Telaah Kurikulum Fisika materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar

Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar

TINJAUAN UMUM              : Sangat banyak benda di dunha ini yang berputar mulai dari yang terkecil seperti elektron mengitari inti sampai planet-planet mengitari matahari. Setiap benda yang berputar pasti ada gaya yang menyebabkan benda itu berputar yang dikenal dengan nama Torsi, torsi didefinisikan sebagai hasil kali gesar gaya dengan lengan momennya. Torsi digunakan untuk membuat benda berputar dan memiliki percepatan sudut. Besarnya percepatan sudut yang dihasilkan oleh torsi yang sama dapat berbeda bergantung pada bentuk dan posisi benda berputar. Besaran yang menyatakan ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya dikenal dengan nama momen inersia. Lebih lanjut akan dikenal konsep momentum sudut akibat momen inersia dan percepatannya. Konsep torsi ini digunakan untuk menganalisisi keseimbangan statis benda akibat berbagai gaya yang bekerja pada benda termasuk gaya barat yang bekerja pada pusat massa benda. Keseimbangan statis tercapai apabila resultan torsi pada porosnya nol.

KELAS / SEMESTER         : XI / 2

STANDAR KOMPETENSI : 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah.

KOMPETENSI DASAR       : 2.1 Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia, berdasarkan hukum newton serta penerapannya dalam masalah benda tegar.

INDIKATOR                        :

a.       Kognitif

Produk

1.      Menjelaskan pengaruh torsi dan moment inersia pada percepatan sudut benda

2.      Menentukan besarnya momentum sudut  pada benda yang berotasi.

3.      Menerapkan konsep titik berat dlam kehidupan sehari-hari.

4.      Menganalisis benda dalam keadaan kesetimbangan statis.

Proses

1.      Memperkirakan besaran-besaran yang berkaitan dengan torsi.

2.      Mengukur besarnya torsi yang dikenakan pada benda.

b.      Psikomotor

1.      Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh gaya dan lengan momen terhadap besarnya torsi.

c.       Afektif

Karakter       : Jujur dalam menganalisis hasil percobaan, menghargai  orang lain yang berpendapat.

Sosial            : Membantu teman yang lain memahami materi.

MATERI

1.    FENOMENA

Komedi putar

Permainan komedi putar sering kita jumpai pada pasar malam ketika kita kecil dulu ataupun sekarang. Tanpa kita sadari permainan itu terdapat banyak terdapat konsep-konsep fisika mulai dari torsi, momen inersia, momentum sudut, titik berat sampai pada kesetimbangan statis. Syarat agar permainan tersebut dapat berputar harus diberikan torsi, pada umumnya torsi dihasilkan oleh mesin diesel. Semakin besar ukuran komedi putar makin besar momen inersianya maka torsi yang diperlukan juga semakin besar otomatis daya yang dihasilkan mesin harus diperbesar. Ketika komedi putar sudah bergerak melingkar maka akan memiliki kecepatan sudut sebesar ω, akibat momen inersianya maka komedi putar memiliki momentum sudut. Dilihat dari strukturnya komedi putar di topang oleh beberapa tiang yang berpusat pada poros putarnya. Hal ini dilakukan karena titik beratnya ada pada poros itu. Ketika kita menaikinya, tempat duduk kita diatur agar merata pada semua bagian komedi putar, ini berarti petugas komedi putar memperhitungkan kesetimbangan alatnya itu. Misalkan beberapa anak duduk pada salah satu sisi misalnya sebelah kanan saja maka akan mengganggu kesetimbangan statis benda, apa akibatnya?

2.      URAIAN MATERI

      1.      Torsi

      2.      Momen Inersia

      3.      Hukum Newton II untuk Rotasi

      4.      Hukum Kekekalan Momentum Sudut

      5.      Gabungan antara Gerak Translasi dan Rotasi

      6.      Pusat Massa

Posted in: physic edu