Tujuan Pembelajaran Materi Pembelajaran : Gerak getaran

Dengan x sebagai posisi, percepatan, a, adalah turunan kedua dari x, sehingga persamaan 4-1 dapat ditulis sebagai: 2 2   kx dt x d m . Bagi kedua ruas persamaan dengan m, 2 2   x m k dt x d 4-2 Persamaan simpangan     sin     t A t x 4-3 Maka sudut  diperoleh dari kondisi awal     . sin       A t x atau Persamaan kondisi awal   sin  A t x   4-4 c Periode Gerak Harmonik Sederhana Penyelesaian dari persamaan 3-9 adalah     sin     t A t x , maka     cos      t A dt dx 4-5a     2 2 sin        t A dt x d     2 2 2 sin       t A dt x d 4-5b Karena,   sin     t A x , maka x dt x d 2 2 2    Percepatan GHS x a 2    4-6 Gambar 4.3 Substitusi x a 2    ke dalam Persamaan 3-8,   kx ma , memberikan   m k kx x m kx x m       2 2 2    Frekuensi sudut m k   4-7 Selanjutnya, periode gerak harmonis sederhana benda pada ujung pegas mendatar atau tegak yang bergetar dapat diturunkan dari T   2  , yaitu m k T T    2 2    Periode k m T  2  4-8 d Hukum Hooke untuk Susunan Pegas  Susunan Seri Pegas Prinsip susunan seri beberapa buah pegas adalah sebagai berikut lihat Gambar 4.4. 1. Gaya tarik yang dialami tiap pegas sama besar dan gaya tarik ini sama dengan gaya tarik yang dialami pegas pengganti. Misalkan gaya tarik yang dialami tiap pegas adalah F 1 dan F 2 , maka gaya tarik pada pegas pengganti adalah F. F F F   2 1 4-9 2. Pertambahan panjang pegas pengganti seri x  , sama dengan total pertambahan panjang tiap-tiap pegas. 2 1 x x x      4-10 Gambar 4.4 Dua buah pegas masing-masing denngan tetapan gaya k 1 dan k 2 yang disusun secara seri kiri dapat diganti dengan sebuah pegas yang memiliki tetapan gaya k s , yang memenuhi 2 1 1 1 1 k k k s   atau 2 1 2 1 k k k k k s   Dengan menggunakan hukum Hooke dan kedua prinsip susunan seri, kita dapat menentukan hubungan antara tetapan pegas pengganti seri k s dengan tetapan tiap-tiap pegas k 1 dan k 2 . Mari gunakan hukum Hooke untuk pegas. s s k F x x k F      1 1 1 1 1 1 1 k F x x k F x k F         ; 2 2 2 2 2 2 2 k F x x k F x k F         Dengan memasukkan nilai x  , 1 x  , 2 x  diatas ke dalam Persamaan 3-19 kita peroleh 2 1 x x x      2 1 k F k F k F s   2 1 1 k F k F k s   bagi persamaan dengan F Dapatlah kita nyatakan bahwa kebalikan tetapan pegas pengganti seri sama dengan total dari kebalikan tiap-tiap tetapan pegas. .... 1 1 1 1 1 3 2 1       k k k k k i s 4-11 Untuk buah pegas identik dengan tiap pegas memiliki tetapan k, tetapan pegas pengganti seri k s dapat dihitung dengan rumus: n k k s  . 4-12 Khusus untuk fua pegas dengan tetapan k 1 dan k 2 yang disusun seri, tetapan pegas pengganti seri k s dapat dihitung dengan rumus 2 1 2 1 k k k k k s   4-13  Susunan Paralel Pegas 1 Gaya tarik pada pegas pengganti F sama degan total gaya tarik pada tiap pegas F 1 dan F 2 . 2 1 F F F   4-14 2 Pertambahan panjang tiap pegas sama besar, dan pertambahan panjang ini sama dengan pertambahan panjang pegas pengganti. x x x      2 1 e Beberapa Manfaat Pegas sebagai Produk Perkembangan Teknologi dalam Keseharian Telah diketahui bahwa jika pada pegas dikerjakan gaya dari luar yang tidak melebihi batas elastisnya, pegas akan kembali ke bentuknya semula jika gaya tersebut dihilangkan.  Sistem Suspensi Kendaraan Bermotor untuk Meredam Kejutan Untuk meredam kejutan, maka pegas digunakan pada sistem suspense kendaraan bermotor. Ketika melalui jalan berlubang, berat pengendara berikut berat motor akan menekan pegas sehingga termamfatkan. Begitu motor berada di jalan datar, pegas kembali ke panjangasal. Pengendara hanya akan merasakan sedikit ayunan dan akan merasa nyaman mengendarai motor.  Pegas pada Setir Kemudi Gambar 4.5 Pada saat tabrakan, kolom setir memendek dan bergeser miring untuk menghindari tabrakan dengan badan pengemudi. Walaupun menggunakan sabuk keselamatan, penemudi tetap dapat terlempar ke depan ketika terjadi tabrakan. Ini menyebabkan bagian sekitar dada pengemudi dapat menumbuk setir, dan jika ini terjadi, akan membahayakan jiwa pengemudi. Untuk mengurangi bahaya ini, kolom setir diberi pegas. Pada tabrakan keadaan darurat, kolom setir tertekan, pegas memendek, dan setir kemudi bergeser miring untuk menghindari tabrakan dengan dada pengemudi Gambar 4.5

C. Metode Pembelajaran

1. Model :Direct Instruction DI, Cooperative Learning 2. Metode : Diskusi kelompok, ceramah.

D. Langkah-langkah kegiatan

Tabel 15. RPP KD 1.4 No Kegiatan Alokasi waktu Instrument Pertemuan Pertama 1.

2. Kegiatan Pendahuluan

Motivasi dan Apersepsi: - Pernahkah anda mengamati apa yang terjadi ketika senar gitar dipetik lalu dilepaskan?  Prasyarat pengetahuan: - Apakah yang dimaksud dengan getaran harmonik? Kegiatan Inti  Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.  Peserta didik dibimbing oleh guru mendiskusikan pengertian getaran harmonik. Getaran harmonik adalah gerak sebuah benda dimana grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus dapat dinyatakan dalam bentuk sinus atau kosinus. Gerak semacam ini disebut gerak osilasi atau getaran harmonik.  Peserta didik dalam kelompok berdiskusi contoh- contoh getaran harmonis yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya : gerakan benda yang tergantung pada sebuah pegas,gerakan sebuah bandul, orang yang bermain gitar, alat musik sampek.  Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal.  Guru menanggapi hasil diskusi kelompok peserta didik dan memberikan informasi yang sebenarnya. 10 menit 60 menit Pengantar dan Tanya jawab. Tanya jawab, diskusi.

3. Kegiatan Penutup

 Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama yang baik.  Peserta didik dibimbing oleh guru berdiskusi untuk membuat rangkuman.  Peserta didik diminta untuk membaca materi selanjutnya akan dipelajari, karena materi berikutnya akan diadakan praktikum. 20 menit Membuat rangkuman dan PR Pertemuan Kedua 1.

2. Kegiatan Pendahuluan

 Motivasi dan Apersepsi: - Bagaimana syarat terjadinya osilasi pegas pada bidang datar?  Prasyarat pengetahuan: - Apakah yang dimaksud dengan posisi setimbang? Kegiatan Inti  Guru membimbing peserta didik dalam pembentukan kelompok.  Perwakilan dari tiap kelompok diminta untuk mengambil pegas, statip, dan beban.  Guru menjelaskan langkah kerja untuk melakukan praktikum menentukan hubungan antara periode pegas dan massa beban sekaligus menghitung tetapan pegas.  Peserta didik dalam setiap kelompok melakukan praktikum menentukan hubungan antara periode pegas dan massa beban sekaligus menghitung tetapan pegas sesuai dengan langkah kerja yang telah dijelaskan oleh guru.  Guru memeriksa eksperimen yang dilakukan peserta didik apakah sudah dilakukan dengan benar atau 10 menit 60 menit Pengantar dan Tanya jawab. Praktikum, diskusi, latihan soal.