LKPD Hukum II Newton untuk Rotasi dan Keseimbangan
Lembar Kerja Peserta Didik
Identitas Kelompok
Ide Sentral
IMPLEMENTASI HUKUM II NEWTON
Bagaimana penerapan Hukum II Newton pada benda berotasi?
Benda yang bergerak secara translasi menggunakan hukum II Newton (∑F = ma) dan benda yang bergerak secara rotasi juga memakai konsep hukum Newton yang sama, akan tetapi besarannya memakai besaran-besaran rotasi.
Hukum Newton II untuk benda yang bergerak secara rotasi atau bergerak melingkar memakai :
τ = I α .... (2)
Keterangan:
- τ = torsi atau momen gaya (Nm).
- I = momen inersia (kgm²).
- α = percepatan sudut (rad/s²).
Simulasi Pembelajaran
🔬 Simulasi ophysics: Hubungan Momen Inersia dengan Momen Gaya
Mengamati dan Menanya
Gunakan simulasi "Balancing Act" pada pilihan Intro di atas untuk mempelajari konsep torsi dan lengan gaya. Lakukan 4 percobaan dengan menempatkan beban 10 kg pada jarak tetap (0,25 m, 0,5 m, 0,75 m, dan 1 m) dari titik tumpu. Cari posisi keseimbangan untuk beban 5 kg, kemudian hitung torsi kedua beban. Catat hasil pengamatan Anda pada tabel di bawah, kemudian jawab pertanyaan-pertanyaan analisis.
Di manakah tukang pembuat pintu biasanya memasang pegangan pintu? Mengapa demikian?
Mengeksplorasi
Untuk menegaskan tentang penggunaan ilmu fisika pada kehidupan sehari-hari, mari kita mencoba mendorong pintu dengan variabel letak pegangan pintu dan mencatat hasil percobaanmu dengan membandingkan pilihan jawaban yang tersedia di bawah ini:
Perlakuan 1
| Lokasi pegangan pintu | Dorongan yang diberikan |
|---|---|
| A. Ujung - Dorongan yang diberikan: |
|
| B. Tengah - Dorongan yang diberikan: |
|
| C. Dekat dengan poros putar pintu - Dorongan yang diberikan: |
|
Perlakuan 2
| Arah pemberian dorongan pada ujung pintu | Arah daun pintu |
|---|---|
| A. Tegak lurus terhadap daun pintu: |
|
| B. Membentuk sudut tertentu terhadap daun pintu: |
|
| C. Menuju poros putar: |
|
Pertanyaan tentang Momen Gaya
Gaya yang anda rasakan untuk mendorong atau menarik suatu lengan gaya disebut sebagai momen gaya (τ). Jawablah pertanyaan tentang momen gaya yang anda rasakan saat anda membuka pintu berikut ini!
| Pertanyaan | Jawaban (Ceklis jawaban anda) |
|---|---|
| A. Apakah momen gaya yang anda rasakan sebanding dengan dorongan (F) yang anda berikan? |
|
| B. Apakah momen gaya yang anda rasakan sebanding dengan letak dorongan terhadap poros (r) yang anda berikan? |
|
| C. Apakah momen gaya yang anda rasakan dipengaruhi oleh sudut yang dibentuk oleh lengan gaya terhadap daun pintu? |
|
🎨 Diagram Vektor Gaya dan Lengan
Gambarlah diagram vektor yang menunjukkan gaya, lengan, dan sudutnya
🎨 Pilih Warna:
📏 Ketebalan Garis:
✏️ Mode Gambar:
📊 Grafik Torsi dengan Faktor-faktornya
Buatlah grafik yang menunjukkan hubungan antara torsi dengan faktor-faktornya
🎨 Pilih Warna:
📏 Ketebalan Garis:
✏️ Mode Gambar:
✏️ Persamaan yang Didapat Melalui Percobaan dan Pengamatan
Tulislah persamaan matematika yang kamu dapatkan dari hasil percobaan
🎨 Pilih Warna:
📏 Ketebalan Garis:
✏️ Mode Gambar:
Analisis Momen Gaya Optimal
Bagaimana penjelasanmu tentang "momen gaya" optimal untuk pintu, didukung multirepresentasi? Apa implikasi desainnya?
Mengerjakan Soal
Soal:
Sebuah pintu memiliki panjang 1,2 meter dan dipasang engsel di salah satu sisinya. Seseorang mendorong pintu dengan gaya sebesar 20 N pada pegangan pintu yang terletak 1,0 meter dari engsel. Tentukan:
- Torsi yang dihasilkan jika dorongan tegak lurus terhadap permukaan pintu (θ = 90°).
- Torsi yang dihasilkan jika dorongan membentuk sudut 60° terhadap permukaan pintu.
- Mengapa pegangan pintu dipasang sejauh mungkin dari engsel? Jelaskan berdasarkan konsep torsi!
📚 Manajemen Pengumpulan LKPD
Belum ada pengumpulan LKPD