Metode Demonstrasi dalam Pembelajaran Fisika

Metode demonstrasi menurut Sumantri dalam Nurhayati, dkk adalah suatu metode yang cara penyajian pelajaran dengan memperagakan atau mempertunjukkan kepada peserta didik suatu proses, situasi atau benda tertentu yang sedang dipelajari baik dalam bentuk tiruan yang dipertunjukkan oleh guru atau sumber belajar lain yang ahli dalam topik bahasan. Sagala dalam Miftahul juga mendefinisikan metode demonstrasi adalah pertunjukan tentang proses terjadinya suatu peristiwa atau benda sampai pada penampilan tingkah laku yang dicontohkan agar dapat diketahui dan dipahami oleh peserta didik secara nyata atau tiruannya.
Dengan metode demonstrasi proses penerimaan peserta didik terhadap pelajaran akan lebih berkesan secara mendalam, sehingga membentuk pengertian dengan baik dan sempurna. Peserta didik juga dapat mengamati dan memperhatikan apa yang diperlihatkan selama pelajaran berlangsung. Metode demostrasi baik digunakan untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang hal-hal yang berhubungan dengan proses mengatur sesuatu, proses bekerjanya sesuatu, proses mengajarkan atau menggunakannya, komponen-komponen yang membentuk sesuatu, membandingkan suatu cara dengan cara lain dan untuk mengetahui atau melihat kebenaran sesuatu.
Pada prinsipnya metode pembelajaran ini akan mampu menciptakan suasana atau hubungan baik antara sesamapeserta didik sehingga ada keinginan dan kemauan dari peserta didik untuk menyaksikan apa yang didemonstrasikan. Selain itu, ketika demonstrasi dilaksanakan, peserta didik akan mendapatkan gambaran jelas tentang materi pelajaran yang sedang diajarkan. Dan dengan adanya metode demonstrasi ini, peserta didik akan lebih giat belajar karena mereka semua berharap tidak ada kendala ketika mereka diminta untuk mendemonstrasikan materi yang dipelajari.Pembelajaran dengan metode demonstrasi ini juga bisa mempergunakan alat peraga, akan tetapi demonstrasi akan menjadi tidak menarik apabila alat yang digunakan untuk mendemonstrasikan tidak dapat diamati dengan seksama oleh peserta didik dan metode demonstrasi ini akan menjadi efektif bila peserta didik terlibat langsung atau dapat mengikuti aktivitas tersebut, hal ini akan menjadi pengalaman tersendiri yang tidak mudah untuk dilupakan.
Berdasarkan dari beberapa kelebihan metode demonstrasi di atas, maka dapat disimpulkan bahwa metode demonstrasi merupakan suatu metode yang mampu mengantarkan peserta didik satu langkah lebih dekat dengan dunia nyata, dan tidak hanya berkecimpung dengan dunia teori, melainkan mampu memahamkan peserta didik sesuai dengan objek yang sebenarnya.

Sumber Referensi:

Miftahul, dkk. 2013. Model Pembelajaran Kooperatif melalui Lesson Study disertai Metode Demonstrasi pada Pembelajaran Fisika di SMA. Jurnal Pembelajaran Fisika, 2(3). Jember: Universitas Jember.

Nurhayati, dkk. 2014. Penerapan Metode Demonstrasi Berbantu Media Animasi Software Phet terhadap Hasil Belajar Siswa dalam Materi Listrik Dinamis Kelas X Madrasah Aliyah Negeri 1 Pontianak. Jurnal Pendidikan Fisika dan Aplikasinya (JPFA),4(2). Pontianak: FPMIPA dan Teknologi IKIP PGRI.

Read More

Pembelajaran Fisika

Pembelajaran dapat dikatakan sebagai hasil dari memori, kognisi, dan metakognisi yang berpengaruh terhadap pemahaman. Hal inilah yang terjadi ketika seseorang sedang belajar, dan kondisi ini juga sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari, karena belajar merupakan proses alamiah setiap orang. Wenger dalam Huda mengatakan “Pembelajaran bukanlah aktivitas, sesuatu yang dilakukan oleh seseorang ketika ia tidak melakukan aktivitas yang lain. Pembelajaran juga bukanlah sesuatu yang berhenti dilakukan oleh seseorang. Lebih dari itu, pembelajaran bisa terjadi dimana saja dan pada level yang berbeda, secara individual, kolektif, ataupun sosial”
Pembelajaran yang diidentikkan dengan kata “mengajar” berasal dari kata dasar “ajar” yang berarti petunjuk yang diberikan kepada orang supaya diketahui (dituruti) ditambah dengan awalan “pe” dan akhiran “an” menjadi “pembelajaran”, yang berarti proses, perbuatan, cara mengajar atau mengajarkan sehingga peserta didik mau belajar.
Ada pandangan yang menyebutkan bahwa pendidikan itu didapat oleh peserta didik, bukan diterima. Pandangan senada menyatakan bahwa guru tidak dapat memberikan pendidikan apapun kepada peserta didik, tetapi peserta didik itulah yang harus mendapatkannya. Pandangan-pandangan yang menekankan faktor penting keaktifan peserta didik ini tentu saja tidak bermaksud mengecilkan arti penting pembelajaran. Namun pada kenyataannya, pembelajaran menjadi sesuatu yang terabaikan. Memang pada akhirnya hasil yang dicapai oleh peserta didik dari belajarnya tergantung pada usahanya sendiri, tetapi bagaimana usaha itu terkondisikan banyak dipengaruhi oleh faktor pembelajaran yang dilakukan oleh guru.
Untuk itulah pembelajaran hendaknya dipandang sebagai variabel bebas, yakni suatu kondisi yang harus dimanipulasikan, suatu rangkaian strategi yang harus diambil dan dilaksanakan oleh guru. Pandangan semacam ini akan memungkinkan guru untuk melakukan hal-hal sebagai berikut:
a)    Mengusahakan lingkungan yang menguntungkan bagi kegiatan belajar.
b) Mengatur bahan pelajaran dalam suatu organisasi yang memudahkan peserta didik untuk mencerna.
c)    Memilih suatu strategi mengajar yang optimal berdasarkan pertimbangan efektivitas dan kondisi psikologis peserta didik serta pertimbangan lainnya yang sesuai dengan konteks objektif di lapangan.
d)    Memilih jenis alat-alat audio visual atau media pembelajaran lain yang tepat untuk keperluan belajar peserta didik.
Pada waktu yang sama, pandangan tersebut akan menyarankan cara-cara yang dapat mendorong dan memotivasi peserta didik untuk siap, mau, dan mampu belajar.
Selain hal tersebut, istilah pembelajaran menurut Hamzah & Nurdin berhubungan erat dengan pengertian belajar dan mengajar. Belajar, mengajar, dan pembelajaran terjadi bersama-sama. Belajar dapat terjadi tanpa guru atau tanpa kegiatan mengajar dan pembelajaran formal lain, sedangkan mengajar meliputi segala hal yang guru lakukan di dalam kelas. Sementara itu, pembelajaran adalah suatu usaha yang sengaja melibatkan dan menggunakan pengetahuan professional yang dimiliki guru untuk mencapai tujuan kurikulum. Jadi, pembelajaran adalah suatu aktivitas yang dengan sengaja untuk memodifikasi berbagai kondisi yang diarahkan untuk tercapainya suatu tujuan, yaitu tercapainya tujuan kurikulum. Sementara itu dalam keseharian di sekolah-sekolah istilah pembelajaran atau proses pembelajaran sering dipahami sama dengan proses belajar mengajar dimana di dalamnya ada interaksi guru dan peserta didik dan antara sesamapeserta didik untuk mencapai suatu tujuan, yaitu terjadinya perubahan sikap dan tingkah laku peserta didik. Sebenarnya belajar dapat saja terjadi tanpa pembelajaran, namun hasil belajar akan tampak jelas dari suatu pembelajaran. Pembelajaran yang efektif ditandai dengan berlangsungnya proses belajar dalam diri peserta didik. Dalam pembelajaran hasil belajar dapat dilihat langsung. Oleh karena itu, agar kemampuan peserta didik dapat dikontrol dan berkembang semaksimal mungkin dalam proses belajar di kelas maka program pembelajaran tersebut harus dirancang terlebih dahulu oleh para guru dengan memperhatikan berbagai prinsip-prinsip pembelajaran yang telah diuji keunggulannya.
Menurut Kuspriyanto dan Sahat Siagian, Fisika merupakan salah satu bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam atau dikenal dengan sains. Sains merupakan cabang pengetahuan yang berawal dari fenomena alam. Sains didefinisikan sebagai sekumpulan pengetahuan tentang obyek dan fenomena alam yang diperoleh dari hasil pemikiran dan penyelidikan ilmuwan yang dilakukan dengan keterampilan bereksperimen dengan menggunakan metode ilmiah. Definisi ini memberi pengertian bahwa sains merupakan cabang pengetahuan yang dibangun berdasarkan pengamatan dan klasifikasi data, dan biasanya disusun dan diverifikasi dalam hukum-hukum yang bersifat kuantitatif, yang melibatkan aplikasi penelaran matematis dan analisis data terhadap gejala-gejala alam. Dengan demikian, pada hakikatnya sains atau fisika merupakan ilmu pengetahuan tentang gejala alam yang dituangkan berupa fakta, konsep, prinsip dan hukum yang teruji kebenarannya dan melalui suatu rangkaian kegiatan dalam metode ilmiah. Sains memiliki dua sisi yaitu sebagai proses dan sisi lain sebagai produk. Proses sains merupakan upaya pengumpulan dan penggunaan bukti untuk menguji dan mengembangkan gagasan. Suatu teori pada mulanya berupa gagasan imajinatif dan gagasan itu akan tetap sebagai gagasan imajinatif selama belum bisa menyajikan sejumlah bukti
Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa pembelajaran fisika merupakan proses belajar mengajar yang di dalamnya mempelajari alam dan kejadian-kejadiannya yang berkaitan dengan kehidupan sehari-hari. Dalam pembelajaran fisika, pendidik dituntut mampu memilih pendekatan dan metode yang tepat dan sesuai agar tujuan pembelajaran dapat tercapai.

Sumber Referensi:

Huda, Miftahul. 2013. Model-Model Pengajaran dan Pembelajaran. Yogyakarta: Pustaka Belajar.

Hamzah & Nurdin. 2011. Belajar dengan Pendekatan PAILKEM: Pembelajaran Aktif, Inovatif, Lingkungan, Kreatif, Efektif, Menarik. Jakarta: Bumi Aksara.

Kuspriyanto, Budi & Sahat Siagian. 2013. Strategi Pembelajaran dan Kemampuan Berpikir Kreatifterhadap Hasil Belajar Fisika. Jurnal Teknologi Pendidikan, 6(2). Medan: UNIMED

Read More

Lorentz Force

The research that had been done by Oersted was continued by Lorentz, that investigated further about magnetic force around a wire carrying alectric current. This magnetic force is called Lorentz force. The magnitude of Lorentz force undergone by a wire carrying electric current depends on the following things.

1.     The electric current in the wire
2.     The length of wire influenced by the magnet
3.     Magnetic field strength
4.     The angle between current direction and magnetic field direction.

Lorentz force can be formulated:

F=B.I.l. sinθ 

In which:

F = Lorentz Force (newton)

B = Magnetic field strength (tesla)

I =Electric current (ampere)

l =Length of wire (meter)

θ = The angle between direction of electric current and magnetic field.

Example:

A conductor wire of 4 m in length and carrying electric current of 2 A lies in a constan magnetic field  of 10 T. If the angle between the magnetic field and electric current is 90o (perpendicular), calculate the Lorentz force undergone by the conductor wire!

Solution:

Given that: 
 

Reference:

Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Electric Power

Watt represents the unit of electric power. Power in mechanics is defined as the rate of work or energy transfer, while electric power is the rate of electric energy transfer. In other words, electric power is the electric energy used up per unit of time. 

Mathematically, electric power is formulated as follows.

 P=W/t 

In which: 

P = Electric power (watt; W) 

W = Electric energy (joule; J) 

t = Time interval (second; s) 

One watt (1 W) is energy of 1 joule released in time interval of 1 second. 

Another unit that is often used to represent electric energy is kW (kilowatt) or MW (mega watt) 

1 kW = 1000 W

1 MW= 1000000 W 

Example: 

In your house a circuit breaker or often called fuse is set in an electric circuit the voltage of which is 220 V. If the electric current that flows is 3 A, what is the power of the fuse? 

Solution 

Given that 

V = 220 V 

I = 3 A 

Asked: P….? 

Answer: P = VI = 220 V x 3 A = 660 W 

Thus, the power of the fuse is 660 W. 

Reference:

Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Coulomb’s Law

A French physicist named Charles Augustin Coulomb (1736-1806) was the one who first made an experiment to measure the magnitude of repulsion or attraction between charge by using an instrument called torsion balance. Based on his experiment, Coulomb put forward his statement known as Coulomb’s law that states:

“The force of attraction or repulsion between two electric charges is directly proportional to their charges and inversely proportional to the square of distance between the two charges.”

Mathematically, Coulomb’s law can be stated as follows

 Example
1. Two electrically charged bodies lie at a distance of 2 meters from each other. If the first body
    has a  charge of 4 C and the second body has a charge of -6, what is the magnitude of coulomb
    force happening between those two charges?
    Solution
    Given that

 

2. Two bodies have charge of -3 x 10-9 C and -6 x 10-9 C each. Both lie at a distance of 10 m away

    from each other. What is the magnitude of Coulomb force between those two charges?

    Solution

    Given that

Reference:

Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Principles in the serial and the parallel circuits of electric resistors

 Principles in the serial circuits of electric resistors

1. The electric current the passes through each resistor is equal to the electric current the passes through the serial substitute resistor
2. The voltage in serial substitute resistor is equal to the sum of voltage in each resistor
3. Serial arrangement function as a voltage divider. The voltage in each resistor is directly proportional to its resistance.

Principles in the parallel circuits of electric resistors

1. The electric current that passes through a parallel substitute resistor ia equal to the sum of electric current that passes through each resistor
2. The voltage in a parallel substitute resistor is equal in each resistor.
3. The parallel arrangement functions as a current divider. The electric current flowing through each resistor is directly proportional to the inverse of its resistance.

Reference:

Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Magnetic Field Around a Wire Carrying Electric Current

To prove that arround a wire carrying electric current there is a magnetic field, then a physicist named Hans Cristian Oersted (1777-1851), made an expriment in 1820 by showing that the compss’s needle always changed position when it lay near a condctr wire conducted with electric current.

Based on Oersted’s experiment, it can be concluded that around a wire carrying electric current a magnetic field is found; the direction of magnetic field depends on the direction of electric current passing through the conductor wire; the farther from the wire carrying current, the smaller the magnetic field strength; and the bigger the electric current, the stronger the magnetic field.

The direction of magnetic field lines around a wire carrying current can be determined by two rules, those are;

1.    Right-hand rule for electric current
       (a)    The thmb shows the direction of electric current
       (b)    The other four fingers show the direction of magnetic field lines around the wire that go
               around the conductor wire

2.    The clockwise screw rule
        (a)    The direction of screw turning detrmine (indictes) the direction og magnetic field
        (b)    The linear direction of screw determines the direction of current.

Reference:
Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Magnetism Theory

Theory of magnetism is divided into two of them

1. Magnetism Theory: Based on magnetism theory, if a magnet is divided into small pieces, the pieces remain magnetic, and still have the north and the south poles, so a magnet consists of tiny magnets which are called elementary magnets. Bodies such as iron, steel, and several other metals are ferromagnetic bodies, that as we know are materials which are easly attracted by magnets. In bodies which have not become magnets, the composition of the elementary magnets is not in order. If the ferromagnetic bodies lie in a magnetic field, the bodies will be induced, so the elementary magnets will rotate to arrange themselves (they arrange themselves in parallel to magnetic poles exerted from the outside). When the elementary magnets have been arranged, the bodies will become magnets.
2. Earth Magnetism Theory: A physicist named William Gilbert (1544-1603) proposed that the earth is a giant magnet. The earth is a natural magnet. The north pole of earth magnet lies on the south pole of earth and the south pole of earth magnet lies on the north pole of the earth. Hence, a compass’s needle always points to the north and south directions, and the north pole of compass needle points to the north pole of earth because it undergoes an attractive force against the south pole of earth magnet which lies on the north pole of earth, while the south pole of compass needle points to the south pole of earth because is undergoes an attractive force against the north pole of earth magnet on the north pole of earth. Study the figure 

From the figure, obviously the magnet axes or magnetic poles of the earth do not coincide with the rotational axic or earth’s poles. The magnitude of declination angle between them is 15o. Hence, the location (direction) of compass needle does not precisely show the direction of the north and south of poles of the earth. The declination magnitude of compass needle direction in every place of earth is not equal. The closer to the equator, the smaller the declination. This declination angle is called the angle of declination.

Reference:
Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Electric Charge

belajar.kemdikbud.go.id

All matters in this universe are made up of very small atoms. The atoms consist of particles that are positively, negatively, and neutrally charged. Positive charge is called proton, negative charge is called electron, and neutral charge is called neutron.

An atomic nucleus consists of protons and neutrons surrounded by electrons that move continuously. Electrons in the atom can escape or enter into the composition of an atom. If the electrons escape from the composition of an atom, the number protons in the atom is more than the number of electrons, so the atom becomes positively charged. Meanwhile, if the electrons enter to the composition of an atom, the number of protons in the atom is less than the number of electrons, so the atom becomes negatively charged. The atom will have neutral property (uncharged) if the number of protons in the atomic nucleus is equal to the number of electrons that revolve around the atomic nucleus.

It can be concluded that a neutral body can be statically charged by rubbing it. Another example is when a plastic rod is rubbed with a wool, the electrons from the wool move to the plastic rod, so the plastic rod ha excessive electrons. Hence, the plastic rod becomes negatively charged. On the contrary, when a glass rod is rubbed with silk electrons from the glass rod move to the silk, so the glass rod lacks electrons. Accordingly, the glass rod becomes positively charged.

Table The Mass and Charge of Electrons, Protons, and Neutrons.

Reference:
Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Magnetic Materials and Magnetic Properties

Based on the strength of magnetic attractive force to a material or a body, then bodies in this nature are classified into three kinds, those are as follows.

1. Ferromagnetic bodies, namely bodies which are strongly attracted by magnets.
2. Paramagnetic bodies are bodies which are weakly attracted by magnets. For examples, aluminium, magnesium, platinum, and manganese.
3. Diamagnetic bodies are bodies which are not attracted or even tend to be repulsed by magnets. For examples, bismuth, pure zinc, lead, gold, silver, and copper.

Ferromagnetic bodies are widely used as magnets because their magnetic property does not easily disappear, mainly in steel. Meanwhile, based on the ability to store the magnetic property, magnets can be grouped into permanent and nonpermanent magnets.

1. Permanent Magnets :Iron, steel alloys, nickel and cobalt are hard metals which are difficult to change to magnets. But, after they become magnets, those metals are able to store their magnetic property for a long time. This ability makes hard metals widely used as magnets. Magnets which are able to store their magnetic property for a long time are called permanent magnets. Permanent magnets are used in an ammeter, voltmeter, cassette tape, disk, and loud speaker.
2. Nonpermanent Magnets: Bodies that are not included into hard metals are easily made magnets but they also easily lose their magnetic property. (That kind of bodies is called “soft metal”, eventhough there is no metal that is really soft). Magnets which are made of soft metal are called soft magnets (nonpermanent magnets). One of the examples of nonpermanent magnets is soft iron. The soft iron that is conducted by electric current can change to magnets, but when the electric current is turned off, its magnetic property will disappear. (The method to make magnets by electric current will be studied later).

Reference:

Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Subtances are divided into 3 kinds

Artikelku kodong friends it we know that substances have different resistance. It shows that the ability of substances in conducting an electric current is different from one another.

Based on the conductivity, subtances are divided into 3 kinds, those are conductors, semiconductors, and insulators.

1. Conductors : Aconductor is a material or substance that easily conducts an electric current and is easily conducted with an electric current. The conductor materials and substances, among others, are iron, copper, aluminum, graphite, and steel.
2. Semiconductors : A semiconductor is amaterial or substance the elecrtric conductivity of which lies between conductor and insulator. In other words, a semiconductor is a material or substance that sometimes acts as a conductor and sometime acts as an insulator. The semiconductor materials or substances, among others, are germanium, gallium, arsenic, and silicon. In semiconductor materials, the electric conductivity will be better, if the temperature is higher. At a high temperature, electrons that first are bonded by atomic nucleus will vibrate and have energy to escape themselves from their bond with atomic nucleus. That causes the number of free electron to be larger, so the electric current that flows is larger.
3. Insulators : An insulator is a material or substance that is difficult to conduct an electric current or is not easily conducted with an electric current. The insulator materials or subtances, among others, are glass, wood, plastic, and rubber.

Reference:

Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/MTs. Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya.

Read More

Ohm’s Law

Companions today in artikelku kodong will discuss ohm's law , the law is implemented in everyday life , the following explanation

In 1826, a German scientist named Georg Simon Ohm (1789-1854) made an experiment that showed the relationship between electric current, electric potential difference, and resistance. Based on the experiment, Georg Simon Ohm state that:

“Electric current that flows in a conductor wire is directly proportional to the potential difference between the ends of the conductor wire,”

The statement is known as Ohm’s law. Mathematically, the relationship between electric current, electric potential difference, and resistance is formulated as follows:

V= I R

In which:

I = Electric current (ampere or/ A)

V=Electric potential difference/ electric voltage (volt or V)

R= Resistance (ohm)

Example

In an electric circuit, the electric current flows through a conductor wire of 2 amperes. If potential difference in the ends of conductor wire is 39 volts, what is the resistance in the conductor wire?

Solution

Given that:    I = 2 A

                    V = 30 V

Asked:

       R     = (30 v)/(2 A)

              = 15 Ω 

So, the resistance in the conductor wire of the circuit is 15 ohms.

Reference:
Irawan, Etsa Indra dan Sunardi. 2008. Pelajaran IPA-Fisika Bilingual untuk SMP/Mts.Kelas IX. Bandung: CV.Yrama Widya. 

Read More

Gerak Lurus

Dalam kehidupan sehari-hari terutama saat beraktivitas, kita tidak pernah terlepas dari gerak. Kita berangkat ke sekolah dikatakan bergerak. Menulis, berjalan, olahraga, bersepeda, dan aktivitas lainnya tidak lepas dari gerak, yang menjadi pertanyaannya yaitu kapankah sebuah benda dikatakan bergerak atau mengalami gerak? mau tahu jawabannya silahkan intip materi Gerak Lurus. Materi gerak lurus terdiri dari beberapa bagian seperti besaran-besaran yang digunakan dalam gerak, Gerak Lurus Beraturan (GLB), Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), dan Gerak Jatuh Bebas baik gerak vertikal keatas dan kebawah. Untuk lebih jelasnya silahkan intip materi gerak lurus di bawah ini:

Suatu benda dikatakan bergerak apabila kedudukannya berubah terhadap acuan tertentu. Titik-titik berurutan yang dilalui oleh suatu benda saat bergerak disebut lintasan. Gerak benda pada lintasan lurus disebut gerak lurus. 

   

Jarak dan Perpindahan

Saat benda bergerak, benda tersebut berpindah dan menempuh jarak tertentu. Di sini kita perlu memahami konsep jarak dan perpindahan. Jarak adalah panjang lintasan yang sesungguhnya ditempuh benda selama bergerak. Perpindahan adalah perubahan kedudukan (atau posisi) awal dan akhir benda selama bergerak. Jarak merupakan besaran skalar, sedangkan perpindahan merupakan besaran vektor. Arah perpindahan adalah dari kedudukan awal ke kedudukan akhir saat bergerak. 

Contoh soal 1:

Sebuah mobil bergerak 60 km kearah timur, kemudian berbalik menempuh jarak 20 km ke arah barat. Tentukanlah:
(a). Jarak total yang ditempuh mobil,
(b). Perpindahan mobil dari kedudukan semula.

Penyelesaian:

Pada saat kita berbicara tentang gerak, hampir tidak mungkin menggunakan kata kelajuan atau kecepatan. Kelajuan dan kecepatan merupakan karakteristik dari suatu benda yang sedang bergerak, di mana suatu benda dinyatakan bergerak jika memiliki kelajuan dan kecepatan.

Kelajuan dan kecepatan
Kelajuan merupakan jarak yang ditempuh benda tersebut tiap satuan waktu tanpa memerhatikan ke arah mana benda tersebut bergerak, sehingga kelajuan adalah besaran skalar. Sedangkan kecepatan merupakan perpindahan benda tiap satuan waktu dengan memerhatikan arahnya, sehingga kecepatan adalah besaran vektor. Selain itu terdapat pula kelajuan rata-rata dan sesaat, serta kecepatan rata-rata dan sesaat.

Kelajuan rata-rata didefinisikan sebagai perbandingan jarak yang ditempuh terhadap waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut.

Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perbandingan perpindahan yang terjadi terhadap waktu yang diperlukan untuk melakukan perpindahan tersebut.

Dalam banyak hal, informasi yang dibutuhkan adalah kecepatan benda itu pada saat tertentu di posisi tertentu, bukan selama selang waktu tertentu. Kecepatan itu disebut dengan kecepatan sesaat yang dapat diperoleh dengan mengambil selang waktu ∆t yang sangat kecil, mendekati nol. Kecepatan sesaat secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.

Umumnya, konsep kecepatan sesaat digunakan pada kejadian yang membutuhkan waktu yang sangat pendek. Dalam kehidupan sehari-hari kecepatan sesaat disebut dengan kecepatan saja tanpa kata sesaat. Selain itu ada pula istilah kelajuan sesaat yang merupakan besar dari kecepatan sesaat. Nilainya selalu positif dan merupakan besaran skalar. Misalnya, kelajuan yang tertera pada speedometer.

Contoh soal 2:
Seseorang berjalan lurus 30 m ke barat dalam waktu 70 sekon, kemudian 20 m ke timur dalam waktu 30 sekon. Hitung kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata orang tersebut selama perjalanan.

Penyelesaian:

Contoh soal 3:

Sebuah mobil bergerak sepanjang sumbu-x sesuai dengan persamaan x= 2t*3+ 5t*2 +5, dengan x dalam m dan t dalam s. Tentukan kecepatan rata-rata dalam interval waktu antara 1 s dan 3 s.

Penyelesaian:

Contoh soal 4:

Tentukan kecepatan sesaat dari sebuah benda yang bergerak yang merupakan sebuah fungsi kedudukan terhadap waktu yang dinyatakan dengan persamaan x = 2t*2 + 3t – 2, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan kecepatan pada saat t = 2 s, 2,1 s, 2,05 s, dan 2,02 sekon.

Penyelesaian:

Di dunia nyata, hanya sedikit benda yang bergerak dengan kecepatan konstan untuk lintasan yang sangat panjang. Suatu benda yang kecepatannya bertambah atau berkurang, atau arahnya berubah, dikatakan mengalami percepatan.

Percepatan didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan terhadap waktu. Jika kecepatan awal benda vo dan berubah menjadi v selama interval waktu t. Sebuah percepatan juga akan mengalami percepatan negatif jika mengalami perlambatan. Selain itu terdapat pula, Percepatan rata-rata yang didefinisikan sebagai perbandingan perubahan kecepatan dengan selang waktunya. Secara matematis ditulis sebagai berikut:

Percepatan rata-rata negatif artinya sama dengan perlambatan rata-rata.
Percepatan rata-rata tidak menggambarkan percepatan pada suatu waktu tertentu. Percepatan pada waktu tertentu disebut dengan percepatan sesaat atau dalam kehidupan sehari-hari hanya disebut percepatan. Percepatan sesaat didefinisikan sebagai limit percepatan rata-rata ketika selang waktunya mendekati nol (sangat kecil). Secara matematis ditulis sebagai berikut:

 

Contoh Soal 5:

Mobil bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s. Setelah 10 sekon, kecepatannya berubah menjadi 40 m/s. Berapa percepatan yang dialami mobil tersebut? 

Penyelesaian:

 

Contoh soal 6:

Interpretasikan percepatan yang dialami benda yang bergerak dengan grafik kelajuan sebagai fungsi waktu seperti pada gambar di bawah.

 

Penyelesaian:

Contoh Soal 7: 

Sepeda motor bergerak mengikuti persamaan kecepatan sebagai fungsi waktu v = 2t*4-3t*2+2, dengan v dalam m/s dan t dalam sekon. Tentukan percepatan rata-rata dari t =3 s sampai pada t = 4 s.  

Penyelesaian:

Contoh Soal 8:

Sepeda motor bergerak mengikuti persamaan kecepatan sebagaifungsi waktu v= 3t*2 – 5t +4, dengan v dalam m/s dan t dalam sekon. Tentukan percepatan sesaat pada t = 3 s.

Penyelesaian:

  

Gerak Lurus Beraturan

Pada gerak lurus Beraturan (GLB), benda bergerak menempuh lintasan lurus dengan kecepatan dan arah gerak selalu tetap. Karena arah geraknya tetap maka kelajuan benda sama dengan kecepatannya. Selain itu perpindahan benda sama dengan jarak yang ditempuh selama bergerak. Kecepatan tetap disini mengandung arti benda menempuh jarak yang sama untuk selang waktu yang sama.
Gerak lurus beraturan dapat digambarkan menggunakan dua grafik, yaitu grafik jarak terhadap waktu (s-t) dan grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) berikut ini:

 

Pada grafik s-t hubungan jarak dan waktu digambarkan oleh garis lurus. Berarti jarak berbanding lurus dengan waktu. Jarak dapat dinyatakan sebagai luas daerah di bawah grafik v-t. Secara matematis, jarak dapat ditulis sevagai berikut. s = v.t

Contoh soal 9: 

Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu berikut ini:

Tentukan perpindahan yang dialami benda dari t= 0 sampai t=12 s!

Penyelesaian:

Perhatikan diagram berikut ini

Bila disajikan grfaik v-t maka perpindahan ditentukan dari luas daerah di bawah grafik.

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Benda dikatakan bergerak lurus berubah beraturan (GLBB) bila benda bergerak dalam lintasan lurus dengan percepatan tetap. Percepatan tetap mengandung arti untuk tiap selang waktu yang sama benda mengalami perubahan (pertambahan atau pengurangan) kecepatan yang sama.
Gerak lurus berubah beraturan dapat digambarkan berupa grafik jarak terhadap waktu (s-t) dan grafik kecepatan terhadap waktu (v-t). Kedua grafik ditunjukkan berikut ini.

Pada grafik s-t, jarak dan waktu dihubungkan secara kuadrat (bukan linier), yaitu jarak dinyatakan sebagai fungsi kuadrat dari waktu. Selain itu, jarak juga dinyatakan sebagai luas daerah di bawah grafik v-t.

Persamaan-persamaan yang menggambarkan gerak lurus berubah beraturan dituliskan sebagai berikut ini

so = jarak awal, vo = kecepatan awal, dan vt = kecepatan akhir.
Persamaan diatas berlaku untuk percepatan positif atau benda yang dipercepat. Untuk benda yang diperlambat, persamaan sama dengan persamaan diatas hanya percepatan bernilai negatif

Contoh soal 10:

Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan awal 72 km/jam kemudian direm hingga berhenti pada jarak 8 meter dari tempat mulainya pengereman. Tentukan nilai perlambatan yang diberikan pada mobil tersebut?

Penyelesaian:

Contoh soal 11:

Pada saat kereta api bergerak dengan kelajuan 30 m/s, masinisnya melakukan pengeseran karena menerima sinyal informasi. Dalam waktu 75 s kemudian, masinis menerima sinyal kedua. Jarak tempuh kereta saat menerima sinyal pertama dan kedua adalah 1,5 km. Tentukan kelajuan kereta pada saat menerima sinyal kedua?

Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas merupakan gerak benda yang jatuh dari suatu ketinggian tanpa kecepatan awal di sekitar bumi. Gerak jatuh bebas sangat dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Rumus untuk gerak jatuh bebas, apabila benda dijatuhkan di ruang hampa yaitu:

Gerak vertikal ke bawah

Gerak Vertikal ke bawah yaitu gerak suatu benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal dan dipengaruhi oleh percepatan. Rumus-rumus gerak vertikal ke bawah adalah sebagai berikut. 

Gerak Vertikal ke atas:

Gerak vertikal ke atas merupakan gerak suatu benda yang dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal tertentu (vo) dan percepatan g saat kembali turun. Rumus gerak vertikal ke atas adalah sebagai berikut.

Ketika berada pada titik tertingg, kecepatan benda adalah nol. Persamaan yang berlaku di titik tertinggi adalah sebagai berikut

dan ketika benda mulai turun, persamaannya sama seperti gerak jatuh bebas. Rumusnya yaitu:

Contoh soal 12:

Sebuah mangga jatuh dari tangkainya yang berada pada ketinggian 10 m. Jika g = 10 m/s*2, tentukan:

a.Waktu yang diperlukan untuk mempunyai permukaan tanah,
b.kecepatan saat menyentuh permukaan tanah.
Penyelesaian:

Contoh soal 13:

Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan tertentu. Setelah 2 sekon, bola kembali ke tempat semula. Jika g = 10 m/s*2. Tentukan:

a.Kecepatan awalnya

b.Ketinggian maksimum
Penyelesaian:

Materi Gerak Lurus ini mengambil  referensi dari beberapa buku yaitu:

Nufus, Nurhayati dkk. 2009. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pustaka Insan Madani.
Saptahari, Bayu. 2012. Kumpulan Rumus Fisika Superlengkap SMA/MA.Jakarta: Gramedia Widiasarana Indonesia
Supiyanti. 2006. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Phibeta.

Sekian materi Gerak Lurus yang bisa saya sajikan dalam blog ini, semoga bermanfaat. Silahkan berikan saran, dan komentar pada blog ini ketika menemukan kesulitan dalam memahami materi ini. Terima Kasih atas kunjungannya :)

Read More