PROPOSAL PEMBUATAN ALAT PERAGA FISIKA GERAK PARABOLA PELEMPAR BOLA PINGPONG SEDERHANA
PROPOSAL
PEMBUATAN
ALAT PERAGA GERAK PARABOLA
PELEMPAR BOLA PINGPONG SEDERHANA
DISUSUN
OLEH :
1. Defara
Dhanya Paramitha
2. Nurul
Safitri
3. Putri
Permata Utari Andini
MAN
19 JAKARTA
JL.
H. MUCHTAR RAYA/H. JAELANI III NO. 89
RT
05/01, PETUKANGAN UTARA
JAKARTA
SELATAN
1438
H/2017 M
A.Latar
Belakang Pembuatan Alat
Fisika
merupakan suatu ilmu yang sangat dasar dari berbagai ilmu pengetahuan
lain. Menurut ensiklopedia, fisika
adalah ilmu yang didalamnya mempelajari benda dan gerakannya serta manfaatnya
bagi kehidupan manusia.Tujuan mempelajari ilmu fisika yaitu agar kita dapat
mengetahui bagian dasar dari benda dan mengerti interaksi antar benda-benda,
serta mampu untuk menjelaskan mengenai fenomena alam yang terjadi. maka dari
itu, ilmu fisika memerlukan alat peraga untuk memudahkan dalam mempelajari
konsep fisika itu sendiri. Dalam hal ini,kami membuat alat peraga fisika selain
untuk mempermudah pembelajaran fisika, kami juga menggunakan alat ini untuk di
kompetisikan di PEKAN RAYA ILMIAH UIN SYARIF HIDAYATULLAH. Konsep yang kamiu ambil
sesuai dengan aturan lomba adlah kinematika gerak maka konsep dari alat yang
kami buat adalah kinematika gerak.
Gerak
sendiri adalah satu kata yang digunakan untuk menjelaskan aksi, dinamika, atau
terkadang gerakan dalam kehidupan sehari-hari. Suatu benda dikatakan bergerak apabila kedudukannya
berubah terhadap acuan/posisi tertentu. Suatu benda dikatakan bergerak bila
posisinya setiap saat berubah terhadap suatu acuan tertentu. Konsep mengenai
gerak yang dirumuskan dan dipahami saat ini didasarkan pada kajian Galileo dan
Newton. Cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak disebut mekanika.
Mekanika terdiri dari kinematika dan dinamika.
Kinematika
adalah ilmu yang mempelajari bagaimana gerak dapat terjadi tanpa memperdulikan
penyebab terjadinya gerak tersebut. Dalam kinematika gerak, terdapat gerak
lurus beraturan(GLB),gerak lurus berubah beraturan(GLBB),dan gerak parabola.
Kami memakai konsep ketiganya untuk pembuatan alat peraga kami.
B.Landasan
Teori
Gerak
Parabola adalah hasil perpaduan antara GLB
(Gerak Lurus Beraturan) dan GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan).
Gerak parabola adalah
gerak dua dimensi yang bisa juga disebut gerak peluru, karena membentuk sudut
tertentu (sudut elevasi) dengan sumbu x atau y.
Sehingga bekerja dua macam gerak, yaitu gerak horizontal dengan Gerak Lurus
Beraturan(GLB) dan gerak vertikal
dengan Gerak
Lurus Berubah Beraturan(GLBB). Di mana pada GLB kecepatan konstan, sedangkan
pada GLBB kecepatan berubah karena dipengaruhi oleh gaya gravitasi.
Jika
digambarkan pada sebuah bidang kartesius, GLB terjadi pada sumbu-x dan GLBB
terjadi pada sumbu-y.
Sebuah partikel
dilemparkan dengan kecepatan awal v0 , dengan arah θ terhadap sumbu x.
Pada sumbu-x
terjadi GLB, dengan;
v0x = v0 cos θ
Pada sumbu-x,
kecepatan partikel tetap (vx = vox), mulai dari partikel ditembakkan, hingga
partikel kembali lagi ke tanah/landasan.
Pada
sumbu-y terjadi GLBB, dengan;
v0y = v0 sin θ
Pada
sumbu-y terjadi perubahan kecepatan. Partikel ditembakkan ke udara dengan
kecepatan awal voy. Seperti halnya gerak
vertikal ke atas, maka semakin tinggi suatu partikel, kecepatannya semakin
berkurang, atau partikel
mengalami gerak diperlambat (bernilai negatif). Percepatannya bernilai negatif
disebabkan oleh arahnya yang berlawanan dengan arah percepatan gravitasi bumi.
Hingga partikel tidak naik lagi (mencapai tinggi maksimun/Hmax) , pada komponen y
kecepatannya adalah nol.
Karena
Gerak Parabola adalah perpaduan dari GLB dan GLBB, maka kita harus mengetahui
rumus-rumus dari GLB dan GLBB.
Rumus GLB;
dengan :
s = jarak yang ditempuh (m)
t = waktu yang ditempuh (s)
Rumus GLBB;
dengan :
vt =
kecepatan benda pada saat t/akhir (m/s)
v0 =
kecepatan awal benda (m/s)
a =
percepatan (m/s2 )
t = wa ktu
yang ditempuh (s)
s = jarak yang ditempuh (m)
Pada gerak parabola, komponen sumbu x merupaka komponen dari GLB, di mana kecepatan pada arah horizontal di posisi manapun adalah tetap (konstan). Komponen kecepatan awal (Vo) di sumbu x adalah Vox = Vo cos θ. Persamaan pada sumbu x diperoleh dari persamaan umum GLB. Tabel berikut menunjukkan persamaan gerak parabola pada sumbu x yang diambil dari persamaan umum GLB.
Komponen sumbu y
Pada komponen sumbu y, gerak parabola merupakan GLBB diperlambat karena berlawanan dengan gravitasi. Masih ingat 3 persamaan GLBB ? perlu diketahui perubahan simbol pada gerak parabola dari GLBB : posisi atau perpindahan benda disimbolkan dengan y ( pada GLBB disimbolkan s), percepatan menggunakan percepatan gravitasi -g karena ke arah atas (pada GLBB percepatan benda a). Komponen kecepatan awal (Vo) di sumbu y adalah Voy = Vo sin θ. Tabel berikut menunjukkan persamaan gerak parabola pada sumbu y yang diambil dari persamaan umum GLBB.
Menentukan Waktu untuk
Ketinggian Maksimum (puncak)
Ketinggian maksimum dicapai pada sumbu y, maka
kita harus menggunakan tinjauan komponen sumbu y di atas. Pada ketinggian
maksimum, kecepatan benda pada sumbu y adalah nol (Vy
=0).
Menentukan Waktu untuk
kembali ke posisi/ketinggian semula
waktu yang ditempuh benda selama bergerak di udara dari
posisi awak ke posisi akhir pada ketinggian yang sama adalah sama dengan 2 kali
waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian maksimum.
Menentukan Ketinggian Maksimum
Menentukan Ketinggian Maksimum
sama seperti tinjauan menentukan waktu untuk ketinggian
maksimum di atas, namun kita gunakan persamaan kecepatan yang ke dua.
Jangkauan maksimum merupakan jarak maksimum yang
ditempuh dalam sumbu x (arah horizontal). Untuk memperoleh persamaannya
digunakan tinjauan pada sumbu x. Ingat untuk menentukan jarak pada arah
horizontal digunakan persamaan x = Vo sin θ x tx dimana besarnya tx = 2 tp.
Gerak setengah Parabola
- Pada arah vertikal ke
bawah berlaku persamaan gerak jatuh bebas h = ½ gt2
- Pada arah
horizontal berlaku persamaan GLB X
= V x t
C.Alat
dan bahan
1. Bola
Pimpong
2. Pegas
3. Pipa
4. Triplek
5. Kotak
sepatu
6. Meteran
7. Kawat
8. Botol
Aqua
9. Engsel
10. Busur
11. Penggaris
12. Lem
13. Paku
D.Prosedur
Pembuatan Alat Peraga
1. Potong
pipa
2. Potong
botol air mineral sesuai dengan diameter pipa
3. Rekatkan
botol air mineral dengan pipa
4. Pasang
tutup botol pada ujung pegas kemudian lubangi tengah botol dengan menggunakan
paku
5. Masukkan
kawat pada lubang tutup botol lalu lilit kawat agar kawat tidak jeblos
6. Beri
engsel pada kedua triplek
7. Beri
lubang pada bagian depan kotak sepatu
8. Beri
busur pada pinggir triplek dan beri penyanggah diantara 2 triplek
9. Letakkan
triplek pada bagian dalam kotak sepatu
10. Pasang
penggaris pada bagian bawah kotak sepatu
11. Hias
alat tersebut
E.Prosedur
Pemakaian Alat Peraga
1. letakkan
bola pingpong pada bagian corong seperti gambar disamping
2. ukur
sudut sebesar ukuran
3. sanggah
engan menggunakan penyanggah
4. tarik
kawat, kemudian lepaskan
5. amati
ketinggian dan jarak bola mendarat
6. catat
data yang didapat
7. hitung
Hmax dan Smax bola pingpong dengan menggunakan data tersebut
F.Kesesuaian
Alat Peraga dan Konsep Fisika yang Digunakan
Alat peraga
yang kami buat berpusat pada pelemparan bola pingpong. Pada saat bola pingpong
terlempar, bola membentuk kurva yang melengkung. Hal tersebut termasuk dalam
konsep gerak parabola. Dan pada saat bola dilempar tentu mempunya ketinggian
maksimal dan jarak maksimal. Hal tersebut termasuk dalam konsep Gerak Lurus
Berubah Beraturan (GLBB) dan Gerak Lurus Beraturan (GLB).
G.Manfaat
Alat Peraga
1. Sebagai
alat belajar dan berkreasi dalam menciptakan suatu alat peraga
2. membantu
siswa melihat gerak parabola secara langsung
3. Sebagai
media pembelajaran yang membantu siswa memperluas pengetahuannya dalam materi
gerak parabola
4. alat
pelempar bola pingpong yang sederhana dan manual
Komentar
Posting Komentar