk kurva ini pilih fit name line dan auto fit
(gambar 21)
Gambar 19 Gambar 20 Gambar 21
10. Catat fit equation (gambar 22) pada grafik serta parameter dan value di lembar pengamatan
Gambar 22
LEMBAR PENGAMATAN
Isikan tabel di bawah ini berdasarkan data hasil analisis yang
dilakukan menggunakan aplikasi tracker!
Tabel 1.1
No Grafik (sumbu y, Fit Equation Parameter A
sumbu x) (Value)
1 Grafik Vy (m/s), t(s)
Jawablah pertanyaan berikut:
1. Berdasarkan grafik vy – t yang diperoleh elalui percobaan,
apa hubungan kecepatan (vy) terhadap waktu (t) pada
gerak vertikal ke atas tersebut?
2. Informasi : coba anda ingat materi dimensi, dan tuliskan
dimensi dari:
a. Vy (m) :
b. t (s) :
3. Kemudian tulis kembali fit equation dan samakan dimensi
fit equation ruas kiri dan kanan dan definisikan A
termasuk besaran apa?
Grafik Fit Equation Dimensi Ruas Dimensi Ruas Besaran A
Kiri Kanan A
Grafik vy
(m/s), t (s)
4. Buatlah rumus gerak jatuh bebas dengan
menggunakan besaran-besaran yang sudah
dianalisis di tabel:
Jawab :
5. Buatlah kesimpulan dari percobaan yang telah
dikerjakan:
Jawab :