SEMNAS ENTREPRENEURSHIP Juni 2014 Hal:

Transkripsi

1 P R O S I D I N G ISBN: SEMNAS ENTREPRENEURSHIP Juni 2014 Hal: PENGEMBANGAN ALAT PERAGA GERAK PROYEKTIL UNTUK MEMPELAJARI PERCEPATAN GRAVITASI BUMI Wawan Kurniawan Pend. Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas PGRI Semarang wawan.hitam@gmail.com Abstrak-Konsep gerak proyektil adalah salah satu konsep yang diajarkan dimata pelajaran Fisika tingkat SMA dan universitas pada pada matakuliah Fisika Dasar. Gerak ini menarik dipelajari karena pelajar sering mengalami miskonsepsi. Penelitian ini akan mencoba mengembangkan sistem sensor untuk mendeteksi kecepatan awal (Vo) dan waktu tempuh berbasis komputer agar siswa dapat melakukan analisa. Penelitian awal dimulai dengan pembuatan perangkat keras lintasan dan elektronik. Berikutnya adalah perangkat lunak dan uji coba. Penelitian ini telah mengambil data dengan fariasi ketinggian dan kecepatan awal (Vo). Data penelitian yang diperoleh digunakan untuk mencari nilai percepatan gravitasi ditempat dilakukannya penelitian yang menghasilkan nilai gravitasi 9,2±2 m/s 2 sedangkan menggunakan sistem ayunan sederhana menghasilkan pengukuran percepatan gravitasi 9,5 m/s 2 hingga 9,7 m/s 2. Kata kunci : Alat peraga, Komputer, Gerak Proyektil PENDAHULUAN Gerak lurus beraturan (GLB) dan garak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah salah satu konsep dasar gerak pada mata pelajaran mekanika. Siswa kelas 10 semester 1 harus menguasai konsep ini untuk dapat mengaplikasikannya pada gerak jatuh bebas atau gerak proyektil. Khusus pada gerak proyektil kemampuan penguasan kedua konsep dasar gerak tersebut menjadi sangat penting. Penelitian pada anak usia 12 tahun di Australia menemukan adanya miskonsepsi antara konsep GLB dengan GLBB pada materi gerak proyektil (anne, 2005). Dalam penelitian itu mengungkapkan bahwa siswa mengalami miskonsepsi pada bagian rumusan matematikanya. Pentingnya pemahaman gerak proyektil pada siswa salah satunya adalah konsep ini dapat digunakan untuk menganalisa beberapa kejadian dibidang

2 167 Pros Sem Nas Entrepreneurship. Hal: olah raga, seperti menganalisa gerak bola melengkung pada pertandingan sepak bola (lasode, O.A, dkk, 2009:335) dan gerak shuttlecock pada olah raga badminton (Lung, M.C, dkk, 2009: 567). Gerak proyektil mempunyai beberapa jenis dilihat dari kecepatan awal dan posisi awalnya, perhatikan gambar 1 berikut ini. Gambar 1. Lajur lintasan gerak proyektil. Gerak proyektil pada gambar 1 kanan adalah skema yang digunakan pada penelitian ini. Gerak proyektil dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi oleh karena itu gerak vertikalnya mengalami gerak dipercepat beraturan (Tipler, 1998: 68). Terungkap bahwa ketinggian mempengaruhi jangkauan dan kecepatan awal mempengaruhi lintasan. Penelitian ini akan membangun perangkat keras dan perangkat lunak peraga gerak proyektil yang dapat digunakan untuk kalangan pendidikan. Penelitian tentang pembuatan perangkat lunak untuk mempelajari gerak proyektil pernah dilakukan dengan jangkauan yang dibatasi (Novri, H. 2010: 16). METODE PENELITIAN Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan alat peraga gerak proyektil dengan alur yang diperlihatkan pada Gambar 2. Persiapan Pembuatan perangkat keras Pembuatan perangkat lunak Uji dan Analisa Gambar 2. Alur penelitian

3 Wawan Pendidikan dan Pembelajaran 168 Penelitian ini dimulai dengan persiapan alat dan bahan, berikutnya adalah pembuatan perangkat keras. Pengembangan dilakukan pada desain pelontar dari gerak proyektil, yang semula pada Gambar 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini telah berhasil membuat desain perangkat keras dan perangkat lunak seperti Gambar 4 dengan bahan dasar track adalah akrilyc seperti terlihat pada Gambar 5. Gambar 3. Alat peraga dengan pelontar. Perbaikan kami lakukan pada desain tanpa menggunakan pelontar seperti terlihat pada Gambar 4. Gambar 4. Alat peraga gerak proyektil tanpa pelontar. Gambar 5. Perangkat gerak proyektil yang telah dibangun. Perangkat ini dapat digunakan untuk percobaan gerak proyektil dengan variasi kecepatan awal dan ketinggian perhatikan Gambar 4, kecepatan awal dapat dirubah dengan mengubah ketinggian. Penelitian ini telah menghasilkan dua fariasi data ketinggian tetap dan ketepatan tetap, perhatikan tabel 1 berikut ini yang memaparkan data penelitian dengan ketinggian (h) ditahan tetap dan kecepatan awal yang dirubah.

4 169 Pros Sem Nas Entrepreneurship. Hal: Tabel 1. Data dengan ketinggaian (h) ditahan tetap. No Variabel bebas (x) Variabel terikat (y) Vo (m/s) waktu(s) Jangkauan (cm) Sedangkan tabel 2 memperlihatkan data dengan variasi kecepatan awal yang ditahan tetap. Tabel 2. Data percobaan dengan variasi kecepatan awal tetap. No Variabel bebas (x) Variabel terikat (y) h (cm) waktu(s) Jangkauan (cm) Dengan menggunakan persamaan 1, maka penelitian ini menghasilkan pengukuran percepatan grafitasi 9,2±2 m/s 2. Y = vo.t + ½ gt Pers 1 Kekurangan dari penelitan ini adalah alat peraga ini belum pernah digunakan dalam pembelajaran sesungguhnya karean keterbatasan dana.

5 Wawan Pendidikan dan Pembelajaran 170 KESIMPULAN Penelitian ini telah berhasil mengembangkan alat peraga gerak proyektil non pelontar berbasis komputer. Penelitian ini mengungkapkan bahwa data percobaan gerak proyektil dapat digunakan untuk mencari percepatan gravitasi bumi, dengan hubungan pengaruh ketinggian (h) dengan jangkauan beban. Perangkat ini juga dapat melakukan variasi kecepatan awal dari beban bola. Melingkar Beraturan dan Gerak Parabola. Jurnal IPTEK no Tipler FISIKA untuk Sains dan Teknik, Jakarta, Erlangga. DAFTAR PUSTAKA Anne, P dan Michael, M Teching Projectile Motion To Elimenate Misconseption. Proceedings of the 29th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, Vol. 4, pp Melbourne: PME. Lasode, O.A, dkk Modelling the projectile motion of soccer ball. 1st annual Civil Engeneering Conference University of Ilorin, Nigeria. Lung, M.C, dkk A study of shuttlecock s trajectory in badminton. Journal of Sports Science and Medicine (2009) 8, Novri, H Perangkat Lunak Ajar Kinematika Gerak Lurus, Gerak