LKS Hubungan Roda-Roda

LEMBAR KERJA SISWA

HUBUNGAN RODA-RODA

Tujuan

1.      Menghitung kecepatan linear dan kecepatan sudut

2.      Membandingkan kecepatan sudut untuk roda yang dihubungkan dengan sabuk dan roda yang sepusat

Alat dan Bahan

1.      Roda Mainan (Kaset CD)

2.      Roda-roda dari styrofoam

3.      Stopwatch

4.      Penggaris

5.      Pita/karet

6.      cellotipe

Prosedur Percobaan

Percobaan I

1.      Memberi tanda garis start dan finish di meja dengan menggunakan cellotipe sepanjang 50 cm.

2.      Mengukur jari-jari roda mainan tersebut.

3.      Menggelindingkan roda mainan tersebut dari garis start sampai finish. Menghitung jumlah putaran roda dengan menghitung titik warna pada roda (sebagai tanda) dan mengukur waktu dari start sampai finish. (CATATAN: Pastikan roda menggelinding secara GMB)

4.      Menuliskan data ke dalam Tabel 1

   Tabel 1

No	t (s)	R (m)	n	T=t/n (s)	V=0,5/t (m/s)	ɷ = 2π/T (rad/s)	ɷR

Keterangan:

t  =waktu yang diperlukan dari start sampai finish (sekon)
v  = kecepatan linear (m/s)
T  = periode putaran roda (sekon)
R  = jari-jari roda miniatur sepeda (m)
n  = jumlah putaran
ɷ  = kecepatan sudut roda (rad/s)

Percobaan II

1.      Mengukur jari-jari roda depan (R_A), roda belakang kecil (R_B), dan roda belakang besar (R_C).

Menyusun alat seperti pada gambar di bawah ini.

1.      Memulai menjalankan roda-roda serta mengamati dan mencatat waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran untu roda depan (T_A), roda belakang kecil (T_B), dan roda belakang besar (T_C).

Menuliskan nilai-nilai tersebut ke dalam Tabel 2 dan Tabel 3

Tabel 2

Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran (T)			Kecepatan Sudut ɷ = 2π/T
TA (sekon)	TB (sekon)	TC (sekon)	ɷA (rad/s)	ɷB (rad/s)	ɷC (rad/s)

Tabel 3

Ruji-ruji			Kecepatan Linear v = ɷR
RA (meter)	RB (meter)	RC (meter)	vA (m/s)	vB (m/s)	vC (m/s)

Diskusi

1.      Buatlah kesimpulan dari percobaan I dengan melihat nilai v dan ɷR pada Tabel 1!

2.      Buatlah kesimpulan dari percobaan II dengan melihat hubungan antara kecepatan linear (v) dan kecepatan sudut (ɷ) untuk roda gigi depan, roda gigi belakang, dan roda belakang pada Tabel 2 dan Tabel 3.

LKS Percepatan Sentripetal pada GMB

LEMBAR KERJA SISWA

PERCEPATAN SENTRIPETAL PADA GMB

Tujuan

1.      Siswa dapat menjelaskanpengertianpercepatan sentripetal

2.       Siswa dapat menumukan formulasi besaran percepatan sentripetal

3.      Siswa dapat membuktikan adanya percepatan sentripetal pada benda yang melakukan gerak melingkar

4.      Menunjukkan bahwa percepatan sentripetal arahnya selalu munuju pusat lingkaran

Pendahuluan

Pada gerak lurus, benda yang mengalami percepatan pasti mengakibatkanberubahnya kelajuan benda tersebut. Hal ini terjadi karena pada gerak lurus arahnya tetap. Untuk benda yang melakukan gerak melingkar beraturan, benda tidak mengalami perubahan kelajuan tetapi arahnya yang berubah-ubah setiap saat. Jadi, perubahan percepatan pada GMB bukan mengakibatkan kelajuannya bertambah tetapi mengakibatkan arahnya berubah. Ingat, percepatan merupakan besaran vektor (memiliki besar dan arah). Perhatikan Gambar!

Alat dan Bahan

1.      Satu set alat sentripetal dengan beban mA= 20 gram

2.      Stopwatch

3.      Beban pemberat mB = 50 gram

4.      Mistar

Langkah-Langkah Percobaan

Urutan kerja

1.      Hitunglah berat massa A dan massa B (gunakan g = 10m/s)

2.      WA = . . . . . . . . N

3.      WB = . . . . . . . . N

4.      Putarlah benda A sehingga bergerak melingkar beraturan. Usahakan tali PA horisontal.

5.      Gunakan Panjang PA=20 cm

6.      Ukurlah waktu untuk 10 putaran

7.      Tentukan period putaran T

8.      Lakukan percobaan ini 3 kali dengan R (panjang PA) yaitu 25cm dan 30 cm

9.      Masukkan data pengamatan pada tabel di bawah ini

Tabel Data Pengamatan

No	R (m)	T untuk 10x (s)	T (s)	V= (m/s)	V2 (m2/s2)	V2/R
1
2
3

Diskusi

1.      Bagaimana besar kecepatan linear benda yang berputar beraturan? (berabah/tetap)

2.      Bagaimana dengan arah kecepatan linear pada benda yang berputar beraturan? (berabah/tetap)

3.      Apa pengaruh diskusi nomor 2 terhadap kecepatan linear benda yang berputar beraturan? (kecepatan linear berubah/tetap)

4.      Informasi : Sesuai analisis diagram bebas Hk.Newton pada set alat, berlaku Berat benda B merupakan gaya yang bekerja pada benda A dimana gaya tersebut selalu menarik benda A menuju pusat perputarannya.

5.      Dari informasi nomor 4, disebut apakah gaya pada benda A tersebut? Apakah notasinya? Tuliskan hubungan matematis gaya tersebut dengan WB!

Dengan mengacu nomor 5 dan 3, perumusan gaya yang bekerja pada benda adalah hasil kali antara komponen massa benda A dengan suatu percepatan yang arahnya menuju pusat perputaran, maka besaran apakah yang dimilki benda yang bergerak 1.      melingkar beraturan sehingga mempengaruhi kecepatan linear benda, dan kemana arahnya?

2.      Tuliskan hubungan matematis antara WB, gaya pada soal nomor 5, mA, dan besaran pada soal nomor 6!

3.      Lihatlah hubungan antara komponen R dan v² pada data pengamatan, bagaimana hubungannya?

4.      Hitunglah besar besaran pada soal nomor 6!

5.      Dari jawaban nomor 8, bandingkan nilainya data hasil bagi antara komponen v² dengan R, bagaimana kecederungan nilainya?

6.      Maka bagaimana rumusan matematis dari besaran tesebut?

Kesimpulan

Kesimpulan apa yang dapat diambil dari percobaan ini?
 

LKS Gerak Melingkar Beraturan

LEMBAR KERJA SISWA

GERAK MELINGKAR BERATURAN

Bila ada sebuah roda yang menggelinding secara beraturan, besaran apa sajakah yang dapat kalian identifikasi dari roda tersebut?

Alat dan Bahan

1.  Roda mainan

2.  Stopwatch

3.  Penggaris

Langkah-Langkah Percobaan

    1.      Siapkan roda mainan dan carilah tempat yang bisa digunakan untuk menggelindingkan roda (tempat datar dan halus)!

    2.      Siapkan stopwatch dan penggaris!

    3.      Gelindingkan roda sampai 3x putaran (usahakan “tanda” ada di bagianbawah saat akan menggelindingkan roda), catat waktu yang dibutuhkan untuk berputar 3x putaran! (PENTING : PASTIKAN RODA MENGGELINDING SECARA GMB)

   4.      Ukur jarak yang ditempuh roda saat menggelinding 3x putaran!

   5.      Tabelkan hasil data pengamatan!

Diskusi

        1. Berapakah jumlah putaran yang dilakukan tiapsekonnya?

.........................................................................................................................................

Disebut apakah besaran tersebut (beri notasi dan satuan SI)?.......................................

2. Berapakah waktu yang diperlukan untuk 1x putaran.........................................................................................................................................

Disebut apakah besaran tersebut (beri notasi dan satuan SI)?.......................................
Hubungkan besaran ini dengan nomor 1?.....................................
3.  Dalam selang waktu tertentu, “tanda” pada roda melewati panjang busur tertentu pula, disebut apakah besaran tersebut (beri notasi dan satuan SI)?..............................
Bagaimana arah dari besaran tersebut?...........................................................................
Bagaimana formula matematisnya?................................................................................

 4.  Apakah sama antara jarak yang ditempuh “tanda” pada roda melewati busur dengan jarak perpindahan translasi roda (gerak secara horisontal)?.........................................

Apa yang dapat kalian jelaskan?....................................................................................

5. Dalam selang waktu tertentu, “tanda” pada roda melewati besar sudut tertentu pula, disebut apakah besaran tersebut (beri notasi dan satuan SI)?........................................

Bagaimana formula matematisnya? (informasi : gunakan satuan rad untuk sudut)..........................

6.  Hubungkan besaran pada nomor 3 dan nomor 5! .........................................................

Kesimpulan

Kesimpulan apa yang dapat diambil dari percobaan ini?

..........................................................................................................................................................................................................................................................................................