Tips dan Teknik Metode Pengajaran Kelas Efektif: Percobaan Ticker Timer pada Gerak Lurus

Mobil melakukan perjalanan mengalami percepatan

Suatu kendaraan yang menempuh perjalanan sejauh 150 km dari kota Jakarta ke kota Bandung membutuhkan waktu kurang lebih 3 jam. Dari perjalanan tersebut dapat ditentukan kelajuan rata-rata (speed) yaitu 50 km/jam. Speedometer yang terbaca selama perjalanan tidak mungkin menunjukkan nilai konstan 50 km/jam, tetapi tetap dapat dikatakan bahwa kelajuan rata-rata mobil adalah 50 km/jam. Setiap satu jam, rata-rata mobil menempuh perjalan sejauh 50 km. Kelajuan rata-rata dapat dinyatakan sebagai jarak total yang ditempuh (lintasan) dibagi dengan waktu yang dibutuhkan.
Untuk menentukan kelajuan secara real (faktual) dibutuhkan jarak yang ditempuh dalam selang waktu yang sangat singkat, misal dengan multiflash photography.

Konsep lain dari kelajuan (speed) adalah kecepatan (velocity). Jika ada 2 mobil bergerak bersama, yang satu menuju timur, lainnya menuju barat dan masing mobil menunjukkan angka di speedometer yang sama 60 km/jam, maka dapat dinyatakan masing -masing mobil mempunyai kelajuan yang sama yaitu 60 km/jam. Tetapi kecepatan mobil tidak sama, kecepatan mobil berbeda karena mempunyai arah perpindahan berbeda. Kelajuan merupakan besaran skalar (tidak memperhitungkan arah), sedangkan kecepatan merupakan besaran vektor (memiliki nilai dan arah). Perpindahan merupakan jarak terpendek yang dihubungkan dari posisi akhir dengan posisi awal (tidak tergantung pada lintasan) disebut dengan displacement. Dengan demikian kecepatan (velocity) merupakan perpindahan dibagi selang waktu.

Ketika benda bergerak mengalami perubahan kecepatan disebut dengan dengan percepatan. Misalnya benda dari keadaan diam (kecepatan nol) mencapai kecepaan 2 m/s dalam selang waktu 1 sekon, maka besar percepatan benda adalah 2 m/s^2. Percepatan merupakan perubahan kecepatan dibagi dengan selang waktu. Percepatan merupakan besaran vektor. Jika percepatan bernilai negatif maka kecepatan berkurang selama gerakan benda, disebut dengan perlambatan (deceleration, retardation)

Salah satu alat peraga yang dapat digunakan untuk menganalisa gerak lurus dilaboratorium Fisika adalah Ticker timer. Ticker timer dapat digunakan untuk mengukur kecepatan dan percepatan benda yang bergerak pada lintasan lurus misalnya pada bidang miring. Dari data yang diperoleh maka dapat dibuat grafik perpindahan terhadap waktu, kecepatan terhadap waktu, dan percepatan terhadap waktu. Dari grafik dapat dianalisa sesuai dengan konsep Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

Pita ticker timer dihubungkan antara kereta dinamik yang bergerak dengan titik-titik pembuat getaran pada ticker timer, sehingga pada pita akan terlihat rekaman jejak-jejak dari gerak benda. Jarak antara dua titik mempunyai selang waktu 0,02 sekon, karena frekuensi listrik adalah 50 Hz, sehingga periode nya adalah 0,02 sekon.

Perpindahan dapat diukur dari panjang pita. Pita dapat dipotong-potong dengan jumlah titik yang sama. Misal setiap 5 selang titik dipotong disebut pita 1, dan seterusnya. Waktu untuk 5 selang titik adalah 0,1 sekon. (diperoleh dari 5 x 0,02 = 0,1), sehingga semua pita mempunyai selang waktu yang sama.

Setelah itu dapat dihitung kecepatan dan percepatan sesuai dengan persamaan di atas, dan dapat dianalisa jenis gerak yang diamati dari data-data dan grafik yang diperoleh apakah sesui dengan teori atau tidak.

Berikut foto-foto data hasil percobaan dari Stefani Amanda dan Jovita Aurelia (X IPA2), Caroline S (X IPA 1)