bahan_ajar (1).pdf

7/26/2019 BAHAN_AJAR (1).pdf

1/19

NAMA : ANDRIZAL

NIM : 13 1648

PRODI : PENDIDIKAN FISIKA RB


2/19

BAHAN AJAR

PETUNJUK BELAJAR

Petunjuk untuk Guru:

Petunjuk untuk Siswa:

KESEIMB NG N D N DIN MIK

ROT SI

Kuasailah materi ajar sebelum

menyampaikannya kepada peserta didik

Sampaikanlah materi dengan jelas, dan

tekankanlah poin-poin penting yang harus

diketahui siswa

Baca dan pahamilah materi pembelajaran

minimal sehari sebelum pertemuan

pembelajaran, kemudian kerjakan soal-soal

Soal-soal yang tidak dapat tanyakan dan


3/19

BAHAN AJAR

KOMPETENSI YANG AKAN DICAPAI

Kompetensi Inti

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung

jawab, peduli (gotong royong, toleran, damai), santun,

responsif, dan pro-aktif dan menunjukan sikap sebagai bagiandari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara

efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan

dunia

KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual,

konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin

tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan

humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan,

kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk

memecahkan masalah

KI 4: Mengola, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan

ranah absrak terkait dengan pengembangan dari yang

dipelajarinya di sekolah secara mandiri serta bertindak secara

efektif dan kreatif, dan mampu menggunakan metoda sesuai

dengan kaidah keilmuan


4/19

BAHAN AJAR

Kompetensi Dasar

1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam

jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan

pengukurannya

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur;

teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis;

kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari

sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan ,

melaporkan, dan berdiskusi

3.6 Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum

sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari-

hari

4.6 Merencanakan dan melaksanakan percobaan titik berat dan

keseimbangan benda tegar

Indikator

2.1.1 Menunjukan sikap positif (aktif menyampaikan pendapat, menjadi

pendengar yang baik, menghargai pendapat orang lain dan

menanggapi pendapat orang lain) dalam diskusi kelompok

3.6.1 Menjelaskan konsep torsi, momen inersia, kesetimbangan benda

tegar, titik berat, dan momentum sudut pada gerak rotasi (c1)

3.6.2 Menyebutkan hukum konservasi momentum sudut(c1)

3.6.3 Menyebutkan bunyi hukum 1 newton tentang benda rotasi (c1)

3.6.4 Mencontohkan torsi dalam kehidupan sehari-hari (c2)

3.6.5 Mencontohkan aplikasi hukum 1 newton untuk gerak rotasi(c2)

3.6.6 Mendiskusikan rumus torsi di dalam kelompok(c3)

3.6.7 menentukan torsi pada batang(c3)


5/19

BAHAN AJAR

KESETIMB NG N D N DIN MIK ROT SI

3.6.8 Mendiskusikan arah dan rumus momentum sudut di dalam

kelompok (c3)

3.6.9 Menentukan inersia beberapa benda (bola pejal, bola berongga,

silinder pejal dan berongga, serta batang

diputar)(c3)

3.6.10 Menghitung momen gaya beberapa benda(c3)

3.6.11 Menggambarkan posisi titik berat suatu benda(c3)

3.6.12 Menentukan titik berat beberapa benda(kerucut, bola, lingkaran,

setengah bola)(c3)

3.6.13 Menentukan besaran kesetimbangan benda tegar(c3)

4.6.1 Mendemonstrasikan percobaan mengenai titik berat dankeseimbangan benda tegar.

Gambar 1. Pernahkah kamu mencobakan seperti keadaan gambar di

atas? Keadaan yang pertama jari telunjuk di letakan pada posisi tepat di

tengah-tengah benda sehingga benda tidak terjatuh, sedangkan benda

yang kedua di letakan pada posisi miring namun ti8dak terjatuh. Apakah

yang menyebabkan benda pertama tetap diam walaupun di letakan hanya


6/19

BAHAN AJAR

pada satu jari? Dan kenapa benda yang kedua diletakkan pada posisi

miring tidak terjatuh? Semua jawaban tersebut akan kita ketahui setelah

mempelajari materi berikut!

1.Momen Gaya ( Torsi )

Pernakah kalian mendorong meja kemudian bergerak lurus? Menarik

buku ? Tarikan atau dorongan itulah yang disebut gaya.

Jadi Gaya adalah tarikan atau dorongan yang menyebabkan benda

bergerak translasi atau lurus. Jika yang menyebabkan benda bergerak lurus

adalah gaya. Maka apa yang menyebabkan benda bergerak rotasi? Momengaya atau torsi adalah sesuatu yang menyebabkan benda untuk berotasi

atau berputar. Contoh gerak rotasi adalah gerak membuka pintu, obeng,

dan lain-lain.

Arah torsi:

Momen gaya merupakan besaran yang dipengaruhi oleh gaya

dan lengan.

Besar momen gaya didefinisikansebagai hasil kali antara gaya

yang bekerja dengan lengan yang saling tegak lurus..


7/19

BAHAN AJAR

Bagaimana jika membutuhkan sudut tertentu? Besarnya

dapat memenuhi persamaan berikut:

Momen gaya merupakan besaran vektor. Besarnya memenuhi

persamaan 6.1 dan arahnya sesuai kaedah tangan kanan seperti pada

Gambar 6.2. Arah momen gaya dapat menggunakan perjanjian :

negative bila memutar searah jarum jam

positif bila memutar berlawanan arah jarum jam

2. Momen Inersia Benda

Inersia berarti lembam atau mempertahankan diri. Momen

inersia berarti besaran yang nilainya tetap pada suatu gerak rotasi.

Besaran ini analog dengan massa pada gerak translasi atau lurus.

Besarnya momen inersia sebuah partikel yang berotasi dengan

jari-jari R seperti pada Gambar 6.4 didefinisikan sebagai hasil kali

massa dengan kuadrat jari-jarinya. I = m R2. Untuk sistem partikel atau

benda tegar memenuhi hubungan berikut:

= d F ; = d F sin ........................(6.1)

I = mR2 atau I = k m R2............. (6.2)


8/19

BAHAN AJAR

k adalah nilai konstanta inersia yang besarnya tergantung pada

suhu dan bentuk bendanya.

3. Kesetimbangan benda tegar

Jika benda dipengaruhi gaya yang jumlahnya nol F = 0 maka

benda akan lembam atau seimbang translasi. Hukum I Newton di

atas itulah yang dapat dikembangkan untuk gerak rotasi. Jika suatu

benda dipengaruhi momen gaya yang jumlahnya nol (= 0) maka

benda tersebut akan seimbang rotasi. Syarat benda setimbang : F = 0

dan = 0. Contoh pemfaatan kesetimbangan rotasi:


9/19

BAHAN AJAR

4. Momentum sudut gerak rotasi

Pada gerak translasi benda memiliki momentum linier

sedangkan pada gerak rotasi ada momentum sudut. Definisinya

dapat dilihat pada persamaan berikut.

Linier : p = m v.....................................(6.7)

Sudut : L = I

5. Hukum kekekalan momentum sudut

PERCOBAAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Procedure:

1.

Susunlah meja gaya dan katrol dengan beban yang beratnya masing-masing F1, F2,

F3 serta benang panjangnya L1, L2, L3

2.

Hitunglah besar sudut antara masing-masing misalkan ,, Dengan persamaan F

= 0 dan bandingkan dengan hasil pengukuran

3.

Ulangi langkah 1 dan 2 sebanyak 4x dengan mengubah berat beban

4.

Catat data dalam table data!


10/19

BAHAN AJAR

Masih ingat impuls dan momentum linier. Hubungan itu juga

berlaku pada gerak rotasi. Hubungannya menjadi :

Jika pada benda yang berotasi tidak bekerja momen gaya

( = 0) maka pada gerak benda itu akan terjadi kekekalan

momentum sudut

6. Titik berat


11/19

BAHAN AJAR 1

Pernahkah kalian meletakkan pensil atau penggaris di atas jari-

jari seperti pada Gambar 6.13? Cobalah sekarang. Dimanakah

letaknya agar bisa seimbang? Tentu kalian bisa memperkirakan

bahwa tempatnya ada di tengah-tengahnya. Titik tepat di atas jari-jari

kalian itulah yang merupakan titik berat batang pensil atau

penggaris.Titik berat dapat didefinisikan sebagai titik tempat

keseimbangan gaya berat.

Langkah-langkah menentukan titik berat:

a. Bangun dan bidang simetris homogeny

Untuk bangun atau bidang simetris dan homogen titik beratnya

berada pada titik perpotongan sumbu simetrinya. Contohnya : bujur

sangkar, balok kubus dan bola.


12/19

BAHAN AJAR 1

b. Bangun atau bidang lancip

Untung benda ini titik beratnya dapat ditentukan dengan

digantung benang beberapa kali, titik potong garis-garis benang

(garis berat) itulah yang merupakan titik beratnya. Dari hasil tersebut

ternyata dapat diketahui kesamaannya seperti berikut.Untuk bidang

lancip y0=1/3 h

Untuk bangun lancip y0= 1/4 h

c. Bagian bola dan lingkaran

Untuk bagian bola yaitu setengah bola pejal dan bagian

lingkaran yaitu setengah lingkaran dapat kalian lihat pada Gambar

6.14(d)dan (e).


13/19

BAHAN AJAR 1

d. Gabungan benda

Untuk gabungan benda-benda homogen, letak titik beratnya

dapat ditentukan dari rata-rata jaraknya terhadap acuan yang

ditanyakan. Rata-rata tersebut ditentukan dari momen gaya dan gaya

berat.

g berati sama, berarti w dapat diganti dengan massa benda. dari

alasan inilah maka titik pusat massa yaitu


14/19

BAHAN AJAR 1

Untuk benda homogen berarti massa jenis sama (sama)

dan

m = v berarti massa dapat diganti dengan volumenya.

Evaluasi

1. Apa yang dimaksud titik berat suatu benda?

a. Titik tempat kesetimbangan suatu benda

b. Titik tempat kemiringan suatu benda

c. Titik tempat berdirinya suatu benda

d. Titik tempat yang mengakibatkan benda jatuh

2. Dimanakah letak titik berat suatu bola yang dimiliki ani, ketika bola

tersebut menggelinding? Tunjukan melalui gambar?

3. Apa yang dimaksud benda tegar?


15/19

BAHAN AJAR 1

a. Suatu benda yang berubah bentuknya bila diberikan gaya kepada

benda itu

b. Suatu benda yang akan berpindah-pindah secara teratur bila diberian

gaya pada benda itu

c. Suatu benda yang bentuknya tidak akan berubah bentuknya bila

diberikan gaya pada benda itu

d. Suatu benda yang bentuknya berubah bila tidak diberikan gaya pada

benda itu

4. Apa makna hukum 1 newton?

a. Bila tidak ada gangguan yang dilakukan maka benda yang tadinya

diam akan bergerak dan bila sedang bergerak akan bergerak dengankecepatan konstan

b. Bila ada gaya yang dilakukan maka benda yang tadinya diam akan

tetap diam dan bila sedang bergerak akan bergerak dengan kecepatan

konstan

c. Bila ada gangguan yang dilakukan maka benda yang tadinya diam akan

tetap diam dan bila sedang bergerak akan bergerak dengan kecepatan

konstan

d. Bila tidak ada dorongan yang dilakukan maka benda yang tadinya diam

akan tetap diam dan bila sedang bergerak akan bergerak dengan

kecepatan konstan

5. Apa yang dimaksud kesetimbangan benda tegar?

a. kondisi dimana suatu benda berada dalam keseimbangan translasi

(artinya benda tersebut tidak mengalami rotasi/pergerakan)

b. kondisi dimana suatu benda berada dalam keseimbangan rotasi

(artinya benda tersebut tidak mengalami rotasi/pergerakan)

c. kondisi dimana suatu benda berada dalam keseimbangan translasi

(artinya benda tersebut mengalami rotasi/pergerakan)


16/19


17/19

BAHAN AJAR 1

9. Bila suatu piringan diputar melalui sumbu kearah kiri pembaca, maka

kemanakah arah momentum sudut dari piringan tersebut?

a. Arah keatas sumbuh putar

b. Arah ke bawah sumbuh putar

c. Searah kecepatan sudut

d. Berbali arah kecepatan sudut

10. Koordinat titik berat benda pada gambar di bawah adalah

a. (3,3.6)

b. (3,4)

c. (4,3)

d. (3.6,3)

Kunci jawaban

1. A

2. A

3. C


18/19

BAHAN AJAR 1

4. D

5. B

6. B

7.

B

8. D

9. A

10.A


19/19

BAHAN AJAR 1

Daftar Pustaka

Handayani, Sri dan Ari Damari .2009. fisika SMA kelas XI/2 . Jakarta:

CV. Adi Perkasa.

bahan_ajar (1).pdf

Documents