LEMBAR KERJA SISWA PERCOBAAN VIRTUAL BANDUL FISIS Tujuan Percobaan 1. Menyelidiki pengaruh panjang tali terhadap periode ayuna bandul 2. Menyelidiki pengaruh massa beban terhadap periode ayuna bandul 3. Menyelidiki pengaruh gravitasi terhadap periode ayuna bandul 4. Menentukan besar gravitasi planet Jupiter dan Planet X melalui percobaan bandul fisis Alat Percobaan 1. Komputer/laptop 2. Seperangkat simulasi interaktif bandul fisis dari PHET yang terdiri dari alat-alat/fasilitas: beban, tali, busur derajat, pewaktu, mistar, lingkungan percobaan, besar gesekan, dan grafik pola energi. Tampilan percobaan ditunjukkan pada Gambar 1. 3 2 4 9 5 10 1 6 7 8 Gambar 1 Keterangan : 1. Beban 2. Busur Derajat 3. Pengatur panjang tali 4. Pengatur massa beban 5. Pengatur besar gesekan 6. Seting tempat percobaan 7. Pengatur grafik pola energi 8. Pengatur pewaktu 9. Penggaris 10. Pewaktu (pencatat periode bandul)
PERCOBAAN A : Pengaruh Panjang Tali terhadap Periode Ayunan Bandul Fisis Permasalahan : Bagaimana pengaruh panjang tali terhadap periode ayunan bandul fisis? Hipotesis : [Keterampilan membuat hipotesis] Tulislah jawaban sementara atas pertanyaan permasalahan di atas: Prosedur Percobaan 1. Seting percobaan dilakukan di Bumi (g=9,8 m/s 2 ), real time, dan tanpa gesekan 2. Aktifkan pewaktu dengan cara mencentang kotak photogate timer 3. Pastikan pewaktu menunjukkan nilai periode = 0,000 (jika belum menunjukkan angka tersebut maka resetlah dengan mengklik tombol start) 4. Tentukan panjang tali (l) = 0,5 m dan massa beban = 0,5 kg 5. Letakkan kursor pada beban kemudian drag ke arah kanan sehingga membentuk sudut ayunan 10 o. 6. Ayunkan bandul dengan menekan tombol play 7. Hidupkan pewaktu dengan menekan tombol start yang ada pada pewaktu 8. [Keterampilan melakukan pengamatan] Amati proses yang terjadi. Catat periode yang terbaca pada pewaktu ke dalam tabel hasil percobaan (Tabel 1). 9. Hentikan ayunan dengan menekan tombol pause 10. Reset percobaan dengan menekan tombol reset 11. Ulangi langkah 1 s/d 11 untuk data berikut : Panjang Tali Massa Beban 1,0 0,5 1,5 0,5 2,0 0,5 2,5 0,5
PERCOBAAN B : Pengaruh Massa Beban terhadap Periode Ayunan Bandul Tujuan : Menyelidiki pengaruh massa beban terhadap periode ayunan bandul fisis Permasalahan : Bagaimana pengaruh massa beban terhadap periode ayunan bandul fisis? Hipotesis : [Keterampilan membuat hipotesis] Tulislah jawaban sementara atas pertanyaan permasalahan di atas: Prosedur Percobaan 1. Seting percobaan dilakukan di Bumi (g=9,8 m/s 2 ), real time, dan tanpa gesekan 2. Aktifkan pewaktu dengan cara mencentang kotak photogate timer 3. Pastikan pewaktu menunjukkan nilai periode = 0,000 (jika belum menunjukkan angka tersebut maka resetlah dengan mengklik tombol start) 4. Tentukan panjang tali (l) = 1,5 m dan massa beban = 0,20 kg 5. Letakkan kursor pada beban kemudian drag ke arah kanan sehingga membentuk sudut ayunan 10 o. 6. Ayunkan bandul dengan menekan tombol play 7. Hidupkan pewaktu dengan menekan tombol start yang ada pada pewaktu 12. [Keterampilan melakukan pengamatan] Amati proses yang terjadi. Catat periode yang terbaca pada pewaktu ke dalam tabel hasil percobaan (Tabel 2) 8. Hentikan ayunan dengan menekan tombol pause 9. Reset percobaan dengan menekan tombol reset 10. Ulangi langkah 1 s/d 11 untuk data berikut : Panjang Tali Massa Beban 1,5 0,40 1,5 0,60 1,5 0,80 1,5 1,00
PERCOBAAN C : Pengaruh Gravitasi terhadap Periode Ayunan Bandul Tujuan : Menyelidiki pengaruh grafitasi terhadap periode ayunan bandul fisis Permasalahan : Bagaimana pengaruh gravitasi terhadap periode ayunan bandul fisis? Hipotesis : [Keterampilan membuat hipotesis] Tulislah jawaban sementara atas pertanyaan permasalahan di atas: Prosedur Percobaan 1. Seting percobaan dilakukan di Bulan (g bulan = 1/6 g bumi ), real time, dan tanpa gesekan 2. Aktifkan pewaktu dengan cara mencentang kotak photogate timer 3. Pastikan pewaktu menunjukkan nilai periode = 0,000 (jika belum menunjukkan angka tersebut maka resetlah dengan mengklik tombol start) 4. Tentukan panjang tali (l) = 1,5 m dan massa beban = 0,5 kg 5. Letakkan kursor pada beban kemudian drag ke arah kanan sehingga membentuk sudut ayunan 10 o. 6. Ayunkan bandul dengan menekan tombol play 7. Hidupkan pewaktu dengan menekan tombol start yang ada pada pewaktu 13. [Keterampilan melakukan pengamatan] Amati setiap proses yang terjadi. Catat periode yang terbaca pada pewaktu ke dalam tabel hasil percobaan (Tabel 3) 8. Hentikan ayunan dengan menekan tombol pause 9. Reset percobaan dengan menekan tombol reset 10. Ulangi langkah 1 s/d 11 untuk data berikut : Panjang Tali Massa Beban Tempat Percobaan 1,5 0,5 Bumi 1,5 0,5 Jupiter 1,5 0,5 Planet X
Tabel Data Hasil Percobaan Tabel 1 No Panjang Tali Massa Beban Perioda (s) 1 0,5 0,5... 2 1,0 0,5... 3 1,5 0,5... 4 2,0 0,5... 5 2,5 0,5... Tabel 2 No Panjang Tali Massa Beban Perioda (s) 1 1,5 0,20... 2 1,5 0,40... 3 1,5 0,60... 4 1,5 0,80... 5 1,5 1,00... No Panjang Tali Tabel 3 Massa Beban Tempat Percobaan Periode (s) 1 1,5 0,5 Bulan... 2 1,5 0,5 Bumi... 3 1,5 0,5 Jupiter... 4 1,5 0,5 Planet X... Tugas Percobaan : 1. [Keterampilan menemukan hubungan] Berdasarkan Tabel 1, nyatakan hubungan antara Panjang Tali (l) dan Periode ayunan (T) melalui grafik! 2. [Keterampilan menafsirkan hasil pengamatan] Berdasarkan grafik yang telah anda buat pada soal nomor 1, kesimpulan apa yang anda peroleh? 3. [Keterampilan menemukan hubungan] Berdasarkan Tabel 2, gambarlah grafik hubungan antara Panjang Tali (l) dengan Periode ayunan (T). 4. [Keterampilan menafsirkan] Berdasarkan grafik yang telah anda buat pada soal nomor 3, bagaimana pola hubungan antara l dan T? 5. [Keterampilan menafsirkan hasil pengamatan] Bila diketahui bahwa g jupiter > g bumi > g bulan, berdasarkan Tabel 3 di atas, kesimpulan apa yang anda peroleh?
6. [Keterampilan menerapkan konsep] Berdasarkan Tabel 3, hitunglah besar gravitasi planet Jupiter dan planet X! 7. [Keterampilan menerapkan konsep] Di suatu tempat tertentu, sebuah bandul sederhana yang panjangnya 1 meter melakukan 50 getaran lengkap dalam 102 sekon. Berapakah percepatan gravitasi di tempat itu? 8. [Keterampilan menerapkan konsep] Diketahui berat benda di planet mars = 0,4 berat benda di bumi. Jika sebuah bandul yang panjangnya 20 cm dibawa ke mars, berapakah periode ayunannya? 9. [Keterampilan meramalkan] Apa yang terjadi bila bandul yang sedang berayun dibumi tiba-tiba dibawa kesuatu tempat yang gravitasinya nol? 10. [Keterampilan menerapkan konsep] Sebuah bandul menempuh setengah ayunan selama 1 detik. Berapakah panjang bandul tersebut di suatu tempat yang memiliki percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s 2 11. [Keterampilan menerapkan konsep] Berapakah periode getaran bandul sederhana yang panjangnya 20 cm ketika berada di puncak gunung yang ketinggiannya mencapai 2000 km dari permukaan laut? 12. [Keterampilan mengkomunikasikan] Jika anda diminta menjelaskan bagaimana pengaruh massa, panjang tali, dan grafitasi terhadap periode ayunan bandul sederhana, apa yang akan anda katakan? 13. [Keterampilan mengajukan pertanyaan] Buatlah 2 pertanyaan yang berhubungan dengan konsep periode dan frekuensi ayunan bandul sederhana!