LKPD IPA Kelas 7: Menganalisis Ragam Gerak dan Gaya Berdasarkan Penerapan Hukum Newton dalam Teknologi

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menganalisis ragam gerak dan gaya berdasarkan penerapan Hukum Newton dalam teknologi

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap teks pengantar dan instruksi aktivitas dengan teliti bersama kelompokmu.
• Gunakan pemahaman tentang Hukum I, II, dan III Newton untuk menganalisis ragam gerak dan gaya pada tiap teknologi yang disajikan.
• Tuliskan hasil analisis dan diskusimu pada format ruang jawaban yang telah disediakan secara rapi dan jelas.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Aktivitas 1: Menganalisis Gerak dan Gaya pada Sabuk Pengaman Mobil (Hukum I Newton)

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Buku Siswa IPA Kelas 7 Edisi Revisi Bab IV
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati studi kasus teknologi keselamatan transportasi berikut: 'Sebuah mobil melaju lurus berkecepatan 60 km/jam. Tiba-tiba pengemudi menginjak rem mendadak untuk menghindari rintangan di jalan. Badan penumpang terdorong ke depan dengan kuat, namun sabuk pengaman (seatbelt) terkunci otomatis dan menahan tubuh penumpang agar tidak membentur kaca depan.'
2. Analisislah keadaan gerak dan resultan gaya yang bekerja pada tubuh penumpang saat pengereman terjadi.
3. Kaitkan mekanisme kerja sabuk pengaman tersebut dengan prinsip Hukum I Newton (kelembaman/inersia).

Pertanyaan:

1. Berdasarkan studi kasus mobil di atas, bagaimana keadaan gerak tubuh penumpang tepat saat mobil direm mendadak, dan gaya apa yang bekerja menahan tubuh penumpang?

2. Analisislah hubungan antara peristiwa penumpang terdorong ke depan dan fungsi sabuk pengaman dengan konsep resultan gaya pada Hukum I Newton (inersia)!

Tuliskan jawaban pada kolom uraian teks 2-4 kalimat untuk masing-masing nomor 1 dan 2 pada lembar kerja yang tersedia.

Kegiatan 2: Aktivitas 2: Menganalisis Pengaruh Massa dan Gaya terhadap Percepatan Truk Pengangkut (Hukum II Newton)

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Buku catatan / LKPD cetak
• Kalkulator atau kertas corat-coret

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan data uji coba dua truk teknologi angkut logistik bermesin identik yang menghasilkan gaya mesin dorong sama besar sebesar F = 12.000 N.
2. Kondisi Truk A: Truk melaju kosong dengan massa total m = 3.000 kg.
3. Kondisi Truk B: Truk melaju membawa muatan penuh dengan massa total m = 6.000 kg.
4. Hitung percepatan gerak masing-masing truk menggunakan persamaan Hukum II Newton (a = F / m), kemudian analisis perbandingan percepatan gerak kedua truk tersebut berdasarkan perbedaan massa dan gaya dorongnya.

Pertanyaan:

1. Lengkapilah tabel perbandingan gerak dan gaya pada kedua kondisi truk berikut:
Kolom tabel:

1. Truk,
2. Gaya Mesin (N),
3. Massa Truk (kg),
4. Percepatan Gerak (m/s²).

2. Berdasarkan hasil tabel, analisislah bagaimana pengaruh besarnya massa muatan terhadap perubahan kelajuan/percepatan gerak truk jika gaya mesin yang diberikan bernilai konstan sesuai prinsip Hukum II Newton!

Isikan hasil perhitungan pada tabel 4 kolom x 3 baris (termasuk baris kepala tabel), dilanjutkan dengan paragraf analisis 2-3 kalimat pada ruang uraian di bawah tabel.

Kegiatan 3: Aktivitas 3: Menganalisis Pasangan Gaya Aksi-Reaksi pada Peluncuran Roket (Hukum III Newton)

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Gambar/ilustrasi peluncuran roket pada Buku Siswa Bab IV
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati prinsip kerja teknologi peluncuran roket luar angkasa: Roket membakar bahan bakar dan menyemburkan gas panas bertekanan tinggi dengan gaya dorong sangat besar ke arah bawah (ke permukaan tanah). Secara bersamaan, roket terdorong melesat bergerak cepat ke arah atas menuju atmosfer.
2. Analisislah interaksi pasangan gaya yang bekerja pada peristiwa peluncuran roket tersebut.
3. Identifikasi arah gaya aksi dan arah gaya reaksi, serta simpulkan bagaimana resultan interaksi kedua gaya tersebut menghasilkan gerak roket ke atas sesuai Hukum III Newton.
4. Selesaikan kegiatan dan lanjutkan dengan menjawab pertanyaan refleksi serta penutup pembelajaran.

Pertanyaan:

1. Analisislah pasangan gaya aksi dan reaksi pada teknologi peluncuran roket dengan mengisi tabel pasangan gaya:

1. Objek Pemberi Gaya,
2. Arah Gaya,
3. Peran Gaya (Aksi / Reaksi).

2. Berdasarkan analisis pasangan gaya aksi-reaksi tersebut, jelaskan mengapa roket dapat bergerak melesat ke atas meskipun di luar angkasa hampa udara dan tidak ada udara yang 'didorong'!

Lengkapi tabel analisis 3 kolom x 3 baris untuk nomor 1, kemudian tuliskan rangkuman hasil diskusi penalaran untuk nomor 2 pada kotak teks bergaris.

REFLEKSI

1. Teknologi transportasi atau peluncuran apa di sekitarmu yang paling membuatmu memahami hubungan antara gaya dan gerak setelah mengerjakan LKPD ini?

2. Bagian mana dari analisis Hukum I, II, atau III Newton yang paling menantang bagimu saat menjelaskan cara kerja teknologi?

3. Bagaimana pemahaman tentang gaya dan gerak ini membantumu menyadari pentingnya sabuk pengaman atau fitur keselamatan lainnya saat berkendara?