MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
3. Buatlah grafik hubungan antara ketinggian benda terhadap waktu
benda jatuh sampai pada tanah!
49
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
J. Pertanyaan Pemahaman
a. Apakah nilai rata-rata percepatan gravitasi bumi yang
kalian dapatkan sesuai dengan teori yang ada? Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
b. Faktor apa yang mempengaruhi nilai percepatan gravitasi
pada percobaan ini?
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
c. Bagaimana pengaruh jarak benda terhadap titik pusat bumi
dapat mempengaruhi nilai percepatan gravitasi?
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
50
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
d. Apabila terdapat dua benda dengan massa yang berbeda
dijatuhkan dari ketinggian yang sama, apakah benda
tersebut akan jatuh bersamaan atau tidak?Jelaskan!
(anggap tidak terdapat hambatan udara)
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
e. Bagaimana gaya gravitasi dapat mempengaruhi gerak antar
planet dan matahari?
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
K. Kesimpulan
Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang telah dilakukan!
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
51
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
L. Laporan
Buatlah laporan dari hasil kegiatan yang telah dilakukan. Lihat
pada bagian appendiks buku, sistematika pembuatan laporan.
52
03 PRAKTIKUM
FISIKA
USAHA DAN DAYA
Apa yang akan
dipelajari
1. Peserta didik akan belajar
tentang usaha dan daya
2. Bagaimana usaha dan daya
dilakukan oleh seseorang.
3. Menganalisis usaha dan
daya ketika sedang menaiki
tangga.
4. Faktor-faktor yang
mempengaruhi usaha dan
daya.
Untuk Diskusi
Ketika kamu berangkat sekolah dari rumah kemudian kamu
beraktifitas di sekolah dan kembali lagi ke rumah. Apakah kamu
tahu berapa banyak usaha dan daya yang kamu keluarkan?
53 53
PETA KONSEP 03
= .
Gaya
Lurus
Perpindahan
energi yang
menyebakan .
Gaya =
perpindahan
USAHA
&
DAYA
Seberapa
Gaya
cepat usaha
Miring
dilakukan
dipengaruhi
= . . cos
= Waktu
54
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
PERCOBAAN 3
USAHA DAN DAYA
Mengukur Usaha dan Daya Yang Kamu Lakukan
Kompetensi Dasar
Menerapkan metode ilmiah untuk mengajukan gagasan penyelesaian
masalah gerak dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan konsep
energi, usaha dan hukum kekekalan energi.
Indikator
1. Merancang alat dan bahan dalam kegiatan praktikum tentang usaha dan
energi dengan baik dan benar.
2. Melakukan praktikum tentang usaha dan energi sesuai dengan langkah-
langkah ilmiah yang benar.
3. Melakukan analisis data hasil praktikum tentang usaha dan energi
dengan baik dan benar.
4. Membuat laporan hasil praktikum tentang usaha dan energi dengan baik
dan benar.
5. Mempresentasikan hasil praktikum tentang usaha dan energi dihadapan
teman-teman sekelas.
A. Tujuan
1. Mengukur usaha ( ) dan daya ( ) yang dilakukan ketika
seseorang menaiki tangga.
2. Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi usaha dan
daya.
55
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
B. Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan apa yang kamu tahu tentang usaha ( ) dan daya ( )?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
2. Dapatkah kamu memperkirakan berapa kekuatan yang kamu
gunakan ketika kamu menaiki tangga?Jelaskan
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
3. Apakah usaha ( ) dan daya ( ) masih berkaitan dengan konsep
energi? Jelaskan
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
56
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
C. Alat dan Bahan
1. Meteran
2. Stopwatch
3. Timbangan berat badan
Gambar 3.1 desain percobaan usaha dan daya (kiri)
(Sumber : physics principles and problem)
Gambar 3.2 diagram percobaan mengukur usaha dan daya dalam menaiki tangga
(kanan)
(Sumber : dokumen probadi)
D. Observasi
Coba amati dan diskusikan dengan teman sekelompok kamu
lalu hubungkanlah dengan materi usaha dan daya yang sedang kita
pelajari. Amatilah ketika beberapa orang dalam menaiki tangga. Ada
yang menaiki tangga secara santai, menaiki tangga karena terburu-
buru dan mungkin juga menuruni tangga.
57
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Gambar 3.3 Beberapa orang menaiki dan menuruni tangga dengan cara yang
berbeda
(sumber : https://pixabay.com/id/kota-jalan-tangga-ramai-416947/, diakses pada 6
Februari 2018 pukul 19.55)
E. Bertanya
Setelah melakukan observasi, buatlah pertanyaan tentang usaha dan
daya yang berhubungan dengan.
1. Besarnya nilai usaha dan daya.
2. Cara kerja usaha dan daya.
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
58
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
F. Dasar Teori
1. Usaha ( )
Usaha dalam fisika memiliki arti yang berbeda dengan istilah
yang selama ini kita gunakan sehari-hari. Kita mungkin pernah
mendengar contohnya seperti “Dani telah berusaha yang terbaik
untuk mengerjakan PR” atau “Tono berusaha untuk mendorong
tembok itu”. Tidak semua istilah usaha yang kita gunakan sehari-
hari memiliki arti yang sama dengan usaha di dalam kajian fisika.
Usaha ( ) dalam fisika didefinisikan sebagai perpindahan energi
melalui gaya yang menyebabkan benda atau objek berpindah
posisi dari tempat awalnya.
........................................................................................ (1)
Keterangan
Usaha (Joule)
Gaya (N)
Perpindahan (m)
Sebuah contoh untuk dapat membedakan istilah usaha pada
fisika dengan kata usaha yang sering kita gunakan sehari-hari. Jika
seseorang memegang benda yang berat kemudian menahannya dan
menaruhnya di tempat awal, kemudian tangan orang itu akan
menjadi lelah, maka orang tersebut tidak melakukan usaha apapun
terhadap benda tersebut karena benda yang ia pegang tidak bergerak
dari posisi awal atau tidak berpindah posisi. Hal tersebut sesuai
dengan pengertian usaha yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa
suatu usaha harus disertai dengan perpindahan objeknya.
59
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Gambar 3.4 Mendorong mobil hingga bergerak (kiri)
(Sumber : physics principles and problem)
Gambar 3.5 Mendorong penghapus papan tulis (kanan)
(Sumber : physics principles and problem)
Pada gambar 3.4 dan 3.5 seseorang berusaha untuk
memindahkan benda sehingga berpindah posisi. Perhatikan
bagaimana cara orang tersebut pada gambar menerapkan gaya pada
objeknya (anggap 100 N) tangannya tidak lurus namun membentuk
sudut tertentu (anggap 30º) maka kita dapat menggambar diagram
vektor gaya yang bekerja pada objek tersebut.
Gambar 3.6 Diagram gaya yang bekerja
(Sumber : dokumen pribadi)
Karena benda bergerak lurus dan tidak kebawah, gaya yang
bekerja hanya . Jika benda berpindah sejauh 2 meter, maka usaha
yang terjadi dapat kita hitung dengan menggunakan persamaan
berikut.
60
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
............................................................................................. (2)
Dalam menentukan sudut yang bekerja pada perhitungan
usaha harus hati-hati. Perlu diingat sudut yang dihitung adalah
sudut yang bekerja antara gaya dan perpindahan. Sebagai contoh
coba lihat gambar 3.7.
Gambar 3.6 Usaha pada bidang miring
(Sumber : dokumen pribadi)
Gaya yang bekerja searah tanpa membentuk sudut dengan
arah perpindahannya, sehingga untuk menghitung usaha yang
bekerja untuk memindahkan posisi benda tersebut tanpa
memperhitungkan sudut kemiringan dari bidang miringnya.
Perpindahan yang dialami oleh benda ke arah atas sehingga jarak
perpindahan yang digunakan bukanlah jarak sisi miring melainkan
posisi ketinggian benda ( ).
...................................................................................... (3)
2. Daya ( )
Konsep daya atau power ( ) pada fisika masih berhubungan
langsung dengan usaha ( ). Seseorang memindahkan beberapa
kotak barang yang sama massanya dari tempat A ke tempat B yang
berjarak tetap, ketika memindahkan kotak barang orang tersebut
61
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
melakukannya dengan cara yang berbeda terkadang cepat hingga
berlari seperti gambar 3.7 dan juga terkadang dia berjalan santai
seperti gambar 3.8. Menurut konsep usaha yang telah kita bahas
diatas, meskipun orang itu berjalan pelan atau berlari ketika
memindahkan kotak tersebut, dia akan melakukan usaha ( ) yang
sama karena menurut persamaan (1) dia akan menggunakan gaya
yang sama dan jarak perpindahannya pun sama.
Gambar 3.7 Memindahkan benda dengan waktu 5 detik
(Sumber : dokumen pribadi)
Gambar 3.8 Memindahkan benda dengan waktu 15 detik
(Sumber : dokumen pribadi)
Sekilas kejadian tersebut terasa aneh karena biar bagaimanapun juga
terdapat perbedaan yang dapat dilihat ketika dia memindahkan
kotak tersebut dengan berjalan dan ketika berlari. Waktu yang
ditempuh orang tersebut ketika berjalan dan berlari berbeda
meskipun usaha ( ) yang dilakukan sama. Usaha juga bisa kita
katakan sebagai energi yang diperlukan untuk memindahkan suatu
62
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
objek, ketika dilakukan dengan selang waktu yang berbeda maka
energi yang digunakan per satuan waktunya pun berbeda hal ini lah
yang disebut dengan daya ( ).
Secara garis besar daya ( ) didefinisikan sebagai kecepatan
dilakukannya suatu usaha ( ) atau besarnya suatu usaha
per satuan waktu.
............................................................................................. (4)
Subtitusikan persamaan (1) ke dalam persamaan (4).
.......................................................................................... (5)
Keterangan
daya (watt)
waktu (sekon)
Berdasarkan pembahasan di atas maka ketika orang tersebut berlari
maka dia akan mengeluarkan daya yang besar dan sebaliknya jika
berjalan maka daya yang dihasilkan menjadi kecil.
G. Hipotesis
Buatlah hipotesis tentang usaha dan daya setelah membaca
penjelasan tentang gambar 3.7 dan gambar 3.8.
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
63
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
H. Percobaan (Experimen)
Lakukanlah percobaan atau kegiatan di bawah ini untuk
menguji hipotesis yang telah kamu tuliskan.
Langkah-langkah percobaan
1. Kegiatan ini bisa dilakukan oleh beberapa orang.
2. Timbang berat badan masing-masing dan catat pada tabel.
3. Ukur ketinggian dari bawah tangga hingga ke atas seperti
pada gambar 3.2.
4. Mintalah setiap orang untuk menaiki tangga dan catat
waktunya ketika dari bawah hingga ke atas.
5. Lakukan langkah ke 4 berulang namun dengan cara yang
berbeda, mintalah teman kalian berjalan dengan pelan,
sedang dan cepat kemudian catat waktunya
64
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
I. Analisis Percobaan
1. Isilah tabel di bawah ini berdasarkan hasil kegiatanmu.
Tabel 3.1 Perhitungan waktu jatuh benda
Massa Berat Ketinggian Usaha Waktu Daya
Nama
(kg) (N) (m) (Joule) (s) (watt)
2. Hitunglah berat ( ) setiap orang dengan menggunakan
persamaan yang telah kita pelajari pada materi gravitasi!
65
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
3. Hitunglah usaha ( ) yang dilakukan oleh setiap orang!
Gunakan persamaan (3)
4. Hitunglah daya ( ) yang dilakukan oleh setiap orang!
Gunakan persamaan (4).
66
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
5. Buatlah grafik hubungan antara usaha ( ) dan waktu ( )!
67
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
6. Buatlah grafik hubungan antara daya ( ) dan usaha ( )!
68
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
7. Buatlah grafik hubungan antara daya ( ) dan waktu ( )!
69
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
J. Pertanyaan Pemahaman
a. Apakah setiap orang yang melakukan percobaan
melakukan daya yang sama?Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
b. Grafik mana yang menunjukan hubungan yang
mempengaruhi besarnya daya ( ) ? Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
c. Tuliskan faktor-faktor yang dapat membuat usaha yang
dikeluarkan oleh seseorang menjadi lebih besar atau lebih
kecil!
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
70
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
d. Tuliskan faktor-faktor yang dapat membuat daya yang
dikeluarkan oleh seseorang menjadi lebih besar atau lebih
kecil!
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
e. Berdasarkan percobaan yang kamu lakukan. Apakah
seseorang yang menaiki tangga lebih cepat akan selalu
menghasilkan daya yang lebih besar?Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
K. Kesimpulan
Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang telah kamu
lakukan!
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
71
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
L. Laporan
Buatlah laporan dari hasil kegiatan yang telah dilakukan. Lihat
pada bagian appendiks buku, sistematika pembuatan laporan.
72
04 PRAKTIKUM
FISIKA
MOMENTUM & IMPULS
Apa yang akan
dipelajari
1. Peserta didik akan belajar
tentang momentum dan
impuls.
2. Apa yang terjadi ketika
benda saling bertumbukan.
3. Menganalisis tumbukan
sederhana yang terjadi
antara benda dengan bidang
datar.
4. Faktor-faktor yang
mempengaruhi momentum
dan impuls.
Untuk Diskusi
Bagian Forensik dan Komite Keselamatan Nasional Transportasi
menggunakan konsep momentum dan impuls ketika menyelidiki
kecelakaan. Bagaimana mereka melakukannya?
73 73
PETA KONSEP 04
= .
Sulit atau tidak
menghentikan
benda bergerak
Massa
Kecepatan Momentum
Kekekalan
MOMENTUM Momentum
&
IMPULS
Koefisien
Impuls
Restitusi + = +
= −
Lonjakan gaya
yang sangat Kekuatan
besar ketika Gaya
bertumbukan
Perubahan
waktu
= − = ∆
74
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
PERCOBAAN 4
MOMENTUM DAN IMPULS
Menentukan Koefisien Restitusi
Kompetensi Dasar
Menyajikan hasil pengujian penerapan hukum kekekalan momentum
Indikator
1. Merancang alat dan bahan dalam kegiatan praktikum tentang
momentum dan impuls dengan baik dan benar.
2. Melakukan praktikum tentang momentum dan impuls dengan baik dan
benar.
3. Melakukan analisis data hasil praktikum momentum dan impuls dengan
baik dan benar.
4. Membuat laporan hasil praktikum tentang momentum dan impuls
dengan baik dan benar.
5. Mempresentasikan hasil praktikum tentang momentum dan impuls
dihadapan semua teman-teman sekelas.
A. Tujuan
1. Menentukan besar koefisien restitusi tumbukan antara bola
dan bidang datar.
2. Memahami tentang koefisien restitusi yang terjadi antar
dua benda.
75
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
B. Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan apa yang kamu tahu tentang momentum ( ) dan impuls
( )?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
2. Jelaskan kenapa benda yang melaju dengan sangat cepat lebih
sulit dihentikan pergerakannya dibandingan dengan benda yang
melaju pelan!
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan hukum kekekalan
momentum!
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
76
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
C. Alat dan Bahan
1. Meteran atau Mistar
2. Bola tenis, bola karet dan bola pingpong
Gambar 4.1 desain percobaan momentum dan impuls
(Sumber : dokumen pribadi)
D. Observasi
Coba amati dan diskusikan dengan teman sekelompok kamu lalu
hubungkanlah dengan materi imomentum dan impuls yang sedang
kita pelajari. Amatilah ketika kecelakaan mobil terjadi, adakah
konsep momentum dan impuls dikejadian itu?
77
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Gambar 4.2 ilustrasi kecelakaan mobil (atas)
(sumber : https://pixabay.com/id/kecelakaan-mobil-mobil-kecelakaan-1995852/ ,
diakses pada 9 Februari 2018 pukul 14.42)
Gambar 4.3 Setelah kecelakaan mobil (bawah)
(sumber : https://pixabay.com/id/kecelakaan-mobil-bentrokan-roma-2165210/,
diakses pada 9 Februari 2018 pukul 14.42)
E. Bertanya
Setelah kamu melakukan observasi, buatlah pertanyaan tentang
momentum dan impuls yang berhubungan dengan.
1. Besarnya nilai momentum dan impuls.
2. Perbedaan tumbukan yang terjadi.
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
78
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
F. Dasar Teori
1. Momentum ( )
Momentum adalah suatu ukuran kesulitan untuk
memberhentikan benda yang sedang bergerak. Pada fisika
momentum berkaitan erat dengan gerak benda. Jika kamu
melempar bola tenis dengan sangat cepat dan teman kamu mencoba
untuk menangkapnya, maka teman kamu akan merasakan akibat
dari lemparan yang kamu lakukan. Semakin kencang atau cepat
lemparannya maka semakin sulit ditangkap atau diberhentikan,
begitu juga sebaliknya semakin pelan bola tersebut dilempar maka
semakin mudah pula bola untuk ditangkap dan dihentikan inilah
yang dinamakan momentum.
79
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Gambar 4.4 Melempar bola
(Sumber : https://pixabay.com/id/pitcher-bisbol-bisbol-lapangan-1518422/ diakses
tanggal 10 Februari pukul 15.17)
Begitu juga dengan massa dari suatu benda akan
mempengaruhi momentum. Jika bola tenis diganti dengan bola
basket dan dilempar dengan kecepatan yang sama seperti , maka
kamu akan sangat sulit untuk menangkap dan memberhentikan
bolanya. Berdasarkan ilustrasi di atas momentum akan sangat
berpengaruh secara linear tergantung dari massa dan kecepatan
benda.
........................................................................................ (1)
Keterangan
Momentum (kg m/s)
Massa benda (kg)
Kecepatan benda (m/s)
80
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Gambar 4.5 Tinju juga merupakan salah satu contoh momentum
(sumber : https://pixabay.com/id/tinju-kickboxing-muay-thai-2282001/, diakses
pada 9 Februari 2018 pukul 14.42)
Pada pertandingan tinju juga terdapat contoh momentum
yaitu ketika seorang petinju mencoba untuk memukul lawannya,
semakin cepat petinju itu memukul semakin keras pukulannya dan
semakin besar tangannya maka semakin keras juga pukulannya.
2. Impuls ( )
Pada tumbukan dua objek sering kali kedua objek berubah
bentuk, ketika terjadi tumbukan gaya biasanya melonjak dari nol
pada saat kontak dan menjadi sangat besar dalam waktu yang sangat
singkat dan kemudian dengan drastis kembali ke nol lagi. Hasil kali
antara gaya dengan selang waktu gaya yang bekerja pada benda
disebut sebagai Impuls.
....................................................................................... (2)
Keterangan
Impuls (N.s)
Gaya (N)
Selang waktu (s)
81
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Gambar 4.6 Impuls pada peluncuran pesawat luar angkasa
(sumber : https://pixabay.com/id/peluncuran-roket-roket-lepas-landas-67643/,
diakses pada 9 Februari 2018 pukul 14.42)
Hukum II newton menyatakan bahwa untuk membuat benda
bergerak maka dibutukan gaya yang bekerja terhadap benda tersebut
sehingga benda mengalami perubahan kecepataan atau mengalami
percepatan dari diam menjadi bergerak. Sama halnya dengan
menghentikan benda yang sedang bergerak dibutuhkan gaya
terhadap benda tersebut. Ingat rumus hukum newton II dan rumus
dalam gerak lurus berubah kecepatan.
....................................................................... (3)
.................... (4)
Subtitusi persamaan (4) dengan persamaan (1).
................................................................... (5)
............................................................... (6)
.......................................................................................... (7)
Subtitusikan persamaan (6) dengan persamaan (2).
82
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
........................................................................................ (8)
Berdasarkan persamaan (7) dapat kita ketahui bahwa impuls
bekerja pada suatu benda yang mengalami perubahan momentum
atau dengan kata lain impuls adalah perubahan momentum pada
suatu benda yang bergerak.
Gambar 4.7 Airbag pada mobil merupakan penerapan dari impuls dan momentum
(Sumber : physics principles and problem)
3. Hukum Kekekalan Momentum
Konsep momentum sangat penting karena pada keadaan
tertentu momentum merupakan besaran yang kekal. Jika ada dua
bola logam bertumbukan seperti pada gambar 4.7 dengan asumsi
tidak ada gaya lain yang bekerja selain gaya kedua logam
bertumbukan.
83
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Gambar 4.8 Tumbukan 2 buah logam
(Sumber : dokumen pribadi)
Momentum kedua bola akan berubah setelah ketika
bertumbukan akan tetapi jumlah momentum sebelum dan sesudah
tumbukan ternyata sama. Konsep ini sama dengan hukum III
newton dimana gaya aksi akan sama dengan gaya reaksi, karena
terjadi dalam beberapa selang waktu maka kejadian tersebut dapat
kita nyatakan dengan persamaan sebagai berikut.
.......................................................................... (10)
........................................... (11)
.................................................................... (12)
Keterangan
Massa benda 1 (kg)
Massa benda 2 (kg)
Kecepatan benda 1 sebelum tumbukan (m/s)
Kecepatan benda 2 sebelum tumbukan (m/s)
Kecepatan benda 1 setelah tumbukan (m/s)
Kecepatan benda 2 setelah tumbukan (m/s)
84
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Momentum benda 1 sebelum tumbukan (kg m/s)
Momentum benda 2 sebelum tumbukan (kg m/s)
Momentum benda 1 setelah tumbukan (kg m/s)
Momentum benda 2 setelah tumbukan (kg m/s)
4. Jenis-Jenis Tumbukan
Dua benda yang saling bergerak atau salah satu diam
kemudian saling bertabrakan atau bersinggungan, kedua benda
tersebut dikatakan mengalami tumbukan. Pada tumbukan berlaku
hukum kekakalan momentum dan terdapat tiga jenis tumbukan
yang diketahui.
a. Tumbukan lenting sempurna
b. Tumbukan lenting sebagian
c. Tumbukan tidak lenting sama sekali
Perbedaan tumbukan-tumbukan tersebut dibedakan
berdasarkan nilai koefisien elastisitas atau koefisien restitusi dari
dua benda yang bertumbukan. Koefisien elastisitas dari dua buah
benda yang bertumbukan berbanding negatid antara beda kecepatan
setelah tumbukan dengan beda kecepatan sebelum tumbukan.
............................................................................... (13)
Keterangan
Koefisien elastisitas /restitusi ( )
Koefisien elastisitas atau restitusi berkaitan dengan energi kinetik
sebelum tumbukan dan energi kinetik yang tersimpan setelah
85
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
tumbukan. Nilai dari koefisien elastisitas atau restitusi lebih dari
atau sama dengan nol dan kurang dari atau sama dengan satu.
a. Tumbukan Lenting Sempurna ( 1 )
Pada tumbukan jenis ini nilai koefisien elastisitas sama dengan
satu karena pada tumbukan ini energi kinetik kedua benda akan
sama sebelum dan sesudah tumbukan terjadi, dengan kata lain
tidak ada energi kinetik yang berubah menjadi energi lain.
b. Tumbukan Lenting Sebagian ( )
Pada tumbukan jenis ini hukum kekekalan energi kinetik tidak
berlaku karena ada terjadi perubahan energi sebelum dan
sesudah tumbukan terjadi. Energi pada tumbukan ini sebagian
ada yang berubah menjadi energi panas atau energi gesek atau
yang lain. Sehingga nilai koefisien elastisitas pada tumbukan ini
diantara nol dan satu.
c. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali ( 0)
Pada tumbukan ini dua benda yang saling bertumbukan
menempel menjadi satu dan mempunyai kecepatan yang sama
. Jumlah energi kinetik benda-benda sebelum
bertumbukan lebih besar dari jumlah energi kinetik sesudah
tumbukan sehingga nilai koefisien elastisitasnya sama dengan
nol.
5. Tumbukan Antara Bola dengan Lantai
Jika sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian ( ) dan
oleh lantai dipantulkan kembali setinggi ( ) seperti pada
gambar 4.1, maka besar koefisien elastisitas atau restitusinya
dapat kita hitung menggunakan persamaan.
86
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
.................................................................. (14)
= dst ................................................................... (15)
Keterangan
Ketinggian mula-mula (m)
Ketinggian pantulan pertama (m)
Ketinggian pantulan kedua (m)
G. Hipotesis
Buatlah hipotesis tentang koefisien elastisitas atau restitusi
pada kejadian gambar 4.1.
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
87
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
H. Percobaan (Experimen)
Lakukanlah percobaan atau kegiatan di bawah ini untuk
menguji hipotesis yang telah kamu tuliskan.
Langkah-langkah percobaan
1. Letakan meteran atau penggaris tegak lurus dengan lantai.
2. Jatuhkan bola dari ketinggian pertama ( .
3. Perhatikan ketinggian bola saat pertama kali terpantul (
kemudian catat pada tabel.
4. Ulangi langkah ke 2 dan ke 3 sebanyak lima kali dengan
mengubah ketinggian pertama ( lalu catat pada tabel.
5. Ulangi langkah ke 1 sampai ke 4 namun kali ini benda
dijatuhkan ke meja.
88
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
I. Analisis Percobaan
1. Isilah tabel di bawah ini berdasarkan hasil kegiatanmu.
Tabel 4.1 Ketinggian bola tenis
Bola Tenis
Lantai Meja
No
Koefisien Koefisien
Restitusi ( ) Restitusi ( )
1.
2.
3.
4.
5.
6. Rata-rata Rata-rata
89
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
Tabel 4.2 Ketinggian bola karet
Bola Karet
Lantai Meja
No
Koefisien Koefisien
Restitusi ( ) Restitusi ( )
1.
2.
3.
4.
5.
6. Rata-rata Rata-rata
Tabel 4.3 Ketinggian bola pingpong
Bola Pingpong
Lantai Meja
No
Koefisien Koefisien
Restitusi ( ) Restitusi ( )
1.
2.
3.
4.
5.
6. Rata-rata Rata-rata
90
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
2. Hitunglah koefisien elastisitas atau restitusi nya
menggunakan persamaan (14) dan hitung rata-rata nya!
J. Pertanyaan Pemahaman
a. Apakah setiap jenis bola memiliki koefisien restitusi yang
berbeda?Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
b. Bagaimana hubungan nilai koefisien restitusi terhadap
energi benda?Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
91
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
c. Pada kehidupan dan kejadian yang sebenarnya, apakah
tumbukan lenting sempurna dimungkinkan terjadi!
Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
d. Tuliskan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi besar
atau kecilnya momentum dan impuls!
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
e. Pada percobaan di atas bola mana yang memiliki nilai
koefisien restitusi paling tinggi? Jelaskan
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
92
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
K. Kesimpulan
Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang telah kamu
lakukan!
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
L. Laporan
Buatlah laporan dari hasil kegiatan yang telah dilakukan. Lihat
pada bagian appendiks buku, sistematika pembuatan laporan.
93
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
94
05 PRAKTIKUM
FISIKA
GERAK HARMONIS
Apa yang akan
dipelajari
1. Peserta didik akan belajar
tentang gerak harmonis
sederhana
2. Bagaimana benda dapat
bergerak harmonis.
3. Menganalisis gaya gravitasi
pada gerak hamonis
sederhana bandul.
4. Faktor-faktor yang
mempengaruhi gerak
harmonis sederhana.
Untuk Diskusi
Ketika kamu bermain dengan ayunan, tidak peduli seberapa
kuat kamu mengayun, ayunan akan selalu kembali keposisi
awal. Kenapa hal itu terjadi?
95 95
PETA KONSEP 05
Gaya
&
Massa 4
=
Gaya
Pemulih
1
=
Gerak benda 2 Percepatan
bolak-balik Gravitasi
ke titik
seimbangnya
Gerak
Harmonis
Sederhana
Bandul
&
Gerak bandul
Pegas
sederhana
= 2
Gaya
Pemulih
= sin
96
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
PERCOBAAN 5
GERAK HARMONIS SEDERHANA
Percobaan Ayunan Bandul Sederhana
Kompetensi Dasar
Melakukan percobaan getaran harmonis pada ayunan sederhana dan/atau
getaran pegas berikut presentasi hasil percobaan serta makna fisisnya.
Indikator
1. Merancang alat dan bahan dalam kegiatan percobaan tentang getaran
harmonis dengan baik dan benar.
2. Melakukan percobaan tentang getaran harmonis dengan baik dan benar.
3. Melakukan analisis data hasil percobaan tentang getaran harmonis
dengan baik dan benar.
4. Membuat laporan percobaan tentang getaran harmonis dengan baik dan
benar.
5. Mempresentasikan hasil percobaan tentang getaran harmonis
dihadapan teman-teman kelas.
A. Tujuan
1. Menentukan besar percepatan gravitasi dengan metode
ayunan bandul sederhana.
2. Memahami tentang pengaruh massa terhadap ayunan
bandul sederhana.
97
MODUL PRAKTIKUM KELAS X SMA SEMESTER GENAP
B. Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan apa yang kamu ketahui tentang gerak harmonis
sederhana?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
2. Jelaskan kenapa benda dapat bergetar harmonik?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
3. Menurut kamu apa yang membuat gerakan harmonis sederhana
dapat bergerak lebih lama atau lebih sebentar? Jelaskan
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
98
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search