Prinsip Pemindahan Gerak pada roda-roda yang saling berhubungan, dengan metode Inkuiri terbimbing (Guided Inquiry) dipadukan pada kurikulum 2013

1. raksaputra8688@gmail.com
Halaman 1
Landasan Teori (pengetahuan prasyarat)
Sebuah benda dikatakan bergerak melingkar jika lintasan yang dilaluinya berbentuk lingkaran. Besaran- besaran dalam gerak melingkar meliputi
1. Frekuensi dan Periode
Benda yang bergerak melingkar beraturan lintasan geraknya akan berulang. Gerakan berulang memiliki frekuensi dan amplitude. Frekuensi (f) adalah jumlah putaran tiap sekon dan periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali putaran.
푓= 푛 푡 퐻푧 ;푇= 푡 푛 푠푒푘표푛 ; 푇= 1 푓 푠푒푘표푛
2. Kelajuan linier dan kecepatan linier
Kelajuan linier adalah panjang lintasan (busur) yang ditempuh benda setiap sekon. Jika benda berputar konstan, maka kelajuan liniernya
푣= 푡표푡푎푙 푝푎푛푗푎푛푔 푏푢푠푢푟 (푘푒푙푖푙푖푛푔) 푤푎푘푡푢 푠푎푡푢 푝푢푡푎푟푎푛 = 2휋푅 푇 =2휋푅푓 푚/푠
3. Kecepatan Sudut
Kecepatan sudut adalah perubahan sudut tempuh tiap sekon. Sudut tempuh (휃) dinyatakan dalam radian.
Jika benda telah bergerak satu putaran penuh, maka 휃= 푝푎푛푗푎푛푔 푏푢푠푢푟 푗푎푟푖−푗푎푟푖 = 2휋푅 푅 푟푎푑푖푎푛=2휋 푟푎푑
Kelajuan sudutnya menjadi, 휔= 푠푢푑푢푡 푡푒푚푝푢ℎ 푤푎푘푡푢 푡푒푚푝푢ℎ 휔= 2휋 푇 푟푎푑/푠 휔=2휋푓 푟푎푑/푠
hubungan kecepatan sudut dengan kelajuan linier 푣=휔푅
Kelompok/ kelas :
Anggota Kelompok :
LEMBAR KERJA SISWA
Pemindahan gerak pada roda berhubungan

2. raksaputra8688@gmail.com
Halaman 2
A. Tujuan
1. Siswa mensyukuri anugrah tuhan yang telah menjaga keseimbangan alam dengan adanya gerak melingkar.
2. Siswa dapat menjelaskan pengertian gerak melingkar beraturan.
3. Siswa dapat menjelaskan 3 ciri pemindahan gerak melingkar pada roda-roda berhubungan setelah melakukan diskusi kelas.
B. Petunjuk Pelaksanaan (Procedure)
1. Analisislah setiap fenomena yang disajikan.
2. Perhatikan setiap perintah pada penurunan persamaan, diskusikan dengan anggota kelompok anda.
C. Kegiatan Diskusi
1. Rangkailah dua roda seperti gambar C.01 kemudian analisislah gambar lintasan gerak benda berikut ini!
1a. Dua benda A dan B bergerak melingkar dengan jari-jari lintasan yang berbeda. Jika benda A bergerak pada lintasan A-A’ dan benda B bergerak pada lintasan B-B’, maka bagaimana perbandingan panjang lintasan kedua benda tersebut?
Jawab: 푏푢푠푢푟 (퐴−퐴′)=⋯푐푚 푏푢푠푢푟 (퐵−퐵′)=⋯푐푚
………………………………………….
………………………………………….
Gambar C.01 lintasan gerak benda melingkar sepusat
1b. Jika benda A dan benda B bergerak dalam waktu yang bersamaan, maka bagaimana kelajuan linier kedua benda tersebut?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1c. bagaimana sudut tempuh (θ) kedua benda (A dan B) setelah bergerak selama t sekon yang sama? 푠푢푑푢푡 퐵푂퐵′=…0 푠푢푑푢푡 퐴푂퐴′=…0
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1d. bagaimana kecepatan sudut (ω) kedua benda tersebut?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kesimpulan pemindahan gerak melingkar seporos :

3. raksaputra8688@gmail.com
Halaman 3
Jika dua benda yang (relatif diam satu dengan yang lain) bergerak melingkar dengan pusat rotasi yang sama (seporos), maka --------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Rangkailah roda seperti gambar C.02 kemudian analisislah gambar gerak benda berikut ini!
Gambar C.02 gambar pemindahan gerak dua roda yang dihubungkan dengan rantai
2a. Jika roda A dirotasikan sehingga titik A bergerak sampai titik A’, maka titik B akan bergerak sampai titik B’. Bagaimana perbandingan panjang lintasan A-A’ dengan B-B’? 푏푢푠푢푟 (퐴−퐴′)=⋯푐푚 푏푢푠푢푟 (퐵−퐵′)=⋯푐푚
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2b. Jika benda A dan benda B bergerak dalam waktu yang bersamaan, maka bagaimana kelajuan linier kedua benda tersebut?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2c. bagaimana sudut tempuh (θ dan θ’) setelah bergerak selama t sekon yang sama? 푠푢푑푢푡 퐵푂퐵′=…0 푠푢푑푢푡 퐴푂퐴′=…0
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2d. bagaimana kecepatan sudut (ω) kedua benda tersebut?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kesimpulan pemindahan gerak melingkar terhubung rantai :

4. raksaputra8688@gmail.com
Halaman 4
Jika dua benda bergerak melingkar dihubungkan dengan rantai, maka ---------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3. Rangkailah roda seperti gambar C.03 kemudian analisislah gambar gerak benda berikut ini!
Gambar C.03 gambar pemindahan gerak dua roda yang dihubungkan dengan rantai
3a. Jika roda A dirotasikan sehingga titik A bergerak sampai titik A’, maka titik B akan bergerak sampai titik B’. Bagaimana perbandingan panjang lintasan A-A’ dengan B-B’? ukurlah panjang busur A-A’ dan B-B’! 푏푢푠푢푟 (퐴−퐴′)=⋯푐푚 푏푢푠푢푟 (퐵−퐵′)=⋯푐푚
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3b. Jika benda A dan benda B bergerak dalam waktu yang bersamaan, maka bagaimana kelajuan linier kedua benda tersebut?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3c. bagaimana sudut tempuh (θ dan θ’) setelah bergerak selama t sekon yang sama?ukurlah dengan busur derajat! 푠푢푑푢푡 퐵푂퐵′=…0 푠푢푑푢푡 퐴푂퐴′=…0
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3d. bagaimana kecepatan sudut (ω) kedua benda tersebut?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kesimpulan pemindahan gerak melingkar bersinggungan :

5. raksaputra8688@gmail.com
Halaman 5
Jika dua benda bergerak melingkar saling bersinggungan, maka ------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kesimpulan dan Penerapan ( Conclude and Apply )
1. Sebuah benda bergerak melingkar menggelinding pada sebuah lintasan mendatar yang memiliki diameter 200 cm. Jika benda tersebut berputar sebanyak 1,5 kali putaran, tentukanlah jarak yang ditempuh benda tersebut!
2. Dua buah roda sebuah sepeda motor mempunyai jari-jari 20 cm. Sepeda motor tersebut bergerak dengan kelajuan 25 m/s.
a. Berapakah kecepatan sudut roda sepeda motor tersebut?
b. Berapakah kelajuannya, jika roda diganti roda lain yang berdiameter 80 cm?
3. Dua buah roda dihubungkan dengan rantai. Roda yang lebih kecil dengan jari-jari 8 cm diputar dengan kecepatan sudut 100 rad/s. Jika jari-jari roda yang lebih besar 15 cm maka berapakah kelajuan linier kedua roda tersebut?
4. Dua buah roda A dan B saling bersinggungan. Jika kecepatan sudut roda B sebesar 25 rad/s dan jari-jari roda A adalah ¼ kali jari-jari roda B, maka berapa kecepatan sudut roda A?
5. Sebuah roda sepeda berputar sebanyak 10 kali putaran tiap 1 sekon dengan kecepatan linear 18 m/s. Tentukanlah panjang diameter roda sepeda tersebut!

6. raksaputra8688@gmail.com
Halaman 6
Kunci Jawaban dan Penskoran
Jawaban
SKOR
Total
1. Roda berputar menggelinding tanpa slip, panjang lintasan yang ditempuh sama dengan jumlah roda berotasi kali keliling roda
푠=푛.푘푒푙푖푙푖푛푔 푠=1.5 푥 2휋푅 푠=1.5 푥 2휋1 푠=3휋 푚
3
2
5
2. 푟1=20 푐푚=0.2 푚
푟2=40 푐푚=0.4 푐푚
푣=25 푚/푠
a. Kecepatan sudut
휔= 푣 푟
b. Kelajuan linier
Roda berputar memiliki kecepatan sudut yang sama 휔1=휔2 푣1 푟1= 푣2 푟2 250.2= 푣 0.4 푣2=50 푚
5
5
10
3. 푅2=15 푐푚=0.15 푚
푅1=8 푐푚=0.08 푚 휔1=100 푟푎푑/푠
Ditanya 푣1=? 푣2=?
Jawab : 푣1=휔1푥푅1=8 푟푎푑/푠
Pemindahan gerak menggunkan rantai/tali mengakibatkan 푣1=푣2
5
5
10
4.
휔푏=25 푟푎푑/푠 푅푎= 14 푅푏 푣푏=푣푎 휔푎.푅푎=휔푏.푅푏 휔푎= 휔푏.푅푏 푅푎 휔푎=4휔푏=100 푟푎푑/푠
5
5
10
5. 푛=10 푝푢푡푎푟푎푛 , 푡=1 푠푒푘표푛
푣=18 푚/푠
Maka 푓= 푛 푡 =10 퐻푧 푅= 푣 휔 = 182휋푓 = 1820휋 푚/푠
5
5

7. raksaputra8688@gmail.com
Halaman 7