Gerak jatuh bebas dan jatuh dengan hambatan udara
FisikaKinematikaUsia 15–16Lab virtual
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Berikutnya di Kinematika
Dua benda yang berbeda massa dan luas penampangnya dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama. Tanpa hambatan udara, keduanya menyentuh tanah pada saat yang sama, v = gt. Dengan hambatan udara, benda yang lebih ringan dan mengalami hambatan lebih besar mencapai kecepatan terminal dan jatuh lebih lambat. Grafik v(t) dan jarak jatuh diperbarui secara langsung. Layar Laboratorium mengukur g dengan elektromagnet dan gerbang cahaya (gradien grafik 2h terhadap t² adalah g) serta mencocokkan data v(t) filter kopi dengan model hambatan linear (bv) dan kuadratik (cv²).
Pelajaran: Gerak jatuh bebas
Yang ditunjukkan
Tanpa udara, semua benda jatuh dengan percepatan g yang sama berapa pun massanya, sehingga v = gt dan waktu jatuh t = √(2h/g) sama untuk benda berat maupun ringan. Di udara, gaya hambat melawan gerak; bola yang lebih ringan memiliki rasio luas terhadap massa lebih besar, sehingga kecepatan terminalnya lebih kecil dan ia mendarat lebih lambat. Layar Laboratorium menjadikannya praktikum: mengukur waktu jatuh bola baja dari elektromagnet ke gerbang cahaya pada beberapa ketinggian memberi g sebagai gradien 2h terhadap t², dan menjatuhkan filter kopi bertumpuk menunjukkan apakah data mengikuti F = bv atau F = cv².
Cara menggunakan
Matikan Aktifkan hambatan udara, tekan Jatuhkan lagi, lalu bandingkan waktu mendarat dan garis v(t) benda 1 dan benda 2; kemudian nyalakan dan ulangi. Di layar Laboratorium, pilih g dengan gerbang cahaya, atur Ketinggian jatuh h, tekan Matikan elektromagnet tiga kali di setiap ketinggian, lalu baca g dari grafik. Atau pilih Hambatan pada filter kopi, jatuhkan 1 sampai 8 filter, tekan Catat setiap kali, dan bandingkan grafik terhadap m.
Parameter yang dapat diubah
- Ketinggian jatuh 5–120 m
- Percepatan gravitasi 1,6–11 m/s²
- Massa benda 1 0,05–10 kg
- Massa benda 2 0,05–10 kg
- Aktifkan hambatan udara
- Layar Jatuhkan dua benda, Laboratorium
- Percobaan (layar Laboratorium) Mengukur g dengan gerbang cahaya, Hambatan pada filter kopi
- Ketinggian jatuh sampai gerbang cahaya h (Laboratorium) 0,1–1,5 m
- Jumlah filter kopi bertumpuk n (Laboratorium) 1–8
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Mengapa bulu dan bola baja jatuh sama cepat dalam ruang hampa?
- Saat benda mencapai kecepatan terminal, bagaimana hubungan gaya hambat dengan beratnya?
- Jika ketinggian jatuh dijadikan empat kali, berapa kali lebih lama waktu jatuh bebasnya?
Ide mengajar
Semua panduan- Cara Me-remix Simulasi untuk Kelas Anda dengan AIRemix simulasi dari pustaka dengan AI seharga 20 kredit: ubah konteks, satuan, atau grafik, pertahankan model yang berfungsi, periksa, dan bagikan ke kelas Anda.
- Simulasi untuk Pekerjaan Rumah: Tugas dan JawabannyaSimulasi untuk pekerjaan rumah: rancang tugas yang bisa dikerjakan di ponsel, periksa jawaban otomatis, atur tenggat, dan pakai 3 tugas siap dengan jawaban.
- Predict–Observe–Explain dengan Simulasi: Panduan GuruPredict–observe–explain dengan simulasi: kunci prediksi, jalankan percobaan, bahas kesenjangannya. Contoh lengkap, pertanyaan pancingan, dan cara memimpin diskusi.
- Praktikum Virtual Waktu Reaksi: Uji Penggaris JatuhPraktikum virtual waktu reaksi: ukur tangkapan penggaris sendiri, ubah jarak jatuh menjadi waktu, lalu uji gangguan, bunyi, dan kafein dengan kelas simulasi.
