LKPD Gerak Melingkar

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

(LKPD)

Gerak Melingkar

Pertemuan Luring

Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : X / Ganjil
Nama Kelompok :
Nama Anggota Kelompok :

. 1. …………………………………….
. 2. …………………………………….
. 3.
. 4.
.

a) Petunjuk Belajar

1. Silahkan amati video yang ditayangkan oleh guru dengan
mengklik link yang diberikan

2. Sebagai referensi baca modul dan diskusikan permasalahan
materi tentang gerak melingkar beraturan (GMB) dengan teman
sekelompok kalian

3. Ikuti langkah-langkah percobaan pada LKPD yang diberikan
jangan lupa print out LKPDnya

4. Jawablah setiap pertanyaan pada LKPD! Diskusikan dengan
teman sekelompokmu

5. Buatlah kesimpulan hasil kegiatan p e r c o b a a n dengan
mengacu pada data kegiatan percobaan yang telah kamu
lakukan bersama kelompokmu!

6. Presentasikan hasil percobaan dan diskusi kelompokmu di depan
kelas

1

b) Kompetensi Dasar

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

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

c) Tujuan Pembelajaran

1. Setelah membaca modul, melihat tayangan video dan mendengar
penjelasan guru, peserta didik mampu menganalisis besaran-besaran
frekuensi, periode, kecepatan linier, kecepatan sudut pada gerak
melingkar beraturan (GMB) secara tepat dan benar.

2. Setelah membaca modul, melihat tayangan video dan berdiskusi,
peserta didik dapat menganalisis gaya-gaya sentripetal, gaya anguler
dan gaya tegang tali dengan tepat sesuai konsep vektor pada gerak
melingkar.

3. Setelah melakukan langkah kerja percobaan gerak melingkar beraturan di
LKPD dan berdiskusi, peserta didik dapat menganalisis besaran pada gerak
melingkar secara benar dan tepat.

4. Melalui Melalui penyajian laporan hasil percobaan gerak melingkar beraturan, peserta
didik mampu menemukan makna fisis besaran kecepatan sudut, kecepatan linier,
percepatan sentripetal dan gaya sentripetal serta pemanfaatannya secara benar.

d) Materi Pembelajaran

Gerak Melingkar Beraturan
Gerak melingkar merupakan gerak benda yang lintasannya membentuk
lingkaran. Contohnya gerak roda sepeda yang berputar pada porosnya,
putaran jarum jam, komedi putar serta masih banyak lagi aplikasinya dalam
kehidupan sehari–hari. Gerak Melingkar Beraturan Merupakan gerak

2

melingkar yang besar kecepatan sudutnya (ω) tetap. terhadap waktu atau
percepatannya sudutnya ( ) sama dengan nol. Jika kecepatan linearnya tetap
maka kecepatan angulernya (besar dan arah) juga bernilai tetap.

Gambar 1. Komedi Putar
https://www.kompasiana.com/nawasri/555474b8b67e615b14ba551e/bianglala-kehidupan

Gambar 1 merupakan gambar Komedi Putar, dimana dikatakan bahwa orang
yang menaiki komedi putar tersebut melakukan gerak melingkar beraturan.
Jadi, gerak melingkar beraturan didefinisikan sebagai gerak suatu benda
yang menempuh lintasan berbentuk lingkaran dengan kelajuan linier
konstan.
Benda yang bergerak melingkar beraturan memiliki kelajuan linier yang
tetap namun memiliki kcepatan linier yang tidak konstan karena arahnya
yang selalu berubah. Contoh gerak melingkar beraturan yang kita saksikan
dalam kehidupan sehari-hari antara lain gerak jarum jam, gerak baling-
baling kipas angin, gerak jari-jari sepeda yang dikayuh dan gerak komidi
putar.
Agar suatu benda dapat bergerak melingkar, maka harus selalu ada gaya
sentripetal yang berfungsi untuk membelokkan arah kecepatan benda. Arah
gaya ini selalu menuju pusat lingkaran. Besar gaya sentripetal pada gerak
melingkar adalah :

Fsp  m v2
R

Dengan : FSP = gaya sentripetal (N), m = massa benda (kg), v = kecepatan
linier (m.s-1), R = jari-jari gerak melingkar (m).

3

Definisi Periode T : Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu putaran
Definisi Frekuensi f: Jumlah putaran dalam satu detik.
Gerak Melingkar Beraturan (GMB) adalah gerakan dimana periode atau
frekuensi benda selalu tetap (tidak berubah dalam waktu), atau percepatan
sudut benda α = 0, sehingga semua besaran yang ada juga memiliki nilai
yang tetap.Untuk memahami konsep gerak meligkar beraturan, amati video
berikut!

Sebagai materi diskusi silahkan klik link berikut!
Circular Motion
https://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/circular.htm
Berdasarkan pengamatan dari simulasi yang ada pada link diatas, silahkan
diskusikan dalam menjawab pertanyaan berikut bersama kelompok kalian dan
sampaikan dalam diskusi kelas!

1. Apakah gerak rotasi bumi dan gerak revolusi bumi merupakan gerak
melingkar beraturan?

2. Apakah benda yang bergerak melingkar beraturan akan selalu memiliki
kecepatan tangensial?

3. Apakah percepatan sentripetal mempengaruhi arah gerak benda
melingkar?

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

4

e) Tugas Percobaan

Lakukan percobaan bersama kelompokmu untuk dapat menganalisis besaran pada
gerak melingkar beraturan.

1. Alat dan Bahan
a. Tali nilon (1 gulung)
b. Gunting
c. Isolatip
d. Uang koin Rp.500 (sebanyak 3 buah)
e. Uang koin Rp.1000 (sebanyak 3 buah)
f. Penggaris 30 cm
g. Selubung silinder bekas pulpen
h. Stop watch digital (HP)

2. Langkah Percobaan
Sebelum melakukan langkah percobaan silahkan amati tayangan
video berikut!

Link : https://youtu.be/Rf2sqLg0-ZA
a. Potong tali sepanjang 200 cm dengan gunting
b. Kumpulkan koin logam Rp.1000 sebanyak 3 buah dan selotip jadi satu-

kesatuan kemudian ikat dengan salah satu ujung tali nilon.
Ket. Koin logam ini digunakan sebagai beban W = m.g

5

c. Ujung tali yang lain masukan kedalam pipa silinder dari bekas pulpen.

d. Kemudian koin logam Rp.500 sebanyak 3 buah dan selotip jadi satu
kesatuan kemudian ikat dengan ujung tali lain.

e. Ukurlah panjang tali dari ujung pipa bagian atas sampai dengan ujung
tali yang diikat koin.

f. Dengan menggantung beban W = 3 buah koin logam putarlah alat ini
agar bergerak melingkar beraturan.

g. Setelah bergerak melingkar beraturan, ukurlah waktu (t) untuk 10 kali
putaran dan tentukan periodenya (T).

Catatan: Benang jangan ditahan oleh tangan atau jari, biarkan bebas
berayun.

h. Setelah 10 putaran, tahan benang agar jari-jari R tidak berubah, ukur
panjang R dengan penggaris dibantu oleh teman satu kelompok

i. Ulangi percobaan langkah a sd c dua kali lagi dengan R yang berbeda.

3. Data Pengamatan

Perc. Waktu untuk Perioda Jari-jari Massa Massa beban mG
10 putaran T ( detik) R ( cm ) beban putar (gr) Koin
1. mP (gr ) Koin Rp.500
2. t (detik) R1 = 10 cm Rp.200
3. R2 = 15 cm
Rata- t1 = T1 = R3 = 20 cm
rata t2 = T2 =
t3 = T3 =

4. Pertanyaan

a) Persamaan apa yang kalian gunakan untuk menghitung kecepatan
sudut? Tuliskan pada kolom berikut dan beri penjelasan dan satuan SI

Tuliskan rumus :

6

keterangan:

 : .................................................................(...............)

T :......................................................................(..............)

b) Hitunglah kecepatan sudut benda putar dari setiap percobaan dan
tuliskan dalam tabel (untuk menghitung gunakan  = 3,14 )!
Percobaan: Kecepatan sudut (rad/s)
1.
2.
3.

c) Persamaan apa yang kalian gunakan untuk menghitung kecepatan
linier? Tuliskan pada kolom berikut dan beri penjelasan dan satuan SI
Tuliskan rumus :

keterangan:

 : .................................................................(...............)

R :......................................................................(..............)
V :......................................................................(..............)
d) Hitunglah kecepatan linier benda putar dari setiap percobaan !

Percobaan: Kecepatan linier (rad/s)
1.
2.
3.

7

e) Persamaan apa yang kalian gunakan untuk menghitung percepatan
sentripetal? Tuliskan pada kolom berikut dan beri penjelasan dan
satuan SI
Tuliskan rumus :

keterangan:

a sp : ................................................................(...............)

R :......................................................................(..............)
V :......................................................................(..............)

f) Hitunglah percepatan sentripetal benda putar dari setiap percobaan
! Berapa rata-ratanya!
Percobaan: Percepatan Sentripetal (m/s2)
1.
2.
3.
Rata-rata

g) Tuliskan rumus menghitung gaya sentripetal dan hitunglah
gaya sentripetal benda putar tersebut ! (dari rata-rata
percepatan sentripetal).
Rumus Gaya Sentripetal:

Nilai hasil perhitungan gaya setripetal dari hasil percobaan:

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

8

h) Sesuai hukum Newton, besar gaya sentripetal sama dengan gaya

tegangan tali. Carilah besar tegangan tali (sama dengan berat

beban gantung) dan bandingkan besarnya dengan gaya

sentripetal (seharusnya sama). Jelaskan mengapa ada

perbedaan!

Ingat! Gaya tegang tali (T) sama dengan berat beban yang
digantung

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

f) Kesimpulan

Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil diskusi yang telah dilakukan!
…………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………...
.…………………………………………………………………………………..
…...........................................................................................................................

g) Evaluasi

a. Bentuk soal pilihan ganda
Pilihlah jawaban yang paling tepat A,B,C,D atau E
Soal dapat dikerjakan secara online pada link berikut:
https://forms.gle/kWf9Wt97v1dnGXia6

1. Sebuah kendaraan melaju pada lintasan berbentuk lingkaran. Apa yang terjadi
pada percepatan sentripetalnya apabila kecepatan liniernya dinaikan menjadi
dua kalinya dan jadi-jari lintasan dijadikan setengahnya.
A. Percepatan sentripetal bertambah menjadi 2 kali percepatan semula
B. Percepatan sentripetal bertambah menjadi 4 kali percepatan semula

9

C. Percepatan sentripetal bertambah menjadi 8 kali percepatan semula
D. Percepatan sentripetal bertambah menjadi 1/4 kali percepatan semula
E. Percepatan sentripetal bertambah menjadi 1/2 kali percepatan semula

2. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 60 km/jam pada suatu tikungan tajam.
Bila mobil tersebut melaju dengan kecepatan yang sama tetapi pada tikungan
yang lebih tumpul maka percepatan yang dialami mobil:
A. Sama dengan percepatan ketika melaju di tikungan tajam
B. Lebih besar daripada percepatan ketika melaju di tikungan tajam
C. Lebih kecil daripada percepatan ketika melaju ti tikungan tajam
D. Dapat lebih besar atau dapat pula lebih kecil daripada percepatan ketika melaju ti
tikungan tajam tergantung massa mobil
E. Dapat lebih besar atau dapat pula lebih kecil daripada percepatan ketika melaju ti
tikungan tajam tergantung kemiringan jalan

3. Pernyataan manakah yang paling tepat tentang benda yang bergerak melingkar
beraturan?
A. Kelajuan, kecepatan, dan percepatan benda selalu berubah secara teratur
B. Kelajuan dan percepatan benda tetap sementara kecepatan benda berubah
secara teratur.
C. Kelajuan benda tetap, sementara kecepatan den percepatannya berrubah
secara teratur
D. Kelajuan dan kecepatan benda tetap sementara percepatannya berubah
secara teratur
E. Kelajuan, kecepatan dan percepatan benda tetap

4. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan linier 10 m/s.
Jari-jari lintasan benda adalah 10 m. Jarak yang ditempuh oleh benda setelah
bergerak selama 5 sekon adalah:
A. 25 m
B. 50 m

10

C. 15 m
D. 20 m
E. 75 m
5. Tabung pencuci sebuah mesin cuci memiliki jari-jari 26 cm dan berputar
dengen kelajuan 1.800 putaran per menit. Ketika tabung tersebut berputar,
sepotong baju menempel pada dinding tabung. Kecepatan linier yang dialami
baju tersebut adalah:
A. 29 m/s
B. 49 m/s
C. 58 m/s
D. 98 m/s
E. 45 m/s

11