Gerak Benda & Massa Jenis
Amati gerak benda dalam model alternatif tanpa gravitasi, termasuk balon berisi helium, hidrogen, dan karbon dioksida. Di ruang vakum, dorongan model membuat benda bergerak ke bawah tanpa hambatan fluida. Dalam medium, aturan model menentukan apakah benda naik atau turun; hambatan fluida melawan arah geraknya. Penggeser mengatur laju waktu simulasi (1× = waktu nyata).
Ubah massa atau volume untuk melihat pengaruh massa jenis dan hambatan fluida pada gerak dalam model alternatif ini.
Posisi vertikal relatif (m)
Kecepatan vertikal (m/s)
Grafik mengikuti benda terpilih selama 20 detik terakhir. Sumbu mendatar menunjukkan waktu (s); sumbu tegak menunjukkan posisi relatif (m) atau kecepatan (m/s). Posisi dan kecepatan positif berarti arah ke bawah, negatif berarti ke atas. Kemiringan grafik posisi menunjukkan kecepatan; grafik kecepatan yang mendatar berarti kecepatannya tetap.
Pilih benda untuk melihat penjelasan gaya.
1. Prediksi sebelum mengamati
Untuk benda terpilih, perkirakan geraknya dalam model dorongan massa dan hambatan medium. Pilih jawaban sebelum membandingkannya dengan simulasi.
Pilih prediksi, lalu tekan Bandingkan.
2. Tantangan eksperimen
Pilih satu benda dan satu medium. Catat gerak awalnya, lalu ubah satu parameter saja (massa, volume, atau medium). Ulangi simulasi dan amati perubahan.
- Prediksi hasil perubahan sebelum mencobanya.
- Catat parameter yang diubah dan gerak yang diamati.
- Jelaskan hasilnya berdasarkan massa benda dan hambatan medium.
3. Glosarium dan satuan
- Massa jenis (ρ)
- Massa per satuan volume; di sini memakai kg/m³.
- Dorongan model
- Aturan buatan yang menentukan arah gerak tanpa memakai gravitasi: dapat mendorong benda ke atas atau ke bawah.
- Hambatan fluida
- Gaya dari medium yang melawan arah gerak; tidak ada di ruang vakum.
- Massa
- Banyaknya materi; input memakai gram (g).
- Volume
- Ruang yang ditempati benda; input memakai cm³.
Rumusnya ρ = massa ÷ volume. Model ini tidak memakai gravitasi. Di ruang vakum, dorongan model menggerakkan benda ke bawah tanpa hambatan. Dalam medium, benda ringan dapat mendapat dorongan model ke atas; hambatan fluida melawan arah gerak. Aturan arah tersebut merupakan asumsi simulasi, bukan hukum fisika nyata.
4. Pertanyaan refleksi
- Mengapa benda bergerak lebih cepat di ruang vakum daripada di medium yang hambatannya besar?
- Apa yang berubah saat medium diganti, sementara bendanya tetap?
- Bagaimana massa benda dan ukuran/volume memengaruhi dorongan model serta hambatan?
- Apakah benda dengan arah gerak sama selalu memiliki kecepatan sama? Perhatikan hambatan dan grafik.
Catatan model alternatif: gravitasi tidak digunakan. Di ruang vakum, model memberi dorongan ke bawah. Di udara, balon helium dan hidrogen, bulu, serta kertas membumbung; balon karbon dioksida bergerak turun karena massa jenisnya melampaui ambang udara model. Dalam cairan, benda yang massa jenisnya lebih rendah daripada medium bergerak naik. Hambatan fluida melawan gerak dan bergantung pada medium, ukuran benda, serta kecepatannya. Aturan ini dibuat untuk eksplorasi simulasi, bukan model fisika nyata.