analisis kualitas dua buku ajar fisika kelas x pada … · 2020. 8. 21. · ma kelas x karangan...
TRANSCRIPT
ANALISIS KUALITAS DUA BUKU AJAR FISIKA
KELAS X PADA MATERI GERAK LURUS BERATURAN
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun Oleh :
Pius Hutomo Putro
NIM : 131424049
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
i
ANALISIS KUALITAS DUA BUKU AJAR FISIKA
KELAS X PADA MATERI GERAK LURUS BERATURAN
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun Oleh :
Pius Hutomo Putro
NIM : 131424049
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
ABSTRAK
Pius Hutomo Putro Aprilianto. 2020. Analisis kualitas dua buku ajar fisika
kelas x pada materi gerak lurus beraturan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kualitas buku Fisika untuk
SMA/MA Kelas X kurikulum 2013 karangan Marthen dan buku Fisika SMA/MA
Kelas X kurikulum 2013 karangan Bambang Ruwanto. Kualitas ditinjau dari
struktur, kualitas isi, cara penyajian pada buku. Penelitian ini digolongkan
dalam jenis penelitian diskriptif kualitatif.
Instrumen dalam penelitian ini meliputi instrumen observasi berupa
lembar observasi kualitatif yang berbentuk tabel observasi .
Hasil penelitian menunjukan bahwa (1) Kualitas Buku Fisika 1 untuk SMA/
MA Kelas X karangan Marthen Kanginan baik dibanding Buku 2 (Fisika 1 untuk SMA/
MA Kelas X karangan Bambang Ruwanto (2) Struktur buku buku Fisika 1 untuk SMA/
MA Kelas X karangan Marthen Kanginan lebih lengkap dari buku Fisika 1 untuk SMA/
MA Kelas X karangan Bambang Ruwanto (3) berdasarkan kurikulum 2013 sebagai
buku pelajaran kedua buku mempunyai kualitas yang baik
Kata kunci : kualitas buku ajar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRACT
Pius Hutomo Putro Aprilianto. 2020. Analysis of The Quality of Two Physics
Textbooks Class X In Linear Motion Material
The purpose of this research was to find out the quality of Physics books
for 2013 SENIOR HIGH SCHOOL Class X curriculum by Marthen and the 2013
X curriculum for SENIOR HIGH SCHOOL Physics class books written by
Bambang Ruwanto. The quality analysed based on the structure, quality to
content, way of presentationon the book. This research was qualitative descriptive
research type.
The instruments in this study include observation instruments in the form
of qualitative observation sheets in the form of observation tables.
The results showed that (1) Book Quality Physics 1 for SENIOR HIGH
SCHOOL Class X by Marthen Kanginan better than Book 2 (Physics 1 for Senior High
School Class X by Bambang Ruwanto (2) The structure of the book Physics 1 for
SENIOR HIGH SCHOOL Class X by Marthen Kanginan is more complete than the
Physics 1 book for SENIOR HIGH SCHOOL Class X by Bambang Ruwanto (3) based on
the 2013 curriculum as a textbook both books have good quality
Keywords: school books quality
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang senantiasa memberi berkat,
perlindungan, semangat, dan kekuatan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat
terselesaikan dengan baik.
Skripsi ini selain sebagai sebuah syarat untuk memperoleh gelar sarjana
tetapi juga sebagai salah satu sumbangan pemikiran dalam menganalisis kualitas
bukuajar fisika
Selesainya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak yang
dengan segala upaya membantu penulis. Untuk itu patutlah penulis mencucapkan
limpahan terima kasih kepada mereka semua, teristimewa kepada :
1. Tarsisius Sarkim Ph.D, selaku pembimbing utama, yang dengan hati tulus
memberikan seluruh perhatiannya dalam proses penyelesaian skripsi ini.
2. Dr. Ign. Edi Santosa, M.S, selaku Kepala Prodi Pendidikan fisika, yang
dengan hati tulus memberikan seluruh perhatiannya dalam proses
penyelesaian skripsi ini..
3. Kedua orang tua, saudara dan sahabat tercinta yang dengan penuh kasih
mendukung saya dalam doa dan semangat.
Akhirnya, penulis berharap semoga skprisi ini sungguh membawa manfaat
Yogyakarta, 30 Juli 2020
Penulis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
DAFTAR ISI
COVER ............................................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAAN PUBLIKASI ........................ v
ABSTRAK ....................................................................................................... vi
ABSTRACT ....................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI .................................................................................................... ix
BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................... 2
1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................. 3
BAB 2 LANDASAN TEORI ........................................................................... 4
2.1 Buku teks pelajaran Fisika ................................................................... 4
2.1.1 Karakteristik Buku teks Pelajaran ............................................ 5
4.2.2 Kualitas Buku Pelajaran .............................................................. 6
2.2 Kurikulum 2013 .................................................................................. 11
2.3 Materi GLB ......................................................................................... 12
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Merodologi Penelitian .......................................................................... 19
3.2 Jenis Penelitian ..................................................................................... 19
3.3 Subjek Penelitian .................................................................................. 19
3.4 Metode Pengumpulan Data .................................................................. 19
3.5 Instrumen Penelitian ............................................................................. 20
3.5 Variabel Penelitian ............................................................................... 20
3.6 Metode Analisis Data ........................................................................... 21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 22
4.1 Hasil Penelitian ................................................................................... 22
4.2 Pembahasan ......................................................................................... 39
4.2.1 Aspek Struktur ........................................................................... 39
4.2.2 Aspek Kualitas Isi Buku ............................................................ 39
4.2.2.1 Kebenaran Isi Buku .......................................................... 39
4.2.2.2 Kesesuaian Isi Dengan Kurikulum 2013 .......................... 40
4.2.2.3 Kedalaman Level Kognitif ............................................... 40
4.2.3 Aspek Cara Penyajian Isi Buku ................................................. 41
4.2.3.1 Kemampuan mendorong pembelajaran siswa aktif ........... 41
4.2.3.2 Aspek kemampuan Memacu cara berpikir kritis ................... 41
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 42
5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 42
5.2 Saran ..................................................................................................... 42
Daftar Pustaka .................................................................................................. 43
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang.
Buku teks pelajaran merupakan perangkat operasional utama atas
pelaksanaan kurikulum untuk memfasilitasi pelaksanaan, penilaian, dan
pengembangan pembelajaran bagi peserta didik (Permendikbud No 6: 2016).
Sementara itu Valverde dkk dalam Devetak and J. Vogrinc 2013 :1
menyatakan bahwa “Buku teks membantu siswa mendefinisikan mata
pelajaran sekolah yang dialaminya. Penting untuk menyadari bahwa
pengetahuan ilmiah yang tidak memadai dan tidak konsisten yang disajikan
dalam buku ajar sains akan berdampak negatif pada siswa. Dari pernyataan
tersebut dapat disimpulkan buku pelajaran menjadi kebutuhan dasar bagi guru
dan siswa.
Ada banyak penerbit yang menghasilkan buku pelajaran. Karena ditulis
oleh banyak penulis yang berbeda, buku teks yang disediakan di toko buku
memiliki kualitas yang berbeda. Beberapa dari mereka memiliki kualitas yang
baik dan beberapa yang lain berkualitas kurang baik. Oleh karena itu guru
fisika harus mengetahui perbedaan antara buku teks dengan kualitas yang
baik dan kurang baik. Para guru perlu mengenali kekuatan dan kelemahan
buku pelajaran fisika. Untuk melakukan itu, mereka perlu mengetahui
beberapa aspek yang terkait dengan buku teks, seperti materi dan isi buku .
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
2
Oleh karena itu, guru fisika harus melakukan evaluasi pada beberapa buku
pelajaran untuk menentukan apakah mereka baik atau tidak.
Akan tetapi evaluasi buku teks Fisika yang dilakukan oleh guru Fisika
masih terbatas. Ini disebabkan oleh beberapa faktor. Pertama, mereka
mungkin tidak memiliki keterampilan dan pengetahuan yang cukup tentang
cara mengevaluasi buku teks. Kedua, mereka merasa nyaman dan akrab
dengan satu buku teks. Fakta-fakta yang dijelaskan di atas memotivasi
peneliti untuk melakukan evaluasi terhadap buku teks fisika.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan penulis teliti dalam penelitian ini adalah: Bagaimana
kualitas dua buku Fisika untuk SMA/MA Kelas X kurikulum 2013 ditinjau
dari struktur, kualitas isi , kualitas penulisan, kualitas penyajian
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kualitas dua buku teks pelajaran
Fisika SMA/MA Kelas X dengan materi pokok fisika tentang gerak lurus
beraturan yang meliputi aspek struktur, kualitas isi , kualitas penulisan, dan
kualitas penyajian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
3
1.4 Manfaat penelitian
a. Bagi penulis, penelitian ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan
yang luas serta memberikan pengalaman ketrampilan dalam menganalisis
buku, khususnya buku teks pelajaran fisika SMA.
b. Bagi guru dan sekolah, sebagai bahan pertimbangan dalam memilih buku
teks yang akan digunakan dalam kegiatan belajar mengajar.
c. Bagi peserta didik, dapat menambah referensi dalam memilih buku teks
pelajaran yang dapat digunakan untuk penunjang keberhasilan dalam
mempelajari ilmu fisika
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Buku teks pelajaran Fisika.
Buku teks pelajaran adalah buku acuan wajib yang digunakan di
sekolah yang diharapkan mampu meningkatkan pengetahuan cabang ilmu
tertentu dapat meningkatkan keimanan dan ketaqwaan, budi pekerti dan
kepribadian, kemampuan penguasaan teknologi. Buku teks mempunyai
peranan penting dalam kegiatan pembelajaran sebagai sumber ilmu
pengetahuan permendikbud
Buku teks adalah alat bantu pengajaran utama, sumber dari mana siswa
memperoleh pengetahuan. Buku teks harus menjadi bagian dari kegiatan
individu siswa, dan guru dapat menerapkannya di semua tahap proses
pembelajaran dan metode pembelajaran tersebut, yang mengharuskan bekerja
dengan teks (Devetak and J. Vogrinc 2013:3)
Buku teks pelajaran dapat dibagi menjadi dua kelompok, yakni buku teks
utama dan buku teks pelengkap. Buku teks utama berisi bahan-bahan
pelajaransuatu bidang studi yang digunakan sebagai buku pokok bagi peserta
didik dan guru dalam mengajar di sekolah. Buku teks pelengkap adalah buku
yang sifatnya membantu untuk menyempurnakan materi atau tambahan bagi
buku teks utama dan digunakan oleh guru dan peserta didik . Buku teks
pelajaran memiliki fungsi untuk mengoptimalisasi pengembangan
pengetahuan deklaratif dan pengembangan prosedural. Pengetahuan tersebut
harus menjadi target utama dari buku pelajaran yang digunakan di sekolah.
Manfaat dan fungsi buku teks serta ketersediaan buku teks sangat diperlukan
oleh guru dan murid dalam proses belajar mengajar di kelas. Manfaat
penggunaan buku teks di sekolah adalah sebagai berikut:
a) Siswa tidak perlu mencatat semua penjelasan guru
b) Guru mempunyai waktu tatap muka yang relatif lebih lama
dibanding bila siswa harus mencatat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
5
c) Siswa dapat menyiapkan diri di rumah dalam rangka mengikuti
pelajaran di sekolah keesokan hari.
d) Guru tidak perlu menjelaskan semua materi pelajaran yang terdapat
pada buku teks, melainkan hanya menerangkan sebagian materi
pelajaran yang diperkirakan sulit dipahami siswa
Fungsi buku teks adalah membantu kelancaran proses belajar
mengajar di sekolah, sehingga tujuan kurikulum di sekolah yang
bersangkutan dapat tercapai seperti yang diharapkan
2.1.1 Karakteristik Buku Teks Pelajaran
Sebagaimana bentuk bahan ajar yang lainnya, buku teks pelajaran
memiliki karakteristik tertentu. Beberapa karakteristik tersebut sebagai
berikut (Prastowo, 2011: 171):
1. Secara formal buku teks pelajaran di terbitkan oleh penerbit
tertentu dan memiliki ISBN.
2. Penyusunan buku teks pelajaran memiliki dua misi utama
yaitu:
a) Optimalisasi pengembangan pengetahuan deklaratif dan
prosedural.
b) Pengetahuan tersebut harus menjadi target utama dari buku
pelajaran yang digunakan di sekolah.
3. Buku teks pelajaran dikembangkan oleh penulis dan penerbit
buku dengan senantiasa mengacu apa yang sedang
diprogramkan oleh Departemen Pendidikan Nasional.
Ketentuan tersebut diantaranya bahwa buku pelajaran harus:
a) Mengikuti kurikulum pendidikan nasional yang sedang
berlaku.
b) Berorentasi pada keterampilan proses dengan
menggunakan pendekatan kontekstual, teknologi dan
masyarakat serta demonstrasi atau eksperimen.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
6
c) Memberi gambaran secara jelas tentang keterpaduan atau
keterkaitannya dengan disiplin ilmu lainnya
2.1.2 Kualitas Buku Pelajaran
Menganalisis buku teks adalah salah satu cara agar kita
mengetahui sejauh mana kualitas buku teks yang kita pakai pada
sistem pembelajaran. Buku teks memiliki peranan penting bagi
guru dan siswa selain sebagai bahan acuan pembelajaran dan
sebagai sarana untuk membantu belajar siswa. Buku teks pula
membantu siswa untuk memahami materi yang akan mereka
pelajari dengan membaca dan memahaminya. Buku teks yang baik
haruslah menarik dan mampu merangsang minat siswa untuk
termotivasi belajar. Sehingga siswa mau belajar dan tertarik untuk
memahami materi pembelajaran.
Butir – butir yang harus dipenuhi oleh buku teks sebagai
pedoman penilaian buku teks sehingga buku teks tergolong
berkualitas, berikut pedoman yang harus dipenuhi (Devetak and J.
Vogrinc 2013 : 10 ), sebagai berikut
a. Strukturnya jelas dan transparan sehingga siswa dapat dengan
mudah menemukan hal yang mereka cari di buku teks; ini berarti
bahwa judul dan kegunaan buku teks ditulis dengan jelas (mis.
program studi, subjek, dan kompetensi yang dicakup oleh materi);
buku teks harus memiliki daftar isi; tujuan unit pembelajaran
individu dalam buku teks ditunjukkan; isinya diatur secara logis
dalam buku teks, mengikuti pengembangan konsep subyek;
sebagai kesimpulan atau ringkasan dari unit pembelajaran khusus
dalam buku teks, beberapa kegiatan untuk meringkas konten unit
harus ditawarkan; dan referensi yang diikuti oleh penulis harus
terdaftar secara konsisten; Buku teks harus mempunyai landasan,
prinsip dan sudut pandang tertentu yang menjiwai atau melandasi
buku teks secara keseluruhan.
b. Konten buku sesuai dengan tujuan pembelajaran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
7
Konten buku teks berasal dari tujuan pembelajaran yang
dinyatakan dalam kurikulum nasional untuk mata pelajaran
sains tertentu, tetapi tidak dari struktur materi pembelajaran.
Buku teks membantu dalam mencapai tujuan pembelajaran dan
memungkinkan siswa untuk mencapai kompetensi, baik mata
pelajaran generik maupun sains
c. Konten harus benar
Isi buku teks harus benar sesuai dengan pengetahuan aktual
dari bidang ilmu tertentu. Buku teks sains biasanya terdiri dari
konsep, fakta, prinsip dan aturan, hukum dan metode, prosedur
eksperimen dan alat yang terbukti dan memiliki nilai yang
bertahan lama. Perincian yang berlebihan, banyaknya informasi
baru sekaligus, pengetahuan dan konten subyek sains yang
paling baru dan belum terbukti yang berubah dengan cepat
seharusnya tidak menjadi bagian dari buku teks. Buku teks
harus mengarahkan siswa ke referensi yang sesuai saat ini dan
harus mendorong mereka untuk dapat menemukan informasi
tambahan sendiri
d. Relevan dengan kurikulum Buku teks ditulis untuk digunakan di
sekolah. Sekolah mempunyai kurikulum oleh karena itu buku teks
harus relevan dengan kurikulum yang diterapkan.
e. Menarik minat siswa Buku teks ditulis untuk siswa. Oleh karena
itu penulis buku teks harus mempertimbangkan minat –minat
siswa. Semakin sesuai buku teks dengan minata siswa, maka
semakin tinggi daya tarik buku teks tersebut.
f. Menumbuhkan motivasi Buku teks yang baik ialah buku teks
yang dapat membuat siswa, ingin, mau, senang mengerjakan apa
yang diintruksikan dalam buku tersebut. Apalagi buku teks
tersebut dapat mendorong dan menumbuhkan motivasi siswa.
g. Menstimulasi aktivitas siswa Buku teks yang baik ialah buku teks
yang merangsang, menantang dan menggiatkan aktivitas siswa.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
8
Disamping tujuan dan bahan, factor metode sangat menentukan
hal ini.
h. Ilustratif Buku teks harus disertai dengan ilustrasi yang mengena
dan menarik. Ilustrsi yang cocok pastilah memberikan daya
penarik tersendiri serta memperjelas hal yang dibicarakan.
i. Teks berisi kegiatan di berbagai level kognitif
Buku teks harus mengandung teks yang merangsang
keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa dengan aktivitas
melibatkan mereka dalam tugas-tugas di tingkat kognitif yang
lebih tinggi. Beberapa teks dan latihan / pertanyaan harus juga
pada tingkat kognitif yang lebih rendah (reproduksi,
pemahaman, penggunaan) untuk yang berprestasi lebih rendah.
Diferensiasi kognitif dari teks sangat penting, bagi mereka
yang berprestasi dalam sains. Ini berarti bahwa beberapa teks
dan latihan / pertanyaan / masalah harus pada level kognitif
yang lebih tinggi (analisis, sintesis, evaluasi) yang mendorong
kreativitas siswa dalam menyelesaikan masalah. Berdasarkan
teori Piaget tentang perkembangan kognitif, siswa SMA telah
berada pada taraf berpikir formal yang berarti sudah mampu
berpikir hipotetis, proporsional, reflektif, logis, sintesis,
imajinatif, probabilistik, kombinasional, etis, dan verbal serta
telah mampu memahami operasi-operasi yang bersifat abstrak.
Sehingga buku teks yang baik harus sesuai dengan tingkat
perkembangan kognitif siswa
Dari bebrapa kriteria ini peneliti mengelompokanya menjadi
beberapa aspek yaitu:
a. Struktur buku Struktur buku merupakan bagian bagian penyusun
buku. Buku yang baik harus memiliki struktut yang lengkap Untuk
buku ajar sendiri struktur buku terdiri dari:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
9
1) Cover
Cover atau sampul buku merupakan bagian pelindung paling luar buku
yang berguna untuk penyajian judul, tujuan peruntukan, nama penulis,
penerbit yang disertai gambar grafis untuk mendukung daya tarik
pembaca.
2) kata pengantar
3) daftar isi
4) isi / konten
5) Bagian isi ini tentu saja bagian yang memuat dan membahas informasi
atau materi inti dari buku tersebut. Buku Beberapa bagian yang
menyusun Bagian Inti atau isi ini antara lain :
i. Judul Bab,
Sebuah buku biasanya terdiri dari beberapa bab dimana masing-
masing bab membahas mengenai topik umum tertentu
ii. Pendahuluan
Pendahuluan merupakan sebagai awalan sebelum pembaca
membaca pokok permasalahan sehingga pembaca mengetahui
gambaran awal pokok permasalahan tersebut pada buku
pelajaran kurikulum 2013 biasanya berisi peta konsep dan
kompetensi dasar dan karakter yang dikembangkan
iii. Kata kunci
adanya kata kunci memudahkan pembaca untuk melakukan
pencarian informasi yang terkait dengan bab yang dibahas
dengan relevan menggunakan media lain seperti internet, jurnal,
buku lain yang relevan
iv. Perincian, deskripsi mengenai konsep agar pembaca tidak
bingung terhadap konsep yang sedang dibahas, biasanya untuk
objek atau istilah asing
v. Gambar, grafik tabel dan diagram
Gambar, grafik tabel dan diagram dapat membantu
pembaca memvisualisasikan dan mempermudah penjelasan
suatu masalah yang masih bersifat abstrak
vi. daftar pustaka
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
10
vii. peta konsep,
b. Konten atau isi
Bagian isi atau merupakan bagian yang memuat dan membahas
informasi atau materi inti dari buku tersebut. Terdapat beberapa kriteria
untuk mengetahui kualitas suatu buku ajar antara lain
i. Kesesesuaian konten dengan kurikulum 2013
Isi buku teks tersebut pada harus sesuai dengan tujuan
pembelajaran yang dinyatakan dalam kurikulum 2013
ii. Kebenaran isi
Isi buku teks harus benar sesuai dengan pengetahuan aktual
dari bidang ilmu tertentu. Buku teks sains biasanya terdiri dari
konsep, fakta, prinsip dan aturan, hukum dan metode, prosedur
eksperimen dan alat yang terbukti dan memiliki nilai yang
bertahan lama
iii. Kedalaman level kognitif
Buku teks harus mengandung teks yang merangsang
keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa dengan aktivitas
melibatkan mereka dalam tugas-tugas di tingkat kognitif yang
berbeda
c. Cara penyajian buku
1) Menumbuhkan motivasi
Buku teks yang baik ialah buku teks yang dapat membuat
siswa, ingin, mau, senang mengerjakan apa yang diintruksikan
dalam buku tersebut. Apalagi buku teks tersebut dapat mendorong
dan menumbuhkan motivasi siswa
2) Menarik minat siswa
Buku teks ditulis untuk siswa. Oleh karena itu penulis buku teks
harus mempertimbangkan minat –minat siswa. Semakin sesuai
buku teks dengan minata siswa, maka semakin tinggi daya tarik
buku teks tersebut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
11
2.2 Kurikulum 2013
Inti dari Kurikulum 2013, adalah ada upaya penyederhanaan, dan
tematik-integratif. Kurikulum 2013 disiapkan untuk mencetak
generasi yang siap di dalam menghadapi masa depan. Karena itu
kurikulum disusun untuk mengantisipasi perkembangan masa
depan. Titik beratnya, bertujuan untuk mendorong peserta didik
atau siswa, mampu lebih baik dalam melakukan observasi,
bertanya, bernalar, dan mengkomunikasikan (mempresentasikan),
apa yang mereka peroleh atau mereka ketahui setelah menerima
materi pembelajaran. Adapun obyek yang menjadi pembelajaran
dalam penataan dan penyempurnaan kurikulum 2013 menekankan
pada fenomena alam, sosial, seni, dan budaya. Melalui pendekatan
itu diharapkan siswa kita memiliki kompetensi sikap, ketrampilan,
dan pengetahuan jauh lebih baik. Mereka akan lebih kreatif,
inovatif, dan lebih produktif, sehingga nantinya mereka bisa sukses
dalam menghadapi berbagai persoalan dan tantangan di zamannya,
memasuki masa depan yang lebih baik (Kemdikbud, 2013).
Penyusunan kurikulum 2013 yang menitikberatkan pada
penyederhanaan, tematik-integratif mengacu pada kurikulum 2006
di mana ada beberapa permasalahan di antaranya; (i) konten
kurikulum yang masih terlalu padat, ini ditunjukkan dengan
banyaknya mata pelajaran dan banyak materi yang keluasan dan
tingkat kesukarannya melampaui tingkat perkembangan usia anak;
(ii) belum sepenuhnya berbasis kompetensi sesuai dengan tuntutan
fungsi dan tujuan pendidikan nasional; (iii) kompetensi belum
menggambarkan secara holistik domain sikap, keterampilan, dan
pengetahuan; beberapa kompetensi yang dibutuhkan sesuai dengan
perkembangan kebutuhan (misalnya pendidikan karakter,
metodologi pembelajaran aktif, keseimbangan soft skills dan hard
skills, kewirausahaan) belum terakomodasi di dalam kurikulum;
(iv) belum peka dan tanggap terhadap perubahan sosial yang terjadi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
12
pada tingkat lokal, nasional, maupun global; (v) standar proses
pembelajaran belum menggambarkan urutan pembelajaran yang
rinci sehingga membuka peluang penafsiran yang beraneka ragam
dan berujung pada pembelajaran yang berpusat pada guru; (vi)
standar penilaian belum mengarahkan pada penilaian berbasis
kompetensi (proses dan hasil) dan belum secara tegas menuntut
adanya remediasi secara berkala; dan (vii) dengan KTSP
memerlukan dokumen kurikulum yang lebih rinci agar tidak
menimbulkan multi tafsir.
2.5 Materi Gerak Lurus Beraturan
Materi gerak lurus adalah salah satu materi pokok yang ada
dalam pembelajaran Fisika di kelas X jenjang pendidikan SMA.
Ilmu yang mempelajari gerak dalam fisika dikenal dengan
mekanika. Salah satu cabang dari ilmu mekanika adalah
kinematika, yaitu ilmu yang mempelajari gerak tanpa
memperhatikan penyebab dari gerak tersebut.
Suatu benda melakukan gerak, bila benda tersebut
kedudukannya (posisinya) berubah terhadap titik asalnya (titik
acuan). Sebuah benda dikatakan bergerak lurus, apabila lintasan
gerak benda tersebut berbentuk garis lurus. Contoh: gerak jatuh
bebas, dan gerak mobil di jalan yang lurus. Gerak lurus yang di
bahas ada dua macam yaitu: Gerak lurus beraturan (GLB) dan
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
Pembahasan tentang gerak lurus dimulai dengan pembahasan
tentang besaran-besaran yang terkait, antara lain sebagai berikut
a. Posisi
Posisi atau kedudukan adalah suatu kondisi yang
merepresentasikan keberadaan atau letak satu titik terhadap
titik acuan untuk lebih memahami konsep posisi perhatikan
gambar 2.1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
13
gambar 2.1 : Seseorang berada pada posisi xi terhadap titik
acuan yaitu titik 0
b. Perpindahan dan Jarak
Perpindahan ialah perubahan posisi suatu benda yang dihitung
dari posisi awal (acuan) benda tersebut. Perpindahan
merupakan besaran vektor, memiliki nilai dan arah. Jarak
merupakan panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda.
Apabila membicarakan perpindahan, perlu diketahui kemana
arah perpindahan tersebut. Andaikan perpindahan sebuah titik
menuju ke arah utara di ambil sebagai harga yang positif, maka
perpindahan yang berlawanan arah dengan utara haruslah
berharga negatif. Jadi, perpindahan dapat berharga positif
ataupun negatif tergantung dari kesepakatan yang digunakan.
Perpindahan dalam koordinat kartesian atau dalam arah sumbu
x dan sumbu y dapat dituliskan dalam arah pada masing-masing
sumbunya. Perpindahan ke arah sumbu positif mempunyai nilai
positif, perpindahan ke arah sumbu negatif akan mempunyai
nilai negatif. Perpindahan dalam arah sumbu x positif arahnya
selalu ke kanan, sedangkan perpindahan dalam arah sumbu x
negatif arahnya selalu ke kiri. (perhatikan Gambar 2.1):
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
14
Gambar 2.1. Contoh perpindahan dalam arah sumbu x
Perpindahan dari x1 ke x2 = x2 - x1 = 7 - 2 = 5 satuan( positif )
Perpindahan dari x1 ke x3 = x3 - x1 = -2 - ( +2 ) = -4 satuan
(negatif )
Sementara itu jarak antara dua buah titik selalu berharga
positif, karena jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh
oleh suatu benda sehingga jarak merupakan besaran skalar.
c. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan ialah gerak dengan lintasan lurus
serta kecepatannya selalu tetap. Kecepatan (v) merupakan
besaran vektor yang besarnya sesuai dengan perubahan posisi
lintasan (perpindahan) tiap satuan waktu, sedangkan kelajuan
merupakan besaran skalar yang besarnya sesuai dengan
perubahan jrak tiap satu satuan waktu.
Secara umum Kecepatan dibagi menjadi digolongkan menjadi
dua yaitu kecepatan sesaat dan kecepatan rata-rata
1) Kecepatan rata rata
kecepatan rata rata didefinisikan besar perpindahan dalam
selang waktunya atau secara matematis dapat ditulis
kecepatan rata rata
……………………… (1)
Persamaan diatas dapat ditulis
Dengan
∆x = perpindahan atau yang dialami benda (m)
= kecepatan rata-rata (m/s)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
15
∆t = selang waktu
X2 = posisi akhir (m)
X2 = posisi awal (m)
t2 = waktu akhir (s)
t1 = waktu awal(s)
2) Kecepatan sesaat
Kecepatan sesaat mencerminkan kecepatan rata-rata pada selang
waktu yang sangat pendek misalnya pada saat lampu merah
kecepatan mobil sebesar nol, kemudian saat lampu hijau mobil
tersebut diberikan kecepatan 20 km/jam ke utara. Karena
kecepatan sesaat terjadi dalam selang waktu yang pendek maka
dalam persamaan kecepatan sesaat dipakai fungsi limit
Pada Gerak Lurus Beraturan (GLB) kecepatan dan kelajuan
selalu konstan. Maka
Posisi akhir adalah posisi awal ditambah perpindahan
……(4)
Dengan menggunakan persamaan (2) diperoleh
…….(5)
Apabila t dimuai dari 0 maka persamaan diatas menjadi
Bila posisi awal di identifikasi sebagai titik 0 atau titik acuan
berada di posisi maka
Dengan :
∆x = perpindahan atau yang dialami benda (m)
= kecepatan rata-rata (m/s)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
16
∆t = selang waktu
X = posisi akhir (m)
X0 = posisi awal (m)
3) Grafik Gerak Lurus Beraturan (GLB)
a) Grafikkecepatan (v) sebagai fungsi waktu (t)
Sebuah benda dikatakan bergerak lurus beraturan jika benda
tersebut bergerak dengan lintasan berupa garis lurus serta
kecepatannya selalu tetap. Maka grafik hubungan antara
kecepatan terhadap waktu yang ditempuh benda akan
membentuk garis lurus mendatar. (perhatikan Gambar 2.2)
Gambar 2.2. Gambar grafik v terhadap t
Berdasarkan Gambar 2.2, dengan menggunakan persamaan
∆ x = v . ∆ t
Dapat diketahui :
Pada saat t = 1 detik benda berada sejauh 20 m terhadap
titik 0 sebagai titik acan kemudian Pada saat t = 2 detik benda
berada sejauh 40 m terhadap titik 0 sebagai titik acan dan
seterusnya
Kesimpulan: Pada grafik v terhadap t, maka besarnya jarak
yang ditempuh sebuah benda merupakan luas bidang yang
diarsir
b) Grafik posisi sebagai fungsi waktu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
17
Hubungan antara posisi dengan waktu yang ditempuh oleh
sebuah benda yang melakukan gerak lurus beraturan akan
memberikan grafik linier atau berupa garis lurus. Sehingga
persamaan (7) dapat disajikan dalam bentuk
grafik
Gambar 2.3. Gambar grafik x terhadap t
Karena pada glb kecepatan selalu konstan maka kecepatan pada setiap
saat selalu sama sehinggan dengan persamaan Dengan persamaan
dapat digunakan untuk mencari nilai v sehingga
Diketahui
x1 = 0
x2 = 10
t 1 = 0
t 2 = 1
ditanya : vrata-rata = ?
jawab :
Vrata rata = 10 m/s
Karena pada gerak lurus beraturan kecepatan selalu konstan sehingga kecepatan sesaat
sama dengan kecepatan rata rata maka besar kecepatan pada grafik di atas adalah 10m/s
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
18
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif. Secara
umum pelaksanaan penelitian deskriptif yaitu: (1) perumusan masalah; (2)
pengumpulan data; (3) analisis data untuk menjawab masalah; (4) perumusan
kesimpulan; dan (5) penyusunan laporan penelitian
3.2 Subjek Penelitian.
Menurut Ali (1993: 125), dalam pelaksanaan penelitian deskriptif, peneliti
menetapkan apa dan/atau siapa akan dijadikan sumber data atau subjek
penelitian. Sehingga dalam penelitian deskriptif tidak dikenal istilah populasi
dan sampel, melainkan subjek penelitian. Subjek dalam penelitian ini dapat
dilihat pada tabel
Tabel 5.1: Subjek penelitian
No Kode
Buku
Nama Buku Pengarang Penerbit Tahun
1 Buku
1
Fisika 1 untuk
SMA/ MA
Kelas X
Marthen
Kanginan
Erlangga 2013
2 Buku
2
Fisika 1 SMA
Kelas X
Bambang
Ruwanto
Yudhistira 2016
3.3 Metode Pengumpulan Data
Dalam penelitian ini peneliti menggunakan dua metode pengumpulan data
yang pertama adalah dengan menggunakan metode kualitatif yang digunakan
untuk meneliti struktur dan konten/isi, sedangkan untuk aspek cara penyajian
buku pelajaran digunakan rubrik pengskoran yang diberikan kepada 2 orang
guru senior data tersebut kemudian dianalisis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
19
3.4 Instrumen penelitian
Dalam penelitian ini yang digunakan berupa lembar tabel analisis buku
untuk meneliti. untuk meneliti struktur ,konten/isi, dan rubrik untuk meneliti
cara penyajian buku pelajaran. Dalam tabel analisis tersebut terdapat
beberapa aspek yang dianalisis seperti pada contoh
Tabel 3.1 Tabel analisis
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Pembahasan
1 Aspek struktur Kelengkapan
Struktur buku
2
Kualitas isi
Kebenaran isi
3 Kesesesuaian
konten dengan
kurikulum 2013
4 Kedalaman
level kognitif
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
20
Tabel 3.2 Rubrik penilaian
No Indikator
penilaian
Rubrik penilaian Skor
1
Materi
menarik
sehingga
mampu
mendorong
pembelajaran
siswa aktif
Materi yang disajikan merupakan permasalahan terkini yang dapat
merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 4
Materi yang disajikan merupakan permasalahan yang dapat
merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 3
Materi yang disajikan kurang dapat merangsang tumbuhnya
pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif, 2
Materi yang disajikan tidak dapat merangsang tumbuhnya pemikiran
kritis, kreatif, dan inovatif,. 1
2
kemampuan
Memacu
kemampuan
berpikir kritis
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik
untuk mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi,
dan mengomunikasikan gagasan materi yang sedang dipelajari
4
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik
untuk mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi,
tetapi tidak mengomunikasikan gagasan materi yang sedang
dipelajari
3
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik
untuk mengamati, menanya, tetapi tidak ada pengumpulkan
informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan gagasan materi
yang sedang dipelajari
2
Tidak ada materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong
peserta didik untuk mengamati, menanya, mengumpulkan informasi,
mengasosiasi, dan mengomunikasikan gagasan materi yang sedang
dipelajari
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
21
3.5 Variabel Penelitian
Variabel yang diteliti dalam penelitian ini adalah kualitas buku ajar yang
dapat ditinjau berdasarkan
a. Kelengkapan struktur pada buku ajar fisika
b. Kualitas isi atau konten
c. Kualitas cara penyajian buku
3.6 Metode Analisis Data
analisis data yang digunakan adalah analisis data kualitatif yang digunakan untuk
meneliti struktur dan konten/isi, sedangkan untuk aspek cara penyajian buku
pelajaran dilakukan dengan menggunakan prosentase skor yang didapat
kemudian dilakukan analisis secara diskriptif. Analisis data kualitatif dilakukan
secara induktif, yaitu penelitian kualitatif tidak dimulai dari teori tetapi dimulai dari
fakta empiris. Peneliti terjun ke lapangan, mempelajari, menganalisis, menafsirkan
dan menarik kesimpulan dari fenomena yang ada di lapangan. Peneliti dihadapkan
kepada data yang diperoleh dari lapangan. Dari data tersebut, peneliti harus
menganalisis sehingga menemukan makna yang kemudian makna itulah menjadi
hasil penelitian.
untuk aspek Kualitas cara penyajian buku Menurut Ali (1985:184), sebelum
data dianalisis secara kualitatif, terlebih dahulu dianalisis dengan teknik
deskriptif persentase (DP) dengan rumus
NO Presentase Kategori Skor
1 ≥80% Sangat Baik 4
2 60% - 79% Baik 3
3 50% - 59% Cukup Baik 2
4 <50% Kurang Baik 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
22
BAB IV
Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Penelitian
Penelitian analisis buku ajar Fisika 1 untuk SMA/ MA Kelas X semester
satu menggunakan dua sampel buku ajar fisika yaitu Fisika 1 untuk SMA/
MA Kelas X karangan Marthen Kanginan terbitan erlangga tahun 2013
(sebagai sempel buku kode1), Fisika 1 untuk SMA/ MA Kelas X karangan
Bambang Ruwanto terbitan Yudhistira tahun 2016 (sebagai sampel buku
kode 2).
Langkah pertama yang dilakukan peneliti adalah menentukan aspek aspek
yang akan diteliti pada kedua buku tersebut berdasarkan pedoman penilaian
buku teks sehingga buku teks menurut Devetak and J. Vogrinc : 2013
Kemudian buku tersebut dianalisis menjadi beberapa aspek antara lain aspek
sreuktur buku, kualitas isi , cara penyajian materi, lalu aspek aspek tersebut
dibagi menjadi beberapa indicator antara lain yang akan dianalisis pada buku
tersebut dimasukan ke dalam tabel analisis buku ajar fisika
Berdasarkan didapati bahwa buku 1 lebih baik dibanding buku 2 dilihat
dari berbagai aspek antara lain seperti pada tabel dengan sebagai berikut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Tabel 4.1 analisis buku ajar Fisika
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
1 Aspek
struktur
Kelengkapan
Struktur buku
Struktur sudah lengkap karena
sudah terdapat semua bagian
bagian
Struktur sudah lengakap karena
sudah terdapat semua bagian bagian
Untuk struktur kedua buku sudah
lengkap
2 Kualitas isi
Kebenaran isi
1. Pada halaman 75-76 Posisi
didefinisikan sebagai letak
suatu benda pada suatu waktu
tertentu terhadap suatu acuan
tertentu pada konsep posisi
terdapat tentang penjelasan
titik acuan, makna tanda
positif dan negatif benda
terhadap titik acuan disertai
gambar sketsa letak benda
pada garis lurus
1. Tidak terdapat penjelasan apa yang
dimaksud dengan posisi akan
tetapi terdapat tentang penjelasan
titik acuan, makna tanda positif dan
negatif benda terhadap titik acuan
disertai gambar sketsa letak benda
pada garis lurus akan tetapi
penjelasan mengenai letak benda
masih kurang lengkap
1. Buku1 lebih baik dari buku 2
karena terdapat definisi posisi dan
penjelasan letak benda lebih baik
sehingga lebih memudahkan siswa
dalam memahami apa itu posisi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
24
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
2. di dalam buku halaman 73
dikutip bahwa Jarak
didefinisikan sebagai panjang
lintasan yang ditempuh suatu
benda dalam selang waktu
tertentu. Jarak merupakan
besaran scalar
2. dalam buku halaman 63 dikutip
bahwa Jarak didefinisikan sebagai
panjang lintasan yang ditempuh
suatu benda dalam selang waktu
tertentu . Jarak merupakan besaran
scalar
2. Kedua pendapat pada buku ini
sudah benar Karena jarak
merupakan panjang lintasan yang
ditempuh oleh benda dalam waktu
tertentu
3. tidak ada contoh tentang
pengertain jarak
3. ada contoh tentang pengertain jarak 3. Buku 2 lebih baik dari buku 1
karena melalui contoh
mampumeberikan gambaran
imajinatif tentang suatu konsep
4. Pada halaman 76- 77 Terdapat
contoh soal dan peristiwa
tentang pengertain jarak
4. Pada halaman 63 -64 Terdapat
contoh soal dan peristiwa tentang
pengertian jarak tetapi kurang
sesuai karena resultan vector pada
contoh soal tersebut dikatakan
sebagai jarak seharusnya resultan
4. Buku 1 lebih baik dari buku 2
karena terdapat contoh soal dapat
pada buku 1 sudah benar secara
konsepnya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
25
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
vector pada contoh soal tersebut
perpindahan
5. Pada halaman 72 Perpindahan
didefinisikan sebagai
perubahan posisi suatu benda
dalam selang waktu tertentu ,
perpindahan merupakan
besaran vektor
5. Pada halaman 62 Perpindahan
adalah Perubahan kedudukan suatu
benda. Perpindahan merupakan
besaran vector
5. Buku 1 lebih baik dari buku 2
karena perpindahan merupakan
perubahan posisi suatu benda
dalam selang waktu tertentu
sedangakan bedasarkan buku 2
dikatakan bahwa Perpindahan
adalah Perubahan kedudukan suatu
benda karena jika tanpa selang
waktu benda tersebut terus
bergerak sehingga susah
menentukan posisi akhirnya di
mana sehingga susah menenetukan
berapa besar perpindahan yang
dialami oleh benda
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
26
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
6. tidak ada soal latihan tentang
perpindahan
6. ada soal latihan tentang
perpindahan
6. Buku 2 lebih baik dari buku 1
karena melalui soal latihan mampu
digunakan untuk mengukur
kemampuan berpikir siswa pada
materi tersebut
7. Pada halaman 85 86
terdapat persamaan posisi
untuk gerak lurus beraturan
dengan penjelasasan yang
jelas dan lengkap contohnya
GLB sama dengan v dari
definisi kecepatan rata-rata
diperoleh
7. Pada halaman 71 terdapat
persamaan posisi untuk gerak
lurus beraturan tetapi kurang
diberi penjelasan yang jelas dan
hnya diberi rumus tanpa diberi
penjelasan darimana asalnya
tetapi Persamaan ini juga Disertai
contoh soal yang relevan pada
halaman 72-73 terdapat soal
dengan soal dengan kategori
kemampuan berpikir tingkat tinggi
7. Kedua buku memiliki soal dengan
kemampuan berpikir level tinggi
dan disertaicontoh soalyang relevan
tetapi Buku 1 lebih baik dari buku
2 karena terdapat penjelasan
persamaan posisi untuk gerak
lurus beraturan pada buku 1
jelas dan lengkap sehingga tidak
membingungkan pembaca dan
memudahkan pembaca
memahami persamaan tersebut,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
27
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
Persamaan ini juga Disertai
contoh soal yang relevan
untuk soal posisi pada glb,
pada halaman 117-118 dengan
soal dengan kategori
kemampuan berpikir tingkat
tinggi
8. Pada halaman 87 Terdapat
grafik kecepatan sebagai
fungsi waktu akan tetapi
terdapat penjelasan yang
kurang tepat karena ∆ x
didefinisikan luas daerah yang
8. Pada halaman 87 Terdapat grafik
kecepatan sebagai fungsi waktu
akan tetapi tidak diberi penjelasan
8. Buku 1 lebih baik dari buku 2
karena terdapat penjelasan tentang
grafik kecepatan untuk gerak
lurus beraturan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
28
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
diarsir halinikurang tepat
karena ∆ x adalah perubahan
posisi sementara luas
daerahyang diarsir adalah
jarak hal ini bbisa
menimbulkan miskonsepsi
jarak dengan perpindahan
9. Pada halaman 75 – 77
kecepatan rata rata
didefinisikan sebagi hasil bagi
antara perpindahan dengan
selang waktunya
kecepatan rata rata
ilustrasi gambar terdapat pada
9. Pada halaman 65 - 66 dalam buku
ini tidak terdapat penjelasan
tentang kecepatan rata rata dan
contoh soalnya akan tetapi terdapat
gambar ilustrasi tentang
perpindahan
kecepatan rata rata
9. Buku 1 lebih baik dari buku 2
karena terdapat penjelasan tentang
apa itu kecepatan rata rata disertai
contoh soal atau permasalahan
yang kongkret sehingga
memudahkan pembaca untuk
memahami apa yang dimaksud
dengan kecepatan rata rata. Akan
tetapi kedua buku tersebut terdapat
kelemahan yang sama yaitu kedua
simbol besaran kecepatan (v)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
29
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
contoh soal yang dapat
menjelaskan apa itu kecepatan
rata rata
tidak ditulis dengan notasi besaran
vektor. Karena kecepatan
merupakan besaran vektor
penulisan notasi tersebut dapat
membingungkan pembaca karena
dapat ditafsirkan kecepatan sama
dengan kelajuan
10. Terdapat contoh soal tentang
perbedaan kelajuan rata rata
dan kecepatan rata rata
10. contoh soal hanya tentang
kecepatan rata rata dan tidak
terdapat contoh soal atau
permasalahan tentang perbedaan
kelajuan rata rata dan kecepatan
rata rata
10. Buku 1 lebih baik dari buku 2
karena terdapat penjelasan tentang
apa itu kecepatan rata rata disertai
contoh soal atau permasalahan
yang kongkret sehingga
memudahkan pembaca untuk
memahami apa perbedaan
kecepatan rata rata dengan kelajuan
rata-rata.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
30
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
11. Halaman 85- 86 pada
penjelasan dan contoh soal
tentang kinematika gerak
lurus tidak konsisten karena
pada penjelasan x dinyatakan
sebagai posisi sedangkan
pada contoh x dinyatakan
sebagai jarak
11. Pada buku 2 halaman 71 -72
terjadi hal yang sama bahkan
keridak konsistenan terjadi pada
bagian penjelasan konsep dan
contoh karena pada bagian
penjelasan x dinyatakan sebagai
jarak dan posisi
11. Buku 1 lebih baik dari buku 2
karena ketidak konsistenya terjadi
antara penjelasan dan cintoh soal
sementara pad buku 2 di penjelasan
konsep terjadi ketidak konsistenan
dan di contoh juga terjadi ketidak
konsistenan
3 Kesesesuaian
konten dengan
kurikulum 2013
Buku sudah sesuai dengan
standar isi kurikulum 2013
Buku sudah sesuai dengan standar
isi kurikulum 2013
Kedua Buku sudah sesuai dengan
standat isi kurikulum 2013
4 Kedalaman dan
kelengkapan
level kognitif
Soal dan kegiatan pada buku ini
terdapat berbagai level kongntif
mulai dari Mengingat (C1)
,Memahami (C2),
Mengaplikasikan (C3),
Menganalisis (C4) ,
mengevaluasi (C5), dan
mencipta (C6). Tetapi mayoritas
Soal dan kegiatan pada buku ini
terdapat berbagai level kongntif
mulai dari Mengingat (C1)
,Memahami (C2), Mengaplikasikan
(C3), Menganalisis (C4) ,
mengevaluasi (C5), dan mencipta
(C6). Tetapi mayoritas soal dan
kegiatan pada buku ini terdapat pada
Isi kedua buku ini sudah benar
dan sesuai dengan kurikulum
2013 yang menekankan
kemampuan berpikir tingkat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
31
No Aspek Yang
Dianalisis
Indikator Buku 1 Buku 2 Kesimpulan
soal dan kegiatan pada buku ini
terdapat pada level kemampuan
berpikir tingkat tinggi (high
thinking order skills) yaitu
mulai dari c4 sampai c6
level kemampuan berpikir tingkat
tinggi (high thinking order skills)
yaitu mulai dari c4 sampai c6
tinggi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
32
INSTRUMEN LEMBAR PENILAIAN CARA PENYAJIAN BUKU AJAR FISIKA
Petunjuk Pengisian
Judul Buku :
Pengarang :
Penerbit :
Penilai :
Langkah :
a. Membaca dan mencermati buku pada tiap sub bab.
b. Mengidentifikasi berdasarkan butir penilaian.
c. Memberi bulatan pada skor 1, 2, 3, atau 4 pada lembar penilaian sesuai dengan rubrik penskoran.
d. Menghitung skor yang diperoleh.
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
1
Materi menarik
sehingga mampu
mendorong
pembelajaran siswa
aktif
Materi yang disajikan merupakan permasalahan terkini yang dapat merangsang
tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 4
Materi yang disajikan merupakan permasalahan yang dapat merangsang tumbuhnya
pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 3
Materi yang disajikan kurang dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif, 2
Materi yang disajikan tidak dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif,.
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
33
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
2
kemampuan Memacu
kemampuan berpikir
kritis
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan gagasan
materi yang sedang dipelajari
4
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, tetapi tidak mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
3
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, tetapi tidak ada pengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan
mengomunikasikan gagasan materi yang sedang dipelajari
2
Tidak ada materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk
mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
34
INSTRUMEN LEMBAR PENILAIAN CARA PENYAJIAN BUKU AJAR FISIKA
Petunjuk Pengisian
Judul Buku :
Pengarang :
Penerbit :
Penilai :
Langkah :
a. Membaca dan mencermati buku pada tiap sub bab.
b. Mengidentifikasi berdasarkan butir penilaian.
c. Memberi bulatan pada skor 1, 2, 3, atau 4 pada lembar penilaian sesuai dengan rubrik penskoran.
d. Menghitung skor yang diperoleh.
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
1
Materi menarik
sehingga mampu
mendorong
pembelajaran siswa
aktif
Materi yang disajikan merupakan permasalahan terkini yang dapat merangsang
tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 4
Materi yang disajikan merupakan permasalahan yang dapat merangsang tumbuhnya
pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 3
Materi yang disajikan kurang dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif, 2
Materi yang disajikan tidak dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif,.
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
35
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
2
kemampuan Memacu
kemampuan berpikir
kritis
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan gagasan
materi yang sedang dipelajari
4
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, tetapi tidak mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
3
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, tetapi tidak ada pengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan
mengomunikasikan gagasan materi yang sedang dipelajari
2
Tidak ada materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk
mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
36
INSTRUMEN LEMBAR PENILAIAN CARA PENYAJIAN BUKU AJAR FISIKA
Petunjuk Pengisian
Judul Buku :
Pengarang :
Penerbit :
Penilai :
Langkah :
a. Membaca dan mencermati buku pada tiap sub bab.
b. Mengidentifikasi berdasarkan butir penilaian.
c. Memberi bulatan pada skor 1, 2, 3, atau 4 pada lembar penilaian sesuai dengan rubrik penskoran.
d. Menghitung skor yang diperoleh.
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
1
Materi menarik
sehingga mampu
mendorong
pembelajaran siswa
aktif
Materi yang disajikan merupakan permasalahan terkini yang dapat merangsang
tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,.
4
Materi yang disajikan merupakan permasalahan yang dapat merangsang tumbuhnya
pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 3
Materi yang disajikan kurang dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif, 2
Materi yang disajikan tidak dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif,.
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
37
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
2
kemampuan Memacu
kemampuan berpikir
kritis
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan gagasan
materi yang sedang dipelajari
4
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, tetapi tidak mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
3
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, tetapi tidak ada pengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan
mengomunikasikan gagasan materi yang sedang dipelajari
2
Tidak ada materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk
mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
38
INSTRUMEN LEMBAR PENILAIAN CARA PENYAJIAN BUKU AJAR FISIKA
Petunjuk Pengisian
Judul Buku :
Pengarang :
Penerbit :
Penilai :
Langkah :
a. Membaca dan mencermati buku pada tiap sub bab.
b. Mengidentifikasi berdasarkan butir penilaian.
c. Memberi bulatan pada skor 1, 2, 3, atau 4 pada lembar penilaian sesuai dengan rubrik penskoran.
d. Menghitung skor yang diperoleh.
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
1
Materi menarik
sehingga mampu
mendorong
pembelajaran siswa
aktif
Materi yang disajikan merupakan permasalahan terkini yang dapat merangsang
tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,.
4
Materi yang disajikan merupakan permasalahan yang dapat merangsang tumbuhnya
pemikiran kritis, kreatif, dan inovatif,. 3
Materi yang disajikan kurang dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif, 2
Materi yang disajikan tidak dapat merangsang tumbuhnya pemikiran kritis, kreatif, dan
inovatif,.
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
39
No Indikator penilaian Rubrik penilaian Skor
2
kemampuan Memacu
kemampuan berpikir
kritis
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan gagasan
materi yang sedang dipelajari
4
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, tetapi tidak mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
3
Materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk mengamati,
menanya, tetapi tidak ada pengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan
mengomunikasikan gagasan materi yang sedang dipelajari
2
Tidak ada materi dan kegiatan ilmiah yang dilakukan mendorong peserta didik untuk
mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan mengomunikasikan
gagasan materi yang sedang dipelajari
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Tabel 4.2 data analisis cara penyajian pada buku 1
No Aspek yang
dinilai
Penilai 1 Penilai 2 Rata –
rata
Nilai
1 Materi menarik
sehingga mampu
mendorong
pembelajaran
siswa aktif
4 3 3.5 87.5
2 kemampuan
Memacu
kemampuan
berpikir kritis
4 4 4
100
Tabel 4.3 data analisis cara penyajian pada buku 2
No Aspek yang
dinilai
Penilai 1 Penilai 2 Rata –
rata
Nilai
1 Materi menarik
sehingga mampu
mendorong
pembelajaran
siswa aktif
4 3 3.5 87.5
2 Aspek
kemampuan
Memacu
kemampuan
berpikir kritis
4 3 3,5
87,5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
41
4.2. Pembahasan
4.2.1. Aspek struktur
Aspek Struktur buku merupakan bagian bagian penyusun buku. Buku.
Pada aspek ini peneliti melakukan penelitian untuk melihat
kelengkapan bagian bagian penyusun buku ajar fisika dari buku 1 dan
buku 2 didapatkan hasil bahwa struktur kedua kedua buku sudah baik
karena sudah terdapat daftar isi; tujuan unit pembelajaran individu
dalam buku teks dituju, serta referensi yang diikuti oleh penulis
sudah terdaftar secara konsisten
4.2.2. Aspek kualitas isi
Pada aspek ini peneliti membagi aspek ini menjadi beberapa indicator
antara lain
4.2.2.1. Kebenaran isi
Pada indicator ini peneliti menganalisis konsep, fakta,
prinsip dan aturan, hukum dan metode penulisan didapat
bahwa pada konsep perpindahan Buku 1 lebih baik dari buku
2 karena karena pada buku 1 perpindahan merupakan
perubahan posisi suatu benda dalam selang waktu tertentu
sedangakan bedasarkan buku 2 dikatakan bahwa Perpindahan
adalah Perubahan kedudukan suatu benda karena jika tanpa
selang waktu benda tersebut terus bergerak sehingga susah
menentukan posisi akhirnya di mana sehingga susah
menenetukan berapa besar perpindahan yang dialami oleh
benda
Kemudian pada penjelasan tentang kecepatan rata rata
Buku 1 lebih baik dari buku 2 karena terdapat penjelasan
tentang apa itu kecepatan rata rata disertai contoh soal atau
permasalahan yang kongkret sehingga memudahkan pembaca
untuk memahami apa yang dimaksud dengan kecepatan rata
rata. Akan tetapi kedua buku tersebut terdapat kelemahan
yang sama yaitu kedua simbol besaran kecepatan (v) tidak
ditulis dengan notasi besaran vektor. Karena kecepatan
merupakan besaran vektor penulisan notasi tersebut dapat
membingungkan pembaca karena dapat ditafsirkan kecepatan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
42
sama dengan kelajuan selain itu pada buku Terdapat contoh
soal tentang perbedaan kelajuan rata rata dan kecepatan rata
rata sehingga memudahkan pembaca untuk memahami apa
perbedaan kecepatan rata rata dengan kelajuan rata-rata
Kedua buku juga memliki kelemahan yang sama yaitu
ketidak konsistenan pada pembahasan jarak dan posisi akan
tetapi Buku 1 lebih baik karena ketidak konsistenya terjadi
antara penjelasan dan cintoh soal sementara pada buku 2 di
penjelasan konsep terjadi ketidak konsistenan dan di contoh
juga terjadi ketidak konsistenan sehingga dapat disimpulkan
bahwa pada kebenaran isi arau konten buku 1 lebih baik dari
buku 2
4.2.2.2. Kesesesuaian konten dengan kurikulum 2013
Dilihat dari kesesuaianya Kedua Buku sudah sesuai
kompetensinya dengan standar isi kurikulum 2013.
Karena soal dan kegiatan pada buku ini sudah sesuai
dengan kompetensi pada buku ini misalnya pada buku
kedua buku ini terdapat kegiatan dan petunjuk
eksperimen yang cukup jelas yang sudah sesuai dengan
kompetensi Merumuskan permasalahan yang berkaitan
dengan fenomena fisika benda, merumuskan hipotesis,
mendesain dan melaksanakan eksperimen, melakukan
pengukuran secara teliti, mencatat dan menyajikan hasil
dalam bentuk tabel dan grafik, menyimpulkan, serta
melaporkan hasilnya secara lisan maupun tertulis.
4.2.2.3. Kedalaman dan kelengkapan level kognitif
Kedalaman dan kelengkapan level kognitif sudah cukup baik
Soal dan kegiatan pada buku ini terdapat berbagai level
kongntif mulai dari Mengingat (C1) ,Memahami (C2),
Mengaplikasikan (C3), Menganalisis (C4) , mengevaluasi
(C5), dan mencipta (C6). Tetapi mayoritas soal dan kegiatan
pada buku ini terdapat pada level kemampuan berpikir tingkat
tinggi (high thinking order skills) yaitu mulai dari c4 sampai
c6 hal ini sudah sesuai dengan penerapan kurikulum 2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
43
yang lebih mengutamakan kemampuan berpikir tingkat tinggi
Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa dari
kualitas isi buku Fisika 1 untuk SMA/ MA Kelas X karangan
Marthen Kanginan lebih baik dari buku Fisika 1 untuk SMA/
MA Kelas X karangan Bambang Ruwanto
4.2.3. Aspek cara penyajian
Pada aspek ini peneliti membagi aspek ini menjadi beberapa indicator
antara lain
4.2.3.1. Materi menarik sehingga mendorong pembelajaran
siswa aktif
Berdasarkan hasil penilaian oleh guru yang diperoleh
didapakan bahwa kedua buku mampu mendorong
pembelajaran siswa aktif
4.2.3.2. Aspek kemampuan Memacu cara berpikir kritis
Berdasarkan hasil penilaian oleh guru yang diperoleh
didapakan buku 1 lebih mampu mendorong pembelajaran
siswa aktif dibanding hal ini terlihat dari perolehan skor
dimana buku 1 memperoleh skor 100 sedangkan buku 2
memperoleh skor 87,5
Berdasarkan data Instrumen Lembar Penilaian Cara Penyajian
Buku Ajar Fisika didapatkan hasil bahwa kualitas penyajian
buku 1 lebih baik dari buku 2. Hal ini diperoleh dari nilai yang
didapat yaitu sebesar 93,75 % pada buku 1 berbanding 87,5 %
pada buku 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
44
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Penelitian ini dilakukan untuk mendeskripsikan kualitas buku ajar
fisika pada bab gerak lurus beraturan Penelitian ini dilakukan dengan
metode kualitatif diskripsi analitik didapat kan hasil bahwa
a. Pada aspek Struktur kedua buku memiliki struktur yang baik dan
lengkap
b. Kualitas kebenaran isi atau konten pada buku 1 lebih baik dari buku 2
c. Kedua Buku sudah sesuai kompetensinya dengan standar isi
kurikulum 2013
d. Kedua buku mempunyai kedalaman dan kelengkapan level kognitif
sudah cukup baik
e. Dari kualitas cara penyajian buku diketahui buku 1 lebih baik dari buku 2
5.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, peneliti menyampaikan saran
sebagai berikut.
1. Dalam proses penelitian harusnya dilakukan dulu survey ke sekolah sekilah
mengenai buku yang digunakan .
2. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk menganalisis buku teks fisika
yang lain Hal itu dimaksudkan untuk mengetahui kualitas buku teks
IPA yang digunakan di sekolah
3. Penyusunan ilustrasi gambar dalam buku ajar harus ditujukan untuk
mempermudah peserta didik dalam memahami materi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
45
DAFTAR PUSTAKA
Devetak and J. Vogrinc, (2013). The Criteria for Evaluating the Quality of the Science
Textbooks. Critical Analysis of Science Textbooks ,London:Springer
David Halliday, Rober Resnick, dan Jearl Walker, FISIKA DASAR, Edisi 7 Jilid 1
Jakarta: Erlangga, 2010
Paul Peter Urone, 2012, College Physics, OpenStax College: Houston
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Kanginan, Marthen. 2013. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Erlangga
Ruwanto,Bambang. 2016, Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Surakarta: yudhisrira
Permendikbud no 8 tahun 2016
Permendikbud no 21 tahun 2016
Andi Prastowo. 2012. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif.
Yogyakarta: Diva Press
Pusat Perbukuan, 2005, Panduan Penulisan Buku Pelajaran Bahasa dan Sastra Indonesia,
Jakarta: Depdiknas
Ali, Muhammad, 1985, Penelitian Kependidikan: Prosedur dan Strategi,
Bandung: Angkasa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran Buku 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
I
ffiffiffi Wwffi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
'TUJUAN PEMBEI"AIARANKompetensi dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari bab ini adalah:. Menyajikan data dan grafik hasil percobaan untuk menyelidiki sifat gerak benda yang bergerak
lurus beraturan (GLB) dan tidak beraturan (GLBB) ,
E{AR^6KTER Y&trG I}TI{EIVIB.IINGKf;,No MenunJukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, objektif,
hati-hati, bertanggung 1awab, terbuka, kritis, kreatif, inovatif, danaktivitas sehari-hari
fi"4enghargai kerla individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari.
JUJUT, teliti, cermat, tekun,peduli lingkungan) dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
terjadi dalam waktu singkat
terjadi dalam waktu singkat
\
memberikan
*
I
P,orisi Feipinai*i"
hasil bagiantara
g
$
memberikan
berkaitan dengan
$
Secara UmUm @
\
KxErEciX€atet
tlt, ", ,t t'
t t,at ' ""
t't ''
PerpindahanPosisi l
Satu ketikanTicker:,timer
Gerak,lurusCerak lurus beraturanGerak lurus iierubah beraturanJarak
*
Kecepatan rata:rdtaKecepatan s€saat'Kelajuan rata-rataKinenratikaPercepatan rata-rataPercepatan sesaat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
uq
i SMP Anda telah mcngenal tenrang gerak lurus. Gerak lurus dengankecepatan konstan (tidak mengalami percefaran arau percepatan 4 = 0)disebut gerak lurus beraturun (djsingkat GLB) dan gerak ltrrus dengan perce-
patan konstan disebut gerak lurus berubah beraturan (disingkat GLBB). Pada babini kita akan membahes kinematika GLB dan GLBB. Sebelumny'a, kita.definisikandulu besaran-besamn yang terlibat, yaitu jarak, perpindahan, kelajuan, k...p"t".,,dan percepatan. \
Aplikasi gerak lurus dapat cilihat pada Foto di :rtas. Schelai bula ayam dan
sebuair bola biiiar c{iiatuhkan bebas pacla saat beisamaan <ialarn suatu ruang vakum(hampa t-rdara). p616 snenuniukkan bahwa bulu ayarn dan bola biliar senantiasa beradapada posisi yang sama, sehingga keduanya akan tiba di lantai pada saat bersamaan.Bagaimana mr.urgkin bulu ayarn yang jauh lebih r:ingan daripada bola biliar bisa tibadi lanrai bersamaan dengan bola biliar? Untuk mensetahui jirrvalrannya, ayo pelajariba[r irri cle ngan anrusias.
Sr,lr 'i.. { ucrai., i.r.ttt-ts ffi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
-8 . Besaran-Besaran pada GerakLurus ] (8,*it
Pada subbab ini Anda harus m:rmpu!
kecepaan sesaat.
PercePatan.sesaat.
Ayo Cek Kemampuan Prasyarat f,:'iiYn?4#/l :
Sebelum mempelaiari rnateri snbbab ini, keriakan soal-soal berikur di bukulatihan Anda. Jik* berhasil mengerjakannya dengan baik, Anda akan mudahmempel ajari materi berikutnya.
1. Ap* arri suatu benda dikatakan bergerak?
2. Ap" perbedaan anrara besaran skal*r dan besaran vekror?
3. Benarkah iiim dikatakan:(a). kelaiuan 10 rn/s ke dmur sama dengan lcelajuan l0 m1s ke ba;at?(bi kecepatan l0 m/s ke timur sama dengan kecepatan l0 m/s ke barat?
4. Berikan contoh kehidupan sehari-l,ari renrang benda yang mengalarrri:(e) gerak lurus beraruran,(b) gerak lurus berubah beraturan.
Gerak buah kelapa tua jatuh dari tangkainya, gerak pelari, mobil,bola sepak, begitu iug gcrak bumi dan bulan *.rupakan contohgerak dalarn kehidupan sehari-hari. Ap"kah gerak itui Suatu bendarlikatakan bergerak iika posisinya s€na.ntiasa berubdh terhadop suatultcudn tertentu. Misdnla, Anda sedang,duduk di dalam bus yangsedang bergerak meninggalkan terminal. Jika orang yang diaridi terminal ditetapkan sebagai acuan, Anda dikatakan bergerakterhadap te rminal. Ini karena posisi Anda seriap saar be rubahterhadip terrninal. Bagaimana jika orang yang dir* di dalambus ditetapkan sebagai acuan? Ap. Anda-masih dapat dikatakanbergerak? Ternyata tidak. Sekarang Anda drkatakan tidah bergerakterhadap bus. Ini karena posisi AnCa setiap saar ridak b.r,rb"hterhadap bus.
Dari p.t ;El"san di atas jelaslah bahwa gerak bersifat relatif,lJntuk mengatakan suatu be nda itu berge rak arau tidak, A.J"hanrs menyarakan acuann)/a. Oleh karena itu, pernyataan "sebuahmobil seCang bergerak" tidaklah merniliki arti dalam fisika. Supayapernyataan itu berarti, AnrJa harus *i.y.butkan acuannya, misalnya"sebuah mcbil sedang bergerak terhadap orang yailg diam di repija lan" .
;*;d;fr;;i;fi;;;;;;w;I{;;-i;tr{;.membedalcan jarak dan perpindahan.membedakan i...*p*r*n k*-r.ra danmembedakan perceparan rata;rara dan
ffi {risii<a Sh{Ai Ir,{A in.cl.rs .\
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
*
t
t,
h,a
x.t
ot)nkh
n.n
*rh
,flarhva
ya
pi
Jik" titik-titik yang dilalui oleh suatu benda Anda hubungkandengan garis, terbentuklah suatu lintasan. Jadi, lintasan adalah
posisi titik-titik yang d;lalui oleh suatu benda yang bergerak. Jikalintasan berbentuk garis lurus, gerak benda disebu t gerak hrrus. Jikalintasan berbentuk parabola, gerak benda disebur gerah parabola.
Jika lintasan be rbentuk lingkaran, ge rak benda disebut gerak
melingkar. Dalam bab ini Anda akan mempelajari gerak lurus.
Gerak termasuk bidang yang dipehjari dalam mekanika,yang merupakan cabang dari fisika. Mekanika sendiri dibagimenjadi tiga cabang ilmu, yaitu kinematika, dinamika, dan
statika. Kinematiha adalah ilmu- yang me mpelajari gerak ranpa
mempedulikan penyebab timbulnya gerak. Dinamiha adalah ilmuyangmempelajari penyebab gerak, yairu gaya. Statihaadalah ilmuyang mempelajari tentang keseimbangan statis benda
Dalam gerak, Anda akan terllbat dengan besaran skalar dan
besaran vektor. Besaran skalar ctikup didefinisikan dari besarnya
(nilainya) saja dan Anda tak perlu memperhatikan arahnya. Besaran
skalar yang_akan Ancia pclajari dalam gerak adalah jarak dan
kelajuan. Besaran vektor dalam gerak adalah posisi, perpindahan,kecepatan, dan percepatan. Kerika Anda menangani besaran vekror,
selain besarnya, Andt juga harus menlperhatikan arah dari besaran
tersebut. Ingat, besar da ri besara n vektcr se lalu positif (tidakpernah negatif). Karena yang Anda amati hanyalah gerak lurus,arah vektor cukup dinyatakan dengan tanda + arau Misaloya,Anda mengamati gerak lurus dalam arah barat-rimur. Jika Andatetapkan arah timur bertanda positif, otorratis arah barat bertandanegatif, Oleh karena itu, perpindahan 5 m ke timur ditulis +5 m,sedangkan perpindahan 5 m ke barat ditulis -5 m.
1. Fosisi, J**k, dan Perpindahan'a, Apa Beda Posisi dan Pet-pindahan?
Pgsi1i adalah letak suatu benda pada suatu wahtu ftrtentu terhadapsuatu acuAn tertentu. Sebagai contoh, mari kita bahas posisi suarubenda yang bergerak lurus.
Glah disebutkan bahwa posisi suatu benda Cinyatakan tcrhadapsuatu acuan tertentu. Sebagai standar umum, ditetapkan lintasanhorizontal sebagai sumbu X dan tirik acuan adalah titik O yangposisinya xo = 0. Posisi suatu benda dapar terletak di kiri arau dik-anan titik acuan, sehingga untul'r merntredakannya kita gunakantanda negatxf atau positif [Jmum nya, pcsisi di sebclah kanan tirikacuan ditetapkan s.bagai posisi positif dan posisi di sebelah kirititik acuan sebagai pcsisr negatif.
Selain tanda positif atai.r negatif,, posisi suatu, benda jugoditentukan crleh jaraLnya terhaclap ritik acuan. Seb?gai conroh,kita tetapkan titik O pada Clarnbar 2.1 sebagai titik acuan. Posisi
J
li;01;: i';tt'.tli i,tti'tts ffit-e
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
P berjarak 3 di sebelah kanan O, kita katakan posisi p adalah
lp = +3 (tan_da + seritg tidak ditulis). Posisi R berlarak 4 di sebelahkiri O, kita katakan posisi R adalah ffR = 4. Bagaimanakah denganposisi A S, dan T?
;4 -5 4 -3 -z -l o t234567
Gambar 2.r posisi benda pada suatu garis lurus
Kita dapat saja menetapkan titik selain O sebagai ritik acuan.Misalkan, P kita tetapkan sebagai titik acuan. Posisi e berj arak 2di sebelah kanan P dan kita katakan posisi Q adalah +2. posisi Rberj atak 7 di sebelah kiri P dan kita k"t"k"r, posisi R adalah -7.Bagaimanakah dengan posisi O, S, dan n Perhatikan, posisi suarubenda ditentukan oleh besar dan arah, sehingga posisi termasuhsuatu besaran uektor.
Peryindahan adalah perubahan posisi suatu benda karenaadanya perubahan w(y. Sebagai contoh, suaru benda berpindahdari P ke a. Perpindahan itu tidak haru-. langsung dari p ke etetapi dapat j,tg" menernpuh lintasan dari P ke f kemudian ke aKedua i*an itu menghasilkan perpindahan yang sarna, yaitu dariposisi awal P ke po''isi al'-hir a. Dengan demifan, perpindahanhanya bergantung pada posisi awal J"n posisi akhir dan tidakber ganrung paca jalan yang dire mpuh oleh benda.
Perhatikan , p€rpirzdahan merupakan besaran uektor yangditunjukkan oleh segmen garis yang i"ri posisi awal menuiu posisiakhir.
untuk perpindahan saru dimensi sepanjang sumbu x arahperpindahan dinyatakan oleh tanda positif
'atair negatif. Tanda
positif menyatakan perpindahan berarah ke kanarr dan ,La" negatifmenyatakan perpindahan berarah ke kiri. Misalkan, suaru bendayang berpindah dari titik I dengan posisi xt ke titik 2 denganposisi xz (lihat Gambar 2.2), perpindahannya (diberi lamblrg&,r) diberikan oleh c'
Mtz=xz-xl_">
*
oAwal
rt\\:/Akhir
Peryindaban
Tarv'lat t-2 Velltor perpintiaharl sepanjanQ slrmbu X.
Mr, = XZ - Jfl (2-l).
ffi Fi.silca SN4Ail\,{A Fielas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Misalkan, suatu partikel berpindah dari titik P dengan xp = +3ke titik Q dengan ,re = +5 (lihat Gambar 2.1). Perpindahan dariP ke.Q addah
Kerjakan Uji Kompetensi Esai nomor 1.
b. Apo Beda Jarah dan Peryindahan?
larah didefinisikan sebaga i panjang lintasan yang diternpuh oleh
suatu benda dalam selang waktu tertentu. Peryindaban didefinisikanse baga i perubahan posisi suatu benda dalam selang wahti ftrtentu.Untuk memahami perbedaan antara jarak dan perpindahan,simak jawaban Contoh 2.1(b) ketika kita menghitung jarak danperpindahan untuk perjalanan rncbil dari P ke R.
7
I) t
iri
n
k
,.g'
si
rh
ladfda
an
ng
Beryihir
Apabah PerVindahan Bergantung pada Acurtn?
Nyatakan dulu hipotesis Anda. Posisi suaru benda pada sumbu menda ar Xbergantung pada acuan yang Anda tetapkan. Perhatikan kembali Cambar2-l - Misalkan,- titik /l Anda tetapkan sebagai acuan. Bagaimanakah delganposisi titik P dan Q? tntukan perpindahan Cari P ke a Bandingkan hasilini dengan hasil hitungan Anda sebelum nya dengan ritik O sebagei acuan.Apakah hipotesis awal Anda .benar? Nyarakan kesimpulan Anda.
2. Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat
Mari kita bahas dulu konsep kelajuan dan keceparan.
a, Apnhah Pet'bedaan Kel"qjuan Sesaat dan KecEtatan Sesaat?
Dalam percakapan sehari-hari orang awam sering mencampur-adukkan istilah kelajuan dan kecepatan. Dalam fisika, ked.ra istilahitu meiniliki perbedaan yang jelas. Jika Anda meliha! spidomerersebuah nrobll vang seciang bcrgeiak cian menyatakan bahr,',ra nrobilsedang bergerak 60 km/jam, maka yang Anda maksucikan di siniadalah kelajuan mobil. Tetapi, jika di dalam mobil ada kornpas,AnCa Capat men)'a,akan bahwa rnobil sedang berse ! ak 60 km lj^n-,ke timur, maka yang Anda rnaksudkan di sini adalah kecepatannobil
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kelajuan adalah besaran yang tidak berganrung pada arah,sehingga kelajuan termasuk besaran skalar. Perlu jug* Ani" ketahui,kelajuan termasuk besaran skalar yang nilainy, ,.1"1,., positif Atatuntuk mengukur helajuan adalah spidometer (Gamb
^i 2.3).
Gambar ?.3 spidornerer aciarah arar ukurX,r.LESlocK'coM
Kecepatan adalah besaran yang berganrung pada arah, sehinggake cepatan te rmasuk be saran vektor. LJntu[ ge rak dalam r.r"dimensi, arah kecepatan dapat dinyarakan dengan tanda positiiatau negatif, Sebagai contoh, jika kita terapkan arah ke timursebagai arah positif, keceparan mobil 60 km/jam ke timur cukupditulis +60 km/jam dan kecepatan mobil 60 km/jam ke b"rrtcukup ditulis *60 km/jam.
Apakah alat ukur kecepatan? Misalkan, sebuah mobil memilikispidometer jenis linear )'ang-dilengk"pi dengan pembacaanangka negatif jika mobil bergerak mundur. AIat ini kita sebutaelncitometer, yaitu alat untuk menguklr, kecepatan (lihat Gambar2-4). Ketika mobil bergerak maju pada t ei"luan 60 km/jam,velocitometer akan menunj*k angka +60. Tetapi, ketika mobilbergerak mundur dengan kelajuan 60 krn ljam, velocitomerer akanmenunj*k angka -60. Contoh tersebut dengan jelas menunjukkanbahwa kecepatan sesaat adalah kelajuan ,rrio, beserta dengan ara/tgeraknya. Dopathah suatu benda yeng sedang bergerak memiiikikelajuan sesdat atau hecepatuin sesaat nol?
20 30
fanibar ]'4 Seiruah sgilometer lenis linear yang dilengkapr dengan skala negatif.lni adalah contoh velocitometer,yaitu alat ukur kecepatan sesaat.
Fisika SI\,lAi\,,IA Kelas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
''",' i' ' :, t i, ;;;;,:' ," ,,:t. !:i,
I
:
.
)
t
i
l
tr,t
rl
n
Bagaimana Sebuah Spidometer Mengukur?
Spidometer pada sebrnh mobil (Gambar 2.5) adalah sebuah kabel fleksibel dipasang.melalui gir pada satu ujung roda mobil dan pada ujung laipnya ke sebuah meteranpada dashboord. Keliling roda diketahui, sehingga banyak putaran per kilometer jugadiketahui. selamq. roda berputar, kabel berputar, yang menyebabkan sebuah magnetberputar di sisi dalam sebuah mangkuklogann yang dihubungkan ke sebuah penghambat srasioner
Mangkulc pegas
penuniuk. Magnet menarik mangkuk yang berputar, | *",J ,penunjukdan otornatis juga menarik penunjuk Magner yans(kitaakanmempe|ajaricarakerjanyadibei|ut",kelas XIJ). Makin cepat magnet berputar, Imakin jauh rnangkuk dan penunjuk ditarikt-^-1..^lili^^ J--i ^)-^?^t -|l-- c^t--t: Gir cacingberkeliling dari posisi diamnya. Sekalidikalibrasi dengan tepat (menggunakansuatu lintasan terukur, sebuah stopwatch,dan persamaan kelajuan = jarak/fiiaktu),meteran bisa menampilkan kelajuan"sesaat" mobil. Tetapi, bacaan ini tidaklahsungguh-sungguh sesaat (ada jeda padakopling magnet). Pada kenyataanoyd,tidak ada alat yang dapat memberikankefajuan sesaat v;yang terbaik yang dapatditawarkan adalah 7 (kecepatan rata-ratadalam suatu seiang waktu singkat).
Sumber: Physics Algebra lTrig, Eugene Hecht.
Kabel
kemudi ke roda
Odometer
fiambar 2.5 Sebuah spidometer dan odorneter. Begituroda-roda mobil berputar, kabel fleksibel ikut berputardan magnet di ujungnya dengan cepat berputar Inimenghasilkan tarikan pada mangkuk yang mencobamengikuti putaran magnet, tetapi mangkuk ditahan olehpegas. Penunjuk dipasang pada mangkuk dan berputarbersama manqku[(.
n
h
?1
b," Apa Beda Kelajuan Rata-Rata dan KecEtat{tn Rata-Rata?
Misalkan, Anto berlari dari Ake ^D melalui B dan C selama selangwaktu 100 s (lihat Gambar 2.61. Kita katakan bahwa kelajuan larirara-rata Anto adalah
C 200m
100 m 100 m
B 2oom A
Gambar 2.6 Lintasan lari Anto.
ffi= im/s
Tentu saja Anto tidak seialu berlari dengan kelajuan5 in/s. Mulai ciari keadaan ciiam di A tentu Anto meningka,kar,kelajuannya sampai mencapai kelaluan tertentu, kemudian mernper-tahankannya. Ketika melalui tikungan di .B dan e Anto mungkinakan memperlambat kelajuannya dan kemudian memperceparnyalagi. Menjelang tiba di D, Anto akan memperlambat kelajuannyasamPai akhir nya be rhenti di D. Jadi, dalanr keseluruhan ge raknya,kelajuan (sesaat) Anto tidaklah rerap.
Z- OO * . tOO * " ZOO *1C0 s
li',b 2 i r-i rr,rs
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kelaiuan rAto.-ro.td. didefinisikan sebagai hasil bog, antarajarak total yang ditempuh dcngan selang waktu untuk menrmpultnya.
(2-2)
selang waktu(2_3)
(24)
Kelajuan rata-rata * i**k tempuh total'sC,lang,.$raktu
Baik jarak tempuh maupun selang waktu, keduanya termasukbesaran skalar. Oleh karena itu, kelajuan rata-rara yang diperolehdari operasi pembagian antara keduanya jug" termasuk besqran
skalar. Sebagai besaran skalar, kelajuan rata-rata ddak berganrung' pada arah. Sewaktu berlari dari A ke l) melalui B dan C, arah lariAnto tidak tetap harena Anto berbelok arah 90" kctika melaluitikungan B darr C. Tetapi, selama jaral< 500 m yang diterrrpuhdalam 100 s, kelajuan rara-rata Anto rerap 5 m/s.
Bagaimana dengan kecepatan rata-rata Anto? Kecrytatan rata-rata didefinisikan sebagai hasii bagi antara perpindahan dengan
selang waktunya. Karena perpindahan adalah besaran vektor danselang waktu adalah besaran skalar, kecepatan rata-rara termasukbesaran uektor, Perpindahan Cari A ke D adalah 100 m arah Ake D dalam selang waktu 100 s. Jadi, keceparan rara-rara Antoadalah
100 m arah A ke Dm = I m/s arah Ake D
Perhatikan, kecepatan rata-rata adalah besaran vektor, sehinggaarahnya harus dinyatakan. Untuk perpindahan dalam saru dimensisepanjang surnbu X kecepatan rata-rata (diberi lamba ng u) dapatkita nyatakan dengan persamaan
Kecepatan rata-rat? =perpindahanGlutatan: @"
Persamaan (2-3) berlakuuntuk semua gerak,sedangkan Persamaan(2-4) hanya berlaku untukgerak Iurus.
- Ax x2- Xl
'- Lt= h-i
Co:rtoir f[ Pemahaman Konsqp Kelajtnn dan Kecqratan Rata-Rata
Sebuah mobil bergerak dari P ke Q dengan keiajuan tetap 20 m/s. Kernudian, mobil itubergprak dari Q ke R dengan kelajuan yang sama selama 20 s (lihar gambar). Tentukan:(a) selang wd,tu PQ(b) jarak dan perpindahan untuk perjalanan da:i P ke R meialui Q;k) kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata untuk perjalanan dafi P ke'R melalui Q.
ffi Fisika str'tA/\'tA Kclas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
' Strategi:
Kelajuan rata-rata dan kecepamn reta-rata dihitung berdasar-kan definisi masing-masing, yaitu Persamaan (Z-Zl danPersamaan (2-3).
Iautab:(a) Jarak PQ = 4aa m ditempuh dengan kelajuan rerap.
20 m/s, sehingga selang waktu pe adalah
,oe = ## = zos' uoc{r*r : H;,(b) Jarak adalah panjang iintasan yang ditempuh. Jadi,
jarak PQR = PQ * aR=400+300=700m
Pcrpindahan PR diperoleh_d^engan menghitung dulu jank PRdengan dalil phytagoiasdalam segitiga siku-siku fqn.
PF=4002+3002PR =5gg*
Perpinciahan dari P ke R adalah 500 m arah p ke R.
(c) Untuk menentukan kelajuan rata-rata dan kecepatan rara-rara, i<ita hirung duluwaktu tempuh PQ dan QR.Selang waktu PQR = roq * iq* = 20 + 2C = 40 i
Kelajuanrara-rata= , j"t"k,
=ryo' = ;G;;['" = zr = r7'5 mts
Keceparan rata-rara dari
4As= l2r5 m/s arah p ke r?
Kerjakan uli Kompete nsi Esar nomor 3.
Mtngamart
Lakukan kegiatan ini dalam kelompok belajar Anda. Pilih rumah remanAnda Yang paling dekat dari sekolah. Buar dulu pera lintasan yeng akanAnda tempuh dari rumah teman Anda sampai ke gerbang sekolah. na-.rl"il"hberjalan dari runrah teman Anda sesuai d.ngar per; hnrasln yang telah Andabuat. Ukur selang waktu dari rumah remr" a"aa sampai g..{*g sekolahdengan stopwach.
Pi
n
n
kA,L
o
ja
,si
at
3)
4)
Pke R = PerPindahanselang waktu
500 m arah P ke R
Sesuai dengan konsep kelajuan rara-rara ,,lan kecepatankelajLtan dan kecepatan rata-rata jalan Anda. Presenrasikarrbelajar Anda di depan kelas.
rata-rata, hitunghasil kelonrpok
Ba[:2 i;cr-a[,. Irrlrs i:',,i,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
a4,.ts
T
ir1 .i.Lsal lUntuk berlatih Persam a;.n (24), kerjakan Uji Kompetensi
nomor 4a dan b.
c. Apakab Perbedaan KecEtatan Rata-Rau dan KecepaunSesaat?
Kelajuan/kecepatan rara-rara mencerminkan kelajuan/kbcepatandalam suatu jarak/perpindahan rerrentu. Jarak/perpindahan bisapanjang atau pendek, misalnya 100 km atau 1 km atau 10 m.Dengan demikian, kelajuan/kecepatan rara-rara tidak mencerminkankelajuan/keceparan pada suatu saar.
Bagahnana menentuhan hecryr atan sesaat?
Untuk menentukan kelajuan atau kecepatan lari Anro pada suatusaat (Gambar 2$), kita perlu mengukuilarak tempuh .i"1"- selang
waktu. A,t yang sangar singkar (Ar mendekati nol), misalnya ,*I s
"t",., $ s dan buhan 100 seperti selang waktu Anto berlari aiii eke D. Untuk gerak satu dimensi sepanjang sumbu { kecepatanbenda pada suatu saat (dlsebut kecepatan sesaat) dinyatakan oleh
KecEtatan sesaat
z= lim 4{ A-Lt-' At atau u = K; untuk Ar sangar kecil (2-S)
Ada Cua c r^ yang dapar kita gunakan untuk menghitungkecepatan sesaar, yaitu cara intuisi arau cara pendekatan grafis.Cara intuisi menggunakan Persamaan (2-5). Caranya,'denganmenghitung z untuk selang wakru Ar, kemrrdian kit" p.rk.-.il,misalnya kita hitung z untuk Ar = 0, I s, Ar = 0,01 s, dan Al =0,00i s. Dari ketiga nilai a itu, secara intuisi kita dapat menentukankecepatan pada saat r terrenru (simak Contoh 2.2). Sedangl..an,' carA pendekatan grafs u.ntuk menentukan kecepatan sesaat alcandipelajari di kelas XI.
Contoh @ Menentuhan Kecqtatan Sesaat seca* Intuisi
Posisi sebuah sepeda dinyatakan oleh x = 2? + 5t - l, dengan x dalam meter dan tdalam sekon. Flitung kecepatan seoeda pada r = I s.
Staagi:Hitung kecepatan rata-rata dalam selang r = 1 s dan f, =f, = 1 s dan f,= 1,01 s (Ar = 0,01 s); dan dalain selang t =
Dari ketiga hasil tersebur, taksir keceparan sesaar pada
Jauab:Persamaanposisi x-2/ + 5t- 1
Untuk \ = 1sxl = 20)2 + 5(1) 1= 6
1,1 s (Lt - 0,1 s); dalam selang
1 s dan f = 1,001s (Ar = 0,001 s).
f = i -. seca?^a intuisi.
Fisike SI\'lAllv'IA KeLls X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
g s
A n h
Unruk f:.t = 0,1 s .- t 2 .;= 1 + 0,1 = 1, 1 s
x2 = 2(1,1)2 + 5(1,1)- 1 = 6,92
- Xz - x, 6,92 - 6 9 2 I v = f:.t = 0, l = , m s
Uncuk f:.t = 0,0 1 s .- t2 = 1 + 0,01 = l ,01 s
x2 = 2( 1 ,01)2 + 5(1,01) - 1 = 6,0902
x2 - X1 6,0902 - 6 v = M = O,Ol = 9,02 m/s
Uncuk f:.t = 0,00 I s - t2 = 1 + 0,00 I = 1,00 I s
x 2 -= 2(1,001)2 + 5(1,001) - I = 6,009002
_ = x 2 - x, = 6,009002 - 6 = 9 002 1 v f:.t 0,001 ' m 5
t:.t (s) v (m/s)
0,1 9.2 0,01 9,02 0,001 9,002
Pada tabel di aras rampak bahwa umuk f:.t yang makin kecil, keceparan rara- rata makin mendekati 9 m/s. Secara intuisi, kita dapat menyarakan bahwa kecepatan pada r = I s adalah 9 mls.
Kerjakan Uji Kompcrensi Esai nornor 4c dan d.
S) tl. Mengt-!kur Kelnjrum dengan Ticker Timer
ng lS.
an :il ,
. an an, ~an
{
tg .).
Pcrsam<!an (2 5) nH:nyat:tkan bahwa unwk rnenclllukan kelajuan scsaat, Anda perlu mengu kur ~dang waktu si:-~gkat i::.t. Tentu ~aja sukar bagi Amb untuk mengukur selang w:Jktu singkat iw ranpa mcnggunakan alat, terurama jika Anda ingin mengukur kelajuan kendaraan bermoror. Tclah Anda ketahui bahwa alar unruk rncngukur kelajuan kendaraan bermotor adalah spidometer .
Bagaimana kita mengukur kelajuan sesaar benda-benda di sekitar kira, sepcrti kclajuan orang berjabn atau berlari di labora10rium. Untuk mengukur kelajuan sesaar seperri itu di laborarorium, kita dapat menggunakan alar scderhana yang disebur ticker timer arau pewaklll kerik (lihat Gambar 2.7a} .
Bagian urarna ricker rimer ad::ilnh seb ilah baja yang dapar bcrgerar dcngan frekucnsi ;crrentu. Mi\a!K.an, ricker timer
Kercta bcr~erak 01 atas mcp
Pita kctik tcrtank kduar
l.u.,, ~nur-uuk mcrup•bn 1·"-'k
~ .mg ditempuh l·c~ct,l \eti.•p ,10
s
{J) (b)
n .• h 2. t .~: •. d. luith
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dihubungkan ke suplai listrik AC 5A Hz, bilah baja akan melakukan
50 getaran setiap sekon. Ini berarti bilah memerlukan waktu + t
untuk melakukan satu getaran . Waktu satu getaran ini disebut satu
hetihan. Dengan demikian,
1 ketikan = + s = 0,02 s
5 ketikan = 5 x 0,02 s = 0,10 s
10 ketikan = 10 x 0,02 s = 0,20 s
Secara umum, jika ticker timer dihubungkan ke suplai listrikAC dengan frekuensi / Hz, maka berlaku
waktu 1 ketihn sekon (2-6)
Cara kerja ticker timer adalah sebagai berikut. Pada ujung
bilah gerar dipasang sebuah ujung runcing. Arah ujung runcing
tegak lurus bilah. Di bawah ujung runcing diletakkan sehelai
kertas karbon yang be rbentuk lingkaran (kita sebut cakram). Jikabilah bergetar, ujung runcing ,itu melakukan ketikan pada kertas
karbon. Ketikan itu rnenimbrilkan titik hitam di bawah karbon.
Di bawah karbon dipasang pita kertas yang disebut pitakeilk. Pita ketik ini dapat beri3eser pada sebuah alur menurut arah
memanjangnya. Jika pewaktu ketik kita jalankan dan pita ketikkita tempelkan pada be nda yang se dang bergerak, di atas pitaketik akan kita dapatkan tanda titik-titik dengan jarak tertentu.
Jarak antara titik-titik itu bergantung pada cepat atau lambatnyagerak benda (Gambar 2.7b). Jarak antara dua titik yang berdekatan
dinamakan satu hetihan.Sekaratrg, kita siap menggunakan ticker timer untuk
menghirung kelajuan rata-rata pita ketik. Kita telah dapatmenghitung waktu 1 ketikan. Jarak satu ketikan pada pita pundapat kita ukur dengan mistar. Ini berarti, kita memiliki suatu
metode untuk mengukur jarak yang ditempuh pita dalam suatu
selang waktu tertentu, dan selanjutnya kita dapat menghitungkelajrr-an rata-rata pita selama selang waktu itu. Makin panjang jarak
antara tanda titik-titik menunjukkan bahwa pita sedang bergerak
dengan suatu kelajuan yang lebih cepat. Jika pita ditarik melalui
ticker timer oleh suatu benda yang bergerak, kelajuan pita saffla
dengan kelajuan benda (lihat kembali Gambar 2.7b).
Mari kita perharikan suatu bagian pira yang, telah ditarikmelalui suatu ticker timer 50 Hz (Ga,nbar' 2.8).
I ketikanaa o o a a a
10,0 cm
%&'ffi,g;:fi
q
'l,i
I
_1f
ffi Fisika sh'fA/iv'lA Kelas X
fianii:ar 1.8 Bagian pita yang telah ditarik melalut ttcker timer
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
k
;)
rg
1g
ai
ka
-as
n.
ita
ah
tik,ita
tu.
1ya
tan
ruk
Pat)unratu
latu
un8
arak
erak
lalui,arna
tarik
IIJ_
Unruk bagian pita sepefti pada Gambar 2.g:jar* total = 10,0 cm = 0,10 m
selang waktu total
=8selang waktu 1 ke tikan = 0,02 s
waktu total = B x A,02 = 0,16 s
Laiu rata-rata u =i = 3i#De ngan me tode ini, kita telah mene ntukan kelajuan rara-ratauntuk seluruh bagian pita. Sekarang, mari kita bagi pita menjadidua bagian, rnasing-masing menampilkan selang *akt,, 4 kerikanseperti berikut.
a{)o
Jaraks=4,0cm' = 0,04 rnWakru r = 4 ketikan
=4X0,02=0,08sKelajuan rat*-r?r? = %ffi
= 0,50 m/s
Jaraks=6,0cm= 0,06 m
\Whktu t = 4 kerikan
= 0,08 s
Kelajuan r3.r?.-rxr?. = ffi= A,7 5 m/s
Anda bisa terus membagi pita menjadi empar bagian, masing-masing menampilkan selang waktu 2 ketikan; selanjutnya men;.Jidelapan bagian, masing-masing menampilkan selang waktu 1
ketikan. Tentukan kelajuan rata-rara tiap bagian pita jika Andaterus membagi pita ketik menjadi:(.) empat bagian ,
(b) delapan bagian.
Jadi, dengan terus memperkecil selang waktu bagian pita, kitamendapat ihformasi tentang perubahan kelajuan ,..h"drp waktudaiam suatu gerakan benda. Selang waktu yang cukup singkat inidapat menyatakan kelajuen pada saai rerrenr,, (t.trjr"^ sesaar).
Bagaimanahali s€orang polisi lalu linms memutuskan apakah seorangp€ngendara teitth mclebihi batas hecepataii yeng diperhenankan?
Prinsipn)'a mudah saja, yaitrr menenrukan kelajuan (rata-rata)dari l'endaraan yang sedang bergcrak dengan mengukur sela,rgwaklu yang diperlukaii antara duatitik ,.,"p. Pada bebera pa jrlr,r,tanda-randa persegi putih dicat pada interval-interval rerrenrupada permul<aan jaian. Dengan inencatat selang waktu keldaraaninenernpuh kedua tanda itu, poiisi dapat menentukan apakahprngendara telah nrela'ggar ba.ras kela.juan.
8'.r[: Lu r"r-is
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
%
ffiffi
H,
ffi-a?'!4
:1
jl
=timHskffis*
Pada beberapa jalur lalu lintas yang sibuk, pasangan dedctorkaret dapat dipasang di seberang jalan. Mobil yang melintasi
detektor pertama menjalankan timer, ketika melintasi detektor
fffi:r;::3""1ffi -?,'trt,f:S:; ::f;:,ff*" m'b ir
1. Dapatkah orang yang diam ,Cikatakan ber,gerak?
2, Benarkah jika dikatakan bahwa pada ger"ak lurus, posisi sama denganperpindahan? Jika tidak, berikan contoh untuk menyangkal pernyataan
itu.
3.
4,
5.
6.
7.
Jika Anda pergi ke sekolah dengan berjalah kaki, manakalt yang lebihjauh: jarak yang Anda tempuh ataukah perpind;han yang Anda lakukan?
Berikan contoh kasus bahwa besar perplndahan selalu sama dengan jarak.
Dapatkah suatu oenda yang menempuh jarak tertentu memiliki per-
pindahan nol? Jika ya, jelaskan.
Benarkah bahwa besar kfcepatan rata-rata sama dengan kelajuan rata-rata?
Jika ya, jelaskan dan jika tidak, berilah satu contoh yang menyangkalnya.
Benarkah bahwa besar kecepatan sesaat sama dengan kelajuan sesaat?
Jika ya, jelaskan.
8. Dapatkah suatu benda yang bergerak mene mp'-rh jarak tertentu memilik!:
(a) kelajuan rata-rata nol?
(b) kecepatan rata-rata nol?
Jelaskan jawaban Anda.
9. Dapatkah suatu benda memiliki berbagai kecepatan jika kelajuannya tetap?
Jika ya, jelaskan. iika tidak, berilah satu contch yang menyangkalnya.
1O. Dapatkah suatu benda memiiiki berbagai kelajuan jika kecepatannya
tetap? jelaskan.
ffi. GeraS{ &urus Beraturan * s
Pada subbab ini Anda harus mampu, $,
:iI1l.i.t:i1:1,.:*:r:a:.:r+1ti+$tir:aiFtfi:r-:i+?:ar_?Y1<+la:*atl,L:j;ii+j:,::r.1i.y+i(i-.'.€lil.ii*1'r+,i't:.1
. menyimpulkan karakteristik gerak lurus beraturan (GLB) melaluipercobaan dan pengukuran besaran-besaran terkait.
. menerapkan besaran-besaran fisika dalam GLB dalam bentuk persamaan
da-n menggunakannya dalarn pemecahan masalah
Ayo Cek Kemampuan Prasyarat $
tffiffi"ffii, kerjakan s.al-soal berikut di buku
latihan Anda. Jika berhasil mengerjakannya dengan baik, Anda akan mudah
. mempelajari materi berikutnya.
1. Sebutkan definisi gerak lurus'2. Sebutkan besaran-besaran yang berkaitan dengan gerak lurus.
3. Nvatakan dalan m/s:
(a) 36 km/jam(b) 45 km/jam
Eisikr Slr'IAiX,IA l(elas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gnah lurus berataran didefinisikan sebaga i gerak suatu bendadengan kecepatan tetap. Kecepatan rerap artinya U*it besar maupunarchnya tetap. Karena kecepatan benda rerap, kara 'kecep**rr'bisa diganti dengan 'kelajuan'. Dengan demikian, kita j,rg" dapatmendefinisik an gerah lurus beraturan se baga i gerah suatu bendapada lintasan lurus dengan helajuan rctup.
Di dalam laboratorium, gerak lurus beraturan diselidikidengan menggunakan ticker timer. Supaya Anda memahami caramenggunakan ticker timer untuk menyelidiki gerak lurus beraruran,lakukan kegiatan berikut.
Melababan Percobiian ALakukan kegiatan ini dengan kelornpokmu.
Thjuan ;
Mengamati karakteristik gerak lurus beraruran.
AIat dan Bahan
Ticker timer dan pim kerik, suplai daya listrik AC regangan rendah 6_l z v,kereta dinamik, landasan, dan ganjal.
e' a ..-
Ganjal
Langfnh Kerja
l. susun peralatan seperti pada garnbar d,i atas. %''2' Hubungkan ticker timer ke suplai dengan listrik AC regangan rendah.3. Beri dorongan sedikit pada kereta unruk menggerakkannya.4' Atur sudut kerniringan landasan dengan scdikit mengganjalnya sampai
kereta rnenghasilkan jarak anrara d"" tidk (disebu, J* ketikan padaGambar Z.E) acidah sarna.
5' Seperti telah ciijelaskan sebel,rmnla, frekuensi daya listrik AC di negarakita acidah 50 lHz, sehingga
r ketikan = + s auau o,o2 s
j ketikan= 5 x A,}Zs=0,10s6' Ukur Paniang s dari ti"P 5 kedkan, yang berarti :elang waktu./ = 0,10 s.
ku
ah
iiub 2 (;erak Lrirus
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
&47t:
:,:;
7..: ::::. :
Menprsun danTirlis jo*k s(m)
mengorganisir daa.dan waktu r(s) pada mbel berikut.
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
8. Buat grafik kelajuan terhad"p waktu (grafik a-t) ,Jan grafik jarak terhadap
waktu (grafik s-r) dari gerak kereta.
C-atatan: Abaikan lima atau enarn tanda titik pertama pada kertas ketik karena
ini menunjukkan percepatan awal karena dorongan Anda. .
Analisis
Dari grafik u-t, bagaimanakah gerak dari kereta?
Berpikir kritis
Jelaskan bagaimanafurafik s-r berkaitan dengan grafik u-t.
It4isaikan, Anda m.enumpangi sebuah mobil yang sedang melajulurus di sebuah jalarr tol yang sepi. Untuk selang waktu tertentu,misalnya 5 menit, Anda mengamati bahwa jarum spidornetertetap menlrnj*k angka 90. Ini menunjukkan bahwa mobil sedang
bergerak dengan kelajuan 90 k*/jam.Selama 5 menit mobil melaju pada kelajuan 90 krn/jam
dengan arah tetap. Kelajuan berikut arahnya rnenyatakan (vektor)
kecepatan. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa selama 5 rnenitmcbil melaju pada kecepatan tetap 90 km liam (Gambar 2.9). Nah,gerak suatu benda yang rnenempuh lintasan lurus dengan arah
dan kelajuan tetap, atau bisa j',rgr dikatakan sebagai gerak suatubenda dengan kecepatan tetap, didefinisikan sebagai gerah lurusberaturan (sering disingkat GLB). Kecepatan tetap sama artinyadengan pe rcepatan nol, sehingga GLB\ j,rg" dapat didefinisikansebagai gerak benda yang percepatannya nol.
93 krn/jan-r
I nrcnit
Gami.rar 2.9 Gerak lurus beraturan.
I. Kinematika Gerak Lurus BeraturanBagaimanakah persamaan untuk gerak lurus beraruran? Pada GLB,kecepatan tiap benda adalah sama, yaitu z, sehingga kecepatan
Fi-sik.r 5l\1.\r\1A l(t'L.rs \
I menit I menrt
90 km/iam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
aJu
tU'
:te r
rng
am
;or)
3nir
trah,
rrah
ratu
ffusinya
ikan
I
m-&7-
-LB')atan
rtta-tata pada GLB sama dengan I). Dari defenisi keceparan rara-rata pada Persamaan (2-3), diperoleh
A',u =tr arauAx= uAt
A,x=uAt Q-7)Ambil saar awal mengamari gerak (/.*= 0), posisi benda ad,a di*j* = x0, dan saat akhir mengamati gerak t^k = t, posisi benda adadi x^k = x' karena dalam GLB kecepatan adalalr konstan, makakeceparan rara-rara (r) sama dengan keceparan sesaar (r), maka,
Ax = uAtxrk - xr..u = u(t^u t^*)
xo = u(t- 0)
i-x0=ut atau.f =xu+ut
Jadi, pada gerak lurus beraturan (GLB):(1) kecepatan ero = u tetap(2) perceparan a=0(3) Ax= ut arau x=xo+ut
ffint*h ffi Masalah susur-tutenyusul
Sebuah secian yang sedang melaju 90 km/jamyang sedang melaju 7j km/jam. Berapa sekonDi manakah sedan menyusul jip?
(2-s)
berada 100 m didiperlukan sedan
belakang sebuah jipuntuk menyusul jip?
d = 100 m
axlGambar 1.10 Sketsa masalah.
.,S.tot"gr r' Sedan (indeks t) memiliki posisi awal di S dan jip (indeks 2) memiliki posisi'(lihat Gambar 2.10). jika kita tetapkan dua titik
".,'"n,.titik acuan se$an (r).hg* sdan titik acuan jip (2) berimpit <ienganf rt";*J"" -.nyusul jip di
awal di JberimpitP adalah
(2_g)' ,Jengan
, = jarak',.t'/l
, M2 = jarak'.t, .
,,; ,tawab:
.tP- JP = Sj
AJrl Axz' ,,= /
ternpuh sedan = uJttempuh jip = uztz
d100 nl
A", Ax2
uz = 75 km/jam
---+ Jip tersusul
sedan
attt uztz =
li;rh J i I rrrtis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
k* tt * tz s t, rn'alEx'
(90 l<mljam)t - (75 kmljam)r9Ar - 75t
fian'rbar ?.i 1 Grafik kecepatan-waktu GLB
dami:ar 2.12 Grafik posisi-waktuGLB
L5t
t
Kerjakan Uji Kompetensi Esai nornor 9.
2. Grafik Kecepatan dan Posisi GLB
Karena pada GLB kecepatan *g.rrk benda selalu tctap, grafikke ce patan te rhadap waktu (grafik u-i pastilah berbe ntuk garis
iurus sejajar sumbu t, seperti pacia Gambar 2.IL.Bagairnana grafik posisi terhad"p waktunya (grafik x-t) ? Telah
Anda ketahui persarnaan ), = n + mx dengan m dan n positif,grafik rr te rhadap x berbentuk garis lurus condong ke atas dengangradien m = tan I dan intercept n. Persamaan posisi GLB, yaitux = xo * ut, mirip dengan persamaan garis j = n + mx. Oleh karena
itu, grafik x-t akan berbentuk garis lurus miring ke aras dengangradien = tan 0 = u dan intercept 1,f0, seperti pada Gambar 2.12.Kemiringan garis )'ang makin cur\_jnenunjukkan gerak lurus
benda makin cepat.
Kerjakan Uji Kompetensi Esai Nomor 7.
Sangat sulit untuk memberi contoh ge rak lurus be raturandalam keseharian. Beberapa contoh berikut dapat dipertimbangkan.
( 1) Mobil yang sedang bergerak lurus pada jalan raya denganangka spidometer tetap selama suatu selang waktu. Di sinitidak ada perubahan kelaju?.rr dan arah gerak.
(2) Elevator yang sedang bergerak ke atas, di pertengahan anrara
lantai ke satu dan lantai ke lima. Di sini ticiak ada perubahan
pada kelajuan dan arah gerak. Di dalam elevator, Anda akan
hrerasa seolah-olah elevator diam.(3) Pesawat terbang yang telah rnencapai keseimbarrgan pada
ketinggian tertentu. Pada contoh ini pesawat terbang bergerak
bergerak h:rus tanpa perubahan kelajuan. Jika tidak dapat
;:l.li',!:i:ffiil";::fi:"-ili: daram pesawa'l Anda akan
=0,lkm .
= 0, I ia*= 0,1 j"*=+ jr*=+x3600s= z4st) t)
Lxr= SP = urs
= (eo lm/ia-)({+ ,*) = 0,6 km = 6oo m
Jadi, sedan menyusul jip setelah 24 s dan setelah menempuh jarak 600 m. n
t'*Y I0 Gradien tan 0 = u
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
rk
I5
rh
if,{n
tuna
an
2.'us
'an
ln.
ian;ini
ara
1an
:"n
ada
,rak
ipai-
kan
3, Menenftkan Perpindahan dari Grafik Keceparan-Waktu
Mari kita gambar ulang grafik u-t GLB dari Gamb ar 2.ll seperripada Gambar 2.13. Misallcan, kita tinjau saar awal t^* dan'r*",akhir /"p, dengan selang waktu At = t^k' t^*.
Bagaimana dengan luas daerah di baw"h;;" fik u-tuntuk selangwaktu Lt? Luas ini ditunjukkan oleh luas arsiran A, yang samadengan luas persegi panjang, dengan panjang = A,t dan lebar = t).
Jadi, luas arsiran A = u At. rampak t"h*a luas A sama denganu Lt, yang tak lain adalah perpindahan Lx.
Untuk grafik u-t diberikan, luas daerah di bawah grafik u-tsama dengan perpindahan (4") benda.
u
Ax = luas daerah di bawah grafik u-tGambar ?"13 Luas daerah di
(2-10) bawah grafik v-t sarna dengan' perpindahan benda.
Grafik di bawah i'i menunjukkan hubungan anrara kecepatan terhadap wakt.. Tentukankecepatan dan kelajuan raia-rara selama B s tersebur.
'
$ontoh W Menentuhan peryindahan dan Jarah dari Grafih *t
2) x i
'.,--/
tauab: \Urrtuk menenrukan kecepatan rara-rara selama Ar = g s, kita harus menghitung duluperpindahan pada selang waktu Lt ini.Ingat persam"r" cz-rol, perpindahan a,, = luasdaerah di bawahtgr^frk-r-r, d.engan 1,r", dj bawah sumbu ru.rnir"i negatif dan ruas diatas sumbu r bernilai positif Jadi,
Perpindahan Ax = -luas LOBC + luas mapesiuin CDEF' = -4x3 '|-t+v+
-5 + 9 = 3 mKecepatan rata-rara ; = + = 19Lt Bs
Untuk menentukan kelajuan rara-rata selama At = 8 s, kita harustempuh selama Ar ini. Ingar, jarak -: lt,as total clacrah Ci tarvahmaupun ci bawah sumbu L keduarlya berniiai positif, Jaci,
Jarak tempuh = luas LoBc + luas trapesium )DEF= 6 + ) = 15 m
T.rt.Nera,uan rara-rara = J,tltu ':*g"nSelang waktu
=*m/s
ri+ = r?8
menghirung dulu jarakgrafik u-L baik dr aras
[-u rus
z (m/s)
t^* t^k
+-*--->At=t,-t
aK aw
z (m/s)
nn/s
Brtb 2 t
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
a.&
F
E'#ii
.:
-ffi!iSEskus*
ti,i 'i rkah jika gerak lurus beraturan didefinisikan sebagai 'gerak suatu," benda dengan kelajuan tetap'? Jika definisi itu tidak benar, tambahkan
beberapa kata agar definisi GLB tersebut menjadi benar.
i2. Benarkah jika GLB didefinisikan sebagai 'gerak suatu benda dengankecepatan tetap'? Jelaskan.
13. Dalam gerak lurus beraturan, perpindahan dalamsuatu selang waktu Af tertentu dapat disamakandengan jarak yang ditempuh dalam selang Aftersebut. Jika pernyataan benar, jelaskan. Jikapernyataan salah, berikan satu contoh untukmenyangkal pernyataan di atas.
14. Manakah yang bergerak lebih cepat (lihatgambar): benda latau benda ll? Jelaskanjawaban Anda.
a-X
#
Fffiwwmf;wwmw*
JaiakGrafik waktu-jarak
.k
@ "',.,;:
rerrdah 6*12 V.
ffi - ffi *w eW fuwzw ww ffi *w wfu eks
Pada subbab ini Anda harus mampu: ,,
Mekhuhan PercobnAn
Lakukan kegiatan ini dengan kelompokmu.
Tirjuan
Mengamari karakterisrik gerak lurus berubah beraruran.
Alat dan Bahan i
Ticker rimer dan pira ketik, suplai ciaya listrik AC regangankereta dinamik, larrclas,rn grnj"1 lab.
' menyimpulkan karakteristik gerak lurus berubah beraturan (GLBB)' melalui percobaan cian pengukuran besaran-besararr terkait.
' menerapkan besaran-besaran fisika pada GLBB dalam bentuk persarnaandan rnenggu'aka'nya dalam pemecahan nrasalafr.
iI
I
\',r
Gerah lurus berubah beraturan didefinisikan se baga i gerak suatubenda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Perce paran '
tetap artinya baik h,esar maupun arahnya rerap. Seperri halnya geraklurus beraturan, GLBB dapat Anda selidiki di dalam laboratoriumdengan menggunakan ticker timer. untuk iru, lakukan kegiatanbe rikut.
i ?'ii:::
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
UiiKompetensiBab zf. Pilihan Ganda
longan
Itas
rnah
01c)
5s)
r\12,) Seseorang me macu se peda moror dari rumahnya\r
berbelok ke timur sejauh 8 km. posisi orang terseburperjalanan tersebut adalah
ke arah uiara sejauh 6 km, laludari rumah nya se re lah melakukan
A. 2 km ke arah timur,/ B. 14 km ke arah timur laut
C. 14 km ke arah barat daya
p" Grafik manakah yang menyatakan suaru benda bergerak dengan laju konstan?
A. '(m) D. '(m)
Bn s (m) E. s (m)
C. s (m)
i
D. 10 km ke arah rimur lautE,. 10 km ke arah barat laut
I
t
Pilihlah jawaban )'ang tEat. Berikan alasan mengapa Anda memilih jawaban rcrsebut.
@ sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti pada gra6k berikut.
Mulai bergerak
x (rn)
i
Yo--------------
Be rhenti
Perpindahan yang ciialamiA. 23 rnB. 2l mC. 19 m
be nda se be sar
D. 17 m8,. 15 m ,4 *
(uN 20r r)
7 (m)
r (s)
i{;il, , ,Si '.i.:
i ,u u,'
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Sebuah benda bergerak sepanjang sumbu-X dengan p.rr**aan x - 2fmeter dan r dalam sekon-
Kecepatan rata-rata dari t - 1 s sampai t - 3 s adalah .'.A. 27 m/s D. 9 m/s
B. 2l m/s E. 5 m/s
C. 15 m/s
Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu dari kereta yang bergerak menurut garis
lurus dalam waktu 4 s.
80 '-----"27----r-/'tl/tt
a'-tt
-/il./---------------/- r r/l | |
.;t I i
//ttt
/tll
/tll
/'rlt
,/l
'il/rrl
/tll
t'trl
/trl
t/llt
/rll
/trl
"lll/trl
4 5 waktu (s)
Dari grafik rni dapat ditenrukan j*"k yang ditempuh dalam wakru 4 s, yairu
A. 260 m D. 70 mB. 2A0m E. 60mC. 140 m
6. Thbel di bawah merupakan tabel .sebuah kereta dengan t menyatakan waktu dalamdan a menyatakan kecepatan dalam m/s.
+ t + 4, x dalam
J
{r'
a'i
E- 4aq.,
a./
Y2A
f 0 1 2 3 4 5 6 7 B 9 10
u 0 2 4 6 83 8 4 0 4 4Perpindahan kereta selama
A. 30mB. 34mC. 38m
,/ -:,i 7. : Perhatikan gambar jarak', ./
Nilai kecepatan paling besar
A.PBaC.Rt
+'iH.Ei Fisik.i rl!,1Aih,{A Kelas Xi;,rfiiil
10 s adalah
D. 42 mE. 46m
re rh
(Seleksi Olimpiad"e Kota Bandung 20I l)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
setelah 2 s dari keadaan diam, kecepatan benda menladi 4 mrs. Kemudian, bendabergerak dengan kecepatan konstan. \faktu total, dari waktu diam, yang dibutuhkanbenda untuk mencapai jarak total l0 m adahh lI .
a
A. 7,5 s
B. 6.,0 s
C. 5,5 S
(g) Sebuah kerera mendapar perceparan zv dipe rlambat dengan perlambaran 4 mlszkereta tersebut adalahA. B0mB. 100 mC. i50 m
D. 4,5 s
E. 3,5 S
m/s2 selama l0 s darisampai berhenti. Jarak
D. 200 mE. 250 m
keadaan diam, lalutotal yang ditempuh
(SPMB 2005)10. Gambar berikut rnelukiskan grafik perceparan benda sebagai fungsi waktu.
a (ni/sr)
4
0
I
I
_t_______+_
-T
--1--1 r (s)rdl2
Jika pada keadaan mula-mula benda berkeceparan 4 mls, kecepatan.benda pada, = 15 sadalah....A. t2 mls D. 6a mt*B. 25 mls E. Z0 m/sC. 40 mls
a\f t t.l S.buah benda\,/ |KecePatan saat
rA. &3T-
B. I!)
c. ^ie
dijaruhkan dari ketinggian h dimencapai
+dan Iciari bidang
(SPMB
datar. Pe rbandinganaras bidang
datar adalah
2Je
3^[e
200,
besar
/I\\D.
E,.
12. Seorang
l)alarn iitu akan
A. 23.B. 22c. 21
(Selehsi Olimpiade hota Bandung 20II)anak menjatuhkan boneka'ya dari jendela pada lanrai z5 sebuah aparremen.s, boneka te'sebut melewati jendela lantai 24. Satu sekon kemudian, bonekamelewati jendeh di lantai . . . .
D. 20F,. 1.9
(Seleksi Olimpia,le kota Bandung 201I)20 11\
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
rcijit;
Sebuah batu kecil dilempar ke atas dan mendarat di sebuah papan yang terletak 2 m diatas titik peleqparan. Jika kecepatan awal batu dilempar ke atas adalah 7 mls, kecepaqnbatu ketika mengenai sasaran adtlah . . . (Petunjuh: arah ke atas adalah positif.)A. C m/s
B. -3 m/sC. 3 m/s
D. 3,4 rn/sE. 4 m/s
(}NMPTTV 2010)
atas pada saar yang bersamaan. Jika bola memilikiut = 20 m/s dan uz = 24 m/s, renrukan jarak anraramencapai ketinggian maksimumnya.
D. 14 mE,. Brn
/-\| 14.)D.tr bola\/"-J kecepatan
kedua bola
A. 20 mB. 28 mC. 16 irr
dilempar vertikal ke
awal masing-masing
ketika bola pertama
15. Seorang siswa dapat berjalan ke atas sebuah eskalator yang diam dalam waktu 90 s. Jika siswa
berdiri diam pada eskalator yang berjalan, siswa dapat sampai ke atas dalam wa-ktu 60 s.
Berapa lama waktu yang diperlukan siswa ittr untuk berjaian sampai ke atas ketikaeskalator juga berjalan?
A. 24s D. 45sB. 30s E. 75sC. 36s
II. Esai
Kerjaban soal-soal beribut di buhu latihan Anda. Jiha diperlukan, ambil g = l0 mE.
Besaran-Besaran pada Gerah Lurus L
Perhatikan gambar berikut ini.
A B CD E.-rallT-:;;t*, 6
(a) Jika titik nol diterapkan sebagai titik acuan, tentukan:(0 posisi I, B, D, din E;(ii) perpindahan dari A ke B, A ke C, D ke B, dan E ke A.
(b) Ja.vab perranyaan (a) jika titik C ditetapkan sebagai titik acuan.
Richard berenar'g menempuh kclam renang yang panjangnya 50 m selama 20 .s.
Kemudian, dia memutar balik dan kembali ke posisi awal dalam 22 s.
Hitung kecepatan rata-rata fuchard pada:(") bagian pertama perjalanannya (menuju ke seberang). \.(b) bagian kedua perjCanannya (kembali);(.) keseluruhan perjalanannya (pergi dan kembali) ;
Seorang pelari berlari 6 krn ke utara. kemudian 8 km ke timui. Caratar, waktu pelaritersebut adalah 2 jam.(.) Berapakah jarak dan perpindahannya?(b) Berapakah kelajuan rara-rara dan kecepatan rata-ratanya?
A.
1"
2.
3.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4.1i
m
/Seekor tikus berlari separyang garis lurus, dan kedudukannya dapatx - 2/ 3t - 5, dengan t d"l* meter dan r dalam sekon. Tentukanrata tikus dalam selang waktu:(a) dari t - 1,0 s hin[ga f= 2,0 s;
(b) dari t-2,0 shingga t-3,0 s.
Dengan menggunakan cara intuisi, tdntukan j,rg" keceparan pada saar:(c) t - 1,0 s;
(d) r=2,0s.
5. Grafik berikut menggambarkan posisi suatu benda sebagai fungsi waktu.
3 456Vaktu (s)
Grafik tersebut telah Cibagi aras lima bagian , yartu A, B, e, D,(.) perpindahan pada seriap bagian grafik;(b) keceparan pada setiap bagian grafik;(.) perpindahan dalam seluruh perjalanan (0- I 0 s);(d) kecepatan rata-rata dalam seluruh perjaianan (0-10 s).
dar' E. Tentukan:
dinyatakan "hSkecepatan rata-
Y
(") 72 km/jam,yang ditempuh
o)
ikilra
4
3
52'6r'aloAo
-lswa
0s.rika l0
B,
6.
Gnak Lunrs Beraturan
Sebuah mobil bergerak pada lintasan lurus dengan keceparan rerap:(b) 60 km/jam. Untuk tiap keceparan mobil di- ,trr, tentukan jarakmobil setelah melaju selama 15 menit.
Perhatikan gambar berikut.
1
I
*-1--i-----i --i--iiijiiLr +f
[tJ] i-
pe lari
0123 4 5 6 7 g_._ Walitu(r)
!9 Berikan penjelasan singkat tenrang gerak kedua benCa itu.' (b) Bagaimana Anda mcngetahui gerak mana yang lebih cepar, rarrpa harus menghitiing
kecepatan berrda terlebih da,\ulu?k) Hitung kecepatan masing-masing benda.
8' sebuah bola yang dilemparkan pemain bowling rneluncur dengan keceparan rerappada lintasan sepanjang 17 m. pemain *.ndJng". bunyi boll *..,g.r,"i sasara'2'5 s setelah bola dilemparkan dari tanga.nrlya. Belpa.kelalua,r bola? Kelajua' bunyidi udara sebesar 340 mis tidak boleh di"b"il".,. t ' -''
/f \
A ,,8 D
'f \\-
X.)o ?":t/t'I65
4
3
2
I
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(9, Suatu saat Purnomo yang sedang berlari pada kelajuan 9,40 m/s berada 2 m di
,-t belakang Mardi yang iuga sedang berlari pada kelajuan 9,20 m/s. Berapa sekont
dip.rlukan Purnomo untuk menyusul Mardi? Di manakah Purnomo menyusul Mardi?
10. Dua kereta lisrrik bergerak pada saat bersamaan dengan arah berlawanan pada dua
J rel lurus yang bersebelahan. Kelajuan masing-masing kereta adalah 72 kmljam dan
78 kmljam. Jika kedua kereta berpapasan setelah masing-masing bergerak selama 14
menit, berapa .iarak antara kedua kereta mula-mula?
ll. Dua mobil bergerak pada lintasan lurus dengan arah saling berlawanan. Mobil pertama/ bergerak dari P dengan kelajuan 40 km/jam dan mobil kedua dari Q bergerak 7 menit
kemudian dengan kelajuan 60 kmijam. Jika jarak PQ = 15 km, kapankah kedua mobil
itu bertemu?
C. Gerah Lurus Berubeh Beraturan
12. Kecepatan sebuah mobil sebagar fungsi waktu t dinyarakan oleh u -t ,),alam s dan u dalam m/s.
(t) Tentukan perceparan rata- rata:
(i) dari 1,0 s hingga 3,0 s;
(ii) dari 1,0 s hingga 2,0 s.
(b) Tentukan percepatan pada t = 1,0 s secara ir-rtuisi.
13. Sebuah r-nobil bergera,k ke timur dengan kelajuan 45 kmljant selama i0 s. Mobil kemudian
bergerak 37" diukur dari arah timur ke utara dengan keiajuan yang sama, yailu 54 km/jam
selama 10 s. Tentukan percepatan rata-rata mobil pada seluruh perjalanannya.
14. Sebuah benda bergerak pada lintasan lurus dengan gra6k kecepatan terhadap waktu
seperti berikut.
Grafik tersebut telah dibagi atas 5 bagian (A, B, C, D, g.G) Tentukan D€rcepatan pada tiap-tiap bagian.
(b) Pada selang m:nakah bencia memiliki percecatan positif terbesari
(.) Pada selans manakah henda merniliki percepatan ncgatif terbesari
(d) Tentukan percepat2n rata-rata seluruh perjalanan benda.
15. Sebuah mobil mengalami percepatan tetap dari keaCaen diam sampai mencapai kecepatan
15 m/s selama 6 s. Mobil bertahan dengan.kecepatan ini selama 20 s dan dengan
menginjak rem mobil diperlambat sampai berhenti dalam seiang wakiu 10 s.
ffir li.;k,\\l\.j\1,i lr.t,. \ffi}l
60 + 0,50 /, dnrgan
{ta
cd
'J
>z
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dion
di?
iua
lan
T4
(a) Gambar grafik kecepatan terhadap waktu.(b) Dari grafik pada (a), tentukan: .
(i) percepatan mobil;(ii) perlambatan mobil;(iii) perceparan rara-rara mobil daram seiuruh perjalanannya.
16. seseorang melajukan mobilnya pada kecepatan 30 m/s. pada kecepatan inirem dan mobil berhenti 6,0 s kemudian. Hitung:(a) perceparan,(b) jarak tempuh.
ia menginjak
17. Sebuah kereta luncur memiliki percepatan tetap 2,0 m/s2 dan mulai meluncur darikeadaan diam.(a) Berapa kecepatannya setelah 5,0 s?
(b) Berapa jarak yang telah ditempuhnya pada saat itu?(c) Berapa kecepatan rata-rata pada selang waktu 5,0 s itu? Mengapa kecepatan rata-
rata ini berbeda dengan hasil yang Anda dapat pada (a)?(d) Berapa jarak yang telah ditempuhnya p"da iaat k...p"r*n'ya 40 m/s?
18' sebuah kereta yang melaju dengan keceparan 10 m/s mendapat perceparan tctap 1,5 m/sz.(a) Berapa kecepatannya setelah l0 s?
(b) Beiapa kecepatannya serelah rnenempuh jarak 100 m?
19. sebuah pesawar terbang besar memiliki.mesin yang dapar memberinya perceparan2 mls2' Pesawat t.tba.,g mulai bergerak dan h"ru, .i..r.apai laju I x l0z m/s untuktinggal landas. Berapa panjang landasan minimum yang diperrukan oleh p*"*", t,ri
20. sebuah bola dijatuhkan dari atap gedung yang setinggi 30,0 m di aras tanah. Tenrukankedudukan dan kelajuan L,ola setelah iatuh selama:(a) 1 s;
(b) 2 s.
fu"= 9,80 m/s2)
2l' Ljdin menjatuhkan sebuah kelereng dari aras j.-batan Ampera,mendengar bunvi kelereng mengenai air setelah 4 s. Abaikan waktubunyi Lrnruk merambat ke telinga Lldin. Hirung:(*) kecepatan kelereng sesaat sebelum mengerrai air;(b) ringgi jernbaran dari permukaa. air.
22. seorang anak meiempar bola renis vertikal ke bawah dari atap rumahnya ailg\kecepatan 5 m/s. Setelah 1,5 s kernudian dia mendengar bunyi bola nr.ng..r"i tanah.Tenrukan:(.) kecepatan bola menumbuk tanah;(tr) tinggi atap rumahnya.
23. Sebrrah batr, dilernpar vertikal ke(a) sclung waktu unruk mcncapai(h) lirrinsgirln nral<sirnunr;(c) lici:r juan baru .scre lah i s,
ma
nit,bil
lan
lian
iam
ktu
atan
rgan
Palembang. Dia Iyang diperlukan
.))
-q4
I
7
atas dengan iaju 10 rn/s. Ter",rukan:titik terrinSgi;
s,, dan
Ii,ri: .i' ; t.li i!1.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24. Dali puncak sebuah menara setinggi 70 m dilemparkan sebuah batu vertikal ke atas
dengan keceptan 14 mls. Berapa kecepatan batu itu sesaat sebelum mengenai nnah?(8 = 9,8 m/s2)
25. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dari tanah dan berada di udara selama 6 s.
Percepatan gravitasi bumi 10 m/s2.
(a) Berapa ketinggiah maksimum yang dicapai bola?(b) ftrapa kelajuan awal bola?(c) Buat tabel kecepaqan dan kelajuan bola pada saat / = I s, 2 s, . ., 6 s.(d) Dari tabel pada (c), buat grafik kecepatan terhadap waktu dan kelajuan terhadap
wakru.
26. Sebuah batu dilempar ke aras dan
terlernpar ke atas jika percobaanpercepatan gravitasi bumi?
27. Seorang pema-in akrobat memiliki tiga bola yang dilempar ke atas dengan keduatangannya. Bola-bola tersebut bisa berada 1,8 m di atas rangannya. Jika ia memerlukanwaktu 0,3 s untuk memindahkan bola dari satu tangan ke tangan lainnva, di manakahposisi dua bola yang lain ketika sebuah bola berada di puncak ketinggiannya?
28. Sebuah batu dijatuhkan ke dalam sebuah sumur tua. Setelah 3 s terdengar bunyi batutersebut mengenai air. Berapakah kedalaman sumur tersebut?
29. Seorang anak yang berada di lantai dua sebuah geriung setinggi'4 rn dari tanahmelemparkan bola kepada temannya. Bola rersebut ditangkap oleh temannya yangberada di lantai dasar setelah 1,5 s.
(.) Berapakah kecepatan awal bola tersebut dilemparkan?(b) Berapakah kecepatan bola ketika ditangkap oleh anak yang di lantai dasar?
30. sebuah bola dilempar ke aras dengan kecepatan awal 15 m/s. Tentukan:(a) wakru yang diperlukan unruk mencapai ketinggian maksimum,(b) ketinggian maksimumnya,(c) kecepatan setelah 2 s.
mencapai ketinggian 25 m. Berapa tinggi baru rersebur
ini dilakukan di bulan yang perceparan,gravirasinya I
irri'hs )t
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran Buku 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
#
Pada bab ini, kita akan membahasiurus bersifat dasar dan sederhana.
mempetajan gerak yang lain. O[eh
Gerak Lurus
gerak sepanjang [i ntasan lurus. Dari
Pemahamanmu akan gerak lurus akan
karena itu, pelajariLah bab i ni secara
$umber: hisfumyrail.com
semua jenis gerak, bahasan gerak
menjadi tumpuan yang kuat untuk
saksa ma.
tnti Materl .. -
. Gerak bersifat relatifI Besaran-besaran gerak
' Gerak turus dengan kecepatan konstan (tetap)
Gerak lurus dengan percepatan konstan
Gerak Lurus dalain kehiCupan sehari-harj
i
iI
Iii
II
I.lj
a
a
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
.l
! i.!Y;,rsemua bergerak saat melakukan aktivitas sehari-hari. Berjdlan ke kelas, menggerakkan d$l
unaik menulis, dan terkadang berlari ketika dikejar walru unnik sampai ke sebuah ,.-p",. Seteleh iiffijJbirgerak, kita sebaiknya beristirahat. Akan tetapi, a& profesi yang mengharuskan untuk ,.r,r, b.rpj;ftjusetiap saat, yaitu adet, terutama atlet lari. Tirjuan gerak dari seorang atlet lari adalah mengusahakan Ulrf.nj ,
secePatnya menuju f'nish, artinya siapa yang pding cepat melaju dia yang menang. Rekor dunia un,.i$lari sprint jarak 100 m sampai hari ini masih dipegang oleh Usain Bolt dengan waktu 9,5g sekon yan$teiadi tahun 2009. Banyak sprinter yang telaJr mencoba memecahkan rekor dunia tersebur, ada yangberhasil wdaupun dengan cara tidak sponif. Adet sangat terobsesi dengan kelajuan.
Sebelum mempelajari lebih lanjut bab ini, lakukanlah aktivitas berikut.
Mengimati
Perhadkan
k l"j* di
dan Studi Pustaka
keiayan adet lari sprint dan adet balap sepeda.
ant:;r;a keduanya yffig paling cepar.
ca'r dari berbagai sumber infornrasi mana
Menalar dan mengomunikasikan
Seandainya ada perlombaan antara atlet sprinter dan atlet balap sepeda. Agar adil, sprinter mengtrrlalistart beberapa meter di depan adet sepeda untuk jarak yang sama. Adilkah anggapan tersebut? Oi.t irrii*jawabannya dengan remanmu dalam diskusi yang sehat.
Besaran jarak dan kelajuan adalah sebagian dari besaran gerak yang akan kita pelajxipada bab ini.Besaran gerak yang lain addah kedudukan, perpindah an, l<ecepatan, dan percepaan. Gerak dari atletsprint benda dalam lintasan berupa garis lunrs. Gerak yang lintas a$ny berupa garis lurus disebut geraklurus' Gerak dari buah kelapa yangiatuh, bola yang dilempar vertikal ke atx, dan gelas yang jar$ dafigeng:^mun ta;ngan adalah contoh-contoh gerak lurus.
Gerak Bersifat Retatif
Di SMP kalian tclah belajar tentang gerak Suatu benda d*atakanbergerak eprbilakedudukan bendaitu berubah terhadap titik acuan. Trtik acuan aAalah suatu titik (tempat) di m^nakita mulai mengukurkedudukan benda. Gambar 4.1 menunjukkan tiga mobil-mobilan G e, dan R) yangterlerakpadagarislurus. l'{obil-mobila'r Q <ian R ciihubungkan dengan tali. Ketika R didorong ke kanan, kedudulan eberubah terhadap B kedudukan R berubah terhadap P. Akan tetapi, kedudukan R tidak berubah terhadapQ' Jikt P sebagai titik acuan Q d"n R t'ergerak. Akan tetapi, iik" Q sebagai'titik acuan, R tidak bergerak.Mobil-mobilan R bergerak terhadap titik acuan i tetapi mobil-mobilan R tidak bergerak terhadaf titik
50 Fisika r SMA Ketas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Q.. Oleh karena inr, suirtu hnda yrybergerak terhadap ddk acuen Lrt rrnr, belutn tenflr bergeralr
atau bergerak bergannmg ytdm;acu:rn benda lein. Koi*pulannya benda &Wt dikeakan diarn
dfj'k actlrrrf yry digunakan. Dengan katz lain, gerak bersifat relauf.
Dalam kehidupan sehari-hari, gerak relatif dapat dijumpai pada ker.daraan yang sedang bergerak.
Misalnya, \?idya berjdan di dalam lorong bis yang sedang melaju di jalap raya. Widya bergerak relatif,
rerganrung titik acuan 1'ang digunakan: \fidya bergerak terhadap sopir bus, 'tilfidya bergerak terhadap
orang yang berdiri di pinggir jalar'. ALan tetapi, 'lVidya diam terhadap bus.
Unruk lebih memaLami gerak relatif, perhatikan seorang siswa, misalnya Amir yang berjdan sambil
membawa tas di pundaknya. Selanjutnya, jaurablah pertanyaan berikut:
l. eplotr tas bergerak terhaAap Amir?
2. Apalqh qas bergerak terhadap Ibu Guru Fisil€ yang sedang duduk di kursi guru?
3. Apalrah Amir bcrgerak tcrhaAep tiang bendcra?
4. Apalqh Amir bergerak terhadap Ani yeng duduk di kursi?
&.,-r;E Er:n desarallrBasaran 6erakIA,EI
l" KeduCukan, Perpindahan, dan Jarak
Kedudukan, perpindahan, dan jarak rnerupakan besaran-besairan yarng erat kaitannya. dengan deslripsi
gerak suatu benda. Untuk rnenjelaskan ketiga besaran itu diperlukan suatu sistem l.oc;dinat. Llntuk
gerak I dimensi, sistem koordinat yang digunakan biasanya berupa garis bilangan, seCangkan untuk
gerak 2 dimensi biasa digunakan sistem koordinat Cartesius 2 dimensi dengan sumbu-x dan sumbu-;r.
Untuk gerak ddam ruang 3 dimensi, sistem koordinat yang biasa Cigunakan adalah koordinat Cartesius
3 dimensi (sumbu x, y, dan z).
3ab fr Gerak Lurus 61
Gambar /+.1 Gerak bersifat retatif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6€-*
fr:j
$':il..
t
o
(a) (b)
a.
Gam bar 4.2 sistem koordinat (a) satu dimensi,(b) dua di*.nr,] dan (c) tiga dimensi.
Kecludukan
Kedudukan sama artinya dengan letak atau posisi. Kedudukan suatu benda ditentukan relatif terhadaptitik acuan pada sistem koordinat. Pada garis bilangan, titik acuan biasanya adalah tidk noll ,.d"rgL"r'pada sistem koordinai 2 atau 3 dimensi, titik acuan vang biasa digunakan adalah titik pangkal koordinat(titik O).
Kedudukan suaru benda dalamkoordinat 1 dime nsi dapat berada disebelah kiri arau kanan titik acuan.
Kedudukan di sebelah kanan titik acuandiberi tanda positif, sedangkan kedudukan di sebelah kiri titik acuan diberi tanda negadf. perhadkanGambar 4'3, iika titik o ditetapkan sebagai acuan be'arti keduclukan titik A adalah *3 .-"d"r, kedu.lukantitik D adalah -2 cm. Jika titik B digunakan sebagai titik acuan, kedudukan titikA adalah -l cm dankedudukan titik D adalah -6 cm.
Kedudukan merupakan besaran vektor. Unruk pembahasan gerak lurus (1 dim&rsi), tanda vektoruntuk kedudukan ini biasanya tidak ditulis, cukup dengan tanda negatif atau positif saja.
Untuk pemba-hasan gerak di"rr, 2 dimensi, kedudukan suatu benda dilukiskan menggunakan sistemkoordinat Cartesius pada bidan g xy. Dalam hal ini, kedudukan benda diwakili ol.h ,rektor posisinya.Sebagai conroh, sebuah benda di titik p(2, 3) memiliki vekttelah kamu pelajari, i dan j berturut-rurut adalah vektor J;j?jT; ffif;:jj*':r:'ti
vang
b. Perpindahan
Perpindahan adalah perubahan kedudukan suatu benda. Karena kedudukan merupakan besaran vekror,perpindahan juga merupakan hesaran vektor. Perpinda-han hanya bergantung pada kecludukan awal dankedudukan akhir benda serta tidak bergantung pada lintasan yang ditempuh. Jika benda berpindah darikedudukan x, ke kedudukan x", perpinciahannya (Ax) dapat dituliskan ,.u"g"l
Ax. = X2
Tanda a (huruf Yunani, deita) biasa digunakanakiiir dikurangi nilai awal. ivlisalnya: Lt = t, tr, A,u
Perhatikan lagi Gambar 4.3. Dengan titik O sebagaiC dan dari A ke E, yairu: A\. = Xc - xA = ? i cm)
AB-B-7 4 -5 4 -3 -2 -1 0 | 2 3 4 5 6 7 8
.Gambar 4.3 S'istem koordinat satu dimensi.
xr' (4 1)
untuk rnenyatakan p€rubahan besaran, yairu nilai= u, u t, dan sebagainya.
acuan, kita dapat menentukan perpindahan dari A ke(l i cm)
, 62 Fisika l SMA Ketas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
H +4 cm =.4 cm ke kanan. ttrpindahan dari A ke E dapat ditentukan dengan cara yang sama, yaitu: Aro =q-n = ({ icm) - (3 i cm) i -9 i cm arau Axo = (-6 cm) - (+3 cm) =-9 cm araug cm kekiri.
J.
c. Jarak .
Jarak memiliki 6eberapa pengertian. Jarak dapat berarti panjang lintasan yang ditempuh oleh suatubenda ddam selang waktu tertentu. Jarak juga dapat berarti besar perpindahan dari posisi awal ke posisiakhir atau lintasan terpendek anrara dua titik.
'1*G%re'-l
. _--GFta-Iw./Gt,w/,GJ\.r. \-1,
\JV
10m
Gambar 4.4 menunjui<kan lintasan AB sepanjang 10 m. Santiberlari dari A ke B. Di lain waktu, 'widya berlari di lintasan yangsama dari B ke A. Jarak yang ditempuh'widya sama dengan jarakyang ditempuh Santi, yaitu l0 m. Narrrun, perpindahan Sarlti yangbergerak,ke kanan dari A ke B berbeda dengan perpindahan'suidyayang bergerak ke kiri dari B ke A. Jika tidk acuannya adalah titikA, maka peqpindahan Santi adalah +10 m, sedangkan perpindahanWdu" adalah -10 m
Gambar 4.4 Jarak yang ditempuh Widyadan Santi sama, tetapi perpindahan yangdil.akukan keduanya berbeda terhadapsatu titik acuan yang sama.
Catatan
Jarak merupakan panjang tintasanyang ditempuh bbnda, sedangkanperpindahan merupakanperubahan keduduka.s bendadalam setang waktu tertentu.Jarak merupakan besaranska[ar, sedangkan perpindahanmerupakan besaran vektor.
Sebuah mobii berjalan ciari titik A ke titiknada gambar di samping. Berapakah jarakt3erapakah jarak titik A ke titik C ?
fenyelcsaian
B kemudian ke titik C seperti
yang ditempuh nnobil rersebur?
m, dan dari B ke Cmobii rersebur adalah
Mobil bergerak dari A ke B menempuh jarak 40irlenernpuh jarak 30 m. Jadi, jarak yang diternpuh'i{j ln + 30 m = 70 m.
Bab 4 Ge ra k lu rus 63
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ffir'
z* Keeep*tam dan Ke**jmemDalam kehidupan sehari -hari, kecep atan
fisika, kedua isrilah itu memiliki arti yangkelajuan merupakan besaran skarar.
-)t =5om '
ini mcnunjukkan lintasan seekor tapai yang bergerak dari A ke B melaluil, ll, dan rll. (a) Berapakah ixak yang ditempuh uyai ituT (b) Berapakah
r*3g-, .__=-_-*--ABi
(uelociU) seting diarril<an sam a d,engan kel ajtan (speed). Dalamberbeda' Kec epaan merup akan besaran vektor, sedan gkan
(+o*)' + (30lAxl=
J"t"k titik A ke titik Cvektor peqpindahan dari
l, Gambar berikue
3 lintasan, yrrtuperpindahannya?
addah linasan rerpendek dafi tidk AA ke C. Kita dapat rnenenrukan iarak
ke titik c y*rg iug^ merupakan besar
AC dengan reorema Pythagoras, AC =
2.
3.
+-8 1i-5 4iJ;ffiffi->x(n)s @i..---_ __,ru
Nela bergerak lurus ke utara sejauh 5 m, kemudian membelok ke barar sejauh L2 rr,. (a) Berapakahiatakyang ditempuh Nela? (b). Berapakah perpindahannya d"an ke manakah arahnya?
seorang atlet berlari mengelilingi lapangan yang berbentuk lingkaran tepat dua kali putaran penuh.Jika iari-jari lapangan adalah 14 m, berapakah jarak yang ditempuh adet tersebut? Berapakahperpindahannya? Jika atlet tadi hanya menempuh setengah puraran penuh, tenrukan fr.rak yangditempuh dan perpindahannya!
Diskusl
Dapatkah suatu benda bergerak menempuh jaraktutentrl tetapi perpindahannya sama dengan not? Jelaskanlt
*uare.,i:ar: li. 1; Beberapahanya memperhatikan
objek bergerak dengan'kecepatan yang berbeda-beda. Jjka tidak mempedulikan arah gerak objek, maka kitaketajuannya saja.
64 Fisrka r SMA Ketas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kecepatan
Ada dga pengenian lrecnyatart, yarar l<eceyatan r^ta-rute (VasnI '-
- . tu*) den krcepatln $esu$ (").
f*eyatai melibatlaa an& gerak, Arah kecepatan suatu benda sama dargan aran @perlu dttrigrrt bahwi'tlahrn Femhhasan irl., iikalnnya disebut kecqaan, b€rarti yang dima&nrd adelrt
kesryatan $e$ailt,
I) Kecepatan Roto-Ro'ro
Pcrhati|lan Gembar 4.6. *buz/n mobil yry fu& di gocrsr x, pede sint \ d$ p;ed^ poriri a pade
taet t2, Pcrpindahan mobil selarnra *lang waktu Lt = L - t, adalah Ar = n - xr. Jadt,
peryindahanlacepattan tata-rata = sdangwalau
Y* (4-2)
Ax=Xz-x,
Gambar 4.6 Perpindahan dan kecepatan dapat bcrnitai negatif. Jika x, t x,, berarti mo-hiI
bergerak ke kanan (perpindahan dan kecepatan bernitai positif). Sebatiknya, jika xr. xr,berafi nrobiI bergerak ke kiri (perpindahan negatif dan kecepatan bernilai negatif).
Jika kita membicarakan gerak lurus (l dimensi), Persamaan (4-2) dengan notasi vektor di atas dapat
digantikan dengan
Lx xr-x,---U.Eni'e*z N tr- t,
(4-4)
G t4_3)
2) Kecepatan Sesaat
' Kecepatan r^ta-rarta tidak menunjukkan rincian gerak suatu benda karena tidak setiap saat benda
bergerak dengan kecepatan tetap. Untuk mengetahdl<esepatan gerak benda setiap saat, diperlukan konsep
tecepatan sesaat, yaitu kecep*an pa.da seat tertentu.
IGcepatan sesaat didefinisikan sebagai hecepatan rdtd-rata parla sehng uaktu !d.r2g sangat pendzh (Lt
nendchati nat). Dengan demikian, rumus kecepatan sesaat dapat diperoleh dari rumus kecepatan rata4atz
dengan syarar selang waktunya mendekati nol. Perumusan ini menggunakan konsep matematika yang
'disebut limit.
Dalam bentuk limit, kecepatan sesaat v Jirumuskan dengan:
Y-m#arauv-lg,#
Bab4 GerakLurti: 65
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ffi*
Urrtuk gerak lurus, Persamaan (4-4) dengrn notasi vektor dapat digantikan dengan
-x.:, '=Is; atau a=m#Perhitungan limit untuk Ar mendekati nol terkait dengan konsep diferensial (turunan) yang semenrara
ini belum kamu pelajari. Berdasarkan konsep diferensial, kecepatan adalah rurunan pertama dari fungsiperpindahan terhadap waktu.
untuk menyelesaikan perhitungan kecepatan sesaar, semenrara ini kamu dapat menggunakan rumuskecepatan rata-rata' tetapi dengan memasukkan nilai sekecil mungkin untuk A,t, rnisalnya L,t = 0,01 s.
Makin kecil nilai a^t Tang kamu masukkan, nilai pendekatan Tang kamu hasilkan akan semakin teliti.
Deskripsi grafis tentang kecepatan rata-rata dan keceparan sesaar dapat kamu lihat pada grafik berikutantara jarak-tempuh (r) terhadap waktu (r).
t/ = liJn t'*j''-
Jr-+tJ 7', - 1,
(4-5)
(4-6)
Gambar 4'7 Datam grafik x terhada p t, gradien garis yang menghubungkanrata datam intervaI waktu tersebut. GraJien garis yang menyinggung kurva
Ke/n1tlnil
x {m}
kelajuan rata-raia =
Thnda harga mutlak menunjukkan
dua titik pada kurva menunjukkan kecepatqn rata-di suatu titik merupakan kecepatan sesaat.
=g= tr*t'
r'42 L,t t.-t,
t (s)
jarak tempuh
-l-selang waktu
bahwa kela juan
arau /o,.-o,^=*:lafl
rata-rara setalu berniiai positif,
L','
a
2
0
t (s)
h.
Kelajuan merupakan besaran skalar sehingga selalu bernilai positif Kelajuan dilambangkan sama denganlambang kecepatan, tetapi dicetak miring (italia). Sama halnya dengan penggunaan ibtilah kecepatan,jika hanya disebut kelajuan, berarti yang dimaksud adalah keraiuan sesaat.
I ) Ke lajutn Rrtta-llntt a
Kelajuan rata-rata (i atau ,,o,o-,o,o) merupakan panjang lintasan (jarak rctal) Tang citempuh dibagiselang waktu. Jadi,
x {m}
66 Frsika 1 SMA Ketas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
t
Kekjuan Sesaat
Kelaju?n sesaat , t), merupakan besarnya kecepatan sesaat. Jadi,'r.
I I
t,=l"l =lf*+l arau u=l*L=llar-ro Lt I la,+o A,t
(4-7)
seperti hdnya perhitungan kecepatan sesaat, kelajuan sesaat dapat
kamu tentukan dengan rumus kelajuan rata-rata dengan memasukkan
At yaurrg sangat kecil.
Dalam kehidupan sehari-hari, pada kendaraan bermesin, biasanya
dipasang speedometer yang merupakan alat pemantau kelajuan sesaar dari kendaraan rersebur.
Posisi batu yang dijatuhk"., dli keadaan <iiam dari pinggir jurang dinyatakan dengan persamaanx - (5 ms-2)f, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Hitunglah kecepatan sesaar batu pada saat t= 2 sekon.
Penyelesaian
Pada r = tt = 2 s, x, = * (t, = 2 s) = (5 ms-2)(2 s)2 = 20 m. Sesuai dengan definisi, untuk menentukankecepatan sesaat pada t = 2 s kita harus mengambil Arsekecil mungkin. Misalnya, Ar = 0,01 s sehinggakita peroleh posisi xr.
D'alam hal ini t, = 2s dan \ = tr + At =2,01 s,
sehingga x, = x(t, = 2,Ol s) = (5 ms-2)(2,01 s)2 = 20,2 m.Kita masukkan hasil itu ke persamaan kecepatan rara-rara
Lxu--
A,t
x -x_t,=
A,t
20,2m-20m= +20 m/s.
0,01s
s
1. Seorang pelari menempuh jarak 2 km dalam waktu 5 menit dan kemudian membutuhkanwaktu 10 rnenit unt'.rk berjalan kembali ke titik awal. (a) Berapakah kecepatan rata-rara untuk5 menit pertama? (b) Berapakah kecepatan rati-rata selama waktu yang clipakai unruk berjalan?(c) Berapakah kecepatan rata-rata untuk total perjalanannya? (d) Berapakah kelajuan:raia-ratauntuk total perjalanannya?
Sebuah rnobil bergerak sepanjang garis lurus denga.t kecepatan rata-rara 80 km/jam selama2,5 iam dan kemudian dengan kecepatan rata-rata 40 km/jam selama 1,5 jam. (a) Berapakahperpindahan total mobii untuk 4 jaLm peijalanan tersebut? (b) Berapakah keceparan rara-rarauntuk total 4 jam perjalanan tersehut?
),
Gambar 4.8 Speedometer.
Bab 4 Gera k Lu ru s 67
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Dlil$il
Fon yang tebih banyak memberikan informasi keadaan genk suatu benda: kecepatan atau kelajuan?t, .t' ' ''1,:'
3. Percepatan
Paccyann nauyalanpcnrbahan krravar:u-dalam cclang wator r;rrcno.. y,,",ernks,prunrnc.rpakanbcraran v*tot, nvka prcrytan iufe nctugakn bcraran velrtor. ?acqanndllalba'dren eryn rctast a-
a. Percepatan Rata-Rata
Percepaan.rara'tate (d atas a,n*) didefinisikan sebagai laju perubah xr l*ccep*en(Av) dalarn selangwaktu.tertentu Atr,
Av yr-yrA, =-te(!-rztat-5 r'E
A't t, - t,(4-8a)
(4-sb)
Untuk gerak lurus, notasi vektor dalam persamaan di atas tidak harus dipakai sehingga dapat dituliskandengan
Lu _ur-u,a =-=s. . Era-mra A,t t, _ t,
satuan perceparan adalah meter pei sckon per sekon ditulis m/s2 arau rn.s-2
b. Percepatan Sesaat
Percepatan s€saat didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan dalam selang waktu yang sangetsingkat, mendekati nol. secara rnarernaris, percep&^nsesaat dirumuskan dengan
a=lim*q Lt
dirulis l<an denganUntuk gerek 1 dimensi dapat
t4-9a)
(4-eb)r. Lua= Ilm
-.b-rt At
Perlu diingat bahwa PercePatan rata-rata, seperri halnya kecepatan rata-rata, meng,rcu pada intervalwaktu tertentu. Percepatan sesaat ataupun kecepatan sesaai, di sisi lain, mengacu pada suatu waktu terrentu.Perlu juga diingat, jlka disebutkan istilah percepaan saja, bcrart i yurgdimal<suci adaiah perceparan sesaar.Percepatan dikatakan konstan jika percepatan rersebut ridak berubah terhadap waktu. Jika percepatana-dalah konstan, percepatan rata-rata dan percepatan sesaatnya bernilai sama.
r--- r-'v'Y';
5B Fisika 1 SMA Kelas X
l
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Diandaikan lrcccpatan mobil balap untuk sembarang waktu r diberikan oleh persamaan a = 60 m/s +
(0,5 mlst)'f. (a) Hitunglah perubahan kcccpatan mobil pa& selang wakru anrara tt = 1,0 s dan t, =
3,0 s (b) Hitunglah percepetan t^ta-rata pa& selang waktu ini. (c) Hitunglah percepaan sesaat pada
tr = l,O s dengan .mengambil A,t = 0,1 s, At = 0,01 s dan Al = 0,001 s.
[tenyelesaian
^. Pa& saat \ = 1,0 s, at = 60 mls + (0,5 m/s3)(1,0 s\2 = 60,5 mls.
PaAa saat t, = 3,0 $ a, = $Q m/s + (0,5 m/CX3,0 s)' = 64,5 rnls,
Perubahan kerr47aran pada selang waktu Lt = 3,A s - 1,0 s = 2,0 faadalLu = 64,5 m/s - 60,5 mls = 4,0 mls.
b. Percqatan tet:-liata selama selang waktu Lt = 2,0 s adalah
V = La - 4,0 mls = 2,0 nl*.Lt 29s
IikA Lt = 0,1 s, maka tz = 1,0 s + 0,1 s = 1,1 s, sehingga
ut = 50 m/s + (0r5 mlt')(l,l s)2 = 6A,605 m/s
La = 6A,605 m/s 60,5 m/s = 0,105 m/s
v = &- = o'lo5 m/s = 1,05 m/*.Lt 0,1 s
Dengan cAreyarrg sarna, unruk At = 0,01 s diperoleh V = 1,A05 rn/s2. Unruk Ar = 0,001 s diperolehd -- |,OOO5 r,lsz.
Dengan demikian, untuk Lt + 0 harga Z mendekati nilai 1,0 m/s2. Dapat disimpulkan bahwa percepatan
sesaatpa& t=1,0 saddah a=l,0mls2.
Pedat=5cscbuehloribcrgcrakdcnganrpr{fetatsmls,tadet=Sslaeaeyata*nvam*1"di-t.nV.&Bcrapalah pcr;cryerarn :,ate*art^lori untuk eelang walcu tcrsebud
Kecefi*zn mobil scbagai funFi waktu dny*al<n dengan persanraan u(t) = u* Ff, dengan
d= 3 nrls dan F = 0,! rntf . (a) Hitunglah percryatan rata-eet^ mobil unnrk selang waktu r = 0sampai t = 5 s,6) Hirungleh p.ercevatanseenr mobil pade t =0 dan t = 5 s.
Dapatkah percepatan bernitai negatif? Jika dapag apakah arti fisis'ientang percepatan negatif?
Hak 4 Cerak Lurus 69
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
.a Gerak Lurus dengan Kecepatan Konsran lTerapl
$€i
!:iDdam kehidupan sehari-hari banyak ditemukan gerak yang tidak beraturan. Gerak mobil kadangg
kadang cePat dan kadang-kadang lambat. Di jalan tol yang lurus dan lengang, mungkin t it" dapl$mempertahankan kelajuan mobil beberapa saat, misalnya 100 km/jam. Gerak pesawar terbang ketikaberada pada ketinggian tertentu dapat dipandang sebagai gerak dengan kelajuan tetap. Gerak semacamitu disebut gerak lurus beraturan (GLB).
I
Gerak lurus beraturan didefinisikan sebagai gerak yang lintasannya lurus dzn hecepatannya tetap. pada
gerali lurus beraturan, lintasan benda berupa garis lurus, sedangkan besar dan arah geraknya selalu tetap.Oleh karena itu, perpindahan dapat diganti dengan jarak dan kecepatan tetap dapat diganti dengankelajuan tetap. Benda bergerak dengan kecepatan tetap, artinya benda menempuh jarak yang sama dalamselang waktu yang sama pada arah yang tetap pula.
Gambar 4.9 Gerak dalam kehiduprn set',ari-hari sebagian besarberupa gerak tak teratur, baik kecepatan maupun Lintasannya.
Gambar 4.10 Pada ketinggian tertentu, gaya-gaya yangbekerja pada pesawat berada dalam keseimbangan. pada
kondisi;ni pesawat mengatami gerak lurus beraturan.
r (m)
80
40
*ar*b;r & "X1 Grafik hubungan antarajarak (r) Can waktu (t) pada gerak lurusberaturan. Gradien kurva merupakankel,ajilan.
{. Grafik Jarak Terhadap Waktu lx-tl pada GLB
Dalam Thbel 4.1 terdapat contoh data dari sebuah mobil yangbergerak lurus beraturalr, Jika data tersebut digambarkan pada grafikj*"k x terhadap waktu t, gradien (stope) grafik menunjukkan kelajuanmobil rersebur.
Thbel 4.1
Dari tabel dapat diamati bahwa dalam tiap sekon, j** bertambahsecara tetaP sebesar 20 m. Jadi, dalam selang waktu 1 s ditempuhjarak 20 m, berarti kelajuan mobil itu sebesar 20 m/s.
{ 70 "Fisika l SMA Ketas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
---GGFffi:.
-
r:. $t TamP*.bahwa larna hrbentuk guis lurus (linear) dengan gradien (kemiringpn) terren$ (Gambar 4.ll).. ll
Gradien garis ditentukan oleh nilai tan cr, dengan c[ adalah sudut yang dibennrk kuna dengan sumbu-r positifDari qfafik dapat diketahui kelajuan mobil berdasarkan gradiennya, yaitu
u -ran a - sisi depan = 4" - 20 m
= z0 m/s.sisi miring A,t ls
Z, Grafik Kecepatan Terhadap Waktu lv-tf pada GLBI
Gra6k huburigan kecepatan terhadap waktu pada gerak lurus
'beraturan ditunjukkan oleh Gambar 4.12. Ketika waktu r bertambah,
. kecepatannya selalu tetap. Dengan kata lain, jarak yang ditempuhbenda sebanding dengan waktu r. Secara matematis,
x-x^x = Xn* ut ata[ a- = ,.
U r/- .t
u (m/s)
Gambar 4.!2 Grafik hubungan antarakelajuan (y) terhadap waktu (t) padagerak turus beraturan. Luas daerah dibawah kurva menunjukkan jarak yangditempuh.
x = at atau u=7.t
bergerak dari posisi awal x =
(4- 1o)
xo, Persamaan
r (s)
Jika benda mulai
(4-10) berbentuk
(4-rr)
.Dua kereta api saling mendekati pada jalur rel paralel, masing-masing berkelajuan 120 km/jam. Jikakbduanya mula-mula terpisah. sejauh 8,5 km, di mana kedua kereta ini berpapasan?
Penyelesaian
Kelajuan kereta api A sama dengan kelajuan kereta api B:
la= ua= 120 kmijam - 120'000m1+ = 33,3 ms-t.)w 3.600 s
iarak antara kedua kereta api x = 8,5 km = 8.5C0 m. {lndaikan kedua kereta api berpapasan pada jarak /diukur dari posisi
l.,,:erera api A mula-mula.:',etelah berjalan t sekon,
' xA = uut = (j3,3d = (33,3 ms-i)r,
:telah berjalan t sekon, jara-k ysng diteinpuh kercta api
xe= uatt.=(33,3 ms-r)/r. t
edua kereta api itu berpapasan pada waktu dan rempar
xn = (8.500 m - d) = untt
jarak yang dirempuh kereta api A:
ms-i)r.
A
# vn=!'a=12okmlam
#-"
B:
yang sama. Jadi,
= (33,3 ms-t)to
(r)
(Ii)
71Bsb4 Gerak Lurus
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Dari (I) dan (II), dip.roleh
8.500 m d= d;2d,= 8.500 rrl
d = r8'5oo nt
= 4.250 m = 4,25 km.2
Karena kedua kereta api bergerak dengan laju yang sama,
jar* antara kedua nya mula-mula.
kedua kereta akan berpapasan pada setengah
Tujuan Percobaan
Menunjukkan sifat gerak lurus beraru ran melalui
grafik
Nat dan Bahan
Seperangkat pewaktu ketik Qicher imer) ,
lengkap dengan pita ketik sepan j^ng 2 m.
Mengarnati sian fu{eilgux}rpa-rii<an T}ara
1. Siapkan pewaktu ketik pada permukaan meja
2. Ambillah seporong pita ketik kira-kira 2 m,
Gerak Lurus Beratu ran
dan j.pitiah dengan menggunakan penjepit.kemudian masukkan salah saru ujung nya di bawah
3.
4.
5.
cakram kertas karbon.
Hubungkan catu dava dengan sumber tegangan bolak-balik (PL.N). Pilih tegangan yang sesuai untukpewaktu ketik yang digunakan dengan cara memutar tombol pemilih regangan.Peganglah sdah satu ujung pita ketik. berjalanlah menjauhi pewaktu ketik sambil menarik pita ketik itu.Ketika kamu berialan menjauhi pewaktu ketik, kamu harus minta tolong reman untuk menghidupkancatu daya.
Menalar dan Mengomunikasikan
1. Berdasarkan hasil iekam an pada pita ketik, buatlah grafik keceparan terhadap waktu.2' Berdasarkan gra6k yang diperoleh, tentukan kelajuan sesaar ketika kamu berjalan.3. Apakah l',amu berjalan dengan kelajuan terap? Jelaskan.
4' Apakah kesirnpulan kamu dari percob aan ini? Disk.rsikan dengan remanmu dan presentasikan didepan kelas!
l' Sebuah rnobil bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 120 l:-m/jan (a) Berapakah jarak yangditempuh mobil'setelah bergerak selama 15 menit? (b) Berapakah kecepatan mobil pada saat itu?
72 Frsrka 1 SMA Kelas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
'+i',Dlskugl
;.nna ryj.a contoh gerak dalam kehidupan sehari-hari yang merupakan GLB? Apakah benda yang diam (ketajuan tetaprry- 0)bisa dikatakan metakukan GLB?i.tr,:i.
ffi Gerak Lurus dengan Percepatan Konstan
' Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) ad:.lah gertkyanglintasannya lurus dan perceparanny^ rc.iap.Benda jatuh merupakan sdah satu contoh ger4k dengan Wcryat^n t*ry jike gcsekan udara dlrrtriilan.Gerak lurus dengan perceytalul, hampir konstan jW ttladri padabideur,gteknolog| scpcni gerakanp€s:rwat
" rcmpur yang dilonar*an dari geladak kapal induk.
' Jilr''^ l<erryatan $€$:r:rt sebuah bcnda bcrtambah r,iring berubahnya w:&ru, 1g11ta mengxal<an hrhwabernda tersebut bergerak di,perceyat Jika pertamhah^n l<ecryaan tersebut selalu tet^p di sap walctu,fuarlj l<ecryaran benda berubah recaraberaturan. Dalarn hal iru, benda dilcaakan bergeraklurus berubahberaturan. Sekarang kira dapatkan definisi GLBB.
'Gerak lurus berubah beratuian ad
^h gerak lurus
dengan percopa;tan rclarp"
Gambar 4.L3 menunjukkan diagram benda yang bergerak iurusdengan PercePatan a tetap. Diagrarn iru rnenuniukkan kedudukan,kecepatan, dan percepatan unruk tiga waktu yarr.rg berbeda. KarenapercePatannya tetaP, maka grafik percepatan terhadap waktu berbenrukgaris lurus mend atar sejajar dengan sumbu t (Gambar 4.L4).
Definisi percePatan rata -rara pada Persamaan (4-Bb) dapatdigantiiengan perceparan sesaar a ya\g besarnya teap, sehingga
Gambar 4.13 Pada gerak lurus berubahberaturan (GLBB), nilai percepatannyatetap dan kecepatarfnya terus berubah.
a (mlsz)
a=!r- lt,, (4-lz)tr.- t,
't {sembarang waktu), k*Wr.lan pa&. saat
mirla-mula), dan kelaiuan paA^ sa t 4 =
Andaikan tt= 0,tr'== 0 adalah uo .{kelajuan
i adalah t), = r), maka'/-
.i LaU
u-uat-0
A = I,A + A.L
r (s)
S*rnbar 4.1 4 Grafik a-t unbtk benda yang .
bergerak iurus diperce pat beraturan.t4-r3)
Sah 4 Gerak Lurus 7 J
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
/*Dari Persamaen (4-13) dapat dilukis grafik kelajuan uterhadap
(4-r4)
a (m/s)
Gam bar 4.15 Grafi k v-t pada gerak turusberubah beraturan (GLBB).
jarak (x)
Gambar 4"16 Grafif x-f pada GLBB untukV^= 0.
(4- 18)
(4_re)
yaitu ketika
- waktu t (Gambar 4.!5).,I' 'Persamaan (4-13) j*g"
i
dapat dituliskan dengan
a-a^+- Ua-
a
Jika benda mulai bergerak di xo pada saar t = 0 dan posisinyaberpindah di x pada saar t,
Lx x-xotlv
Lt t-0Untuk. gerak dengan percepatan tetap, keceparannya berubah
secara linear terhadap waktu dan keceparan rara-raranya (, )merupakan setengah jumlah dari kecepatan mula-mula (ro') dan
kecepatan akhir. Jacii,
u = )frr+ u)
atau x-xa=fr (4_15)
(4-r6)
Persamaan (4-16) tidak berlaku jika perceparannya berubah. olehkarena itu, dari Persamaan (4-15) dan persamaan (4-16), diperoleh:
I.x-xo=;\uo+u)t (4_17)
Substitusi Persamaan 1<-t3) ke persamaan (4-17) menghasilkan
1rx- x, =;(uo + u, + at)t = ;(2uot
+ ,tr)
x - xa = uat + )rr', arau x -xo * uot *
).or,
Grafik antara'jarak x terliadap waktu t pada GLBB ditunjukkan dalam Gambar 4.16. Terlihat banwakurva berbentuk parabola.
Jika nilai t pada Persamaan (4-14,\ disubstitusikan ke persamaan (4-lS) l.jta dapatkan
u, =ui+2a(x_ro).
Gerak lurus beraturan merupakan keadaan khusus dari gerak lurus berubah beraturan,d = 0. Substitusi nilai a = 0 ke persamaan (4-lg), diperoleh
Ix-xo*u{f1Q)t';
7 /+ : Fisika 1 SMA Keias X
i,
x - xo * uot (Persamaan (4-1 1), gerak lurus beraturan)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1.
7
Pilihan Ganda
Pada acara " Festiual City Maratlton" bulanOktober 2014 di Jakarta terdap at 4 kategori
lari yaitu f"ll maratlton (42 km), kategori holfmaratlton (2L km), kategori 10 kilomerer dan
ketegori 5 kilometer di mana linrasan masing-
rnasing kategori sudah ditentukan. Lomba lari
marathon ini starr dari gedung Gelora Bung
Karno dan finish di Monas. Salah seorang
peserta lomba bernama Andri mengikutilomba lari f"ll maratlton dan ia hanya mampu
menempuh lintasan daii titik A, B, dan Cseperti Gambar 2.
Gambar 1.
waktu antara t = 2 s dan t = 5 s adalah ....
a. 40 m/s d. 16 m/s
b. 28 m/s e. 10 m/s
c. 20 m/s
Jarak titik A dan drik B adalah 7s m. Darititik A sebuah benda bergerak menuju titik B
dengan keceparan tetap 6 mls. Pada saar yang
bersamaan, dari titik B bergerak benda lainmenuju titik A dengan keceparan awai Z m/s
dan percep atan 2 m/sz. Kedua benda tersebut
akan berternu setelah bergerak selama . . ..
^. 6 sekon dan berjarak 54 m dari Ab. 6 sekon dan berjarak 24 m dari B
c. 4 sekon dan berjarak 24 m dari Bd. 4 sekon dan berjar:/r-24 m dari Ae. 5,7 sekon dan berjarak 34,2 m d.ari A
Perhatikan tabel data tiga benda bergerak lurusberubah be raruran berikut ini.
, s"oJ" i *":-p"r* i *oro** I wJl* i i*L 1
i - jnyrr i*,r:11 j +$s*{ss-:tj st i _(eI _j
i + i ', 2q I lq ; t*:jiI :rC f a , ?o: , 5 il?l, l
Jika perceparan ketiga benda sama, maka besar
P dan Q berrurur-rurur adaiah ....
a. 250 m dan 10 m.s-r
b. 200 m dan 10 in.s-r
c. 150 m dan 15 m.s-'
d. 150 m dan 20 rn.s-i
e. 100 m dan 20 m.s-r
(uN, 2016)
5. Sebuah benda ditembal.,kan vertikal ke aras dari
ketinggian 40 m dengan keceparan awal 10 m/s.
3,
4.
Gambar 2.
Jika I kotak mewakili 1 krn, maka perpindahan
total yangdilalui Andri tersebut adalah ....
a. 25 km d. 10 kmb. 20km e. Bkmc. 12 km
Sebuah benda bergerak rrrenurur pcrsamaankedudukan r = 20 + 4f dengan x dalam m danr dalam sekoi. Keceparan rara*rata pada selang
Sab 4 uer,:x L-ui^us 83
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
i#.€''l'j, -
affi
ffiT,.i
Ean grrffibumi lfirnl*,W$an pa&gambar di bawah.
d, 15 mlse. J mls
4S mls.
30 m/s
2A mls
6. Benda A jetuh bcbas defi kxing;an tettenttt.Scrclah 2 rekon, dari tampar- yang s ml bendaB juga jawh bcbas, Jik^ per'r,patan gravitasibumi 10 mlsz, jarak benda A den B setelah 4sekon darijatuhnyabenda B aAdeh ....
t (El
c. 100 m
7. Inciri mengendarai mobil dengan keceparan
90 km/jam, tiba-tiba melihar seekor penyu ditengah j*l* pada jarak200 m di depan nya.Jik"mobil direm dengan perlambatan maksimum1,25 m/s?, peristiwa yangterjadi adalah ....a. mobil langsung berhentib. mobil berhenti jauh di depan penFuc. mobil berhenti sewaknl rnenabrak penyud- mobil berhenti serelah rnenabrak penyue- mobil rcpat al<an berhenri tepat di depan
Penw
Grafik berikutini menunjukkangerakan dua benda
A dan B.
Berdasarkan grafikdi aras dapardisimpulkan hal-hal berikut ini, kecunli ....
a- kedua benda bertemu pada detik ke-5b. keceparan benda sama pada dedk ke-5c' serelah 5 s bendaA menempuh jarak 50 md sedah 5 s bsrda B menemp"h jr"rk 100 m'e. benda A bergeraL lurus berubah beraruran,
sedangkan benda B bergerak I urusberatu ran d
sebuah mobil bergerak lurus dengan grafikkecepatan rcrhadap waktu dilukiskan seperti
Pada inrcwal wakru antara l0 s hingge lz s,
mobil bergerak ..,,
lurus dipercepar 5 ml sz
lurus dipercepar 10 m/s2
lurus diperlambat 5 rnls2
lurus diperlanabat 10 m/s2
lurus beraturan dengan keceparan 10 m/s
10. Untuk gerak jatuh bebas, berlaku
a. keceparan dan perceparan or.r"p
b. keceparan nol dan percepatan rerap
c. keceparan terap dan perceparan nold. keceparan bertambah dan perceparan nole. keceparan berrarnbah dan perceparan
rerap
1 l. tsenda yangbergerak lurus beraru ranmemp unyar
a. kecep ?tan dan pe rcep atan nolb. keceparan dan perceparan rerap
c. kecep ar.an nol dan percep atan rerap
d. kecepatan terap dan perceparan nole. keceparan awal nol dan perceparan terap
Sebuah mobil mula-mula bergerak dengankeceparan 72 km/ j^*, kemudian diremsehingga keceparan nyaberkurang secara rerarurmenjadi 18 km ljam dalam waktu 5 s. ]araktempuh mobrl itu selam a 5 s adalah ....
a. 60mb. 8om
d. 1,20 me. 180 m
a.
b.
C.
d.
e.
8,
ta/
12.
a. 4,5 mb. 5,0 m
d. 62,5 m
e. 20,0 m
9.
c. 6,5 rr
13- Grafik berilut ini melukiskan hubungan an tar,keceparan dan waktrr dari geral<an benda selama
5 sekon.
u tmls)
84 Fisika r SMA Ketas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
benda setelah bergerak selama I selcon adalah
a. 8 m/s
b. 5 m/s
c. 4 mls
a. 132,5 m
b. 17E,5 r*e. 383,6 m
d. 312,4 m
c. 2l2r9 m
d. 2 mlse. 1 mls
r(s)
d. 200 m
e. 260 m
#
Dari grafik di atas, jarckyangdirempuh bendaselama 4 sekon adalah ....
a. 140 m
b. 160 m
c. 170 m
14, Sebuah benda bergerak lurus berubah beraruran
rnenurur p€rsafirean f, = 2f + 4t - 5 dengan xdelam merer dan t delem sekon. Kecep &izrr
'1. Balon udara rr.ik ver|orl'crl l<e atas dengun l<elalun t*ap 5 mls . PaAa k*ingsan 4a rc, di a'.s tanah,PenumPaqg balon meniaruhkan sekarung yasir. ({ Hitunglah posisi dan l<.cepaf:In k *rg tersebutV^& t = 0,25 s dan t = l,o s setelah dilepaskan! (o) Berapakah kelajuan karung ketika menyennrhpermukaan anah? i
Sebuah mobil dipercepat dari keadaan diam dengan perceparan tetap sebesar g m/f. (a) Berapakahkecepatannya setelah bergerak 10 s? (b) Berapakah jarak yang ditempuh mobil setelah bergerak l0 s?(c) Berapakah kecepatan rata-iatanya untuk selang wakru dari t = 0 sampai r = l0 s?
Sebuah batu dilemparkan venikal ke atas dengan kelajuan 22 mls. (a) Berapakah kelajuannya dikednggian 15 m? (b) Berapakah waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian tersebut?
Sebuah mobil mula-mula diam kemudian bergerak dengan perceparan 1 m/s2 selama 1 s. Selanjutriyamesin mobil itu dimadkan sehingga mengalami perlambatan 5 mlsz selama 10 s. Selan jutnyamobildirem sehingga berhenti 5 s kemudian. Berapakah jarak total yang ditempuh mobi! itu?
Sebuah mobil polisi mengejar motor yangbergerak dengan l<elaiuan 125 kmljammelebihi kecepatanyang diperbolehkan. Kelajuan ma*simum mobil polisi adalah 190 kmljam. Mobit polisi bergerakd^ri kad^^n diam dengtn Peicepatan konstan 8 km/jam sampai kelai'rnnnya mencap,; 190 kmtiam.Itlobil polisi kemudlan bergerak dengan l<esrpxan konsran. (a) Kapan mobil polisi dapar rnenyusuimotor itu jika mobil poiisi beranglat tepat xetika moror ta<ii rnelewatinya? (b) Berapakah jxakyangditempuh rnobil polisi kerilca berhasi! menyusul rnoror yang ngebur iru?
15. Sebuah Panah ditembakkan vertilral ke arasdengah keceparan 90 m/s. Empat sekonkemudian, padarempa t yangsama, anak panasyanglain ditembald€n verrilsl ke aras dengankecep atan 7 5 ml s. jilo percep atan gravitasibumi 10 ml s2, Icedua anak panah rerseburbertem u pa*a l<r:tingpan . . . .
2.
3.
4.
(
Sab 4 Gerak Lurus B5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
;I C. l Soal Pengayaon
-
1' I Masinis kereta Penumpang yang bergerak dengan kelajuan 25 mls melihat kerera barang yang bergeraft' OtT satu jalur dan berada 200 m di depannya. Kereta barang bergerak dengan kelajuan 15 m/s
searah dengan kereta PenumPang' Masinis kereta penumpang segera menginjak rem sehingga keretamengalami perlambatan tetap 0,1 m/s2. Sernentara iru, kereta barang tetap bergerak dengan kelajuantetap. (a) Akankah kereta Penumpang menabrak kereta barang? (b) Jika ya, di manakah letaknya?
2' Dua batu dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal dan lintasan yang sama, yaitu 9 m/s,tetapi selisih waktunya 4 s. Berapa lamakah setelah batu pertama dilempar, kedua batu tersebutbertemu?
3' Sebuah mobil memperlambat lajunya d all.20 m/s dan berhenti setelah menempuh jarak s5 m. Berapakahperlambatannya jika dianggap tetap?
4' Sebuah batu dilemparkan vertikd ke atas dengan kecepatan 22 mls. (a) Berapakah kecepatannya ketikamencapai ketinggian 15 m? Berapakah waktu yang diperlukad untuk mencaiai ketinggil tersebut? (c)Mengapa ada dua jawaban untuk soal (b)?
5' Mobil A dan B bergerak ke arah yang sama. Ketika r = 0 kecepatan masing-masing mobil adalah I mAdan 3 m/s dan percepatan masing-masing2 mlsz dan 1 m/s2. Jika mobil Aierada i: - di depan mobilB pada s?at t = 0, hirunglah kapan lcedua mobil itu akan berclampingan!
Tugas,"-*\lDl\- __,r
Buadah analisis tentang penerapan
umum, saar berangkat ke sekolah.
GLB dan GLBB ketika kamu menaiki kendaraanTulislah analisis tersebut dalam bentuk laporan
baik pribadi maupun
ilmiah sederharla.
86 Fisika r SMA Ketas X
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI