## PENGEMBANGAN TOOL PEMODELAN GERAK MELINGKAR BERATURAN DENGAN PENGONTROLAN LAJU MOTOR DC BERBANTUKAN ANALISIS VIDEO TRACKER
Cici Putri 1) , Asrizal 2)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang ciciputri690@gmail.com, asrizal@fmipa.unp.ac.id

## ABSTRACT
The  development  of  technology  and  information  can  provide  influence  on  the  progress  of  Science  and Technology. Improved  science  is  supported  by the  role  of media and  digital technology.  Physics is  one  of  the sciences  relating to  experimental activities.  One  of  interesting  is  the  phenomenon  of  uniform  circular  motion. Based  on  observations  were  known  that  the  experimental  activities  use  manual  tool  that  have  limitations  in displaying  measurement  data.  This  problem  can  be  solved  by  modeling  tool  with  video  tracker  analysis.  The purposes  of  the  research  were  to  determine  the  performance  specifications  of  the  uniform  circular  motion experiment modeling tool, determine the accuracy and  precition of controlling the DC motor  speed, determine the accuracy and  precition of the uniform circular motion modeling tool, determine the  parameters of physics and  their influences on  the experiment  of  uniform circular motion.  This  research  method  was  called  research and  development  which  is  a  research  method  used  to  validate  and  develop  products.  Based  the  research  can describe four results. The first, performance specification consisted of a uniform circular motion modeling tool of 20x20x10 cm by controlling the speed of a DC motor. Second, the accuracy and precition of controlling the DC motor speed with values of 98.85% and 99.35%. Third, the accuracy and precition of the uniform circular motion modeling tool with an accuracy value of 98.67% and precition value of 97.70%.  Fourth, the frequency and angular velocity will be greater by using a higher speed value. However, the period value decreases as the speed increases. The influence of physics parameters is done by using variations in speed and radius. Speed is inversely proportional to period. However, speed is directly proportional to frequency and angular velocity. The effect of the radius variation is the centripetal acceleration is directly proportional to the radius.
Keywords : Uniform circular motion, Speed control, Video analysis, Tracker
his is an open access article distributed under the Creative Commons 4.0 Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited . ©2018 by author and Universitas Negeri Padang.

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  dan  informasi  abad 21  terjadi  sangat  pesat.  Hal  ini  ditandai  dengan  pe- kerjaan manusia yang manual digantikan  oleh mesin atau  komputer.  Perubahan  ini  memberikan pengaruh pada kemajuan sains dan teknologi. Peningkatan ilmu pengetahuan  didukung  oleh  peranan  media  dan  tek- nologi  digital.  Pentingnya  teknologi  dalam  dunia pendidikan  untuk  menjamin  lahirnya  generasi  yang mampu  berinovasi  serta  terampil  dalam  mengguna- kan teknologi dan media informasi [1] .
Menampilkan  fenomena  fisika  memerlukan media atau alat peraga. Eksperimen dilakukan untuk memperlihatkan  fenomena  fisika  yang  dipelajari. Peranan  eksperimen  dapat  membangkitkan  motivasi belajar  dan  kreativitas  serta  pemahaman  teori  fisika lebih mendalam  pada  pembelajaran.  Perlunya  tekno- logi  informasi  dan  komunikasi  yang  dapat  mencip- takan media interaktif maupun virtual sebagai media eksperimen [2] .  Eksperimen  yang  dilakukan  berkaitan dengan  sistem  pengukuran.  Melalui  pengukuran  di- peroleh data terhadap karakteristik yang diukur. Alat ukur  yang  digunakan  dalam  melakukan  pengukuran harus  sesuai  dengan  besaran  yang  ingin  diukur  dan memiliki ketelitian yang baik [3].
Kegiatan eksperimen terkadang banyak meng- alami  kendala.  Informasi  mengenai  peralatan  eks- perimen  yang  terdapat  di  laboratorium  SMAN  1 Kabupaten  Agam  melalui  diskusi  yaitu  masih kurangnya  peralatan  atau  alat  yang  tersedia  tidak dapat  digunakan,  adanya  keterbatasan  waktu  dalam melakukan eksperimen [4] . Berdasarkan hasil wawan- cara guru fisika yang tergabung dalam MGMP Fisika Kota  Padang  dan  Kota  Padang  Panjang  ditemukan beberapa  kendala  kegiatan  eksperimen  di  antaranya kurang atau tidak tersedianya peralatan eksperimen [5] . Berdasarkan hasil wawancara yang telah dilakukan di dua  Sekolah  Menengah  Atas  di  Kota  Padang,  yaitu SMAN  1  Padang  dan  SMAN  8  Padang.  SMAN  1 Kota Padang memiliki alat eksperimen yang tersedia tersebut  masih  dalam  bentuk  manual.    Pada  proses pembelajaran mengenai materi gerak melingkar bera- turan alat ini di demontrasikan guru di kelas. Semen- tara  di  SMAN  8  Kota  Padang  tidak  tersedianya  alat eksperimen gerak melingkar beraturan.
Mewujudkan  kegiatan  eksperimen  gerak  me- lingkar  beraturan  dapat  dilakukan  dengan  pengem- bangan  peralatan  eksperimen.  Pengembangan  ini  di dukung oleh adanya aplikasi s oftware tracker . Sistem aplikasi  ini  yaitu  dengan  menganalisis  sebuah  tool pemodelan.  Aplikasi  ini  di  rancang  untuk  pembela-
jaran fisika sebagai salah satu yang kuat dan inovatif menggabungkan  sebuah  video  fenomena  fisika dengan model komputer [6] . Analisis video menggunakan software tracker dilakukan  untuk  mendapatkan  keluaran  parameter fisika lebih banyak. Parameter fisika tersebut seperti frekuensi,  perioda,  simpangan,  kecepatan  sudut,  dan percepatan  sentripetal.  Variasi  jari-jari  dari tool pemodelan  ini  dapat  dibuat  dengan  cara  memberi tanda  pada  lingkaran,  selanjutnya  untuk  analisis dapat  menentukan  sebuah  tanda  pada  jari-jari  yang diinginkan. Tracker sebagai  salah  satu  alat  dalam pembelajaran fisika karena dapat membantu mengua- sai dasar-dasar ilmu pengetahuan dan fenomena alam yang  terjadi  secara  terperinci  serta  mengantarkan konsep-konsep fisika [4] . Tracker merupakan  sebuah software yang  di gunakan untuk menganalisis video dan tool pemodel an. Software tracker dibangun  oleh Open  Source Physics dengan Java sebagai  kerangka  kerjanya. Dalam  fisika, tracker berperan  dalam  kegiatan  eks- perimen  karena tracker digunakan  untuk  mendapat- kan  data  hasil  percobaan.  Adapun  parameter  data hasil  percobaan  meliputi  waktu,  posisi,  frekuensi, kecepatan  dan  percepatan.  Dari  parameter  tersebut tampilannya dapat berupa tabel dan grafik [7] .
Penelitian  dalam  hal  kinematika  mengguna- kan software  tracker dapat  memperluas  wawasan. Berbagai  kegiatan  dapat  dilakukan  pada tracker seperti pengukuran hasil dan pengkalibrasi. Penguku- ran  serta  pengkalibrasian  kedalam software dapat menginterpretasikan  data  yang  dihasilkan  berupa grafik dan tabel [8]. Tracker merupakan salah satu soft- ware yang  termasuk video  based  laboratory yang dapat membantu pengembangan kegiatan eksperimen fisika  di  sekolah  yang  menjadi  perhatian  saat  ini karena  banyaknya  kegiatan  praktikum  dengan  alat peraga  manual  yang  tidak  terlaksana [5] .  Memperoleh data  yang  lebih  baik  dalam  kegiatan  eksperimen fisika  mengenai  fenomena  gerak tool pemodelan harus  dirancang  dengan  baik.    Data  yang  diperoleh melalui software  tracker lebih  akurat.  Keakuratan data  yang  diperoleh  dengan  menggunakan tracker bergantung pada rancangan tool pemodelan yang di- buat. Semakin baik hasil tool pemodelan yang di buat maka  diperoleh hasil  analisis  video  dengan software tracker yang baik [9] .
Gerak melingkar beraturan yaitu sebuah gerak yang  lintasannya  membentuk  suatu  lingkaran.  Kela- juan  dari  gerak  melingkar  beraturan  konstan  dan dengan  arah  kecepatan  terus  berubah  namun  benda akan tetap  bergerak  mengeliling  suatu  lingkaran ter- sebut [10] .  Benda  akan  tetap  terus  melakukan  gerak melingkar  beraturan  dikarenakan  adanya  percepatan sentripetal, yang mana gaya ini selalu menarik benda kearah pusat lingkaran. Ciri-ciri dari gerak melingkar beraturan  ini  yaitu  lintasannya  berupa  lingkaran, kecepatan dan  percepatan  konstan,  mempunyai  gaya sentripetal  yang  berfungsi  mempertahankan  agar
gerakan  tetap  pada  lintasannya.  Gaya  sentripetal  ini merupakan  gaya  yang  menarik  benda  yang  sedang gerak melingkar kearah pusat lingkaran [11] .
Fenomena  gerak  melingkar  beraturan  salah satu  materi  dasar  dalam  bidang  mekanik.  Peran fenomena  tersebut  sebagai  dasar  untuk  mempelajari konsep fisika lainnya. Contoh fenomena yang dijum- pai  tersebut  diantaranya compact  disc (CD),  putaran roda  motor  atau  mobil,  komedi  putar,  bumi  menge- liling  matahari,  elektron  mengelilingi  inti  atom  dan sebagainya. Berdasarkan proses fenomena gerak me- lingkar  beraturan  tersebut,  perlu  dilakukan  penga- matan,  pengukuran  dan  aplikasi  gerak  melingkar beraturan [12]. Gerak melingkar beraturan dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Gerak Melingkar Beraturan
Berdasarkan  Gambar  1  dapat  diperoleh  persamaan sebagai berikut : 𝜃 = 𝜔. 𝑡 (1) 𝑣  = 𝜔. 𝑅 (2) 𝑎𝑠 = 𝑣2 𝑅 (3)
Periode merupakan banyaknya  waktu  yang di butuhkan dalam satu putaran sempurna. Periode biasa nya  dilambangkan  dengan  T  dalam  satuan  sekon [13] . Persamaan  dari  perioda  dapat  dinyatakan  dalam bentuk sebagai berikut:
𝑇 = 𝑡 𝑛 (4) Dengan:T = periode (sekon), n = banyak putaran per sekon t  = waktu menghasilkan putaran (sekon) Sebuah  benda  yang  bergerak  melingkar beraturan  memerlukan  waktu  untuk  menyelesaikan satu  putaran  yang  disebut  dengan  periode.  Jumlah putaran  yang  terdapat  dalam  selang  waktu  tertentu disebut  dengan  frekuensi.  Hubungan  antara  periode dengan  frekuensi  berbanding  terbalik [10] .  Persamaan dari frekuensi dapat dilihat pada Persamaan 5.
𝑓 = 1 𝑇 (5)
Dengan: f = frekuensi (Hertz)
T = perioda (sekon) Kecepatan  linier  merupakan  panjang  lintasan yang  berbentuk  lingkaran  yang  ditempuh  dalam  se- lang  waktu  tertentu.  Jarak  tempuh  dari  gerak  me- lingkar  beraturan  berupa  busur  lingkaran.  Satu putaran  penuh  benda  menempuh  lintasan  linier sebanyak  satu  keliling  lingkaran  dengan  jarak  ke- pusat  lingkaran  sama  dengan  jari-jari  r.  Jarak  linear yang  ditempuh  dihubungkan  dengan  perubahan kecepatan  sudut.  Persamaan  dari  kecepatan  linear dapat dilihat sebagai berikut :
𝑣 = 2𝜋𝑟 𝑇 (6)
Dengan: v = laju linear (m/s)
r =  jari-jari (m)
t =  waktu tempuh (s) T = periode (sekon)
Dalam  gerak  melingkar  beraturan,  lintasan yang berupa lingkaran yang mengelilingi busur ling- karan dengan satu titik dan dapat membentuk sebuah sudut.  Untuk  menempuh  satu  putaran  tiap  satuan waktu  disebut  kecepatan  sudut.  Kecepatan  sudut  di lambangkan  dengan  ω  dan  satuannya  rad/s [14] .  Per- samaan  dari  kecepatan  anguler  dapat  dinyatakan sebagai berikut :
ω = 2𝜋 𝑇 atau ω = 2𝜋𝑓 (7)
dengan:   ω = kecepatan anguler (rad/s)
T = periode (s) f = frekuensi (Hz) Percepatan sentripetal adalah percepatan yang arahnya  menuju  pusat  lingkaran.  Fungsi  percepatan sentripetal  oleh  gerak  melingkar  beraturan  adalah untuk mengubah arah percepatan. Pada gerak meling- kar  beraturan  kelajuannya  tetap  tetapi  arah  berubah- ubah [14] . Persamaan  percepatan  sentripetal  dapat  di lihat sebagai berikut :
𝑎 𝑠 = 𝜔 2 r (8)
Dengan: 𝑎 𝑠 = percepatan sentripetal (m/s 2 ) 𝜔 = kecepatan sudut (rad/s) r = jari-jari (m) Gaya  sentripetal  merupakan  gaya  yang bekerja pada dengan arah selalu menuju pusat lingka- ran.  Fungsi  gaya  sentripetal  dalam  gerak  melingkar beraturan  adalah  untuk  membuat  benda  tetap bergerak  sesuai  arah  lintasannya.  Gaya  sentripetal berbanding langsung dengan kuadrat kecepatan sudut dalam  gerak  melingkar  beraturan [13] .  Secara  umum sesuai hukum Newton ke II tentang gerak bahwa:
𝐹 = 𝑚𝑎 (9)
Untuk  percepatan a digunakan  percepatan sentripetal a s , jadi gaya sentripetal dapat dirumuskan pada persamaan 10.
𝐹 𝑠 = 𝑚 𝑣2 𝑟 (10)
Karena 𝑣 = 𝜔𝑟 ,  maka  untuk  persamaan  gaya sentripetal menjadi :
𝑓 𝑠 = 𝑚𝜔 2 𝑟 (11)
Dengan 𝑓 𝑠 = percepatan sentripetal 𝑚 = massa benda (kg)
𝜔 = kecepatan sudut (rad/s) r = jari-jari  (m)
Motor  listrik  merupakan  sebuah  perangkat elektromagnetis  yang  mengubah  energi  listrik  men jadi energi mekanik. Motor DC adalah listrik dengan arus  searah  yang  digunakan  untuk  keperluan  yang membutuhkan  pengaturan  kecepatan.  Motor  DC memiliki  kumparan  satu  lilitan  yang  dapat  berputar bebas diantara kutub magnet permanen [15] .
Sistem  kontrol  merupakan  suatu  hubungan antar  komponen  pembentuk  konfigurasi  sistem  yang menyediakan  suatu  umpan  balik  yang  sesuai  dengan yang  diharapkan.  Tujuan  pengontrolan  untuk  meng- aktifkan dan menonaktifkan peralatan elektronika [12] . Kontrol laju motor DC dengan menggunakan metode Pulse  Width  Modulation (PWM).  Metode  PWM merupakan  sebuah  metode  untuk  membangkitkan sebuah  tegangan  analog  dari  sebuah  nilai  digital. Siklus  kerja  menunjukkan  blok  waktu  sinyal  pada kondisi logika high dalam satu siklus [16] .
Arduino uno merupakan board mikrokontroler berbasis  ATMega328  dan  bersifat open  source. Arduino  uno  mempunyai  mempunyai  14  pin  digital input atau pin output (6 pin dapat digunakan sebagai output  PWM),  6  input  analog, resonator  keramik  16 MHz,  koneksi  USB,  Jack  listrik,  header  ICSP  dan tombol  reset.  Catu  daya  dari  arduino  uno  ini  dapat menggunakan  power  USB  apabila  terhubung  ke komputer dengan kabel USB [17] .
Driver  motor  L298  menggunakan  IC  L298 sebagai driver motor  DC.  Prinsip  dari  modul  dari driver ini  menggunakan  prinsip  yang  sama  dengan prinsip  kerja  H-Bridge.  Pengontrolan  tiap  H-Bridge menggunakan level TTL (Transistor-transistor Logic) yang  berasal  dari  output  mikrokontroler  yang digunakan [16] . LCD ( Liquid Crystal Display ) yaitu salah satu jenis display elektronika yang dapat digunakan untuk menampilkan  sebuah  data.  LCD  terdiri  dari  cam- puran  organik  antara  lapisan  kaca  bening  dengan elektroda  transparan  indium  oksida  dalam  bentuk tampilan seven-segment dan  lapisan  elektroda  pada kaca  belakang.  Ketika  elektroda  di  aktifkan  dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang pan- jang  dan  silindris  menyesuaikan  diri  dengan  elek- troda  dari  segmen.  Cahaya  yang  dipantulkan  tidak melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri  dan  segmen  yang  diaktifkan  terlihat  menjadi gelap dan membentuk karakter data ditampilkan [18] . Keypad merupakan sebuah perangkat elektro- nika  berbasis  mikrokontroler  yang  banyak  dijumpai. Pada penelitian ini menggunakan keyoad matriks 4x4 yang  sering  digunakan  oleh  pemrogram.  Kelebihan dari keypad ini  yaitu  hardwarenya  mudah  dan soft- ware juga tidak rumit.

## METODE PENELITIAN
Berdasarkan  masalah  yang  dikemukakan, penelitian ini  tergolong penelitian dan pengembang- an  ( Research  and  Developmnet). Penelitian  dan pengembangan  bertujuan  untuk  memvalidasi  dan mengembangkan  produk [19] .  Prosedur  penelitian  dan pengembangan yang dilakukan dapat pada Gambar 2.
Gambar 2. Prosedur Penelitian R&D
Penelitian  terhadap  produk  yang  telah  ada yaitu  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Wijayanto  dan Susilawati  (2015)  yang  berjudul  Rancangan  Kine- matika  Gerak  Menggunakan  Alat  Eksperimen  Air Track  untuk  Media  Pembelajaran  Fisika  Berbasis Video.  Metodologi  dari  penelitian  ini  adalah  meng- gunakan software video  analisis  untuk  pembelajaran fisika.  Penelitian  ini  mengkombinasikan  antara peraga,  video  dan software video  analisis  dalam menanamkan  konsep  gerak  sesuai  dengan  tingkatan siswa.  Alat  praktikum  eksplorasi  gerak  lurus  bera- turan  memadai  dipakai  sebagai  alat  eksperimen dalam pembelajaran fisik.
Literatur  yang  dipelajari  dalam  penelitian  ini bertujuan  untuk  memperoleh  pemahaman  secara teoritis.  Berdasarkan literatur  dapat  yang  digunakan, dapat  mendukung  pengembangan  eksperimen  gerak melingkar beraturan dengan pengontrolan laju motor DC  berbantuan  analisis  video tracker. Literatur  ter- sebut  meliputi  eksperimen,  gerak  melingkar  bera- turan, analisis video dan pengontrolan laju motor.
Penelitian  lapangan  yaitu  berdasarkan  hasil wawancara  yang  telah  dilakukan  di  dua  Sekolah Menengah  Atas  di  Kota  Padang.  SMAN  1  Kota Padang  alat  eksperimen  gerak  melingkar  beraturan masih dalam bentuk manual. Sementara di SMAN 8 Kota  Padang  tidak  tersedia  alat  eksperimen  gerak melingkar beraturan.
Pada  tahap  perencanaan  pengembangan  pro- duk hasil akhirnya berupa produk baru yang lengkap dengan spesifikasinya. Wujud dari desain produk ini terdiri atas sebuah kotak dan piringan. Bentuk desain mekanik produk dapat diperlihatkan Gambar 3.
Gambar 3. Desain Produk
Dari  Gambar  3  dapat  diuraikan  bagian  luar kotak  terdapat  LCD  sebagai  tampilan.  Input  data dapat melalui keypad. Blok diagram dari pembuatan tool pemodelan GMB dapat dilihat pada Gambar 4.
Berdasarkan  Gambar  4  dapat  dijelaskan bahwa  catu  daya  diperlukan  untuk  mengaktifkan rangkaian  elektronika.    Sensor optocoupler mende- teksi  kelajuan  dari  motor  DC  yang  dikirim  ke Arduino  Uno. Keypad sebagai  input  nilai  kelajuan yang akan dikirim ke arduino uno. Arduino Uno akan menerima  input  kecepatan  dari  sensor optocoupler melalui keypad .  Adapun  rancangan software tool pemodelan GMB dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Flowchart Sistem Pengontrolan Laju
Gambar  5  merupakan flowchart sistem pengontrol  laju  yang  dapat  diuraikan  bahwa  pada mula alat dioperasikan, inputkan besar nilai kelajuan melalui keypad. Nilai  kecepatan  yang  di  input  akan memberi  umpan  sehingga  motor  DC  akan  bergerak pada kecepatan yang sesuai dengan yang dimasukan. Saat  motor  on  sensor  aktif  dan  mengirim  sinyal  ke arduino untuk diproses. Tampilan data nilai kelajuan terdapat pada LCD.
Uji  validasi  yang  dilakukan  pada  pengujian desain dari tool pemodelan eksperimen gerak meling- kar  beraturan.  Pengujian  internal  desain menentukan alat  tersebut  lebih  praktis,  efektif  dan  efisien  .  Uji validasi  dilakukan  oleh  para  ahli.  Melalui  validasi oleh tenaga ahli  yang telah dilakukan  diperoleh nilai yang validasi tinggi .
Melalui  validasi  desain,  terdapat  beberapa saran  untuk  memperbaiki  desain  agar  lebih  baik. Saran  tersebut  diantaranya  buat  tanda-tanda  terhu- bung  dengan  blok  diagram,  tempatkan  keterangan pada diagram alir dengan tepat, diperlukan data-data ukuran kotak rangkaian dan piringan yang digunakan dan bedakan kotak rangkaian dengan tool pemodelan. Produk  yang  dibuat  terdiri  atas  sebuah  kotak dengan  sebuah  piringan.  Pembuatan  alat  eksperimen gerak melingkar  beraturan  dengan  pengontrolan  laju motor  DC  ini  membutuhkan  sensor optocoupler untuk  pengontrolannya.  Bentuk  desain  mekanik tool pemodelan  eksperimen  gerak  meling  kar  beraturan ditunjukkan oleh Gambar 6.
Gambar 6. Desain Mekanik Tool Pemodelan
Berdasarkan  Gambar  6  dapat  dilihat  bentuk dari  produk tool pemodelan  gerak  melingkar  bera-
turan. Kotak yang berwarna hitam tersebut berfungsi sebagai  penyimpan  rangkaian  elektronika  dan  untuk peletakan keypad ,  LCD,  sensor optocopler dan piringan.  Piringan  yang  berwarna  merah  berfungsi sebagai tool pemodelan  gerak  melingkar  beraturan. Pada piringan tersebut terdapat variasi jari-jari untuk dianalisis pada software tracker.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Alat eksperimen gerak melingkar beraturan ini mempunyai  beberapa  bagian  instrumen.  Bagian tersebut  memiliki  fungsi  sesuai  dengan  spesifikasi- nya.  Menentukan  akurasi dari  alat  eksperimen  gerak melingkar  beraturan  ini  menggunakan  alat  ukur standar.  Sementara  menentukan  ketelitian  dari  alat eksperimen  gerak  melingkar  beraturan  dilakukan dengan  melakukan  pengukuran  berulang  sebanyak sepuluh kali. Penyajian data yang diperoleh dapat di- nyatakan dalam bentuk tabel dan grafik.
Spesifikasi  performansi tool pemodelan  ini terdiri atas desain mekanik, pengontrolan dan perang- kat lunak yang digunakan. Adapun bagian spesifikasi dari tool pemodelan ditunjukan pada Gambar 7.
Gambar 7.  Desain Mekanik Tool Pemodelan
Gambar  7  menunjukkan  desain  mekanik  alat eksperimen  gerak  melingkar  beraturan.  Alat  eks- perimen  ini  di  desain  dengan  sedemikian  rupa  agar mudah dalam memahami pembuatannya. Kotak yang digunakan  berukuran  20x20x10  cm  untuk  menyim- pan rangkaian  elektronika.  Pada  bagian  depan  kotak di  pasangkan keypad dan LCD . Bagian  atas  kotak terdapat piringan yang terpasang pada motor DC.
Piringan digunakan sebagai sebuah media dari pergerakan motor DC. Tujuannya untuk dapat mem- perlihatkan simulasi terjadinya gerak melingkar bera- turan.  Piringan  tersebut  terbuat  dari  bahan  akrilik dengan diameter 15 cm dan ketebalan 3 mm. Sensor Optocoupler sebagai  pembaca  jumlah  kecepatan yang dihasilkan dari pengontrolan.
Rangkaian  elektonika  berfungsi  menghubung kan  antara  komponen  satu  dengan  yang  lain.  Rang- kaian  ini  didesain  sedemikian  rupa  agar  mudah dipahami.  Adapun  rangkaian  elektronika  tersebut ditunjukan pada Gambar 8.
Gambar 8. Rangkaian Elektronika Tool Pemodelan
Gambar  8  dapat  ditunjukkan  bahwa  terdapat beberapa  komponen  elektronika  yang  digunakan pada  rangkaian  dari tool pemodelan  eksperimen gerak  melingkar  beraturan.  Bagian-bagian  tersebut terdiri atas keypad, driver L298N, arduino uno, LCD, motor  DC,  dan  sensor optocoupler. Rangkaian  ter- sebut terhubung dengan power supply 12 volt.
Data  hasil  ketepatan  dari  pengontrolan  laju motor  DC  diperoleh  dari  perbandingan  pengukuran dari  motor  dengan  pengukuran  alat  ukur  standar ( tachometer) .  Ketepatan  rata-rata  hasil  pengukuran motor  DC  98,85%  dengan  persentase  kesalahan 1,14%. Ketelitian pengontrolan laju motor DC diten- tukan dengan pengukuran berulang sebanyak 10 kali. Pengukuran  ketelitian  dilakukan  dengan  mem- variasikan  beberapa  nilai  kelajuan  yaitu  60  rpm,  80 rpm dan 100 rpm.  Pengontrolan laju motor memiliki ketelitian  yang  cukup  tinggi.  Nilai  yang  diperoleh setiap  pengukuran  adalah  konstan.  Nilai  ketelitian yang  diperoleh  yaitu    sebesar  99,35%.  Sementara data  resolusi  dari  pengontrolan  laju  motor  DC  dida- patkan  dari  beberapa  variasi  kelajuan.  Melalui  hasil perbandingan  tersebut  didapatkan  rentang  resolusi dari pengontrolan laju motor DC. Rentang data motor dengan kelajuan 50 rpm sampai dengan 140 rpm me- miliki resolusi pengontrolan yang baik dan stabil.
Data  hasil  pengukuran  ketepatan  dari tool pemodelan gerak melingkar  beraturan  diperoleh  dari perbandingan  antara  hasil  analisis tracker dengan hasil  perhitungan  teoritis.  Data  ketepatan  dilakukan dengan 10 variasi kelajuan. Pengukuran yang dilaku- kan memperoleh ketepatan rata-rata sebesar 98,97%. Persentase  kesalahan  yang  diperoleh  sebesar  1,01%. Hal  ini  menunjukkan  bahwa tracker dapat membuk tikan nilai yang di analisis tidak jauh berbeda dengan nilai  perhitungan  rumus.  Data  ketelitian  diperoleh dari pengukuran  secara  berulang.  Peng  ukuran  beru- lang dilakukan sebanyak 10 kali dengan 3 variasi ke lajuan. Ketelitian rata-rata yang diperoleh dari 10 kali pengukuran berulang adalah sebesar 98,12%.
Penentuan  besaran  fisika  pada tool pemode lan gerak melingkar beraturan yaitu pada perioda, fre kuensi,  dan  simpangan.  Grafik  yang  ditampilkan  be rupa  grafik  perubahan  pada  posisi  pada  sumbu  y, perubahan  kelajuan  pada  sumbu  y,  frekuensi  dan simpangan  terhadap  waktu.  Terdapat  tiga  variasi kelajuan diantaranya kelajuan 55 rpm, 75 rpm dan 95 rpm.  Pada  penentuan  besaran  fisika,  nilai  kelajuan yang  digunakan  55 rpm  dan  jari-jari  3  cm.  Lintasan gerak  melingkar  beraturan    di  analisis  dengan soft- ware tracker . Hasil analisis tersebut akan menampil- kan  grafik  terhadap  sumbu  y.  Adapun  bentuk  grafik tersebut ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar  9.  (a)  Perubahan  Posisi  pada  Sumbu-y Kelajuan 55 rpm (b) Perubahan Kelaju an pada Sumbu-y
Berdasarkan Gambar 9 (a) dapat dilihat grafik perubahan  posisi  pada  sumbu-y  kelajuan  55  rpm membentuk  gelombang  sinusoidal.  Pada  grafik tersebut  jumlah  putaran  yang  dilakukan  sebanyak  2 kali  putaran.  Waktu  yang  dibutuhkan  untuk melaku- kan 2 putaran tersebut sebesar 2,207 dan nilai perioda yaitu  sebesar  1,124  s.  Gambar  9  (b)  merupakan grafik perubahan kelajuan pada sumbu-y. Gerak pada sumbu-y berbentuk gerak melingkar beraturan karena kelajuan  tetap  akan  tetapi  arahnya  berubah  sesuai lintasannya.  Adapun  grafik  kecepatan  sudut  dan simpangan  dari  hasil  analisis  video tracker dapat ditunjukkan pada Gambar 10.
Gambar 10. (a) Frekuensi terhadap Waktu (b) Sim pang an terhadap Waktu
Gambar  10  (a)  merupakan  grafik  frekuensi terhadap  waktu  dapat  dapat  dilihat  grafik  perubahan posisi  pada  sumbu-y  kelajuan  55  rpm  membentuk gelombang  sinusoidal.  Pada  grafik,  jumlah  putaran nya  2  kali  putaran.  Waktu  yang  dibutuhkan  untuk melakukan 2 putaran tersebut sebesar 2,207 s. Semen tara  untuk nilai perioda  yaitu  sebesar  1,124  s.  Disisi lain,  Gambar  10  (b)  grafik  hasil  analisis  simpangan terhadap waktu. Hubungan simpangan dengan waktu berbanding  lurus.  Semakin  besar  waktu  untuk mela- kukan  sebuah  putaran,  maka  semakin  besar  nilai simpangan yang dihasilkan.
Pada  kelajuan  75  rpm  ini  dengan    jari-jari yang ditetapkan sebesar 3 cm, lintasan gerak meling- kar  beraturan  di  analisis  dengan software  tracker . Hasil  analisis  tersebut  akan  menampilkan  grafik  ter- hadap sumbu y. Adapun bentuk grafik tersebut ditun- jukkan pada Gambar 11.
(a) (b)
Gambar 11. (a) Perubahan Posisi pada Sumbu-y Kelajuan 75 rpm (b) Perubahan Kelajuan pada Sumbu-y
Berdasarkan  Gambar  11  (a)  dapat  dideskrip sikan  bahwa  grafik  perubahan  posisi  pada  sumbu-y dengan  kelajuan  75  rpm  membentuk  gelombang sinusoidal. Jumlah putaran pada grafik tersebut yaitu sebanyak  2  kali  putaran.  Waktu  yang  dibutuh  kan untuk  melakukan  2  putaran  tersebut  yaitu  se  besar 1,624  s.  Nilai  perioda  yang  digunakan  pada  saat kelajuan  75  rpm  yaitu  sebesar  0,793  s.  Sedang  kan Gambar  11    (b)  merupakan  grafik  perubahan  ke lajuan  pada  sumbu-y.  Gerak  pada  sumbu-y  ber bentuk  gerak  melingkar  beraturan  karena  kelajuan tetap  akan  tetapi  arahnya  berubah.  Arah  gerakannya sesuai dengan lintasannya. Disisi lain, terdapat grafik frekuensi  dan  simpangan  dari  hasil  analisis  video tracker dapat ditunjukkan pada Gambar 12.
(a) (b)
Gambar 12. (a) Frekuensi terhadap Waktu (b) Sim pangan terhadap Waktu
Berdasarkan  Gambar  12  (a)  grafik  frekuensi terhadap  waktu  dapat  dijelaskan  bahwa  nilai  fre kuensi konstan terhadap waktu. Nilai frekuensi yang didapat adalah sebesar 1,261 Hz. Sementara, Gambar 12  (b)  grafik  hasil  analisis  simpangan  terha  dap waktu. Hubungan simpangan dengan waktu berbanding  lurus.  Semakin  besar  waktu  untuk  mela kukan  sebuah  putaran,  maka  semakin  besar  nilai simpangan yang dihasilkan.
Besaran fisika pada eksperimen gerak meling- kar  beraturan  saling  berhubungan  satu  sama  lain. Hubungan  antar  besaran  tersebut  dapat  memberikan pengaruh  diantaranya.    Adapun  pengaruh  kelajuan terhadap  besaran  fisika  yaitu  periode  dan  frekuensi. Hasil  analisis  pengaruh  kelajuan  terhadap  perioda yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 13
Gambar 13. Pengaruh Kelajuan terhadap Perioda
Berdasarkan  Gambar  13  dapat  dijelaskan  bah wa  pengaruh  kelajuan  terhadap  perioda  berbanding terbalik.  Sama  dengan  waktu  yang  digunakan  saat melakukan  putaran.  Pengaruhnya  semakin  besar kelajuan,  maka  semakin  sedikit  waktu  satu  putaran yang  digunakan.  Grafik  pengaruh  kelajuan  terhadap frekuensi dapat diperhatikan pada Gambar 14.
Gambar 14. Pengaruh Kelajuan terhadap Perioda
Berdasarkan Gambar  14  ditunjukkan  bahwa pengaruh    kelajuan    terhadap  frekuensi  berbanding lurus.  Semakin  besar  nilai  kelajuan,  maka  semakin tinggi  nilai  frekuensi  yang  dihasilkan.  Selain  kela- juan,  variasi  nilai  jari-jari  dapat  memberikan  penga- ruh  terhadap  besaran  fisika.  Variasi  jari-jari    yang dilakukan sebanyak 5 buah variasi akan mem berikan pengaruh  pada  besaran  fisika  yaitu  percepatan sentripetal.  Grafik  pengaruh  besaran  fisika  tersebut ditunjukan pada Gambar 15.
Gambar 15.  Pengaruh Kelajuan terhadap Percepatan Sentripetal
Gambar  15  merupakan  grafik  dari  pengaruh jari-jari  terhadap  percepatan  sentripetal.  Sebanyak  4 buah  variasi  nilai  jari-jari  yang  masing-masing  ber- jarak  jari-jari  sebesar  1  cm.  Kelajuan  berpengaruh terhadap  percepatan  sentripetal  yaitu  berbanding lurus.  Semakin  besar  nilai  jari-jari  yang  digunakan, maka semakin besar percepatan sentripetalnya.
Berdasarkan  analisis  yang  telah  dilakukan dapat memberikan hasil penelitian yang sesuai deng-
an  tujuan  penelitian.  Analisis  yang  dilakukan  secara grafik maupun statistik. Hasil penelitian yang dipero- leh yaitu spesifikasi performansi tool pemo delan ge- rak  melingkar  beraturan,  ketepatan  dan  ketelitian pengontrolan laju motor DC, ketepatan dan ketelitian tool pemodelan  gerak  melingkar  beraturan,  penen- tuan  dan  pengaruh  besaran  fisika  pada  eksperimen gerak melingkar beraturan.
Hasil  pertama  yang  dicapai  yaitu  spesifikasi performansi tool pemodelan gerak melingkar  beratu- ran yang terdiri atas kotak yang berukuran 20x20x10 cm  dilengkapi  piringan  dengan  diameter  15  cm. Pengontrolan  laju  motor  DC  menggunakan  arduino uno serta driver motor L298N dengan metode PWM ( Pulse Width Modulation ). Konsep PWM pada driver motor  DC  adalah  mengatur  lebar  sisi  positif  dan negatif  pulsa.  Semakin  lama  motor  DC  pada  posisi positif maka kelajuan motor akan semakin besar [16] . Hasil  dari  spesifikasi  performansi tool pemo- delan  ini  dapat  menjelaskan  karakteritik  gerak melingkar beraturan.  Alat eksperimen ini terdiri atas piringan  dengan  ketebalan  3  mm.  Piringan  tersebut digerakan oleh motor DC. Pada piringan dapat diva- riasikan  jari-jari  dengan  memberi  beberapa  penanda yang  warnanya  kontras  dengan  piringan.  Pergerakan dari piringan membentuk gerak melingkar beraturan. Jari-jari yang sekaligus dijadikan sebagai objek yang bergerak  menunjukkan  fenomena  gerak  melingkar beraturan. Melalui tool pemodelan eksperimen gerak melingkar  beraturan  dapat  dibuktikan  karakteristik gerak melingkar beraturan [11] .
Hasil  kedua  yang  dicapai  adalah  ketepatan dan  ketelitian  pengontrolan  laju  motor  DC.  Nilai ketepatan  pengukuran  pengontrolan  laju  motor  DC yaitu membandingkan data yang terukur dengan alat standar (tachometer) diperoleh  persentase  ketepatan rata-rata  sebesar  98,85%.  Nilai  ketelitian  diperoleh dari  pengukuran  berulang  dengan  persentase  keteli- tian  rata-rata  sebesar  98,54%.  Hasil  ketepatan  dan ketelitian  pengontrolan  laju  motor  DC  sangat  baik. Pengontrolan  laju  motor  DC  menggunakan  metode PWM  dilakukan  dengan  mengubah  nilai  frekuensi agar dapat mengontrol kecepatan dengan baik [20] .
Hasil ketiga  yang dicapai yaitu  ketepatan dan ketelitian tool pemodelan gerak melingkar beraturan. Nilai  ketepatan  dan  ketelitian  diperoleh  dari  perban- dingan  hasil  analisis  menggunakan software  tracker dengan  perhitungan  menggunakan  rumus.  Rumus yang  digunakan  adalah rumus  frekuensi,  simpangan, kecepatan sudut dan percepatan sentripetal. Berdasar- kan rumus yang digunakan diperoleh hasil perameter fisika  dengan  nilai  ketepatan  dan  ketelitian  yang tinggi. Melalui hasil ketepatan dan ketelitian dari tool pemodelan  dapat  disimpulkan  bahwa  menggunakan tracker dapat  menganalisis  kuantitas  fisika  selama objek  yang  terekam  dalam  video  dapat  menggam- barkan suatu proses fisik yang terjadi [20] .
Hasil  keempat  yang  dicapai  yaitu  penentuan dan  pengaruh  besaran  fisika  pada  eksperimen  gerak
melingkar  beraturan.  Pada  percobaan  penentuan besaran  fisika  pada  eksperimen  gerak  melingkar beraturan variasi kelajuan yang digunakan adalah 55 rpm,  75  rpm  dan  95  rpm.  Besaran  fisika  yang dianalisis  diantaranya  adalah  frekuensi,  kecepatan sudut  dan  simpangan.  Nilai  frekuensi  dan  kecepatan sudut akan semakin besar dengan menggunakan nilai kelajuan  yang  semakin  tinggi.  Namun,  untuk  nilai periode  semakin  kecil  seiring  dengan  bertambahnya nilai  kelajuan.  Sementara  pengaruh  besaran  fisika pada  eksperimen  gerak  melingkar  beraturan  dila- kukan  dengan  memvariasikan  kelajuan  dan  jari-jari. Pengaruh  kelajuan  terhadap  waktu  dan  perioda  ada- lah  berbanding  terbalik.  Semakin  tinggi  nilai  kela- juan,  maka  semakin  rendah  waktu  yang  digunakan dan  periode  yang  dihasilkan.  Pengaruh  kelajuan  ter- hadap  frekuensi  dan  kecepatan  sudut  berbanding lurus. Variasi jari-jari berpengaruh terhadap percepa- tan sentripetal. Semakin besar jari-jari maka semakin besar  nilai  perce  patan  sentripetal  yang  dihasilkan. Fungsi  percepatan  sentripetal  oleh  gerak  melingkar beraturan  adalah  untuk  mengubah  arah  percepatan. Pada  gerak  melingkar  beraturan  kelajuannya  tetap tapi arah berubah [14] .

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil  pengujian  dan  analisis  data serta  pembahasan  terhadap  instrumen  eksperimen gerak melingkar  beraturan  dengan  pengontrolan  laju motor  DC  ini  maka  dapat  dirumuskan  beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil spesifikasi performansi tool pemodelan eks perimen  gerak  melingkar  beraturan  terdiri  atas kotak berukuran 20x20x10 cm  dan sebuah piring an dengan diameter 15 cm. Rangkaian pengontrol laju  motor  DC  terdiri  atas  sensor optocoupler arduino uno, driver L298, keypad dan LCD.
2. Hasil  pengontrolan  laju  motor  DC  pada tool pe modelan gerak melingkar beraturan terdiri dari ke tepatan  dan  ketelitian.  Nilai  ketepatan  yang  dipe roleh adalah 98,85% dan nilai ketelitian yang dipe roleh adalah  98,82%.  Berdasarkan hasil  tersebut, pengontrolan  laju  motor  DC  cukup  akurat. Resolusi  pengontrolan  laju  yang  stabil  pada rentang kelajuan 50 rpm sampai dengan 140 rpm.
3. Hasil  analisis  pada tool pemodelan  gerak meling kar beraturan terdiri dari ketepatan dan ketelitian. Nilai  ketepatan  yang  diperoleh  adalah  98,67% dengan  persentase  kesalahan  1,31%.  Di  sisi  lain nilai  ketelitian  yang  diperoleh  adalah  97,70% dengan  kesalahan  relatif  2,22%.  Berdasarkan hasil  tersebut,  menggunakan tracker dapat  meng analisis  kuantitas  fisika  selama  objek  yang  tere kam mengalami pergerakan.
4. Penentuan  besaran  yaitu  frekuensi,  simpangan dan  kecepatan  sudut  akan  semakin  besar  dengan menggunakan nilai kelajuan tinggi.  Namun, nilai perioda  semakin  kecil  seiring  dengan  bertambah nya  nilai  kelajuan.  Kelajuan  berpengaruh  waktu,
perioda,  frekuensi  dan  kecepatan  sudut.  Jari-jari ber pengaruh terhadap percepatan sentripetal.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Wijaya,  Etistika  Yuni  dkk.  2016.  Transformasi Pendidikan  Abad  21  sebagai  Tuntutan  Pengem bangan  Sumber  Daya  Manusia  di  Era  Global. Prosiding  Seminar  Nasional  Pendidikan  Mate matika. Volume 1
[2]  Siahaan,  Mardianto  Markos.  2012.  Penggunaan Teknologi  Informasi  dan  Komunikasi  Dalam Pembelajaran Fisika. Prosiding Seminar Nasional Fisika
[3]   Humairah,  Rani,  Asrizal,  Zulhendri  Kamus. 2016.  Pembuatan  Sistem  Pengukuran  Besaran Gerak  Lurus  Berbasis  Personal  Komputer Menggunakan  Sensor  Optocopler. Pillar  of Physiscs. Vol 7, 65-71
[4]   Asrizal,  Yohandri,  Zulhendri  Kamus.  2018. Studi  Hasil  Pelatihan  Analisis  Video  dan  Tool Pemodelan  Tracker  pada  Guru  MGMP  Fisika Kabupaten  Agam. Jurnal  Eksakta  Pendidikan . Volume 2. No.1
[5]  Yulkifli  dan  Ramli.  2018.  The  Use  of  Tracker Application  to  Enchance  Physics  Teachers  in Senior  High  School  in  Making  Laboratory Video . Pelita Eksakta , Vol.01, No.01
[6]  Gregario,  Jay  B.  (2015). Using  Analysis  Micro computer_Based  Laboratories  (MBL’s)  and Educational  Simulations  as  Pedagogical  Tolls in Revolitionizing Inquiry Science Teaching and Learning. K-12 STEM Education
[7]  Pujiyono, 2018. Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri  Terbimbing  Dengan  Aplikasi Tracker Untuk  Meningkatkan  Aktivitas  Dan  Hasil Belajar  Materi  Kinematika  Gerak  Lurus  Pada Kelas  X  MIPA  SMA.  Yogyakarta. Seminar Nasional Quantum  #252477-   1511 (7pp)
[8]   Habibbulloh, Muhammad dan Madlazim. 2012. Penerapan  Metode  Analisis  Video  Software Tracker  dalam  Pembelajaran  Fisika  Konsep Gerak  Jatuh  Bebas  untuk  Meningkatkan  Kete rampilan  Proses  Siswa  Kelas  X  Sman 1  Sooko Mojokerto. Jurnal  Pendidikan  Fisika  dan  Apli kasinya . Vol 4 No.1
[9]  Wee,  Loo  Kang,  ett  all.  (2012). Using  Tracker as  a  Pedagogical  Tool  for  Understanding Projectile Motion. Physics Education Journal , P 448-455
[10]  Giancoli,  Douglas  C.  1999. Principle  ith  Appli cations Fifth Edition. Jakarta: Erlangga
[11]  Gowri,  P,  dkk.  2018.  A  Study  on  Circular Motion  and  Its  Applications . IOSR  Journal  of Mathematics . Volume 14, Issue 6 Ver. II PP 18- 25
[12]  Asrizal,  Yulkifli,  Melvia  Sovia.  2012.  Penen tuan  Karakteristik  Sistem  Pengontrolan  Kela juan Motor DC dengan Sensor Optocoupler Ber
basis Mikrokontroler AT89S52. Jurnal Otomasi
Kontrol dan Instrumentasi . Vol 4 (1)
[13]  Wardanik,  Tri.  2009. Pembelajaran  Fisika dengan  Metode  Direct  Intruction  (DI)  Ditinjau dari Kemampuan Awal Matematika Siswa pada Pokok  Bahasan  Gerak  Melingkar  Beraturan  di
SMA  Tahun  2008/2009 .  Surakarta:  Universitas Sebelas Maret
[14]  Ardianti,  Amelia  Rizki.  2016. Analisis Tingkat Pemahaman  Dan  Miskonsepsi  Fisika  Pada Materi  Gerak  Melingkar  Beraturan  Di  SMK Muhammadiyah  Kudus. Semarang:  Universitas Negeri Semarang
[15]  Khumaedi,  2014.  Otomatisasi  Pengereman  Mo tor  DC  Secara  Elektris  Sebagai  Referensi Sistem  Keamanan  Mobil  Listrik. Jurnal  Reka yasa dan Teknologi Elektro. Vol.8. No.1
[16]  Hidayati,  2017. Pengaturan  Kecepatan  Motor DC  dengan  Menggunakan  Mikrokontroler  At mega 8535 . Balikpapan: Politeknik Balikpapan
[17]  Herananda,  Alfian  Lantoni.  2016. Prototype Alat Bantu Parkir Mobil  Berbasis Sensor Ultra sonik  Ping  dan  Mikrokontroler  Arduino  UNO. Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga
[18]  Yuliza. 2015. Robot Pembersih Lantai Berbasis Arduino Uno dengan Sensor Ultrasonik. Jurnal Teknologi  Elektro,  Universitas  Mercu  Buana . Vol. 6. No. 3.
[19]  Sugiyono, 2017. Metode Penelitian dan Pengem bangan ( Reseach  and  Develpoment ).  Bandung:
Alfabeta
[20]  Aravind, Vasudeva Rao. 2016. Video and Multi media in Physics Education . Clarion University. Vol 1, Issue 1