Kelas XI Semester 1
LKS Fisika SMA
Sekolah
:
SMA
Mata Pelajaran
:
Fisika
Kelas/Semester Kelas/Semester
:
XI/I
Tanggal
:
Alokasi Waktu
:
A
Petunjuk Belajar
1. Berdoalah sebelum memulai kegiatan percobaan 2. Bacalah secara cermat dan ikuti langkah-langkah yang terdapat pada pada lembar kerja. 3. Bacalah bahan ajar fisika kelas XI dan buku lain yang relevan dengan materi Momen Inersia. 4. Tanyakan pada guru jika ada hal-hal yang kurang jelas.
8
Kelas XI Semester 1
LKS Fisika SMA
B
Kompetensi Inti
KI 3
:
Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4
:
Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
C
Kompetensi Dasar dan Indikator
Kompetensi Dasar 3.1 Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan seharihari. 4.1 Membuat karya yang menerapkan konsep titik berat dan keseimbangan benda tegar.
D
3.1.2
4.1.1
Indikator Peserta didik dapat menentukan besarnya momen inersia pada partikel dengan benar.
Siswa dapat Mengkomunikasikan besarnya momen inersia partikel dan benda tegar dengan benar
Tujuan Kegiatan . Setelah melakukan kegiatan ini siswa diharapkan mampu menentukan Momen Inersia partikel dengan benar.
E
Informasi Pendukung
Pada gerak translasi, ukuran kelembaman suatu benda disebut massa, sedangkan pada gerak rotasi ukuran kelembaman suatu benda disebut momen inersia. Contoh benda yang memiliki momen inersia yakni, bola pejal, bola sepak, dan lain-lain. Suatu benda yang mengalami gerak rotasi memiliki momen inersia.
F
Paparan Materi Pembelajaran 9
Kelas XI Semester 1
LKS Fisika SMA
Apakah momen inersia itu? Untuk menjawab pertanyaan ini, perhatikan gambar di bawah ini!
Gambar 1.1 Benda yang berputar mengitari suatu
G
Tugas dan Langkah Kerja
Diskusikanlah pertanyaan di bawah ini bersama anggota kelompokmu! Misalkan, kamu memiliki sebuah batang ringan (anggap massa batang nol) dengan panjang r . Salah satu ujung batang, yaitu titik O ditetapkan sebagai titik poros rotasi, sedangkan pada ujung lain dihubungkan sebuah partikel bermassa m, seperti pada gambar.1. Energi kinetik rotasi partikel adalah:
=
1 2
2
(1)
Karena = , maka persamaan diatas dapat ditulis sebagai:
=
…………………….
=
…………………….
(2)
Kecepatan linear v analog dengan kecepatan sudut
. Jadi supaya persamaan (1) analog
ω
dengan persamaan (2), maka massa m haruslah analog dengan …………………..…. Inilah yang disebut dengan momen inersia (I ) . Dengan demikian, momen inersia didefenisikan sebagai hasil kali.................................... dengan …………………………………………………., dirumuskan:
10
Kelas XI Semester 1
LKS Fisika SMA
…………….. Satuan momen inersia adalah …………………. Oleh karena momen inersia analog dengan massa, maka fungsi momen inersia sama dengan massa. Jika massa pada gerak translasi menyatakan ukuran kemampuan benda untuk mempertahankan kecepatan linearnya, maka momen inersia pada gerak rotasi menyatakan ……………………………………………………………......................... ……………………………………………………………………………………………. Besaran yang mempengaruhi momen inersia: (1) ………………………………… (2) …………………………………
Bagaimana jika terdapat sejumlah partikel yang melakukan gerak rotasi? Untuk menjawab pertanyaan ini, perhatikan gambar di bawah ini!
Gambar 2.1 Sebuah benda tegar terdiri atas banyak artikel, den an massa m dan arak r dari oros Sebuah benda tegar disusun oleh partikel terpisah yang masing-masing memiliki massa m1 , m2 , m3, … seperti pada Gambar 6. Untuk menentukan momen inersia dari benda-benda seperti itu terhadap suatu poros tertentu, mula-mula kita harus menglikan massa tiap-tiap partikel dengan kuadrat jaraknya dari poros ( r 12 , r 22 , r 23 , …) kemudian kita jumlahkan, atau kita tulis:
=
………… + ………… + ………… + …………
11
Kelas XI Semester 1
LKS Fisika SMA
Untuk lebih memahami konsep momen momen inersia, disikusikan pertanyaan di bawah ini bersama anggota kelompokmu! Empat buah partikel seperti ditunjukkan pada gambar, dihubungkan oleh sebuah batang kaku ringan yang massanya dapat diabaikan. Tentukan momen inersia system partikel terhadap poros: a. sumbu AA’ b. sumbu BB’
Kesimpulan Berdasarkan kegiatan di atas, buatlah kesimpulan ananda!
………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………..
H
Penilaian
Tanggal
Paraf guru
Nilai
12
Kelas XI Semester 1
LKS Fisika SMA
13
