RPP Gerak Parabola dengan Simulasi Interaktif

Diperbarui 2026-10-02

RPP gerak parabola ini memakai simulasi interaktif gratis agar siswa menemukan, dalam satu jam pelajaran, mengapa 30° dan 60° jatuh di tempat yang sama, mengapa 45° memberi jangkauan terjauh, dan mengapa menggandakan kelajuan melipatempatkan jarak. Semuanya siap pakai: tujuan pembelajaran, persiapan, pertanyaan prediksi, kegiatan langkah demi langkah dengan tabel data dan nilai yang seharusnya didapat siswa, pertanyaan diskusi beserta jawabannya, pengayaan hambatan udara, dan ide diferensiasi. Angka-angka di bawah berasal dari model simulasi itu sendiri, sehingga Anda bisa memeriksa pekerjaan siswa sekilas.

Pelajaran sekilas

Jenjang: kelas 9–12 (usia 14–18), pengantar fisika atau fisika.
Waktu: satu jam pelajaran 50–60 menit, ditambah pengayaan opsional 20 menit.
Pengetahuan prasyarat: kecepatan sebagai vektor, sinus dan kosinus untuk komponen, gerak dengan percepatan tetap.
Format: berpasangan dengan laptop atau tablet, atau seluruh kelas dengan satu proyektor.
Simulasi: Gerak parabola – lintasan dan hambatan udara.

Tujuan pembelajaran

Di akhir pelajaran, siswa dapat:

Menggambarkan gerak parabola sebagai dua gerak yang saling bebas: kecepatan tetap secara mendatar, percepatan tetap g secara tegak.
Mengukur jangkauan, tinggi maksimum, dan waktu terbang, serta mengaitkannya dengan sudut dan kelajuan peluncuran.
Menjelaskan mengapa sudut-sudut yang saling berkomplemen memberi jangkauan yang sama dan mengapa 45° memberi jangkauan maksimum pada tanah datar tanpa hambatan udara.
Memakai R = v²·sin2θ/g untuk memprediksi jangkauan, lalu memeriksanya.
(Pengayaan) Menggambarkan bagaimana hambatan udara memperpendek lintasan dan menurunkan sudut peluncuran terbaik.

Apa yang dilakukan simulasi

Mengenal modelnya sebelum mengajar sangat membantu. Simulasi memiliki empat layar:

Pengantar: atur ketinggian peluncuran (0–15 m), sudut peluncuran (0–90°), kelajuan awal (5–30 m/s), dan proyektil, lalu tekan Luncurkan. Sebuah sasaran berada di tanah pada 12 m secara bawaan; seret atau pakai penggeser (1–80 m). Tembakan dihitung kena jika mendarat dalam jarak sekitar 0,75 m dari sasaran.
Vektor: peluncuran yang sama, dengan panah untuk vx, vy, resultan v, dan percepatan.
Hambatan Udara: kotak centang Hambatan udara dan penggeser ketinggian (0–9.000 m) untuk bola basket, bola baja, atau kok bulu tangkis.
Lab: atur massa, diameter, koefisien hambat, dan gravitasi (Bumi 9,8, Bulan 1,62, Mars 3,71 atau nilai kustom).

Pada layar Pengantar dan Vektor tidak ada hambatan udara dan g = 9,8 m/s². Itu sesuai dengan model buku teks, sehingga rumus di bawah berlaku persis. Keluaran menampilkan jangkauan, tinggi maksimum, dan waktu terbang hingga dua angka desimal. Ketuk lintasan untuk memeriksa sebuah titik (waktu, x, y), atau seret pada kanvas untuk mengukur dengan pita ukur. Empat jejak terakhir tetap di layar sebagai pembanding sampai Anda menekan Hapus lintasan.

Gerak parabola – lintasan dan hambatan udara

Bahan dan persiapan sebelum kelas

Bahan: satu perangkat per pasangan (atau proyektor), tabel data di bawah di atas kertas atau dalam dokumen bersama, dan kalkulator.

Persiapan (10 menit, sekali saja):

Buka simulasi dan atur layar Pengantar ke ketinggian peluncuran 0 m, sudut 45°, kelajuan 15 m/s. Ini juga nilai bawaannya.
Klik Bagikan dan buat tautan untuk setiap kelas, misalnya "Fisika · Jam ke-2". Tautan menyematkan pengaturan saat ini, sehingga setiap siswa mulai dengan sama.
Opsional: di tab Pertanyaan, tambahkan ketiga pertanyaan prediksi di bawah sebagai "Sebelumnya, sebagai prediksi", dengan Tanyakan lagi setelah simulasi dicentang. Siswa lalu harus berkomitmen sebelum simulasi terbuka. Panduan Predict–Observe–Explain menjelaskan mengapa ini berhasil.
Bagikan tautan, atau tampilkan kode QR dalam mode presentasi agar siswa bisa memindainya dari papan.

Urutan pelajaran

1. Pembuka dan prediksi (8 menit)

Tunjukkan tembakan 45° di proyektor tanpa memberi tahu siswa angkanya. Lalu minta mereka berkomitmen, di kertas atau di tautan:

P1. "Pada 15 m/s, sudut peluncuran mana yang melontarkan bola paling jauh: 15°, 30°, 45°, 60°, atau 75°?"
P2. "Bola A diluncurkan pada 30°, bola B pada 60°, dengan kelajuan yang sama. Mana yang mendarat lebih jauh: A, B, atau sama?"
P3. "Jika Anda menggandakan kelajuan peluncuran, jangkauannya akan… tetap sama, menjadi dua kali, tiga kali, atau empat kali?"

Harapkan banyak siswa memilih 60° untuk P1 ("lebih tinggi berarti lebih jauh") dan A atau B untuk P2. Jangan koreksi siapa pun dulu.

2. Sudut dan jangkauan: pengumpulan data (15 menit)

Pasangan tetap di layar Pengantar dengan ketinggian 0 m dan kelajuan 15 m/s. Mereka meluncurkan pada setiap sudut dalam tabel, mencatat keluaran, dan membuat sketsa setiap jejak. Dua kolom terakhir untuk Anda; biarkan kosong pada salinan siswa.

Sudut	R yang diharapkan	H yang diharapkan
15°	11,48	0,77
30°	19,88	2,87
45°	22,96	5,74
60°	19,88	8,61
75°	11,48	10,71

Waktu terbang yang diharapkan: 0,79 s, 1,53 s, 2,16 s, 2,65 s, dan 2,96 s.

Semuanya berasal dari R = v²·sin2θ/g, H = v²·sin²θ/(2g), dan T = 2v·sinθ/g dengan v = 15 m/s dan g = 9,8 m/s². Untuk 45°: R = 225 × 1 / 9,8 = 22,96 m. Karena layar Pengantar tidak memiliki hambatan udara, bacaan siswa seharusnya cocok sampai angka terakhir. Jika angka sebuah pasangan meleset, hampir selalu mereka tidak sengaja mengubah ketinggian peluncuran atau kelajuan.

Lalu minta pasangan menulis dua pola yang mereka lihat. Jawaban yang baik: "R sama untuk 15° dan 75°, dan untuk 30° dan 60°" dan "H dan T terus naik seiring sudut, tetapi R memuncak pada 45°."

3. Kelajuan dan jangkauan (7 menit)

Pertahankan 45° dan luncurkan pada 10, 15, 20, dan 30 m/s. Jangkauan yang diharapkan: 10,20 m, 22,96 m, 40,82 m, dan 91,84 m.

Tanyakan: "Dari 10 ke 20 m/s, berapa kali lebih jauh?" Jawaban: 40,82 ÷ 10,20 = 4,0. Menggandakan kelajuan melipatempatkan jangkauan. Minta siswa memeriksa P3.

4. Vektor: mengapa lintasannya parabola (8 menit)

Beralih ke layar Vektor pada 15 m/s dan 45°. Aktifkan vx, vy, dan percepatan, luncurkan, lalu ketuk titik-titik berbeda sepanjang lintasan.

Siswa seharusnya memperhatikan:

Panah vx tidak pernah berubah panjangnya: vx = 15 × cos45° = 10,61 m/s di mana-mana.
Panah vy menyusut menjadi nol di puncak, lalu membesar ke bawah.
Panah percepatan sama di mana-mana: g, lurus ke bawah.

Tanyakan: "Berapa kelajuan tepat di puncak?" Banyak siswa menjawab nol. Probe menunjukkan vy = 0 tetapi v = vx = 10,61 m/s. Kecepatan mendatar yang tetap ditambah percepatan tegak yang tetap persis yang menghasilkan parabola.

5. Tantangan sasaran (7 menit)

Kembali ke Pengantar, pada 15 m/s dengan sasaran di 12 m: "Temukan dua sudut berbeda yang mengenai sasaran."

Menyelesaikan 12 = 225·sin2θ/9,8 memberi sin2θ = 0,523, sehingga θ ≈ 15,8° atau 74,2°. Dengan sudut bilangan bulat, 15°, 16°, 74°, dan 75° semuanya dihitung kena; 16° dan 74° mendarat paling dekat, pada 12,17 m. Pasangan yang menemukan satu sudut lalu memakai simetri (90° − θ) untuk menemukan yang lain telah memahami gagasan utama pelajaran ini.

6. Diskusi (8 menit)

Pakai pertanyaan ini bersama seluruh kelas. Jawaban singkat menyusul setiap pertanyaan.

Mengapa 30° dan 60° mendarat di tempat yang sama? Bola 60° berada di udara lebih lama (2,65 s dibandingkan 1,53 s) tetapi bergerak maju lebih lambat (vx = 7,50 m/s dibandingkan 12,99 m/s). Hasil kalinya sama: 19,88 m. Secara matematis, sin60° = sin120°, sehingga sin2θ sama untuk sudut yang berkomplemen.
Mengapa 45° adalah sudut terbaik? sin2θ mencapai nilai maksimumnya, 1, saat 2θ = 90°. Di bawah 45° bola mendarat terlalu cepat; di atas 45° bola bergerak maju terlalu lambat.
Bagaimana tinggi maksimum pada 30° dan 60° dibandingkan? 2,87 m dibandingkan 8,61 m, rasio 1 banding 3, karena sin²30° = 0,25 dan sin²60° = 0,75.
Apakah bola baja melaju lebih jauh daripada bola basket pada layar Pengantar? Tidak. Tanpa hambatan udara, massa tidak muncul di persamaan mana pun, dan keduanya mengikuti lintasan yang sama.
Mengapa menggandakan kelajuan melipatempatkan jangkauan? Waktu di udara dan kelajuan mendatar sama-sama menjadi dua kali lipat, sehingga hasil kalinya naik empat kali.

Lalu kembali ke prediksi. Jika Anda memakai tautan, buka hasilnya dan tampilkan kolom Prediksi dan Sesudah berdampingan. Siswa suka melihat berapa banyak pikiran yang berubah.

7. Pengecekan penutup (5 menit)

Dua pertanyaan cepat, di kertas atau sebagai pertanyaan angka pada tautan:

"Pada 20 m/s dan 45°, berapa jangkauannya?" Jawaban: 40,82 m (terima ± 0,5).
"Pada 15 m/s, sudut lain mana yang memberi jangkauan sama dengan 25°?" Jawaban: 65° (keduanya memberi 17,59 m).

Panduan penilaian formatif menunjukkan cara menyiapkannya agar diperiksa otomatis dan dibandingkan antarkelas.

Pengayaan: hambatan udara, ketinggian peluncuran, dan planet lain

Untuk kelompok yang kuat atau pelajaran kedua, pakai layar selain Pengantar.

Hambatan udara. Pada layar Hambatan Udara, pilih bola basket, 15 m/s, 45°, permukaan laut, centang Hambatan udara, dan luncurkan. Jangkauan turun dari 22,96 m menjadi sekitar 16,7 m, dan keluaran menampilkan nilai tanpa hambatan di bawahnya sebagai pembanding. Lintasannya tidak lagi simetris: ia turun lebih curam daripada saat naik.

Lalu bandingkan proyektil pada 45°:

Proyektil	Jangkauan dengan hambatan	Sudut terbaik dengan hambatan
Bola baja	sekitar 22,0 m	sekitar 45°
Bola basket	sekitar 16,7 m	sekitar 43° (40°–45° berselisih dalam 0,1 m)
Kok bulu tangkis	sekitar 4,0 m	sekitar 34° (4,1 m)

Pelajarannya di sini: hambatan udara paling berpengaruh pada benda ringan dengan luas besar, dan ia mendorong sudut terbaik di bawah 45°. Naikkan ketinggian ke 9.000 m dan jangkauan bola basket tumbuh menjadi sekitar 20,3 m, karena udaranya lebih tipis.

Ketinggian peluncuran. Pada Pengantar, atur ketinggian ke 10 m, 15 m/s, 45°: jangkauan menjadi 30,49 m. Kini 45° bukan lagi sudut terbaik. Sekitar 36° memberi sekitar 31,4 m. Minta siswa menjelaskan mengapa peluncuran dari atas level pendaratan menguntungkan tembakan yang lebih mendatar.

Planet lain. Pada layar Lab dengan hambatan udara mati, pilih Bulan (g = 1,62 m/s²). Pada 15 m/s dan 45°, jangkauannya 225 ÷ 1,62 = 138,89 m. Di Mars (g = 3,71 m/s²) jangkauannya 60,65 m. Tanyakan: "Bagaimana jangkauan bergantung pada g?" Jawaban: R berbanding terbalik dengan g.

Diferensiasi

Dukungan:

Sematkan nilai awal pada tautan dan berikan siswa tabel dengan kolom sudut yang sudah terisi.
Pakai tiga sudut (30°, 45°, 60°) alih-alih lima.
Berikan awal kalimat untuk pola: "Saat sudut naik dari 45° ke 60°, jangkauannya…"
Pasangkan siswa agar satu mengoperasikan simulasi dan satu mencatat, lalu bertukar di tengah.

Tantangan:

Turunkan R = v²·sin2θ/g dari persamaan komponen sebelum memeriksanya di simulasi.
Cari sudut terbaik dari peron setinggi 10 m dengan coba-coba, lalu jelaskan hasilnya.
Prediksikan jangkauan bola basket dengan hambatan sebelum meluncurkan, dan jelaskan mengapa tidak ada rumus sederhana yang memberikannya.
Pakai layar Lab untuk mencari g kustom yang mengirim tembakan 15 m/s, 45° tepat 50 m (g = 225 ÷ 50 = 4,5 m/s²), lalu mengujinya.

Pembelajar bahasa Inggris: simulasi tersedia dalam enam bahasa. Buat tautan kedua dalam bahasa siswa agar label terasa akrab sementara diskusi kelas tetap dalam bahasa Inggris.

Keselarasan dengan standar

Pelajaran ini sejalan dengan unit kinematika SMA pada umumnya tentang gerak dua dimensi dan gerak parabola, termasuk unit kinematika AP Physics 1 (kursus fisika AS). NGSS (standar sains AS) tidak memiliki ekspektasi kinerja khusus untuk gerak parabola, jadi kami tidak mengklaimnya. Pelajaran ini melatih tiga praktik sains dan rekayasa NGSS: Merencanakan dan Melaksanakan Penyelidikan, Menganalisis dan Menafsirkan Data, serta Menggunakan Matematika dan Berpikir Komputasional.

Untuk struktur inkuiri lengkap di sekitar kegiatan ini, lihat panduan RPP 5E, dan untuk menjalankannya sebagai laporan praktikum, cara membuat kegiatan laboratorium virtual.

Pertanyaan umum

Apakah simulasi menyertakan hambatan udara?

Hanya pada layar Hambatan Udara dan Lab, dan hanya saat Anda mencentang Hambatan udara. Layar Pengantar dan Vektor memakai model ideal tanpa hambatan dan g = 9,8 m/s².

Mengapa angka siswa saya sedikit berbeda dari buku teks yang memakai g = 10?

Simulasi memakai g = 9,8 m/s². Dengan g = 10, jangkauan 45° pada 15 m/s akan menjadi 22,50 m, bukan 22,96 m. Beri tahu siswa nilai mana yang dipakai sebelum mereka menghitung.

Bisakah siswa mengerjakan pelajaran ini di ponsel?

Bisa. Siswa membuka tautan tanpa akun, dan kontrolnya berfungsi di layar sentuh. Tablet atau laptop memudahkan membaca keluaran dan mencatat tabel.

Berapa lama pengayaannya?

Sekitar 20 menit untuk perbandingan hambatan udara saja. Ketinggian peluncuran dan planet lain masing-masing menambah 10 menit.