Modul Gerak Benda untuk Siswa

GERAK
PADA
BENDA
UNTUK KELAS VIII SEMESTER GENAP
1
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ....................................................................................................................................1
PENDAHULUAN ............................................................................................................................2
I. Kompetensi Dasar .................................................................................................................2
II. Tujuan Pembelajaran............................................................................................................2
III. Pokok Materi .......................................................................................................................3
IV. Petunjuk Penggunaan Modul ..............................................................................................3
MATERI.........................................................................................................................................4
A.
Konsep Gerak ...................................................................................................................4
1.
Gerak Lurus ..................................................................................................................5
2.
Gerak Lurus Beraturan ...............................................................................................10
LATIHAN 1.1 ...................................................................................................................12
3.
Gerak Lurus Berubah Beraturan .................................................................................13
LATIHAN 1.2 ...................................................................................................................14
B.
Gaya ...............................................................................................................................16
C.
Hukum Newton ..............................................................................................................18
1.
Hukum I Newton ........................................................................................................18
2.
Hukum II Newton .......................................................................................................19
LATIHAN 1.3 ...................................................................................................................21
3.
Hukum III Newton ......................................................................................................21
LATIHAN 1.4 ...................................................................................................................24
RANGKUMAN .............................................................................................................................26
EVALUASI....................................................................................................................................27
1
PENDAHULUAN
I. Kompetensi Dasar
3.2 Menganalisis gerak lurus, pengaruh gaya terhadap gerak
berdasarkan Hukum Newton, dan penerapannya pada gerak benda dan
gerak makhluk hidup.
4.2 Menyajikan hasil penyelidikan pengaruh gaya terhadap gerak
benda
II. Tujuan Pembelajaran
3.2.1 Mendeskripsikan konsep gerak lurus
3.2.2 Menganalisis perbedaan antara kelajuan dan kecepatan
3.2.3 Menghitung
kelajuan,
kecepatan,
dan
percepatan
pada
beberapa contoh kasus dengan menggunakan rumusan gerak
lurus beraturan.
3.2.4 Membandingkan besar gaya aksi reaksi yang terjadi antara
burung dengan udara ketika burung sedang terbang
3.2.5 Menganalisis
penerapan
hukum
Newton
dalam
kehidupan
seharihari
3.2.6 Menghitung berat benda dengan menggunakan persamaan
hukum II Newton
3.2.7 Menganalisis penerapan hukum III Newton pada atlet lompat
tinggi
3.2.8 Menganalisis
hubungan
antara
gaya
dan
massa
dengan
percepatan benda bergerak
2
III. Pokok Materi
1. Gerak
2. Gerak Lurus
3. Gaya
4. Hukum Newton
IV. Petunjuk Penggunaan Modul
3
MATERI
A. Konsep Gerak
Tahukah kalian apa itu gerak? Bagaimana seseorang dikatakan bergerak ?
Apakah orang berlajan itu bergerak? Lalu apakah orang duduk itu diam?
Perhatikanlah gambar berikut ini.
Gambar 1. Mobil dan orang yang sedang menyebang
Sumber : polisikita.wordpress.com
Ya, orang yang berjalan dapat dikatakan bergerak. Mobil yang sedang melaju
dijalan raya juga dapat dikatakan bergerak. Orang yang berjalan dikatakan
bergerak karena berpindah tempat dari satu tempat ke tempat yang lain.
Jadi, Suatu benda dikatakan bergerak karena mengalami perubahan
kedudukan dari titik acuan. Nah, tahukah kamu apakah titik acuan itu? Titik
acuan adalah suatu titik untuk memulai pengukuran perubahan kedudukan
benda. Adapun titik-titik yang dilalui oleh suatu benda ketika bergerak
disebut lintasan.
4
Lintasan dapat berupa lintasan yang lurus, melingkar atau parabola, ataupun
tidak beraturan. Namun, kali ini kita hanya akan belajar bagaimana gerak
benda pada lintasan yang lurus. Benda yang bergerak pada lintasan lurus,
melibatkan waktu, jarak dan kecepatan. Bagaimana hubungan ketiganya?
1. Gerak Lurus
Gerak lurus adalah suatu gerak yang mempunyai lintasan lurus. Dapatkah
kamu menyebutkan contoh-contoh gerak lurus? Mobil yang berjalan di jalan
lurus dan kereta api yang berjalan merupakan contoh gerak lurus.
Perhatikanlah gambar berikut ini :
Pergi ke Sekolah
Pulang dari Sekolah
Rumah
300 meter
Sekolah
Gambar 2. Jarak dan Perpindahan
Sumber : Dokumen penulis
Berapakah jarak yang kamu tempuh ketika berangkat sekolah? Berapa
kecepatan mobil? Gerak dan kecepatan adalah besaran-besaran fisika yang
ada didalam gerak. Dapatkah kamu menyebutkan besaran-besaran lain yang
ada di dalam gerak? Berikut adalah besaran-besaran fisika dalam gerak.
5
a. Jarak dan Perpindahan
Perhatikan Gambar 2. Jika seseorang pergi dari rumah ke sekolah,
kemudian kembali lagi ke rumah. Tahukah kamu berapakah jarak dan
perpindahannya? Besarnya jarak yang ditempuh merupakan jarak dari
rumah ke sekolah ditambahkan dengan jarak dari sekolah ke rumah.
Jadi, jarak yang ditempuh adalah 300 m + 300 m = 600 m.
Adapun
untuk
menentukan
besarnya
perpindahan,
kamu
perlu
memerhatikan arah perpindahannya. Perpindahan yang ditempuh adalah
300 m ke arah sekolah (300 m) dan 300 m ke arah rumah yang letaknya
berlawanan dengan arah ke sekolah (–300 m).
Jadi, perpindahan yang telah ditempuh adalah 300 m + (–300 m) = 0m.
Hal ini berarti meskipun orang tersebut bergerak, tetapi perpindahan
yang dilakukan adalah nol karena kedudukan awal dan akhirnya sama.
Dari pembahasan di atas, dapat kita nyatakan pengertian jarak dan
perpindahan sebagai berikut.
Jarak
adalah
panjang
lintasan
yang
ditempuh
benda
tanpa
memerhatikan arah, sedangkan perpindahan adalah panjang lintasan
yang ditempuh benda dengan memerhatikan arahnya.
6
b. Kelajuan dan Kecepatan
Setelah kamu memahami perbedaan antara jarak dan perpindahan,
tahukah kamu perbedaan antara kelajuan dan kecepatan? Suatu benda
yang bergerak lurus, jarak terhadap posisi awalnya (s) terus berubah
sesuai dengan selang waktunya (t). Dapat kita nyatakan pengertian
kelajuan dan kecepatan sebagai berikut.
Kelajuan adalah perubahan jarak terhadap posisi awalnya dalam
suatu
selang
waktu
tertentu
tanpa
memerhatikan
arahnya,
sedangkan kecepatan adalah kelajuan dengan memerhatikan arahnya.
Secara matematis, persamaan kelajuan dapat didefinisikan sebagai
berikut.
𝑣=
Keterangan
𝑠
𝑡
:
v = Kelajuan (m/s)
s =Jarak (m)
t = Waktu (s)
7
Tahukah kamu bagaimana grafik benda yang bergerak dengan laju tetap?
Benda yang bergerak dengan laju tetap, dapat dinyatakan dalam grafik
laju (v) terhadap waktu (t) dan jarak (s) terhadap waktu (t), seperti
yang ditunjukkan Gambar 3.
Gambar 3. a. Grafik laju (v) terhadap waktu (t) ; b. Grafik jarak (s) terhadap waktu (t)
Meskipun satuan kelajuan dalam SI adalah m/s, pada kehidupan seharihari sering kamu jumpai satuan kelajuan dalam km/jam. Nah, tahukah
kamu bagaimana mengubah satuan m/s ke dalam km/jam atau
sebaliknya? Agar kamu lebih memahaminya, mari kita konversikan
kedua satuan tersebut.
1 km = 1.000 m (meter)
1 jam = 3.600 s (sekon)
8
Jadi, dapat kita tuliskan konversi satuan m/s dan km/jam sebagai
berikut.
1
𝑘𝑚
𝑗𝑎𝑚
=
5𝑚
18 𝑠
𝑎𝑡𝑎𝑢 = 1
𝑚
𝑠
=
18 𝑘𝑚
5 𝑗𝑎𝑚
Dalam kehidupan sehari-hari, sulit untuk mempertahankan gerak suatu
benda dalam kelajuan yang tetap. Sebagai contoh, ketika kamu naik sepeda,
kamu akan mengurangi kelajuan ketika hendak berhenti atau berbelok dan
ketika akan berjalan atau setelah berbelok, kamu akan menambah kelajuan
kembali. Hal ini berarti laju suatu benda selalu mengalami perubahan atau
laju kendaraan tidaklah tetap.
Nah, untuk kasus seperti ini, bagaimanakah menentukan kelajuannya? Untuk
laju yang selalu berubah-ubah, kamu perlu menghitung kelajuan rata-rata.
Kelajuan rata-rata adalah hasil bagi lintasan total yang ditempuh suatu
benda dengan selang waktu total yang diperlukan untuk menempuh lintasan
tersebut. Secara matematis, kelajuan rata-rata dapat dinyatakan dalam
persamaan berikut :
𝐾𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 =
𝐿𝑖𝑛𝑡𝑎𝑠𝑎𝑛 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
9
Keterangan:
v = kelajuan rata-rata (m/s)
s = lintasan yang di tempuh benda (m)
t = selang waktu untuk menempuh lintasan (s)
2. Gerak Lurus Beraturan
Pernahkah kamu memerhatikan kereta api yang bergerak? Apakah
lintasannya berbelok-belok?
Gambar 4. Kereta Api
Gambar 4 memperlihatkan bahwa lintasan kereta api adalah garis lurus.
Karena kereta api bergerak pada lintasan yang lurus, maka kereta api
mengalami gerak lurus. Jika masinis kereta api menjalankan kereta api
dengan kelajuan tetap, maka untuk selang waktu yang sama, kereta api akan
menempuh jarak yang sama. Nah, gerak yang dialami oleh kereta api
tersebut dinamakan gerak lurus beraturan.
10
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda pada lintasan yang
lurus di mana pada setiap selang waktu yang sama, benda tersebut
menempuh jarak yang sama (gerak suatu benda pada lintasan yang lurus
dengan kelajuan tetap).
Pada mobil tertentu, biasanya dilengkapi oleh alat yang disebut dengan
Global Positioning System untuk meninformasikan posisi, kecepatan, arah,
dan waktu secara akurat. Perhatikanlah gambar 5, terlihat pada GPS mobil
melaju dengan kelajuan yang tetap, yaitu 20 m/s atau 72 km/jam. Tahukah
kamu apa artinya? Artinya adalah mobil dapat melaju sepanjang 20 m dalam
waktu satu detik.
Gambar 5. Global Positioning System (GPS) pada Mobil
Sumber : Dok. Kemdikbud
Jika kelajuan mengukur jarak tempuh, maka kecepatan mengukur
perpindahan (∆s, dengan ∆ adalah perubahan / selisih) gerak benda tiap
atuan waktu (t).
11
Rumus kecepatan :
Mekipun kelajuan dan kecepatan memiliki definii konsep yang berbeda namun
pada gerak lurus beraturan (GLB) besar kecepatan dan kelajuan memiliki
nilai, symbol (v), serta satuan yang sama (m/s).
Latihan 1.1
1) Perhatikanlah tabel dibawah ini :
Tabel 1.1 Waktu dan Jarak Tempuh Sepeda
Waktu (Sekon)
0
1
2
3
4
5
Jarak (meter)
0
3
6
9
12
15
Tabel 1.1 tersebut menunjukkan besarnya jarak dan waktu yang diperlukan
sepeda untuk bergerak. Coba gunakan rumus kelajuan dan percepatan untuk
menghitung:
a. Kelajuan sepeda pada sekon ke-2
b. Kelajuan sepeda pada sekon ke-3
c. Kelajuan sepeda pada sekon ke-5
d. Percepatan yang dialami sepeda.
Kesimpulan apakah yang diperoleh dari gerak sepeda tersebut?
12
3. Gerak Lurus Berubah Beraturan
Pernahkah kamu memerhatikan mobil berjalan yang akan berhenti atau
sedang mulai berjalan? Bagaimanakah kecepatannya? Tentu kecepatannya
tidak selalu tetap atau mengalami perubahan. Gerak mobil tersebut
merupakan
contoh
gerak
lurus
berubah
beraturan.
Sebelum
kamu
mempelajari gerak lurus berubah beraturan, kamu perlu memahami dulu
pengertian percepatan. Tahukah kamu apa itu percepatan?
Percepatan
didefinisikan
sebagai
perubahan
kecepatan
tiap
waktu.
Perubahan kecepatan adalah selisih antara kecepatan akhir dan kecepatan
awal.
Gambar 6. Perubahan kecepatan mobil saat menjauhi lampu hijay dan mendekati
lampu merah
Gambar 6 menunjukkan mobil yang sedang bergerak menjauhi lampu lalu
lintas akan dipercepat, sedangkan saat mendekati lampu lalu lintas akan
diperlambat. Percepatan atau perlambatan mobil tersebut dengan mudah
13
dapat diamati dari adanya perubahan besar kelajuan mobil yang ditunjukkan
oleh jarum speedometer atau angka yang muncul pada GPS. Secara
matematis, percepatan dapat dirumuskan sebagai berikut.
𝑎=
Keterangan:
𝑣𝑡 − 𝑣𝑜
𝑡
a = percepatan (m/s2)
v0 = kecepatan mula-mula (m/s)
vt = kecepatan akhir (m/s)
t = waktu (s)
Latihan 1.2
Saat mendekati lampu lalu lintas, mobil yang awalnya bergerak denan
keepatan eear kmjam m diperlamat hina 0 km/jam dalam selang waktu 5
sekon dengan proses perubahan seperti dalam Tabel 1.2.
Table 2. Waktu dan Jarak Tempuh Mobil
t (s)
vo (m/s)
20
vt (m/s)
0
20
1
16
2
12
3
8
4
4
5
0
Berapakah perubahan kecepatan mobil dalam setiap sekon?
14
Setelah melakukan diskusi, apakah kamu telah menemukan besarnya
perubahan kecepatan dalam setiap sekon? Berdasarkan data yang terdapat
pada Tabel 1.2 dapat diketahui besar perlambatan mobil sebesar 4 m/s2.
Nilai tersebut diperoleh dari:
Karena perubahan kecepatan mobil dalam setiap sekon selalu tetap, maka
percepatan gerak mobil adalah tetap sehingga mobil tersebut bergerak
lurus berubah beraturan (GLBB).
Percepatan benda tidak hanya berlaku pada kendaraan yang sedang
bergerak secara horizontal, tetapi juga pada benda yang bergerak secara
vertikal. Semua benda yang ada di permukaan bumi mengalami gaya gravitasi
bumi. Gaya gravitasi yang dimaksud adalah gaya tarik benda oleh bumi
sehingga benda mengalami percepatan konstan yaitu sebesar 9,8 m/s2
(Percepatan Gravitasi). Untuk memudahkan dalam perhitungan, percepatan
gravitasi bumi dibulatkan menjadi 10 m/s2.
15
B. Gaya
Gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat mengubah bentuk, arah, dan
kecepatan benda. Misalnya pada plastisin, kamu dapat melempar plastisin,
menghentikan lemparan (menangkap platisin) atau bahkan mengubah bentuk
plastisin dengan memberikan gaya. Tahukah kamu, gaya apakah yang
diberikan pada plastisin tersebut? Ada berapa jenis gaya yang dapat kita
temukan dalam kehidupan sehari-hari?
Gaya dapat dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Gaya
sentuh contohnya adalah gaya otot dan gaya gesek. Gaya otot adalah gaya
yang ditimbulkan oleh koordinasi otot dengan rangka tubuh. Misalnya,
seseorang hendak memanah dengan menarik mata panah ke arah belakang
(Gambar 7). Gaya gesek adalah gaya yang diakibatkan oleh adanya dua buah
benda yang saling bergesekan. Gaya gesek selalu berlawanan arah dengan
gaya yang diberikan pada benda. Contohnya adalah gaya gesekan antara meja
dengan lantai. Meja yang didorong ke depan akan bergerak ke depan, namun
pada waktu yang bersamaan meja juga akan mengalami gaya gesek yang
arahnya berlawanan dengan arah gerak meja.
16
Gambar 7. Contoh (a) Seorang anak hendak memanah, (b) Siswa sedang mendorong meja
Sumber : Dok. Kemendikbud
Gaya tak sentuh adalah gaya yang tidak membutuhkan sentuhan langsung
dengan benda yang dikenai. Contohnya seperti saat kita mendekatkan ujung
magnet batang dengan sebuah paku besi. Seketika paku besi akan tertarik
dan menempel pada magnet batang. Hal tersebut disebabkan oleh adanya
pengaruh gaya magnet yang ditimbulkan magnet batang. Selain gaya magnet,
gaya gravitasi pada orang yang sedang terjun payung juga merupakan contoh
gaya tak sentuh. Lebih lanjut tentang gaya dan interaksinya terhadap gerak
benda akan dibahas pada pembahasan tentang Hukum Newton tentang
gerak.
17
C. Hukum Newton
1. Hukum I Newton
Untuk dapat memahami Hukum I Newton ini coba lakukanlah percobaan
berikut ini :
Mari Bereksperimen
Alat dan Bahan:
1.Selembar kertas
2.Gelas kaca
Cara:
1.Meletakkan selembar kertas di atas meja, kemudian meletakkan gelas di
atas kertas tersebut
2.Menarik kertas secara horisontal dengan secara cepat.
3.Amati apa yang terjadi
Pada percobaan tersebut kamu akan menemukan fakta bahwa gelas akan
tetap diam saat kertas ditarik dengan cepat secara horizontal. Hasil
percobaan tersebut menunjukkan bahwa benda memiliki kecenderungan
untuk tetap mempertahankan keadaan diam atau geraknya dengan kecepatan
tetap yang disebut sebagai inersia atau kelembaman benda.
Newton menyatakan sifat inersia benda bahwa benda yang tidak mengalami
resultan gaya (∑F=0) akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan.
18
Berdasarkan hukum I Newton, dapatlah kita pahami bahwa suatu benda
cenderung mempertahankan keadaannya. Benda yang mula-mula diam akan
mempertahankan keadaan diamnya, dan benda yang mulamula bergerak akan
mempertahankan geraknya. Oleh karena itu, hukum I Newton juga sering
disebut sebagai hukum kelembaman atau hukum inersia.
Hukum I Newton berbunyi :
“Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda
yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap
bergerak dengan kecepatan tetap”.
2. Hukum II Newton
Perhatikan Gambar 7 berikut untuk memahami Hukum II Newton.
Gambar 7. Seseorang mendorong mobil dengan masa yang berbeda
19
Berdasarkan gambar diatas, manakah mobil yang lebih mudah untuk
didorong? Mengapa? Hal ini berkaitan dengan Hukum II Newton yang
membahas hubungan antara gaya, massa dan percepatan.
Jawaban atas pertanyaan diatas yaitu mobil hijau lebih mudah didorong dari
pada mobil merah. Hal ini disebabkan massa mobil hijau lebih kecil daripada
massa mobil merah
dan karena massa berbanding terbalik dengan
percepatan
Semakin
benda.
percepatannya. Jadi, mendorong
daripada mendorong
mobil
kecil
mobil
massa
benda,
semakin
besar
yang ringan akan lebih cepat
yang massanya lebih besar. Maka dapat
diketahui bunyi Hukum II Newton sebagai berikut.
“Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda
berbanding lurus
dengan besar gayanya dan berbanding terbalik
dengan masa benda"
Persamaan matematis Hukum II Newton dapat dituliskan sebagai berikut:
20
Latihan 1.3
1) Benda bermassa 1 kg bergerak dengan percepatan konstan 5 m/s2.
Berapa besar resultan gaya yang menggerakan benda tersebut ?
2) Adit mendorong meja dengan resultas gaya 150N dan bergerak
dengan kecepatan 0,1m/s2, Berapakah massa meja yang didorong oleh
adit?
3) Massa balok = 2 kg, F1 = 5 Newton, F2 = 3 Newton. Besar dan arah
percepatan balok adalah…
3. Hukum III Newton
Pernahkan kalian bermain Bola seperti pada gambar diatas? Pada saat bola
ditumbukan ke bawah dengan pelan , Bagaiamana pantulan bola yang di
hasilkan? Pada saat bola ditumbukan ke bawah dengan keras? Bagaimana
pantulan yang dihasilkan?
.
Gambar 8. Anak Sedang Bermain Bola
21
Besarnya
pantulan
pada
bola
tergantung
pada
kekuatan
kita
saat
menumbkkan bola ke bawah. Hal ini sesui dengan Hukum III Newton.
Hukum III Newton menyatakan bahwa ketika benda pertama mengerjakan
gaya (Faksi) pada benda kedua, maka benda kedua tersebut akan memerikan
gaya (Freaksi) yang sama besar ke benda pertama namun berlawanan arah atau
Faksi = -Freaksi. Jadi gaya aksi reaksi selalu bekerja pada dua benda yang
berbeda dengan besar yang sama.
Contoh gaya aksi dan reaksi tersebut misalnya pada peristiwa orang
berenang. Gaya aksi dari tangan perenang ke air mengakibatkan gaya reaksi
dari air ke tangan dengan besar gaya yang sama namun arah gaya
berlawanan, sehingga orang tersebut akan terdorong ke depan meskipun
tangannya mengayuh ke belakang. Karena massa air jauh lebih besar
daripada massa orang, maka percepatan yang dialami orang akan jauh lebih
besar daripada percepatan yang dialami air. Hal ini mengakibatkan orang
tersebut akan melaju ke depan.
Contoh lain dari Hukum II Newton adalah gerak burung terbang. Burung
mengepakkan sayap ke belakang untuk memberikan gaya aksi ke udara.
Udara yang massanya jauh lebih besar daripada burung, memberi gaya
22
reaksi yang nilainya sama besar dengan gaya aksi namun berlawanan arah,
sehingga mengakibatkan burung dapat melaju kencang ke depan.
Gambar 9. Gaya Yang bkerya pada saat burung terbang
Bunyi Hukum III Newton:
“Bila sebuah benda mengerahkan gaya pada benda kedua, benda kedua
ini akan mengerahkan gaya yang sama besarnya namun berlawanan arah
pada benda pertama. Faksi = - Freaksi”
23
Latihan 1.4
Sebuah balok diletakkan di atas meja seperti pada Gambar 10. Balok diam
dan memiliki berat sebesar 1 N.
dengan:
Gambar 10. Gaya yang bekerja pada balok yang terletak diatas meja
w = gaya pada balok oleh bumi
w' = gaya pada bumi oleh balok
F = gaya luar pada balok berupa gaya tarik
f = gaya gesek pada balok oleh meja
N = gaya normal pada balok oleh meja
N' = gaya normal pada meja oleh balok
Berdasarkan gambar tersebut pilihlah jawaban yang benar dari pertanyaanpertanyaan berikut! Lingkari jawaban yang benar :
a. Gaya berat (w) balok sebesar 1 N disebabkan oleh : [bumi]
[lantai]
b. Lantai menahan balok dengan gaya normal N dan arah yang berlawanan
dengan w. Besar N adalah:
[sama dengan w]
[kurang dari w]
[lebih dari w]
24
c. Karena balok berada pada keadaan seimbang (diam) maka total gaya
yang bekerja pada balok adalah:
[nol]
[tidak sama dengan nol]
d. Nilai N sama dengan w dan N berlawanan arah dengan w, maka N dan
w merupakan [pasangan gaya aksi – rekasi] [bukan merupakan
pasangan gaya aksi – reaksi].
Hal tersebut dikarenakan pasangan gaya aksi – reaksi selalu bekerja
pada [satu benda yang sama] [dua benda yang berbeda] dan dapat
dilihat bahwa N dan w [keduanya bekerja pada benda yang sama]
[keduanya bekerja pada benda yang berbeda].
25
RANGKUMAN
•
Gerak Lurus adalah suatu gerak yang mempunyai lintasan lurus.
•
Gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat mengubah bentuk, arah,
dan kecepatan benda. Gaya dapat dibedakan menjadi 2 yaitu gaya
sentuh dan gaya tak sentuh. Gaya sentuh dapat berupa gaya dorong dan
gaya gesek, sedangkan gaya tak sentuh dapat berupa gaya magnet.
•
Hukum I Newton berbunyi jika resultan gaya pada suatu benda sama
dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang
bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap. Salah satu
penerapan hukum ini adalah ketika kita akan terdorong kedepan saat
mobil yang sedang dikendarai berhenti mendadak. ( ∑F = 0 )
•
Hukum II Newton berbunyi percepatan yang ditimbulkan oleh gaya
yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan
berbanding terbalik dengan masa benda. ( F = m.a )
•
Hukum III Newton berbunyi F aksi = - F reaksi. Aplikasi hukum III
Newton terdapat pada saat orang sedang berenang, dan burung
terbang diudara.
26
PENUGASAN MANDIRI
A. Pilihan Ganda
1. Seorang siswa menaiki sepeda dari rumah dan melaju ke arah timur
sejauh 45 km. Selanjutnya dia kembali lagi ke rumah dengan melewati
jalur yang sama. Berapakah jarak yang ditempuh oleh siswa?
A. 90 km.
C. 45 km.
B. 50 km.
D. 0 km.
2. Ani berjalan ke arah timur sejauh 4 m. Kemudian ke selatan sejauh 2
m dan ke arah barat sejauh 4 meter. Berapakah perpindahan Ani?
A. 10 meter ke arah selatan.
C. 2 meter ke selatan.
B. 10 meter ke arah utara.
D. 2 meter ke utara.
3. Seorang pelari berlari dalam lintasan 270 m dalam waktu 1,5 menit.
Berapakah kelajuan pelari?
A. 30 m/s.
C. 0,3 m/s.
B. 3 m/s.
D. 0 m/s.
4. Seorang pemain ski bergerak turun menuruni bongkahan es dengan
percepatan 3 m/s2. Tiga detik kemudian kecepatannya meningkat
menjadi 18 m/s. Berapakah kecepatan awalnya?
A. 27 m/s.
C. 6 m/s.
B. 9 m/s.
D. 3 m/s.
5. Dua orang anak sedang mendorong sebuah mobil, seperti pada gambar
di bawah ini.
27
Massa mobil adalah 1000 kg. Satu orang memberikan gaya sebesar
275 N sedangkan satu orang lainnya memberikan gaya sebesar 395 N.
Kedua gaya di atas bekerja ke arah yang sama. Gaya ketiga yang
bekerja pada mobil adalah sebesar 560 N tetapi bekerja ke arah
yang berlawanan dengan gaya yang diberikan oleh dua orang anak.
Gaya ini muncul karena terdapat gaya gesek antara jalanan dengan
roda mobil. Berapakah percepatan mobil?
A. 1,23 m/s2
C. 0,67 m/s2
B. 0,68 m/s2
D. 0,11 m/s2
6. Jika sebuah benda memperoleh gaya yang jumlahnya nol maka benda
tersebut dapat berada dalam keadaan…
A. diam atau bergerak dengan kecepatan tetap.
B. bertambah cepat.
C. bertambah lambat.
D. diam.
28
7. Perhatikan Gambar dibawah ini.
Grafik di atas menunjukkan kelajuan sebuah mobil yang bergerak
dalam lintasan lurus. Bagian manakah dari grafik yang menunjukkan
mobil mengalami Percepatan?
A. a, c, dan e.
C. c, e, dan b.
B. a, b, dan c.
D. c, d, dan e.
8. Berdasarkan grafik di atas, manakah yang menunjukan Gerak Lurus
Beraturan (GLB) ?
A. a,b dan c
C. b dan d
B. a,c dan e
D. a dan c
9. Berdasarkan grafik diatas, makah yang menunjukan mobil mengalami
percepatan di perlambat?
A. b
C. d
B. c
D. e
10. Berikut ini kegiatan yang tidal dapat dijelaskan menurut hukum III
Newton adalah… .
A. Burung terbang di udara
B. Orang yang sedang berenang
C. Peluncuran roket
D. Orang yang jatuh kedepan saat mobil di rem mendadak
29
Cocokkanlah jawabanmu dengan Kunci Jawaban Tes Formatif yang terdapat
di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian,
gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaanmu terhadap
materi Gerak Pada Benda.
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 =
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐽𝑎𝑤𝑎𝑏𝑎𝑛 𝐵𝑒𝑛𝑎𝑟
𝑥 100
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑜𝑎𝑙
~~ SELAMAT BELAJAR ~~
30