Proposal Jadi Insyaallah [PDF]

Citation preview

PROPSAL METODE EKSPERIMEN FISIKA “ALAT PERAGA FISIKA HUBUNGAN RODA-RODA GERAK MELINGKAR BERATURAN” Dosen Pengampu : Haerul Pathoni, S.Pd., M.PFis. Wawan Kurniawan, S.Si., M.Cs



Disusun Oleh : Kelompok 1 1. 2. 3. 4.



Monalisa Senja Yuniyarsih Indah Nofitri Muhammad Ikhlas



(A1C314003) (A1C314009) (A1C314018) (A1C314019)



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIK DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM



FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2017



KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal yang berjudul “Alat Peraga Fisika Hubungan Roda-Roda Gerak Melingkar Beraturan”. Adapun maksud dan tujuan dari penyusunan proposal ini adalah untuk memenuhi tugas metode eksperimen fisika Terwujudnya proposal ini, juga tidak terlepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak. Untuk itu penulis berterimakasih kepada Bapak Wawan Kurniawan, M.Si, M.Cs., sebagai dosen pengampu dan rekan-rekan yang telah membantu. Kami sangat menyadari bahwa proposal ini masih mempunyai kelemahan dan kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca sangat kami harapkan demi terciptanya alat peraga yang lebih baik lagi. Akhir kata, penulis mengharapkan semoga proposal ini dapat diterima dan dapat memberi manfaat kepada pembaca.



Jambi, Maret 2017



Penyusun



1



DAFTAR ISI Kata Pengantar..................................................................................................



i



Daftar Isi...........................................................................................................



ii



Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang............................................................................................



1



1.2 Rumusan Masalah.......................................................................................



2



1.3 Tujuan ........................................................................................................



2



1.4 Manfaat.......................................................................................................



3



Bab II Kajian Pustaka 2.1 Alat Peraga..................................................................................................



4



2.2 Gerak Melingkar Beraturan........................................................................



8



Bab III Metode 3.1 Metode Penelitian.......................................................................................



17



3.2 Alat Dan Komponen...................................................................................



17



3.3 Prosedur......................................................................................................



17



Bab IV Anggaran Biaya dan Jadwal Pelaksanaan 4.1 Anggaran Biaya..........................................................................................



19



4.2 Jadwal Pelaksanaan....................................................................................



19



Daftar Pustaka



2



BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang gejala-gejala alam, baik itu yang bersifat benda mati atau benda hidup. Konstribusi Fisika bagi disiplin ilmu lain adalah mendorong laju perkembangan cabang-cabang ilmu baru. Dalam hal ini Fisika merupakan ilmu pengetahuan eksperimental. Dalam melakukan eksperimental ini diperlukan suatu ketelitian/praktikum agar diperoleh suatu pengukuran. Ilmuwan dari segala disiplin ilmu memanfaatkan ide-ide dari Fisika, mulai dari ahli kimia yang mempelajari struktur molekul sampai dengan para insinyur yang menggunakan prinsip-prinsip Fisika dalam merancang berbagai peralatan teknologi canggih. Selain itu juga Fisika sangat bermanfaat dalam ilmu kedokteran. Oleh karena itu mempelajari Fisika merupakan hal yang sangat penting. “Fisika merupakan salah satu disiplin ilmu dalam IPA yang biasanya dipelajari melalui pendekatan secara matematis yang membosankan dan konsep yang monoton sehingga cenderung ditakuti dan tidak disukai oleh siswa” (Rahayu, Murniati & Farikhah, 2013: 1). Pembelajaran Fisika bukan hanya sekedar tahu matematika, tetapi siswa diharapkan mampu memahami konsep yang terkandung di dalamnya, menuliskannya ke dalam parameter-parameter atau simbol-simbol fisis, memahami permasalahan, dan menyelesaikannya secara matematis (Sugiharti, 2005). Oleh karena itu, hal inilah yang menyebabkan ketidaksenangan siswa terhadap mata pelajaran ini menjadi semakin besar. Pembelajaran Fisika haruslah menggunakan metode inovatif dan kreatif. Hal ini dikarenakan dalam fisika terdapat fakta, konsep konsepsi, prinsip, teori atau hukum fisika (produk ilmiah) yang semuanya diperoleh melalui kegiatan observasi, eksperimentasi, pengukuran dan cara fikir yang logis, kritis, rasional dan objektif. Pengamatan atau Observasi yang dapat dilakukan misalnya dengan melakukan kegiatan eksperimen. Dengan menunjukkan kepada siswa berbagai



1



eksperimen (melakukan demonstrasi) dan mengajak siswa melakukan kegiatan observasi diharapkan siswa dapat menjalani proses untuk menemukan berbagai teori, konsep dan hukum-hukum fisika sehingga terbentuklah sikap ilmiah dan pembelajaran fisikapun akan lebih bermakna. Seorang guru harus memilih dan menyiapkan media serta alat peraga yang tepat dalam menjalankan pembelajaran dengan metode demonstrasi ini. Materi gerak melingkar beraturan, khususnya konsep hubungan roda- roda merupakan salah satu materi Fisika di SMA yang alat peraganya belum banyak dikembangkan. Padahal pemanfaatan konsep ini sangat erat kaitannya dengan kehidupan siswa sehari-hari, misalnya pada pemasangan roda sepeda. Apabila siswa dapat memahami konsep ini dengan benar tentu akan sangat bermanfaat bagi mereka. Dalam pembelajaran, alat peraga ini digunakan untuk menunjukkan pada siswa tentang konsep hubungan roda-roda. Hal ini dimaksudkan agar pembelajaran lebih mudah dipahami, lebih menarik, dan dapat meningkatkan antusias serta keaktifan siswa sehingga mendukung keberhasilan pembelajaran. Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka penulis mengambil judul yaitu “Pembuatan Alat Peraga Hubungan Roda – Roda Pada Materi Gerak Melingkar Beraturan Untuk Siswa SMA Kelas X“. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, adapun rumusan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana pembuatan alat peraga hubungan roda – roda untuk menunjukkan hubungan roda-roda pada materi gerak melingkar beraturan? 2. Bagaimana prinsip kerja alat untuk menunjukkan hubungan roda-roda pada materi gerak melingkar beraturan? 3. Bagaimana prinsip percobaan untuk menunjukkan hubungan roda-roda pada materi gerak melingkar beraturan? 4. Bagaimana hubungan roda-roda yang diperoleh dari percobaan? 1.3. Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan alat peraga ini adalah: 1. Menjelaskan pembuatan alat peraga hubungan roda – roda untuk menunjukkan



2



hubungan roda-roda pada materi gerak melingkar beraturan. 2. Menjelaskan prinsip kerja alat untuk menunjukkan hubungan roda-roda pada materi gerak melingkar beraturan. 3. Menjelaskan prinsip percobaan untuk menunjukkan hubungan roda-roda pada materi gerak melingkar beraturan. 4. Menjelaskan hubungan roda-roda yang diperoleh dari percobaan. 1.4. Manfaat Dengan pembuatan alat peraga ini diharapkan dapat memberikan manfaat: 1. Mempermudah guru Fisika dalam menyampaikan materi gerak melingkar beraturan, khususnya hubungan roda-roda pada siswa. 2. Menambah wawasan siswa dan meningkatkan semangat belajar siswa. 3. Mendorong siswa dan kalangan pendidik untuk membuat alat peraga pembelajaran lain yang dapat menunjang konsep dan pembelajaran Fisika.



3



BAB II KAJIAN PUSTAKA



2.1 Alat Peraga Alat peraga



termasuk



dalam



media



pembelajaran



yang



dapat



meningkatkan pemahaman siswa dalam belajar dalam pembelajaran. Kata media berasal dari bahasa latin dan merupakan bentuk jamak dari kata medium yang secara harafiah berarti perantara atau pengantar. Association for Education and Communication Technology (AECT) mengartikan media sebagai segala bentuk yang digunakan untuk proses penyaluran informasi. Sedangkan National Education Association (NEA) mengartikan media sebagai segala benda yang dapat dimanipulasikan, dilihat, didengar, dibaca, atau dibicarakan beserta instrumen yang digunakan untuk kegiatan tersebut. Menurut Arsyad, media adalah segala bentuk dan saluran yang



digunakan untuk menyampaikan pesan atau



informasi. Sedangkan, pengertian alat peraga adalah alat bantu yang digunakan oleh guru dalam proses belajar mengajar agar proses belajar siswa lebih efektif dan efisien (Nana Sudjana, 2000:110). Media adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk menyalurkan pesan dari pengirim ke penerima sehingga dapat merangsang pikiran, perasaan, perhatian, dan minat serta perhatian siswa sedemikian rupa sehingga proses belajar terjadi (Arif S Sadiman, 2006: 10). Alat peraga pembelajaran adalah alat yang digunakan oleh guru pada saat mengajar untuk memperjelas materi pelajaran dan mencegah terjadinya verbalisme pada siswa. Alat peraga dalam mengajar memegang peranan penting sebagai alat bantu untuk menciptakan proses belajar mengajar yang efektif. Proses belajar mengajar ditandai dengan adanya beberapa unsur antara lain tujuan, bahan, dan alat. Unsur metode dan alat merupakan unsur yang tidak bisa dilepaskan dari unsur lain yang berfungsi sebagai cara atau teknik untuk mengantarkan sebagai bahan



pelajaran



agar



sampai



pada



tujuan pembelajaran. Alat tersebut



berguna agar pelajaran yang disampaikan guru lebih mudah dipahami siswa (Dwi, 2013: 26-27).



4



a. Fungsi dan Manfaat Alat Peraga Pemakaian alat peraga merangsang imajinasi anak dan memberikan kesan yang mendalam dalam mengajar, panca indra dan seluruh kesanggupan anak perlu dirangsang, digunakan, dan dilibatkan, sehingga tidak hanya mengetahui melainkan dapat memakai dan melakukan apa yang dipelajari. Penyediaan perangkat alat peraga merupakan bagian dari pemenuhan kebutuhan siswa. Pembelajaran menggunakan alat peraga berarti mengoptimalkan fungsi seluruh panca indra siswa untuk meningkatkan efektivitas siswa belajar dengan cara mendengar, melihat, meraba, dan menggunakan pikirannya secara logis dan realitis. Fungsi alat peraga dalam proses pembelajran yang dirangkum dari Dwi (2013: 28) adalah sebagai berikut: 1) Mencegah rangkaian pembelajaran dengan ceramah secara monoton 2) Menambah pembelajaran dengan rumor untuk memperkuat minat belajara anak 3) Menghibur siswa dalam pembelajaran agar siswa tidak merasa bosan 4) Memfokuskan perhatian siswa pada materi pelajaran secara konkrit 5) Melibatkan siswa dalam proses belajara sebagai rangkaian pengalaman nyata. Alat peraga pada pembelajaran, berfungsi untuk memudahkan siswa dalam menangkap materi ajar agar paham san jelas secara maksimal pada pokok bahasan yang telah diajarkan. Manfaat alat peraga yang telah dirangkum dari Dwi (2013: 32) adalah: 1) Untuk meningkatkan mutu pegajaran dan pembelajaran di kelas. 2) Sebagai penekanan pada metode-metode pembelajaran interaktif. 3) Untuk mengembangkan program pengembangan Sumber Daya Manusia. 4) Untuk menciptakan tenaga kerja yang lebih bermutu. 5) Untuk mrmnuhi tujuan pembangunan masyarakat ekonomi dan teknik. 6) Untuk membentuk guru IPA, mempermudah persiapan belajar dan mengajar di kelas. b. Macam-Macam Alat Peraga Alat peraga merupakan media yang dapat mengkonkritkan pemahaman



5



siswa. Macam alat peraga ditinjau dari wujudnya yang disarikan dari Dwi (2013: 30-31) adalah sebagai berikut: 1) Alat peraga benda asli Alat peraga benda asli adalah semua benda asli yang digunakan sebagai alat peraga, misalnya bola, buah, pohon, kayu, kubus, kerucut, jam dinding, dan benda nyata lainnya yang berkaitan dengan pembelajaran. 2) Alat peraga benda tiruan Alat peraga benda tiruan adalah semua benda bukan asli yang dapat digunakan sebagai alat peraga pembelajaran. Misalnya gambar, bentuk- bentuk binatang, kotak, dan sebagainnya. Sedangkan pembagian alat peraga menurut jenisnya yang diringkas dari Dwi (2013: 32) adalah sebagai berikut: 1) Alat peraga yang dibutuhkan oleh kelompok siswa untuk melakukan percoabaan. 2) Alat peraga untuk guru yang dibutuhkan oleh guru untuk memperagakan konsep dalam kegiatan belajar mengajar. 3) Alat peraga, daftar nama benda-benda dan bahan-bahan dari lingkaungan yang diperlukan. Memilih alat peraga pembelajaran yang sesuai bukanlah hal yang mudah. Sifat alat peraga yang patut diperhatikan dalam pemilihan alat peraga yang diringkas dari Dwi (2013: 27-28) diantaranya adalah : 1) Tahan lama (terbuat dari bahan yang cukup kuat) 2) Bentuk dan warnanya menarik 3) Sederhana dan mudah dikelola (tidak rumit) 4) Ukuran sesuai (seimbang) dengan ukuran anak 5) Dapat menyajikan konsep IPA (tidak mempersulit pemahaman) 6) Sesai dengan konsep pembelajaran (kesesuaian alat pengajaran yang dipilih dengan materi pengajaran atau jenis kegiatan yang akan dilakukan oleh siswa) 7) Dapat memperjelas konsep 8) Peragaan itu supaya menjadi dasar bagi tumbuhnya konsep berpikir yang abstrak



6



9) Alat peraga dapat merangsang keaktifan siswa. Menurut Sutrisno (2014) macam-macam alat fisika dapat dikelompokkan berdasarkan kepada aspek-aspek tempat pemakaian, keterpaduan seting kelengkapan, cara penggunaan di dalam pembelajaran, gejala dan atau data yang ditunjukan dan atau dihasilkan. 1) Berdasarkan tempat pemakaian, alat-alat fisika dapat dibedakan atas alat yang diam atau tetap dan alat yang bergerak. Alat fisika yang diam atau tetap adalah alat fisika yang dipasang tetap di satu tempat tertentu selama perioda tertentu dan selama perioda waktu itu alat digunakan di tempat itu, tidak dipindah-pindahkan. Alat fisika yang dapat bergerak adalah alat fisika yang dapat disimpan dan digunakan di tempat yang berbeda-beda. 2) Berdasarkan aspek keterpaduan seting kelengkapannya, alat-alat fisika dapat dibedakan atas Kit alat fisika, dan alat fisika bukan kit. Kit (kotak instrumen terpadu) alat fisika adalah sekumpulan alat-alat fisika yang dapat digunakan untuk



lebih



dari



satu



percobaan,



disimpan



dalam



sebuah



wadah/tempat/misalnya kotak. Percobaan-percobaan yang menggunakan alatalat dalam kit alat fisika biasanya adalah percobaan-percobaan dari materi pembelajaran fisika yang serumpun, misalnya kit mekanika, kit optik, kit listrik magnet kit gelombang dan sebagainya. Peruntukan kit alat fisika biasanya sudah disesuaikan dengan jenjang pendidikan yang dituju, misalnya kit IPA fisika SD, kit fisika SMP/MTs dan kita fisika SMA/MA. Alat fisika bukan kit adalah alat fisika atau set (dapat terdiri dari satu atau lebih) alat fisika yang tidak merupakan bagian dari kita alat fisika. Kit alat fisika dan alat fisika yang bukan kit dapat terdiri dari alat utama dan perelengkapannya. 3) Berdasarkan cara penggunaan di dalam pembelajaran alat-alat fisika dapat dibedakan atas alat eksperimen, alat demonstrasi dan alat peraga. Alat eksperimen adalah alat untuk melakukan eksperimen atau percobaan. Pemakaiannya biasa dilakukan oleh kelompok pelaku percobaan yang terdiri antara 1 sampai 5 (umumnya 2) orang. Alat itu biasa digunakan dalam kegiatan praktikum. Siswa yang melakukan percobaan disebut



sebagai



praktikan. Alat demonstrasi adalah alat yang diperuntukan dan digunakan oleh guru untuk melakukan percobaan disaksikan oleh siswa peserta



7



didiknya. 4) Berdasarkan gejala dan data yang ditunjukan dan dihasilkan, alat-alat fisika dapat dibedakan atas alat ukur dan bukan alat ukur. Alat ukur fisika adalah alat yang digunakan untuk mengukur, untuk memperoleh data kuantitatif dari besaran fisika yang diukur. Alat fisika yang bukan alat ukur adalah alat fisika untuk menyelidiki gejala fisika dengan tidak dapat memberikan data kuantitatif sebagai hasil ukur. Data yang diperoleh dari alat fisika bukan alat ukur adalah data kualitatif berupa gejala atau fenomena fisis yang terjadi. 2.2 Gerak Melingkar Beraturan a. Pengertian Gerak Melingkar Beraturan Berdasarkan lintasannya benda bergerak dibedakan menjadi tiga yaitu benda bergerak pada garis lurus, gerak parabola dan benda bergerak pada garis melingkar (Sumarsono, 2009: 57). Benda yang bergerak pada arah tetap sepanjang garis lurus disebut gerak lurus. Apabila benda bergerak dengan kelajuan konstan pada suatu lintasan garis lurus, maka dikatakan bahwa benda tersebut bergerak lurus beraturan (Supiyanto, 2006: 43). Apabila kecepatannya berubah secara teratur, dengan kata lain mengalami perubahan kecepatan (atau percepatan konstan), maka gerak semacam ini disebut gerak lurus berubah beraturan (Supiyanto, 2006: 45). Benda yang bergerak pada lintasan berbentuk parabola disebut gerak parabola. Contoh umum gerak parabola adalah gerak benda yang dilemparkan ke atas membentuk sudut tertentu terhadap permukaan tanah (Saripudin, 2009: 14). Gerak peluru adalah perpaduan antara dua gerak yang arahnya saling tergak lurus, yaitu gerak arah horizontal dengan kecepatan konstan dan gerak arah vertikal yang mempunyai perepatan konstan yaitu percepatan gravitasi. Walaupun sebenarnya sebuah benda yang melambung di udara



mengalami gaya gesek



udara, namun gaya gesek tersebut diabaikan selama gerak lintasan benda yang dilempar ke udara tersebut berbentuk parabola (Cari, 2009: 19). Gerak melingkar adalah gerak yang memiliki lintasan berupa lingkaran (Nurachmandani, 2009: 66). Menurut Karyono, Palupi, dan Suharyanto, “Gerak melingkar adalah gerak yang lintasannya mempunyai pusat kelengkungan dengan



8



radius kelengkungan tetap” (2009: 46). Sedangkan Rahardjo dan Radiyono (2009) berpendapat, “Gerak melingkar merupakan gerak yang memiliki jejak (lintasan) berupa lingkaran” (hlm. 57). Dari ketiga pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa pada dasarnya gerak melingkar merupakan gerak suatu benda yang memiliki lintasan berupa lingkaran. Gerak melingkar sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, antara lain gerak pentil roda sepeda yang sedang berputar, gerakan kereta luncur mengitari lintasan rel yang berbentuk lingkaran, mobil yang menikung pada lintasan berupa lingkaran, gerak kipas angin, gerak compact disk, komedi putar, gerak kincir angin, dan gerakan ujung jarum detik pada arloji. Seperti pada gerak lurus, dalam gerak melingkar juga terdapat dua kasus gerak yaitu saat benda bergerak dengan kecepatan konstan dan



saat benda



bergerak dengan kecepatan tidak konstan. Sebuah benda yang bergerak membentuk suatu lingkaran dengan laju konstan v dikatakan mengalami gerak melingkar beraturan (Giancoli, 2001: 132). Benda tersebut bergerak dengan kecepatan sudut konstan pada suatu lintasan berbentuk lingkaran. Sedangkan apabila benda tersebut kecepatan sudutnya berubah secara teratur atau dengan kata lain percepatan sudutnya kostan, maka benda tersebut dikatakan mengalami gerak melingkar berubah beraturan (Supiyanto, 2006: 72). Gerak melingkar beraturan adalah gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran dengan laju konstan dan arah kecepatan tegak lurus terhadap arah percepatan (Sumarsono, 2009: 58). Arah kecepatan terus berubah sementara benda bergerak dalam lingkaran tersebut, tampak seperti pada Gambar (2.1). Oleh karena percepatan didefinisikan sebagai besar perubahan kecepatan, perubahan arah kecepatan menyebabkan percepatan sebagaimana juga perubahan besar kecepatan. Dengan demikian, benda yang mengelilingi sebuah lingkaran terus dipercepat, bahkan ketika lajunya tetap konstan (v1 = v2 = v).



9



Gambar 2.1 Sebuah Benda Bergerak Membentuk Suatu Lingkaran. b. Besaran-Besaran Dalam Gerak Melingkar Beraturan 1) Periode dan Frekuensi Sebuah partikel/benda yang bergerak melingkar baik gerak melingkar beraturan ataupun yang tidak beraturan, geraknya akan selalu berulang pada suatu saat tertentu. Dengan memerhatikan sebuah titik pada lintasan geraknya, sebuah partikel yang telah melakukan satu putaran penuh akan kembali atau melewati posisi semula. Gerak melingkar sering dideskripsikan dalam frekuensi ( f ), yaitu jumlah putaran tiap satuan waktu atau jumlah putaran per sekon. Sementara itu, periode ( T ) adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran (Sumarsono, 2009: 58). Persamaan untuk periode, yaitu T=



t N



dan persamaan untuk frekuensi f=



N t



dan hubungan antara T dan f dinyatakan dengan T=



1 f



Dengan T = periode (sekon), f = frekuensi (Hz), N = jumlah putaran, t = waktu selama berputar (sekon). (Widodo, 2009: 41). Sebagai contoh, jika sebuah benda berputar dengan frekuensi 3 putaran/sekon, maka untuk melakukan satu putaran penuh, benda itu memerlukan waktu 1/3 sekon. 10



2) Posisi Sudut x y



Gambar 2.2 Titik P Berotasi Dengan Sumbu Di O. Gambar 2.2 melukiskan sebuah titik P yang berputar terhadap sumbu yang tegak lurus terhadap bidang gambar melalui titik O. Titik P bergerak dari A ke B dalam selang waktu t. Posisi titik P dapat dilihat dari besarnya sudut yang ditempuh, yaitu θ yang dibentuk oleh garis AB terhadap sumbu x yang melalui titik O. Posisi sudut θ diberi satuan radian (rad). Besar sudut satu putaran adalah 360° = 2 θ radian. Jika θ adalah sudut pusat lingkaran yang panjang busurnya s dan jarijarinya R, diperoleh hubungan: θ=



s R



dengan: θ = lintasan/posisi sudut (rad) s = busur lintasan (m) R = jari – jari (m) (Sumarsono, 2009: 59). 3) Kecepatan Sudut Dalam gerak melingkar beraturan, kecepatan sudut atau kecepatan anguler untuk selang waktu yang sama selalu konstan. Kecepatan sudut didefinisikan sebagai besar sudut yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Untuk partikel yang



11



melakukan gerak satu kali putaran, didapatkan sudut yang ditempuh θ =2 π dan waktu tempuh t = T. Berarti, kecepatan sudut ( ω) pada gerak melingkar beraturan dapat dirumuskan: ω=



2π T atau



ω=2 πf



dengan: ω= kecepatan sudut (rad/s) T= periode (s) f = frekuensi (Hz) (Sumarsono, 2009: 59). c. Hubungan Besaran Sudut dan Besaran Tangensial 1) Posisi sudut dan panjang lintasan



Gambar 2.3 Titik P Berotasi Dengan Sumbu Tetap O Dan Jari-Jari R. Gambar (2.3) menunjukkan titik P bergerak melingkar dengan sumbu tetap O dan jari-jari R. Jika P bergerak dari A ke B dengan menempuh lintasan busur sejauh s, sedangkan posisi sudut yang terbentuk adalah θ , maka diperoleh hubungan: θ=



s R



θ = lintasan/posisi sudut (rad) s = busur lintasan (m) 12



R = jari – jari (m) (Sumarsono, 2009: 60). 2) Kecepatan Sudut dan Kecepatan linier Hubungan kecepatan sudut dan kecepatan linier yang dirangkum dalam Sumarsono (2009: 60-61) adalah sebagai berikut: Jika posisi sudut sangat kecil, yaitu Δθ , karena selang waktu (Δt) yang digunakan sangat kecil, lintasan busurnya juga sangat kecil, yaitu Δs, sehingga persamaan θ=



s R



berubah menjadi: ∆ s=∆ θ . R



Jika persamaan tersebut dibagi dengan selang waktu Δt , diperoleh: ∆s ∆θ = .R ∆t ∆ t Jika Δt kecil maka persamaan tersebut menjadi: ds dθ = .R dt dt dengan: ω= kecepatan sudut (rad/s) v = kecepatan linier (m/s) R = jari – jari lintasan (m) Kecepatan linier/tangensial (v) memiliki arah berupa arah garis singgung lingkaran pada titik-titik, salah satunya titik P. Sementara itu, kecepatan sudut ω memiliki arah ke atas, tegak lurus bidang lingkar, tampak seperti pada Gambar 2.4 di bawah.



Gambar 2.4 Kecepatan Sudut ω Tegak Lurus Bidang Lingkar. 13



3) Percepatan Sentripetal Pada gerak melingkar beraturan, walaupun kelajuan linearnya tetap tetapi kecepatannya selalu berubah. Dengan demikian pada gerak melingkar beraturan terdapat percepatan yang disebut percepatan sentripetal dan diberi



a s yaitu



percepatan yang arahnya selalu menuju titik pusat lingkaran. Pembahasan mengenai percepatan sentripetal yang dirangkum



dari



Giancoli (2001: 133-134) adalah sebagai berikut: Percepatan sentripetal a s didefinisikan sebagai a s=



v 2−v 1 ∆ v = ∆t ∆t



dimana Δv adalah perubahan kecepatan dalam selang waktu Δt yang pendek. Dengan mempertimbangkan situasi di mana Δt mendekati nol, sehingga akan diperoleh percepatan sesaat.



Gambar 2.5 Menentukan Perubahan Kecepatan, Δv, untuk Sebuah Partikel yang Bergerak dengan Membentuk Lingkaran. Panjang Δl Adalah Jarak Sepanjang Busur, dari A Sampai B d. Hubungan Roda-Roda Pada Gerak Melingkar Gerak melingkar dapat dipindahkan dari sebuah benda berbentuk lingkaran ke benda lain yang juga berbentuk lingkaran, misalnya antara gir dengan roda pada sepeda, gir pada mesin-mesin kendaraan bermotor, dan sebagainya. Hubungan roda-roda pada gerak melingkar dapat berupa sistem langsung yaitu dengan memakai roda-roda gigi atau roda-roda gesek, atau sistem



14



tak langsung, yaitu dengan memakai streng/rantai/pita (Sumarsono, 2009: 65).



Gambar 2.7 Hubungan roda-roda, (a) Sistem Langsung, dan (b) Sistem Tak Langsung. Pada Gambar (2.7) menunjukkan roda I berputar atau bergerak melingkar beraturan hingga roda II mengikutinya bergerak melingkar beraturan. Hubungan roda-roda pada gerak melingkar, baik memakai



sistem langsung atau tak



langsung, kecepatan linier (v) roda tersebut baik roda I dan II adalah sama, tetapi kecepatan sudutnya (ω) berlainan. Dengan demikian dapat dirumuskan sebagai berikut: v 1=v 2 ω1 R1=ω 2 R2 dengan v1 = laju linier roda I (m/s), v2 = laju linier roda II (m/s), ω1 = kecepatan sudut roda I (rad/s), ω2 = kecepatan sudut roda II (rad/s), RI = jari-jari lintasan roda I (m), dan R2 = jari-jari lintasan roda II (m) (Sumarsono, 2009: 65). Selain kedua perpindahan gerak melingkar di atas ada perpindahan gerak melingkar lain yaitu perpindahan gerak satu poros



15



. Gambar 2.8 Perpindahan Gerak Satu Poros. Kedua roda memiliki periode (T) dan frekuensi (f) sama, yaitu T 1 = T2 dan f1 = f2. Dengan demikian, kedua roda mempunyai kecepatan anguler sama, yaitu ω1 = ω2. Dari rumus itu tampak bahwa laju liniernya berbanding lurus dengan jarijarinya (Widodo, 2009: 50).



16



BAB III METODE



3.1. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian mata kuliah ini adalah metode eksperimen. Metode ekperimen ini untuk menunjukkan konsep hubungan roda-roda pada gerak melingkar beraturan. 3.2 . Alat Dan Komponen Adapun alat dan bahan yang diperlukan dalam merancang alat peraga hubungan roda – roda pada materi gerak melingkar beraturan untuk siswa SMA kelas X adalah : No. 1.



Papan



Jumlah 2 buah



2.



Dudukan kipas angin



1 buah



3.



Roda kecil dengan karet di tepinya Roda kecil dengan lekukan ditepinya Roda besar dengan lekukan ditepinya Roda kecil dengan karet ditepinya Tali



1 buah



Fungsi Sebagai tempat menempatkan roda-roda dan kipas angin Sebagai saklar dan tempat berdirinya motor listrik (dalam bentuk bor listrik) Sebagai benda yang berputar



1 buah



Sebagai benda yang berputar



1 buah



Sebagai benda yang berputar



1 buah



Sebagai benda yang berputar



1 gulung



Sebagai penghubung salah satu roda kecil dengan salah satu roda besar Sebagai penggerak roda-roda, dan ujung bor (mata bor) digunakan sebagai poros roda kecil dengan keret ditepinya Untuk mengukur jari-jari roda Untuk mengukur kecepatan sudut



4. 5. 6. 7.



Nama



8.



Motor listrik (dalam 1 buah bentuk bor listik)



9. 10.



Penggaris Tachometer



1 buah 1 buah



3.3 Prosedur



17



Alat peraga ini dibuat secara manual, dengan menggunakan peralatan yang telah disebutkan sebelumnya kecuali penggaris dan tachometer. Adapun langkahlangkah yang dilakukan terdiri atas beberapa tahap, yaitu: persiapan, pembuatan, dan penyelesaian. Langkah-langkah pembuatan alat peraga hubungan roda-roda adalah sebagai berikut: a) Menggambar desain alat. b) Membuat rancangan bahan- bahan yang dibutuhkan. c) Menyiapkan 2 papan terbuat dari kayu yang cukup tebal masing –masing sebagai tempat roda dan dudukan kipas angin beserta motor listrik (berupa bor listrik). d) Memotong kayu dengan bentuk lingkaran berjumlah empat dengan dua variasi ukuran (2 berjari-jari kecil dan 2 lainnya berjari-jari besar) yang akan digunakan sebagai roda. e) Melubangi pusat masing-masing roda sebagai tempat meletakkan poros. f) Membuat cekungan pada tepi salah satu roda kecil dan salah satu roda besar sebagai tempat meletakkan tali. g) Menempel karet pada roda kecil dan roda besar yang lain untuk memperkecil kemungkinan terjadinya selip pada saat roda berputar. h) Melubangi papan sebanyak empat lubang yang akan dijadikan sebagai tempat roda dan poros. Jarak masing-masing lubang disesuaikan dengan jari-jari roda yang akan dipasang. i) Memasang motor listrik (berupa bor listrik) pada papan dan ujung bor listrik dijadikan sebagai poros roda kecil dengan tepi berkaret. j) Memasang roda kecil dengan tepi berkaret pada poros yang berupa ujung bor listrik (mata bor). k) Memasang roda yang lain pada papan dengan dihubungkan poros sesuai dengan rancangan alat. l) Mengecat alat untuk melindungi alat yang terbuat dari kayu sekaligus mempercantik penampilan.



18



BAB IV ANGGARAN BIAYA DAN JADWAL PELAKSANAAN 4. 1 Anggaran Biaya Anggaran biaya pembuatan alat peraga hubungan roda-roda dijelaskan oleh tabel 4.1 berikut: Tabel 4.1 Rincian anggara biaya pembuatan alat peraga hubungan roda-roda. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.



Nama Papan Triplek Tali Penggaris Tachometer Dudukan kipas angin bekas Total



Jumlah 2 buah 1 buah 1 gulung 1 buah 1 buah 1 buah



Harga / unit



Total harga



10.000,00 30.000,00 5.000,00 3.000,00 150.000,00 20.000,00



20.000,00 30.000,00 5.000,00 3.000,00 150.000,00 20.000,00 228.000,00



4.2 Jadwal Pelaksanaan Jadwal pelaksanaan pembuatan alat peraga hubungan roda-roda, dijelaskan melalui tabel berikut: Tabel 4.2 jadwal pelaksanaan No 1 2 3 4



Kegiatan



9



10



Pembuatan Proposal Pembelian alat dan bahan Pembuatan alat peraga Presentasi alat



19



11



Pertemuan ke 12 13 14



15



16



DAFTAR PUSTAKA



Arif, S. 2006 . Media Pendidikan. Depok: Rajawali Pers. Cari. 2009. Aktif Belajar Fisika . Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Dwi, N.W. 2013. Upaya Meningkatkan Minat Belajar IPA dengan Menggunakan Alat Peraga Benda Nyata Untuk Siswa Kelas III di MI YAPPI Wiyoko Tahun Pelajaran 2012/2013. UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta: Skripsi. Giancoli,C.Douglas. 2001. Fisika Jilid 1. Terj Yuhilza Hanum. Jakarta: Erlangga. Hsu, Tom. 2004. Foundamental Of Physics. USA : CPO Science. Karyono, dkk. 2009. Fisika I. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika I. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Rahayu, A., Murniati, Ngurah A. N., & Farikhah,I. 2013. Kajian Pengembangan Media Pembelajaran IPA Menggunakan Fotonovela Berbasis Pendidikan Karakter. Seminar Nasional: IKIP PGRI Semarang. Rahardjo, T dan Radiyono, Y. 2009. Mekanika. Surakarta: UNS Press. Saripudin, Aip, dkk. 2009. Praktis Belajar Fisika I. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.



Sudjana, N. 2000. Dasar-dasar Proses Belajar Mengajar. Bandung: PT Sinar Baru Algeandra. Sugiharti, P. 2005. Penerapan Teori Multiple Intelligence dalam Pembelajaran Fisika. Jurnal Pendidikan Penabur. No.05. Desember 2005. Sumarsono, Joko. 2009. Buku Fisika SMA kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Widodo, Tri. 2009. Fisika. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.



20