Kegiatan Pembelajaran 3
78
2. Aktivitas Praktik
Setelah mengkaji materi tentang konsep Dinamika: Gaya dan Gerak dengan mandiri, Anda dapat mempelajari kegiatan eksperimen yang dalam modul ini
disajikan petunjuknya dalam lembar kegiatan. Untuk kegiatan ekaperimen, Anda dapat mencobanya mulai dari persiapan alat bahan, melakukan
percobaan dan membuat laporannya. Sebaiknya Anda mencatat hal-hal penting untuk keberhasilan percobaan, Ini sangat berguna bagi Anda sebagai
catatan untuk mengimplementasikan di sekolah. Aktivitas dapat dilakukan dengan mandiri atau kerjasama terutama pada saat
praktikum, kreatif dalam membuat laporan hasil kerja. Laporan yang dikumpulkan merupakan hasil musyawarah mufakat bersama dan jika ada
perbaikan menjadi tanggung jawab semua anggota kelompok. Selanjutnya perwakilan peserta mempresentasikan hasil percobaan, peserta
lain menyimak presentasi dengan cermat dan serius sebagai penghargaan kepada pembicara.
IPA SMP KK D
79
LK.D2.05: KOEFISIEN GESEKAN STATIS ANTARA DUA PERMUKAAN a.
Tujuan Menghitung koefisien gesekan statis antara balok kayu dan papan
peluncur
b. Alat dan Bahan
Balok kayu Timbangan gantung
Paku keling Timbangan
Pemberat Katrol meja
Papan peluncur
c. Prosedur
a Timbanglah balok kayu yang akan anda gunakan dan hasilnya pada tabel.
b Susunlah alat-alat seperti pada gambar di bawah.
c Masukkan paku keling sedikit demi sedikit ke dalam timbangan gantung sampai balok tersebut dalam keadaan akan bergerak
tepat mau bergerak, d kemudian ambilangkat timbangan gantung dan timbang beserta
isinya paku kelingnya Tuliskan hasilnya dalam tabel di bawah ini e Tambahkan beban di atas balok kayu dengan pemberat mulai
dari 20 gram, kemudian lakukan lagi langkah a sampai langkah d di atas. Lakukan penambahan sebanyak 4 kali.
Perhitungan
timbangan gantung Papan
peluncur Balok
kayu Katrol
meja
Kegiatan Pembelajaran 3
80
No. Massa
Balok m
b
Massa timbangan
gantung dan isinya m
g
Koefisien gesekan statis
s =
୫
ౝ
୫
ౘ
1 2
3 4
5 Koefisien
gesekan statis rata‐rata
d. Pertanyaaan
Buatlah grafik untuk mencari nilai koefisien gesekan statis. Massa timbangan gantung dan isinya m
g
pada sumbu Y dan massa balok kayu dengan pemberatnya m
b
pada sumbu X.
Koefisien gesekan statis rata-rata
s
=
Kesimpulan
…………………………………………………………………………….
m
g
m
b
A
B
IPA SMP KK D
81
3. Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas LK.D2.06 Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas Topik Dinamika:
Gaya dan Gerak
Buatlah secara mandiri tiga buah soal pilihan ganda pada topik Dinamika: Gaya dan Gerak yang dilengkapi dengan kisi-kisi. Gunakanlah format kisi-
kisi yang telah disediakan. Cara pengembangan instrumen pilihan ganda dapat Anda pelajari pada modul
Pedagogi Kelompok Kompetensi G Topik Pengembangan Instrumen Penilaian. Pilihlah indikator soal
berdasarkan kisi-kisi Ujian Nasional yang terdapat pada bagian
Lampiran 1.
Diskusikanlah dengan teman-teman guru lainnya secara kolaboratif kisi-kisi dan soal yang telah anda buat.
Format Kisi-kisi Soal No
Indikator Soal Level
Kognitif Butir Soal
Kunci Jawaban
1 2
3 4
5 6
Kegiatan Pembelajaran 3
82
4. Pembahasan Soal
Dalam aktivitas Kegiatan Pembelajaran 2 ini diharapkan pembaca mencoba menganalisis persoalan-persoalan berikut beserta pemecahannya agar
diperoleh kemampuan pemahaman yang menyeluruh dari setiap indikator yang diharapkan dikuasai. Contoh-contoh persoalan tersebut sebagai
berikut:
1. Sebuah benda bebas bermassa 20 kg, tanpa gesekan, tiba-tiba dipengaruhi gaya mendatar sebesar 45 N, maka percepatan benda
setelah mendapat gaya adalah Penyelesaian-1
2
ms 2.25
20 45
kg N
m F
a
2. Sebuah benda bermassa 5 kg sedang ditarik tali penggantung ke atas dengan percepatan 0.3 ms
2
. Berapa gaya yang bekerja pada tali? Penyelesaian-2
N 55
, 7
4 50.3
- 59.81
F F
. F
T w
T
a
m
3. Untuk menarik sebuah kotak seberat 60 kg di atas bidang datar diperlukan gaya 140 N agar bergerak dengan kecepatan konstan.
Berapa gaya gesek antara bidang dan kotak?
IPA SMP KK D
83
Penyelesaian-3 Disini ditanyakan gaya gesek kinetis, karena bergerak dengan
kecepatan konstan.
0.24 81
. 9
60 140
140 140
140 60
140 ;
tan, tan
N N
mg N
N F
N F
N F
F F
a kons
kecepa dengan
bergerak agar
ma F
F ma
F
f k
k f
f f
f f
4. Pada sebuah benda bermassa m=5 kg bekerja dua gaya vertikal Fx=30 N
dan gaya horizontal Fy=20 N. Berapakah percepatannya? Penyelesaian-4
2 2
2 2
2 2
2
7.21ms 52
4 6
4 5
20 6
5 30
y x
y y
x x
y y
x x
a a
a s
m kg
N m
F a
s m
kg N
m F
a ma
F dan
ma F
5. Suatu gaya tetap bekerja pada sebuah benda bermassa 5 kg hingga mengubah kecepatannya dari 7 ms menjadi 3 ms dalam selang waktu
3 detik. Berapa gaya yang bekerja tersebut? Penyelesaian-5
2
33 .
1 3
4 3
3 -
7 a
s m
6.67N
33 .
1 5
2
s m
F
Kegiatan Pembelajaran 3
84
Tanda minus menyatakan gaya menentang arah gerak 6. Sebuah mesin lokomotif bermassa 8000 kg menarik gerbong kereta api
40.000 kg hingga bergerak dengan percepatan a1=1.2 ms
2
. Berapa
percepatannya jika gerbong keretanya menjadi 16 000 kg? Penyelesaian-6
2 2
1 1
2 2
2 1
1 2
1 2
2 1
1
2.4 000
. 16
8000 8000
000 .
40 2
. 1
sin
s m
kg kg
m m
a a
a m
a m
tetap me
gaya F
F a
m F
a m
F
7. Sebuah mobil bergerak pada kecepatan 20 ms sepanjang garis horizontal dan tiba-tiba remnya diinjak hingga diam. Jarak tempuh
selama pengereman jika koefisien antara ban dan jalan 0.9? Penyelesaian-7
23m 22.65m
81 .
9 9
. 2
400 2
20 2
2 2
2
s s
g u
as v
v g
u m
mg u
m F
a ma
F ma
F uMg
F
k o
f k
k f
f f
IPA SMP KK D
85
8. Dua balok masing-masing bermassa m
1
= 300 g dan m
2
= 500 g didorong dengan gaya F seperti yang terlihat dalam gambar berikut.
Koefisien gesekan masing-masing balok sama yaitu 0.4. Berapa gaya F yang diperlukan agar kedua balok bergerak dengan percepatan 200
cms
2
?
Penyelesaian-8
4.74N 2
5 .
3 .
5 .
3 .
81 .
9 4
. 2
5 .
3 .
5 .
3 .
81 .
9 4
.
2 1
2 1
2 1
2 1
2 1
F F
a m
m m
m g
F a
m m
m m
g F
a m
m f
F ma
F
f
Kegiatan Pembelajaran 3
86 E. Latihan Kasus Tugas
Soal pilihan gandaisianuraian berikut sebagai sarana untuk berlatih penguasaan materi dan juga merupakan contoh yang dapat diadaptasi oleh
Anda dalam mengembangkan soal sejenis, baik untuk penilaian formatif, sumatif, maupun ujian.
1. Soal Pilihan Ganda
Setelah mempelajari topik Dinamika: Gaya dan Gerak, silahkan Anda mencoba mengerjakan latihan soal secara mandiri, teliti dan selanjutnya diskusikan dalam
kelompok.
1 Sebuah benda ditarik oleh gaya F1 = 15 N dab F2 – 40 N, jika gaya gesekan antara benda dan lantai sebesar 5 N, maka ....
A. Benda diam B. Bergesekan dengan percepatan nol
C. Bergerak dengan percepatan 2 ms D. Bergerak dengan percepatan 5 ms2
2 Sebuah sistem terdiri dari balok A dan B seperti gambar di bawah ini.
Jika gaya F = 10 N, massa balok A dan B masing-masing 2 Kg dan 3 Kg , dan lantai licin maka percepatan sistem adalah ....
A. 2 ms B. 4 ms
C. 5 ms D. 6 ms
m = 4 Kg
A
B F
IPA SMP KK D
87
3 Sebuah mobil bermassa 300 kg bergerak dengan percepatan konstan 5 ms
2
. Total hambatan angin dan gesekan jalan adalah 750 N. Berapa gaya yang dihasilkan mesinnya ?
A. 750 N B. 1.500 N
C. 2.000 N D. 2.250 N
4 Sebuah mobil dalam keadaan diam di atas jalan yang licin. Mobil diberi gaya sehingga menempuh jarak 200 m selama 4 detik. Jika massa mobil 1.000
kg, besarnya gaya .... A. 25.000 N
B. 5.000 N C. 1.000 N
D. 500 N
Kegiatan Pembelajaran 3
88
2. Soal Uraian
1 Nyatakan besarnya percepatan dalam m
1
, m
2
, dan F untuk Gambar berikut? gesekan katrol diabaikan
2 Pada gambar berikut massa m
1
=300 g, massa m
2
= 500 g ditarik dengan gaya F=1.5 N. Tentukan percepatan yang dialami oleh massa balok m
2
?
3 Pada gambar berikut, tentukan gaya F
T1
dan F
T2
?
IPA SMP KK D
89
4 Carilah percepatan yang dialami kedua benda bermassa 4 kg dan 5 kg pada gambar berikut?
5 Berapa gaya yang diperlukan untuk menarik beban 6 kg dengan percepatan 1.5 ms
2
. Diketahui koefisien gesekan antara balok 2 kg dan 6 kg, serta antara balok 6kg dengan
6 Carilah besar gaya F yang diperlukan untuk mendorong ketiga balok dengan percepatan 3 ms
2
. Diketahui koefisien gesekan dengan lantai 0.2. Carilah pula besar gaya dorong balok 1.5 kg ke balok berikutnya?
7 Pada gambar berikut, koefisien gesekan antara meja dan balok 10kg 0.2. Carilah percepatan sistem dan tegangan tali pada kiri dan kanan
balok 10 kg?
Kegiatan Pembelajaran 3
90 F. Rangkuman
Konsep-konsep, teori, dan persamaan dari yang telah dibahas untuk memecahkan beberapa persoalan dinamika gerak dan yang harus diperhatikan
adalah sebagai berikut:
1. Untuk suatu objek-objek yang saling berhubungan, tinjaulah satu-persatu dari objek gabungan tersebut dari sisi persamaan F = ma.
2. Kenali gaya tegangan tali T yang menghubungkan antar benda 3. Kenali gaya normal untuk benda yang bertumpuk; jika yang menumpuk diam
terhadap yang ditumpuki, gaya normalnya merupakan koefisien kali jumlah massa gabungan dan jika massa yang menumpuk bergerak berlawanan
arah, gaya normalnya adalah koefisien kali massa bendanya saja.
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah menyelesaikan soal latihan, Anda dapat memperkirakan tingkat keberhasilan Anda dengan melihat kuncirambu-rambu jawaban. Jika Anda
memperkirakan bahwa pencapaian Anda sudah melebihi 75, silakan Anda terus mempelajari Kegiatan Pembelajaran berikutnya, namun jika Anda
menganggap pencapaian Anda masih kurang dari 75, sebaiknya Anda ulangi kembali kegiatan pembelajaran ini.
IPA SMP KK D
91 H. Pembahasan Latihan Tugas Kasus
Bagian I: 1. D
2. A 3. D
4. A
Bagian II:
1. Penyelesaian Latihan 1
Jawab:
a m
gm T
a m
gm T
a m
f T
a m
F m
pada gaya
r 2
2 2
2 2
2 2
2
a m
f f
a m
gm F
a m
f f
T F
a m
F m
pada gaya
r r
r r
1 2
1 2
2 1
2 1
1 1
2 2
2 1
2 1
2 2
1 2
1 2
1 2
1 2
2 2
m m
a m
m g
gm F
a m
a m
m m
g gm
F a
m gm
gm gm
a m
gm F
2 2
2 1
2 1
2 2
1 2
1 2
m m
m m
g gm
F a
m m
a m
m g
gm F
2
2 1
2 1
2 1
2
m m
m m
g m
m gm
F a
Kegiatan Pembelajaran 3
92
g m
m gm
F a
2
2 1
2
2. Penyelesaian Latihan 2
2 1
2 1
2 2
1 2
1 1
1 1
1 2
2 2
2
0.88ms 3
. 4
5 .
5 .
1 4
4 4
2 2
2 1
2 2
m m
F a
a m
m F
a m
a m
F a
m F
F a
m F
am F
m Benda
F F
a m
F F
a m
F m
Benda
T T
T T
T
3. Penyelesaian Latihan 3
IPA SMP KK D
93
a m
F a
m F
a m
F a
m F
m m
A Benda
A T
A T
A T
A B
A
200 200
200 30.6
81 .
9 300
20.4 81
. 9
200
2 2
2
220.4a 30.6
5 .
100 2
2 1
100 2
1 300
2 400
2 1
300 2
2 1
300
2 1
a m
a m
a m
a m
a m
F a
m F
a m
F B
Benda
A B
B A
B T
B T
B
327.23N 300
30.61.78 2
1 300
30.61.78 2
1 300
2 1
2 1
300 163.69N
20.41.78 200
200 1.78
56.1 100
a
1 1
1 2
2
T B
T B
T T
A T
F a
m F
a m
F F
a m
F
Kegiatan Pembelajaran 3
94
4. Penyelesaian Latihan 4
a T
a m
T F
a m
F A
Benda
A A
5 30
a T
a m
T a
m F
B Benda
B B
4
13.33N 3
. 3
4 4
3 .
3 9
30 5
4 30
5 30
2
a T
s m
a a
a a
T
5. Penyelesaian Latihan 5
48N 48.242
9 7.85
31.39 5
. 1
6 2
8 .
9 4
. 2
6 81
. 9
4 .
5 .
1 6
5 .
1 6
2 1
F F
F gm
m m
g F
f f
F a
m F
B B
A r
r A
IPA SMP KK D
95
6. Penyelesaian Latihan
22.33 8.83
5 .
13 5
. 4
81 .
9 2
. 5
. 13
F 3
5 .
4 1
2 5
. 1
81 .
9 2
. 3
5 .
4 1
2 5
. 1
81 .
9 2
. 3
5 .
4 5
. 1
F F
F kg
benda pada
Gaya
7. Penyelesaian Latihan 7
a T
a T
a T
g a
g m
T g
g m
a T
a g
T g
m a
F Kanan
Benda
R R
R
9 68.6
19.6 9
88.2 10
8 .
9 2
. 9
8 .
9 9
10 9
10 9
9 10
9
1 1
1 1
1 1
15N
14.59 59
. 5
9 3
81 .
9 2
. 9
F 3
3 1
2 81
. 9
2 .
3 3
1 2
81 .
9 2
. 3
3 2
F F
F kg
benda pada
Gaya
Kategori