a. Perkembangan ilmu pengetahuan berlangsung sangat cepat sehingga
para guru tidak mungkin lagi mengajarkan semua fakta dan konsep kepada anak didiknya.
b. Siswa mudah memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika
disertai contoh-contoh yang wajar sesuai dengan situasi dan kondisi yang dihadapi dengan cara mempraktekan sendiri.
c. Penemuan ilmu pengetahuan tidak bersifat mutlak namun
penemuannya bersifat relatif. Suatu teori mungkin terbantah dan ditolak setelah orang menemukan data baru yang mampu
membuktikan kekeliruan teori yang dianut. Muncul lagi teori baru, yang prinsipnya mengandung kebenaran relatif.
d. Proses pembelajaran dalam pengembangan konsep seharusnya tidak
dilepaskan dari pengembangan sikap dan nilai dari diri anak didik. Dengan demikian, keterampilan proses ilmiah harus dikembangkan
dalam pembelajaran. Karena keterampilan proses ini sangat penting dalam pembelajaran IPA terutama fisika. Apabila keterampilan
proses dapat ditingkatkan dalam pembelajaran, diharapkan dari situlah siswa dapat menemukan dan mengembangkan sendiri.
D. Gerak Lurus Berubah Beraturan GLBB
1. Gerak Lurus Berubah Beraturan GLBB
Variabel terpenting yang menyebabkan benda dalam keadaan tetap atau dipercepat adalah percepatan a yang merupakan akibat dari ada
atau tidaknya resultan gaya yang bekerja pada suatu benda. Benda yang
bergerak pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap, maka benda tersebut mengalami gerak lurus berubah beraturan glbb. Karena
percepatan tetap, maka percepatan rata-rata sama dengan percepatan sesaat. Perhatikan gambar berikut:
Grafik 2.1 Luasan grafik kecepatan terhadap waktu mencermikan jarak yang ditempuh benda
Perhatikan bahwa selama selang waktu t, kecepatan benda berubah dari v
menjadi v sehingga percepatan rata-rata benda dapat dituliskan: v
a t
v v a
t
Sehingga dari persamaan di atas dapat diperoleh persamaan kecepatan:
v v at
1 Sedangkan luas bagian yang di arsir pada gambar grafik di atas
mencermikan jarak yang yang di tempuh benda selama selang waktu t yang dapat ditulis sebagai berikut:
1 2
2
1 2
1 2
1 2
L L
L L
v t t v v
L v t
t at L
v t at
Persamaan luas di atas mencerminkan jarak yang ditempuh benda sehingga dapat diperoleh persamaan posisi benda, yaitu:
2
1 2
x x
v t at
2 Bila persamaan 1 dan 2 di atas di gabungkan, maka kita akan dapatkan
persamaan glbb yang ketiga:
2 2
2 v
v a x x
3 Pada gerak lurus berubah beraturan glbb, percepatan benda adalah
tetap. Percepatan merupakan besaran vektor, sehingga untuk menyatakan percepatan harus menentukan besar dan arahnya. Berikut
beberapa peristiwa yang terjadi dalam gerak lurus berubah beraturan glbb:
a. Percepatan searah dengan arah gerak benda
Jika arah percepatan searah dengan gerak benda, maka percepatan benda adalah positif sehingga gerak benda semakin
lama semakin cepat. Contoh gerak benda dengan percepatan positip adalah sebuah mobil yang berhenti saat lampu merah dan
mulai berjalan ketika lampu berubah menjadi hijau. Gerak mobil
mulai dari keadaan diam v = 0 dan selama pergerakannya
mobil bergerak semakin cepat secara teratur dengan percepatan yang tetap. Grafik hubungan antara kecepatan v terhadap
waktu t pada peristiwa ini adalah:
Grafik 2.2 Hubungan antara kecepatan terhadap waktu pada gerak dengan percepatan positip
Sedangkan grafik hubungan antara jarak s terhadap waktu t adalah:
Grafik 2.3 Hubungan antara jarak terhadap waktu pada gerak dengan percepatan positip
b. Arah percepatan berlawanan dengan arah gerak benda
Jika percepatan berlawanan dengan gerak benda, maka percepatan benda adalah negatif. Contoh gerak benda dengan
percepatan negatif adalah sebuah mobil yang sedang bergerak cepat v≠0, saat lampu di persimpangan jalan berubah menjadi
merah pengemudi mobil menginjak rem sehingga pergerakan mobil bergerak semakin lambat secara teratur dengan percepatan
yang tetap dan arahnya berlawanan dengan arah gerak mobil. Grafik hubungan antara kecepatan v terhadap waktu t pada
peristiwa ini adalah:
Grafik 2.4 Hubungan antara kecepatan terhadap waktu pada gerak dengan percepatan negatif
Sedangkan grafik hubungan antara jarak terhadap waktu adalah:
Grafik 2.5 Hubungan antara jarak terhadap waktu pada gerak dengan percepatan negatif
Selain contoh di atas, gerak jatuh bebas adalah salah satu contoh peristiwa gerak dengan arah percepatan negatif. Suatu
benda dikatakan mengalami gerak jatuh bebas jika benda tersebut bergerak tegak lurus menuju pusat bumi dan selama
gerakannya, benda mengalami percepatan gravitasi yang konstan.
Gambar 2.1 Benda yang mengalami gerak jatuh bebas
Jika benda jatuh bebas di dekat permukaan bumi maka benda mengalami percepatan gravitasi bumi yang nilainya konstan sebesar
-9,8 ms
2
dengan arah percepatannya menuju pusat bumi. Terdapat tiga situasi yang berbeda, antara lain :
1
Benda bergerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal tidak ada v
o
. Misalnya buah jatuh dari pohon setelah terlepas dari tangkainya. Arah gerakan akan ke bawah karena
benda mengalami percepatan -9,8 ms
2
karena percepatan gravitasi g selalu negatif.
2
Benda bergerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu ada v
o
tetapi karena arahnya kebawah maka dianggap kecepatanya negatif . Misalnya batu yang dilempar
vertikal ke bawah. Arah gerakan selalu ke bawah dan gerak benda dipercepat dengan percepatan -9,8 ms
2
.
3
Benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan awal tertentu dan bernilai positip. Karena adanya percepatan
grafitasi -9,8 ms
2
, pergerakan benda akan semakin lambat, dan setelah mencapai ketinggian maksimum, benda akan
diam sejenak dan bergerak kembali ke bawah. Misalnya anda melempar kelereng vertikal ke atas lalu menangkapnya lagi
ketika kelereng bergerak ke bawah.
2. Aspek Pemahaman Dalam Materi Gerak Lurus Berubah
