Data Loading...

LKS Dinamika Partikel Newton Flipbook PDF

LKS Dinamika Partikel Newton

101 Views
75 Downloads
FLIP PDF 1.39MB

SMA WIDIATMIKA

fisikainteraktifkelas.gnomio.com

Fisika SMA Kelas X TA 2020/2021 / Minggu 1-3 Dinamika Partikel (Hk. Newton) Lembar Kerja Siswa Nama: ___________________

Tujuan: 1. Menjelaskan pengertian gaya 2. Menjelaskan jenis-jenis gaya

Tanggal: __________________

3. Menggambarkan diagram benda bebas 4. Menjelaskan hukum I Newton

Kegiatan 1 Pengenalan Gaya dan Jenis-Jenis Gaya Petunjuk: Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat! 1. Bila kalian mengenal kata gaya, apa yang ada dalam pikiran kalian? Bagaimana pengaruh gaya terhadap benda? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 2. Jelaskan jenis-jenis gaya di bawah ini! a. Gaya berat …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… b. Gaya normal …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… c. Gaya tegangan tali …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… d. Gaya gesekan …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 3. Gambarkan gaya-gaya dalam diagram benda bebas di bawah ini untuk setiap kondisi yang diberikan e. Sebuah balok yang ditarik oleh gaya F secara horizontal pada permukaan kasar.

f.Sebuah balok yang bergerak menuruni bidang miring kasar.

g. Dua buah balok yang dihubungkan dengan tali oleh katrol.

Kegiatan 2 Percobaan hukum I Newton

ALAT DAN BAHAN 1. Selembar Kertas 2. Batu baterai

CARA KERJA 1. Letakkan selembar kertas di atas meja dan letakkan batu baterai di atas kertas tersebut. Tariklah kertas itu secepat mungkin dengan sekali sentakan, perhatikan apa yang terjadi dengan batu baterai tersebut? 2. Kembalikan kertas pada kedudukan semula dan letakkan kembali batu baterai di atas kertas. Tariklah kertas tersebut perlahan-lahan tanpa sentakan. Perhatikan apa yang terjadi dengan batu baterai tersebut? 3. Tariklah kertas secara perlahan seperti diatas kemudian, hentikan tarikan itu secara mendadak. Perhatikan apa yang terjadi dengan batu baterai tersebut? 4. Ulangi percobaan 1 s/d 3 sekali lagi dengan cara yang sama!

RUMUSAN HIPOTESIS …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

DATA PENGAMATAN Perlakuan Kertas ditarik dengan sentakan

Kertas ditarik perlahan-lahan

Hasil pengamatan

Kertas ditarik perlahan-lahan lalu dihentikan secara mendadak

DISKUSI Petujuk: tanda (…..)* artinya coret pernyataan yang salah! 1. Pada saat kertas ditarik secara cepat, gaya tarik (sudah sempat/belum sempat)* bekerja pada pada batu baterai, artinya pada batu baterai (sudah/belum)* diberi gaya. 2. Pada saat batu baterai yang diam diberikan gaya tarik yang cepat, batu baterai akan cenderung (tetap diam/bergerak)* 3. Pada saat kertas ditarik secara perlahan, gaya tarik (sudah sempat/belum sempat)* bekerja pada pada batu baterai, artinya pada batu baterai (sudah/belum)* diberi gaya. 4. Pada saat kertas ditarik secara perlahan dan kemudian dihentikan mendadak, batu baterai akan cenderung (tetap diam/bergerak)* 5. Bagaimana kesimpulan yang dapat dirangkum dari diskusi 1 s/d 4 diatas? ……………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

LAMPIRAN 2 INSTRUMEN TES TERTULIS

Soal Evaluasi 1. Jelaskan pengertian gaya!

2. Jelaskan 4 jenis yang kamu ketahui!

3. Perhatikan gambar di bawah ini! Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda jika benda berada di atas permukaan yang kasar!

4. Jelaskan apa yang kalian ketahui tentang hukum kelembaman benda!

5. Berikan 4 contoh peristiwa yang berkaitan dengan hukum I Newton!

PEKERJAAN RUMAH 1. Perhatikan gambar disamping! Sebuah balok kayu bermassa 1 kg di letakkan di atas permukaan datar. Jika balok dalam kondisi diam maka berapakah gaya normal yang bekerja pada balok? (g = 10 m/s2) 2. Perhatikan gambar disamping! Sebuah kotak berada di atas mobil yang sedang bergerak dengan kecepatan 40 km/jam. Secara tibatiba, mobil direm. Bagaimana keadaan kotak setelah di rem? Jelaskan!

Praktikum Hk. II Newton I. Tujuan Pembelajaran 1. Mendeskripsikan gaya-gaya yang bekerja pada benda. 2. Menganalisis hubungan antara gaya, massa, dan percepatan dalam kaitannya dengan Hukum II Newton. 3. Melalui kegiatan praktikum, siswa mampu menggunakan alat, pelaksanaan penyelidikan, dan observasi dan pencatatan data praktikum. II. Alat dan Bahan a

b

c

d

e

Gambar 1

S = 60 cm

a. Troli b. Benang c. Balok penghalang d. Katrol e. Beban f. Neraca Ohauss g. Stopwatch III. Langkah-Langkah Kegiatan 1 1. Rangkailah alat dan bahan seperti pada gambar di atas! 2. Ukurlah massa trolly dan beban dengan menggunakan neraca 3. Catat massa trolly dan massa beban. 4. Gantungkan satu buah beban di bawah katrol. 5. Atur ketinggian beban menjadi 60 cm. 6. Kemudian lepaskan beban hingga beban bergerak ke bawah 7. Catat waktu yang diperlukan beban mencapai kelantai pada tabel pengamatan 8. Selanjutkan lakukan langkah yang sama seperti langkah 3 sampai 7 untuk variasi beban (gaya) hingga 4 beban. IV. Tabel Data Hasil Pengamatan Variasi Gaya Gunakan persamaan GLBB untuk mencari percepatannya. Beban

Massa (gr)

Waktu (s)

a (m/s2)

Berdasarkan data diatas buatlah grafik hubungan antara gaya dan percepatan! F

a

Berdasarkan grafik diatas, bagaimana pengaruh penambahan beban gantung (penambahan gaya) terhadap percepatan troli? Kemudian nyatakan hubungan antara percepatan dan gayanya! …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………

V. Langkah-Langkah Kegiatan 2 1. Rangkailah alat dan bahan seperti pada gambar di atas! 2. Gantungkan satu buah beban di bawah katrol. 3. Atur jarak beban dengan lantai menjadi 60 cm. 4. Kemudian lepaskan beban hingga beban mencapai lantai. 5. Catat waktu yang diperlukan beban untuk mencapai lantai pada tabel hasil pengamatan. 6. Selanjutkan lakukan langkah yang sama seperti langkah 2 sampai 5 untuk variasi troli (massa). Gunakan beban untuk memvariasi massa troli. VI. Tabel Data Hasil Pengamatan Variasi Massa Gunakan persamaan GLBB untuk mencari percepatannya. Massa Troli (gr)

Waktu (s)

a (m/s2)

Berdasarkan data diatas buatlah grafik hubungan antara massa dan percepatan! m

a

Berdasarkan grafik diatas, bagaimana pengaruh jumlah troli (penambahan massa) terhadap percepatan troli? Kemudian nyatakan hubungan antara percepatan dan massa bendanya! …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………

VI. Simpulan ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

PEKERJAAN RUMAH

1. Dua buah balok (massa 55 kg dan 35 kg) bersentuhan diam di atas lantai licin. Jika gaya horizontal F sebesar 180 N bekerja pada balok 55 kg, tentukan percepatan yang timbul pada masing-masing balok! 180 N

55 kg

35 kg

2. Mobil 800 kg mogok dijalan yang mendatar. Kabel horizontal mobil derek yang dipakai untuk mengereknya akan putus jika tegangan di dalamnya melebihi 1600 N. Tentukan percepatan maksimum yang dapat diterima mobil mogok itu dari mobil derek! 3. Perhatikan gambar di bawah! Dua buah benda masing-masing memiliki massa 5 kg dan 10 kg dihubungkan dengan katrol. Gesekan antara benda pertama dengan meja lantai diabaikan. Jika gaya gravitasi di tempat itu sebesar 10 ms-2, maka tentukan percepatan yang dialami kedua benda dan tegangan talinya!

4. Agung yang bermassa 60 kg berdiri di dalam sebuah lift yang bergerak dengan percepatan 3 m/s2. Jika gravitasi bumi 10 ms-2, maka tentukan berat Agung saat lift bergerak ke atas dipercepat dan bergerak ke bawah dipercepat!

Praktikum Gaya Gesek A. Indikator 3.4.1 Menjelaskan pengertian dari gaya gesek. 3.4.2 Menganalisis karakteristik dari gaya gesek statis dan kinetis. 3.4.3 Menentukan besarnya gaya gesekan yang bekerja pada sebuah benda yang bergerak pada suatu bidang. 3.4.1 Menerapkan

persamaan

gaya gesek

untuk

menyelesaikan permasalahan

sederhana dalam kehidupan sehari-hari. 4.4.1 Melakukan percobaan menentukan besar gaya gesekan statis suatu benda. 4.4.2 Membuat laporan hasil pengamatan dan diskusi. 4.4.3 Menyajikan data hasil pengamatan dan diskusi secara tepat. 4.4.4 Mengkomunikasikan hasil pengamatan dan hasil diskusi.

I. Judul Percobaan “Menentukan Besar Gaya Gesekan Statis Suatu Benda” II. Tujuan Percobaan 1. Menentukan besarnya koefisien gesekan statis antara salah satu permukaan balok dengan alasnya. 2. Menganalis faktor-faktor yang memengaruhi besarnya koefisien gaya gesekan statis. III.Analisis Permasalahan Suatu hari Ratna mendorong box kardus dipermukaan lantai kramik warungnya. Kemudian Ratna menumpuk box kardus menjadi 2 tingkat dan berhasil mendorongnya walaupun terlihat kesulitan. Karena Ratna ingin cepat selesai memindahkan kardus akhirnya dia menumpuk kardus menjadi tiga tingkat dan ternyata Ratna semakin kesulitan mendorong kardus tersebut. Ratna binggung, apa penyebab kardus semakin sulit didorong? Kenapa ketika ditambah, kardus semakin sulit untuk diorong? Jika dikaji dari konsep fisika termasuk kedalam konsep apakah peristiwa tersebut? Hipotesis terhadap Permasalahan .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................

IV. Implementasi Alat dan Bahan 1. Balok massa (125,67 gram) (3 buah) 2. Beban (100 gram) (6 buah) 3. Neraca pegas (6 buah) Langkah Kerja Percobaan I 1. Letakkan salah satu balok di atas meja seperti gambar disamping. Tentukan gaya normal pada balok dari meja dengan persamaan N = m.g. Gunakan g = 10 m/s2. 2. Ukurlah gaya gesek statis maksimum fSmax dengan menarik balok secara perlahan-lahan menggunakan neraca pegas. Penunjuk pegas pada saat balok tepat akan bergerak merupakan nilai fSmax. 3. Ulangi langkah (2) dan (3) dengan mengubah bidang sentuh balok, yakni letakan pada lantai. 4. Catatlah semua data pada table berikut! Kemudian carilah nilai koefisien gesek statis ! 5. Analisis percobaan yang telah dilakukan apakah perubahan permukaan bidang sentuh berpengaruh terhadap besarnya koefisien gesek statis yang diperoleh?

Tabel 1. Data Hasil Pengamatan pada permukaan meja m (kg)

N = m.g (N)

fSmax

Tabel 2. Data Hasil Pengamatan pada permukaan lantai m (kg)

N = m.g (N)

fSmax

Percobaan II 1. Letakkan salah satu balok di atas meja seperti gambar disamping. Tentukan gaya normal pada balok dari meja dengan persamaan N = m.g. Gunakan g = 10 m/s2. 2. Ukurlah gaya gesek statis maksimum fSmax dengan menarik balok secara perlahanlahan menggunakan neraca pegas. Penunjuk pegas pada saat balok tepat akan bergerak merupakan nilai fSmax. 3. Ulangi langkah (2) dan (3) beberapa kali dengan mengubah gaya normal bidang (caranya degan menambah balok diatas balok pertama), tetapi permukaan dan luas penampang balok yang menyentuh meja dibuat tetap. 4. Catatlah semua data pada table berikut! Kemudian carilah nilai koefisien gesek statis ! Tabel 3. Data Hasil Pengamatan pada perubahan massa No

m (kg)

N = m.g (N)

fSmax

1 2

5. Analisis percobaan yang telah dilakukan apakah perubahan massa balok yang ditarik oleh neraca pegas berpengaruh terhadap besarnya koefisien gesek statis antar permukaan balok! V. Pemecahan masalah 1. Apa yang dimaksud dengan gaya gesek? Bagaimana persamaanya? 2. Apa perbedaan gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis!

3. Ketika benda diberikan gaya dan benda tersebut tetap dalam kondisi diam, apakah ada gaya gesek pada benda? Jelaskan!

4. Sebuah buku diatas meja diberikan gaya sebesar 5 N, diketahui koefisien gesek statisnya adalah 0,4. Jika massa buku tersebut 1 kg, dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2. Tentukan: a. Berapakah gaya gesek pada benda tersebut? b. Apakah buku bergerak? Jelaskan! VI.

Menyimpulkan ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

SOAL KUIS 1. Jelaskan pengertian dari gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis! 2. Apa yang terjadi pada benda jika, a. gaya yang bekerja pada benda lebih kecil dari gaya gesek (F < fs) b. gaya yang bekerja pada benda sama dengan gaya gesek (F = fs) c. gaya yang bekerja pada benda lebih besar dari gaya gesek (F > fs) 3. Sebuah balok kayu diletakkan pada sebuah meja seperti ditunjukkan pada gambar. Jika diketahui massa balok 5 kg, percepatan gravitasi 10 m/s2, koefisien gesekan antara balok dan meja k  0,2 dan s  0,4 . Tentukan besar gaya gesek jika gaya tarik F : a) 10 N, b) 20 N, c) 30 N TUGAS RUMAH Kerjakan soal-soal berikut dengan benar pada kertas lempiran dan dikumpul pada pertemuan berikutnya. 1. Arfian mendorong sebuah box yang mula-mula diam pada triplek yang kasar dengan gaya ke kanan sebesar 30 N selama 5 detik, sehingga box bergerak dengan kecepatan 10 m/s2. Jika massa box 5 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Hitung koefisien gesek antara box dengan triplek! Gambarkan pula gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut. 2. Berikut ini merupakan gambar dari benda yang bergerak turun pada bidang miring.

a. Apakah yang menyebabkan benda dapat bergerak pada bidang miring? b. Analisis dan gambarlah gaya yang bekerja pada benda di bidang miring tersebut, jika permukaan bidang miring kasar! c. Sebuah balok kayu bermassa 5 kg meluncur menuruni bidang miring yang kasar. Apabila sudut bidang 30o, panjang bidang miring 400 cm, percepatan gravitasi 10 m/s2, dan k  0,2 dan s  0,4 . Tentukan percepatan balok menuruni bidang miring.