bahan ajar gerak.docx

LampiranBAHAN AJAR

Satuan Pembelajaran:SMPN 6 Sawahlunto Mata Pelajaran:IPA Kelas / Semester:VIII / 1Tema:Gerak Lurus

A. Pengertian Gerak

Di dalam kehidupan sehari-hari kita selalu bergerak dan untuk melakukan kerja kita perlu bergerak Gerak merupakan perubahan posisi benda secara kontinyu. Suatu benda dikatakan bergerak jika posisinya berubah terhadap suatu titik acuan tertentu. Titik acuan ialah titik yang ditentukan untuk mengamati gerak. Sebagai contoh, seorang sopir mengendarai bus meninggalkan terminal maka dapat dikatakan bus bergerak terhadap terminal (terminal sebagai titik acuan) dan bus tidak bergerak terhadap supir (supir sebagai titik acuan).Perhatikan gambar gerak benda!

Gambar 3.1 aGambar 3. 1bSeekor burung terbang mendekati sarangnya, Jarak antara burung dengan sarang berubah

B.Gerak bersifat relatif.Perhatikan gambar 3.2

Gambar 3.2. Bus berubah kedudukannya dari terminal

Gerakan yang terjadi pada gambar1. Bus bergerak terhadap terminal2. Supir bergerak terhadap terminal3. Penumpang bergerak terhadap terminal

Setiap benda yang bergerak mengalami perubahan kedudukan terhadap acuan tertentu, berarti suatu benda dapat dikatakan bergerak terhadap suatu benda tertentu, tetapi tidak bergerak terhadap benda lainnya. Gerak seperti ini disebut gerak relatif. Dari gambar 3.2 diatas, sopir dikatakan bergerak terhadap terminal dan sopir dikatakan tidak bergerak terhadap bus.

1. Menemukan Persamaan laju yang ditempuh

C. Jarak dan Perpindahan

Jarak merupakan panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak, sedang perpindahan merupakan perubahan posisi benda dihitung dari kedudukan awal atau acuan benda tersebut. Jarak selalu bernilau positif sedangkan perpindahan bisa bernilai positif atau negatif tergantung pada arahnya. Perpindahan positif jika arah gerak ke kanan dan negatif jika arah gerak ke kiri.Perhatikan gambar 3.3Dari gambar tersebut kita dapatkan bahwa,Jarak AB = 2 satuanJarak AC = 4 satuanJarak ACB = jarak AC + jarak CB = 4 satuan + 6 satuan = 10 satuanPerpindahan AB = posisi B posisi A = 2 satuan 0 = 2 satuanPerpindahan AC = posisi C posisi A = (-4 satuan) 0 = -4 satuan

Tanda negatif (-) menyatakan perpindahan ke kiri, berarti perpindahan tidak tergantung pada lintasan tetapi hanya bergantung pada posisi akhir dan posisi awal.

D. Grafik Perpindahan Terhadap Waktu

Gerak benda secara umum dapat dilukiskan dengan grafik perpindahan terhadap waktu. Sumbu vertikal digunakan untuk perpindahan dan sumbu mendatar untuk waktu.Perhatikan tabel berikut :Tabel 2.1 menunjukkan gerak sebuah benda, s adalah jarak dalam meter dan t adalah waktu dalam sekon.

s (m)012345

t (s)012345

Jika benda bergerak dengan laju tetap ( steady speed ) maka grafiknya dapat digambarkan berupa garis lurus:

Gambar 3.4Grafik hubungan antara jarak (s) terhadap waktu(t)

Tabel 3.2s ( m)013610

t ( s )01234

Jika benda bergerak dengan laju semakin besar maka grafiknya dapat digambarkan, grafiknya berupa garis parabola.

Gambar 3.5Grafik hubungan antara jarak (s) terhadap waktu(t)

2. Menerapkan konsep kecepatan dan kelajuan dalam kehidupan suhari-hari.

E. Kecepatan dan Kelajuan

Benda yang bergerak lurus mempunyai kecepatan tertentu, semakin cepatbenda bergerak semakin sedikit waktu yang diperlukan untuk menempuh jaraknya.

Gambar 3.6 Kereta Api

Kereta api berangkat dari stasiun Gambir di Jakarta menuju stasiun Bandung dengan jarak 250 km dan ditempuh dalam waktu 4 jam. Berapa kecepatan kereta api tersebut?

Kecepatan kereta api dapat dihitung dengan cara membagi jarak yang ditempuh dengan waktu yang diperlukan.

Kecepatan KA = 250 km = 62,5 km/jam 4 jam

Jadi, kecepatan adalah jarak yang ditempuh suatu benda bergerak dalam satu satuan waktu.

Pernyataan tersebut dapat dituliskan menjadi

v = st = ss = v x t t v

Ket:v = kecepatan, satua meter/sekons = jarak yang ditempuh, satuan metert = waktu yang diperlukanJadi benda yang bergerak lurus mempunyai kecepatan tertentu.

Perhatikan gambar 3.7 Seorang sedang berjalanPejalan kaki menempuh jarak 50 meter dalam waktu 200 sekon, berarti kecepatan pejalan kaki adalah = 50 m = 0,25 m/s 200 sekon. Bila pejalan kaki tersebut dengan berjalan selama1 jam, maka jarak yang ditempuh = 0,25 m/s x 3600 s = 900 m.

Contoh soal:Mobil menempu jarak 180 km dalam waktu 2 jam. Nyatakan kecepatan mobil tersebut dalam: a. km/jam b. m/s

Penyelesaian

Diketahui : s = 180 km t = 2 jam

ditanya : vjawab : a. v = s t

v = 180 km 2 jam

= 90 km/jam

b. v = 90 km/jam = 90.000 m / 3600 sekon = 25 m/s

Untuk kecepatan rata-rata merupakan hasil bagi antara jarak total yang di tempuh benda dengan selang waktu untuk menempuh jarak tersebut.

Atau V rata-rata = S total T total

Contoh soal :Gambar 3.8 Menghitung kecepatan rata-rata

Sebuah mobil pada menit ke 2 menempuh jarak 6 km, 5 menit kemudian menempuh jarak 10 km dan 8 menit terakhir menempuh jarak 14 km. Berapa kecepatan rata-rata mobil tersebut?

Penyelesaian :Diketahui : t1 = 2 menit s1 = 6 km t2= 5 menits2 = 10 km t3 = 8 menits3 = 14 kmDitanya : V rata rataJawab : V rata-rata= S total t total

= (6+10+14) km (2 + 5 + 8) menit= 30 km/ jam= 120 km/jam

Sekarang coba kamu perhatikan gambar 3.9

Gambar 3.9 Spedometer menunjukkan angka 60 km/jam

Apa arti angka yang di tunjuk jarum speedometer pada mobil yang sedang berjalan? Angka itu menunjukkan bahwa mobil sedang bergerak dengan laju 60 km/jam. Kemudian coba kamu perhatikan gerak mobil selalu berubah ubah tetapi jarum speedometer tetap menunjukkan angka 60. Ini berarti laju tidak dipengaruhi oleh arah gerak mobil.

Laju termasuk besaran skalar, yaitu besaran yang hanya mempunyai nilai dan satuan saja.Kalau begitu apa perbedaan antara laju dengan kecepatan? Perhatikan mobil yang bergerak dengan laju tetap, tetapi kecepatan tidak tetap karena kecepatan bergantung pada arah gerak.Kecepatan termasuk besaran vektor, yaitu besaran yang mempunyai nilai, satuan dan arah3. Menyelidiki Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

C. Gerak Lurus Beraturan

Gambar 3.10 Gerak lurus beraturan pada mobil

Ditunjukkan mobil yang sedang melaju dengan lintasan lurus, satu sekon pertama menempuh jarak PA = 25 m, satu sekon kemudian AB = 25 m, satu sekon berikutnya lagi BC = 25 m. Berarti setiap satu sekon mobil menempuh jarak yang sama yaitu 25 m atau dengan kata lain kecepatan mobil tetap. Gerak seperti itu disebut gerak lurus beraturan. Berarti :Suatu benda melakukan gerak lurus beraturan jika lintasan yang ditempuh berbentuk garis lurus dan kecepatannya selalu tetap.

Didalam laboratorium alat yang digunakan untuk menyelidiki apakah suatu benda bergerak lurus dinamakan beraturan atau tidak tidak dinamakan pewaktu ketik (ticker timer)Gambar 3.11 Ticker timerGrafik gerak lurus beraturan pada pita pewaktu ketik (ticket timer sebagai berikut

Waktu antara dua tanda titik yang berdekatan dinamakan satu detik, karena waktu yang diperlukan setiap adalah (1 detik) maka dikatakan kecepata tetap.Grafik antara kecepatan dan waktu berupa garis lurus sejajar sumbu t, seperti ditunjukkan gambar3.12V (kecepatan)

Vo

t (waktu)Contoh GLB dalamkehidupan sehari hari1. Mobil melaju di jalan raya dengan kecepatan tetap2. Sepeda motor yang dijalankan dengan kecepatan tetap3. Orang berjalan kaki di jalan menurun dengan kecepatan tetap

4. Menunjukkan konsep GLBB dalam kehidupan sehari-hari

F. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Perhatikan gambar 3.13Mobil yang bergerak lurus berubah beraturan pada t = 0, mobil dalam keadaan diam atau kecepatannya = 0.Satu sekon kemudian pada t1 kecepatan menjadi 2 m/sSatu sekon kemudian pada t2 kecepatan menjadi 4 m/sSatu sekon kemudian pada t3 kecepatan menjadi 6 m/sSatu sekon kemudian pada t4 kecepatan menjadi 8 m/s

Berarti kecepatan mobil mengalami perubahan kecepatan yang sama tiap sekon yaitu bertambah 2 m/s. Gerak seperti ini disebut gerak lurus berubah beraturan (GLBB).Suatu benda melakukan gerak lurus beruba beraturan (GLBB) jika lintasan yang ditempuhnya berupa garis lurus dan kecepaannya selalu berubah secara tetap (beraturan)

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) ada dua:1. GLBB dipercepat2. GLBB diperlambat

1. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dipercepatPerhatikan gambar 3.14Misal, sepeda mulai bergerak dengan kecepatan awal Vo maka kecepatan setelah selang waktu t sekon lebih besar daripada Vo. GLBB dipercepat merupakan gerak lurus yang kecepatannya bertambah.

Grafik pewaktu ketik (ticker timer) GLBB dipercepat,

Gambar 3.15 Grafik pewaktu ketikArtinya pada waktu yang sama jarak tempuh semakin besar, maka dikatakan kecepatan gerak bertambah.Grafik kecepatan dan waktu pada GLBB dipercepatContoh GLBB dipercepat dalam kehidupan sehari hari:1. Benda jatuh bebas2. Benda jatuh melalui bidang miring3. Sepeda melaju di jalan menurun4. Mobil yang digas (dipercepat)5. Atlet terjun paying yang baru keluar dari pesawat

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) DiperlambatPerhatikan gambar 3.16Bagaimana bila orang mengendarai sepeda di jalan yang mendaki dengan kecepatan awal tertentu? Misal lintasan yang ditempuh berupa garis lurus, ternyata kecepatan sepeda semakin berkurang, suatu saat sepeda akan berhenti kemudian berbalik arah kembali. Peristiwa ini disebabkan percepatan yang timbul berlawanan dengan arh geraknya disebut perlambatan.BerartiSuatu benda dikatakan bergerak lurus beraturan diperlambat jika lintasan yang ditempuh berupa garis lurus dan kecepatannya selalu berkuran secara tetap (beraturan)

Grafik pewaktu ketik (ticker timer) GLBBdiperlambat:Gambar 3.17Artinya pada waktu yang sama jarak tempuh semakin kecil, maka dikatakan kecepatanya berkurang.Contoh Gerak lurus berubah beraturan diperlambat:1. Mobil direm2. Benda dilempar vertikal ke atas3. Sepeda melaju dijalan tanjakanGrafik kecepatan dan waktu GLBB diperlambat

5. Mendefenisikan percepatan sebagai perubahan kecepatan satiap satuan waktu.

PercepatanPercepatan menyatakan laju perubahan kecepatan, atau menyatakan perubahan kecepatan per satuan waktu.

Bila percepatan suatu benda searah dengan kecepatannya, maka kecepatan benda tersebut akan semakin besar, berarti gerak benda semakin cepat. Percepatan semacam ini disebut percepatan positif. Sedangkan, bila percepatan suatu benda berlawanan arah dengan kecepatannya, berakibat kecepatan benda tersebut akan semakin kecil. Gerak benda semakin lambat. Percepatan semacam ini disebut percepatan negatif. Percepatan negative lazim disebut perlambatan, sedangkan percepatan positif lazim disebut percepatan.

Menghitung percepatanperubahan kecepatan diperoleh dari kecepatan akhir (vt) dikurangi kecepatan perubahan kecepatan diperoleh dari kecepatan ahir (vt) dikurangi kecepatan awal (vo), sehingga :

Contoh soal:Kecepatan sebuah mobil berubah dari 36 km/jam menjadi 54 km/jam dalam waktu 10 sekon. Hitunglah percepatan mobil tersebut!

Diketahui: kecepatan awal, vo = 36 km/jam= 36.000m/3.600s= 10 m/skecepatan akhir, vt = 54 km/jam= 54.000 m/3.600 s= 15 m/sselang waktu, t = 10 s

Ditanya : percepatan, a = ?

Hasilnya:

Jadi percepatan mobil tersebut 0,5 m/s2.

Mengetahui Sawahlunto, Juli 2014Kepala SMPN 06 Sawahlunto Guru Mata Pelajaran

R I D W A N, S. Pd SUMIYATI, S.SiNIP. 19590401 198903 1 003 NIP197905122006042023

Lampiran 2

PROGRAM PERBAIKAN/REMEDIAL


INDIKATOR

1. Pengertian Gerak ( Gerak Relative )

SOAL :1) Ketika kita naik kereta api yang sedang berjalan maka pohon-pohon seolaholah bergerak. Gerakan pohon tersebut disebut .a. gerak relatif b. gerak semu c. gerak lurus d. gerak gandaKunci Jawaban : a

1) Jika suatu benda bergerak maka .a. kedudukan benda dan titik acuan tidak berubahb. kedudukan benda dan titik acuan tetapc. kedudukan benda tetap terhadap titik acuand. kedudukan benda berubah terhadap titik acuanKunci Jawaban : d

2) Setiap gerak dibandingkan dengan:a. titik awal c. Jarakb. titik acuan d. waktuKunci Jawaban : b

2. Menentukan Kelajuan Rata-Rata1) Besaran yang menyatakan besarnya jarak perpindahan tiap satuan waktu adalah .a. kecepatan c. jarakb. percepatan d. gerakKunci Jawaban : a

2) Satuan kecepatan dalam SI adalah .a. ms c. km/jamb. detik d. m/sKunci Jawaban : d

3) Alat yang digunakan untuk mengukur kelajuan suatu benda adalah .a. voltmeter c. speedoracerb. hydrometer d. speedometerKunci Jawaban : d

4) Perbedaan antara laju dan kecepatan adalah .... a. laju mempunyai besar dan arah, sedangkan kecepatan hanya mempunyai besar saja b. kecepatan mempunyai besar dan arah, sedangkan laju hanya mempunyai arah saja c. laju hanya mempunyai besar saja, kecepatan hanya mempunyai arah saja d laju mempunyai besar dan tidak mempunyai arah, sedangkan kecepatan mempunyai besar dan arahKunci Jawaban : a

5) Definisi dari kecepatan adalah . . .. a. sama dengan jarak dibagi waktu b. sama dengan kelajuan c. perpindahan tiap satuan waktu d. panjang lintasan tiap satuan waktu Kunci Jawaban : c

6) Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s. Kemudian benda tersebut diberi gaya searah dengan kecepatan sebesar 30 N. Jika massa benda 1 kg, hitunglah kecepatan benda setelah bergerak sejauh 10 m !a. 15 m/sc. 50 m/sb. 20 m/sd. 150 m/sKunci Jawaban : d

3. Mendefinisikan konsep Gerak Lurus Beraturan (GLB) & (GLBB)1) Suatu benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu ke tanah. Apabila gesekan dengan udara diabaikan, kecepatan benda pada saat mengenai tanah ditentukan oleh . . .. a. percepatan gravitasi bumi dan massa benda b. waktu jatuh yang dibutuhkan dan berat benda c. ketinggian benda yang jatuh dan gravitasi bumi d. massa dan ketinggiannya Kunci Jawaban : c

2) Berikut ini termasuk gerak dipercepat, kecuali ....a. sebuah mangga jatuh c. sebuah batu dilempar ke atasb. meluncur di bidang miring d. benda jatuh bebasKunci Jawaban : c

3) Jika suatu kendaraan bergerak dengan arah dan kecepatan tetap selama 10 menit, gerak semacam ini adalah . ... a. gerak lurus diperlambat beraturan b. gerak lurus dipercepat beraturan c. gerak lurus beraturan d. gerak lurus berubah beraturan Kunci Jawaban : c

4. Menganalisis besaran-besaran yang berkaitan dengan GLB dan GLBB1) Yang dimaksud dengan percepatan adalah .... a. lintasan yang ditempuh dalam waktu tertentu b. perubahan lintasan tiap satuan waktu c. kecepatan yang dimiliki benda dalam waktu tertentu d. perubahan kecepatan tiap satuan waktu Kunci Jawaban : d

2) Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 40 m/s selama waktu 20 sekon. Percepatan rata-rata mobil tersebut adalah .... a. 0,2 ms-2c. 80 ms-2b. 2 ms-2d. 800 ms-2Kunci Jawaban : b

3) Benda mula-mula diam, kemudian dipercepat 0,4 m/s2. Jarak yang ditempuh benda ... m.a. 1 c. 5b. 2 d. 10Kunci Jawaban : b



Lampiran 3

PROGRAM PENGAYAAN


INDIKATOR

1. Pengertian Gerak ( Gerak Relative )Soal : 1) Seorang pramugari sedang berjalan menuju penumpang sambil membawa makanan dan minuman. Pramugari tersebut berada dalam pesawat yang sedang terbang meninggalkan lapangan udara. Apakah pramugari dapat dikatakan bergerak terhadap penumpang, makanan yang dibawanya, dan penjual tiket di lapangan udara? Berikan penjelasanmu!

Kunci Jawaban:Pramugari dapat dikatakan bergerak terhadap penumpang, namun diam tehadap makanan yang dibawanya, karea makaan tersebut ikut berpindah bersamanya. Sedangan dengan penjual tiket di lapangan udara pramugari tersebut terlihat bergerak. Karena ikut berpindah dengan pesawat yag menerbangkannya.

2) Aisya salah satu atlet lari jarak jauh. Ketika pemanasan biasanya ia berlari mengelilingi taman berbentuk lingkaran sebanyak 3 putaran. Jika jari-jari lingkaran taman 14 m, tentukan jarak dan perpindahan yang dialaminya!

Kunci Jawaban:

Jarak = 3 x kelilig lingkaran = 3 x 2 = 3 x 14 = 264 m

Perpindahan = posisi akhir posisi awal = 0

2. Menentukan Kelajuan Rata-RataSoal :1) Anton berlari mengelilingi lapangan berukuran 8 m x 6 m sebanyak 2,5 putaran. Selangwaktu yang diperlukan 10 sekon. Hitunglah kelajuan dan kecepatan Anton!Kunci JawabanDiket : keliling lap = 2 ( 8 m + 6 m) = 28 mSebayak 2,5 putaranS = 2,5 x 28 = 70 mt = 10 sDit : kelajuan dan kecepatan = ?JwbKelajuan = = = 7 m/s

Kecepatan = = = 1,4 m/s

2) Seekor semut bergerak dengan menempuh jarak 60 cm setelah 3 detik. Hitunglah kelajuan semut tersebut!

Kunci JawabanDiket : s = 60 cm t = 3 detikDit : Kelajuan semut ?JwbKelajuan semut = = = 20 m/s

3) Amir bersepeda menempuh perjalanan 800 km. Dibutuhkan berapa hari untuk menempuh perjalanan tersebut bila Amir bersepeda 8 jam per hari dengan kelajuan rata-rata 16 km/jam ?

Kunci Jawaban

Diket : s = 800 km 1 hari = 8 jam v = 16 km/jam

Dit : berapa hari perjalanan amir?

Jwbt = = = 50 jam

1 hari = 8 jam50 jam/8 jam = 6,25 hari

Jadi perjalanan yang ditempuh amir membutuhkan 6,25 hari

3. Menganalisis besaran-besaran yang berkaitan dengan GLB dan GLBB

Soal :1) Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam dalam waktu 2 menit mengalami percepatan 5 m/s2. Tentukan jarak yang ditempuh dan kelajuan akhirnya!

Kunci Jawaban

Diketahui : v0 = 72 km/jam = 20 m/s t = 2 menit = 120 sekon a = 5 m/s2

Ditanya : s = .?v t = ?

Jawab : s = v0 t + a t2 = 20 x 120 + 5 (120)2s = 36240 m

vt = v0 + a t = 20 + (5.120)vt = 620 m/s

Jadi, jarak yang ditempuh sebesar 36240 m dan kelajuan akhirnya sebesar 620 m/s.

2) Kereta api mula-mula bergerak dengan kecepatan konstan di sepanjang perjalanannya, kemudian masinis mulai mengerem ketika kereta hendak memasuki stasiun berikutnya. Sebutkan jenis jenis gerak yang terjadi dalam peristiwa tersebut! Berilah penjelasannya.

Kunci jawaban: Gerak lurus beraturan ( GLB ) ketika kereta api bergerak kostan Gerak lurus berubah beratura ( GLBB ) diperlambat ketika kereta hendak memasuki stasiun berikutnya

4. Menganalisis besaran-besaran yang berkaitan dengan GLB dan GLBB

Soal1) Setelah dihidupkan, Sebuah mobil bergerak dengan percepatan 2m/s2. Setelah berjalan selama 20 s, mesin mobil mati dan berhenti 10 s kemudian. Berapa jarak yang ditempuh oleh mobil tersebut ? (GLBB)

Penyelesaian :Sebelum mesin mobil matiVo = 0a = 2 m/s2t = 20 sVt = Vo + atVt = 0 + 2 . 20Vt = 40 m/s2Setelah mesin mobil matiVo = 40 m/s2Vt = 0t = 10sVt = Vo + atVt = 40 + a. 10a = -4S =Vo t + a t2S = 40. 10 + (-4) .102S = 200 mJadi, mobil tersebut telah menempuh jarak sejauh 200m sejak mulai bergerak hingga berhenti menempuh jarak 200 m

2) Sebuah lokomotif mula-mula diam, kemudian bergerak dengan percepatan 2 m/s2. Berapa lama waktu yang dibutuhkan ketika lokomotif menempuh jarak 900 m? (GLBB)

Penyelesaian :Harga a = konstan, berarti benda melakukan gerak GLBBDiketahui : Vo = 0 (diam)S = 900 ma = 2 m/2 S = Vo. t + a.t2900 = 0 + (2). t2t2 = 900t = 30 sekon

3) Sebuah bus kota pada detik pertama bergerak dengan kecepatan 7 m/s. Pada detik kedua kecepatannya menjadi 9 m/s. Berapakah percepatan rata-rata bus kota tersebut?

Kunci Jawaban :

Diketahui : v1 = 7 m/sv2 = 9 m/sDitanya : percepatan rata-rata (a)Jawab = = 2 m/s2 Jadi, percepatan rata-rata bus kota adalah 2 m/s2.



bahan ajar gerak.docx

Documents