UKB FIS.2.11
UKBM
1. IDE IDENTITA ITAS a.
Mata pelajaran
b. Kelas/Semester
:
FISIKA
:
X/2
FIS.2.11.
c. Komp Kompet eten ensi si Das Dasar ar
3.11. Menganalisis hubungan antara gaya dan getaran dalam kehidupan sehari- hari 4. 11. Melakukan percobaan getaran harmonis pada ayunan sederhana dan/atau getaran pegas berikut presentasi serta makna fisisnya
d. India Indiator tor !enca !encapai paian an Kompet Kompetens ensii Indikator Pengetahuan
Menjelaskan pengertian getaran harmonis. Menjelaskan pengaruh gaya pemulih pada pegas Menjelaskan pengaruh gaya pemulih pada bandul matematis Menjelaskan karakteristik besaran-besaran fisis getaran harmonis pada pegas. Menjelaskan karakteristik besaran-besaran fisis getaran harmonis pada ayunan sedrhana Menentukan persamaan simpangan pada getaran harmonis Menentukan persamaan sudut ase, ase, dan beda ase pada getaran Indikatorharmonis Ketrampilan Menentukan persamaan kecepatan dan percepatan pada getaran Harmonis percobaan menggunakan pegas untuk mengamati pengaruh Melakukan 3.11.9 Menentukan energy pada getaran massa beban terhadiap periode danharmonis rekuensi pada pegas Melakukan percobaan menggunakan pegas untuk menentukan konstanta pegas Melakukan percobaan menggunakan bandul untuk mengamati pengaruh panjang tali dan massa bandul terhadap periode getaran dan rekuensi getar pada getaran harmonis pada pegas. Melakukan percobaan menggunakan bandul untuk menentukan percepatan graitasi 1 Melaksanakan percobaan, berdiskusi dan melaporkan hasil percobaan dengan bekerja sama dalam kelompok.
UKB FIS.2.11
e. Materi !oo f.
: "era #armonis
Aloasi $a $at%
*. !erte !ertem% m%an an
: 12 &! ' () menit : e. e. 1 + e. e. (
h. T%j%an pem,elajaran:
Melalui pembelajaran pembelajaran Problem Based Learning dengan Learning dengan metode diskusi, kerja kelompok, tanya ja!ab, penugasan, dan presentasi, "nda dituntut telah memahami konsep dierensial untuk menyelesaikan soal gerak harmonis dan mampu menyelesaikan masalah kontekstual dan dapat melaporkan hasilnya melalui presentasi, sehingga "nda dapat menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang "nda anut melalui belajar fisika, mengembangkan sikap jujur, peduli, dan bertanggungja!ab sebagai karakter positi serta dapat mengembangkan mengemban gkan budaya literasi, kemampuan berpikir kritis, berkomunikasi, berkomunikasi, berkolaborasi, dan berkreasi #$%&.
i.
Mate Materi ri !em, !em,el elaj ajar aran an :
'upaya konsep dan teori yang akan"nda pelajari pada ()* ini dapat "nda kuasai dengan baik, maka terlebih dahulu Bacalah buku Fisika untuk SMA kelas
X,
Erlangga
karangan
Marthen
Kanginan
hal.
45
https+belajar.kemdikbud.go.id'umber*elajar https+belajar.kemdikbu d.go.id'umber*elajardan dan buku lain yang sekiranya "nda temukan berkaitan dengan materi sistem ersamaan inier /iga 0ariabel, untuk keperluan ini "nda boleh mencarinya di internet.
2. .!ET !ETA K-NS K-NSE E! 2
UKB FIS.2.11
Dinyatakan dengan Periode
Simpangan
Amplitudo
a!e cirinya
Kecepatan
rekuen!i Sudut
Dinyatakan dengan
cirinya
rekuen!i percepatan
Gerak
karakteri!#k
"armoni k Gaya Pemulih
. KE"IATAN !EME0A&AAN
a. !enda%l%an Salah satu faktor yang harus diperhitungkan oleh kontraktor pembuat bangunan tinggi adalah angin yang kuat yang menyebabkan gedung tinggi bergetar dan akan menghasilkan goyangan sampai dengan beberapa meter. Apa yang menyebabkan benda bergetar? ntuk mengetahuinya ayo pela!ari materi gerak harmonik sederhana dengan gembira Sebelum memulai pembela!aran dengan menggunakan "#M ini diharapkan anda sudah memahami dan menguasai materi pegas dan ayunan $aktu kalian di SM%.
%oba "nda ingat dan pahami kembali materi tersebut melalui pertanyaanpertanyaan berikut 1. 2elaskan yang dimaksud dengan periode . 2elaskan yang dimaksud dengan rekuensi. 3. 4.
&uliskan hubungan antara periode '&() frekuensi 'f( dan frekuensi sudut '*(. &uliskan hubungan posisi sudut '+() kecepatan sudut '*( dan $aktu 't( untuk gerak
melingkar beraturan. ,. &uliskan hubungan antara periode '&() frekuensi 'f( dan frekuensi sudut '*(.
Nahhh,bagaimana? Sudah ada bayangan untuk belajar Gerak Harmonis? Yukkk kita lanjutkan belajarnya!
,. Ke*iatan Inti 314. !et%nj% !en**%naan 5KM "# ini mempela!ari tentang erak armonik Sederhana. alam mempela!ari kegiatan bela!ar yang ada dalam "# ini) diharapkan Anda untuk tidak lupa menger!akan 0atihan) %enilaian iri) sampai dengan !i kompetensi atau %royek yang 3
UKB FIS.2.11
terdapat dalam setiap kegiatan bela!ar. h iya) selain melalui "# ini) Anda !uga dapat mempela!ari tentang erak armonik Sederhana dari modul atau sumber bela!ar lain. "er!akan dengan urut) sabar dan tekun ya....... dan !angan lupa berdoa) Semoga sukses
KEGIATAN 1
'etelah "nda sudah bisa menja!ab pertanyaan di atas, silahkan dilanjutkan ke kegiatan belajar berikut. "pabila belum paham, mintalah pada teman atau guru "nda untuk membimbing kembali terkait periode, rekuensi dan rekuensi sudut. erhatikan tayangan ideo anak yang bermain ayunan. 4si lembar diskusi berikut ini.
Setelah melihat tayangan $ideo anak yang bermain ayunan% ker&akan pertanyaan berikut ' (agaimana gerak ayunan anak ter!ebut% &ela!kan) Ke#ka ayunan bergerak bolak balik% bagaimana linta!an yang dilalui pergerakan ayunan linta!an% !ama atau #dak Gerakan ayunan anak ter!ebut mengalami gerak bolak balik melalui linta!an yang !ama% pernyataan itu di !ebut.............. (erikan contoh lain benda yang mengalami gerak harmini! pada kehidupan !ehari hari
Beberapa istilah penting yang harus kalian pelajari : Gaya pemulih Gerak harmonik periode frekuensi Simpangan Amplitudo Setelah Anda memahami uraian singkat materi dan contoh di atas) buktikan dengan melakukan percobaan berikut dengan berkelompok. Masing-masing kelompok 4 orang. "emudian tuliskan hasil percobaan di "#M dan buatlah %%t untuk presentasi hasil percobaan. 2ekamlah kegiatan Anda ini dalam ideo dan tayangkan dalam ideo dan kirim ke $ebsite sekolah 4
KEGIATAN 2
UKB FIS.2.11
T%j%an Menyelidiki frekuensi alamiah getaran pegas Alat dan aan 1. %egas 4. %enggaris 5. #eban ,. Statif 3. Stop$atch 0an*a Kerja 1. 6dentifikasi terlebih dahulu alat-alat yang digunakan dalam percobaan berikut ini N1
"AMA
KETEAN"AN 7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
5
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
3
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
4
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
,
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ *
UKB FIS.2.11
"egunaan .................................... ...........
5. Susunlah alat seperti gambar di ba$ah ini
8atat posisi pan!ang a$al pegas ' 0 9 ( dan beban a$al ' $ 9 ( &ambahkan beban : 1 dan $5) amati pertambahan pan!ang pegas ' 0 1 dan 0 5 ( ,. itung konstanta masing-masing pegas) lalu carilah nilai rata-ratanya ;. 0akukan langkah 1 s/d 4 untuk empat pegas yang berbeda. <. 8atat data pada tabel 1 =. %ilihlah salah satu pegas dan beban yang sesuai sehingga elastisitas pegas dapat diamati. Angkat dan doronglah pegas ke atas perlahan-lahan dengan telapak tangan sehingga beban bergerak naik turun secara konstan. >. %ada saat getaran mulai konstan) siapkan stop$atch. itung $aktu untuk 19 getaran. 19. 0akukan langkah = dan > dengan mengganti beban yang lebih besar) tetapi menggunakan pegas yang sama. 11. 8atat data pada tabel 5. 15. %ilihlah salah satu pegas dan beban tertentu. 0akukan seperti langkah = dan > dengan mengganti pegas) tetapi menggunakan beban yang sama. 13. 8atat data pada tabel 3 14. 0akukan analisis data untuk memperoleh kesimpulan. 3. 4.
Ambil data yang jujur lho.....
Data !erco,aan +abel 1. Pengukuran Kon!tanta pega!
N-
!E"AS 1
!E"AS 2
06 $6 $1 701 K1 $2 702 K2 ata8 rata K
,
!E"AS
!E"AS (
UKB FIS.2.11
Ta,el 2. !en*%%ran !eriode "etarana %nt% massa 9an* ,er%,a !erc. Ke... 1 2 ( )
Massa e,an 3K*4
$at% 16 *etaran
!eriode 3 T 4
Fre%ensi 3 4
Ta,el . !en*%%ran !eriode; *etaran %nt% pe*as 9an* ,er%,a !erc. e 1 2 ( )
Konstanta
$at% 16 *etaran
!eriode 3T4
Fre%ensi 34
ANA0ISA DATA 1. #erdasarkan data pada tabel 5. 0engkapilah tabel 4 berikut ini. !erc,. Ke.... 1 5 3 4 ,
m
T
T2
2
5. ari data yang diperoleh dari tabel 4) buatlah grafik yang menghubungkan & 5 dengan m dan f 5 dengan m. +2
f 2
m
m
UKB FIS.2.11
3. Apa yang dapat Anda nyatakan dari kedua grafik tersebut ? ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. (erda!arkan data pada tabel 3. engkapi tabel * berikut ini/
!erc,. Ke.....
K
T
T2
2
1 5 3 4 ,
4. ari data yang diperoleh pada tabel , buatlah grafik yang menghubungkan & 5 dengan " dan f 5 dengan ". f 2 2 +
k k
,. Apa yang dapat anda nyatakan dari kedua grafik tersebut ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ;. "esimpulan 1. ubungan antara frekuensi alamiah pegas dengan massa benda yang bergetar adalah ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... 0
UKB FIS.2.11
....................................................................................................................................... ......................................... 5. ubungan antara frekuensi alamiah getaran pegas dengan konstanta pegas adalah ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ......................................... 3. @rekuensi alamiah getaran pegas dipengaruhi oleh ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... .......................................................................................................................................
(. Permasalahan Dalam Kehidupan Sehari-hari a. Pega! merupakan !ebuah komponen yang ada di !y!tem !u!pen!e mobil. Pega! memiliki fung!i menyerap ke&ut dari &alan dan getaran roda agar #dak diteru!kan ke bodi kendaraan !ecara lang!ung. Selain itu% pega! &uga berguna untuk menambah daya cengkeram ban terhadap permukaan &alan. Ama#lah pega! !hockbreaker yang ada di motormu% apakah fung!inya &uga !ama dengan pega! pada mobil (agaimana pengaruh pada !hockbreaker !epeda motormu &ika beban yang ditanggung terlalu berat ela!kan/ b. +imbangan yang dipakai pedagang !embako &uga menggunakan pega! !ebagai !alah !atu bagiannya. Apa fung!i pega! pada neraca ter!ebut ela!kan/ c. (eberapa peralatan yang terdapat pada ftness center &uga menggunakan pri!ip pega!. Sebutkanlah &eni! peralatan apa !a&a yang menggunakan pega! dan &ela!kan manfaat pega! ter!ebut/
0ATI#AN S-A0 1. 1.
%ada getaran harmonik pegas) !ika massa beban yang digantung pada u!ung ba$ah pegas 1 kg. %eriode getarannya 5 detik. ika massa beban ditambah sehingga sekarang men!adi 4 kg. &entukan periode getarannya (iar ilmunya
barokah% ker&akan !endiri ya....
5
UKB FIS.2.11
2.
Sebuah pegas digantungi beban 1)= kg) sehingga pegas bertambah pan!ang 5 cm. #erapakah periode dan frekuensi getaran pegas tersebut
3.
rafik di ba$ah menyatakan hubungan & 5 terhadap m dari percobaan getaran pegas A. &entukan tetapan pegas A. +2 !2
3
2
1
1
2
Setelah mempela&ari materi diata!% !impulkan kemampuan kalian !aat ini. 16
3
m kg
UKB FIS.2.11
N1. 5 3 4
INDIKAT- Saya telah mampu men!elaskan hubungan antara frekuensi
TIDAK
alamiah pegas dengan massa benda yang bergetar Saya telah mampu men!elaskan hubungan antara frekuensi alamiah getaran pegas dengan konstanta pegas Saya telah mampu menyebutkan hal-hal yang mempengaruhi frekuensi alamiah getaran pegas Saya bisa men!a$ab soal latihan dengan benar
ika kalian telah men!a$ab = pada keempat indikator diatas) kalian diperkenankan untuk lan!ut ke materi berikutnya) akan tetapi !ika masih ada !a$aban =TIDAK> makan kalian di!arankan untuk mengulang kembali materi !ebelumnya.
Tan**al pen*%mp%lan
Nilai
Tanda tan*an "%r% Mapel
KEGIATAN 3
Bacalah buku Fisika untuk SMA kelas X, Erlangga karangan Marthen Kanginan hal. 45 !akukan "erc#baan berikut $engan berkel#%"#k. Masing&%asing kel#%"#k 4 #rang. Ke%u$ian tuliskan hasil "erc#baan $i UKBM $an buatlah ''t untuk "resentasi hasil "erc#baan. F#t# alat (ang An$a gunakan $an %asukkan ke $ala% k#l#% ga%bar
Menyelidiki frekuensi alamiah getaran pada ayunan T%j%an Alat dan aan 1. #enang 4. %enggaris 11
Dikumpulkan +epat 7aktu ya....
UKB FIS.2.11
5. #eban 3. Stop$atch
,. Statif ;. unting
0an*a Kerja 1. 6dentifikasi terlebih dahulu alat-alat yang digunakan dalam percobaan berikut ini N1
"AMA
KETEAN"AN 7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
5
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
3
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
4
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
,
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ "egunaan .................................... ...........
;
7ama alat ............................................. "etelitian ..................................... ........ 12
UKB FIS.2.11
"egunaan .................................... ...........
5. Susunlah alat seperti gambar di ba$ah ini
3.
4. *.
;. <. =. >.
Siapkan benang dengan pan!ang 5, cm)gantungkan beban) kemudian simpangkan beban ke arah samping dengan sudut yang kecil) lalu lepaskan hingga ter!adi ayunan yang stabil 8atat massa beban. pada saat ayunan mulai konstan/stabil siapkan stop$atch. itung $aktu untuk 19 ayunan 0akukan langkah 5 untuk beban yang berbeda) tetapi pan!ang ayunan tetap. 8atat data pada tabel 1 langilah langkah 3 s.d 4 dengan menggunakan beban yang sama) tetapi pan!ang ayunan yang berbeda 8atat data pada tabel 5. 0akukan analisis data untuk memperoleh kesimpulan. angan lupa%
Data !erco,aan
data yang &u&ur
Ta,el 1. !en*%%ran !eriode A9%nan %nt% massa 9an* ,er%,a !erc. Ke... 1 2 ( )
Massa e,an 3K*4
$at% 16 *etaran
!eriode 3 T 4
Fre%ensi 3 4
Ta,el 2. !en*%%ran !eriode a9%nan den*an panjan* a9%nan 9an* ,er,eda !erc. e 1 2
!anjan* A9%nan
$at% 16 *etaran
13
!eriode 3T4
Fre%ensi 34
UKB FIS.2.11
( )
ANA0ISA DATA <. #erdasarkan data pada tabel 1. 0engkapilah tabel 3 berikut ini. !erc,. Ke.... 1 5 3 4 ,
m
T
T2
2
=. ari data yang diperoleh dari tabel 4) buatlah grafik yang menghubungkan & 5 dengan m dan f 5 dengan m. 2 +
f 2
>. Apa yang dapat Anda nyatakan dari kedua grafik tersebut ?
m
m
............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ................................................................................................. 19. #erdasarkan data pada tabel 5. 0engkapi tabel 4 berikut ini/ !erc,. Ke.....
0
T
1 5 3 14
T2
2
UKB FIS.2.11
4 ,
11. ari data yang diperoleh pada tabel , buatlah grafik yang menghubungkan & 5 dengan " dan f 5 dengan ".
+2
f 2
15. Apa yang dapat anda nyatakan dari kedua grafik tersebut ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 13. "esimpulan ,. ubungan antara frekuensi alamiah ayunan bandul dengan massa benda yang bergetar adalah ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ;. ubungan antara frekuensi alamiah ayunan bandul dengan pan!ang ayunan adalah ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... <. @rekuensi alamiah ayunan bandul dipengaruhi oleh
1*
UKB FIS.2.11
....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 0ATI#AN S-A0 2 1. %an!ang tali sebuah ayunan bandul sederhana 0 B 1), meter dan frekuensi 9)4 C. ika dianggap D 5 B *) besar percepatan graitasi bumi di tempat itub adalah .... 5. Sebuah !am bandul yang biasanya dipergunakan di bumi di ba$a ke sebuah planet yang gaya graitasinya E gaya graitasi bumi. Astronot mencatat periode !am bandul di planet tersebut adalah 5 !am. %eriode !am bandul tersebut saat di bumi adalah ...... 3. &entukan periode sebuah ayunan sederhana !ika pana!ang talinya ditambah dua kalinya Setelah mempela&ari materi diata!% !impulkan kemampuan kalian !aat ini.
N1. 5 3 4
INDIKAT- Saya telah mampu men!elaskan hubungan antara frekuensi
TIDAK
alamiah ayunan sederhana dengan massa benda yang bergetar Saya telah mampu men!elaskan hubungan antara frekuensi alamiah ayunan sederhana dengan pan!ang ayunan Saya telah mampu menyebutkan hal-hal yang mempengaruhi frekuensi alamiah ayunan sederhana Saya bisa men!a$ab soal latihan dengan benar
ika kalian telah men!a$ab = pada kedua indikator diatas) kalian diperkenankan untuk lan!ut ke materi berikutnya) akan tetapi !ika masih ada !a$aban =TIDAK> makan kalian di!arankan untuk mengulang kembali materi !ebelumnya.
Tan**al pen*%mp%lan
Nilai
Tanda tan*an "%r% Mapel
KEGIATAN 4 Bacalah buku Fisika untuk SMA kelas X, Erlangga karangan Marthen Kanginan hal. 4)5 Ker*akan Kegiatan 4 $engan cara ber$iskusi $engan berkel#%"#k. Masing&%asing kel#%"#k 4 #rang. 1, Ke%u$ian tuliskan hasil $iskusi $ik#l#% hasil $iskusi. +u*uan bela*ar "a$a Kegiatan 4 ini, $ihara"kan An$a $a"at %enentukan "ersa%aan si%"angan, kece"atan $an "erce"atan "a$a gerak har%#nik se$erhana. Se%#ga sukses.....
UKB FIS.2.11
Simpangan Gerak Harmonis Sederhana
Pada proyeksi gerak harmonik sederhana, simpangan sebagai sumbu y dan waktu sebagai sumbu x berupa grafik sinusoidal. Jika waktu yang diperlukan untuk berpindah dari P ke Q adalah t, maka sudut yang ditempuh θ. Besarnya sudut tersebut dinyatakan θ = ………. = itik Q kita proyeksikan terhadap sumbu !, maka simpangan pada getaran harmonis dapat dinyatakan" y = …………….. Persamaan tersebut #uga dapat ditulis" y = $ sin …… y = $ sin ……. Jika pada saat awal benda pada posisi , persamaan diatas dapat diuraikan sebagai berikut" o
y = $ sin Besar sudut dalam fungsi sinus, seperti yang ada dalam persamaan diatas, yaitu & t % o
disebut ………………. &θ% sehingga 1-
UKB FIS.2.11
θ = &……'….% θ=
θ = () θ = ()* * merupakan ……………….., dengan demikian, fase getaran dapat dirumuskan *=
Jika titik bergetar se+ara harmonis dari
ke
, maka beda fase titik dinyatakan"
*= Beda fase dalam gerak harmonik sederhana dinyatakan dengan nilai dari nol sampai dengan satu. -
.
,(
(
,.
Bilangan bulat dalam beda fase dapat dihilangkan, sehingga beda fase
, dan seterusnya sama dengan beda fase
- - , , , dan seterusnya. . (
/ua kedudukan benda dinamakan sefase apabila beda fasenya adalah nol, sehinga persamaan &(.0% men#adi … 2 ,-, (, , , .. atau n 1ntuk berlawanan fase apabila beda fasenya setengah. Persamaan sebagai berikut,
- - - ,- , ( , , .. ( ( ( (
-
……………… atau n
(
dengan n adalah bilangan +a+ah 2,-,(,,…..
2.2. Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana
10
UKB FIS.2.11
3etiap benda yang bergerak pasti memiliki ke+epatan, begitupun #uga dengan benda yang mengalami gerak harmonik sederhana. Pada pembahasan di atas kita bisa menyipulkan bahwa simpangan pada gerak harmonik sederhana berubah terhadap waktu. 4e+epatan adalah diferensial satu kali dari persamaan posisi terhadap waktu. /engan demikian, ke+epatan saat
t gerak
harmonik sederhana suatu benda dapat diperoleh dari
diferensial persamaan sebagai berikut
=
= Turunan sin θ = cos θ
= ….. +os &…….'…% 4e+epatan maksimum ter#adi #ika nilai +osinus sama dengan satu &+os θ = -%, sehingga persamaan ke+epatan maksimum dapat dinyatakan" = ……..
Percepatan Gerak Harmonik Sederhana Per+epatan gerak harmonik sederhana dapat di+ari dari diferensial satu kali dari persamaan ke+epatan atau diferensial dua kali dari persamaan simpangan.
=
= Turunan cos θ = -sin θ
= ….. sin &…….'…% Per+epatan maksimum ter#adi #ika nilai sinus sama dengan satu &sin θ = -%, sehingga persamaan ke+epatan maksimum dapat dinyatakan" = ……..
15
UKB FIS.2.11
ENERGI GETARAN Gerak !ederhana dari !ebuah bandul diperlihatkan !eper# pada gambar berikut'
A 9
8
(
Apabila bandul diberikan !impangan !e&auh 8 po!i!i A% maka pada ##k ini energi poten!ial dan energi kine#k yang ter&adi pada !aat berada di ##k A%( dan 9 adalah
1. +uli!kan per!amaan untuk energi poten!ial bandul
26
UKB FIS.2.11
2. +uli!kan per!amaan untuk energi kine#k bandul
3.
Pada !aat bandul melakukkan !atu kali getaran% bagaimana energi mekanik yang ter&adi di ##k A% ( dan 9 pada gambar 1
4.
(enda yang ma!!anya 466 g bergetar harmonik dengan amplitudo * cm dan frekuen!i 166 ":. "itunglah energi kine#k% energi poten!ial% dan energi mekaniknya energi total !aat !impangannya 2%* cm/
*.
Suatu par#kel melakukan gerak harmonik !ederhana dengan per!amaan !impangan y ; A !in
,.
Ke!impulan
21
UKB FIS.2.11
Soal Pemaaman !onse"
-. 3ebuah benda melakukan gerak harmoni+ sederhana sepan#ang sumbu y. Persamaan simpangan dinyatakan sebagai y = ( sin
dengan y dalam meter dan t dalam sekon.
entukan5 a. $mplitudo, frekuensi, dan periode geraknya b. Persamaan per+epatan dan ke+epatan +. 3impangan, ke+epatan dan per+epatan saat t = ( s d. 4e+epatan maksimum dan per+epatan maksimum
(. 3ebuah partikel melakukan 673 dengan periode ( sekon. 7itung fase dan sudut fase setelah 2,0 s dan - s, #ika sudut fase awalnya sama dengan nol8
. rafik simpangan sebuah $aktu dari sebuah getaran ditun!ukkan seperti pada gambar di ba$ah ini Simpangan cm
0
1%0 >aktu !
6 6%,
1%2
2%4 22
=0
44
3%6 4
3%, 4
UKB FIS.2.11
&entukan a. Amplitudo getaran b. %eriode getaran c. @rekuensi getaran d. Simpangan benda saat t B 5)< sekon e. "ecepatan benda saat t B 1 sekon f. %ercepatan bneda saat t B 1 sekon
. Sebuah benda melakukan gerak harmonik dengan persamaan F B 9)5 sin '4Dt G D/;( dengan semua satuan dalam S6) tentukan a. Amplitudo b. "ecepatan sudut c. Sudut fase a$al benda d. %eriode e. @rekuensi f. Simpangan benda saat t B 1 sekon g. "ecepatan maksimum h. %ercepatan maksimum i. ambar grafik simpangan terhadap $aktu
23
UKB FIS.2.11
0. ua buah titik melakukan getaran harmonis pada satu garis lurus. "edua titik itu berangkat dari titik kesetimbangan) pada saat dan arah yang sama. %eriodenya masingmasing 1/3 detik dan 1/, detik. a. itung sudut fase) fase dan beda fase setelah bergetar E detik b. "apan fase kedua getaran berla$anan
9. Sebuah benda bermassa 9)5, kg melakukan osilasi dengan periode 9)5 sekon dan amplitudo A B 5, H 19 -4 meter) pada saat simpangannya F B 5 H 19 5 meter. itunglah a. %ercepatan benda b. aya pemulih c. Inergi potensial d. Inergi kinetik benda
24
UKB FIS.2.11
Setelah mempela&ari materi diata!% !impulkan kemampuan kalian !aat ini.
N1. 5 3 4 ,
INDIKAT- Saya telah mampu menger!akan soal simpangan Saya telah mampu men!a$ab soal latihan kecepatan benda yang
TIDAK
bergetar Saya telah mampu men!a$ab soal latihan percepatan benda yang bergetar Saya bisa men!a$ab soal latihan fase getaran Saya bisa men!a$ab soal latihan Inergi "inetik dan Inergi %otensial getaran
ika kalian telah men!a$ab = pada kedua indikator diatas) kalian diperkenankan untuk lan!ut menger!akan u!i kompetensi) akan tetapi !ika masih ada !a$aban =TIDAK> maka kalian di!arankan untuk mengulang kembali materi !ebelumnya.
Tan**al pen*%mp%lan
Nilai
KEGIATAN #
T5"AS !-
2*
Tanda tan*an "%r% Mapel
UKB FIS.2.11
#uat artikel tentang penerapan gerak harmonik sederhana yang ada dalam kehidupan sehari-hari. Artikel ditulis di kertas A4) bentuk huruf comic sant ukuran huruf 15) dikumpulkan sebelum ulangan harian .
5&I K-M!ETENSI "er!akan soal u!i kompetensi buku @isika untuk SMA "elas J) penerbit Irlangga halaman 4=4 di kertas. 7omer absen gan!il menger!akan soal nomer gan!il dan 7omer absen genap menger!akan soal nomer genap. a$aban ditulis lengkap 'uraian(.
!EN5T5! Setelah menyelesaikan "# ini) Anda berhak untuk mengikuti tes.ulangan harian untuk materi erak armonis untuk mengu!i kompetensi yang telah Anda pela!ari.Anda bisa meminta ulangan harian 8#& melalui $eb SMA 7egeri ; Malang. Apabila Anda dinyatakan memenuhi syarat ketuntasan dari hasil ealuasi dalam "#M ini) maka Anda berhak melan!utkan ke topik/materi berikutnya. angan lupa tugas proyek dikumpulkan sebelum Anda menempuh ulangan harian) oh ya.... !angan lupa mendo$load "# 3.15.
semo*a s%ses selal%.......
2,
