LEMBAR KERJA SISWA LKS PENGGUNAAN SOFTWA
LEMBAR KERJA SISWA (LKS)
PENGGUNAAN SOFTWARE MODELLUS
DALAM TOPIK BAHASAN GERAK HARMONIK SEDERHANA
I.
TUJUAN PRAKTIKUM
1. Memperkenalkan kepada mahasiswa tentang penggunaan perangkat lunak
Modellus 4.01 dalam menyelesaikan persamaan dalam fisika
2. Menjelaskan konsep gerak harmonik sederhana dalam Modellus.
II.
ALAT
1. Personal Computer ( PC ) / laptop : 1 buah
2. Perangkat lunak (software) Modellus 4.01
III. DASAR TEORI
Modellus adalah perangkat lunak yang digunakan untuk membantu
menyelesaikan permasalahan fisika melalui suatu permodelan. Software ini dapat
membuat animasi sederhana yang dapat digunakan untuk menunjukan gejala fisika
secara metematis. Untuk menggunakan diperlukan software tambahan berupa Java
(TM) minimal yang versi 6. Model disini diwujudkan dalam bentuk persamaan
matematika sehingga harus menggunakan fungsi – fungsi matematika.
Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak - balik benda melalui suatu titik
keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu
konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu:
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas,
gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan
sebagainya.
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis,
osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Persamaan Gerak Harmonik Sederhana
Keterangan :
Y = simpangan (m)
A = simpangan maksimum/ amplitudo (m)
F = frekuensi (Hz)
t = waktu (s)
Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana
Kecepatan maksimum diperoleh jika nilai
sehingga :
atau
Percepatan Gerak Harmonik Sederhana
Percepatan maksimum jika
atau
= 900 =
Hubungan Gerak Harmonik Sederhana (GHS) dan Gerak Melingkar
Beraturan (GMB)
Gambar 1. Gerak Melingkar
,
Gerak Melingkar Beraturan dapat dipandang sebagai gabungan dua
gerak harmonik sederhana yang saling tegak lurus, memiliki Amplitudo (A)
dan frekuensi yang sama namun memiliki beda fase relatif θ/2 atau kita dapat
memandang Gerak Harmonik Sederhana sebagai suatu komponen Gerak
Melingkar Beraturan. Jadi dapat diimpulkan bahwa pada suatu garis lurus,
proyeksi sebuah benda yang melakukan Gerak Melingkar Beraturan
merupakan Gerak Harmonik Sederhana. Frekuensi dan periode Gerak
Melingkar Beraturan sama dengan Frekuensi dan periode Gerak Harmonik
Sederhana yang diproyeksikan.
Misalnya
sebuah
benda
bergerak
dengan laju
tetap (v)
pada
sebuah lingkaran yang memiliki jari-jari A sebagaimana tampak pada gambar
di samping. Benda melakukanGerak Melingkar Beraturan, sehingga kecepatan
sudutnya bernilai konstan.
IV.
PROSEDUR PRAKTIKUM
1. Mengaktifkan perangkat lunak Modellus 4.01, kemudian akan tampil layar
sebagai berikut
Gambar 2. Gambar tampilan Modellus 4.01
2. Klik Model, kemudian tulislah persamaan matematik dari rumus gerak
harmonik sederhana (GHS) yang hendak di analisa pada kotak matematik
model ( model window).
Gambar 3. Tampilan model matematika window
3. Klik objek , pilih partikel kemudian Drad and Drop Partikel ke sebelah kanan
kotak Matematical Model. Kemudian klik pada independent variable partikel
pilih x sebagai horisontal dan y sebagai vertikal.
Gambar 4. Tampilan objek pada window
4. Klik object kemudian pilih vektor, dan drop ke sbelah kanan kotak. Pada
independent variable vektor pilih vx sebagai horisontal dan vy sebagai
vertikal dan klik attach object to partikel agar vektor nempel pada
partikelnya.
Gambar 5. Tampilan vektor pada window
5. Klik object kemudian klik level indikator dan drop pada kotak sebelah
kanan. Level indikator ini dipakai untuk variasi atau merubah nilai
konstanta. Pertama membuat level indikator untuk omega pilih independent
variable omega, minimum 0 dan maksimum 10. Kemudian membuat level
indikator untuk nilai amplitudo (A).
Gambar 6. Tampilan level indikator window
6. Klik play untuk melihat animasi kemudian klik pause untuk
menghentikannya.
Gambar 7. Tampilan animasi pada window
7. Untuk membuat grafik hubungan sinus dan cosinus, klik pen kemudian
drop ke sebelah kanan kotak, kemudian klik pada pen dan pilih pada
independent variale t sebagai horisontal dan vy sebagai vertikal.
Gambar 8. Tampilan grafik cosinus
8. Membuat grafik sinus seperti grafik cosinus. Klik pen kemudian drop ke
kotak sebelah kanan. Klik pada pen kemudian pilih independent variable t
sebagai horisontal dan vx sebagai vertikal.
Gambar 9. Tampilan grafik sinus
9. Tampilan akhir dari layar Modellus adalah sebagai berikut
Gambar 10. Tampilan akhir dari layar Modellus
V.
PERTANYAAN
1. Bagaimana model matematik untuk persamaan posisi dan kecepatan?
2. Apakah grafik kecepatan terhadap sumbu vertikal (vy) dan terhadap sumbu
horisontal (vx) sesuai dengan persamaan matematisnya?
3. Bagaimana hubungan omega terhadap gerak pada partikel?
TUGAS TIKPF
LEMBAR KERJA SISWA (LKS)
PENGGUNAAN SOFTWARE MODELLUS
DALAM TOPIK BAHASAN GERAK HARMONIK SEDERHANA
Disusun oleh:
IRNIN AGUSTINA DWI ASTUTI
1208041076
PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER PENDIDIKAN FISIKA
UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN
YOGYAKARTA
2013
PENGGUNAAN SOFTWARE MODELLUS
DALAM TOPIK BAHASAN GERAK HARMONIK SEDERHANA
I.
TUJUAN PRAKTIKUM
1. Memperkenalkan kepada mahasiswa tentang penggunaan perangkat lunak
Modellus 4.01 dalam menyelesaikan persamaan dalam fisika
2. Menjelaskan konsep gerak harmonik sederhana dalam Modellus.
II.
ALAT
1. Personal Computer ( PC ) / laptop : 1 buah
2. Perangkat lunak (software) Modellus 4.01
III. DASAR TEORI
Modellus adalah perangkat lunak yang digunakan untuk membantu
menyelesaikan permasalahan fisika melalui suatu permodelan. Software ini dapat
membuat animasi sederhana yang dapat digunakan untuk menunjukan gejala fisika
secara metematis. Untuk menggunakan diperlukan software tambahan berupa Java
(TM) minimal yang versi 6. Model disini diwujudkan dalam bentuk persamaan
matematika sehingga harus menggunakan fungsi – fungsi matematika.
Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak - balik benda melalui suatu titik
keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu
konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu:
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas,
gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan
sebagainya.
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis,
osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Persamaan Gerak Harmonik Sederhana
Keterangan :
Y = simpangan (m)
A = simpangan maksimum/ amplitudo (m)
F = frekuensi (Hz)
t = waktu (s)
Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana
Kecepatan maksimum diperoleh jika nilai
sehingga :
atau
Percepatan Gerak Harmonik Sederhana
Percepatan maksimum jika
atau
= 900 =
Hubungan Gerak Harmonik Sederhana (GHS) dan Gerak Melingkar
Beraturan (GMB)
Gambar 1. Gerak Melingkar
,
Gerak Melingkar Beraturan dapat dipandang sebagai gabungan dua
gerak harmonik sederhana yang saling tegak lurus, memiliki Amplitudo (A)
dan frekuensi yang sama namun memiliki beda fase relatif θ/2 atau kita dapat
memandang Gerak Harmonik Sederhana sebagai suatu komponen Gerak
Melingkar Beraturan. Jadi dapat diimpulkan bahwa pada suatu garis lurus,
proyeksi sebuah benda yang melakukan Gerak Melingkar Beraturan
merupakan Gerak Harmonik Sederhana. Frekuensi dan periode Gerak
Melingkar Beraturan sama dengan Frekuensi dan periode Gerak Harmonik
Sederhana yang diproyeksikan.
Misalnya
sebuah
benda
bergerak
dengan laju
tetap (v)
pada
sebuah lingkaran yang memiliki jari-jari A sebagaimana tampak pada gambar
di samping. Benda melakukanGerak Melingkar Beraturan, sehingga kecepatan
sudutnya bernilai konstan.
IV.
PROSEDUR PRAKTIKUM
1. Mengaktifkan perangkat lunak Modellus 4.01, kemudian akan tampil layar
sebagai berikut
Gambar 2. Gambar tampilan Modellus 4.01
2. Klik Model, kemudian tulislah persamaan matematik dari rumus gerak
harmonik sederhana (GHS) yang hendak di analisa pada kotak matematik
model ( model window).
Gambar 3. Tampilan model matematika window
3. Klik objek , pilih partikel kemudian Drad and Drop Partikel ke sebelah kanan
kotak Matematical Model. Kemudian klik pada independent variable partikel
pilih x sebagai horisontal dan y sebagai vertikal.
Gambar 4. Tampilan objek pada window
4. Klik object kemudian pilih vektor, dan drop ke sbelah kanan kotak. Pada
independent variable vektor pilih vx sebagai horisontal dan vy sebagai
vertikal dan klik attach object to partikel agar vektor nempel pada
partikelnya.
Gambar 5. Tampilan vektor pada window
5. Klik object kemudian klik level indikator dan drop pada kotak sebelah
kanan. Level indikator ini dipakai untuk variasi atau merubah nilai
konstanta. Pertama membuat level indikator untuk omega pilih independent
variable omega, minimum 0 dan maksimum 10. Kemudian membuat level
indikator untuk nilai amplitudo (A).
Gambar 6. Tampilan level indikator window
6. Klik play untuk melihat animasi kemudian klik pause untuk
menghentikannya.
Gambar 7. Tampilan animasi pada window
7. Untuk membuat grafik hubungan sinus dan cosinus, klik pen kemudian
drop ke sebelah kanan kotak, kemudian klik pada pen dan pilih pada
independent variale t sebagai horisontal dan vy sebagai vertikal.
Gambar 8. Tampilan grafik cosinus
8. Membuat grafik sinus seperti grafik cosinus. Klik pen kemudian drop ke
kotak sebelah kanan. Klik pada pen kemudian pilih independent variable t
sebagai horisontal dan vx sebagai vertikal.
Gambar 9. Tampilan grafik sinus
9. Tampilan akhir dari layar Modellus adalah sebagai berikut
Gambar 10. Tampilan akhir dari layar Modellus
V.
PERTANYAAN
1. Bagaimana model matematik untuk persamaan posisi dan kecepatan?
2. Apakah grafik kecepatan terhadap sumbu vertikal (vy) dan terhadap sumbu
horisontal (vx) sesuai dengan persamaan matematisnya?
3. Bagaimana hubungan omega terhadap gerak pada partikel?
TUGAS TIKPF
LEMBAR KERJA SISWA (LKS)
PENGGUNAAN SOFTWARE MODELLUS
DALAM TOPIK BAHASAN GERAK HARMONIK SEDERHANA
Disusun oleh:
IRNIN AGUSTINA DWI ASTUTI
1208041076
PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER PENDIDIKAN FISIKA
UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN
YOGYAKARTA
2013