1. Pendidikan Fisika Reguler 2011
GERAK PARABOLA DAN GERAK MELINGKAR
1. Tinjauan Umum
Kinematika adalah cabang ilmu yang mempelajari gerak tanpa memperhatikan
penyebabnya. Apa saja yang dipelajari dalam kinematika? Konsep kinematika
berhubungan dengan posisi, kecepatan, percepatan, dan waktu yang berkaitan erat, yaitu
perubahan posisi dalam selang waktu tertentu menyebabkan adanya kecepatan dan
perubahan kecepatan menyebabkan adanya percepatan. Pada bahasan kali ini, akan dikaji
gerak dalam dua dimensi yaitu gerak parabola. Pada bahasan gerak parabola ini, gesekan
udara diabaikan dan tidak akan memperhitungkan proses bagaimana benda dilemparkan,
tetapi hanya memperhatikan geraknya setelah dilempar dan bergerak bebas di udara
dengan pengaruh gravitasi semata. Oleh karena itu, percepatan benda tersebut disebabkan
oleh percepatan gravitasi (g) yang arahnya ke bawah (menuju pusat bumi). Selain itu,
dibahas pula gerak yang suatu benda yang membentuk lintasan lingkaran yaitu gerak
melingkar. Pada gerak melingkar ini, dimana jika sebuah benda yang bergerak
membentuk suatu lingkaran dengan laju konstan v dikatakan mengalami gerak melingkar
beraturan. Dan apabila Sebuah benda bergerak membentuk suatu lingkaran dengan
percepatan sudut tetap, maka benda ini dikatakan mengalami gerak melingkar berubah
beraturan.
2. Kompetensi Inti
1. Menanggapi dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
2. Menghargai perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun; rasa ingin tahu,
percaya diri, toleran, motivasi internal, pola hidup sehat, dan ramah lingkungan)
dalam
berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan
pergaulan dan keberadaannya
3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) dalam, ilmu
pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan keagamaan,
kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian yang tampak
mata.
4. Mencoba, mengolah, dan menyaji berbagai hal dalam ranah konkret (menggunakan,
mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis,
membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari
di sekolah dan dari berbagai sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori
3. Kompetensi Dasar
1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas
alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya.
1
2013/2014

2. Pendidikan Fisika Reguler 2011
Indikator:
 Melalui video gerak planet, siswa menunujukkan kekagumannya terhadap
keteraturan sistem gerak yang diciptakan oleh Allah SWT.
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 dan berdiskusi.
Indikator:
 Melalui simulasi gerak parabola dan gerak melingkar, siswa menunjukkan rasa
ingin tahu untuk menentukan pengaruh kecepatan terhadap perpindahan yang
dialami oleh suatu benda pada gerak parabola maupun melingkar.
3.1 Menganalisis gerak parabola dan gerak melingkar dengan menggunakan vektor
Indikator:
 Mengidentifikasi besaran-besaran vektor yang berkaitan dengan gerak parabola
dan gerak melingkar
 Menganalisis vektor perpindahan, vektor kecepatan, vektor percepatan pada
gerak parabola dan gerak melingkar
 Menerapkan analisis vektor perpindahan, vektor kecepatan, vektor percepatan
pada gerak parabola dan gerak melingkar dalam menyelesaikan soal hitungan
 Menerapkan analisis vektor perpindahan, vektor kecepatan, vektor percepatan
pada gerak parabola dan gerak melingkar dalam diskusi pemecahan masalah
yang berkaitan dengan kehidupan sehari-hari khususunya di bidang militer.
4.1 Mengolah dan menganalisis data hasil percobaan gerak parabola dan gerak melingkar
Indikator:
 Menganalisis data dan menyimpulkan hasil percobaan untuk menjelaskan
hubungan antara besaran vektor perpindahan, kecepatan dan percepatan pada
gerak parabola dan gerak melingkar.
4. Tujuan
a) Dengan diskusi, siswa dapat mengidentifikasi besaran-besaran vektor yang
berkaitan dengan gerak parabola dan gerak melingkar dengan benar.
b) Dengan diskusi, siswa mampu menjelaskan perbedaan antara gerak melingkar dan
gerak parabola
c) Diberikan soal hitungan, siswa dapat menentukan nilai besaran vektor
perpindahan pada materi gerak parabola dengan benar.
d) Melalui percobaan, siswa dapat menjelaskan pengaruh besaran vektor kecepatan
terhadap besaran vektor perpindahan pada matari gerak parabola dan gerak
melingkar.
2
2013/2014

3. Pendidikan Fisika Reguler 2011
e) Melalui percobaan, siswa dapat menentukan nilai besaran vektor kecepatan sudut
yang dapat memperbesar nilai periode yang dihasilkan pada materi gerak
melingkar
f) Dengan diskusi, siswa dapat membuat alat yang menggunakan konsep gerak
parabola dan gerak melingkar.
5. Materi
a. Fenomena
Pernahkah kalian melihat atraksi tong
edan?
Atraksi tong edan merupakan atraksi yang
cukup menegangkan. Karena orang bisa
tidak terjatuh ketika mengitari silinder yang
cukup tinggi dengan menggunakan sepeda
motor. Pertanyaan yang muncul adalah apa
yang menyebabkan orang yang memainkan
tong edan ini tidak terjatuh ketika
mengelilingi silinder yang cukup tinggi
Sumber: kaskus.co.id
tersebut?
Fenomena ini merupakan contoh dari gerak melingkar beraturan (GMB). Untuk
benda yang melakukan gerak melingkar beraturan, akan timbul gaya sentripetal yang
menarik benda tersebut ke arah pusat lingkaran agar tetap melingkar pada
lintasannya. Faktor yang mengakibatkan pemain tong setan dapat mengitari
lintasannya dan tidak terjatuh, terletak pada kecepatan minimal yang harus dimiliki
oleh sepeda motor ketika mengitari silinder tersebut. Dimana kecepatan minimal ini
dipengaruhi oleh jari-jari tong edan. Semakin besar jari-jarinya, maka kecepatan
minimal pengendara sepeda motor juga harus semakin besar agar tetap setimbang
mengitari tong edan dengan selamat dalam arti tidak terpelanting.
3
2013/2014

4. Pendidikan Fisika Reguler 2011
b. Peta Konsep
c. Uraian Materi
 Gerak Parabola
Di dunia ini, kita mengenal macam-macam gerak. Mulai dari gerak lurus, gerak
parabola, sampai gerak melingkar. Setiap gerakan tersebut diberi nama sesuai dengan
lintasan yang dilalui oleh benda. Jika lintasannya lurus, maka gerak suatu benda
tersbut dinamakan sebagai gerak lurus, dan disebut dengan gerak melingkar karena
lintasannya berbentuk lingkaran. Kemudian bagaimana dengan gerak parabola? Tentu
saja lintasannya berbentuk seperti parabola atau
setengah lingkaran. Pada bahasan kali ini akan
dijelaskan mengenai gerak parabola dan gerak
melingkar. Sebelum mempelajari mengenai
gerak melingkar, kita belajar mengenai gerak
parabola terlebih dahulu.
Kita tentunya sudah paham dengan gerak
benda dalam satu dimensi yang ditinjau dari
perpindahan,
kecepatan
dan
percepatan,
Sumber:
termasuk gerak vertikal murni dari benda jatuh
agustinanurul.blogspot.com
yang mendapat percepatan karena adanya gaya
gravitasi. Sedangkan gerak parabola terjadi
dalam dua dimensi. Gerak parabola atau dikenal
sebagai gerak peluru merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB) pada
arah horizontal dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) pada arah vertical.
4
2013/2014

5. Pendidikan Fisika Reguler 2011
Contoh dari gerak parabola seperti
lemparan bola, bola yang ditendang,
peluru yang ditembakkan dari senapan,
dan atlet yang melakukan lompat jauh atau
lompat tinggi. Pada bahasan gerak
parabola ini, gesekan udara diabaikan dan
tidak akan memperhitungkan proses
bagaimana benda dilemparkan, tetapi
hanya memperhatikan geraknya setelah
dilempar dan bergerak bebas di udara
dengan pengaruh gravitasi semata. Oleh
karena itu, percepatan benda tersebut Gambar 1
disebabkan oleh percepatan gravitasi (g)
Sumber: gudangmaterislta.blogspot.com
yang arahnya ke bawah .
Menurut Galileo, orang yang pertama kali mendeskripsikan gerak peluru secara
akurat menunjukkan bahwa gerak tersebut dapat dipahami dengan menganalisa
komponen-komponen horizontal dan vertical gerak tersebut secara terpisah. Mari kita
lihat sebuah bola kecil yang berguling jatuh dari sebuah meja dengan kecepatan awal
𝑣0𝑥 dengan arah horizontal 𝑥. Lihat gambar 1.
Dengan menggunakan gagasan yang diungkapkan oleh Galileo, kita akan tanganani
masalah ini dengan mengidentifikasi komponen horizontal dan vertikal kecepatan, 𝑣 𝑥
dan 𝑣 𝑦 dan menerapkan pula konsep kinematika.
Yang pertama yaitu dilihat pada komponen vertikal (y) dari gerak tersebut. Begitu
bola meninggalkan meja pada t=0 bola mengalami percepatan vertikal ke bawah , g,
percepatan yang disebabkan oleh gravitasi. Dengan demikian, 𝑣 𝑦 yang mula-mula
bernilai 0 akan terus bertambah dengan arah ke bawah (sampai bola mengenai
lantai).
Berarti 𝑎 𝑦 = −𝑔 dan 𝑣 𝑦 = −𝑔𝑡 . Dari kondisi ini dapat dituliskan suatu
1
persamaan 𝑦 = − 2 𝑔𝑡 2 , jika kita tentukan 𝑦0 = 0. Dipihak lain, pada arah horizontal
tidak ada percepatan. Sehingga komponen horizontal kecepatan 𝑣 𝑥 tetap konstan.
Sama dengan nilai awalnya 𝑣0𝑥 . Dengan demikian akan memiliki kecepatan yang
sama pada setiap titik lintasan tersebut. Kedua komponen 𝑣 𝑥 dan 𝑣 𝑦 dapat
ditambahkan secara vector untuk mendapatkan kecepatan 𝑣 pada setiap titik pada
lintasan, sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 1.
Berdasarkan analisis ini, Galileo menyatakan bahwa sebuah benda yang dilepaskan
dengan arah horizontal akan mencapai lantai pada saat yang sama dengan sebuah
benda yang dijatuhkan secara vertical. Maka jika sebuah benda diarahkan ke sudut
atas seperti gambar 2, analisis yang digunakan tetap sama. Namun, terdapat
komponen 𝑣0𝑦 ( komponen kecepatan dalam arah vertical).
5
2013/2014

6. Pendidikan Fisika Reguler 2011
Gambar 2. Sumber: bambang
hariyadi
Perhatikan gambar 2 tersebut. Sebuah benda mula-mula berada di pusat koordinat,
dilemparkan ke atas dengan kecepatan 𝑣0 dan sudut elevasi α. Pada arah sumbu x,
benda bergerak dengan kecepatan konstan atau percepatan nol (a = 0), sehinga
komponen kecepatan 𝑣 𝑥 mempunyai besar yang sama pada setiap titik lintasan
tersebut, yaitu sama dengan nilai awalnya 𝑣0𝑥 pada sumbu y, benda mengalami
percepatan gravitasi g.
Untuk menganalisis gerak peluru, kita tinjau gerak dalam arah sumbu x dan sumbu
y.
1. Vektor kecepatan awal ( titik A)
Komponen vector kecepatan awal pada sumbu x dan y adalah:
𝑣0𝑥 = 𝑣0 𝑐𝑜𝑠𝛼…………………………………… (1.1)
𝑣0𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛 𝛼…………………………………… ………(1.2)
2. Kecepatan benda setiap saat (titik B).
Pada arah sumbu x (GLB)
𝑣 𝑥 = 𝑣0𝑥 = 𝑣0 𝑐𝑜𝑠𝛼…………………………………… (1.3)
Pada arah sumbu y (GLBB)
𝑣 𝑦 = 𝑣0𝑦 − 𝑔𝑡
𝑣 𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼 − 𝑔𝑡 …………………………………… (1.4)
Besarnya kecepatan adalah :
𝑣=
𝑣𝑥2 + 𝑣𝑦2
3. Posisi benda setiap saat
- Pada arah sumbu x
𝑥 = 𝑣0𝑥 . 𝑡
𝑥 = 𝑣0 cos 𝛼 . 𝑡 …………………………………
(1.5a)
6
2013/2014

7. Pendidikan Fisika Reguler 2011
-
Pada arah sumbu y
1
𝑦 = 𝑣0𝑦 . 𝑡 − 2 𝑔𝑡 2
𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼. 𝑡 −
1
2
𝑔𝑡 2 ………………………… (1.5b)
4. Tinggi maksimum benda (h)
Pada saat benda mencapai ketinggian, misalnya di titik C kecepatan arah
vertical sama dengan 0.
𝑣𝑦 = 0
𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼 − 𝑔𝑡 = 0
𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 𝑔. 𝑡
𝑡=
𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑔
…………………………………………………..(1.6)
Dengan t adalah waktu untuk mencapai ketinggian maksimum. Jika t
disubtitusikan ke persamaan 1.5 b maka:
𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑦=
ℎ=
𝑣0 2 𝑠𝑖𝑛 2 𝛼
𝑔
𝑣0
2
𝑠𝑖𝑛 2
𝛼
2𝑔
1
−2 𝑔
𝑔
−
𝑣0 2 𝑠𝑖𝑛 2 𝛼
=
2𝑔
𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼
=
2𝑔
2
𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼 2
𝑔
𝑣0 2 𝑠𝑖𝑛 2 𝛼
2𝑔
………………………………(1.7)
h = tinggi maksimum
5. Jarak Jangkauan benda (R)
Pada saat benda menyentuh tanah, misalnya di titik E, posisi vertical benda
adalah nol.
𝑦=0
1
𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼. 𝑡 − 2 𝑔𝑡 2
1
0 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼. 𝑡 − 2 𝑔𝑡 2
1
2
𝑔𝑡 2 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼. 𝑡
𝑡𝑅 =
2𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑔
………………………………… (1.8)
Dengan tR adalah waktu yang diperlukan benda untuk menyentuh tanah.
Kemudian persamaan (1.8) disubtitusikan dengan persamaan (1.5a), maka
𝑥 = 𝑣0 cos 𝛼 . 𝑡 = 𝑅
𝑅 = 𝑣0 cos 𝛼
𝑅=
𝑅=
2𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑔
𝑣0 2 2𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑐𝑜𝑠 𝛼
𝑔
𝑣0 2 𝑠𝑖𝑛 2𝛼
𝑔
dengan 2𝑠𝑖𝑛𝛼𝑐𝑜𝑠𝛼 = 𝑠𝑖𝑛2𝛼
………………………………… (1.9)
7
2013/2014

8. Pendidikan Fisika Reguler 2011
 Gerak Melingkar
Sebuah benda bergerak pada garis lurus jika gaya total yang ada padanya bekerja
pada arah gerak benda tersebut, atau sama dengan nol. Jika gaya total bekerja
dengan membentuk sudut terhadap arah gerak pada setiap saat, benda akan bergerak
dalam lintasan yang berbentuk kurva. Semisal gerak parabola, yang telah dibahas di
awal. Sedangkan gerak melingkar, merupakan gerakan suatu benda yang
membentuk suatu lingkaran. Contohnya yaitu bola di ujung tali yang diputar
mengelilingi kepala seseorang, atau gerakan bulan yang hamper melingkarketika
mengelilingi bumi.
Besaran-besaran yang ada di gerak melingkar sebagai berikut:
1. Kecepatan Sudut
Pada benda yang bergerak melingkar pada lintasan yang melingkar seperti
gambar di samping, maka posisi sudut dari benda tersebut juga pasti berubah.
Perubahan posisi tiap detik inilah yang disebut
sebagai kecepatan sudut rata-rata.
∆𝜃
𝜔=
∆𝑡
Sesuai dengan definisi kecepatan sesaat maka
kecepatan sudut sesaat juga dapat didefinisikan
sebagai diferensial dari posisi sudu. Sebaliknya
posisi
sudut
dapat
dicari
dengan
mengintegralkan kecepatan sudut.
𝑑𝜃
𝜔=
𝑑𝑡
Gambar 3:
Dan
𝜃 = 𝜃0 +
𝜔𝑑𝑡
2. Percepatan Sudut
Percepatan sudut Percepatan sudut sesaat didefinisikan sebagai diferensial dari
kecepatan sudut sesaat. Sebaliknya akan berlaku bahwa kecepatan sudut
sesaat merupakan integral dari percepatan sudut.
𝑑𝜔
𝛼=
𝑑𝑡
Dan
𝜔 = 𝜔0 + 𝛼𝑑𝑡
Gerak melingkar dibedakan menjadi dua yaitu gerak melingkar beraturan (GMB)
dan gerak melingkar berubah beraturan (GMBB).
8
2013/2014

9. Pendidikan Fisika Reguler 2011
a) Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Sebuah benda yang bergerak membentuk
suatu lingkaran dengan laju konstan v dikatakan
mengalami gerak melingkar beraturan dan
mengalami percepatan sentripetal.
Percepatan sentripetal merupakan percepatan
yang menuju pusat. Artinya benda yang bergerak
membentuk suatu lingkaran dengan radius r dan
laju konstan v mempunyai percepatan yang
arahnya menuju pusat lingkaran dan besarnya
adalah
Gambar 4:
bagibagiilmufisika.wordpress.com
𝑣2
𝑎=
𝑟
Dari hukum ke-2 Newton, dinyatakan bahwa apabila sebuah benda
bergerak dipercepat maka pada benda tersebut bekerja gaya. Maka pada kasus
benda bergerak melingkar, pada benda tersebut bekerja gaya yang arahnya juga
ke pusat. Gaya tersebut disebut gaya sentripetal. Untuk mempertahankan posisi
agar benda tersebut tetap bergerak melingkar pada lintasannya, seolah-olah ada
gaya lain yang memiliki arah berlawanan mengimbangi gaya sentripetal. Gaya
semu ini disebut sebagai gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal ini muncul ketika
ada gaya lain dalam satu sumbu yang berlawanan arah dengannya.
Namun, gaya sentripetal dan gaya sentrifugal bukan merupakan pasangan
gaya aksi-reaksi. Karena kedua gaya tersebut bekerja pada satu benda yang
sama. Andaikan gaya sentrifugal dianggap sebagai gaya pada umumnya, dalam
arti bekerja pada benda yang melakukan gerak melingkar, maka Hukum I
Newton 𝐹 = 0 akan dilanggar. Menurut Hukum I Newton, jika terdapat gaya
total pada suatu benda maka benda tersebut akan berada dalam keadaan diam
atau bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus.
Apabila terdapat gaya sentrifugal yang arahnya menjauhi pusat, maka
akan terdapat gaya total yang menyebabkan benda tersebut bergerak sepanjang
garis lurus. Kenyataan yang terjadi, benda tetap melakukan gerak melingkar.
Dengan demikian bisa disimpulkan bahwa gaya sentrifugal merupakan gaya
non-Newtonian karena tidak sesuai dengan Hukum Newton.
9
2013/2014

10. Pendidikan Fisika Reguler 2011
b) Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB)
Gerak melingkar berubah beraturan terjadi jika
kecepatan sudut (⍵) disetiap titikpada suatu benda
besarnya berubah secara beraturan, atau dalam selang
waktu (∆𝑡) tertentu yang sama perubahan kecepatan
sudut benda adalah tetap.
Ketika laju benda berubah, komponen tangensial dari
gaya akan bekerja dengan besar
𝑎 𝑡𝑎𝑛 =
Gambar 5:
dapatpengetahuan.blogspot.com
∆𝑣
∆𝑡
Sedangkan percepatan radial muncul dari perubahan arah kecepatan, yang
dinyatakan
𝑎𝑅 =
𝑣2
𝑟
Sehingga
𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠𝑖𝑎𝑙
2
+ 𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑙 2
d. Rangkuman
 Gerak parabola merupakan perpaduan gerak lurus beraturan pada arah horizontal
dengan gerak lurus berubah beraturan pada arah vertical.
 Komponen kecepatan awal pada sumbu x dan sumbu y masing-masing adalah:
𝑣0𝑥 = 𝑣0 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝑣0𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛 𝛼
 Kecepatan benda setiap saat dinyatakan:
𝑣 𝑥 = 𝑣0𝑥 = 𝑣0 𝑐𝑜𝑠𝛼 dan
𝑣 𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑣 = 𝑣𝑥2 + 𝑣𝑦2
 Koordinat posisi benda setiap saat adalah:
𝑥 = 𝑣0 cos 𝛼 . 𝑡
1
𝑦 = 𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼. 𝑡 − 2 𝑔𝑡 2
 Tinggi maksimum yang dicapai benda (h) dirumuskan:
𝑣0 2 𝑠𝑖𝑛2 𝛼
𝑣0 𝑠𝑖𝑛𝛼 2
ℎ=
=
2𝑔
2𝑔
 Gerak melingkar adalah gerak suatu benda yang lintasannya membgentuk lintasan
melingkar.
 Besaran-besaran yang ada pada gerak melingkar antara lain adalah kecepatan
sudut, percepatan sudut, dan posisi sudut.
10
2013/2014

11. Pendidikan Fisika Reguler 2011
 Gerak melingkar dibagi menjadi dua yaitu gerak melingkar beraturan (GMB) dan
gerak melingkar berubah beraturan(GMBB)
11
2013/2014

12. Pendidikan Fisika Reguler 2011
e. Lab Mini
KEGIATAN 1
 Tujuan
Melakukan percobaan gerak parabola dengan semburan air
 Alat dan Bahan
-
Bak air
Selang
Penyangga selang
Busur derajat
- Penggaris
- Pegas per
-bak penampung
-Kertas grafik
 Cara Kerja
1) Susunlah alat dan bahan seperti pada gambar
2) Arahkan ujung selang pada penyangga dengan arah sudut α
3) Isilah bak dengan air secukupnya, dan getarkan elegtromagnetik sehingga aliran air
sesuai dengan getaran pegas
4) Pada air ketinggian h terhadap moncong pipa, lihatlah titik tertinggi pancaran air y,
demikian juga pancaran terjauhnya x.
5) Ulangi langkah-langkah di atas dengan sudut pancaran yang berbeda-beda
6) Ulangi langkah-langkah di atas dengan ketinggian air h yang berbeda-beda
7) Catat hasil percobaan dan hitungan ke dalam table berikut
α
h(m)
x (m)
y(m)
12
2013/2014

13. Pendidikan Fisika Reguler 2011
KEGIATAN 2
 Tujuan
Menentukan kecepatan dari suatu benda yang bergerak
 Alat dan Bahan
-
Batang kayu 40 cm
Kertas buffalo merah
Baterai 1,5 Volt (2 buah)
Stopwatch
Dynamo
Kabel 0,5 meter
 Cara Kerja
1) Susunlah alat dan bahan seperti pada gambar
Batang kayu
Kertas
Buffalo
merah
Dinamo
Baterai
Kabel
2) Nyalakan dynamo sehingga batang kayu berputar
3) Catat waktu satu putaran
4) Catat waktu dua putaran
Banyaknya
putaran
t (sekon)
⍵ ( rad/s)
1 putaran
2 putaran
dst
Tugas dan Pertanyaan :
1. Apakah waktu yang ditempuh dua putaran sama dengan dua kali waktu yang
ditempuh satu kali putaran?
2. Kalau iya, apa kesimpulannya?
13
2013/2014

14. Pendidikan Fisika Reguler 2011
LEMBAR EVALUASI SISWA
1. Perpaduan antara gerak horizontal (searah dengan sumbu x) dengan vertikal (searah
sumbu y) disebut gerak . . . .
A. Gerak lurus
D. Gerak lurus berubah beraturan (GMBB)
B. Gerak melingkar
E. Gerak parabola
C. Gerak lurus beraturan (GMB)
2. Seorang pengendara sepeda motor yang sedang mabuk mengendarai sepeda motor
melewati tepi sebuah jurang yang landai. Tepat pada tepi jurang kecepatan motornya
adalah 10 m/s. Tentukan posisi sepeda motor tersebut, jarak dari tepi jurang dan
kecepatannya setelah 1 detik . . . .
A. Kecepatan 14 m/s dan berada pada 450 terhadap sumbu x
B. Kecepatan 14 m/s dan berada pada 350 terhadap sumbu y
C. Kecepatan 16 m/s dan berada pada 450 terhadap sumbu x
D. Kecepatan 17 m/s dan berada pada 450 terhadap sumbu y
E. Kecepatan 18 m/s dan berada pada 450 terhadap sumbu x
3. Bola disepak membentuk sudut 30o terhadap permukaan lapangan dengan kecepatan
awal 10 m/s. Tentukan tinggi maksimum yang di capai bola . . . .
A. 1,0 0 meter
B. 1,25 meter
C. 2,00 meter
D. 2,50 meter
E. 3,00 meter
4. Gerak melingkar beraturan merupakan gerak suatu benda dengan suatu lintasan
melingkar dengan . . . .
A. Kecepatannya tetap
D. Periodenya tetap
B. Vektor kecepatan liniernya tetap
E. Kelajuan konstan
C. Percepatan konstan
5. Jika dua batu masing-masing mempunyai berat yang sama dan diikat denagn tali. Batu
pertama diikat dengan tali yang pendek dan batu yang kedua dengan tali yang panjang
maka percepatan sentripetalnya akan . . . .
A. Sama
B. Semakin besar
D. Tidak berpengaruh
E. Konstan
14
2013/2014

15. Pendidikan Fisika Reguler 2011
C. Semakin kecil
6. Suatu benda bergerak melingkar beraturan . Dari pernyataan di bawah ini yang benar
adalah . . . .
A. Kecepatan liniernya tetap
D. Besar percepatannya tidak tetap
B. Kelajuan liniernya tetap
E. Gaya radialnya tetap
C. Percepatannya tetap
7. Dari perumusan di bawah ini yang menyatakan hubungan antara kelajuan, jari-jari
dengan percepatan sentri petal adalah . . . .
2
A. as =
R
 2T
D. as =
R
v2
B. as =
R
E. as =
C. as =
T
R
R
T
8. Seorang anak menaiki komedi putar yang sedang bergerak dengan kecepatan sudut
tetap sebesar 20 rad/s. Jika anak berada pada jarak 0.5 m dari sumbu putar dan massa
anak tersebut 40 kg. Tentukan percepatan sentripetalnya . . . .
A. 2000 m/s2
D. 2 m/s2
B. 200 m/s2
E. 0.2 m/s2
C. 20 m/s2
9. Grafik percepatan sentripetal (as) terhadap kecepatan linier (v) dari suatu benda yang
bergerak melingkar beraturan ditunjukkan seperti pada gambar . . . .
as
as
A.
B.
v
v
15
2013/2014

16. Pendidikan Fisika Reguler 2011
C.as
D.
as
v
E.
v
as
v
10. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 4 m dalam waktu 2 sekon
mengalami perpindahan sudut sebesar 1/6 putaran . Tentukan as . . . .
A. 1/92 m/s2
D. 9m/s2
B. 1/902 m/s2
E. 900m/s2
C. 0.92 m/s2
IDENTIFIKASI SOAL-SOAL
Gerak Parabola dan Gerak Melingkar
No
Soal
1
Perpaduan antara gerak
horizontal (searah dengan sumbu
x) dengan vertikal (searah sumbu
y) disebut gerak . . . .
2
Seorang pengendara sepeda
motor yang sedang mabuk
mengendarai sepeda motor
melewati tepi sebuah jurang yang
landai. Tepat pada tepi jurang
kecepatan motornya adalah 10
m/s. Tentukan posisi sepeda
Dimensi Kognitif
Kunci
Faktual
Konseptual Prosedural
E
Mengingat
(C1)
-
Menerapkan
(C3)
-
A
16
2013/2014

17. Pendidikan Fisika Reguler 2011
motor tersebut, jarak dari tepi
jurang dan kecepatannya setelah
1 detik . . . .
3
Bola disepak membentuk sudut
30o
terhadap
permukaan
lapangan dengan kecepatan awal
10
m/s.
Tentukan
tinggi
maksimum yang di capai bola . . . .
4
Suatu benda bergerak melingkar
beraturan . Dari pernyataan di
bawah ini yang benar adalah . . . .
5
Menerapkan
(C3)
-
-
B
Mengingat
(C1)
-
-
B
Jika dua batu masing-masing
mempunyai berat yang sama dan
diikat denagn tali. Batu pertama
diikat dengan tali yang pendek
dan batu yang kedua dengan tali
yang panjang maka percepatan
sentripetalnya akan . . . .
-
Menganalisis
(C4)
-
B
6
Suatu benda bergerak melingkar
beraturan . Dari pernyataan di
bawah ini yang benar adalah . . . .
Mengingat
(C1)
-
-
B
7
Dari perumusan di bawah ini
yang menyatakan hubungan
antara kelajuan, jari-jari dengan
percepatan sentri petal adalah . . .
.
Mengingat
(C1)
-
-
E
8
Seorang anak menaiki komedi
putar yang sedang bergerak
dengan kecepatan sudut tetap
sebesar 20 rad/s. Jika anak
berada pada jarak 0.5 m dari
Menerapkan
(C3)
-
-
B
17
2013/2014

18. Pendidikan Fisika Reguler 2011
sumbu putar dan massa anak
tersebut
40
kg.
Tentukan
percepatan sentripetalnya . . . .
9
Grafik percepatan sentripetal (as)
terhadap kecepatan linier (v) dari
suatu benda yang bergerak
melingkar beraturan ditunjukkan
seperti pada gambar . . . .
Menganalisis
(C4)
-
-
B
10
Sebuah
benda
bergerak
melingkar beraturan dengan jarijari 4 m dalam waktu 2 sekon
mengalami perpindahan sudut
sebesar 1/6 putaran . Tentukan as
....
Menerapkan
(C3)
-
-
A
Format Penilaian
No
1
2
3
dst
Nama Siswa
Nilai
𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 =
𝑏𝑒𝑡𝑢𝑙
× 100
10
Kriteria Skor yang diperoleh
A = 100
(Sangat baik)
B = 80-90
(Baik)
C = 60 –70 (Cukup)
D = < 60
(Kurang)
18
2013/2014

19. Pendidikan Fisika Reguler 2011
1. Sebutkan besaran-besaran vector yang ada pada gerak parabola dan gerak
melingkar!
2. Jelaskan perbedaan antara gerak parabola dan gerak melingkar!
3. Sebuah peluru meriam ditembakkan dengan kelajuan 60 m/s. Pada sudut
berapakah meriam tersebut harus diarahkan agar peluru mencapai tanah pada jarak
180 m? (g= 10 m/s2)setya nur.
4. Bagaimanakah pengaruh kecepatan dan perpindahan pada gerak parabola dan
gerak melingkar?
5. Jika diketahui besar kecepatan sudut suatu roda berturut-turut 40 rad/sekon, 60
rad/sekon dan 80 rad/sekon. Dari ketiga kecepatan sudut tersebut manakah yang
akan menghasilkan periode yang terbesar?
6. Rancanglah sebuah alat bersama kelompok dengan menggunakan konsep gerak
parabola dan gerak melingkar!
19
2013/2014

20. Pendidikan Fisika Reguler 2011
1. Kecepatan, percepatan dan perpindahan
2. Perbedaan antara gerak parabola dan gerak melingkar yaitu lintasan yang dilalui
oleh benda yang bergerak tersebut. Dimana pada gerak parabola, benda bergerak
pada lintasan yang berbentuk parabola. Sedangkan pada gerak melingkar, benda
bergerak yang lintasannya berupa lingkaran.
3. Dari soal dapat diketahui
V0
= 60 m/s
R
= 180 m
a
= 10 m/s2
Penyelesaian:
𝑅=
sin 2𝜃 =
𝑣0 2 sin 2𝜃
𝑔
𝑅𝑔 180 𝑥 10 1800
=
=
𝑣0 2
602
3600
sin 2𝜃 =
1
2
2𝜃 = 30°
𝜃 = 15°
Atau
𝜃 = 90° − 15° = 75°
4. Pengaruh kecepatan dan perpindahan pada gerak parabola dan gerak melingkar
adalah semakin besar kecepatan maka perpindahan yang dialami oleh benda juga
semakin besar.
5. Dari soal diketahui bahwa 40 rad/sekon, 60 rad/sekon dan 80 rad/sekon. Dengan
menggunakanpersamaan
⍵0 =
2𝜋
𝑇
→ 𝑇=
2𝜋
⍵0
Karene periode berbanding terbalik dengan kecepatan sudut, maka semakin besar
kecepatan sudut maka periodenya akan semakin kecil dan sebaliknya. Jadi,
Kecepatan sudut yang mampu menghasilkan periode yang paling besar dari ketiga
kecepatan tersebut adalah 40 rad/sekon.
6. Tugas Proyek
20
2013/2014

21. Pendidikan Fisika Reguler 2011
Tujuan: Agar pembelajaran berpusat pada siswa berhasil, antara lain siswa aktif dan saling
membantu satu sama lain. Pengamatan ini akan memusat pada perilaku siswa pada saat
berada di dalam kelas atau di dalam kelompok mereka.
Petunjuk:
Amati aktivitas pembelajaran dikelas mulai dari pendahuluan sampai penutup.
No
Aspek yang dinilai
1.
2.
3.
SKOR
2
1
Jujur dalam menuliskan data pengamatan
Bertanggung jawab dalam kelompok
Aktif dalam mengikuti kegiatan pembelajaran
4.
3
Teliti dan cermat dalam menggunakan alat ukur
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 =
𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒 ℎ
𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
× 100
21
2013/2014

22. Pendidikan Fisika Reguler 2011
No
Aspek yang dinilai
3
Mengerjakan
tugas sesuai
dengan waktu
yang sudah
terjadwal dan
lengkap
SKOR
2
Mengerjakan
tugas sesuai
dengan waktu
yang sudah
terjadwal,
namun kurang
lengkap.
1
Tidak
mengerjakan
tugas secara
tepat waktu.
1.
Disiplin dalam mengerjakan tugas
2.
Bertanggung jawab dalam kelompok
Memiliki rasa
tanggung
jawab yang
lebih
terhadap
kegiatan yang
dilakukan di
dalam
kelompok.
Kurang
memiliki rasa
tanggung
jawab yang
lebih
terhadap
kegiatan
yang
dilakukan di
dalam
kelompok.
Tidak
memiliki rasa
tanggung
jawab dalam
kelompok.
3.
Aktif dalam mengikuti kegiatan
pembelajaran
Antusias
terhadap
kegiatan
pembelajaran
dari awal
sampai akhir
kegiatan
pembelajaran,
suka bertanya
dan
berpendapat di
dalam kelas.
Tidak
memiliki
antusian
terhadap
kegiatan
pembelajaran
dan pasif.
4.
Teliti dan cermat dalam
menggunakan alat ukur
Menuliskan
data sesuai
dengan teori
dan benar,
tanpa adanya
manipulasi
data.
Antusias
terhadap
kegiatan
pembelajaran
dari awal
sampai akhir
kegiatan
pembelajaran,
tetapi kurang
suka bertanya
dan
berpendapat
di dalam kelas.
Menuliskan
data sesuai
dengan teori
dan benar,
tanpa adanya
manipulasi
data. Tetapi
disertai
dengan
bmbingan.
Tidak
menuliskan
data sesuai
dengan teori
22
2013/2014

23. Pendidikan Fisika Reguler 2011
No
1.
2.
3.
Aspek yang dinilai
SKOR
2
3
1
Membaca skala pada penggaris
Cara menggunakan busur derajat
Membaca skala pada busur derajat
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 =
𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ
× 100
𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
SKOR
No
Aspek yang dinilai
1.
Membaca skala pada penggaris
2.
Cara menggunakan busur derajat
3.
Membaca skala pada busur
derajat
3
2
Membaca
Membaca
skala pada
skala pada
penggaris
penggaris
dengan benar dengan benar
tapi kurang
tepat
Mengukur
Mengukur
sudut elevasi sudut elevasi
dengan cara
dengan cara
yang benar
yang benar,
dan tepat
namun
kurang tepat
Membaca
Membaca
skala pada
skala pada
busur derajat busur derajat
dengan benar dengan benar
tapi kurang
tepat
1
Tidak bisa
membaca
skala pada
penggaris
dengan tepat
dan benar
Tidak dapat
mengukur
sudut elevasi
dengan cara
yang benar
dan tepat
Tidak bisa
membaca
skala pada
busur derajat
dengan tepat
dan benar
23
2013/2014

24. Pendidikan Fisika Reguler 2011
DAFTAR PUSTAKA
Douglas C, Giancoli. 2001. FISIKA/Edisi kelima, jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Haryadi, Bambang. 2009. Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan,
Departemen Pendidikan Nasional.
Siswanto dan Sukardi. 2009. Kompetensi Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
24
2013/2014