Kelajuan, kecepatan, dan membaca grafik gerak
IPA7-R3-18
Menghitung kelajuan rata-rata serta kecepatan rata-rata satu dimensi dan menafsirkan grafik posisi terhadap waktu.
Bekal awal: Jarak, perpindahan, pembagian dan membaca sumbu grafik.
Konteks bab
Gunakan lingkungan belajar, penggunaan alat, kebutuhan bersama, dan layanan masyarakat sebagai konteks bila relevan. Pengamatan nyata memerlukan izin; untuk materi kesehatan dan sejarah gunakan sumber serta model tanpa membuka data pribadi.
Bacaan dan kasus
unit-4 · Persoalan pembuka: Laporan gerak benda mainan
Kasus bab
Kasus dan angka latihan merupakan simulasi/rekaan kecuali secara eksplisit ditandai fakta bersumber. Tugas nyata memerlukan izin dan sarana yang sesuai.
Data simulasi: pada t=0,2,4,6 sekon, posisi benda di garis berturut-turut 0,4,4,0 meter. Gerak dianggap lurus dan seragam pada setiap selang dua sekon.
Sebelum mempelajari bab, tulis penjelasan awal dan informasi yang menurutmu masih kurang. Simpan jawaban itu. Setelah membaca konsep dan mencoba latihan, kembali ke persoalan ini untuk memperbaiki alasanmu. Perubahan jawaban harus dapat dijelaskan dengan bukti, bukan sekadar menyalin pembahasan.
Fokus pemeriksaan. Apa yang sudah didukung informasi, apa yang belum diketahui, dan keputusan apa yang dapat dipertanggungjawabkan?
Dua rata-rata yang berbeda
Kelajuan rata-rata=jarak total/waktu total. Kecepatan rata-rata=perpindahan/waktu total dan memiliki arah. Keduanya memakai selang waktu yang sama, termasuk waktu berhenti jika dihitung sejak awal sampai akhir perjalanan. Satuan SI keduanya m/s. Nilai rata-rata tidak menunjukkan apakah gerak selalu sama cepat; benda dapat berhenti lalu bergerak lebih cepat.
Grafik adalah hubungan besaran
Pada grafik posisi terhadap waktu, sumbu mendatar menunjukkan waktu dan sumbu tegak menunjukkan posisi. Kemiringan garis menunjukkan kecepatan pada selang itu. Garis mendatar berarti posisi tetap, bukan waktu berhenti. Garis miring menurun berarti bergerak ke arah posisi yang lebih kecil; tidak otomatis berarti melambat. Grafik posisi berbeda dengan grafik jarak kumulatif, yang tidak menurun karena jarak terakumulasi.
Menguji model laju tetap
Data posisi 0, 2, 4, 6 m pada waktu 0, 1, 2, 3 s cocok dengan model laju tetap 2 m/s. Pengamatan nyata dapat sedikit berbeda akibat pembacaan atau gerak yang tidak seragam. Laporkan data, baru nilai kesesuaian modelnya. Saat meneliti benda mainan di pondok, pilih lintasan pendek yang aman dan ulangi pengukuran. Kalkulasi tidak memerlukan adu cepat antarsantri.
Telusuri contoh
Simulasi benda menempuh 6 m pergi dalam 3 s dan 6 m kembali dalam 5 s.
- Jarak total 12 m dan waktu 8 s.
- Kelajuan rata-rata 12/8=1,5 m/s.
- Perpindahan nol, sehingga kecepatan rata-rata nol.
Posisi pada t=0,2,4,6 s berturut-turut 0,4,4,0 m.
- 0–2 s: bergerak ke arah positif dengan kecepatan 2 m/s.
- 2–4 s: posisi tetap; benda diam.
- 4–6 s: kecepatan −2 m/s; jarak total 8 m dalam 6 s.
Menyebut garis menurun sebagai perlambatan tanpa memeriksa besaran pada sumbu.
Latihan mandiri
1 Jarak 15 m ditempuh dalam 5 s. Berapa kelajuan rata-rata?
Petunjuk awal
Tentukan informasi dan konsep yang diperlukan, lalu periksa alasan serta batas jawabanmu.
Pembahasan · buka setelah mencoba
3 m/s.
2 Apa arti garis mendatar pada grafik posisi–waktu?
Petunjuk awal
Tentukan informasi dan konsep yang diperlukan, lalu periksa alasan serta batas jawabanmu.
Pembahasan · buka setelah mencoba
Posisi tidak berubah selama selang itu.
3 Mengapa rata-rata dua kelajuan tidak selalu memberi kelajuan rata-rata perjalanan?
Petunjuk awal
Tentukan informasi dan konsep yang diperlukan, lalu periksa alasan serta batas jawabanmu.
Pembahasan · buka setelah mencoba
Durasi tiap bagian dapat berbeda; gunakan jarak total/waktu total.
4 Benda berpindah −8 m dalam 4 s. Berapa kecepatan rata-rata?
Petunjuk awal
Tentukan informasi dan konsep yang diperlukan, lalu periksa alasan serta batas jawabanmu.
Pembahasan · buka setelah mencoba
−2 m/s terhadap arah positif yang dipilih.
Perluas pemahamanmu
Bandingkan dua gerak yang menempuh jarak sama dalam waktu sama: satu tetap dan satu sempat berhenti. Rata-ratanya sama, grafiknya berbeda.
Coba dengan umpan balik
Latihan otomatis membantu pemeriksaan; tuliskan alasan dan langkah untuk membuktikan pemahaman.
1 20 m dalam 4 s memberi kelajuan …
Petunjuk awal
Bandingkan semua pilihan dengan konsep dan bukti pada pelajaran.
Pembahasan · buka setelah mencoba
C. 5 m/s. Kelajuan=20/4.
2 Grafik posisi mendatar berarti …
Petunjuk awal
Bandingkan semua pilihan dengan konsep dan bukti pada pelajaran.
Pembahasan · buka setelah mencoba
A. Diam terhadap acuan. Posisi tetap ketika waktu bertambah.
3 Rata-rata kelajuan dihitung dari …
Petunjuk awal
Bandingkan semua pilihan dengan konsep dan bukti pada pelajaran.
Pembahasan · buka setelah mencoba
B. Jarak total/waktu total. Durasi berhenti dalam selang pengamatan juga dihitung.
Praktik dan refleksi
Gambar grafik dari tabel contoh kedua pada kertas petak. Tuliskan keadaan gerak setiap selang dan bedakan posisi dengan jarak total.
Pendampingan pelajaran ini
Inkuiri terbimbing dan telaah bukti
Tujuan diperiksa melalui penjelasan, penerapan pada kasus, dan revisi; tidak cukup menandai halaman selesai.
Minta siswa menjelaskan bekal berikut dengan contoh sendiri: Jarak, perpindahan, pembagian dan membaca sumbu grafik.
Gunakan kembali contoh pertama, pecah penalaran menjadi langkah lebih kecil, lalu berikan kasus setara dengan angka atau konteks berbeda. Catat bantuan.
Bandingkan dua gerak yang menempuh jarak sama dalam waktu sama: satu tetap dan satu sempat berhenti. Rata-ratanya sama, grafiknya berbeda.
Tunjukkan tujuan melalui jawaban beralasan pada latihan 1, 2, 3, 4, lalu revisi satu jawaban berdasarkan bukti. Praktik hanya dinilai bila benar-benar dilaksanakan.
Penanda pribadi di perangkat ini; bukan nilai atau bukti penguasaan.