ipa kelas 8

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional Dilindungi Undang-undang

Penulis : Rinie Pratiwi P Suyono Nur Kuswanti Wahono Widodo Rahardjo Elok Sudibyo Yuni Sri Rahayu Heru Kuswanto Muhammad Amin Bambang Subiyakto Sukarmin Budi Jatmiko Ilustrasi, Tata Letak : Direktorat Pembinaan SMP Perancang Kulit : Direktorat Pembinaan SMP

Buku ini dikembangkan Direktorat Pembinaan SMP

Ukuran Buku : 21 x 30 cm

Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2008

500.7CON Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Sekolah

Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah Kelas VIII Edisi 4/ Rinie Pratiwi P, …[et. al.].--Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Xii, 425 hlm.: ilus.; 30 cm. Bibliografi: hlm. 401-403 Indeks. ISBN 1. Ilmu Pengetahuan Alam-Studi dan Pengajaran I. Judul

II. Kuswanti, Nur III. Rahardjo IV. Rahayu, Yuni Sri V. Amin, Muhammad VII. Sukarmin VIII. Suyono IX. Widodo, Wahono XII. Sudibyo, Elok XIII. Kuswanto, Heru XIV. Subiyakto, Bambang XV. Jatmiko, Budi

KATA SAMBUTAN

Salah satu upaya untuk melengkapi sumber belajar yang relevan dan bermakna guna meningkatkan mutu pendidikan di Sekolah Menengah Pertama (SMP), Direktorat Pembinaan SMP mengembangkan buku pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam untuk siswa kelas VII, kelas VIII, dan kelas IX. Buku pelajaran ini disusun berdasarkan Peraturan Menteri Pendidikan Nasional No. 22 Tahun 2006 Tentang Standar Isi, No. 23 Tahun 2006 tentang Standar Kompetensi Lulusan, dan berdasarkan kriteria buku pelajaran yang dikembangkan oleh Badan Standar Nasional Pendidikan.

Buku pelajaran ini merupakan penyempurnaan dari bahan ajar kontekstual yang telah dikembangkan Direktorat Pembinaan SMP dalam kaitannya dengan kegiatan proyek peningkatan mutu SMP. Bahan ajar tersebut telah diujicobakan ke sejumlah SMP di provinsi Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur, Sulawesi Tengah, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Utara, dan Gorontalo sejak tahun 2001. Penyempurnaan bahan ajar menjadi buku pelajaran yang bernuansa pendekatan kontekstual dilakukan oleh para pakar dari beberapa perguruan tinggi, guru, dan instruktur yang berpengalaman di bidangnya. Validasi oleh para pakar dan praktisi serta uji coba empiris ke siswa SMP telah dilakukan guna meningkatkan kesesuaian dan keterbacaan buku pelajaran ini.

Buku pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan, dan dinyatakan memenuhi syarat untuk digunakan sebagai buku pelajaran di SMP. Sekolah diharapkan dapat menggunakan buku pelajaran ini dengan sebaik-baiknya sehingga dapat meningkatkan efektivitas dan kebermaknaan pembelajaran. Pada akhirnya, para siswa diharapkan dapat menguasai semua Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar secara lebih mendalam, luas serta bermakna, kemudian dapat mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari.

Saran perbaikan untuk penyempurnaan buku pelajaran ini sangat diharapkan. Terimakasih setulus-tulusnya disampaikan kepada para penulis yang telah berkontribusi dalam penyusunan buku pelajaran ini, baik pada saat awal pengembangan bahan ajar, ujicoba terbatas, maupun penyempurnaan sehingga dapat tersusunnya buku pelajaran ini. Terimakasih dan penghargaan juga disampaikan kepada semua pihak yang telah membantu terwujudnya penerbitan buku pelajaran ini.

Jakarta, Juli 2008 Direktur Pembinaan SMP

vvvvv

Pendahuluan

Salam IPAPuji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan YME, sehingga Buku IPA untuk

SMP/MTs kelas VIII ini dapat diselesaikan sesuai standar isi (SI) yang telah ditetapkandalam Permendiknas RI Nomor 23 Tahun 2006. Buku IPA ini ditulis untuk membantusiswa mencapai kompetensi yang ditargetkan. Karena berbasis kompetensi, buku ini tidakhanya memperhatikan penguasaan konsep, tetapi secara utuh juga membangun sikapdan keterampilan proses siswa.

Tiga hal yang sangat diperhatikan selama penulisan buku IPA ini adalah:a. buku dirancang untuk mendukung pembelajaran kontekstual

Karena alasan tersebut, setiap konsep dihubungkan dengan situasi dunia nyata yangdihadapi siswa. Tugas-tugas yang diberikan senantiasa dikaitkan dengan kehidupansehari-hari siswa.

b. buku dirancang untuk menciptakan proses pembelajaran yang konstruktivis. Karenaitu berbagai konsep tidak langsung dideskripsikan dalam buku, tetapi harus ditemukansiswa melalui berbagai aktivitas, misalnya kegiatan penyelidikan, lab mini, dan lain-lain.

c. mengedepankan paradigma pembelajaran melalui penemuan, bukan pembuktian. Itulahsebabnya, dalam buku ini siswa harus melakukan berbagai kegiatan terlebih dulubaru mendiskusikan hasilnya untuk menemukan konsep. Bukan memahami konsepdulu baru kemudian melakukan pembuktian secara praktik.

Anak-anak, agar buku ini dapat membantu kalian dalam belajar IPA, kalian harusmemperhatikan berbagai bagian/fitur yang ada di dalam buku. Lakukanlah berbagaikegiatan atau tugas yang ada dalam bagian-bagian tersebut. Jangan hanya membacauraian/deskripsi materi, karena hal tersebut tidak akan menghasilkan pemahaman yangutuh.

Di bawah ini, ditampilkan berbagai fitur/bagian yang ada dalam buku dan tujuanfitur tersebut dimunculkan. Bacalah secara cermat agar kalian dapat menggunakan bukuini secara benar.

Judul bab dan SubbabJudul bab dan subbabmenunjukkan cakupan materisesuai standar isi.

Gambar di awal babGambar ini dimaksudkansebagai epitome untuk menariksiswa sehingga merekatermotivasi untuk mempelajaribuku. Gambar tersebut jugamencerminkan isi bab.

Bab 10 Gelombang dan Bunyi 295

Gelombang dan BunyiBAB 10

A. Getaran

B. Gelombang

C. Apakah Bunyi Itu?

D. Ciri-ciri Fisik Bunyi

E. Pemanfaatan Bunyi

Perception Sound Wave in Submarines

Sumber: http://www.sics.se.

v iv iv iv iv i

Jurnal IPABerisi tugas kepada siswa untuk menuliskan pendapat, tanggapan, atau

opininya tentang sesuatu berkaitan dengan kegiatan penyelidikan. Jurnal IPAditulis siswa sebelum melakukan pembahasan dengan guru, karena itu benar-

benar menunjukkan cakrawala pemikiran siswa yang otentik.

Peta KonsepMenggambarkan kaitan

berbagai konsep yang akandipelajari siswa dalam bab

yang bersangkutan. Petakonsep membantu siswa

membangun pemahamanyang utuh.

Pengantar babNarasi di awal bab dimaksudkan

untuk menggiring siswa padacakupan bab. Narasi diupayakanberangkat dari situasi kehidupan

yang dialami siswa. Narasi tersebutsekaligus menyiratkan kompetensi

yang akan dicapai siswa.

Kegiatan PenyelidikanKegiatan ini untuk mengeksplorasitemuan awal berkaitan dengan isibab. Temuan awal tersebut secara

konseptual akan ditindaklanjutimelalui kegiatan hands-on dan

minds-on yang ada dalam buku,membaca deskripsi materi, dantugas-tugas lain sehingga siswa

menemukan konsep secara utuh.

4 IPA SMP Kelas VII

1. Gunakan sesuatu yang ada di kelasmu sebagai alat pengukur panjang, misalnya buku,

pensil, tangan atau benda-benda lain yang mudah kamu dapatkan.

2. Bersama temanmu, ukurlah panjang bangku, lebar ruangan kelas atau jarak dua benda

yang ada di dekatmu dengan menggunakan alat-alat pengukur panjang yang telah kamu

peroleh. Catatlah hasilnya dan buatlah nama satuan ukurannya menurutmu sendiri.

3. Sekarang, mintalah salah seorang temanmu untuk melakukan pengukuran yang sama

dengan menggunakan alat-alat pengukur panjang yang dia temukan sendiri. Jangan lupa,

dia juga harus mencatat hasilnya beserta satuan ukuran yang dia buat sendiri.

Merancang Alat Ukur Sendiri

Sumber: Dok. Penulis.

Pernahkah kamu pergi ke penjahit? Bagaimana seorang penjahit dapat membuatkan

baju seseorang dengan ukuran yang tepat? Kamu pernah pergi ke toko kelontong? Bagaimana

penjual dapat melayani barang-barang yang diperlukan oleh pembeli dengan takaran yang

sesuai? Kamu pernah mengikuti atau menonton lomba lari? Bagaimanakah menentukan

pemenangnya secara tepat? Semua peristiwa di atas terkait dengan kegiatan pengukuran.

Pada bab ini, kamu akan mendiskusikan dan melakukan berbagai kegiatan pengukuran

dengan menggunakan alat-alat ukur yang sesuai. Kamu juga akan mempelajari berbagai

besaran beserta satuannya.

Pengukuran

Kegiatan Penyelidikan

Di dalam Jurnal IPA-mu, jelaskan

mengapa penggunaan ukuran-

ukuran baku dalam kegiatan

pengukuran penting sekali.

BABBABBABBABBAB

11111

viiviiviiviivii

Kata-kata IPAMerupakan kumpulankata- kata penting yang adadalam bab dan harus dipa-hami oleh siswa.

Deskripsi materiUraian materi diupayakanberangkat dari hasilkegiatan ataumengorganisirpengetahuan awal siswa.Bila siswa hanya membacadeskripsi materi tanpamelakukan fitur-fitur yanglain, maka tidak akanterbangun pemahamanyang utuh.

Soal contohdan soal latihanSoal contoh untuk membantusiswa menyelesaikan tugas-tugas pemecahan masalah.Soal latihan untuk mengujiapakah siswa mampumelakukan pemecahanmasalah untuk kasus yangberbeda.

Bab 1 Pengukuran 9

Besaran dan Satuan

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Pada subbab sebelumnya kamu telah melakukan

kegiatan pengukuran, yaitu kegiatan membandingkan suatu

besaran yang diukur dengan besaran lain sejenis yang

dipakai sebagai satuan. Besaran yang dapat diukur dan

memiliki satuan disebut besaran fisika, contoh: panjang,

massa, dan waktu; sedangkan yang tidak dapat diukur dan

tidak memiliki satuan tidak termasuk besaran fisika,

misalnya: sedih, cinta, dan kesetiaan. Besaran fisika, yang

selanjutnya disebut besaran dibedakan menjadi dua,

besaran pokok dan besaran turunan.

Berdasar hasil Konferensi Umum mengenai Berat dan

Ukuran ke-14 tahun 1971, Sistem Internasional disusun

mengacu pada tujuh besaran dasar di bawah ini:

Tujuh besaran dasar pada Tabel 1.2 disebut besaran

pokok, yaitu besaran yang satuannya didefinisikan sendiri

berdasarkan hasil konferensi Internasional mengenai berat

dan ukuran. Sedangkan besaran-besaran lain yang

diturunkan dari besaran pokok, misalnya: volume, massa

jenis, kecepatan, gaya, usaha, dan masih banyak lagi disebut

besaran turunan

Pada bagian selanjutnya, kamu akan melakukan

kegiatan dan diskusi tentang empat besaran pokok yaitu:

panjang, massa, waktu, suhu dan satu besaran turunan yaitu

volume. Besaran-besaran tersebut selalu kita temui dalam

kehidupan sehari-hari.

Tabel 1.2 Besaran dan Satuan dasar SI

Besaran dasar Satuan Simbol

Panjang meter mMassa kilogram kgWaktu sekon sKuat arus listrik ampere ASuhu kelvin KJumlah zat mole molIntensitas cahaya candela cd

Sumber: Dok. Penulis

B

Kata-kata IPA

Besaran pokokBesaran turunan

MassaWaktu

Volume

KilogramSekonSuhu

Volume

Kaleng besar dan kaleng kecil bila dipergunakan

untuk menampung air, kemampuannya tentu berbeda.

Kaleng yang besar pasti dapat menampung air lebih banyak.

Hal di atas terkait dengan besarnya ruangan yang terisi

oleh materi, biasanya disebut volume. Suatu benda bila

volumenya lebih besar, dapat menampung materi lebih

banyak dibanding benda lain yang volumenya lebih kecil.

Volume merupakan besaran turunan, yang disusun

oleh besaran pokok panjang. Volume benda padat yang

bentuknya teratur, misalnya balok, seperti yang ditu-

njukkan Gambar 1.10 dapat ditentukan dengan mengukur

terlebih dulu panjang, lebar dan tingginya kemudian

mengalikannya. Bila kamu mengukur panjang, lebar, dan

tinggi balok menggunakan satuan sentimeter (cm), maka

Diketahui: Tbenda

= 15oC

Ditanya: T (fahrenheit) = ? T (kelvin) = ?

Penyelesaian:

TF = (15) + 32

= 59oF

T = (15 + 273) K

= 288 K

Suhu sebuah benda 15oC bila diukur dengan termometer

skala celsius. Berapakah suhu benda tersebut bila diukurmenurut skala fahrenheit dan kelvin?

9 5

Soal contoh:

Penggunaan Matematika

1. Suhu cairan diukurdengan termometer

fahrenheit menunjukkan

skala 122 o

F. Berapakah

suhu cairan tersebut biladinyatakan dalam skala

celcius dan kelvin?

2. Pada suhu berapakah

pembacaan skalatermometer celcius sama

dengan pembacaan

skala termometer

fahrenheit?

Soal Latihan

viiiviiiviiiviiiviii

KegiatanBerisi kegiatan

eksperimen untukmenemukan konsepdengan melibatkan

berbagai keterampilanproses sains. Siswa jugadilatih untuk mengubahdan mengontrol variabel

eksperimen.

Kaitan denganbidang ilmu yang lain

Untuk memantapkanpemahaman siswa dengan

cara menerapkanpengetahuan/keterampilan

yang telah dicapai padasituasi lain yang lebih luas.

Lab MiniBerisi percobaan untuk

menemukan konsep.Siswa melakukan

keterampilan prosestetapi tidak melakukan

pengubahan variabel.

Bagaimana Temperatur MempengaruhiOrganisme?

Satu faktor abiotik yang sangat mempengaruhi organismedalam lingkungan adalah temperatur. Pada eksperimen ini, kamuakan memeriksa bagaimana perubahan temperatur mempengaruhiikan mas.

Apa yang harus kamu lakukan

1. Isilah kedua gelas kimia dengan air akuarium dan gunakan jaring untuk memindahkan

ikan mas. Berilah label pada satu gelas kimia dengan label percobaan dan gelas yang

lain dengan label kontrol.

2. Gunakan termometer untuk mengukur temperatur air pada kedua gelas.

3. Perhatikan penutup insang ikan. Penutup insang membuka dan menutup saat ikan

bernapas. Hitunglah berapa kali penutup insang membuka selama satu menit.

4. Ulangilah langkah ketiga sebanyak dua kali dan catat datamu.

5. Secara perlahan-lahan ambillah sepotong es batu (kecil) dan masukkan ke dalam gelas

percobaan sampai termometer menunjukkan 10°C di bawah temperatur pada langkah

2 T 5 it d bi k it i

Masalah

Bagaimana pengaruh temperaturterhadap pernapasan ikan mas?

Apa yang Kamu Perlukan

2 gelas kimia 250 mlPengukur waktu (stop watch/jam)Es batuJaring ikan kecilIkan mas dalam suatu akuariumKertas labelTermometer

j g p g y g p

Contoh, awalan kilo berarti 103 atau 1000, maka 1 kilometer

berarti 1000 meter.

Mengukur jarak benda-benda langit

Para ilmuwan telah menemukan bahwa cahayamerambat dengan laju 299.792.500 meter persekon. Sekitartahun 1970-an, astronot Amerika berhasil memasangreflektor (alat pemantul) cahaya di bulan. Kemudian, cahayalaser dengan intensitas yang sangat kuat dipancarkan daribumi menuju bulan. Di bulan cahaya dipantulkan olehreflektor sehingga merambat kembali ke bumi. Waktu yangdibutuhkan cahaya laser sejak meninggalkan bumi hinggakembali lagi dicatat dengan akurat, maka jarak antara bumidan bulan dapat ditentukan, yaitu sekitar 378.000.000 meter.

Para ahli astronomi telah menetapkan satuan pengukuran khusus untukmenyatakan jarak benda-benda di ruang angkasa, yaitu tahun cahaya. Satutahun cahaya sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya selama satutahun, bi la dinyatakan dalam satuan SI kira-kira sama dengan9.500.000.000.000.000 meter atau 9,5 trilyun kilometer. Jarak galaksi An-dromeda kira-kira 2 juta tahun cahaya dari galaksi kita.

Sumber: www.google.com.

Jarak bumi dan matahari sekitar150.000.000.000 meter, digunakansebagai ukuran baku dan disebut 1Satuan Astronomi (SA).

Kaitan dengan

p , p g

panjang tiruan dari meter standar, seperti terlihat pada

Gambar 1.3.

Selain meter, panjang juga dinyatakan dalam satuan-

satuan yang lebih besar atau lebih kecil dari meter dengan

cara menambahkan awalan-awalan seperti tercantum dalam

Tabel 1.1. Berdasar tabel tersebut

1 kilometer (km) = 1000 meter (m)

1 sentimeter (cm) = 1/100 meter (m) atau 0,01 m

dan sebaliknya, diperoleh:

1 m = 1/1000 km = 0,001 km

1 m = 100 cm = 1000 mm

Mengukur Panjang

1. Amatilah gambar dibawah ini! Menurutpengamatanmu,lingkaran dalammanakah yangberdiameter lebihpanjang, X atau Y?

2. Dengan menggunakanpenggaris, ukurlah dia-meter lingkaran dalam padagambar X dan Y! Catatlahhasil pengukuranmu dalamtabel pengamatan!

3. Bandingkan hasilpengamatan dan hasil

XY

Lab Mini 1.1

a

i xixixixix

Intisari SubbabBerisi pertanyaan dantugas yang harusdiselesaikan untuk mereviupengetahuan danketerampilan yang telahdibangun selamamempelajari subbabtertentu. Bagian inisekaligus dapatdifungsikan sebagai bahanrefleksi diri sebelum siswamempelajari subbabberikutnya.

RangkumanBerisi intisari bab,sebagai sarana untukmembantu siswamemahami materisecara utuh.

1. Apakah yang dimaksud dengan:

a. besaran pokok?

b. besaran turunan?

2. Lakukanlah pengubahan satuan berikut:

a. 250 cm menjadi meter

b. 4.5 dm3 menjadi mililiter

c. 25 liter menjadi cm3

d. 41oF dinyatakan dalam skala Celcius

3. Jelaskan, mengapa volume termasuk besaran turunan!

4. Mengapa dibuat satuan-satuan standar, misalnya: satu kilogram standar, satu meter

standar, dan satu sekon standar? Bila pengetahuan dan teknologi semakin maju,

mungkinkah satuan standar yang kita gunakan sekarang diperbaharui? Jelaskan!

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMembuat peta konsep

Buatlah peta konsep tentang besaran dan satuan dengan mencantumkanistilah-istilah berikut:

besaran pokok volume meter

besaran panjang massa

besaran turunan sekon kilogram

meter kubik waktu

A. Pengertian Pengukuran

1. Mengukur pada hakikatnya adalah membandingkan suatu besaran dengan

besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan.

2. Satuan pengukuran baku memiliki nilai tetap dan disepakati oleh semua orang

sehingga dapat dipakai sebagai pembanding.

3. Sistem satuan yang berlaku di seluruh dunia adalah sistem satuan Internasional

(SI). Satuan SI dasar dapat diperbesar atau diperkecil dengan menambahkan

awalan: kilo (k) artinya 1000 kali, hekto (h) artinya 100 kali, deka (da) artinya 10 kali,

desi (d) artinya 1/10 kali, senti (c) artinya 1/100 kali, mili (m) artinya 1/1000 kali

dan mikro (m) artinya 1/1000000 kali.

B. Besaran dan Satuan

1. Besaran mengandung dua komponen, yaitu: nilai dan satuan. Besaran dibedakan

menjadi dua, yaitu: besaran pokok dan besaran turunan.

2. Besaran pokok memiliki satuan yang didefinisikan sendiri dan disepakati dalam

Konferensi Internasional tentang Berat dan Ukuran. Contohnya: panjang satuannya

meter, massa satuannya kilogram dan waktu satuannya sekon.

3. Besaran turunan disusun dari besaran-besaran pokok, karena itu satuannya juga

dibentuk oleh satuan-satuan besaran penyusunnya. Contoh: volume satuannya

meter kubik (m3) disusun dari besaran pokok panjang.

Rangkuman

xxxxx

EvaluasiBerisi pertanyaan atau tugas untuk:• Reviu Perbendaharaan Kata,

menjodohkan konsep denganpengertiannya.

• Pengecekan konsep, melalui soal-soalbentuk pilihan ganda.

• Pemahaman konsep, melalui soal-soal bentuk uraian.

• Berpikir Kritis, melalui soal bentukuraian atau pemecahan masalah yangmenuntut kemampuan berpikir lebihtinggi.

• Pengembangan keterampilan, antaralain membuat tabel, merancang danmelaksanakan eksperimen, membuatpeta konsep, melakukan tugasproyek, penggunaan matematika, danlain-lain. Pengembanganketerampilan juga dimaksudkansebagai tindak lanjut bagi siswasehingga dapat menggunakanpengetahuan yang telah dimilikiuntuk menyelesaikan tugas yang lebihkompleks.

Untuk merefleksi apakah jawaban/pekerjaanmu sudah benar, cocokkandengan jawaban soal terpilih yang ada dibagian belakang buku ini.

Tiada gading yang tak retak. Kelemahan yang masih ada dalam bukuini menjadi tanggungjawab kami untuk memperbaikinya. Mohon kritik dansaran yang bersifat membangun, demi kesempurnaan buku ini di waktu yangakan datang. Semoga buku ini membantu siswa dan memberi kemudahanbagi guru. Terima kasih.

Salam IPA

Penulis

Pilihlah kata atau pernyataan yang dapat

melengkapi kalimat berikut !

1. Hasil pengukuran selalu mengandung

a. nilai saja

b. satuan saja

c. nilai dan satuan

d. faktor pengali dan satuan

2. Contoh satuan dalam SI adalah ....

a. kaki b. galon

c. sekon d. ons

3. Faktor pengali seperseribu pada satuan

SI disebut:

a. kilo b. senti

c. desi d. mili

4. Sistem pengukuran yang dipergunakan

oleh ilmuwan di seluruh dunia adalah...

a. Sistem Standar

b. Sistem Inggris

9. Suhu air mendidih diukur dengan

termometer Fahrenheit menun-jukkan

skala 194oF. Bila diukur dengan

termometer Celcius akan menunjuk skala

a. 105oC

b. 100oC

c. 90oC

d. 80oC

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan lengkap

dan tuliskan dalam buku latihanmu!

10. Mengapa dunia sains menggunakan

satuan-satuan pengukuran SI?

11. Jelaskan, bagaimana mengubah satuan

panjang dari satuan SI satu ke satuan SI

Pengecekan Konsep

Pemahaman Konsep

a. satuan bakub. panjangc. massad. waktue. besaran turunanf. meterg. suhuh. sekoni volume

1. Jarak antara dua titik2. Satuan Internasional untuk waktu3. Disepakati dan diterima oleh semua orang

sebagai pembanding4. Selang antara dua kejadian5. Memiliki satuan baku m3

6. Satuan Internasional untuk massa7. Jumlah materi dalam suatu benda8 Satuan Internasional untuk panjang

Pasangkan Kata-kata Kunci IPA berikut dengan pernyataan di sampingnya.

Reviu Perbendaharaan Kata

Evaluasi

16. Ada beberapa obat cair yang harusdikocok dulu sebelum diminum. Apatujuan anjuran tersebut? Jelaskan

17. Kamu punya tiga larutan jernih tidakberwarna dengan volume yang sama,yaitu A, B, dan C. Kamu tambahkan tigatetes larutan indikator fenolftalein padamasing-masing larutan. Larutan A dan Btetap jernih tidak berwarna, tetapi larutanC berubah menjadi merah. Bila kamutambahkan larutan C ke dalam larutanA, campuran larutan menjadi jernihtidak berwarna. Bila kamu tambahkanlarutan C ke dalam larutan B, makacampuran larutan berwarna merah. Apayang dapat kamu inferensikan darimasing-masing larutan tersebut? Manadari larutan yang mempunyai pH 7?

Berpikir Kritis

Pengembangan Keterampilan

x i

Daftar Isi

Kata Pengantar ........................................................................................................................ iiiPendahuluan .......................................................................................................................... vDaftar Isi ................................................................................................................................... xi

Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan Manusia .................................... 1A. Pertumbuhan dan Perkembangan ............................................................. 5B. Tahap-tahap Pekembangan Manusia ........................................................ 13

Bab 2 Sistem Gerak pada Manusia ............................................................. 25A. Rangka .............................................................................................................. 29B. Otot .................................................................................................................... 39C. Kelainan pada Sistem Alat Gerak ................................................................ 47

Bab 3 Sistem Pencernaan Manusia ............................................................. 53A. Macam-macam Zat makanan dan Fungsin a ........................................... 57B. Susunan dan Fungsi Sistem Pencernaan .................................................. 61

Bab 4 Sistem Pernapasan dan Peredaran Darah Manusia ....................... 73A. Susunan dan Fungsi Sistem Pernapasan .................................................. 77B. Susunan dan Fungsi Sistem Peredaran Darah ........................................ 86

Bab 5 Sistem Kehidupan Tumbuhan............................................................ 105A. Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan ................................................ 109B. Proses Fisiologis pada Tumbuhan ............................................................. 122C. Gerak pada Tumbuhan ................................................................................ 140D. Pen akit dan Hama Tumbuhan ................................................................. 147

Bab 6 Partikel-partikel Materi ....................................................................... 159A. Atom, Molekul, dan Ion ............................................................................... 164B. Pernanan Ion dalam Kehidupan ................................................................ 170

Bab 7 Bahan Kimia dalam Kehidupan........................................................ 175A. Bahan Kimia di Rumah Tangga ................................................................. 178B. Bahan Kimia dalam Bahan Makanan ........................................................ 184C. Bahan Kimia di Bidang Industri, Pertanian, dan Kesehatan ................ 194D. Zat Adiktif dan Psikotropika ...................................................................... 203

xii

Bab 8 Gaya dan Tekanan ............................................................................ 213A. Ga a .................................................................................................................. 217B. Gerak Dipercepat ........................................................................................... 229C. Aksi dan Reaksi ............................................................................................. 235D. Tekanan ........................................................................................................... 239

Bab 9 Energi dan Usaha ............................................................................... 261A. Energi ............................................................................................................... 264B. Pesa at Sederhana ........................................................................................ 279

Bab 10 Gelombang dan Bunyi ...................................................................... 299A. Getaran ............................................................................................................. 303B. Gelombang ...................................................................................................... 310C. Apakah Bun i itu? ......................................................................................... 326D. Ciri-ciri Fisik Bun i ....................................................................................... 333E. Pemanfaatan Bun i ....................................................................................... 341

Bab 10 Cahaya dan Alat Optik ...................................................................... 351A. Sifat-sifat Caha a ........................................................................................... 355B. Cermin dan Lensa .......................................................................................... 369C. Alat-alat Optik ................................................................................................ 385

Daftar Pustaka ......................................................................................................................... 401Glosarium ........................................................................................................................... 399Indeks ........................................................................................................................... 411Kunci Jawaban Terpilih Evaluasi ........................................................................................ 414

404

1 Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan Manusia 1

Pertumbuhan danPerkembanganManusia

BAB 1

A. Pertumbuhan danPerkembangan Manusia

B. Tahap-tahapPerkembangan Manusia


2 IPA SMP Kelas VIII

Peta

Kon

sep

Pert

umbu

han

dan

Perk

emba

ngan

Man

usia

Peta Konsep


Peta

Kon

sepT

ahap

Per

kem

bang

an M

anus

iaPeta Konsep


Pada makhluk hidup terjadi proses-proses tertentu untuk menopang kehidupannya.Proses-proses tersebut menunjukkan ciri-ciri tertentu dari makhluk hidup yangmembedakannya dengan benda mati. Beberapa proses yang menunjukkan ciri kehidupanantara lain tumbuh, berkembang, bergerak, mencerna makanan, bernapas, dan mengedarkanzat-zat yang diperlukan oleh tubuh. Kegiatan berikut akan menunjukkan salah satu proseskehidupan, yaitu pertumbuhan dan perkembangan.

Apa yang harus kamu lakukan?

Kamu akan mengamati tahapan selama pertumbuhan dan perkembangan kupu-kupu.1. Gurumu sudah menyiapkan botol-botol berisi telur kupu , larva kupu-kupu,

kepompong, dan sebuah botol berisi kupu-kupu.2. Dengan menggunakan kaca pembesar dan tanpa membuka botol, amatilah telur kupu,

ulat, kepompong, dan kupu-kupu tersebut!

Bagaimana perubahan bentuk kupu-kupu selama perkembangannya? Perubahannya mudah untukdiamati, sebab hewan ini memiliki siklus hidup relatif pendek.

Pertumbuhan danPerkembanganManusia

BABBABBABBABBAB11111

Pertumbuhan dan Perkembangan Kupu-kupu


Catatlah hasil pengamatanmu pada buku catatan IPAmu! Ada berapa tahap perkembangan yang kamu amati ?Jelaskan perkembangan yang kamu amati tersebut!Gambarlah tiap tahap dan susunlah gambarmu sehinggamenyusun satu siklus hidup kupu-kupu.


Bagaimana perubahan yang terjadi pada hewan selamamasa hidupnya? Bandingkan antara ayam dan kupu-kupu.Keduanya berubah karena tumbuh, tetapi dengan cara yangberbeda.

Setiap makhluk hidup mengalami perubahansepanjang masa hidupnya. Perubahan tersebut terkadangmenunjukkan pertambahan ukuran, dari kecil menjadibesar, dari pendek menjadi tinggi, dari ringan menjadi berat,dan seterusnya. Perkecambahan dari biji seperti Gambar1.1 menunjukkan pertumbuhan tersebut. Perubahan yangterjadi pada kecambah tersebut misalnya pada ukurankecambah yang semain lama menjadi semakin panjang,hingga sampai batas tertentu.

Sumber: Kaskel,1995Gambar 1.1Selama perkecambahan,kacang ini mengalamipertambahan ukuran.

APertumbuhan danPerkembangan

Kata-kata IPAPertumbuhan

Perkembangan LingkunganRespon

Komunikasi


Pertambahan volume yang terjadi karenapertambahan materi hidup dikenal dengan namapertumbuhan. Pertambahan ini dapat diukur dengan alatukur tertentu, atau lebih umum dikenal sebagai ukurankuantitatif. Sebagai contoh daun mengalami pertambahanpanjang dan lebar yang dapat diukur dan dinyatakandalam sentimeter. Daun tersebut dikatakan mengalamipertumbuhan.

Perubahan lain yang dapat terjadi sepanjang masahidupnya adalah perubahan yang mengarah padakedewasaan atau perubahan-perubahan yang tidak dapatdiukur dengan alat ukur. Sebagai contoh pada kegiatanpenyelidikan yang telah kamu lakukan, kamu dapatmengamati perubahan biji menjadi kecambah. Selama ituterjadi, tidak ada perubahan ukuran yang berarti, berat bijitidak bertambah, tetapi terjadi proses perubahan penting,yaitu tumbuhnya akar dan tunas.

Contoh lain pada ayam yang menginjakdewasa, akan mengalami perubahanmemasuki fase reproduktif, yaitumenghasilkan telur. Tidak ada pertambahanukuran tubuh, tetapi ada perubahan penting,yaitu memasuki masa reproduktif.Perubahan yang demikian lebih dikenalsebagai perkembangan. Pada prosesperkembangan perubahan yang terjadi lebihbersifat kualitatif, tidak bisa diukur denganalat ukur. Pada saat telur akan menetas,tidak ada pertambahan ukuran pada telurayam, tetapi ada proses perkembangan yangpenting, yaitu menetasnya telur menghasil-kan anak ayam. Perhatikan juga Gambar 1.2yang menunjukkan keluarnya kupu darikepompong.

Gambar 1.2Keluarnya kupu darikepompong adalah contohproses perkembangan.

Sumber: Microsoft Encarta 2005

Lab Mini 1.1

PerkembanganPembentukan Buah

Carilah pohon manggayang sedang berbunga.

Pilihlah beberapabunga, berilah tanda.Amatilah perubahan

yang terjadi setiap harisampai terbentuknyabuah masak. Catatlahhasil pengamatanmudalam jurnal IPAmu.

Perubahan apa yangtampak saat buahmenjadi matang?

Perubahan itu termasukperkembangan.


Faktor yang MempengaruhiPertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan dan perkembangan setiap makhluk hidupterjadi karena pengaruh berbagai faktor. Faktor dari dalamtubuh bekerja sama dengan faktor lingkungan akanmenentukan pertumbuhan dan perkembangan.

Faktor dari dalam atau faktor internal salah satunyaditentukan oleh hormon tubuh. Pertambahan panjang batangpohon terjadi karena aktivitas hormon auksin yangmenyebabkan pertambahan ukuran dan jumlah sel, sehinggamenyebabkan pohon bertambah tinggi.

Faktor dari luar atau faktoreksternal berkaitan dengan segalasesuatu yang ada di lingkungan,seperti: nutrisi, udara, air, tanah, dansinar matahari.

Sinar matahari sebagai salah satufaktor lingkungan sangat diperlukanoleh tumbuhan. Banyaknya sinarmatahari mempengaruhi pertumbuhandan perkembangan tumbuhan. Banyaksedikitnya klorofil, pembentukan tunas,pembentukan bunga, dan kemampuanmembentuk serta menyimpan makanansangat tergantung pada sinar matahari.

Tubuh makhluk hidup sebagianbesar terdiri dari air. Air merupakanpelarut berbagai bahan. Semua zat gizidapat dimanfaatkan oleh tubuhmakhluk hidup karena terlarut dalamair. Demikian juga semua bahan yangharus dibuang dari tubuh, harus dapatdilarutkan dalam air.

MembuatPosterUdara dan tanah jugamerupakan faktorlingkungan yangmempengaruhipertumbuhan danperkembangan.Carilah bahanbacaan dari suratkabar dan majalahtentang pengaruhfaktor eksternalterhadappertumbuhan.Buatlah klipingtentang hal itu padakertas karton,berilah judul, dantempelkan didinding kelasmu


A

BSumber: Microsoft Encarta 2005

Pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hiduppada hakikatnya merupakan ekspresi tanggapan terhadaplingkungan yang dipengaruhi oleh faktor dari dalam tubuhorganisme tersebut. Setiap makhluk hidup memberitanggapan terhadap perubahan lingkungan. Jika makhlukhidup menanggapi suatu perubahan, reaksi yangditunjukkan dapat terlihat dalam berbagai bentuk (Gambar1.3).

Pernahkah kamu memperhatikan bagaimana tumbuhandan serangga menanggapi cahaya? Tumbuhan akan tumbuhmembengkok ke arah cahaya. Serangga akan terbangmendekati sinar. Itu semua karena adanya interaksi faktordari dalam tubuh makhluk hidup dengan faktor lingkungan.

Nutrisi Yang Dibutuhkan TumbuhanHijau

Tumbuhan hijau membutuhkan nutrisi yang umumnyadalam bentuk mineral yang diserap oleh tumbuhan hijaudari tanah melalui sistem perakaran, kemudian diangkutke daun dengan bantuan jaringan pembuluh kayu (xilem).

Proses pengambilan mineral oleh tumbuhan berbeda-beda tergantung pada jenis mineralnya. Sejumlah tumbuhantertentu mampu mengambil nitrogen bebas dari udaradengan bantuan jasad renik melalui proses yang dikenaldengan nama fiksasi nitrogen (pengikatan nitrogen). Padakebanyakan tumbuhan, nitrogen diambil dari dalam tanahdari mineral dalam bentuk ion-ion. Namun demikian,tanaman kopi mampu mengambil nitrogen langsung dariudara melalui daunnya.

Terdapat beberapa unsur yang diperlukan olehtumbuhan dalam jumlah besar, yaitu karbon (C), Oksigen(O), Hidrogen (H), dan Nitrogen (N). Di samping itu jugadiperlukan unsur P (fosfor). Kelima unsur ini merupakanpenyusun utama tubuh tumbuhan.

Dinding sel tumbuhan disusun oleh unsur C, H, danO. Protein yang merupakan penyusun utama sitoplasma(cairan sel) disusun oleh unsur C, H, O, dan N. Begitu pulaasam inti yang merupakan penyusun kromosom dan intisel,yang tersusun dari unsur C, H, O, N, dan P. Karbohidratdan lemak juga merupakan penyusun sitoplasma padabeberapa sel tumbuhan, tersusun dari unsur C, H, dan O.

Gambar 1.3A. Bunga matahari memberi tanggapan

dengan bergerak ke arah datangnyacahaya matahari.

B. Alat pembelit melilit sebagai bentuktanggapan terhadap sentuhan

Berfikir Kritis

Tumbuhan adalahmakhluk hidup. Cirimakhluk hidup adalahmembutuhkan makanan.Mengapa tumbuhandikatakan tidak makan,padahal tumbuhanadalah makhluk hidup?


Di samping unsur tersebut masih terdapat 12 unsur lainyang diperlukan oleh tumbuhan, terutama untukmembangun tubuhnya. Keduabelas unsur tersebut adalahsebagai berikut.1. Belerang (Sulfur=S), terdapat di dalam asam amino,

yang menyusun protein. Meskipun dibutuhkan dalamjumlah yang sedikit, namun ketidakadaan belerang,menyebabkan asam amino tertentu yang dibutuhkantumbuhan tidak dibentuk.

2. Zat kapur (kalsium=Ca), memiliki bermacam-macamfungsi, antara lain memperkuat dinding sel,menetralisasi asam-asam organik berbahaya yangdihasilkan.

3. Zat Besi (Magnesium=Mg), merupakan bagian utamapenyusun klorofil. Jika tumbuhan tidak memiliki cukupbanyak magnesium, tumbuhan akan menjadi pucat(klorosis). Magnesium juga digunakan untukmembantu kerja enzim di dalam sel tumbuhan.

4. Fosfor(P), berada di dalam tumbuhan terutamaberfungsi sebagai penyusun kromosom dan senyawalemak (fosfolipid), pembentuk membran sel. Fosfor jugaamat penting pada proses pengubahan energi.

Unsur fosfor, magnesium, kalsium, dan belerangdiperlukan dalam jumlah yang banyak sehingga disebutsebagai unsur makro. Delapan unsur sisa yang diperlukantumbuhan hijau adalah Kalium (K), Besi (Fe), Mangan (Mn),Tembaga (Cu), Seng (Zn), Molybdenum (Mo), Boron (B),Klorin (Cl). Unsur-unsur tersebut memainkan peranan dalammembantu kerja enzim.

Pertumbuhan HewanHewan adalah makhluk hidup yang dapat makan,

bergerak, dan berkembangbiak. Siklus hidupnya dimulaidari lahir, tumbuh, menjadi dewasa, berkembangbiak, danakhirnya mati. Selama menjalani siklus tersebut terjadibanyak sekali perubahan, baik bentuk maupun ukurannyaBerikut adalah contoh peristiwa yang terjadi pada hewanterkait dengan pertumbuhan dan perkembangan

MetamorfosisBeberapa hewan, seperti kupu-kupu yang sering kamu

lihat, selalu melalui tahap metamorfosis saat mereka tumbuh

Lab Mini 1.2

Dari mana datangnyaair di dalam buahkelapa ?

Carilah batang kelapayang telah ditebangsampai pangkalnya.Buatlah sumuran kecildi tengah batang itu.Tunggulah beberapasaat. Apa yang terjadidi dalam sumur yangbaru kamu buat itu?Dari mana datangnyaair itu?


(B)

Berudu yang keluar dari telurmempunyai ekor yang panjang daninsang sehingga dapat bergerak sertamengambil orsigen dalam air

Katak dewasa yang tidaklagi memiliki ekor.

Gambar 1.4Siklus hidup katak yang melaluibeberapa tahapan dalammetamorfosis.

(A)

(D)

Telur yang telah dibuahi berkembang menjadimassa berlendir yang berfungsi sebagai“jangkar” atau “penambat” telur dalam air,sehingga tidak hanyut oleh arus air. Telur-telurakan menetas dalam satu minggu atau lebih .

Perlahan-lahan kaki berudutumbuh dan berkembang

Sumber: Daniel Lucy, 1995

dan berkembang menjadi dewasa. Metamorfosisberlangsung melalui beberapa tahap, dan semuatahapannya memiliki bentuk yang sangat berbeda daribentuk hewan dewasanya.

Selain kupu-kupu, katak juga melalui tahapanperkembangan yang berbeda selama perkembangannya(Gambar 1.4). Awal kehidupannya dimulai sebagai zigotdalam telur yang telah difertilisasi. Telur menetas dankeluarlah berudu dari dalamnya. Berudu dapat berenangmenuju tumbuh-tumbuhan kecil untuk mencari makan.Berudu terus tumbuh, dan bentuk tubuhnya berubah.Tungkai mulai nampak, paru-paru mulai tumbuh, serta gigijuga mulai tumbuh dalam rongga mulut berudu. Saat itudimulailah perubahan-perubahan yang dapat mendukungberlangsungnya kehidupan di darat. Sejak hewan inimengalami pertumbuhan tungkai, berudu tidak lagimengalami pertumbuhan ekor.

(C)


Kupu-kupu yang kamu lihat adalah bentuk dewasayang telah melalui metamorfosis dengan lengkap , yangtahap-tahapnya adalah telur, larva, pupa dan individudewasa (Gambar 1.5).

Satu saat larva menjadi tidak aktif, dan berubah menjadipupa. Pada tahap ini tampak adanya kulit jangat yangsecara keseluruhan membentuk jaringan pembungkus.Kupu-kupu dewasa akan muncul dengan bentuk yang samasekali berbeda, dan tidak lagi tampak seperti ulat.

Belalang memiliki tipe perubahan bentuk yang berbeda.Metamorfosisnya tergolong tidak lengkap, dan melibatkantiga tahap, yaitu telur, nimfa, dan individu dewasa.

Telur kupu-kupu yangakan berkembang menjadilarva (A). Larva nampakseperti cacing,merupakan tahapperkembangan hidupbebas. Seperti halnyalarva berudu, larva kupu-kupu harus mencarimakan sendiri (B).

Larva kupu-kupu makan dalamjumlah banyak untuk menyimpanenergi dan siap untuk memasukitahap perkembangan selanjutnyadan menjadi pupa (C). Kupu-kupudewasa sudah keluar dari pupa (D)

Gambar 1.5Siklus hidup kupu-kupu yang melaluibeberapa tahapan metamorfosis.

(A)

(D)


(B)

(C)


Ketika kamu berjalan-jalan di rerumputan di awalmusim kemarau, dapat menjumpai banyak belalangmelompat keluar dari rerumputan saat kamu mengusikrerumputan tersebut. Amatilah lebih dekat beberapabelalang tersebut, maka kamu dapat mengetahui bahwadalam beberapa hal mereka mirip dengan belalang dewasa.Nimfa belalang berukuran lebih kecil dibandingkan belalangdewasa dan tidak memiliki sayap, tetapi secara keseluruhanbentuknya sama dengan hewan dewasa (Gambar 1.6).Namun demikian untuk hewan tertentu dalam mencapai fasedewasa mengalami pergantian selaput pelindung (miripbentuk kepompong) (lihat Gambar 1.7). Sayap dan sistemreproduksi pada nimfa terus tumbuh dan berkembangsampai suatu saat ia akan mencapai tahap dewasa, danbenar-benar siap untuk melanjutkan siklus hidup melaluiperkawinan dan menghasilkan belalang-belalang muda.

B. Belalang dewasa memiliki sayapyang telah berkembang sempurna.

Gambar 1.6Siklus hidup belalang yang tergolongdalam metamorfosis tak sempurna.

Gambar 1.7Setelah keluar dari selaput pelindung, capung kemudian mengalamitahap perkembangan organ-organ tubuh menjadi bentuk dewasa

1. Bedakan pengertian antara pertumbuhan dan perkembangan besertacontohnya.

2. Ceritakan tentang pertumbuhan pohon kelapa mulai biji sampai menghasilkan buah.

A. Nimfa belalang mirip dengan belalangdewasa.


Carilah jentik-jentik nyamuk, peliharalah di tempat yang tertutup kaintipis. Amatilah perubahan yang terjadi. Carilah sumber bacaan tentang

nyamuk. Bandingkan apa yang kamu amati dan apa yang kamu baca tersebut. Tulislahdalam paragraf singkat tentang perkembangan yang terjadi semenjak telur hinggamenjadi nyamuk dewasa.

Bina KeterampilanMengamati

Intisari Sub Bab



Ketika masih bayi orang tuamu dengan penuh kasihsayang membimbing belajar merangkak, berjalan, danmelatih keterampilan yang lain sehingga bertambah lamakamu bertambah pintar. Pada saat kamu dewasa nanti akanmenikah, mempunyai anak, dan akhirnya menjadi tua. Padabagian ini kalian akan mempelajari perkembangan manusiayang dimulai dari proses pembuahan hingga usia tua.

Pertumbuhan dan perkembangan adalah dua hal yangtidak dapat dipisahkan. Pertumbuhan dihubungkan denganpenambahan jumlah dan ukuran sel tubuh manusia,sedangkan perkembangan dihubungkan dengankematangan fungsi alat tubuh.

Ada 2 faktor yang menentukan pertumbuhan danperkembangan yaitu faktor internal, berupa faktorketurunan (genetik) dan faktor eksternal berupalingkungan. Faktor keturunan adalah faktor bawaanyang menunjukkan potensi anak. Faktor ini menjadi cirikhas yang tidak dapat diubah lingkungan.

Adapun faktor lingkungan merupakan faktor yangmenentukan perkembangan potensi anak. Faktor inimempunyai banyak aspek dan dapat diubah.

Manusia mengalami perubahan kecepatan dalamproses pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhandan perkembangan maksimum terjadi pada akhir masajanin dan kemudian menurun ketika bayi. Saatmenjelang dewasa, percepatan pertumbuhan danperkembangan meningkat lagi, kemudian menurun danberhenti pada saat dewasa.

Manusia harus berkembang biak, agar kehidupandi bumi dapat berlanjut. Cara manusia berkembang biaksangat mirip dengan mamalia yang lain. Sejak lahir,anak perempuan memiliki banyak sel telur pada duakelenjar, yang disebut ovarium. Ovarium terletak didalam perut bagian bawah. Sejak masa pubertas, satudari sel-sel telur itu dilepaskan tiap bulan sebagaibagian dari siklus haid. Sedangkan, anak laki-laki

Mengamati danMengidentifikasi

Amatilah serangkaian gambar diatas. Selanjutnya, jelaskanbagaimanakan tahapanperkembangan manusia.


Tahap-tahapPerkembangan Manusia

Kata-kata IPAPembuahan

JaninBayi

Anak-anakAdolesenPubertasDewasa

B


Gambar 1.8Proses pembuahan

Pembuahan

Perjalanan 9 bulan menuju kelahiran seorang bayidimulai ketika sebuah sel sperma bertemu dengan sel telur.Ada jutaan sel spermatozoa yang mencapai telur, tetapihanya satu spermatozoid yang dapat menembus lapisan luarsel telur. Begitu hal itu terjadi, bahan genetik dalam sel telur(23 kromosom) akan bergabung dengan bahan genetik dalamspermatozoid (23 kromosom) membentuk sebuah rangkaianlengkap, yaitu 46 kromosom. Proses penggabungan spermadan sel telur beserta kromosom dari keduanya disebutpembuahan atau konsepsi atau fertilisasi.

Telur yang sudah dibuahi membelah diri menjadi 2 seldalam 36 jam, lalu menjadi 4 sel dalam 48 jam, kemudianmenjadi 8 sel, dan seterusnya. Embrio masuk rahim sekitar3 hari sesudah pembuahan. Bentuknya berupa bola padatyang terdiri dari 16-32 sel (Gambar 1.8)


menghasilkan sel-sel kecil berbentuk berudu yang disebutspermatozoid (jamak = spermatozoa).

Sejak memasuki pubertas barulah sel-sel ini akan mulaidapat berfungsi. Spermatozoa ini dihasilkan dari organkelamin yang bernama testis. Jika spermatozoid bertemudengan sel telur yang sudah masak, maka akan terjadipembuahan.

elur yang sudah dibuahimembelah menjadi 2 seldalam 36 jam, alu jadi 4 seldalam 48 jam

sperma yang berhasilmasuk dalam sel telur


Sekitar 1 minggu setelah pembuahan, bola selmemendamkan diri dalam lapisan rahim yang kaya akandarah dan menyerap zat makanan dari sana. Sel itu terusmembelah diri, membentuk jaringan tubuh pertama, sepertipembuluh darah dan saraf. Secara bertahap bola selmenekuk dan memutar, sehingga dasar tubuh terbentuk.Sementara itu, sel lain membentuk plasenta, yaitu organberbentuk cawan di lapisan rahim. Di dalam plasenta darahbayi mengalir sangat dekat dengan darah ibunya. Lewatplasenta inilah oksigen dan zat makanan yang sangat pentingmengalir dari ibu ke bayi, sementara hasil buangan mengalirke arah yang berlawanan.

Pada usia lima minggu panjang bayi berkisar 10 mm.Wujud kepala, punggung, dan jantungnya mulai tampak.Mulut dan mata mulai terbentuk. Kaki dan tangan terbentukseperti kuncup yang gempal. Pada tahap ini, bayi disebutembrio.

Pada usia delapan minggu panjang bayi sekitar 25 mmdan semua bagian utama tubuh telah terbentuk. Bahkan jaritangan dan kakipun sudah terbentuk. Pada tahap ini, bayidisebut janin.

Pada usia duabelas minggu sel-sel tetap aktif membelahdiri dan berkembang serta membentuk kelengkapan akhirtubuh, seperti kelopak mata,kuku tangan, dan kuku kaki.Panjang bayi sekitar 13 cm.Waktu yang tersisa masih ada 28minggu sebelum bayidilahirkan.

Bayi yang sedangberkembang hidup di duniayang berair di dalam rahim. Didalam rahim, cairan ketuban(amnion) melindungi bayiterhadap benturan, cahayaterang, dan kebisingan di luar.Namun demikian, bayi dapatmendengar detak jantung dansuara proses pencernaan makanan dalam usus ibunya.Posisi bayi di dalam kandungan disajikan dalam Gambar1.9. Gambar 1.9

Posisi bayi, plasenta, dan air ketuban

Sumber: Dokumen penulis


Bagaimana Janin Memperoleh Makanan?

Janin menerima semua zat hara dan oksigen daripasokan darah ibunya. Tetapi, darah janin itu tak pernahlangsung bercampur dengan darah ibunya. Janin membuatdarah sendiri, yang mengalir lewat tali pusar menujuplasenta.

Bagian bawah plasenta tertanam ke dinding rahim.Pembuluh darah menghubungkan plasenta dengan jaringanrahim lewat tonjolan-tonjolan mirip jari yang disebut viluskorion. Di sekitar vilus korion, yaitu di sela intervilus,terdapat darah ibu. Melalui suatu lapisan jaringan tipis yangdisebut trofoblas, ibu dan janin mempertukarkan zat hara,gas-gas dan sisa buangan.

Makanan dan oksigen dari ibu merembes lewattrofoblas ke vena janin, dan sisa metabolisme disalurkan darijanin ke darah ibu untuk dibuang.

Tali PusarDi dalam tali pusar terdapat dua arteri dan satu vena

yang menghubungkan janin dengan plasenta. Tali iniberbentuk spiral (tidak lurus seperti selang), panjang, dancukup lentur sehingga tetap aman sewaktu janin bergerak.Ketika bayi itu lahir dan dapat bernapas serta makan sendiri,tali itu dipotong, dan meninggalkan bekas di perut, disebutpusar.

Kelahiran Bayi

Setelah sembilan bulan berkembang di dalam rahimibu, bayi akan segera terlahirkan. Di dalam rahim ibu yangdiselubungi oleh kantung ketuban, bayi akan merasa hangat,

basah, gelap dan pada kondisi yang terlindungi.Setelah bayi tersebut terlahirkan akanmendapatkan lingkungan yang berbeda samasekali. Lingkungan baru tersebut terasa lebihdingin, kering, terang, dan tidak terlindungi olehsesuatu.

Proses kelahiran diawali dengan kontraksiotot-otot rahim, perhatikan Gambar 1.10 (a), (b),dan (c). Kontraksi tersebut semakin kuat danberulang-ulang, kemudian kantung ketuban mulai

plasenta

tali pusar

uterus

vaginacervix

Gambar 1.10 (a)


Gambar 1.10Tahapan kelahiran bayi

Sumber: Dokumen Penulis

pecah dan mengeluarkan cairan. Cairan ini dikenal denganair ketuban. Dalam beberapa jam, kontraksi tersebutmenyebabkan terbukanya mulut uterus menjadi lebih luasuntuk dilalui oleh bayi. Dengan kekuatan dan kontraksipenuh akan mendorong bayi melewati vagina dan keluarmenuju lingkungan baru. Kadang-kadang seorang ibumemiliki pinggul kecil, sehingga terlalu sempit untukdapat dilalui oleh bayi. Pada kejadian lain, posisi bayi tidaktepat, sehingga sulit untuk dilahirkan secara normal. Padakasus seperti ini, bayi akan dikeluarkan dari rahim ibumelalui pembedahan perut. Proses seperti ini dikenaldengan bedah cesar.

Pada saat terlahir, bayi masih berhubungan denganplasenta melalui tali pusar. Setelah lahir, tali pusar dipotongoleh dokter, setelah itu bayi akan menghirup oksigen tanpamelewati saluran tali pusar lagi. Bayi akan menangis,tangisan bayi akan menyebabkan masuknya udara padaparu-paru bayi.

Balita dan Anak-Anak

Empat minggu pertama setelah lahir dikenal denganperiode neonatal artinya kelahiran baru. Selama waktu inibayi sudah agak dapat menyesuaikan hidup di luar uterus.Fungsi tubuh seperti pernapasan, pencernaan, dan ekskresitelah dilakukan oleh bayi itu sendiri.

Perkembangan berikutnya adalah periode dari neona-tal sampai usia satu tahun. Dalam periode ini bayimengalami pertumbuhan dan perkembangan baik secaramental maupun dalam keterampilan fisik. Keterampilanawal yang dimiliki adalah kemampuan tersenyum danbiasanya terjadi di usia enam minggu. Pada usia empatbulan bayi sudah dapat tertawa, bangun ketika mendengarsesuatu dan telah mengenal wajah ibunya. Pada delapanbulan, bayi mulai berkata-kata untuk beberapa katasederhana seperti mama, cucu kalau menyebut susu. Satukejadian besar di usia satu tahun adalah berdiri tanpapertolongan siapapun maupun penopang apapun selamabeberapa detik.

Setelah melewati masa bayi, maka berikutnya adalahmasa anak-anak, yaitu usia 1 hingga 12 tahun. Dalamperiode ini, pertumbuhan fisik mulai meningkat baik tinggi

Gambar 1.10 (b)

Gambar 1.10 (c)


Masa Dewasa - Masa Pubertas

Perkembangan berikutnya adalah masa adolesen,kamu berada pada masa ini. Adolesen dimulai dari usia12 sampai 14 tahun. Bagian dari masa adolesen adalahpubertas. Masih ingat bukan, di awal sudah kita bahasbahwa masa pubertas adalah masa di mana organreproduksi kita telah matang. Pada wanita, masa pu-

bertas terjadi pada usia 8 sampai 13 tahun. Pada laki-laki,pubertas terjadi antara usia 13 sampai 15 tahun. Salah satuciri masa pubertas pada wanita adalah mulai terjadi haid(menstruasi). Seorang yang mulai mengalami haidmenunjukkan bahwa tubuhnya mulai mempersiapkan diriuntuk bisa mengalami kehamilan. Pada saat haid tubuh kitarawan dihinggapi penyakit. Penyakit dapat ditimbulkankarena kita kurang menjaga kesehatan. Oleh karena itu kitaharus menjaga kebersihan pada saat haid. Selain itu padahari-hari biasapun perlu menjaga kebersihan organreproduksi kita. Hal ini penting dilakukan agar organ-or-gan kita selalu dalam keadaan sehat.

Selama pubertas, hormon dihasilkan oleh kelenjarpituitari yang dapat menyebabkan perubahan-perubahanpada tubuh. Pada laki-laki, hormon ini dapat mempenga-ruhi perubahan berupa mulai tumbuhnya kumis padadaerah sekitar wajah, perubahan suara, otot-otot tubuhsemakin kuat dan mulai tumbuh rambut pada ketiak danpermukaan alat kelamin (pada pubis). Pada wanita juga

badan maupun berat badan disertai perkembangankoordinasi otot-otot dan kemampuan mental. Dariumur 18 bulan, anak dapat berjalan tanpa bantuan.Antara 2 dan 3 tahun, anak telah dapat mengontrolkeinginan untuk kencing dan berak . Pada usia 3tahun, anak telah dapat berbicara dengan kalimatsederhana. Sampai dengan usia 5 tahun, beberapa anakdapat membaca angka-angka dan huruf-huruf tertentu.Di atas usia ini, anak telah berkembang dalamkemampuan berbicara, menulis, membaca, danberalasan. Pada usia yang sama, anak telah matangemosinya dan belajar bagaimana bergaul dengan oranglain. Coba ingat usia berapa kalian berbicara? Kata apayang pertama kamu ucapkan?

Lab Mini 1.3

Kapan Imunisasidiberikan?Carilah informasikapan dan vaksin apayang diberikan untukmelindungi bayi dananak-anak.Laporkanhasilnya padajurnalmu. Pernahkahkalian mendengaristilah “boster”? Caritahu apa maksudnya!

Siapakah yang harus merawatbalita?

Apakah kamu berpikir bahwasemua urusan dalam merawatbayi merupakan tanggungjawabibu? Tulislah sebuah esai yangmemaparkan pikiranmu tentang

siapa yang merawat balita.Berilah alasan-alasan dan

contoh-contoh yang menurutmudapat mendukung

pernyataanmu.


terjadi perubahan seperti mulai tumbuhnya rambut di ketiakdan permukaan alat kelamin (mons pubis) dan mulaimengalami masa haid.

Anak perempuan lebih cepat dewasa daripada anaklaki-laki. Anak perempuan mengalami perkembanganrangka maupun seksualnya kira-kira dua tahun lebih cepatdari anak laki-laki. Ciri-ciri kedewasaan ini banyak sekali,ada yang sudah tumbuh buah dada dan rambut sekitarkemaluan pada usia sembilan tahun, ada yang belummendapatkannya sebelum usia tigabelas atau empat belastahun. Pada masa pubertas ini kalian mulai memiliki rasatertarik pada lawan jenis.

Mekanisme kedewasaan yang normal tidak selaluterjadi pada waktu tertentu, tetapi terjadi kapan saja padakisaran waktu tertentu. Kalau kalian sudah menyadari halini maka tidak perlu khawatir bila terjadi kelambanankedewasaan.

Gambar 1.11Wanita usia pubertas. Wanita yang telahmengalami menstruasi menunjukkan cirifisik yang berbeda dari ciri fisiknya ketikamasih kanak-kanak.


Menjaga Kebersihan Diri dalam KehidupanSehari-hari dan Saat Menstruasi

Pada saat haid kamu sebaiknya mengurangi aktivitasrutinmu seperti olah raga, maupun aktivitas fisik lainnya.Apa yang kamu gunakan pada saat menstruasi itu tidakmasalah, baik handuk kecil maupun pembalut yangsekarang dengan mudah dapat kamu beli di toko. Beberapacara dapat dilakukan untuk merawat kebersihan diriterutama saat haid, seperti penjelasan di bawah ini.1. Mandi setiap hari dengan sabun dan air hangat.2. Sesudah buang air besar, bersihkan daerah dubur, dari

depan ke belakang.3. Gunakan celana dalam yang terbuat dari katun, karena

dapat mengisap air dan tembus udara yang diperlukanuntuk aliran udara bebas ke bagian luar alat kelamin.

4. Gantilah pembalut sesering mungkin, minimum duakali sehari, meskipun jumlah darah sedikit saja.

5. Jika keluarnya darah tidak seperti biasa misalnya dalamwaktu beberapa menit pembalut sudah basah, tanyakanpada ibumu atau ajaklah orangtuamu untukkonsultasikan pada dokter atau bidan.


Gambar 1.12Manusia lanjut usia


Masa Tua

Akhir dari masa perkembangan manusia adalah masatua, yang di awali dari usia akhir adolesen sampai tua.Beberapa perkembangan terjadi di usia tua. Di awali di usia20 tahun, coba perhatikan orang di lingkungan sekitarmuyang memiliki usia di atas 20 tahun. Mereka telahmenyelesaikan sekolah, bekerja, kemudian menikah danmemulai kehidupan berkeluarga. Pertumbuhan otot dantulangnya sudah terhenti, artinya sudah tidak dapat lebihtinggi lagi.

Orang yang memiliki umur antara 30-50 tahun beradadi masa pertengahan tua. Selama usia ini perkembanganfisik mulai mengalami penurunan. Orang di usia ini sistemperedaran darah dan pernafasannya mulai berkurangefisiensinya. Tulang-tulang mulai agak rapuh dan kulitsudah mulai berkeriput. Orang pada kelompok ini biasanyasibuk dengan keluarganya dan memiliki komitmen kerjayang tinggi. Orang di usia ini biasanya sangatmemperhatikan sekali orang-orang yang sudah lanjut usia,dan memperlakukan mereka seperti anak-anak.

Perhatikan dan pikirkan seseorang yang kalian kenalyang berusia di atas 65 tahun! Apa perbedaan orang inidenganmu? Pertengahan lanjut usia terletak pada umurantara 65 sampai 74 tahun. Di usia ini orang sudah harusistirahat dari kesibukan kerja. Masa usia ini biasanya diisidengan kegiatan yang berkaitan dengan kesenanganmereka/hobi, rekreasi atau menjadi sukarelawan di rumahsakit, sekolah atau kegiatan kemasyarakatan. Beberapa or-ang di usia ini ada yang mengisi hidupnya dengan kegiatansosial.

Orang dengan umur di atas 75 tahun adalah lanjut usia.Orang pada kelompok umur ini memerlukan bantuan untukmemenuhi segala kebutuhan hidupnya.

Laporan kegiatandi luar

Wawancarai beberapaorang yang berumur di

atas 60tahun.Tanyakan apa

yang mereka lakukanketika seusiamu.

Tanyakan pula apayang mereka lakukan

di usianya saat ini.Laporkan hasilnya

dalam jurnalmu.


1. Apakah tanda seorang wanita telah siap bereproduksi?2. Apakah peristiwa menstruasi itu sesuatu peristiwa yang normal?3. Hitung kapan kamu mengalami menstruasi untuk bulan Juni, jika pada bulan

Mei kamu menstruasi pertama pada pada Tanggal 24 dan kamu berada di siklus28 hari!

4. Apakah yang harus kamu lakukan untuk menjaga kebersihan diri pada masa pu-bertas baik pada pria maupun wanita?

Intisari Sub Bab


A. Perubahan dalam Kehidupan Organisme1. Pertumbuhan adalah perubahan ukuran pada makhluk hidup yang terjadi selama masa

hidupnya.2. Perubahan ukuran selama pertumbuhan dapat diukur dengan alat ukur berat, panjang,

dan jumlah3. Perkembangan adalah perubahan pada makhluk hidup yang tidak dapat ditentukan

dengan satuan pengukuran.4. Metamorfosis merupakan proses yang menunjukkan perubahan bentuk yang berbeda

pada beberapa tahapan pertumbuhan yang berbeda untuk mencapai dewasa.Metamorfosis pada serangga dapat dibedakan menjadi metamorfosis lengkap, yangtahap perkembangannya dimulai dari telur, larva, pupa, dan hewan dewasa.Tahapperkembangan metamorfosis tak lengkap pada serangga misalnya terdiri dari telur,nimfa, dan hewan dewasa.

B. Tahapan Perkembangan Manusia1. Setelah fertilisasi, zygot akan berkembang menjadi embrio terlindungi oleh kantung

ketuban, kemudian berkembang menjadi fetus.2. Otot-otot rahim berkontraksi, mendorong bayi keluar dari rahim dan vagina.3. Kembar terjadi bila dua telur difertilisasi, atau setelah fertilisasi terjadi pembelahan.4. Empat minggu pertama setelah lahir dikenal dengan periode neonatal .5. Neonatal artinya kelahiran baru selama waktu ini bayi sudah agak dapat menyesuaikan

hidup di luar uterus. Adolesen dimulai dari usia 12 sampai 14 tahun. Bagian dari masaadolesen adalah pubertas.

Pasangkan Kata Kunci IPA berikut denganungkapan yang benar di bawahnyaa. Pertumbuhanb. Perkembanganc. metamorfosisd. metagenesise. kambiumf. magnesiumg. fosfor

1. Perubahan ukuran pada makhluk hidupyang terjadi selama masa hidupnya

2. Proses pertmbahan jumlah dan ukuransel.

3. Merupakan bagian utama penyusunklorofil.

4. Unsur dalam tumbuhanm berfungsiutama penyusun kromosom.

5 Pergiliran keturunan dalam siklushidup tumbuhan paku

6. Proses menuju kedewasaan.

Rangkuman

Evaluasi



1. Pertumbuhan dan perkembangan dapatdibedakan sebagai berikut ...a. Pertumbuhan dan perkembangan

seumuanya dapat diukur,b. Pertumbuhan dapat diukur, tetapi

perkembangan tidak.c. Tertumbuhan tidak dapat diukur,

tetapi perkembangan dapat diukur.d. Baik pertumbuhan maupun perkem-

bangan, keduanya tidak dapatdiukur.

2. Faktor eksternal berikut ini mempenga-ruhi pertumbuhan, kecuali ...a. Nutrisib. Tanahc. Sinar mataharid. Hormon

3. Beberapa unsur hara yang diperlukandalam pembentukan komponen inti seladalah ...a. Karbon, hidrogen, dan oksigenb. Belerang, kapur, dan zat besic. Nitrogen, kapur, dan oksigend. Kalium, tembaga, dan mangaan

4. Hewan berikut mengalami metamorfosislengkap, kecuali ...a. Belalang c. Nyamukb. Kupu-kupu d. Capung

5. Bayi dalam kandungan mendapatpasokan makanan melalui saluran yangmenghubungkan antara bayi dengan ibu.Saluran tersebut adalah ...a. Vilus korionb. Tali pusarc. Amniond. Trofoblas

6. Periode neonatal adalah masa ...a. Perkembangan bayi sejak lahir

sampai 4 minggu pertamab. Perkembangan bayi dari 4 minggu

sampai 1 tahun

c. Perkembangan bayi 1 tahun sampai2 tahun

d. Perkembangan 2 tahun sampai 12tahun

7. Masa pubertas pria dipengaruhi olehhormona. Estrogenb. Progesteronc. Testosterond. FSH

8. Istilah berikut ini berhubungan dengangangguan menstruasi, kecuali ...a. Dismenoreb. Amenorec. Menoragiad. Menopause

9. Penebalan dinding rahim dipengaruhioleh hormon ...a. Progesteronb. Estrogenc. LHd. FSH

10. Ovulasi terjadi pada hari ke .... dari siklusmenstruasi.a. 1b. 7c. 14d. 21

11. Jelaskan pengertian metamorfosis!12. Bandingkan dan bedakan antara

metamorfosis lengkap dan meta-morfosis tak lengkap!

13. Berilah contoh serangga yang perkem-bangannya melalui metamorfosislengkap dan metamorfosis tak lengkap!

Pengecekan Konsep

Pemahaman Konsep


14. Saat musim kemarau, proses per-kembangan apa yang terjadi di hutan-hutan jati? Mengapa demikian.

15. Ceritakan tentang pertumbuhan pohonkelapa mulai biji sampai menghasilkanbuah.

16. Membaca. Carilah bacaan di majalahatau buku-buku sumber lain yangmenceritakan tentang kehidupan lebahmadu. Buatlah karangan denganbahasamu sendiri untuk menceritakanbagaimana pertumbuhan dan per-kembangan lebah madu mulai telursampai hewan dewasa. Jangan lupakamu sertakan pula lama waktu tiap-tiapfase pertumbuhannya.

Berpikir Kritis

17.Membuat dan menggunakan Tabel.Buatlah suatu tabel yang terdiri dari duakolom! Kolom pertama tulislah fasemetamorfosis kupu. Pada kolom kedua,fase metamorfosisi belalang. Apakahkeduanya menunjukkan proses meta-morfosis yang sama? Bila tidak jelaskanperbedaannya.

18. Peta Konsep: Pelajarilah peta konsepyang ada di awal bab. Buatlah uraiansingkat yang menjelaskan peta konseptersebut.

19. Menjelaskan Ilustrasi Ilmiah: Pelajarilahgambar di bawah ini. Selanjutnya, berilahpenjelasan terhadap istilah-istilah yangada pada gambar tersebut.


25 Bab 2 Sistem Gerak pada Manusia 25

Sistem Gerak padaManusiaBAB 2

A. RangkaB. OtotC. Kelainan pada Sistem

Alat Gerak


Peta

Kon

sep

Sist

em G

erak

pad

a M

anus

ia

pipih

sistem

gera

k man

usia

bentu

k

alat g

erak

aktif

terd

iri d

ari

fungs

i

alat g

erak

pasif

dapa

t diti

njau

dar

i

tulan

g

beru

pa

otot

memb

eri b

entuk

pelin

dung

melek

atnya

oto

tpr

oduk

si da

rah

simpa

n mi

nera

l

yakn

i

beru

pa

pend

ek

pipa

terd

iri d

ari

ligam

en

ada

mel

ekat

ke

otot ja

ntung

oto

t polo

s oto

t lurik

terd

iri d

ari

kelai

nan d

an

peny

akit

dapa

t men

gala

m

Peta Konsep


Peta Konsep

Peta

Kon

sep

Kel

aina

n Si

stem

Ger

ak p

ada

Man

usia

Sist

em G

erak

Man

usia

Metab

olism

e Tula

ng

Tulan

g Pan

jang

Send

i

Terbu

ka

Mike

tsia

Faktu

ra Lo

rdosis

At

ritis

Tulan

g Bela

kang

Osteo

poros

is

Kifos

is

Skali

osis

Tertu

tup


Apa yang dilakukan?1. Siapkan sebuah penjepit jemuran dan stop watch atau jam yang memiliki penunjuk detik!2. Peganglah sebuah penjepit jemuran di antara ibu jari dan jari telunjuk tangan! Tekan

dan lepaskan penjepit jemuran tadi hingga membuka dan menutup dengan cepat.Lakukan berulang-ulang hingga kedua jari tanganmu lelah!

3. Raba dan pijitlah bagian jari-jari yang melakukan kerja! Adakah bagian yang keras?Disebut apakah bagian ini? Adakah bagian yang lunak? Disebut apakah bagian ini?

Tubuhmu memiliki bentuk tertentu. Tubuhmu memiliki rangka yang mendukung danmenjadikannya kuat. Tubuhmu juga memiliki komponen yang membuatnya dapat bergerakatau beraktivitas. Apa saja yang terlibat bila kamu melakukan gerak? Dalam Bab ini kamuakan mempelajari bagaimana tubuhmu melakukan gerak, dan bagian-bagian apa saja yangmembuat tubuhmu bergerak. Sebagai langkah awal, lakukan Kegiatan Penyelidikan untukmengeksplorasi bagian tubuhmu yang terlibat saat bergerak.

Sistem Gerakpada Manusia

� � �� 22222

Apa saja yang terlibat bila bagian tubuhmu melakukan kerja?


Dalam jurnal IPA-mu, catatlahbagian apa saja yang terlibatsaaat jari-jarimu melakukan kerja. Berdasarkankegiatan di atas, menurut pendapatmubagian keras atau lunakkah yangmerasakan lelah?


Gambar 2.1Tulang-tulang pada

tubuh manusia.

Pernahkah kamu melihat model rangka manusia disekolahmu, di tempat praktik dokter atau di tempat lain?Bandingkan dengan Gambar 2.2. Apakah rangka tersebutterdiri atas tulang yang tersusun dari materi kering, sepertibatu? Bagaimana dengan tulang-tulang di tubuhmu?Tulang-tulang di dalam tubuhmu adalah materi hidup.Masing-masing tulang dalam tubuhmu adalah organ hidupyang tersusun dari berbagai jaringan. Sel-sel di dalamtulang-tulang ini membutuhkan makanan dan energi sepertisel-sel lain dalam tubuhmu.

Semua tulang di tubuhmumembentuk sistem rangka. Karenamempunyai rangka, kamu bisaberjalan dan berlari. Rangka manusiamempunyai lima fungsi utama.Pertama, rangka memberi bentukdan mendukung tubuh, sepertirangka rumah. Kedua, tulang-tulangmelindungi organ-organ dalam,misalnya otak, jantung, dan paru-paru. Pada Gambar 2.1, terlihatbahwa tulang-tulang rusukmembentuk sangkar tulang yangmelindungi jantung dan paru-paru.Selain itu, tengkorak yang kerasmelindungi otak. Ketiga, rangkaadalah tempat melekatnya otot-ototutama tubuh, sedangkan otot-otot tersebut menggerakkantulang. Keempat, bebe-rapa tulang mempunyai sumsumtulang merah yang membentuk sel-sel darah merah.Sumsum tulang adalah jaringan lunak di tengah-tengahtulang. Kelima, rangka adalah tempat utama untukmenyimpan mineral, yaitu kalsium dan fosfor yangdigunakan di dalam tubuh. Kalsium dan fosfor membuattulang menjadi keras.

Sebagai bagian dari sistem gerak, rangka tidak dapatbergerak sendiri tanpa digerakkan otot. Oleh karena iturangka disebut alat gerak pasif.


Tl. rahang atasTl. rahang bawah

Tl. lengan atas

Tl. pergelangan tangan

Tl. pengumpil Tl. belakang

Tl. tempurung lutut

Tl. pergelangan kaki

Tl. hasta

Tl. belikat

Tl. tengkorak

Tl. telapak kaki

Tl . keringTl. betis

Tl. jari-jari tangan

Tl. telapak tangan

Tl. selangka

Tl. rusukTl. dada

Tl.Tl. kelangkang

Tl. paha

Tl. jari-jari kaki

Tl. dahiTl. pipi

Rangka AA

Kata-kata IPARangkaTulang

PeriosteumSumsum

SendiLigamen


TulangAmbillah sebuah tulang ayam, kambing, sapi, atau

hewan lain! Rabalah dan amati! Apa yang kamu temukan?Kamu akan menemukan bahwa tulang ini tidak halus.Ada benjolan, pinggiran, ujung bulat, titik-titik kasar,lekukan dan lubang. Masing-masing bagian inimempunyai fungsi. Lekukan dan tonjolan dipergunakansebagai tempat menempelnya otot. Lubangdipergunakan untuk keluar masuknya pembuluh-pembuluh darah dan saraf.

Rangkamu mempunyai ± 206 tulang dari berbagaiukuran dan bentuk. Tulang dikelompokkan berdasarkanbentuknya. Gambar 2.25. memperlihatkan tulang pipih(a), tulang panjang (c), tulang pendek (b), dan takberaturan (d)

Ketika makan, tentunya kamu pernah mencobamemecahkan tulang paha ayam dengan gigimu. Kerasbukan? Apakah seluruh bagian tulang tersebut keras?Ketika kamu berhasil memecahkan tulang, cobalah ingat-ingat bagian-bagian dalamnya! Bandingkan bagian yangkamu ingat dengan Gambar 2.2.

Tulang paha ayam adalah tulang panjang. Permukaantulang yang panjang ditutup membran yang menempeldengan kuat, disebut periosteum. Pembuluh-pembuluhdarah kecil pada periosteum membawa zat-zat makananke dalam tulang. Membran ini juga penting dalampertumbuhan dan perbaikan tulang. Di bawah periosteumterdapat tulang kompak atau disebut juga tulang keras,yaitu suatu lapisan tulang yang keras dan kuat. Tulangkompak mengandung sel-sel tulang, pembuluh-pembuluh darah, zat kapur dan fosfor, serta serabutelastis. Komponen apa yang menyebabkan tulang inimenjadi keras? Untuk menjawab pertanyaan ini lakukanKegiatan 2.1.Kerasnya tulang disebabkan adanya zatkapur dan fosfor. Serabut-serabut elastis mempertahan-kan tulang tetap kuat, tidak mudah rapuh atau patah.

Tulang spons dalam tulang pipa terdapat di daerahujung tulang. Tulang spons kurang kompak danmempunyai banyak ruang-ruang kecil terbuka yangmembuat tulang menjadi ringan. Tulang panjangmempunyai lubang atau saluran yang besar. Saluran-saluran itu terdapat di tengah tulang panjang diisi oleh

Gambar 2.2Bentuk-bentuk tulang


Tulang takberaturan

a. Tulang pipih

b. Tulang pendek

c. Tulang panjang


jaringan berlemak yang disebut sumsum. Sumsum merahtulang berada di daerah tulang panjang bagian ujung diantara tulang spons, sedangkan sumsum kuning berada ditulang panjang bagian tengah dan sebagian besar berisilemak. Pada orang sehat, sumsum tulang merahmenghasilkan sel-sel darah merah dengan kecepatansampai tiga juta sel per detik. Sel-sel darah putih jugadihasilkan di dalam sumsum tulang, tetapi lebih sedikitjumlahnya.

Ujung tulang panjangmu ditutup dengan suatu lapisanjaringan tebal lunak dan lentur, yang disebut tulang rawan(kartilago). Perhatikan Gambar 2.3!

Tulang rawan tersusun atas sel-sel yang dikelilingi olehmatriks protein yang dihasilkan oleh sel-sel tersebut. Selaindi ujung-ujung tulang panjang, tulang rawan juga bisaditemukan di ujung-ujung tulang rusuk, dinding saluranpernapasan, hidung, dan telinga.

Gambar 2.3Bagian penyusun tulang:a. penampang membujur tulang panjang,b. penampang melintang tulang keras.

Tulang spons

Tulang kompak

Rongga sumsum tulang

Tulang rawan

Periosteum

a. b. Sumber: Daniel Lucy, 1995

Untuk mendukung berat tubuhmu, tulang harus keras. Jika tulang lunak, kamutidak akan dapat berlari, berdiri, atau bahkan duduk. Zat apa yang menyebabkantulang menjadi keras?

PengamatanApa yang menyebabkan tulang menjadikeras?

Apa yang dilakukan?1. Siapkan 2 buah tulang ayam yang sama jenis dan besarnya, misalnya tulang paha!2. Ambillah dua botol bermulut lebar yang mempunyai tutup misalnya botol selai (seperti

gambar di samping)! Isilah botol satu dengan air cuka yang biasa digunakan untukmemasak dan dapat dibeli di toko-toko, sampai bisa menenggelamkan tulang di dalambotol. Tuangkan air sama banyak dengan air cuka dalam botol satu! Beri label masing-masing botol tersebut!


AIRAIR CUKA

Kaitan denganKimia

Salah satu mineral yangditemukan dalam tulangadalah kalsium karbonat.Senyawa ini terkandungdalam lapisan tanahhingga 3,6 persen.Bagaimana hubunganantara kalsium karbonatdan batu kapur? Batukapur ini dibentuk dariapa?

3. Amati keadaan masing-masing tulang tersebut dengan cara membengkokkannya!Bagaimana hasilnya? Masukkan satu tulang ayam ke dalam botol berisi air cuka, dansatu tulang ayam lain ke dalam botol berisi air! Tutuplah botol-botol tersebut dansimpanlah keduanya selama empat hari!

4. Perkirakan apa yang akan terjadi pada tulang-tulang tersebut di hari ke empat! Catatperkiraanmu dalam buku catatanmu!

5. Sesudah empat hari, ambillah masing-masing tulang dari wadahnya dan cucilah denganbersih! Amati keadaan tulang-tulang tersebut dengan cara membengkokkannya!Bagaimana tulang-tulang itu sekarang? Tulislah hasil pengamatan-mu dalam tabelpengamatan buatanmu!

Kesimpulan dan Penerapan1. Berbedakah tulang yang direndam dalam air cuka dengan yang direndam di dalam

air? Apa fungsi air cuka dalam perendaman di atas?2. Jelaskan perbedaannya! Cocokkan penjelasanmu dengan perkiraan yang telah kamu

susun dalam buku catatanmu!!3. Berdasarkan hasil pengamatan, menurut pendapatmu apa yang menyebabkan tulang

menjadi keras? Materi apa yang masih tertinggal di dalam larutan setelah tulangdirendam selama empat hari dalam air cuka? Bagaimana sifat materi ini?

Diskusi

Cermati kembali data yang kamu peroleh dan langkah kerja yang telah kamu lakukan!Identifikasi apa saja yang kamu anggap baik dan berhasil, dan apa saja yang masih perludiperbaiki? Catat hasil diskusimu dalam jurnalmu!


Tulang adalah organ hidup dan tersusun dari berbagai macam jaringan.Jaringan utama apa saja yang menyusun tulang? Seperti apakah jaringan-jaringan itu?

Merancang PengamatanMangamati Tulang

- tulang- lup- skalpel /silet/pisau kecil yang tajam- kaca benda- kaca penutup- pipet tetesair- mikroskop

Apa yang harus kamu lakukan!1. Buatlah sebuah tabel data untuk

mencatat bagian-bagian tulang yangdiamati dan penjelasannya!

2. Ambillah sebuah tulang sapi atau tulanglain yang telah dipotong melintang!

3. Amati tulang tersebut dengan lup!Identifikasi bagian-bagian tulang berupaperiosteum, tulang kompak, tulangspons, dan sumsum tulang!

4. Gambarlah sebuah diagram tulang danberilah label bagian-bagian yang telahdapat kamu kenali! Pada tabel tersebut,deskripsikan masing-masing bagiantersebut!

5. Gunakan skalpel untuk mengambilsedikit sumsum tulang merah!Perhatian: Berhati-hatilah dalam mengguna-kan alat-alat tajam!

Tulang kompakSumsum tulang

Tulang spons

PeriosteumOlesan sumsumtulang

Skalpel

Kamu akan menentukan suatu cara untuk mengamati tulang. Tugasmu pada kegiatanini adalah melengkapi cara mengidentifikasi, melaksanakan identifikasi dan mendeskripsikanbagian-bagian tulang sapi/kambing/ ayam atau hewan lain. Salah satu cara mengamatitulang diuraikan seperti di bawah ini!

Berpikir kritisSebutkan beberapa cara mengamati tulang! Bagaimana kamu mengidentifikasi berbagai

jaringan di dalamnya?

Alat dan bahanDalam kelompok kooperatif, kamu akan menggunakan:


Perkembangan TulangSebelum lahir, rangkamu sebagian besar merupakan

tulang rawan. Tulang rawan ini perlahan-lahan dihancurkandan digantikan dengan jaringan tulang keras oleh sel-selpembentuk tulang yang disebut osteoblast. PerhatikanGambar 2.4! Sel-sel ini menyimpan kalsium dan fosfor yangmembuat jaringan tulang menjadi keras. Saat lahir, rangkamutersusun lebih dari 206 tulang yang sekarang kamu miliki.Saat kamu berkembang, beberapa tulang bersatu .

Jaringan tulang yang sehat selalu dinamis, yaitu selaludibentuk dan dirombak. Tulang selalu dirombak oleh jenissel tulang yang disebut osteoklast. Osteoklast berfungsimenghancurkan jaringan tulang dan membebaskan kalsiumdan fosfor. Proses pembentukan dan perombakan tulangini mempertahankan kandungan kalsium dan fosfor dalamaliran darahmu pada tingkat yang kurang lebih sama.

6. Buatlah sediaan basah dari sumsumtulang tersebut di atas kaca bendauntuk diamati di bawah mikroskop!Amati dengan perbesaran lemah!Deskripsikan dan gambar apa yangkamu amati!

Cacatan: Apabila kamu belum bisa membuatsediaan basah atau menggunakanmikroskop dengan benar, mintalahgurumu untuk memberi contoh denganmemperagakannya!

Menyimpulkan dan tukar hasil1. Bagian-bagian apa saja yang dapat

kamu identifikasi pada sediaan tulang?2. Deskripsikan bagian-bagian tulang

yang mengandung sumsum!3. Ciri khusus apa saja yang dapat

membedakan bagian tulang satudengan bagian-bagian tulang yang lain?

4. Di manakah kamu bisa menemukantulang spons dan tulang kompak?Berdasarkan letaknya, bandingkanfungsi masing-masing tulang!

5. Dari pengamatanmu, di manakahsebagian besar kalsium disimpan didalam tulang panjang?

Langkah selanjutnya1. Apabila menurutmu langkah kerja di

atas kurang lengkap, lengkapilah langkahkerja tersebut, atau rancanglah cara lainuntuk mengamati bagian-bagian tulang!

2. Bandingkan tulang paha sapi dengantulang paha ayam! Apa persamaan danperbedaannya? Dapatkah kamumenemukan penyesuaian pada tulangayam yang berhubungan dengankemampuan ayam untuk bisa terbang?

DiskusiCermati kembali data yang kamu

peroleh dan langkah kerja yang telah kamulakukan! Identifikasi apa saja yang kamuanggap baik dan berhasil, dan apa saja yangmasih perlu diperbaiki dalam kegiatan ini!


SendiIngat kembali berbagai gerakan yang kamu lakukan

pagi ini saat mempersiapkan diri berangkat ke sekolah.Kamu membuka mulut untuk menguap, mengunyah makanpagi, menggosok gigi, dan menjulurkan tangan untukmemutar gagang pintu saat ke luar rumah. Apakah gerakan-gerakan ini bisa dilakukan tanpa membengkokkan bagian-bagian tubuhmu? Apakah yang membuat bagian-bagiantubuhmu membengkok? Gerakan-gerakan ini terjadi karenarangkamu mempunyai sendi. Perhatikan Gambar 2.5!

Cobalah bengkokkan sikumu! Putarlah tanganmudengan berpangkal di bahu. Tolehkan kepalamu ke kanandan ke kiri! Apakah ketiga bagian tersebut dapat membuatgerakan yang persis sama? Untuk dapat menjawabnya,lakukan kegiatan dalam Lab Mini 2.1.

Sesuai dengan kegiatan yang kamu lakukan dalam LabMini 2.1, mengapa mengapa kamu bisa melakukangerakan? Gerakan di atas terjadi karena keberadaan sendi.Sendi merupakan tempat bertemunya dua tulang ataulebih. Pertemuan dua tulang diikat oleh ligamen agar tidaklepas. Ligamen adalah jaringan berbentuk pita yangtersusun dari serabut-serabut liat yang mengikat tulang satudengan tulang lain pada sendi. Banyak sendi, seperti sendipada lututmu, diikat oleh lebih dari satu ligamen.

Gambar 2.4Perkembangan tulang.


Gambar 2.5Berbagai sendi pada tubuhmanusia.

Apakah kamu membutuhkan sendi?1. Dengan menggunakan ibu jari dan empat jari lainnya, ambillah

sebuah pensil! Cobalah beberapa kegiatan lain! Kancingkanbajumu! Ikatlah tali sepatumu! Tulislah namamu! Mudahkah untukmelakukan kegiatan-kegiatan tersebut? Buatlah tabelpengamatan yang sesuai! Catat hasil pengamatanmu di dalamtabel tersebut!

2. Ikatlah ibu jari tangan kananmu dengan keempat jari yang laindengan pita kain atau tali seperti pada gambar di samping,sehingga jari-jarimu tidak dapat dibengkok-kan dan ibu jarimutidak bisa digerakkan!

3. Ambillah sebuah pensil! Mudahkah untuk mengambilnya?4. Cobalah beberapa kegiatan lain seperti no. 1 di atas! Catat

juga hasil pengamatanmu di dalam tabel peng-amatan!Bandingkan kemudahan dalam melakukan kegiatan dengan jari-jari yang tidak diikat dengan jari yang diikat!

Lab Mini 2.1


d. sendi engsel

c. sendi pelana

f. sendi geser

e. sendi pelurub. sendi putar

a. sendi tak dapatdigerakkan


Ada beberapa macam sendi pada tubuhmu, sepertipada Gambar 2.5. Sendi dikelompokkan menjadi dua, yaitusendi yang dapat digerakkan dan yang tidak dapatdigerakkan. Sendi yang tidak dapat digerakkan tidakbergerak sama sekali atau memungkinkan terjadinya sedikitgerakan. Contoh sendi ini adalah sendi pada tulang-tulangtengkorak dan pinggulmu (a). Sendi yang dapat digerakkanmemungkinkan tubuh membuat banyak variasi gerak. Jenis-jenis sendi yang dapat digerakkan adalah sendi putar, sendipeluru, sendi engsel, sendi geser, dan sendi pelana. Padasendi putar (b), ujung tulang satu berfungsi sebagai porosdan ujung tulang yang lain berbentuk cincin yang dapatberputar pada poros tersebut. Sendi putar terdapat antaratulang tengkorak dengan tulang leher. Sendi peluru(e)merupakan hubungan antara satu tulang yangmempunyai satu ujung bulat yang masuk ke ujung tulanglain yang berongga seperti mangkok. Sendi ini bisamembentuk gerakan paling bebas di antara sendi-sendi lain.Contoh sendi peluru adalah sendi antara tulang pingguldan tulang paha, serta antara tulang lengan atas dan tulangbelikat.

Jenis sendi ketiga adalah sendi engsel. Sendi engsel(d) mempunyai gerakan satu arah, ada yang ke depan danada yang ke belakang seperti engsel pintu. Sendi-sendi padasiku, lutut, dan jari adalah contoh sendi engsel. Jenis sendiyang keempat adalah sendi geser (f). Pada sendi gesersatu bagian tulang bergerak menggeser di atas tulang lain.Contoh sendi geser berada pada tulang-tulang pergelangantangan dan pergelangan kaki dan di antara tulang belakang.Sendi geser merupakan sendi yang paling seringdigunakan. Kamu tidak dapat menulis, mengambil kauskaki, atau naik tangga tanpa menggunakan sendi geser.

Sendi pelana (c) merupakan pertemuan dua tulangyang berbentuk seperti pelana. Sendi ini bisa menggerakkantulang ke dua arah, yaitu muka-belakang dan ke samping.Contoh sendi ini adalah pada pangkal ibu jarimu.

Tulang rawan membantu gerakan sendi menjadi lebihmudah. Tulang rawan membungkus ujung-ujung tulangpada sendi yang dapat bergerak. Perhatikan Gambar 2.6

Telinga luarmu dan ujung hidung tersusun dari tulangrawan. Lempeng tulang rawan yang disebut diskus juga

Ligamen

Cairansendi

Tulang

Tulangrawan


Gambar 2.6Susunan sendi yangbisa bergerak.


1. Jelaskan, apa fungsi rangka, tulang, dan sendi.2. Sebutkan tiga macam bentuk tulang, serta contoh macam tulang tersebut

dalam dirimu.3. Berpikir kritis: Tulang rawan lebih lunak daripada tulang keras. Jika demikian, mengapa

tulang rawan diperlukan ?

ditemukan di antara tulang belakang. Di antara ruas-ruastulang belakang, lempeng tulang rawan juga berfungsisebagai bantal yang melindungi sumsum tulang belakangdari luka.

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMengenal Sebab AkibatJelaskan apa yang terjadi pada rangka, tulang, dan sendi pada tubuhmu,

saat kamu mengangkat barbel dari lantai hingga sampai di atas kepalamu.


Tanpa otot, tulang dan sendimu tidak memilikikekuatan untuk bergerak. Otot adalah penggerak bagian-bagian tubuh, sehingga otot disebut alat gerak aktif. Hampir35 hingga 40 persen massa tubuhmu adalah jaringan otot.Cobalah perhatikan, setiap saat selalu ada gerakan yangterjadi di tubuhmu. Banyak sistem dalam tubuhmumempunyai beberapa macam jaringan otot. Otot adalahorgan yang dapat berkontraksi menjadi lebih pendek.Karena kontraksi ini, bagian-bagian tubuhmu bergerak.Dalam kontraksi ini diperlukan energi.

Gambar 2.7Macam-macam otot pada tubuh manusia.

Otot

Kata-kata IPAOtot

Otot polosOtot lurik

Otot jantungOtot berpasangan

BB

Otot pelipis Otot dahi

Otot rahang

Otot deltoid

otot bisep

Otot trisepOtot pektoralis mayor

Otot rektus abdominus

Otot sartorius

Otot gastrocnemius

Otot vastuslateralis

Otot stenomastoidea


Otot oblik eksternal

Otot rektusfemoris


Langkah kerja1. Luruskan tanganmu di atas meja dengan

santai! Lingkarkan pita meteran padalengan atasmu untuk mengukur besarlengan atas saat relaksasi! Apabila tidaktersedia pita meteran, gunakan benangatau tali untuk dilingkarkan di lenganatasmu. Kemudian ukur panjang talisebatas yang melingkar di lengandengan penggaris! Buatlah tabelpengamatan yang sesuai, dan catat datapengukuran pada tabel tersebut!

2. Bengkokkan tanganmu ke atas sambilmengepal! Ukurlah besar lengan atasmulagi seperti pada no. 1! Catatlah datamupada tabel pengamatan!

3. Bagaimana perubahan besar lengan atasketika kamu membengkokkan tangan-mu?

4. Apa yang terjadi pada otot lenganmusaat perubahan ini? Apakah ototmumenjadi besar, memendek dan me-mampat?

5. Tulislah pendapatmu tentang kejadiansaat kamu meluruskan dan membeng-kokkan tangan!

PengamatanSeberapa besar ototmu?Kamu menggunakan ototmu untuk menggerakkan tulang sehingga bagiantubuhmumu bisa bergerak sesuai keinginanmu. Pernahkah kamu memikirkanbagaimana ototmu bekerja?


Pada Kegiatan 2.7 kamu telah mengamati bahwa di-ameter otot lenganmu bisa membesar dan mengecil saatbergerak. Saat diameter lenganmu membesar, ototlenganmu dalam keadaan kontraksi, sebaliknya saat dia-meter lenganmu mengecil, otot lenganmu dalam keadaanrelaksasi.

Cobalah kedipkan matamu! Bengkokkan lenganmu!Dapatkah kamu mengendalikan gerakan-gerakan tersebut?Gerakan-gerakan ini merupakan hasil dari kegiatan otot-otot sadar. Sekarang, cobalah hentikan gerakan ususmu!Hentikan denyut jantungmu! Dapatkah kamu me-ngendalikan kedua gerakan ini? Tidak bukan? Gerakan iniditimbulkan oleh otot tak sadar.

Otot sadar adalah otot yang bisa kamu kontrol. Otottangan dan kakimu serta otot-otot muka adalah otot sadar.Kamu dapat menentukan apakah menggerakkan atau tidakmenggerakkan suatu otot sadar. Sebaliknya, otot-otot taksadar adalah otot-otot yang tidak bisa kamu kontrol secarasadar. Kamu tidak bisa mengendalikan otot-otot ini untukbekerja. Otot-otot tak sadar bekerja sepanjang hari,sepanjang hidupmu di luar kesadaran. Darah dipompamelalui pembuluh-pembuluh darah, dan makananbergerak melalui sistem pencernaanmu merupakan hasilgerakan otot tak sadar. Kamu dapat tidur dengan pulas dimalam hari tanpa harus memikirkan bagaimana caranyaagar otot-otot ini tetap bekerja.

Tiga Jenis Jaringan OtotAda tiga jenis jaringan otot di dalam tubuhmu: yaitu

otot rangka, otot polos, dan otot jantung. Perhatikan Gambar2.8. Otot lurik adalah otot yang paling banyak di dalamtubuh. Di bawah mikroskop, sel-sel otot rangka terlihatbergaris-garis melintang. Otot rangka melekat pada tulangdengan perantaraan tendon. Tendon adalah pita tebal,berserabut, dan liat yang melekatkan otot pada tulang. Ototrangka tergolong otot sadar. Kamu bisa mengontrolpenggunaan otot ini. Kamu bisa menentukan kapan berjalandan kapan tidak. Otot rangka cenderung cepat berkontraksidan cepat lelah.

IPA dan Matematika

Karena latihan teratur,kecepatan denyut jantungpada saat istirahat dapatditurunkan dari 76 denyutjantung per menit menjadi66. Bila saat istirahatmu 8jam setiap hari, hitunglahberapa denyut jantung bisadihemat yang mampudilakukan oleh otot jantungsetiap hari!


a. Otot polos

c. Otot jantung

b. Otot lurik

Gambar 2.8Tiga macam jaringan otot.


Otot polos tergolong otot tidak sadar. Otot polosterdapat pada dinding lambung, usus halus, rahim, kantungempedu, dan pembuluh darah. Otot polos berkontraksi danberelaksasi dengan lambat. Otot-otot itu tidak bergaris.

Jenis otot ketiga adalah otot jantung. Otot jantunghanya ditemukan di jantung. Otot jantung juga tergolongotot tidak sadar. Seperti dapat kamu lihat pada Tabel 2.1,otot jantung mempunyai garis-garis seperti otot rangka.Sebaliknya, otot jantung mirip otot polos karena tergolongotot tidak sadar. Otot jantung berkontraksi sekitar 70 kaliper menit sepanjang hari selama hidupmu. Kamumengetahui bahwa otot jantung berkontraksi pada saatjantung berdenyut. Otot ini tidak dapat dikontrol olehkemauan sadarmu.

Tabel 2.1.Perbandingan tiga macam otot penyusun tubuh

Macam-macam otot

Kontrol : tak sadar sadar tak sadarCiri-ciri : polos bergaris bergarisTempat : organ-organ dalam rangka jantung

Otot polos Otot lurik Otot jantung


a.

b.

otot berkontraksi

otot berelaksasi

Kerja OtotGerakan otot rangka adalah hasil kerja otot secara

berpasangan. Saat satu otot dari pasangan tersebutberkontraksi, otot yang lain berelaksasi, atau kembali padapanjang semula. Bila suatu berkas otot berkontraksi, ototmenjadi lebih pendek, berdiameter lebih besar, dan lebihkeras . Sebaliknya bila berkas otot berelaksasi, maka ototmenjadi lebih panjang, berdiameter lebih kecil, dan lebihlunak . Duduklah tegak dengan kaki di atas lantai. Denganlambat angkatlah tungkai kanan sehingga lurus ke depan.Perlahan-lahan turunkan tungkaimu sehingga kaki kananberada di atas lantai kembali. Ketika kamu meluruskankaki, otot pada bagian atas tungkaimu berkontraksi.Kontraksi ini menyebabkan tulang-tulang tungkaibawahmu ditarik lurus ke atas. Otot-otot selalu menarik,tidak pernah mendorong. Ketika tungkaimu bergerak kebawah, otot-otot di belakang tungkai atasmu berkontraksiuntuk menarik tungkai ke arah bawah.

Saat berkontraksi, otot-ototmu menggunakan energi.Otot menggunakan energi kimia dalam bentuk glukosa. Saatglukosa terurai, energi kimia berubah menjadi energimekanis dan otot-otot berkontraksi. Ketika pasokan glukosadalam otot habis digunakan, otot menjadi lelah. Ototmemerlukan istirahat. Selama istirahat, otot dipasok denganglukosa kembali.

Gambar 2.9Otot rangka:a. relaksasi,b. kontraksi.Sumber: Daniel Lucy, 1995

Berfikir Kritis

Sel-sel otot mengandungsuatu protein yangdisebut mioglobin yangmirip dengan hemoglobindi dalam sel-sel darahmerah. Hemoglobinadalah pigmen merahyang membawa oksigen.Dari informasi ini, apayang dapat kamusimpulkan tentangmioglobin?


Otot juga menghasilkan energi panas ketikaberkontraksi. Panas yang dihasilkan oleh kontraksi ototmembantu mempertahankan suhu tubuhmu pada tingkatyang tetap.

Otot rangka yang melakukan banyak tugas, sepertitangan kananmu menjadi lebih besar dan kuat. Sebaliknya,jika kamu hanya duduk dan melihat televisi sepanjang hari,ototmu akan menjadi lunak, lembek, dan kehilangankekuatan. Otot yang tidak dilatih menjadi lebih kecilukurannya.

Otot bisep

Otot trisep

Tulang skapula

Tulang lengan atas

Tulang hasta

Tulangpengumpil

Otot bisep

Otot trisep

tendon

Tendon

Gambar 2.10Otot bisep dan trisepbekerja berlawanan.

Sumber: Kaskel, 1995


MasalahBagaimana otot menggerakkan tulang?

Alat dan bahan- papan bedah- skalpel/pisau silet/pisau kecil yang

tajam- carta tulang manusia dan otot - kertas koran- penjepit- gunting- paha dan kaki ayam yang sudah direbus

Peringatan keselamatan

Gunakan skalpel dengan hati-hati!Skalpel bisa mengiris kulitmu saat kamumengiris otot ayam.

Langkah kerja1. Buatlah tabel data di buku catatanmu

yang memuat bagian-bagian tungkaiayam, gambar, dan keterangan lainnya!

2. Letakkan kaki ayam di atas kertas koranpada papan bedah. Gunakan penjepituntuk melepaskan kulitnya!

3. Identifikasi dan amati otot dan tulangpada kaki dan paha! Bagaimana ototberhubungan dengan tulang? Gambarlahdan beri keterangan apa saja yang kamulihat!

4. Bengkokkan dan luruskan kaki dan pahapada sendi! Amati apa yang terjadi padaotot!

PengamatanOtot dan tulangOtot rangka menarik tulang pada sendi. Penarikan ini menyebabkan bagian-bagian tubuh dapat digerakkan. Pada kegiatan ini, kamu akan mengamatihubungan antara tulang-tulang, otot, tendon, dan sendi. Dalam kegiatan inikamu menggunakan otot dan tulang ayam sebagai ganti otot dan tulangmanusia.

5. Gunakan skalpel atau pisau tajam dangunting untuk melepaskan otot daritulang! Carilah dan amati tulang, sendi,ligamen, dan tulang rawan! Gambarlahapa yang kamu lihat dan beri keteranganbagian-bagiannya!

6. Catatlah apa saja bagian-bagian sistemrangka dan otot yang kamu temukan didalam tabel pengamatan!

7. Cuci semua alat yang telah kamugunakan dan kembalikan alat-alattersebut kepada gurumu untukdisimpan kembali!

8. Cucilah tanganmu!

Analisis1. Tentukan otot mana yang memanjang dan

yang memendek ketika ayammengangkat kakinya untuk berjalan!Bandingkan dan bedakan gerakannya!

2. Apa yang menghubungkan otot dengantulang?

3. Apakah kamu menemukan kartilagoatau ligamen? Di mana dan bagaimanatulang rawan dan ligamen ini muncul?

Kesimpulan dan Penerapan4. Pada sediaan yang kamu amati, tulang

atau ototkah yang sebenarnya bergerak?5. Penerapan. Apa yang terjadi apabila

paha ayam yang bergerak tadi tidakmempunyai sendi?


Otot berpasanganOtot bekerja berpasangan untuk mendorong terjadinya

gerakan. Sebagai misal, pada manusia otot-otot bisep dantrisep bekerja berlawanan. Kerja kedua macam otot inibersifat antagonis. Perhatikan Gambar 2.9 Ujung otot bisepmelekat pada tulang belikat yang merupakan bagian yangtidak bergerak (origo). Ujung lainnya melekat pada tulangpengumpil, yang merupakan tulang yang digerakkan(insersio). Otot-otot trisep melekat pada tulang yang danbelikat (origo). Ujung lainnya melekat pada tulang hasta(insersio). Dalam hal ini tulang hasta adalah bagian yangbergerak. Radius Otot bisep disebut juga sebagai fleksor,karena otot ini membengkokkan sendi. Saat bisepberkontraksi, otot ini menarik tulang pengumpil sehinggamembengkokkan sendi engsel pada siku.

Untuk meluruskan tangan, terjadi proses sebaliknya.Saat otot trisep berkontraksi, tulang hasta ditarik ke arahbawah, dan bisep berelaksasi. Hasilnya tangan menjadilurus. Otot trisep disebut sebagai ekstensor karenameluruskan sendi.

Dua macam otot bisa bekerja tidak berlawanan ataubersifat sinergis. Contoh dari otot-otot sinergis adalah ototbisep dengan otot lengan bawah. Kedua macam otot inisama-sama berkontraksi saat lengan membengkok .

1. Apa fungsi sistem otot?2. Sebutkan persamaan dan perbedaan tiga jenis otot.3. Keterkaitan: Sebutkan tiga bentuk energi yang terlibat dalam kontraksi otot.

Sebutkan otot-otot berpasangan yang bekerja pada kegiatan berikut:kamu membungkuk, meletakkan bola di tanah, kemudian kamu menendangbola itu.

Lab Mini 2.2

Bagaimana pasanganototmu bekerja?

Bekerjalah berpasangan!Rentangkan tangan

kananmu lurus-lurus kearah samping!

Bengkokkan tanganmuke bahu, kemudian

luruskan lagi! Denganmenggunakan carta otot,

mintalah pasanganmumenentukan otot-otot

rangka manakah padalengan atasmu yangmemungkinkan untuk

melakukan kegiatan ini!Dalam buku catatanmu,

gambarlah dan beriketerangan perubahan-

perubahan yang terjadi ditanganmu!

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMengidentifikasi


Bersama anggota kelompokmu, identifikasilah kelainandan penyakit yang berhubungan dengan sistem gerak yangterjadi pada orang-orang di sekitarmu! Apabila perlu,kunjungi suatu rumah sakit untuk hal yang sama, sekaligusmendapatkan informasi bagaimana cara mengatasinya!Cocokkan data yang kamu peroleh dengan uraian di bawahini!

RiketsiaRiketsia terjadi karena kekurangan vitamin D yang

membantu penyerapan kalsium dan fosfor dari darah hinggapengerasan tulang. Penyakit ini terjadi pada anak. Riketsiamenyebabkan tulang kaki tumbuh membengkok (LihatGambar 2.11!). Penyembuhan dan pencegahan dari penyakitini adalah dengan penambahan kalsium, fosfor, dan vita-min D ke dalam diet. Vitamin D bisa didapat denganberjemur di panas matahari.

OsteoporosisOsteoporosis disebabkan karena kekurangan mineral.

Cobalah ingat kembali macam mineral penyusun tulangmu!Osteoporosis umumnya terjadi pada orang dewasa. Orangtua biasanya menghasilkan lebih sedikit hormon, sehinggaosteoblast sebagai pembentuk tulang kurang aktif, dan massatulangpun jadi berkurang. Tulang yang kekurangan min-eral menjadi rapuh dan mudah patah.

Fraktura (patah tulang)Meskipun kuat dan lentur, tulang-tulang bisa patah.

Patahnya tulang disebut fraktura. Fraktura tertutup terjadijika tulang patah tetapi bagian ujung yang patah tidahmenembus kulit. Fraktura terbuka terjadi jika ujung tulangyang patah keluar menembus kulit.

Dalam masa penyembuhan, ujung patahan tulang harussaling ditempelkan (Gambar 2.12). Periosteum akanmembuat sel-sel tulang baru. Jaringan tulang baru yang tebal

Kata-kata IPARiketsia

OsteoporosisFrakturaArtritisKifosis

LodorsisSkoliosis

CKelainan dan Penyakitpada Sistem Gerak

Gambar 2.12Fraktura dalam penyembuhan.


Gambar 2.11Kaki bengkok akibat riketsia.



(disebut kalus) terbentuk di sekitar patahan menutupkeretakan. Jaringan yang bertambah tebal tersebut hilang saattulang kembali ke bentuk semula dengan bantuan osteoklast.Penyembuhan patah atau retaknya tulang selalu dibantudengan pembalut agar tidak mudah bergeser.

ArtritisArtritis adalah penyakit sendi. Penderita penyakit ini

mempunyai tulang rawan sendi yang rusak. Kerusakan inimenyebabkan sendi menjadi sakit dan bengkok. Kadang-kadang sendi yang terkena artritis tidak dapat digerakkan.Rematik adalah salah satu bentuk artritis (Gambar 2.13).Sebab terjadinya artritis belum diketahui dengan pasti.Menghindari infeksi yang akut dan mengonsumsi makananyang seimbang mengurangi terjadinya artritis.

Lordosis, Kifosis, dan SkoliosisTulang belakang normal manusia tidak lurus benar.

Dilihat dari samping, susunan tulang belakang membentukbeberapa lengkungan. Di bagian dada, tulang belakangmembentuk lengkungan cembung menghadap belakang. Dibagian pinggang, susunan tulang belakang membentuklengkungan cembung menghadap depan. Bentuk tulangbelakang mempengaruhi bentuk tubuh kita. Cobalah amatibentuk badan teman laki-lakimu saat berdiri dan dilihat darisamping! Bagaimana bentuknya?

Tulang belakang bisa mengalami kelainan. Tigakelainan tulang belakang yang umum terjadi adalah lordo-sis, kifosis, dan skoliosis.

LordosisLordosis merupakan kelainan dengan melengkungnya

tulang belakang yang berlebihan ke arah depan di bagianpinggang. Orang yang mengalami kelainan ini pinggangnyaterlihat lebih menonjol ke depan. Lordosis bisa disebabkankarena perut penderita yang terlalu besar (misalnya karenahamil atau kegemukan), riketsia, atau karena kebiasaan yangsalah.

KifosisKifosis merupakan kelainan dengan melengkungnya

Gambar 2.13Tangan penderita rematik.


a. Foto biasa

b. Foto dengan sinar X


tulang belakang yang berlebihan di bagian dada ke arahbelakang. Penderita kifosis tubuhnya terlihat bungkuk.Kifosis bisa disebabkan karena, penyakit (misalnya TBC danriketsia) atau kebiasaan duduk yang salah.

SkoliosisSkoliosis adalah melengkungnya tulang belakang ke

arah samping (Gambar 2.13). Skoliosis bisa disebabkan olehpolio atau kebiasaan duduk atau berposisi yang salah.

Sistem gerak pada manusia tersusun atas rangka danotot. Rangka merupakan alat gerak pasif yang tersusun atastulang-tulang dengan berbagai bentuk. Sebagian besartulang penyusun rangka adalah tulang keras, selebihnyaberupa tulang rawan.

Antara tulang satu dengan tulang lain dihubungkan olehsendi. Keberadaan sendi di sebagian besar persambunganantar tulang memungkinkan bagian-bagian tubuh bisadigerakkan.

Otot merupakan alat gerak aktif. Bagian-bagian tubuhbisa bergerak karena kontraksi dan relaksasi otot.

Penyakit dan kelainan sistem gerak pada manusia bisaterjadi pada berbagai usia. Penyakit dan kelainan ini terjadikarena bebagai sebab, antara lain virus, bakteri, kekuranganzat tertentu, dan kesalahan posisi.

Gambar 2.14Bentuk tulang penderita skoliosis


1. Jelaskan pengertian fraktura?2. Bedakan istilah: lordosis, kifosis, dan skoliosis dan jelaskan cara pencegahannya.3. Keterkaitan: Jika kamu mengalami patah tulang dan kamu dalam proses penyembuhan,

makanan yang mengandung apakah yang sebaiknya banyak dimakan? Berikancontohnya.

Buatkah peta konsep yang menunjukkan kelainan danpenyakit pada sistem alat gerak.

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMembuat Peta Konsep


A. Rangka1. Rangka manusia mempunyai lima fungsi utama:.memberi bentuk dan mendukung

tubuh, melindungi organ-organ dalam, tempat melekatnya otot-otot utama tubuh,sedangkan otot-otot tersebut menggerakkan tulang, beberapa tulang mempunyaisumsum tulang merah yang membentuk sel-sel darah merah, serta tempat utama untukmenyimpan mineral.

2. Sistem gerak pada manusia didukung oleh kerja tulang penyusun rangka dan ototpenggerak tulang/rangka.Berdasarkan bentuknya, terdapat tulang pipih, tulangpendek,tulang panjang, dan tulang tidak beraturan.

3. Tulang-tulang menjadi alat gerak, karena antar tulang dihubungkan oleh persendian.4. Selain tulang keras, terdapat pula tulang rawan. Tulang rawan dapat dijumpai misalnya

pada daun telinga.

B. Otot1. Otot sebagai alat gerak aktif. Terdapat tiga macam otot, yakni otot rangka atau lurik,

otot polos, dan otot jantung.2. Cara kerja otot bisa berpasangan (sinergi) atau berlawanan (antagonis).3. Otot dihubungkan dengan tulang oleh ligamen

C. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Gerak1. Berbagai kelainan pada sistem gerak diakibatkan oleh kesalahan gerak, infeksi bakteri

atau virus, dan kekurangan zat penyusun tulang.2. Kelainan pada sistem gerak antara lain iketsia, osteoporosis, fraktura, artritis, kifosis,

lodorsis, dan skoliosis.

Pasangkan tiap-tiap kata kunci IPA berikutdengan istilah-istilah yang benar dibawahnya.a. tulang rawanb. sendic. ligamend. sistem rangkae. periosteumf. sumsum tulangg. fraktura

1. Sistem yang disusun oleh semuatulangmu.....

2. Jaringan berlemak yang mengisi saluranditengah tulang panjang.

3. Jaringan tulang tebal, lunak dan lentur.4. Membran tipis yang melekat kuat pada

tulang.5. Kejadian patah tulang6. Pertemuan antara 2 tulang atau lebih7. Jaringan berbentuk pita yang tersusun

serabut liat.

Rangkuman

Evaluasi



1. Sel-sel pembentuk tulang disebut ...a. Osteositb. Osteoblasc. Osteoklasd. Kartilago

2. Kerasnya tulang diakibatkan olehadanya zat-zat ...a. Kalsium dan zat besib. Zat besi dan fosforc. Kalsium dan fosford. Zat besi dan magnesium

3. Sendi pada jari tanganmu tergolongsendi ....... ?a. Sendi pelanab. Sendi putarc. Sendi engseld. Sendi peluru

4. Contoh persendian yang tidak apatdigerakkan adalah pada ...a. Persambungan antar tulang

tengkorakb. Pergelangan tangan.c. Ruas tulang belakangd. Lutut.

5. Otot disebut sebagai alat gerak aktifkarena ...a. Otot adalah penggerak tulangb. Otot selalu aktif bergerakc. Otot tidak pernah lelahd. Kekuatan otot luar bisa besarnya

6. Diantara serabut otot berikut, manakahyang sesuai untuk pergerakan tulang ..a. Otot lurikb. Otot polosc. Otot jantungd. Otot tak sadar.

7. Apabila kita mengangkat benda yangberat dengan menggunakan tangan,bagian yang terasa keras bila dipegangadalah ...a. Otot lengan atas depan

Pengecekan Konsep b. Otot lengan atas belakangc. Otot lengan bawah depand. Otot lengah bawah belakang

8. Penyakit yang disebabkan olekkekurangan kalsium adalah ...a. Osteoporosisb. Riketsiac. Frakturad. Atritis

9. Posisi tulang belakang terlalu miring kiriatau kanan disebut penderita ...a. Lordosisb. Kifosisc. Skoliosisd. Atritis

10. Apa yang terjadi bila sejak lahir seorangbayi kekurangan kalsium?

11. Terdapat 3 macam kelainan bentuktulang, yaitu lordosis, kifosis, danskoliosis. Buat tabel yang menunjukkanperbedaan masing-masing.

Pemahaman Konsep

12. Mengapa bayi baru lahir dianjurkanuntuk “dijemur” di pagi hari

13. Mengapa ada istilah “pasif” dan “aktif”pada sistem alat gerak? Apamaksudnya?

Berpikir Kritis


14. Ada berbagai macam penyakit ataukelainan pada sistem gerak yang telahkamu pelajari. Buatlah klasifikasipenyakit tersebut berdasarkanpenyebabnya.

15. Membuat Daftar: Buatlah daftar nomorhalaman yang memuat ide-ide pokokberikut. Selanjutnya jelaskan tiap-tiap idepokok tersebut.a. Tulang adalah alat gerak pasif.b. Bagian dalam tulang panjang terisi

sumsumc. Sel pembentuk tulang adalah

osteoblas.d. Tulang bisa bergerak bebas, karena

mempunyai sendi.e. Sendi dikelompokkan menjadi dua

berdasarkan mudah tidaknya terjadipergerakan,

f. Terdapat tiga jenis otot pada tubuhkita.

Penilaian Kinerja g. Riketsia terjadi karena kekurangan vi-tamin D.

h. Nyeri sendi yang sering dialami or-ang tua, kebanyakan disebabkan olehartritis

i. Virus dapat melumpuhkan tulang.j. Ada otot trisep dan bisep.

16. Membuat Klasifikasi: Ada berbagaimacam penyakit atau kelainan padasistem gerak yang telah kamu pelajari.Buatlah klasifikasi penyakit tersebutberdasarkan penyebabnya.

17. Membuat peta konsep:Pelajarilah peta konsep yang ada di awalbab. Sekarang buatlah peta konsep yangmenggambarkan sesuatu yang dibutuh-kan untuk pertumbuhan optimal tulang-tulangmu.


53 Bab 3 Sistem Pencernaan Manusia 53

Sistem PencernaanManusiaBAB 3

A. Macam-macam ZatMakanan dan Fungsinya

B. Susunan dan Fungsi SistemPencernaan


Peta

Kon

sepp

Sis

tem

Pen

cern

aan

Man

usia

sistem

pen

cern

aan

manu

sia

kelen

jar pe

ncer

naan

terd

iri d

ari

salur

an pe

ncer

naan

mulut ke

rong

kong

an lam

bung

Usus

ha

lus

usus

be

sar

yakn

i

pank

reas

lambu

ng

kelen

jar lu

dah

terd

iri d

ari us

us

karb

ohidr

at prote

in

lemak

vitam

ingara

m mi

nera

l

yakn

i

zat m

akan

an

men

cern

a

peny

akit d

an ke

laina

n

dapa

t men

gala

mi

Peta Konsep


Peta Konsep

Sist

em P

ence

rnaa

n M

anus

ia

Kelen

jar pe

ncer

naan

Paro

titis

Tulan

g Bela

kang

Xero

stemi

a Tu

kak l

ambu

ng

Apen

distis

Di

are

Kons

lipas

i

Peta

Kon

sep

Kel

aina

n Si

stem

Ger

ak M

anus

ia


Pernahkah kamu lupa tidak makan pagi? Saat mengikuti pelajaran di kelas, suasanahening karena semua mengerjakan tugas. Tiba-tiba perutmu berbunyi “kruyuuuk”. Apasebenarnya yang terjadi? Pada bab ini mula-mula kamu akan mempelajari zat makanan yangkamu makan. Selanjutnya, kamu akan mempelajari berbagai organ yang berkaitan dengansistem pencernaan makanan sehingga kamu bisa mengetahui organ dalam perutmu yangberbunyi “kruyuuuk”. Kamu juga akan mempelajari berbagai kelainan dan penyakit padasistem pencernaan manusia. Sebagai langkah pertama, lakukan Kegiatan Penyelidikan dibawah ini untuk mengamati salah satu alat pencernaan makanan di tubuhmu.

1. Bekerjalah secara berpasangan. Amatilah rongga mulut temanmu! Catat apa saja alatyang ada dalam rongga tersebut! Tahukah kamu, apa fungsialat tersebut?

2. Pejamkan matamu. Bayangkan disaat kamu lapar, didepanmu terdapat sebuah meja yang berisi hidangan: nasiputih hangat, ikan gurami bakar berwarna coklat mengkilat,ayam panggang yang diberi bumbu merah pedas, serta sambaldan sayur lalapan! Apa yang kamu rasakan di ronggamulutmu?

A.CSistemPencernaanManusia

� � �� 33333

Mengamati Alat Pencernaan


Di dalam Jurnal IPA-mu, catatlah hasilkegiatan dan diskusimu setelah melakukankegiatan nomor 1 dan 2 di atas.


Apabila kamu lapar maka badan terasa lemah danlambung yang kosong mengeluarkan bunyi. Lambunghanyalah salah satu diantara organ organ pencernaanmakanan kita. Selain lambung masih banyak organ-orgal lainseperti: mulut, kerongkongan, usus halus dan usus besar.Seluruh organ pencernaan bekerja sama mencerna makananmenjadi molekul-molekul kecil yang siap diserap oleh usus.

Karbohidrat, protein dan lemak merupakan sumberenergi tubuhmu, sehingga dalam kehidupan sehari-haritubuhmu memerlukan ketiga macam nutrisi ini dalamjumlah yang besar. Vitamin, garam mineral dan airmerupakan bahan yang diperlukan untuk aktivitas tubuh,namun tidak menghasilkan energi. Vitamin dan mineraldiperlukan dalam jumlah yang relatif sedikit, sedangkan airdiperlukan dalam jumlah yang banyak.

Berdasarkan hasil Lab Mini 3.1, kamu bisa mengetahuikandungan zat yang terdapat pada makanan sehari-harimu.Fungsi dari masing-masing zat bisa kamu cermati padabacaan berikut, sehingga dalam kehidupan sehari-hari kamubisa mengatur makanan apa yang sebaiknya dimakan agarkebutuhan tubuhmu akan zat makanan terpenuhi, sehinggatubuhmu tetap sehat.

Macam-Macam ZatMakanan dan Fungsinya AA

Lab Mini 3.1Zat apa saja yang terkandung di dalam makanan sehari-harimu?

Setiap hari tubuhmu memerlukan zat makanan yang dipergunakan untuk aktivitas,pertumbuhan, dan perbaikan bagian-bagian tubuh yang rusak dengan jumlah tertentu.Untuk kepentingan ini kamu perlu mengetahui zat makanan yang terkandung dalammakanan sehari-harimu.

1. Berdasarkan uraian di atas, dengan kelompokmu, buatlah daftar makanan sarapanpagimu.

2. Kelompokkan daftar makanan tadi sesuai dengan kelompok “ 4 sehat limasempurna”.

3. Buatlah kesimpulan, apakah sarapan pagimu sudah sesuai dengan “4 sehat limasempurna”?

4. Susun laporan berdasarkan hasil kerjamu!

Kata-kata IPAKarbohidrat

ProteinLemakVitamin

Garam mineralAvitaminosis


KarbohidratSumber karbohidrat antara lain beras, jagung,

gandum, kentang, ubi-ubian, buah-buahan, danmadu. Fungsi utama karbohidrat adalah sebagaisumber energi. Tubuh manusia menyimpankarbohidrat di organ hati dan otot. Kekurangankarbohidrat dapat menyebabkan busung lapar(kwarsiorkor).

ProteinProtein antara lain didapat dari hewan:

daging, susu, ikan, telur, dan keju. Sedangkanprotein dari tumbuhan didapat dari biji-bijian.Sumber makanan apa yang mengandung proteindalam Gambar 3.1? Fungsi utama protein adalahsebagai komponen struktural dan fungsional.Fungsi struktural berhubungan dengan fungsi

pembangun tubuh, pengganti sel-sel yang rusak. Sebagaikomponen fungsional berkaitan dengan fungsinya sebagaikomponen enzim yang mengkatalisasi proses-prosesbiokimia sel.

LemakSumber lemak hewani antara lain: lemak daging,

mentega, susu, ikan basah, telur, minyak ikan, sedangkansumber lemak nabati adalah: kelapa, kemiri, kacang-kacangan, alpukat, dan lain-lain. Lemak berfungsi sebagaisumber dan cadangan energi. Lemak disimpan di jaringanbawah kulit.

VitaminVitamin dapat berfungsi sebagai ko-enzim, yaitu suatu

zat yang memacu bekerjanya suatu enzim. Terdapat duakelompok vitamin, yaitu vitamin yang larut dalam lemakdan tidak larut dalam lemak. Vitamin larut dalam lemakmempunyai sifat dapat disimpan. Bila jumlah yang tersedialebih banyak dari yang diperlukan tubuh, akan disimpandi dalam lemak dalam waktu yang cukup lama. Berbedadengan vitamin yang tidak larut dalam lemak, bila masukanvitamin melebihi jumlah yang diperlukan oleh tubuh,kelebihannya akan dibuang ke luar tubuh.

Gambar 3.1Makanan mengandung zat-zat yangdiperlukan oleh tubuhmu.



Kekurangan vitamin akan menyebabkan defisiensi (avi-taminosis), contoh:a. kekurangan vitamin A, menderita rabun senjab. kekurangan vitamin B1, menderita beri-beric. kekurangan vitamin B12, menderita anemiad. kekurangan vitamin C, menderita skorbute. kekurangan vitamin D, menderita rachitisf. kekurangan vitamin K, darah sukar membekug. kekurangan vitamin E, menderita infertil (organ kelamin

tidak subur).

Garam mineralGaram mineral dibutuhkan secara sendiri-sendiri

maupun kelompok. Masing-masing mempunyai peranantertentu di dalam tubuh. Beberapa contoh penyakitkekurangan mineral antara lain:a. Kekurangan Ca (kalsium): darah sukar membeku,

kejang otot, gangguan penulangan.b. Kekurangan Fe (zat besi) : menderita anemiac. Kekurangan I (iodium) : menderita gondok.

AirPenyusun terbanyak tubuhmu adalah air. Air

berperan dalam berbagai proses dalam tubuh, baikproses pencernaan maupun dalam reaksi-reaksikimia. Air merupakan pelarut yang baik. Oksigendan nutrien-nutrien dalam makanan tidak dapatmemasuki sel-sel tanpa air. Air juga berperandalam pengaturan suhu tubuh.

Pentingnya ASI sebagaimakanan pertama bayi

Air susu ibu (ASI) telah mengandung nutrisilengkap yang sesuai dengan kebutuhan bayi(Gambar 3.2). ASI adalah sumber makanan dengankandungan gizi optimal dan ideal bagipertumbuhan dan perkembangan bayi. ASI berfungsi pulamembersihkan sistem pencernaan pertama kali pada bayi.Bayi membutuhkan energi 98-108 Kkal/Kg Berat Badan /Hari, suatu jumlah yang setara dengan 2-4 kali kebutuhanorang dewasa. Oleh karena itu bayi memerlukan masukanenergi untuk membantu pesatnya pertumbuhan dan

Gambar 3.2Selain memberikan makanan pertama bagibayi, menyusui bermanfaat untukmemupuk kedekatan bayi dengan ibunya.



perkembangan bayi. Kebutuhan energi terbesar adalah darilemak, dan ASI telah menyediakannya.

Di samping sebagai sumber makanan, ASI melindungibayi dari berbagai penyakit dan infeksi pada awal masakelahiran bayi. Asi mengandung bahan kekebalan yangdidapatkan dari sang ibu. Selain itu, ASI dapat mempererathubungan antara Ibu dan Anak.

Pada 4 bulan pertama ASI cukup untuk menopangkebutuhan bayi, namun setelahnya disarankan untukmemberikan makanan tambahan pada bayi seperti sari buah,bubur, serta tim dari berbagai macam sayur dan lauk pauk.

1. Sebutkan zat makanan yang diperlukan tubuh!2. Jelaskan fungsi karbohidrat, lemak, dan protein!3. Berpikir kritis: Terdapat ungkapan “Makan tidak sekedar kenyang”. Apakah kamu

setuju dengan ungkapan tersebut? Berilah alasannya.

Menu makan siang Pak Karmen terdiri dari nasi, ayam, dan telur. Identifikasikan zatmakanan yang telah dicukupi dan yang belum di cukupi dari menu Pak Karmen

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMengidentifikasi


mulut

Kelenjar Ludah

HatiLambung

Kantung Empedu

Kerongkongan

Usus 12 jariPankreas

Usus besarUsus halus

RekturnUsus buntu

Anus

Proses Pencernaan ManusiaMakanan masuk ke dalam tubuh untuk dicerna.

Bagaimana makanan dicerna di dalam tubuhmu? Organ apasaja yang terlibat dalam proses pencernaan? Mengapamakanan perlu dicerna? Jawaban pertanyaan ini akan kamudapatkan setelah mempelajari uraian dan kegiatan dalamsubbab ini.

Perhatikan Gambar 3.3. Apabila tersedia di sekolahmu,amati juga torso sistem pencernaan manusia untukmengidentifikasi organ-organ pencernaan!

Sistem pencernaan manusia terdiri dari saluran dankelenjar pencernaan. Saluran pencernaan merupakan alatyang dilalui bahan makanan, sedangkan kelenjarpencernaan adalah bagian yang mengeluarkan enzim untukmembantu mencerna makanan. Saluran pencernaanmeliputi: mulut, kerongkongan(esofagus), lambung, usus halus,dan usus besar. Kelenjarpencernaan antara lain terdapat didinding lambung, dinding usus,pankreas dan hati. Saluan dankelenjar pencernaan dapat dilihatpada Gambar 3.3.

MulutLangkah awal proses pen-

cernaan makanan adalah me-masukkan makanan ke dalammulut. Bayangkan waktu makanpagi, kamu memakan sepiringnasi goreng. Satu sendok nasidimasukkan mulut, kemudiandikunyah sampai halus oleh gigi yang bekerja sama denganlidah! Di dalam rongga mulut makanan dicampur denganair liur.

Gambar 3.3Sistem pencernaan pada manusia.


Susunan dan FungsiSistem Pencernaan

B

Kata-kata IPASaluran pencernaanKelenjar pencernaanPencernaan mekanikPencernaan kimiawi

Enzim amilaseFaring

EsophagusPeristaltikLambung

PepsinRennin

Asam lambungEpiglotis


Apa yang terjadi saat mengunyahmakanan?

Saat mengunyah makanan, lidah memindah-mindahkan posisi makanan untuk diletakkan di antara gigi.Proses mengunyah makanan adalah bagian dari pencernaanmekanik. Pencernaan mekanik adalah proses memecahmakanan secara fisik menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.Hasil proses mencerna secara mekanik akan dilanjutkandengan pencernaan kimiawi. Pencernaan kimiawi adalahproses perubahan susunan molekul makanan denganbantuan kerja enzim.Bagaimana terjadinya pencernaankimiawi? Lakukan Kegiatan 3.1. Di dalam mulut, pencernaansecara mekanik terjadi dengan bantuan gigi. Pencernaansecara kimiawi dibantu oleh air liur yang mengandungenzim. Di dalam mulut, makanan dihancurkan menjadipartikel-partikel yang ukurannya lebih kecil. Partikeltersebut akan dipecah menjadi molekul-molekul yang lebihkecil oleh enzim yang dihasilkan oleh kelenjar yang terdapatdi bagian bawah telinga, bagian bawah lidah dan di dekatgeraham.

Zat makanan yang mengalami pencernaan kimiawi dimulut adalah zat tepung (amilum). Enzim yang bekerjamemecah molekul zat tepung disebut enzim amilase. Enzimamilase mengubah amilum menjadi zat gula yang disebutmaltosa.

Gambar 3.4Susunan rongga mulut.

Gambar 3.5Susunan gigi manusia.

Sumber: Daniel Lucy, 1995Sumber: Daniel Lucy, 1995

Gerahambelakang

Gerahamdepan

Gigi taring

Gigi seri

Gigi taringGeraham depan

Geraham belakang

Langit-langitkeras

Gigiseri

GusiLangit-langit lunak

Tonsil

Lidah

Ujung salurankelenjar ludah

GusiGigitaring


Bagaimana Terjadinya Pencernaan Kimia?Dengan melakukan kegiatan ini kamu akan dapat menjelaskan pencernaan amilumdengan bantuan enzim yang terdapat di dalam air liur.

Cara Bekerja

1. Bekerjalah dalam kelompok! Masing-masing kelompok memerlukan plattetes, pipet tetes, tabung reaksi yangberisi 50 ml suspensi tepung kanji, 2 buahpengaduk , beberapa mililiter air liur, danakuades. Dengan menggunakan pipetambilah bagian air liur yang bening saja,jangan yang berbusa!

2. Gunakan dua cekungan pelat tetes,kemudian berilah angka angka 1 dan 2!

3. Teteskan suspensi tepung kanji sebanyak5 tetes di atas masing-masing bagianplastik atau cekungan!

4. Tambahkan 3 tetes akuades pada laruta1 dan 3 tetes air liur pada larutan 2 secarabersamaan!

5. Biarkan kedua larutan selama 3 menit6. Dengan menggunakan pipet tetes,

teteskan larutan iodium sebanyak satutetes ke dalam masing-masing larutan!Aduk masing-masing larutan denganpengaduk yang berbeda!

7. Amati apa yang terjadi pada masing-masing larutan! Isikan datamu padatabel pengamatan yang kamu buat!

Berdasarkan hasil pengamatanmu, jawablahpertanyaan berikut ini!

1. Bagaimana warna kedua larutan kanjisebelum ditetesi dengan iodium?Mengapa?

2. Bagaimana warna larutan kanji 1 setelahditetesi iodium? Mengapa?

3. Bagaimana warna larutan kanji 2 setelahditetesi iodium? Mengapa?

4. Berdasarkan data pengamatan dananalisis di atas, rumuskan kesimpulankegiatanmu!

Analisis:Mengapa air ludah dapat mengurangi kadaramilum?


Kerongkongan

Otot berkontraksi

Otot berelaksasi

Faring, esofagus, dan lambungSetelah melalui rongga mulut, makanan akan masuk ke

dalam tekak (faring). Faring adalah saluran yang memanjangdari bagian belakang rongga mulut sampai ke permukaankerongkongan (esofagus). Setelah melalui faring, makananmenuju esofagus. Esofagus adalah suatu organ berbentuktabung lurus, berotot dan berdinding tebal yang memanjangmenuju lambung.

Otot-otot polos dinding esofagusmendorong makanan menuju lambungdengan gerakan meremas yang disebutsebagai gerak peristaltik. Lihat Gambar 3.4

Antara faring dan esofagus terdapatdaerah pertemuan antara saluran pernapasandan saluran makanan. Untuk mencegahsupaya makanan tidak masuk ke saluranpernapasan, pada pangkal faring terdapatlapisan penutup yang disebut epiglotis.Dapatkah kamu menjelaskan apa yangmenyebabkan seseorang tersedak?

Setelah melalui esofagus, makanan masukke dalam lambung. Lambung merupakansebuah kantong besar yang terletak di bagianatas rongga perut. Pada lambung terdapatenzim dan asam lambung. Enzim-enzimlambung antara lain pepsin dan rennin. Enzimpepsin berasal dari pepsinogen yang telahdiubah oleh asam lambung. Pepsin berfungsimengubah protein menjadi pepton. Rennin

berfungsi menggumpalkan protein yang terdapat pada susu.Sedangkan asam lambung berfungsi membunuh bibitpenyakit yang masuk bersama-sama makanan. Pada dindinglambung terdapat lendir yang berfungsi melindungilambung. Apabila jumlah lendir terlalu sedikit, atau asamlambung terlalu banyak, bisa terjadi luka pada dindinglambung.

Gambar 3.6Gerak peristaltik, otot di belakangmakanan berkontraksi mendorongmakanan ke bawah, sedangkanotot di depannya berelaksasi.



HatiSaluran empedu

Kantungempedu

Usushalus

Saluranpankreas

Pankreas

Gambar 3.7Hati, kantung empedu danpankreas di bagian awal ususduabelas jari.

Gambar 3.8Banyak villi di usus halusmeningkatkan luas permukaan. Luasper-mukaan usus halus lebih dari 264meter persegi.

Usus halusUsus halus merupakan saluran

pencernaan makanan yang palingpanjang. Usus halus terdiri dariusus dua belas jari (duodenum),usus kosong (jejunum) dan ususpenyerapan (ileum). Suatu lubangpada dinding duodenum ber-hubungan dengan dua kelenjarpencernaan yang besar, yaitupankreas dan hati. Pankreasmenghasilkan enzim tripsin,berfungsi merombak proteinmenjadi asam amino. Selain tripsin,pankreas juga menghasilkan amilase yang mengubahamilum menjadi zat gula yang disebut maltosa dan lipaseyang mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol.

Empedu merupakan cairan yang berfungsi untukmenghancurkan partikel-partikel lemak. Getah empedudihasilkan oleh hati dan disalurkan menuju doudenum(usus dua belas jari). Kedudukan organ pankreas, kantungempedu terhadap usus duabelas jari dapat dilihat padaGambar 3.7. Di dalam duodenum makanan dicerna secarakimiawi lebih lanjut. Pencernaan makanan tersebutdilanjutkan di usus kosong (jejenum) yang panjangnyasekitar 7 meter. Setelah melalui usus kosong, zat-zatmakanan sudah dalam bentuk siap diserap. Penyerapan zat-zat makanan terjadi di usus penyerapan (ileum).

Pada permukaan dalam usus halus terdapat banyaksekali jonjot usus (vilus, jamak = vili). Pada setiap jonjotusus terdapat tonjolan lagi yang lebih kecil, disebutmikrovilus. Adanya vilus dan mikrovilus menyebabkanpermukaan usus menjadi sangat luas. Molekul-molekulkecil hasil pencernaan makanan akhirnya diserap olehsistem peredaran darah untuk disebarkan ke seluruh tubuh.Gambaran susunan dan bentuk jonjot usus secaramikroskopis dapat dilihat pada Gambar 3.8.



Jonjot usus Dinding luarjonjot usus

Pembuluhdarah


Usus besarBahan makanan yang sudah melalui usus halus akhirnya

masuk ke dalam usus besar. Tepat pada bagian pertemuanantara usus halus dan usus besar terdapat bagian yangdisebut usus buntu. Pada usus buntu melekat umbai cacing(appendiks). Usus besar manusia disajikan pada Gambar3.9

Bahan makanan yang sampai pada usus besar dapatdikatakan sebagai bahan sisa. Sisa tersebut terdiri darisejumlah besar air dan bahan makanan yang tidak dapattercerna, misalnya selulosa. Fungsi utama usus besar adalahmengatur penyerapan air. Sejumlah besar air telahdikeluarkan ke dalam lambung dan usus halus oleh berbagaikelenjar pencernaan. Supaya tidak kehilangan banyak airmaka air harus diserap kembali ke dalam tubuh.

Di dalam usus besar terdapat banyak sekalimikroorganisme yang membantu membusukkan sisa-sisamakanan tersebut. Sisa makanan yang tidak terpakai olehtubuh beserta gas-gas yang berbau disebut tinja (feses)dikeluarkan melalui anus.

Gambar 3.9Usus besar manusia.

Garam-garam mineral diserap kealiran darah

Air diserap ke pembuluhdarah

Rektum

Feses//Tinja



Kelainan dan Penyakitpada Sistem Pencernaan

Bersama kelompokmu, identifikasilah kelainan danpenyakit yang berhubungan dengan sistem pencrnaan yangbisa ditemukan di sekitarmu! Identifikasi juga carapencegahannya dengan menanyakan kepada keluargapenderita.

Apabila mungkin, carilah beberapa literatur atau bukusumber untuk mendapatkan informasi yang lebih banyaktentang kelainan dan penyakit pada sistem pencernaan yangkamu temui! Cocokkan informasi hasil kegiatanmu denganuraian berikut!

Beberapa kelainan dan penyakit yang dapat terjadi padaalat-alat sistem pencernaan antara lain:a. Parotitis atau penyakit gondong, yaitu penyakit yang

disebabkan oleh virus yang menyerang kelenjar air ludahdi bagian bawah telinga akibatnya kelenjar air ludahmenjadi bengkak atau membesar.

b. Xerostomia, adalah istilah bagi penyakit pada ronggamulut yang ditandai dengan rendahnya produksi airludah. Kondisi mulut yang kering membuat makanankurang tercerna dengan baik.

c. Tukak lambung, terjadi karena adanya luka padadinding lambung bagian dalam. Makan secara teratursangat dianjurkan untuk mengurangi risiko timbulnyatukak lambung.

d. Apendisitis atau infeksi usus buntu, dapat merembetsampai ke usus besar dan menyebabkan radang selaputrongga perut.

e. Diare atau “mencret”, adalah penyakit yang disebabkanoleh inveksi bakteri maupun protozoa pada usus besar.Karena inveksi tersebut, proses penyerapan air di ususbesar terganggu, akibatnya feses menjadi encer.

f. Konstipasi atau sembelit terjadi akibat penyerapan air didalam usus besar terjadi secara berlebihan, akibatnyafeses menjadi sangat padat dan keras sehingga sulitdikeluarkan. Untuk mencegah sembelit dianjurkanuntuk buang air besar secara teratur tiap hari, sertabanyak makan sayur dan buah-buahan.

Mengapa SistemPencernaan perludipelajari?

Mempelajari strukturdan fungsi saluranpencernaan akanbermanfaat bagiusaha-usaha untukmenjaga kesehatantubuh.


1. Sebutkan urutan organ-organ pencernaan yang dilewati oleh makananpada sistem pencernaan makananmu!

2. Apakah perbedaan antara pencernaan mekanik dengan pencernaan kimiawi?3. Jelaskan peranan getah dan enzim pencernaan yang dihasilkan oleh hati dan pankreas.4. Penerapan: Nasi mengandung zat tepung. Jelaskan mengapa nasi yang kamu kunyah

lama-kelamaan terasa manis?

Berfikir Kritis

Diare dan Sembelit1. Ingat-ingatlah kembali apakah kamu pernah diare?2. Bagaimanakah bentuk fesesmu pada saat diare?3. Cobalah sebutkan hal-hal yang menyebabkan diare!4. Pernahkan kamu sembelit atau sulit buang air besar?5. Bagaimanakah bentuk fesesmu waktu sembelit?6. Sebutkah hal-hal yang menyebabkan sembelit!7. Mintalah penjelasan kepada gurumu bagaimana terjadinya diare dan sembelit!

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMenafsirkan ilustrasi ilmiah

Amati Gambar di samping! Di antara taliA, B, dan C, apabila diukur, tali manakahyang paling panjang? Apabila A, B, dan Citu bukan tali melainkan kertas. Kertasmanakah yang permukaannya paling luas?Permukaan dalam usus halus bergelombangseperti papan C. Perkirakan fungsi bentukpermukaan usus yang bergelombang sepertiitu! Jelaskan!


A. Macam-macam Zat Makanan dan Fungsinya1. Setiap hari kita makan makanan yang mengandung karbohidrat, protein, lemak.

vitamin, mineral, dan air.2. Tubuh memerlukan zat makanan tersebut sebagai sumber energi dalam kegiatan

sehari-hari, pertumbuhan, dan proses-proses kimia di dalam tubuh.3. Kekurangan atau kelebihan zat-zat makanan tersebut bisa menimbulkan suatu

penyakit.

B. Susunan dan Fungsi Sistem Pencernaan1. Sistem pencernaan manusia terdiri dari saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan.2. Saluran pencernaan berturut-turut terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung, usus

halus dan usus besar.3. Kelenjar pencernaan makanan manusia terdiri dari kelenjar yang menghasilkan getah-

getah lambung maupun enzim-enzim.4. Getah pencernaan antara lain, cairan empedu dan asam lambung yang amat

diperlukan bagi proses pencernaan makanan.5. Beberapa contoh enzim pencernaan adalah: pepsin, rennin, tripsin, amilase dan lipase.

Pencernaan terjadi baik secara mekanik maupun kimiawi.

Pasangkan Kata-kata Kunci IPA denganungkapan di samping.

a. saluran pencernaanb. enzim amilasec. esofagusd. avitaminosise. kelenjar pencernaanf. peristaltikg. diare

1. Cairan tubuh banyak diabsorsi kedalamusus besar.

2. Saluran yang menghubungkan mulutdengan lambung.

3. Keadaan kekurangan vitamin4. Gerak bergelombang dan meremas pada

saluran pencernaan5. Saluran yang dilewati oleh makanan

selama proses mencerna6. organ penghasil enzim pencernaan.7. Zat kimia yang dihasikan alat

pencernaan dan mampu mengubahamilum menjadi zat gula.

Rangkuman

Rangkuman



11. Sebutkan 5 jenis zat makanan yangdiperlukan tubuh. Jelaskan fungsimasing-masing.

12. Sebutkan urutan organ-organpencernaan yang dilewati oleh makananpada sistem pencernaan makananmu.

13. Apa peranan enzim dalam prosespencernaan?

14. Sebutkan jenis makanan yang kamutemui sehari-hari. Manakah yangdominan mengandung karbohidrat,lemak, dan protein.

15. Dalam proses mencerna ada dua macamcara yang telah kamu kenal, secaramekanik dan kimiawi. Apa beda darikedua cara tersebut?

1. Tiga macam zat makanan penghasilenergi bagi tubuh adalah ...a. Karbohidrat, protein, vitaminb. Karbohidrat, lemak, mineralc. Karbohidrat, vitamin, lemakd. Protein, karbohidrat, lemak

2. Kekurangan karbohidrat dapatmenyebabkan penyakit ...a. Diareb. Sembelitc. Busung lapard. Tukak lambung

3. Defisiensi vitamin A dapat menyebabkan...a. Buta warnab. Rabun senjac. Anemiad. Mandul

4. Darah sukar membeku diakibatkan olehkurangnya ..... dalam makanan kita.a. Zat besib. Kalsiumc. Fosford. Iodium

5. Pencernaan kimiawi pertama kali terjadidi ...a. Mulutb. Kerongkonganc. Lambungd. Usus dua belas jari

6. Enzim berikut ini ditemukan di lambung,kecuali...a. Pepsinb. Renninc. Asam kloridad. Tripsin

7. Saluran memanjang dari bagian belakangrongga mulut sampai ke permukaankerongkongan disebut ...a. Esofagusb. Laring

c. Faringd. Trachea

8. Pankreas menghasilkan enzim ...a. Amilaseb. Pepsinc. Empedud. Bilirubin

9. Kelainan/ penyakit pada kelenjar ludahdikenal dengan sebutan ...a. Apendisitisb. Konstipasic. Paratitisd. Sariawan

10. Enzim berikut ini bertugas mencernaprotein...a. Amilaseb. Lipasec. Pepsind. maltase

Pengecekan Konsep

Pemahaman Konsep


16. Apakah kamu pernah diare? bagaimanakeadaan fesesmu? Bisakah kamumenjelaskan fungsi organ pencernaanmuyang terganggu pada saat itu?

17. Adik kecilmu bermain-main uanglogammu yang terbuat dari aluminium.Secara tidak sengaja adikmu menelanuang logam tersebut. Menurutpendapatmu, dapatkah kamumendapatkan kembali uangmu yangtertelan itu? Jelaskan!

18. Membuat Tabel: Buatlah suatu tabelyang terdiri dari dua lajur. Lajur pertamaisi dengan segala sesuatu tentangpencernaan mekanik, dan lajur ke duatentang pencernaan kimiawi. Coba caripersamaan maupun perbedaan diantarakedua macam pencernaan tersebut.

19. Kerja Proyek: Catatlah semuamakanan yang kamu konsumsi selama 7hari berturut-turut pada sebuah tabel.Kamu bebas merancang bentuk tabeltersebut. Data yang harus kamu rekamadalah zat makanan apa saja yang pal-ing banyan kamu konsumsi. Cari diliteratur berapa kebutuhan kalori perhariyang kamu perlukan. Tentukan apakahmakanan yang telah dikonsumsi cukupmemenuhi

Berpikir Kritis Penilaian Kinerja

Bab 4 Sistem Pernapasan dan Peredaran Darah Manusia 73

Sistem Pernapasandan Peredaran DarahManusia

BAB 4

A. Susunan dan FungsiSistem Pernapasan

B. Susunan dan FungsiSistem Peredaran Darah


Peta

Kon

sep

Sist

em P

erna

pasa

n

sistem

pe

rnap

asan

ma

nusia

terd

iri d

ari

rong

ga hi

dung

tengg

orok

an

bron

kus

paru

-par

u

bron

kheo

lus

men

uju

mem

iliki

alveo

lus

berc

aban

g

kebe

rcab

ang

ke

ada

Peta Konsep


Peta Konsep

Peta

Kon

sep

Sist

em P

ered

aran

Dara

h M

anus

ia

sistem

pere

dara

n dar

ah m

anus

ia

pemb

uluh d

arah

terd

iri d

ari

dara

h

sel d

arah

mer

ah

kepi

ng d

arah

se

l dar

ah pu

tih

plasm

a

terd

iri d

ari

vena

arter

i

terd

iri d

ari

kapil

eatr

iumve

ntrik

el

terd

iri d

ari

jantun

g

r


Pernahkah kamu berlari secepat-cepatnya sampai napasmu terengah-engah dan dadaterasa akan meletus? Bagaimana dengan detak jantungmu? Bertambah cepat atau bertambahlambat? Apa yang kamu lakukan untuk mengembalikan kondisimu, dan mendapatkan udarasebanyak-banyaknya bagi paru-parumu? Berapa lama kecepatan pernapasanmu kembalinormal? Sekarang mari kita lakukan kegiatan untuk mengetahui kecepatan pernapasan dandenyut jantungmu.

1. Letakkan tangan di dadamu! Perhatikan pernapasanmu! Kamu dapat merasakan dadabergerak naik turun. Tarik napas yang dalam! Perhatikan, bagaimanakah rongga dadamunaik dan turun dengan teratur. Rasakan pula denyut jantung di dadamu.

2. Hitung kecepatan pernapasan dan denyut jantung secara bergantian selama 15 detik!Kalikan 4 untuk mendapatkan kecepatan selama 1 menit.

3. Lakukan lari di tempat selama 1 menit. Hitung kembali kecepatan pernapasan dan denyutjantungmu.

Sistem Pernapasandan PeredaranDarah Manusia

� � �� 44444

Kecepatan pernapasan dan denyut jantungmu


Berapa lama pernapasan dan denyutjantung normal kembali? Bagaimanakahpengaruh kegiatan tubuh pada kecepatanpernapasanmu?


Kita mengetahui bahwa makanan dan udara adalahkebutuhan penting untuk menunjang kehidupan. Dahulu,sebelum abad 18, tidak ada yang tahu apakah yang membuatudara begitu penting bagi kehidupan. Pada tahun 1774 ahlikimia berke-bangsaan Inggris menemukan bahwa tikustidak dapat hidup pada wadah yang di dalamnya terdapatlilin menyala. Ia memberikan alasan bahwa suatu gas diudara yang membantu kehidupan tikus telah habisdigunakan untuk menyalakan api lilin. Ia juga menemukanbahwa bila di dalam wadah tersebut dimasukkan tumbuh-tumbuhan, maka tikus dapat hidup lebih lama. Pikirkanlahtentang fotosintesis. Gas apakah yang dihasilkan padaperistiwa itu? Bagaimana hubungannya dengan kehidupan.Gas untuk kehidupan itu disebut oksigen

Respirasi adalah proses yang menghasil-kan energi dari glukosa yang terjadi di dalamsel. Sering terjadi kerancuan antara istilahpernapasan dan respirasi. Bernapas adalah prosesmemasukkan dan mengeluarkan udara dariparu-paru. Respirasi adalah prosespenggunaan oksigen di dalam sel untukmenghasilkan energi. Pada akhir proses ini,dihasilkan limbah berupa gas karbondioksida.Gas tersebut akan dibawa darah ke paru-paru.Sekarang pikirkanlah, mengapa tikus tidakdapat hidup pada wadah yang di dalamnyaberisi lilin menyala?

Organ-organ SistemPernapasan

Sistem pernapasanmu terdiri dari bagian-bagian tubuhyang disebut organ-organ pernapasan. Organ-organ inimembantu terjadinya proses pernapasan yaitu memasukkanudara ke paru paru dan mengeluarkannya dari paru-paru.Organ utama sistem pernapasanmu ditunjukkan padaGambar 4.1. Organ-organ ini meliputi rongga hidung, far-ing, laring, trakhea, bronkus dan paru-paru. Udara

Susunan dan FungsiSistem Pernapasan

A

Kata-kata IPAFaringLaring

TracheaBronkusAlveoli

DiafragmaAsma

Gambar 4.1Susunan alat pernapasan manusia.


Ronggahidung

Epiglotis

Laring

Trakhea

Bronkus

Paru-paru

Bronchiolus


memasuki tubuhmu melalui dua lubang hidung yangterbuka. Rambut-rambut di dalam rongga hidungmenangkap debu yang terdapat di udara. Lubang hidungmuberhubungan dengan rongga hidung. Rongga hidungmerupakan tempat di mana udara dilembabkan dandihangatkan. Kelenjar mukus menghasilkan lapisan lendir.Lapisan tersebut menangkap debu dan serbuk halus yanglain. Proses ini membantu menyaring udara yang kamuhirup. Pada dinding rongga hidung juga terdapat strukturseperti rambut kecil yang disebut silia yang menggerakkanmukus dan menangkap benda-benda yang menuju kebelakang kerongkongan.

Dari rongga hidung udara yang hangat dan lembabselanjutnya masuk ke faring. Faring adalah suatu saluranyang menyerupai tabung sebagai persimpangan tempatlewatnya makanan dan udara. Faring terletak di antararongga hidung dan kerongkongan. Pada bagian ujung bawahfaring terdapat katup yang disebut epiglotis. Epiglotismerupakan katup yang mengatur agar makanan dari mulutmasuk ke kerongkongan, tidak ke tenggorokan. Pada saatmenelan, epiglotis menutup laring. Dengan cara ini, makananatau cairan tidak bisa masuk ke tenggorokan. Apakah yangakan terjadi jika kamu tertawa atau bercakap-cakap padasaat makan? Pikirkan!

Antara faring dan tenggorokan terdapat struktur yangdisebut laring. Laring merupakan tempat melekatnya pitasuara. Pada saat kamu berbicara, pita suara akanmengencang atau mengendor. Suara dihasilkan apabilaudara bergerak melewati pita suara dan menyebabkanterjadinya getaran. Pita suara pada laki-laki lebih panjangdibanding pita suara perempuan.

Panjang tenggorokan mempunyai panjang sekitar 12cm. Tenggorokan tersusun dari cincin tulang rawanberbentuk C. Susunan tulang tersebut menjaga supayadinding tenggorokan tetap terbuka dan tidak salingberlekatan. Pada dinding dalam tenggorokan terdapatlapisan lendir dan silia untuk menangkap debu.

Pada ujung bawah tenggorokan terdapat duapercabangan yang disebut bronkus yang membawa udaramenuju ke paru-paru. Paru-paru menempati sebagian besarruangan rongga dada. Di dalam paru-paru bronkusbercabang-cabang membentuk saluran yang semakin kecil


ukurannya. Saluran yang terkecil disebut bronkiolus. Padasetiap bronkiolus terdapat segerombol kantung kecil sepertianggur , berdinding tipis yang disebut alveolus. Pertukarangas oksigen dan karbondioksida terjadi di antara alveolusdengan kapiler darah. Oksigen diikat oleh hemoglobin dandiedarkan ke seluruh tubuh. Seiring dengan kejadiantersebut, gas karbondioksida dikembalikan oleh sel-seltubuh melalui kapiler darah. Karbondioksida akanmeninggalkan tubuhmu pada saat mengeluarkan napas.Organ sistem pernapasan disajikan pada Gambar 4.2

Gambar 4.2Susunan paru-paru manusia.


Kapiler darahmelingkupialveolus

Alveoli

Kapiler darah

Arteri

Alveoli

Bronkiolus

Tenggorokan

Alveoli

Vena


A. Bila kamu meletakkan telapak tangan di atas botolplastik, tidak terasa ada aliran udara. Mengapa?

B. Jika botol diremas, tekanan udara di dalam botolmeningkat. Tekanan udara di dalam botol lebih besardari pada di luar botol.

C. Bila kamu melepas remasanmu, tekanan udara didalam botol lebih rendah dari pada di luar botol.

1. Siapkan sebuah botol plastik danlakukan kegiatan seperti gambar disamping! Diskusikan dengan temanmuapa yang terjadi? Hubungkan diskusimudengan tekanan, volume, dan aliranudara! Bandingkan hasil diskusi-mudengan penjelasan yang ada di bawahgambar.

2. Apabila kamu memegang botol plastikkosong tanpa menekan-nya, kamu tidakakan merasakan adanya aliran udarayang keluar-masuk botol. Mengapa?

3. Kemudian tekanlah botol tersebut! Padasaat kamu menekan botol, volume botolmengecil dan tekanan udara di dalambotol meningkat. Pada saat tekananudara di dalam botol meningkat, udaradi dalam botol akan mengalir keluar. Jikatekanan tanganmu dikurangi danakhirnya ditiadakan, volume botol akanmeningkat dan tekanan udara dalam

botol menurun. Akibatnya udara dariluar akan masuk ke dalam botol. Kamudapat merasakan masuk keluarnyaudara tersebut dengan meletakkantanganmu di atas mulut botol.

4. Masuk keluarnya udara ke dalam ronggadada dapat disamakan dengan masukkeluarnya udara dari botol plastik tadi.Apabila jari-jari tangan adalah tulang-tulang rusuk, dinding botol adalahdinding rongga dada, ruang botol adalahrongga dada, dan udara dalam botoladalah udara pernapasan, jelaskanproses keluar masuknya udarapernapasan manusia!

Pada saat kamu bernapas denganmelibatkan otot antar tulang rusuk, disebutpernapasan dada. Sedangkan bila melibatkanotot-otot diafragma dan perut maka disebutpernapasan perut.

TemukanlahBagaimanakah udara dapat keluarmasuk tubuhmu?


T u l a n g - t u l a n grusuk menjauh dannaik

Proses BernapasKegiatan 4.1 menggambarkan proses bernapas. Seperti

yang telah kamu diskusikan, bernapas merupakan prosespengambilan dan pengeluaran udara pernapasan. Peristiwaini melibatkan tekanan, volume, dan aliran udara. Apabiladinding botol plastik adalah dinding rongga dada, jari-jaritanganmu adalah tulang-tulang rusuk, ruang botol adalahrongga dada, dan udara di dalam botol adalah udarapernapasan, diskusikan dengan temanmu prosespernapasan yang terjadi di tubuhmu! Cocokkan hasildiskusimu dengan penjelasan di bawah ini dengan terlebihdulu mempelajari Gambar 4.3.

Udara masuk dan keluar dari paru-paru melalui prosesyang disebut bernapas. Pada manusia proses ini melibatkankontraksi otot pada dua bagian, yaitu tulang-tulang rusukdan diafragma. Diafragma merupakan lembaran otot yangmemisahkan rongga dada dengan rongga perut.

Menghirup udara pernapasan atau inspirasi, terjadiotot-otot antar tulang rusuk berkontraksi. Kontraksi inimenyebabkan tulang-tulang rusuk terangkat dan volumerongga dada bertambah. Bertambahnya volume rongga dadamenyebabkan turunnya tekanan udara di dalamnya,

Gambar 4.3Pernapasan pada manusia:(a) inspirasi, (b) ekspirasi.



sehingga tekanan udara dalam rongga dada lebih rendahdibanding tekanan udara di luar tubuhmu. Perbedaantekanan ini menyebabkan udara dari luar tubuh masuk kedalam rongga dada. Bertambahnya volume rongga dadadiikuti oleh bertambahnya volume paru-paru. Dalam hal iniudara dari luar masuk ke paru-paru. Pada saatmengeluarkan napas (ekspirasi), otot-otot tulang rusukrelaksasi, sehingga tulang-tulang rusuk turun dan menekanrongga dada. Penekanan ini menyebabkan volume ronggadada berkurang dan tekanan udara di dalamnya naik.Tekanan udara di dalam rongga dada lebih tinggi dari padatekanan di luar tubuh. Perbedaan tekanan inimengakibatkan udara mengalir dari rongga dada (paru-paru)ke luar tubuh. Menghirup dan mengeluarkan napas(bernapas) sebagai akibat dari berkontraksi dan relaksasiotot-otot tulang rusuk disebut pernapasan dada. Volumeudara pernapasan dapat diukur secara sederhana sepertipada kegiatan Lab Mini 4.1.

Peningkatan dan penurunan volume rongga dada jugadisebabkan oleh kontraksi otot diafragma. Pernapasan akibatkontraksi dan relaksasinya otot diafragma disebutpernapasan perut. Perhatikan kembali Gambar 4.3. Cermatiperan diafragma dalam dalam proses bernapas! Cobalahdeskripsikan dengan kalimatmu sendiri tentang prosespernapasan perut! Cocokkan hasilnya dengan penjelasanselanjutnya!

Bentuk diafragma saat otot relaksasi adalah cembungke atas. Lihat Gambar 4.3. Saat otot diafragma berkontrasi,bentuk diafragma berubah menjadi datar. Perubahan bentukini menyebabkan volume rongga dada bertambah. Denganbertambahnya volume rongga dada, tekanan udara didalamnya turun, sehingga tekanan udara di dalam ronggadada lebih rendah daripada tekanan udara di luar tubuh.Perbedaan tekanan ini menyebabkan udara di luar tubuhmengalir ke dalam rongga dada, disebut pengambilan napasatau inspirasi. Saat otot diafragma kembali relaksasi,bentuknya kembali cembung ke atas dan mendorong ronggadada, sehingga rongga dada menjadi lebih sempit dan vol-ume rongga dada berkurang. Berkurangnya volume ronggadada menyebabkan tekanan udara di dalam rongga dadanaik, lebih tinggi daripada tekanan udara di luar tubuh.Perbedaan tekanan ini menyebabkan udara di dalam rongga

Lab Mini 4.2

Mengukur kapasitas vital paru-paru

1. Siapkan sebuah balonberbentuk bulat dan meteranatau batang penggaris!

2. Salinlah grafik di bawah inipada buku catatanmu!Perhatikan sumbu mendatar(X) yang menyatakan diam-eter balon dalam cm,sedangkan sumbu tegak (Y)menyatakan volume paru-parudalam cm3! Bila kamu meniupbalon sekuatnya sampaiberdiameter 17 cm, makavolume paru-parumu sekitar2500 cm3.

3. Tarik-tariklah balon karetbeberapa kali! Ambil napasdalam-dalam! Lalu tiupkannapasmu ke dalam balontersebut! Ikatlah supaya balontidak kempis!

4. Ukurlah diameter balontersebut! Catatlah hasilnya dibuku tulis! Denganmenggunakan tabel, tentukanvolume paru-parumu! Lakukankegiatan ini berkali-kali!

5. Volume paru-paru yang kamuperoleh disebut kapasitas vital, yaitu jumlah udara yangdapat kamu hembuskansekuat kuatnya setelahpengambilan napas sedalam-dalamnya.


dada mengalir ke luar tubuh. Proses pengeluaran napas inidisebut ekspirasi. Menurut pendapatmu, kapan terjadinyapernapasan dada dan pernapasan perut?

Gangguan PernapasanBeberapa gangguan pernapasan disebabkan oleh

gangguan yang terjadi pada alat-alat pernapasan. Satupenyakit gangguan pernapasan yang umum diderita olehmanusia antara lain adalah :a. Asma, penyempitan saluran pernapasan yang

diakibatkan oleh alergi terhadap kondisi lingkunganmisalnya debu, rambut hewan atau hawa dingin.

b. Pneumonia, suatu peradangan dinding alveolus yangdiakibatkan oleh bakteri Diplococcus pneumoniae. Akibatperadangan tersebut terjadi penurunan area alveolusuntuk pertukaran gas oksigen dan karbondioksida.

c. Pleuritis, suatu peradangan pada selaput pembungkusparu-paru. Akibat peradangan ini terdapat cairan yangberlebihan pada selaput paru-paru (pleura) sehinggapenderitanya akan merasa nyeri dada ketika bernapas.

d. Tuberkulosis (TBC), terbentuk bintil-bintil di dalam al-veolus sehingga mengurangi area alveolus untukpertukaran gas. TBC disebabkan oleh bakteri tubercu-losis.

Pengaruh rokok danasap pembakaran tak sempurna

Kanker paru-paru dapat menyebabkan kematian padapenderitanya. Menghirup tar yang terdapat pada asap rokokadalah faktor terbesar penyumbang penyebab penyakitkanker paru-paru. Merokok juga diyakini sebagai salah satufaktor berkembangnya kanker mulut, kerongkongan, laringdan pankreas. Kamu dapat menjaga kesehatan saluranpernapasanmu dengan menghindari merokok.

Bahan berbahaya yang lain adalah senyawa karbonmonoksida (CO). Gas ini dihasilkan dari pembakaran yangtidak sempurna. Beberapa sumber gas CO adalah asapkendaraan bermotor, asap pembakaran sampah dan asaphasil pembakaran rokok. Gas CO amat berbahaya bagikesehatan karena sifat kimia CO yang lebih mudah berikatan


dengan hemoglobin daripada dengan oksigen. Sehingga,bila di udara kandungan CO tinggi maka hemoglobin akanberikatan dulu dengan CO, akibatnya sel-sel tubuh akankekurangan oksigen. Keracunan gas CO dalam waktu yangrelatif lama dapat menyebabkan kematian.

Menyusun aturan tentang waktu dantempat bagi seseorang untuk bolehmerokok

Tidak dapat dipungkiri bahwa sebagian masyarakattidak dapat menghentikan kebiasaan merokoknya. Ketikaorang merokok asapnya akan menyebar kesegala arah. Bisajadi seseorang yang bukan perokok akan menghirup asaptersebut. Ketika asap terhirup oleh orang lain, seorangperokok telah mengganggu dan membuat orang lainberisiko untuk sakit.

Buatlah sebuah kelompok yang terdiri dari 4 orang!Susunlah suatu peraturan di rumah atau di kampungmu,agar seseorang yang terpaksa merokok bisa tetap merokoktanpa harus mengganggu orang lain! Tetapkanlah suatuaturan tentang kapan dan di mana orang tersebut harusmerokok! Diskusikan hasilmu dengan kelompok lain denganbimbingan gurumu!


1. Jelaskan pengertian pernapasan!2. Tuliskan alat-alat pernapasan pada manusia secara urut!3. Jelaskan beberapa istilah berikut!

a. faringb. epiglotisc. bronkiolusd. alveoluse. asma

4. Mengapa kebiasaan merokok amat berbahaya bagi kesehatan kita?

Setelah kamu mengetahui betapa berbahayanya rokok bagi kesehatanmanusia, buatlah sebuah kelompok yang terdiri dari 5 orang. Tugas kelompokadalah mempersiapkan sebuah kampanye anti rokok yang akan digelar dihalaman sekolahmu. Buatlah pula sebuah poster untuk disampaikan kepadawarga masyarakat tentang bagaimana bahaya merokok bagi kesehatan.

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMerancang Publikasi


DarahBanyaknya darah seseorang tergantung dari berat tubuh

atau ukuran badannya. Kita semua membutuhkan darahuntuk mempertahankan kesehatan. Pada kenyataannya,susunan atau komposisi darah dapat mencerminkan tingkatkesehatan seseorang. Oleh karena itu, pemeriksaan darahmerupakan salah satu bagian penting dari pemeriksaankesehatan seseorang. Hasil pemeriksaan tersebutmencerminkan banyak hal tentang keadaan kesehatanseseorang.

Darah merupakan suatu jaringan yang terdiri daribermacam-macam sel dan cairan, seperti yang ditunjukkanoleh Gambar 4.4. Darah mempunyai banyak fungsi pentingdalam setiap kegiatan tubuh. Fungsi tersebut mirip dengansistem lalu lintas di kotamu. Darah memasok bahan-bahanyang diperlukan sel-sel yang bekerja sama membanguntubuhmu.

Tubuhmu tersusun dari berjuta-juta sel. Masing-masingsel seperti pabrik kecil yang harus dipasok dengan zat kimiatertentu dan mengeluarkan zat sisa yang harus dibuang.

Sistem pemasokan dan pengantaran di dalam tubuhdisebut sistem peredaran darah (transportasi). Sistemperedaran darah terdiri atas sistem kardiovaskular atausistem sirkulasi dan sistem getah bening atau sistem limfa.

Gambar 4.4Bagian-bagian darah.

Susunan dan FungsiSistem Peredaran Darah

B

Kata-kata IPAPlasma

Sel darah merahHemoglobin

Keping darahSel darah putihSistem sirkulasiVentrikel arteri

AtriumVenaKlepAorta

Vena cavaArteri pulmonalisVena pulmonalis

Sirkulasi pulmonalisSirkulasi sistemik

Sirkulasi koronaria


Sel darah putihPlasma darah

Sel darah merah

Keping darah

87 Bab 4 Sistem Pernapasan dan Peredaran Darah Manusia 87

Bagian-bagian DarahDarah merupakan jaringan yang tersusun atas plasma,

sel darah merah, sel darah putih, dan keping-keping darah.Kurang lebih 55% bagian dari darah adalah plasma.

Plasma

Plasma adalah bagian cair darah dan sebagian besartersusun oleh air.

Sel Darah Merah

Walaupun bagian cair darah mengangkut sari-sarimakanan dan menyalurkan tekanan darah ke seluruhpembuluh, kamu tidak dapat hidup tanpa adanya sel-seldarah dalam cairan tersebut.

Jenis sel yang paling banyak dalam darah adalah seldarah merah. Satu millimeter kubik darah, kurang lebihsekitar satu tetes, terdiri dari lima juta lebih sel darah merah.Fungsi utama sel darah merah adalah mengangkut oksigendari paru-paru ke sel-sel seluruh tubuh.

Sel-sel darah merah dibentuk di dalam sumsum tulang.Pertama kali dibentuk, sel darah merah mempunyai inti selseperti sel-sel lain, namun dalam perkembangannya padasumsum tulang , sel terisi oleh hemoglobin dan inti selmenyusut dan kemudian lenyap. Akibatnya, sel darahmerah dewasa, tidak mempunyai inti sel. Sel-sel darah merahdapat hidup sampai 120 hari.

HemoglobinKamu telah mengetahui adanya karat pada kaleng

bekas. Karat adalah suatu besi-oksida, yang terbentukbilamana zat besi berikatan dengan oksigen. Sel darah merahmengandung hemoglobin, suatu pigmen merah yang

Sistem kardiovaskular mengalirkan darah dari satutempat ke tempat lain. Darah mengalir melalui suaturangkaian pipa yang disebut pembuluh darah. Jantungmuberfungsi sebagai pompa untuk membantu menggerakkanatau mensirkulasi darah melalui pembuluh-pembuluhdarah ini.

Gambar 4.5Sel darah merah.



mengandung zat besi. Ketika darah melewati paru-paru,oksigen terikat pada zat besi pada hemoglobin sel darahmerah. Kemudian sel darah merah bergerak ke tempat laindimana hemoglobin akan melepaskan oksigen danselanjutnya berdifusi ke dalam sel. Sel-sel tubuhmenggunakan oksigen untuk menghasilkan energi darisari-sari makanan seperti karbohidrat, lemak dan protein.Karbondioksida sebagai hasil samping dari proses di atasakan berdifusi ke dalam darah. Sel-sel darah merah danplasma membawa karbon dioksida, pertama menuju jantungkemudian dipompa ke paru-paru. Di sanalah karbondioksida berdifusi ke alveolus dan kemudian dihembuskanke luar melalui pernapasan.

Sel-sel Darah PutihBerbeda dengan sel darah merah, pada satu millimeter

kubik darah hanya terdapat lima sampai sepuluh ribu sel-sel darah putih. Artinya, setiap lima ratus sel darah merahmuhanya ditemukan sebuah sel darah putih. Jumlahnya amatberbeda. Apakah fungsi kedua sel tersebut juga berbeda?

Sel-sel darah putih seperti pada Gambar 4.6 bertugasmemerangi bakteri, virus dan bahan-bahan asing yangmasuk ke dalam tubuh. Badanmu menanggapi adanyainfeksi dengan meningkatkan jumlah sel-sel darah putih.Pada bagian selanjutnya kamu akan memahami bagaimanasel-sel darah putih menghancurkan bakteri, virus dan bahan-bahan asing lain yang masuk ke dalam tubuh.

Keping-Keping DarahPada Gambar 4.7 kamu bisa melihat bentuk sel darah

lain yang tipis, kecil, bentuk tidak teratur, disebut keping-keping darah. Keping-keping darah hanya mampu hidupantara 5 sampai 9 hari saja. Walaupun masa hidup amatpendek, keping-keping darah berperan penting dalamproses penutupan luka dan pemulihannya, sehinggatubuhmu bebas dari penyakit.

Pendarahan bisa berhenti karena ada kegiatan keping-keping darah dalam darahmu. Keping-keping darah adalahbagian-bagian sel atau fragmen-fragmen sel yang dapatmenghentikan aliran darah dari pembuluh darah yangpecah. Bila kamu terluka , kapiler-kapiler darah banyak yang

Gambar 4.6Sel darah putih.


Keping-keping darah

Gambar 4.7Keping-keping darah.



Gambar 4.8Proses penutupan luka.

A. Kulit terpotong dan pembuluh darah pecah, keping-keping darahmenembus dinding pembuluh darah.

B. Bahan-bahan kimia dibebaskan oleh keping-keping darah,bereaksi dengan senyawa t pada plasma. Serabut-serabutdihasilkan untuk menjebak keluarnya sel-sel darah.

C. Jaringan parut terbentuk dan semakin lama semakin keras.

terbuka. Darah akan mengalir ke luar dari pembuluh danmenuju kulit, seperti air yang mengalir waktu kamumenyirami halaman rumahmu. Keping-keping darah dalamtubuhmu bekerja mencegah pendarahan yang serius.Bagaimana cara keping darah menghentikan pendarahan?Perhatikan Gambar 4.8.

Gambar 4.8 menjelaskan bagaimana pembuluh darahyang robek atau rusak ditutup kembali. Proses ini disebutclotting. Cobalah ceritakan kembali bagaimana peristiwa ituterjadi dengan kalimatmu sendiri.

Bahan kimia dikeluarkan olehkeping darah, bereaksi dengansenyawa di dalam plasma

Keping-kepingdarah menembus

Kulit terpotong &pembuluh darah pecah

Terbentuk jaringan parut

Protein fibrin yang membantuproses pembentukan jaringanparut pada proses penutupan

Sumber: Daniel Lucy. 1995


Alat-alat peredaran darah

Sistem kardiovaskularSistem sirkulasimu tersusun dari jantung, pembuluh

darah, dan darah. Darah mengirim materi-materi yangdibutuhkan tubuh, seperti oksigen, air, dan zat makanan.Darah juga mengangkut zat-zat buangan sel, seperti gaskarbondioksida untuk dikeluarkan dari tubuh.Kardiovaskular berasal dari kata cardio berarti jantung danvascular berarti pembuluh darah. Sistem ini terdiri darijantung, darah, dan pembuluh darah yang panjangnyaberkilo-kilometer untuk membawa darah ke setiap bagiantubuh. Sistem ini merupakan sistem tertutup. Bagaimanabagian-bagian sistem ini bekerja? Secara garis besar sistemkardiovaskular pada manusia dapat dilihat pada Gambar4.9.

Lab Mini 4.2

Bagian apa saja yang menyusun darahmu?

Kamu dapat membuat suatu model darah denganmenggunakan minyak goreng, air, dan zat warna kue.

Apa yang kamu perlukan?tabung reaksipipet tetesminyakair

Apa Yang Harus Dilakukan?1. Pada tabung reaksi, tuangkan 5 ml minyak goreng

ke dalam 5 ml air!2. Tambahkan beberapa tetes zat warna kue berwarna

merah! Tutuplah ujung tabung reaksi dengan sumbatdan kocoklah!

3. Diamkanlah tabung reaksi beberapa saat, biarkansampai larutan terpisah! Terdapat berapa lapisanyang terbentuk?



vena kavasuperior

vena kavainferior

jantung

hati

usus

aortaarteripulmonalisvenapulmonalisparu-paru

ginjal

Gambar 4.9Sistem sirkulasi manusia.

JantungPercayakah kamu bahwa ada sebuah

pompa di dalam dadamu yang mulai bekerjasejak sebelum kamu lahir? Kedengarannyaaneh. Pompa itu adalah jantungmu.

Perhatikan Gambar 4.10! Cobalahdeskripsikan susunan jantung dengankalimatmu sendiri, kemudian cocokkan hasildeskripsimu dengan penjelasan berikut!

Jantung merupakan organ berotot kuranglebih sebesar kepalan tangan. Jantung terletakdi belakang tulang dada dan di antara paru-parumu. Jantung manusia mempunyai empatruang. Dua ruang di bagian atas disebutserambi (atrium) kanan dan kiri. Masing-masing serambi berhubungan denganpembuluh balik. Dua ruang besar di bawahnyadisebut bilik (ventrikel) kanan dan kiri.Masing-masing bilik berhubungan denganpembuluh nadi. Antara serambi dan bilik dibawahnya dipisahkan oleh sebuah klep,sehingga darah mengalir hanya dari satuatrium ke satu ventrikel. Di antara serambikanan dan kiri, dan antara bilik kanan dan kiridipisahkan oleh sekat. Karena jantungmempunyai dua belahan, kamu dapatmengumpamakan bahwa jantung merupakandua pompa yang terpisah, satu di sebelahkanan dan satu di sebelah kiri (Lihat Gambar4.10).

Gambar 4.10Jantung manusia mempunyaiempat ruang.


serambi kanan

valvulasemilunaris

valvulatrikuspidalis

valvulabikuspidalis

bilik kanan bilik kiri

SISI KIRI

serambi kiri

SISI KANAN


Klep adalah lembaran yang mempertahankan agardarah mengalir dalam satu arah. Klep antara serambi kiridan bilik kiri disebut valvula bikuspidalis (klep dua daun).Klep antara serambi kanan dan bilik kanan disebut valvulatrikuspidalis (klep tiga daun). Klep lain terdapat di antaraventrikel dan arterinya yang disebut valvula semilunaris.

Bagaimana jantung bekerja sebagai pompa? PerhatikanGambar 4.11. Gambar ini memperlihatkan pemompaanjantung yang diumpamakan seperti menekan botol plastikberisi air. Gambar 4.11(a) memperlihatkan botol plastik saattidak ditekan. Tidak ada cairan yang keluar. Jika otot jantungtidak menekan, tidak ada darah yang dipompa. Gambar4.11(b) memperlihatkan botol plastik yang sedang dipompadan air memancar keluar. Pada gambar tersebut jugamemperlihatkan bahwa saat otot bilik jantung menekan,darah mengalir keluar. Masing-masing pemompaan jantungdisebut denyut. Selama satu denyut, kedua serambiberkontraksi pada saat yang sama.

Aliran darah di dalam jantung diuraikan sebagaiberikut:1. Darah dari pembuluh balik memasuki serambi jantung

kanan dan kiri.2. Serambi mulai memompa atau menekan darah keluar

menuju bilik. Saat itu serambi berkontraksi.3. Ketika serambi berkontraksi, bilik kanan dan kiri

relaksasi (tidak memompa). Saat itu bilik menerimadarah dari serambi.

4. Bilik kanan dan kiri kemudian berkontraksi menekandarah ke dalam dua arteri besar menuju tubuh dan paru-paru.

5. Saat bilik memompa darah ke pembuluh nadi, serambirelaksasi. Saat itu darah dari pembuluh balik (daritubuh) kembali memasuki serambi, seperti prosesnomor 1 dan siklus jantung terulang lagi.

Pembuluh darahSeperti halnya tetes zat warna yang terlarut di dalam

minyak, sel darah merah, darah putih dan keping-kepingdarah terlarut di dalam plasma dan bergerak sepanjangsistem sirkulasi. Bahan-bahan yang terlarut seperti : sari-sari makanan, mineral, dan oksigen juga berada dalamplasma untuk diangkut ke seluruh sel tubuh manusia.

Gambar 4.11Kerja jantung seperti botol plastik berisiair. Saat botol tidak ditekan, tidak adacairan yang keluar. Saat botol ditekan,cairan tersemprot keluar.

Lab Mini 4.3

Apa sajakah bagianjantung itu?

Gambar dan berilahketerangan suatudiagram jantung! Berilahwarna merah bagianyang kaya oksigen danbiru untuk bagian yangkaya karbondioksida!Jelaskan tujuankeberadaan sekat yangtebal dan dindingberotot di antara sisikanan dan kiri jantung!


Gambar 4.12 menunjukkan apa yang terjadi pada oksigendan zat-zat makanan pada saat darah melewati kapiler-kapiler pada jaringan tubuh.

Arteri membawa oksigen dansari makanan ke sel-sel tubuh

Kapiler

Arteri

Vena membawa karbondioksidadan zat sisa metabolisme dari

sel-sel tubuh

Vena


Gambar 4.12Pembuluh arteri, vena, dan kapiler.

Pembuluh nadi (Arteri)Saat darah ditekan keluar dari jantung merupakan awal

perjalanan darah melalui pembuluh nadi, kapiler, danpembuluh balik. Pembuluh nadi adalah pembuluh darahyang1. membawa darah keluar dan menjauhi jantung2. membawa darah dengan tekanan tinggi3. berdinding tebal dan berotot.

Masing-masing bilik jantung dihubungkan denganpembuluh nadi, sehingga apabila bilik berkontraksi, darahdialirkan dari jantung ke pembuluh nadi. Aorta merupakanpembuluh nadi berdiameter paling besar. Pembuluh nadibercabang menjadi pembuluh-pembuluh darah yang lebihsempit.

Pembuluh balik (Vena)Pembuluh balik (vena) adalah pembuluh darah yang:

1. mengalirkan darah ke jantung2. mempunyai lebih sedikit otot daripada arteri3. bentuknya agak lebih pipih daripada arteri4. berdinding lebih tipis daripada arteri5. membawa darah dengan tekanan rendah6. mempunyai klep satu arah untuk mempertahankan


gerakan darah ke arah jantung. Jika ada gerakan darahmembalik, tekanan darah akan menutup klep, sehinggadarah tidak bisa melanjutkan untuk mengalir balik. LihatGambar 4.13 Jumlah klep terbanyak terdapat pada venakaki. Mengapa?

Bagaimana darah mengalir di dalam pembuluh balik?Pembuluh balik di dekat otot rangka tertekan ketika otot-otot ini berkontraksi (Lihat Gambar 4.13). Penekanan inimembantu darah mengalir ke arah jantung. Darah di dalampembuluh balik membawa zat-zat sampah dari sel-sel tubuhdan mengandung sedikit oksigen.

KapilerPembuluh-pembuluh darah dalam tubuh menjadi

sangat sempit sampai tidak bisa lagi disebut sebagaipembuluh nadi atau pembuluh balik. Bagian ini disebutkapiler. Kapiler adalah pembuluh darah terkecil, hanya bisadilihat dengan bantuan mikroskop. Kapiler menghubung-kan pembuluh nadi dengan pembuluh balik. Dindingkapiler hanya setebal satu sel. Tubuhmu lebih banyakmempunyai kapiler daripada pembuluh nadi danpembuluh balik. Makanan dan oksigen meresap ke sel tubuhmelalui dinding kapiler yang tipis. Zat-zat sisa, misalnyakarbondioksida bergerak dari sel-sel tubuh meresap kedalam kapiler untuk dibawa kembali ke jantung. Gambaransusunan/struktur pembuluh nadi, vena dan kapiler darahdapat dilihag pada Gambar 4.14.

Aliran dan Tekanan DarahPasokan darah secara tetap penting bagi seluruh bagian

tubuh. Pemompaan darah oleh jantung menghasilkantekanan darah yang diperlukan untuk mendorong darahdalam pembuluh darah. Agar tekanan darah terjaga tetap,maka pembuluh harus terisi penuh oleh darah. Bila terjadikehilangan darah akibat kecelakaan atau penyakit, tekanandapat hilang. Darah tidak dapat bergerak ke tempat yangdiinginkan. Sebagai akibatnya sel-sel tubuh akan mati.Karena itulah, mengapa para tenaga medis menginjeksikanplasma pada orang yang mengalami pendarahan hebat.Plasma juga mengangkut senyawa kimia penting lain yangdisebut hormon , untuk dibawa dari satu bagian tubuh ke

Gambar 4.13Arah aliran darah dalam pembuluhbalik. Apabila darah mengalir balik,klep akan menutup.

Sumber: Kaskel 1995

otot rangkaberkontraksi

ke arahjantung

klepmembuka

pembuluhbalik

ke arahjantung

klepmenutup

relaksasi

pembuluhbalik


Gambar 4.14Pembuluh darah:a. pembuluh nadi,b. kapiler,c. pembluh balik.


bagian tubuh yang lain. Hormon mengatur bermacam-macam fungsi tubuh seperti pertumbuhan dan cara tubuhmenggunakan makanan.

Saat kamu memompa ban sepeda, kamu dapatmerasakan tekanan udara di dinding ban. Ketika jantungmemompa darah melalui sistem kardiovaskular, darah jugamemiliki tekanan yang disebut tekanan darah di dindingpembuluh darah. Tekanan darah tertinggi berada dipembuluh nadi.

Timbulnya tekanan ini seperti keadaan air yang keluardari botol plastik bersaluran yang ditekan dengan tanganmu.Tepat setelah air masuk ke dalam saluran, darah didorongke dalam pembuluh nadi. Dorongan darah ke dindingpembuluh darah disebut tekanan darah. Tekanan inimemungkinkan darah mengalir di dalam pembuluh-pembuluh darah.Tekanan darah diukur di dalam pembuluhnadi besar dan diwujudkan dalam dua angka, biasanya120 sampai 80. Angka pertama menunjukkan tekanan saatbilik berkontraksi dan darah ditekan keluar jantung, disebutangka sistol. Tekanan darah turun saat bilik relaksasi. Angka

Gambar 4.15Arah aliran darah dalampembuluh darah.

pembuluh nadi

kapiler

pembuluh balik

klep terbuka

aliran darah

klep menutup

a.

b.

c.

PEMBULUH NADI

KAPILER

PEMBULUH BALIK

ke

ke


Alat dan bahan. sphygmomanometer. stetoskop. kursi 2 buah. alkohol. kapas

Langkah kerja

Perhatikan gambar di samping denganseksama! Lakukan hal yang sama denganyang dilakukan dua anak pada gambartersebut! Agar lebih terarah, ikuti jugapetunjuk berikut!1. Mintalah pasangan kerjamu duduk di

atas kursi dengan tangan di atas meja!Mintalah satu tangannya menghadap keatas seperti gambar di samping!

2. Duduklah menghadap temanmu!Lingkarkan manset pengukur tekanandarah pada siku tangan temanmu!Ikatkan manset itu dengan ketat!

3. Tutuplah klep pada pompa!Masukkankan ujung stetoskop dalamtelingamu! Tempatkan kepala bulatstetoskop di atas arteri lengan temanmuseperti diperlihatkan pada gambar!Pompa hingga jarum/air raksamencapai di atas skala 160!

kedua, yaitu yang lebih rendah adalah hasil pengukurantekanan saat bilik relaksasi dan mengisi darah, tepat sebelumbilik-bilik ini berkontraksi lagi, disebut angka diastol. Untukmenambah keterampilan mengukur tekanan darah, lakukanKegiatan 4.3.

PengamatanMengukur Tekanan Darah1. Apakah tekanan darah itu?2. Masalah: Bagaimana kamu mengukur tekanan arteri?3. Mengapa tekanan darah penting untuk diketahui?

4. Dengan perlahan-lahan, bukalah kleppompa! Jangan membuka klep terlalucepat! Amatilah skala dan ukurannya!Jarum akan turun dengan kecepatantetap! Bacalah angka pada skala saatkamu mendengar denyut pertama kali!Saat denyut ini terjadi , angka di atasskala penunjuk merupakan angka sistol!

5. Teruskan untuk mendengarkan denyutjantung! Amatilah jarum di atas skala!Catatlah angka pada skala ketika kamumendengar denyutan yang terakhir,angka pada skala ini disebut angkadiastol. Pada titik ini, tekanan darahtelah turun!


6. Lepaskan manset dari tangan pasangan kerjamu! Catatlah tekanan darah temanmu!Bersihkan ujung stetoskop dengan alkohol! Bertukar tempatlah dengan teman kerjamuuntuk melakukan kegiatan yang sama! Perhatian: jangan melakukan kegiatan ini pada orangyang sama lebih dari satu kali untuk satu tatap muka!

7. Buatlah tabel data untuk mencatat dan mengorganisasi hasil pengukuranmu!

Analisis1. Deskripsikan apa yang terjadi pada arteri lenganmu selama kegiatan ini!2. Saat kamu mendengar denyut temanmu, apa yang terjadi pada permukaan cairan atau

jarum pada skala saat kamu pertama kali mendengar denyut jantung dan kemudiansaat denyut ini berhenti?

Simpulan dan Penerapan1. Bandingkan bagaimana tekanan darahmu dengan tekanan darah temanmu!2. Apa yang dapat kamu simpulkan tentang orang yang mempunyai tekanan darah rendah?

Diskusi

Diskusikan dengan teman kerjamu kesulitan yang kamu temui saat melakukan kegiatanini dan bagaimana cara mengatasinya! Apabila ada waktu, perbaiki langkah kerjamuberdasarkan hasil diskusi!


Gambar 4.16Arah alian darah dalamsirkulasi pulmonalis.

Macam Peredaran DarahDarah dari jantung menyebar ke tubuh melalui tiga jalur

utama, yaitu jalur sirkulasi pulmonalis, sistemik, dankoronaria.

Sirkulasi pulmonalis (peredaran darah kecil)Sirkulasi pulmonalis adalah aliran darah melalui

jantung, paru-paru, dan kembali ke jantung. Darah dari sel-sel tubuh yang mengandung banyak karbondioksida masukke serambi kanan jantung melalui pembuluh balik besaryang disebut vena cava. Ketika serambi kanan berkontraksi,darah ini didorong ke bilik kanan. Bilik kanan kemudianberkontraksi, dan darah meninggalkan jantung melaluipembuluh nadi yang disebut arteri pulmonalis ke paru-paru.Saat darah melalui pembuluh darah di dalam paru-paru,karbondioksida ditukar dengan oksigen. Darah kaya oksigenkembali ke jantung melalui pembuluh balik, yang disebutvena pulmonalis, masuk ke serambi kiri. Vena pulmonalisadalah satu-satunya pembuluh balik di dalam tubuh yangmembawa darah kaya oksigen. Saat serambi kiri penuhdarah kaya oksigen, serambi kiri berkontraksi danmendorong darah ke dalam bilik kiri. Tahap akhir dari jalurini adalah saat bilik kiri berkontraksi dan mendorong darahnaik dan keluar jantung ke dalam pembuluh nadi terbesartubuh, yaitu aorta. Aorta membawa darah keluar darijantung ke banyak percabangan pembuluh nadi yangmenyebarkannya ke seluruh bagian-bagian tubuh. Gambar4.16 memper-lihatkan jalur darah melalui jantung, paru-paru, dan kembali ke jantung lagi.


arteri ke paru-paru

vena dariparu-paru

sisi kanan sisi kiri

paru-parukanan

paru-paru kiri

dari bilik kananmenuju paru-paru

dari kepala dantubuh bagian

sisi kirisisi kanan

dari tubuhbagian


Sirkulasi sistemik (peredaran darah besar)Sirkulasi sistemik mengalirkan darah ke seluruh

jaringan tubuh kecuali jantung dan paru-paru. Jalur inimerupakan jalur terpanjang di antara jalur lain. Sirkulasisistemik membawa darah kaya oksigen dari bilik kirimelalui aorta ke pembuluh nadi dan kapiler di seluruh or-gan dan jaringan tubuh. Nutrien (zat makanan) dan oksigenditukar dengan karbondioksida dan zat-zat sampah di dalamkapiler. Darah kembali ke jantung di dalam pembuluh balikdari kepala dan leher melalui pembuluh balik besar, disebutvena cava superior. Darah kembali ke jantung dari daerahperut dan bagian yang lebih rendah tubuh melaluipembuluh nadi besar, disebut vena cava inferior ke serambikanan. Kemudian, darah miskin oksigen dikirim ke paru-paru melalui jalur sirkulasi pulmonalis. Skema sirkulasisistemik disajikan pada Gambar 4.17

Gambar 4.17Arah aliran darah dalam sirkulasi sistemik.

pembuluh nadi

pembuluhbalik

tangan

tubuh

tungkai

aorta



Gambar 4.18Pembuluh darah jantung

Pembuluhdarahjantung.

Sirkulasi koronariaSirkulasi koronaria adalah aliran darah

ke jaringan jantung. Jantungmu mempunyaipembuluh darahnya sendiri untukmemasok nutrien dan oksigen danmengelu-arkan zat-zat sampah. Pembuluh-pembuluh darah ini adalah pembu-luh nadidan pembuluh balik koronaria. LihatGambar 4.18!

Cobalah jelaskan aliran darah dalamsirkulasi pulmonalis, sirkulasi sistemik, dan sirkulasikoronaria dengan kalimatmu sendiri! Sudah sesuaikanpenjelasanmu dengan uraian di atas?

Beberapa Kelainan/Gangguan pada SistemPeredaran Darah.

Luka bisa menyebabkan kehilangan darah yang parah.Trombosit menyebabkan darah membeku, menutup lukakecil, tetapi luka besar perlu dirawat dengan segera untukmencegah terjadinya kekurangan darah. Kerusakan padaorgan dalam bisa menyebabkan luka dalam yang parah atauhemorrhage.

Hemofilia merupakan kelainan genetik yangmenyebabkan kegagalan fungsi dalam pembekuan darahseseorang. Akibatnya, luka kecil dapat membahayakannyawa.

Leukemia merupakan kanker pada jaringan tubuhpembentuk sel darah putih. Penyakit ini terjadi akibatkesalahan pada pembelahan sel darah putih yangmengakibatkan jumlah sel darah putih meningkat dankemudian memakan sel darah putih yang normal.

Pendarahan hebat, baik karena kecelakaan atau bukan(seperti pada operasi), dan juga penyakit darah seperti ane-mia dan thalassemia, yang memerlukan transfusi darah.Beberapa negara mempunyai bank darah untuk memenuhipermintaan untuk transfusi darah. Penerima darah perlumempunyai jenis darah yang sama dengan penyumbang.



Darah juga merupakan salah satu “vektor” dalampenularan penyakit. Salah satu contoh penyakit yang dapatditularkan melalui darah adalah AIDS. Darah yangmengandung virus HIV dari makhluk hidup yang HIVpositif dapat menular pada makhluk hidup lain melaluisentuhan antara darah dengan darah, sperma, atau cairantubuh makhluk hidup tersebut. Oleh karena penularanpenyakit dapat terjadi melalui darah, objek yangmengandung darah dianggap sebagai biohazard atau ancamanbiologis.

1. Jelaskan pengertian peredaran darah!2. Tuliskan organ-organ sistem peredaran darah!3. Jelaskan beberapa istilah berikut!

a. jantungb. venac. arterid. plasmae. ventrikel

4. Jelaskan sistem peredaran darah kecil dan sistem peredaran darah besar!

Lakukan lagi Kegiatan 4.2, akan tetapi lakukan aktivitas seperti berjalan,menaiki tangga, berlari, dan lain-lain sebelum tekanan darah diukur. Apakahjenis aktivitas berpengaruh terhadap tekanan darah?

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMembandingkan


Sistem Pernapasan dan Peredaran Darah pada Manusia dan Hubungannya denganKesehatan

1. Pernapasan hewan dan manusia memerlukan alat-alat pernapasan yang membantu proseskeluar masuknya gas dari dan ke dalam tubuh.

2. Sistem pernapasan manusia tersusun atas bagian-bagian : hidung, tenggorokan, bronkhus,bronkhiolus yang berakhir di alveolus.

3. Proses respirasi meliputi pengambilan oksigen dan penggunaan untuk oksidasi sari-sari makanan, sehingga dihasilkan energi. Gas karbon dioksida dan uap air dikeluarkansebagai bahan-bahan sisa oksidasi.

4. Mekanisme keluar masuknya udara ke dan dari tubuh, dilakukan melalui dua cara,yaitu melalui pernapasan perut dan pernapasan dada.

5. Volume udara yang dikeluarkan atau dimasukkan dapat diukur dengan menggunakanbalon udara yang ditiup.

6. Sistem peredaran darah tersusun atas darah, jantung, dan pembuluh darah.7. Darah merupakan cairan yang tersusun atas bagian cair berupa plasma dan bagian padat

yang tersusun atas sel-sel darah merah, sel-sel darah putih, dan keping darah.8. Darah berfungsi membantu memasok bahan-bahan yang diperlukan sel-sel tubuh dan

mengalirkan sisa-sisa metabolisme tubuh.9. Jantung berfungsi untuk memompa darah. Pembuluh darah berfungsi mengalirkan darah

dan jantung ke seluruh tubuh dan sebaliknya.10. Kelainan dan penyakit pada sistem peredaran darah bisa terjadi pada darah, jantung,

maupun pembuluh darah.

Evaluasi

Rangkuman

Reviu Perbendaharaan KataPasangkan tiap-tiap daftar Kata-kata Kunci IPAdengan ungkapan yang benar di samping.a. atriumb. klepc. aortad. leukosite. pernapasan dadaf. asmag. hemoglobinh. plasma

1. Bagian cair darah2. Sel darah yang bertugas membunuh

virus, bakteri, dan kuman.3. Pembuluh arteri besar4. Penyempitan saluran pernapasan akibat

alergi5. Alat di dalam vena yang menyebabkan

darah tidak mengalir balik.6. Bagian atas jantung yang menerima

darah baik dari paru-paru maupunseluruh tubuh.

7. Masuknya udara pernapasan lantaranberkembangnya volume rongga dadaakibat aktivitas otot-otot rusuk.


Pengecekan Konsep

1. Bagian terbesar penyusun darah adalah...a. Sel darah merahb. Sel darah putihc. Keping darahd. Plasma darah

2. Oksigen dalam darah akan diangkut oleh...a. Hemoglobinb. Plasmac. Keping darahd. Sel darah putih

3. Proses pembekuan darah sangat dibantuoleh adanya ...a. Sel darah merahb. Sel darah putihc. Keping darahd. Hemoglobin

4. Urutan sistem peredaran darah keciladalah ...a. Jantung ke paruparu ke jantungb. Jantung ke seluruh tubuh ke jantungc. Jantung ke seluruh tubuh ke paru-

parud. Paru-paru ke jantung ke paru-paru

5. Bagian jantung yang berisi darah yangkaya oksigen adalah ...a. Atrium kananb. Atrium kiric. Ventrikel kanand. Ventrikel kiri

6. Manakah pernyataan yang benar?a. Klep antara serambi kiri dengan

serambi kanan disebut valvulabikspidalis.

b. Klep antara serambi kanan dan bilikkakan disebut valvula trikuspidalis

c. Klep antara ventrikel kiri dengankanan disebut valvula trikuspidalis

d. Klep antara bilik kiri dengan bilikkanan disebut valvula semilunaris

7. Vena mempunya sifat ...a. Mengalirkan darah ke seluruh tubuhb. Lebih sedikit otot bila dibanding arteric. Bentuknya agak pipih dibanding

arterid. Berdinding tebal

8. Penyakit darah sukar membeku disebut...a. Anemiab. Haemofiliac. Varisesd. Trombositopenia

9. Penimbunan lemak pada pembuluhdarah disebut ...a. atherosklerosisb. arterio sklerosisc. varisesd. stroke

10. Memasukkan udara ke dalam saluranpernapasan disebut ..a. Inspirasib. Ekspirasic. Respirasid. Oksidasi

11. Pernapasan dibantu dengan kontraksiotot-otot diafragma disebut ...a. Pernapasan perutb. Pernapasan dadac. Pernapasan diafragmad. Pernapasan otot.

12. Apa fungsi sistem pernapasan manusia?13. Apa beda antara pernapasan dada

dengan pernapasan perut?14. Mengapa sebaiknya kamu tidak

merokok?15. Apa fungsi sistem peredaran darah

manusia.

Pemahaman Konsep


16. Penderita hipertensi mempunyaitekanan darah di atas rata-rata. Doktermenyarankan agar ia menghindarimakanan berlemak. Apa hubunganantara makanan berlemak denganhipertensi?

Berpikir Kritis Penilaian Kerja

Menemukan ide pokok: Buatlah daftarnomor halaman yang memuat ide-ide pokokberikut. Selanjutnya jelaskan tiap-tiap idepokok tersebut.

1. Alat-alat sistem pernapasan.2. Beda pernapasan dada dengan

pernapasan perut.3. Sebelum masuk ke paru-paru, udara

disaring dan dihangatkan di ronggahidung.

4. Asma adalah salah satu kelainan sistempernapasan akibat alergi.

5. Fungsi sel darah merah6. Fungsi sel darah putih7. Proses penutupan luka.8. Peredaran darah besar

105 Bab 5 Sistem Kehidupan Tumbuhan 105

Sistem KehidupanTumbuhanBAB 5

A. Struktur dan FungsiJaringan Tumbuhan

B. Proses Fisiologis padaTumbuhan

C. Gerak TumbuhanD. Penyakit dan Hama

Tumbuhan


meli

puti Tu

mbuh

an

Stru

ktu ja

ringa

n

akar

Ba

tang

Daun

Siste

m ja

ringa

n de

rmal

Jarin

gan

sede

rhan

a Ja

ringa

n kom

pleks

Pare

nkin

Kolen

kin

Skele

nkim

Xi

lem

Floem

beru

pa

beru

pa

beru

pa

Siste

m jar

ingan

Pe

ngan

gkut

Siste

m jar

ingan

da

sar

beru

pa

beru

pa

Pros

es F

isiolo

gis

Difus

i da

n osm

osis

Resp

irasi

Tran

spira

si

dan g

utasi

Fotos

intes

is

mem

iliki

terja

di

diban

gun o

leh

Peta

Kon

sep

Sist

em K

ehid

upan

Tum

buha

n Peta Konsep


Peta Konsep

Tumb

uhan

Hama

dan p

enya

kit

mela

kuka

n da

pat t

erke

na Ha

ma

terd

iri da

ri

Peny

akit

Non p

aras

it Pa

rasit

Gera

k

Trop

isme

Nasti

Ta

ksis

Peta

Kon

sep

Sist

em K

ehid

upan

Tum

buha

n


Prosedur1. Isilah botol yang telah kamu siapkan dengan air lebih kurang 3/4 tinggi botol. Tambahkan

25 tetes pewarna makanan yang berwarna biru atau merah. Pewarna makanan secaraperlahan akan menyebar dalam air. Menurutmu, peristiwa apakah yang terjadi tersebutdan bagaimana arah penyebarannya?

2. Gunakanlah pisau untuk memotong kira-kira 1/4 bagian dari pangkal batang bawangprei. Perhatian: Berhati-hatilah saat bekerja dengan pisau, dan pastikan bahwa daunbawang prei tidak terpotong!

3. Letakkan batang bawang prei ke dalam botol berisi air berwarna. Diamkan selama 48jam. Setelah itu angkatlah batang bawang prei tersebut. Gunakan pisau untuk membelahbatang bawang prei dari pangkal sampai kira-kira mencapai 2/3 panjang batang.

Kamu tentunya sudah tidak asing dengan tumbuhan karena kamu dapat menemukannyadengan mudah di sekeliling kamu. Tumbuhan memegang peranan penting dalam kehidupanmakhluk hidup di muka bumi ini, karena tumbuhan mampu menjalankan fungsi yang tidakdimiliki oleh makhluk hidup lainnya, misalnya melakukan fotosintesis. Selain itu, tumbuhanjuga menjalankan berbagai fungsi lain agar dapat menopang kehidupannya sebagai makhlukhidup. Dalam bab ini kamu akan mempelajari tentang berbagai proses yang terjadi di dalamsistem kehidupan kehidupan suatu tumbuhan. Untuk memahami hal tersebut dengan baik,pertama kali lakukanlah kegiatan penyelidikan di bawah ini.

Sistem KehidupanTumbuhan

� � �� 55555

Dapatkah kamu mengamati pengangkutan air pada tumbuhan berpembuluh?


Amatilah bagian dalam batang yang telah dibelahtersebut. Apa yang kamu lihat? Tuliskan hasilpengamatan kamu serta paparkan mengapa hal tersebutterjadi dalam Jurnal IPA-mu.


Apakah kamu mempunyai tanaman hias ataupuntanaman lain di rumah atau di sekolah? Coba perhatikandengan seksama semua jenis tanaman tersebut. Ternyata,pada dasarnya semua jenis tanaman yang ada di sekitarmudibangun atas tiga organ dasar yang sama, yaitu akar, batangdan daun. Pernahkah juga terpikir olehmu apa fungsi darimasing-masing organ tanaman tersebut?

Kamu juga tahu bahwa tumbuhan memerlukan air. Airbeserta unsur hara (mineral) yang terlarut di dalamnyadiserap oleh akar tumbuhan dari dalam tanah. Bagaimanahasil kegiatan penyelidikan yang sudah kamu lakukan? Apayang menyebabkan batang tanaman bawang prei berwarna?Dapatkah kamu menggunakan hasil kegiatan penyelidikantersebut untuk menjawab bagaimana tumbuhan yang tinggidapat mengangkut air yang ada di dalam tanah menuju daunyang letaknya bahkan kadangkala berjarak lebih dari 10 mdari akar? Kamu dapat berdiskusi tentang hal ini bersamatemanmu.

Ternyata air dan mineral dapat disalurkan ke tubuhtumbuhan dari dalam tanah karena tumbuhan memilikistruktur jaringan yang khusus. Sedangkan tumbuhanmenggunakan air dan mineral terlarut dari tanah untukmembantu proses penyusunan makanan yang terjadi didaun. Dapatkah kamu melihat bagian-bagian organ tubuhtumbuhan lebih detil? Termasuk pernahkah kamu mendugabagaimana struktur jaringan penyusunnya? Pada bagian inikamu akan belajar hal tersebut.

AkarKamu akan mempelajari sel dan jaringan akar wortel.

Sekarang ambillah akar wortel, dan sayatlah melintangseperti pada Gambar 5.1. Pada akar yang kamu amatiapakah terdapat rambut-rambut akar? Bila ada, di bagianmana dari akar wortel terdapat rambut akar? Dari sayatanyang kamu buat, bila mungkin, temukanlah bagian-bagianseperti yang ditunjukkan dalam Gambar 5.1. Gambarlah dibuku catatanmu, dan berilah nama bagian-bagiannya.

Kata-kata IPAOrgan

EpidermisXilemFloemSponsa

PalisadeAkar

BatangDaun

Sistem jaringan dermalSistem jaringan dasar

Sistem jaringanpengangkut

ParenkimKolenkim

SklerenkimStomaLentisel

Sel penutupMeristemKambium

Herba

Struktur dan FungsiJaringan Tumbuhan

A


Gambar 5.1Wortel yang merupakan akar primer adalahbagian pertama akar yang tumbuh dari biji kedalam tanah.

Kamu telah melihat berapa banyak rambut akar padaakar wortel yang muda. Semakin banyak rambut akar yangdimiliki, semakin luas daerah permukaan epidermis akaryang dapat bersentuhan dengan tanah. Luasnya daerahpermukaan berakibat pada semakin banyaknya air dan min-eral dari tanah yang diserap oleh akar. Untuk melihat haltersebut, lakukanlah Kegiatan 5. 1.

Sumber: Moyer et al, 2000

Epidermis akaradalah penutupbagian luar akaryang bersentuhandengan tanah. Airdan mineral terlarutdiserap dari tanahmelewati epidermisakar.

Tudung akar adalahkelompok sel-selyang melindungiakar yang tumbuhdan menekan kedalam tanah.

Sebuah rambutakar, yang berupatonjolan epidermisakar. Rambut akarberfungsi untukm e m p e r l u a sdaerah penyerapanair dan zat-zatmakanan terlarut.

Meristem ujung adalahsekelompok sel yangmembelah secaramitosis terus menerus.Pembelahan sel-sel iniberakibat terjadinyapertumbuhan pada ujungakar.

Kambium adalahjaringan yang terletakantara xilem danfloem. Jaringankambiummenghasilkan jaringanxilem dan floem baru.

Xilem dan floemadalah jar ingansepert i tabung,pada sebagian

Sel-sel korteksm e n y i m p a nmakanan.

Akar tumbuhan menyerap,mengangkut dan menyimpanair serta makanan terlarut.

Diagram ini menunjukkansusunan sayatan melintangakar wortel. Sel-selpenyusunnya telah diberitanda.

besar tumbuhan yang digunakanuntuk pengangkutan air, dan zat-zat makanan. Air dan mineraldiserap oleh akar, diangkut melaluixilem ke batang dan daun. Makananyang dibuat di daun diangkut melaluifloem ke bagian lain tumbuhan yangmemerlukan makanan.

Epidermis

Rambut akar

Sel-sel floem

Sel-sel Xilem

Sel-sel korteks


Apa yang kamu perlukan ?

Gunting, penggaris berskala, potongankertas tissue yang agak tebal (10x10 cm 1lembar, 1x12 cm 4 lembar), stapler, gelasplastik, air, pensil, lembar kegiatan siswa.

Apa yang harus kamu lakukan?1. Aturlah keempat potong kertas tissue di

atas sehelai kertas tissue yang lebih besarseperti ditunjukkan pada Gambar a!

2. Jepitlah dengan staples keempat potongkertas tissue kecil pada kertas tissue yangbesar! Isilah gelas plastik dengan air kira-kira setinggi 3 cm!

3. Letakkan pensil melintang di atas gelasplastik dan letakkan kertas tissue yangbesar di atas gelas plastik denganmenggunakan pensil sebagai penahan!Aturlah agar letak ke empat kertas tis-sue kecil tersebut menggantung kebawah ke arah air! Kertas tissue tersebutmerupakan model akar.

4. Amatilah model akar ini selama 20 menit!Angkatlah model akar dari gelas plastik!

PertanyaanJawablah pertanyaan pada buku catatanmu.1. Apakah kertas tissue yang besar

menyerap air? Dari mana datangnya airtersebut?

2. Bagian mana dari akar yang diwakilioleh potongan kertas-kertas tissue kecil?

3. Bagian mana dari akar yang diwakilioleh potongan kertas tissue yang besar?

4. Mengapa banyaknya rambut akar sangatpenting bagi akar?

5. Apa yang akan terjadi bila seluruhrambut akar rusak?

6. Rancanglah suatu eksperimen yangmenggunakan model tersebut untukmengetahui pentingnya keberadaanrambut akar dalam jumlah banyak!

Setelah kamu melakukan Kegiatan 5.1,cobalah terapkan hasil yang kamu perolehdari kegiatan tersebut untuk memikirkankegunaan akar seperti yang ada pada JurnalIPA.

Gambar 5.2.Prosedur kegiatan 5.1

Mengapa terdapat banyak rambut akar?Untuk membantu menjawab pertanyaan tersebut, kamu dapat membuat modelakar.

Air

Kertas lebarKertas lebarPotongankertas

Steples

Susunan kertas diletakkan mendatar

Gelas plastikPotongan kertas

Gambar a Gambar b


BatangMengapa batang penting untuk tumbuhan? Batang

memberi dukungan pada daun. Batang juga memberi jalanuntuk pergerakan air dari akar ke daun dan pergerakanmakanan hasil fotosintesis dari daun ke bagian laintumbuhan.

Batang mempunyai macam jaringan yang sama denganakar. Xilem yang ada di akar bersambungan dengan xilembatang, dan xylem daun. Floem juga bersinambungan kesemua bagian tubuh tumbuhan. Xilem dan floem adalahjaringan pengangkut yang salurannya terpisah. Xilemberfungsi mengangkut air dan mineral dari akar ke daun,sedangkan floem mengedarkan makanan hasil fotosintesisdari daun ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Jaringan xilemdan floem pada batang tersebut terletak di bagian dalamdan dilindungi oleh epidermis di bagian paling luar batang.Batas antara xilem dan floem adalah kambium. Kambiumini adalah jaringan meristem yang memiliki kemampuanmembelah untuk membentuk xilem dan floem.

Apa Manfaat Akar ?Seperti yang telah kamu pelajari, beberapa tumbuhan menyimpan makanan

di dalam akarnya. Beberapa makanan yang kamu makan, secara khusus adalahakar tumbuhan, seperti halnya wortel, singkong, dan lobak.

Sangatlah penting bagi kita makan makanan bergizi seimbang, yangmengandung vitamin dan mineral. Pelajarilah kandungan vitamin dan mineralpada akar wortel berikut (Angka dalam Satuan Internasional) :VitaminA : 20250.000B6 : 0.106B12 : 0.000C : 6.700D : -E : 0.472MineralKalsium : 19.000Magnesium : 11.000Kalium : 233.000Natrium : 25.000Sumber: Moyer et al, 2000

Pikirkanlah!Pernahkah kamumemindah tanamandari satu pot ke potlain, atau dari pot ketanah? Mengapapemindahan tanamanbeserta akarnyaharus dilakukandengan perlahan danhati-hati?


Molekul air

Molekul air

Molekul air

Gambar 5.3Molekul Air masuk ke dalam akartumbuhan, bergerak ke atas menembusxilem, dan keluar melalui stomata yangterbuka dalam bentuk gas.

Air dan mineral dari dalam tanah dapat sampai ke daunmelalui beberapa proses. Ketika rambut akar menyerap airdari dalam tanah, cairan sel pada rambut akar menjadi lebihencer dari pada cairan sel yang terletak di sebelah dalamakar. Oleh karena sel bagian dalam lebih pekat, maka selbagian dalam akan menyerap air dari rambut akar. Dengancara ini maka air akan bergerak dari sel ke sel hingga sampaipada xilem. Pergerakan air tersebut menimbulkan suatugaya yang disebut gaya tekan akar. Untuk membuktikanadanya gaya tekan akar ini, lakukanlah kegiatan pada LabMini 5.1.

Setelah air dan mineral sampai di xilem, pergerakan airdan mineral ke bagian lain terjadi secara kapilaritas. Hal initerjadi karena xilem merupakan pembuluh sangat halus atau



Gambar 5.5Xilem dan floem batang berkayu tersusun dalam 2lingkaran yang terpisah. Lingkaran dalam adalahXilem, dan floem terletak di lingkaran luar.

Gambar 5.4Xilem dan Floem tumbuhanherba tersusun dalam berkas.


berupa pipa-pipa kapiler. Pergerakan air dalam xilem jugadipengaruhi oleh daya isap daun yang timbul karena adapenguapan air di daun (Gambar 5.2). Untuk memahamibagaimana air diangkut melalui batang, lakukanlah Kegiatan5.2.

Terdapat dua macam batang tumbuhan, yaitu batangtumbuhan herba dan batang tumbuhan berkayu. Batangtumbuhan herba lunak dan berwarna hijau (Gambar 5.4).Batang ini dijumpai misalnya pada tanaman tomat, cabe,terung dan lain-lain. Xilem dan floem batang herba tersusundalam berkas-berkas. Batang tumbuhan berkayu tampakpadat dan keras. Batang berkayu dijumpai pada tumbuhanyang berperawakan pohon. Pohon memiliki banyak jaringanxilem. Jaringan silem berkembang menjadi kayu dari pohon.Xilem dan floem pada batang berkayu tersusun dalam duacincin melingkar yang terpisah. Jaringan di luar kayu disebutkulit kayu (Gambar 5.5).

Beberapa tumbuhan darat dapat tumbuh tinggi sebabair dan mineral terlarut, serta bahan-bahan makanan dapatbergerak melewati jarak yang jauh melalui pembuluh xilemdan floem. Ternyata, selain berfungsi sebagai alatpengangkutan, batang juga berfungsi untuk alat penyimpandalam bentuk tepung. Cobalah berdiskusi dengan temanmu,untuk menemukan jawaban batang tanaman apa yang dapatberfungsi sebagai alat penyimpan?


FloemXilemXilem

Floem


Apa yang kamu perlukan ?• Tumbuhan pacar air (Impatient platypetala)• Larutan eosin atau larutan pewarna makanan• Gelas plastik• Pisau• Air

Apa yang harus kamu lakukan ?1. Cabutlah secara hati hari dua buah tanaman pacar air yang ukurannya kira-kira sama

besar, dan segeralah rendam dalam air!2. Buanglah semua daun pada satu tumbuhan pacar air, sedangkan daun tumbuhan yang

lain tetap dibiarkan!3. Potonglah pangkal kedua tumbuhan pacar air tersebut di dalam air sehingga membentuk

irisan miring!4. Rendam kedua tumbuhan tersebut pada larutan eosin atau larutan berwarna secara

bersamaan!5. Biarkan selama 30 menit, kemudian amati apa yang terjadi pada kedua tumbuhan

tersebut! Mengapa terjadi demikian?6. Pada akhir pengamatan, potonglah secara melintang batang kedua tumbuhan yang telah

direndam tersebut!

Apa yang terjadi ?1. Amatilah adanya titik-titik merah pada kedua batang tumbuhan tersebut! Mengapa hal

ini bisa terjadi?2. Adakah perbedaan hasil di antara kedua tumbuhan tersebut? Apa yang menyebabkan

perbedaan tersebut?

Bagaimana air diangkut melalui batang?

Lab Mini 5.1

Adakah gaya tekan akar ?Air dan mineral dapat naik dari akar menuju daun dan pucuk tumbuhan karena adanyagaya tekan akar.Siapkanlah sebuah pot berisi tumbuhan pacar air! Potonglah seluruh batang tumbuhantersebut sampai tersisa kira-kira sepertiga tinggi tumbuhan! Biarkan batang yang telahdipotong tersebut tertancap dalam pot dengan akar-akarnya! Pada bagian atas potonganbatang, masukkanlah pipa plastik transparan sepanjang 15 cm. Usahakan diameter plastiktransparan sama dengan diameter batang. Siramlah pot tersebut dengan air! Simpanlahpot tersebut untuk diamati setelah 12 dan 24 jam!KesimpulanDari manakah datangnya air dalam pipa karet transparan tersebut?


DaunAmati daun tanaman yang ada di sekitarmu! Berwarna

apakah daun tanaman tersebut? Umumnya tanamanmemiliki daun yang berwarna hijau, meskipun ada jugayang memiliki warna lain misalnya putih, merah, kuningbahkan ada yang berwarna campuran dengan bentuk daunyang juga berbeda-beda pula.

Umumnya daun berwarna hijau berbentuk pipih danlebar. Bagian yang tipis melebar disebut lembaran daun.Pada lembaran daun terdapat tulang-tulang daun. Tulangdaun yang paling besar biasanya berada di tengah danmerupakan kepanjangan dari tangkai daun. Tulang daunini bercabang-cabang dengan susunan misalnya menyiripdi kiri kanan tulang daun. Percabangan tulang daun jugaakan bercabang-cabang sehingga bentuknya sambung-menyambung seperti jala. Ternyata lembaran daunberfungsi untuk membuat atau memasak makanan. Tangkaidaun berfungsi menghubungkan lembaran daun denganbatang. Untuk mempelajari daun lebih detil, pelajarilahGambar 5.6 untuk mengetahui jaringan apa saja yangterdapat pada daun.

Pada umumnya daun mempunyai lebih banyak stomadi epidermis bagian bawah dibandingkan pada epidermisbagian atas. Kata "stoma" berasal dari bahasa Yunani, yangberarti "mulut". Apakah stoma tampak seperti mulut? Stomaini ternyata tidak hanya dimiliki oleh daun saja karena batangyang berwarna hijau juga memiliki stoma. Tiap stomadikelilingi oleh dua sel yang disebut sel penutup. Ketikakamu telah mengerjakan Kegiatan 5.4, kamu akanmemahami lebih baik bagaimana sel penutup berfungsiuntuk mengatur keluar masuknya gas melalui daun. Selainitu pada bagian batang dan akar bisa dijumpai adanya pori-pori untuk pertukaran gas yang disebut lentisel. Umumnyalentisel terdapat pada batang (Gambar 5.5).

Epidermis berfungsi sebagai pelindung dan umumnyahanya terdiri dari selapis sel yang tipis. Sel-sel jaringanpalisade ini banyak mengandung kloroplas yang berfungsidalam proses pembuatan makanan. Ingatlah bahwa klorofiladalah pigmen berwarna hijau yang terdapat dalamkloroplas. Berkas pembuluh tersusun atas xilem dan floemmenyusun urat-urat daun yang bercabang-cabang.


Gambar 5.6Gambar tiga dimensi daun yang menunjukkanbahwa daun tersusun dari bermacam-macamsel

Sumber: Moyer et. al., 2000

Oksigen, karbondioksidadan uap air masuk/keluarlewat stoma

Sel penutup Stoma

Lapisan sel di permukaan atas daunyang disebut epidermis atas, tersusundari selapis tipis sel yang bentuknyaseperti batu bata. Umumnya sel-sel itutidak memiliki kloroplas. Padabeberapa daun terdapat lapisan lilinyang menutup epidermis; bahkan adaepidermis yang berkutikula. Kutikuladan lapisan lilin tersebut mencegahdaun kehilangan terlalu banyak air.

Tepat di bagian atas epider-mis bawah adalah lapisansel-sel sponsa. Sel-selsponsa ini lebih renggangsusunannya dibandingkansel-sel palisade dan jugamengandung kloroplas.Banyak rongga udara ada diantara sel-sel pada lapisansponsa.

Tepat di bawahlapisan epidermisatas, terdapatlapisan sel-selpalisade. Sel-selpalisade inimempunyaisusunan rapat danmengandungkloroplas.

Permukaan bawah daun disebut epidermisbawah. Epidermis bawah biasanyamengandung sel-sel penutup yangmengelilingi celah yang disebut stoma.Karbondioksida berdifusi ke dalam daunmelalui stoma yang membuka dan oksigenserta air berdifusi keluar daun melalui stomayang membuka.

Berkas xilem dan floem daritulang daun menembuslapisan sponsa. Air daribatang masuk ke daunmelalui xilem pada tulangdaun. Makanan dibuat didaun, dan dikeluarkan daridaun melalui floem padatulang-tulang daun tersebut.


Kita sudah mempelajari tiga jenis organ pada tumbuhanyang meliputi akar, batang dan daun. Sekarang kita akanmempelajari lebih detil sistim jaringan yang menyusunketiga jenis organ tersebut. Organ tanaman (akar, batangdan daun) disusun oleh sistem jaringan yang sama yaitujaringan dermal, jaringan dasar dan jaringan pengangkut(Gambar 5.7).

floemxilem

jaringandasar

jaringandermal

jaringanpengangkut

Gambar 5.7Jenis sistem jaringan padatanaman yang terdiri atasjaringan dermal (epidermis),jaringan dasar dan jaringanpengangkut

Sumber: www.scq.ubc.ca

Sistem jaringan dermal menutupi permukaan luartanaman terutama jenis tanaman herba. Jaringan ini terdiriatas sekelompok sel yang mampu mengeluarkan sekretberupa lilin yang bertujuan untuk melindungi kehilanganterhadap air. Jaringan ini juga berfungsi sebagai pelindungtanaman dari pengaruh yang membahayakan sepertimisalnya berbagai stress lingkungan seperti kekeringan,dingin, radiasi sinar ultraviolet sampai pada stress mekanikseperti bahaya dari patogen dan insekta yang dapatmenyebabkan kerusakan tanaman. Perlindungan lainnyaadalah berasal dari lapisan tipis kutikula yang ada di sekitarsel-sel epidermis. Selanjutnya yang termasuk dalam sistemjaringan ini adalah epidermis, stomata dan gabus.

Epidermis merupakan sel-sel yang terletak di bagianluar tanaman yang berfungsi melindungi tanaman danmencegah terhadap kehilangan air. Stoma merupakan sel-sel epidermis yang mengalami modifikasi dan berfungsimengatur keluar masuknya gas ke tubuh tanaman. Lapisangabus merupakan lapisan sel-sel yang berfungsi melindungibatang berkayu.

Sistem jaringan dasar merupakan pembangun primertubuh tanaman. Jaringan ini menempati daerah antarajaringan pelindung dan jaringan pengangkut. Namundemikian, sel-sel jaringan ini tidak hanya sekedar pengisi


antara kedua jaringan tersebut. Di akar, jaringan dasar inikemungkinan digunakan sebagai penyimpan gula dan pati.Sementara di daun jaringan ini berfungsi sebagai tempatyang memungkinkan proses fotosintesis dapat terjadi, yaitudi bagian mesofil.

Berikutnya adalah sistem jaringan pengangkut yangberfungsi untuk mengangkut bahan-bahan yang pentinguntuk pertumbuhan tanaman. Yang termasuk dalam sistemjaringan ini adalah xilem dan floem. Xilem ditemukan dibagian dalam dari jaringan pengangkut yang berfungsiuntuk mengangkut air dan mineral terlarut dari akar kedaun. Sebaliknya, floem ditemukan mengelilingi xilem yangberfungsi mengangkut bahan makanan hasil prosesfotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tanaman.

Tentunya kamu masih ingat ketika kita membahas topikorganisasi kehidupan di Kelas VII. Sistem jaringan dibangunoleh jaringan yang berbeda. Nah, kita sudah membahastentang ketiga sistim jaringan yang membangun organtanaman. Sekarang kita akan lanjutkan bahasan kita keberbagai jenis jaringan yang ada pada tubuh tanaman.

Jaringan yang ada pada tumbuhan dapatdikelompokkan menjadi dua, yaitu jaringan sederhana danjaringan kompleks. Jaringan sederhana adalah jaringan yangdisusun oleh satu jenis sel, contohnya adalah jaringanparenkim, kolenkim dan sklerenkim. Sedangkan jaringankompleks adalah jaringan yang disusun atas berbagai jenissel, contohnya xilem dan floem.

Sel-sel parenkim merupakan sel hidup yang bentuknyabesar-besar. Sel-sel ini berdinding tipis yang biasanyamemiliki vakuola tengah dan membangun hampir sebagianbesar tubuh tumbuhan. Seringkali ruang antar selnya diisioleh gas (Gambar 5.8a). Pada daun banyak ditemui di daerahmesofil daun baik pada sel tiang maupun sel palisade yangbanyak mengandung kloroplas. Sel-sel ini juga berfungsisebagai jaringan penyimpan seperti pada sel-sel kentang.

Sel-sel kolenkim berdingding tebal khususnya di sudut-sudut sel (Gambar 5.8b). Sel-sel ini memberikan tunjanganmekanis bagi tumbuhan. Umum dijumpai pada daerah-daerah tumbuhan yang tumbuh dengan cepat dan perludiperkuat. Tahukah kamu bahwa ternyata tankai daunbiasanya diperkuat dengan sel-sel kolenkim. Mengapademikian?


Xilem merupakan jaringan kompleks yang terdiri atasbeberapa tipe sel, yaitu pembuluh xilem dan trakeid xilem.Pembuluh xilem mempunyai dinding sel tebal. Penebalandindingnya tidak dalam lapisan seragam tetapi biasanyamenebal dalam pola berkas-berkas spiral dan membentuktabung panjang (Gambar 5. 9a). Trakeid berbeda denganpembuluh karena sel-selnya tidak mempunyai berkas spi-ral dan ujung-ujungnya meruncing. Floem juga merupakanjaringan kompleks. Sel-sel yang membangun diantaranyaadalah tabung tapis. Diberi nama demikian karena dindingujungnya berlubang-lubang dan pada saat dewasa sel-selini sudah tidak memiliki inti. Sel-sel pembangun floemlainnya adalah sel-sel tetangga yang masih memiliki inti.Sel-sel slerenkim juga ditemukan sebagai pembangun floem(Gambar 5. 9b). Masih ingatkah kamu apa fungsi pembuluhxilem dan floem ini?

Sel-sel sklerenkim memiliki dinding sel sangat tebalyang bersifat merata mengelilingi sel (Gambar 5.8c). Sel-selini bisa bergabung dengan sel-sel jenis lainnya danmemberikan dukungan mekanik pada tanaman sertamemberikan ciri berkayu pada tanaman. Protoplas sel-selsklerenkim ini akan mati setelah penebalan dinding selnyasudah merata dan menyeluruh.. Sel-sel ini terdapat dalambatang dan juga bergabung dengan tulang daun. Ternyatakerasnya kulit luar biji-biji yang keras karena dibangun olehsel-sel sklerenkim ini. Dapatkah kamu menemukan contoh-contoh biji yang memiliki kulit luar yang keras?Berdiskusilah dengan temanmu untuk menemukanjawabannya.

Gambar 5.8(a) Sel-sel parenkim,(b) sel-sel kolenkim, dan(c) sel-sel sklerenkim

Sumber: Kimbal, 1989

(a) (b) (c)


1. Jelaskan apa fungsi rambut akar bagi tumbuhan!2. Jelaskan mengapa batang penting bagi tumbuhan!3. Jelaskan dengan menggunakan gambar yang menunjukkan letak ketiga sistem jaringan

yang ada pada tubuh tanaman.4. Apa perbedaan ciri dan fungsi dari jaringan parenkim, kolenkim dan sklerenkim.5. Apa perbedaan batang tanaman herba dan batang tanaman berkayu.

Gambar 5.9(a) Xilem dan (b) Floem

TABUNGTAPIS

SELPENGIRING

TABUNG

TRAKEID

Sumber: Kimball, 1989

Intisari Subbab


Difusi dan OsmosisPernahkah kamu memikirkan bagaimana caranya udara

dan air masuk ke dalam tubuh tumbuhan? Semua seltumbuhan dikelilingi oleh selaput atau membran. Membransel tidak dapat dilalui oleh semua zat. Membran selberfungsi seperti tirai kasa di jendela rumahmu yang dapatdilalui udara tetapi tidak dapat dilalui benda-benda yangbesar seperti serangga atau kerikil bahkan nyamuk.Bagaimana zat-zat tertentu dapat melalui membran sel?

Sel-sel tumbuhan dapat dilewati air, zat-zat makananyang terlarut, oksigen dan karbondioksida baik ke dalamatau ke luar sel. Pada sub bab ini kamu akan mempelajarimengapa sel tumbuhan memerlukan oksigen dankarbondioksida, serta bagaimana zat-zat tersebut bergerakmelewati membran sel?

Bagian-bagian penyusun zat di alam ini selalu dalamkeadaan bergerak. Bagian-bagian penyusun zat yangukurannya sangat kecil disebut partikel. Partikel tersebutmenyebar merata ke segala arah. Zat-zat bergerak dari tempatyang mempunyai konsentrasi lebih tinggi ke tempat yangkonsentrasinya lebih rendah. Proses perpindahan zat sepertitersebut disebut difusi. Konsentrasi suatu zat adalah ukuranyang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volume tertentu.Difusi partikel zat itu akan berhenti jika konsentrasi zat dikedua tempat tersebut sudah sama.

Zat-zat makanan yang terlarut berdifusi ke dalam selmelewati membran sel jika konsentrasi zat makanan di luarsel lebih banyak dari pada yang ada di dalam sel. Dengancara yang sama, zat-zat makanan terlarut berdifusi ke luarsel melewati membran sel jika konsentrasi zat di dalam sellebih banyak dari pada yang ada di bagian luar sel. Agarmudah memahami konsep tersebut pelajarilah Gambar 5.10berikut.

Proses Fisiologispada Tumbuhan

B

Kata-kata IPADifusi

OsmosisKonsentrasiTranspirasi

GutasiHidatoda

FotosintesisKloroplas

KlorofilRespirasi Aerob

Respirasi AnaerobMitokondria

EnergiLentisel

Hara MakroHara Mikro


Difusi air melalui membran sel adalah suatu contohperistiwa osmosis. Difusi air melalui membran sel itu jugaberlangsung dari tempat yang mempunyai konsentrasi airtinggi ke tempat yang berkonsentrasi air rendah. Konsentrasiair merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah air dalamvolume tertentu suatu larutan. Jika konsentrasi air di bagianluar sel lebih banyak dibandingkan di bagian dalam sel,maka air cenderung bergerak ke dalam sel melaluimembran. Dapat pula dikatakan bila konsentrasi zat yangterlarut dalam air lebih tinggi di bagian dalam sel dari padadi luar sel, maka air cenderung bergerak ke dalam selmelalui membran. Jika konsentrasi air di bagian dalam sellebih tinggi dibandingkan di bagian luar sel, atau konsentrasizat yang terlarut dalam air di bagian luar sel lebih tinggidari pada di dalam sel, maka air cenderung bergerak ke luarsel melalui membran (Gambar 5.11). Kerjakanlah Kegiatan5.3 untuk melihat terjadinya peristiwa osmosis.

Gambar 5.10Pada mulanya konsentrasi zat A di sisikiri membran lebih banyak dibandingyang ada di sisi kanan membran.Demikian juga dengan konsentrasi zat Bdi sisi kanan membran lebih banyakdibanding yang ada di sisi kiri membran.

Zat A akan berdifusi melewati membrandari sisi kiri ke sisi kanan sampaikonsentrasi zat A di kedua sisimembran tersebut sama.Zat B akan berdifusi melewati membrandari sisi kanan ke sisi kiri sampaikonsentrasi zat B di kedua sisimembran tersebut sama.

Zat A Zat B

Sumber: Moyer et. al., 2000

Membran


Gambar 5.11Di bagian luar sel terdapat lebih banyakair dibandingkan di bagian dalam sel.Di bagian dalam sel gula lebih banyakdibandingkan di bagian luar sel. Air akanberdifusi ke dalam sel melalui prosesosmosis.

Molekul air

Bagian luar sel

Bagian dalamsel

Membran

Molekul gula

Pertukaran GasSaat kamu bernapas, paru-parumu menerima campuran

gas yang disebut udara. Udara disusun dari nitrogen,oksigen, dan sedikit karbondioksida. Dengan meng-hembuskan napas, kamu mengeluarkan campuran gas yangbanyak mengandung karbondioksida. Pertukaran gas iniadalah salah satu cara bagaimana sel-sel tubuhmu yanghidup memperoleh gas-gas yang dibutuhkan danmembuang gas-gas sisa yang tidak dibutuhkan.

Tumbuhan juga memerlukan air dan karbondioksidauntuk tetap hidup. Tumbuhan menyerap air dan mineralmelalui akar, dan selanjutnya akan diangkut melalui batangmenuju daun. Air menguap dari jaringan daun dandilepaskan melalui stoma dan lentisel sebagai uap air.Karbondioksida yang berupa gas masuk ke dalam tubuhtumbuhan melalui stoma di permukaan daun dan lentiseldi permukaan batang.

Bagaimana gas karbondioksida masuk ke dalam daun?Daun tumbuhan darat memperoleh karbondioksida dariudara sekitarnya melalui difusi. Udara di sekitar tumbuhanmengandung karbondioksida lebih banyak dibandingkan


Apa yang kamu perlukan ?8 potong kentang seukuran batang korek api, 2mangkuk plastik, selotip, garam dapur, sendok tehplastik, air, penggaris.

Apa yang harus kamu lakukan ?1. Dengan menggunakan pisau potonglah kentang

seukuran batang korek api yang memiliki panjang 3 cm,sebanyak 8 potong.

2. Tekanlah dengan jarimu dan rasakan kekerasanpotongan kentang tersebut! Catatlah hasilpengamatanmu pada buku catatanmu!

3. Isilah 1 mangkuk plastik dengan 250 air, dan berilahtanda A yang direkat dengan selotip pada mangkuk!Masukkan 4 potongan kentang ke dalam mangkukplastik tersebut!

4. Sekarang isilah mangkuk plastik yang lain dengan 250ml air dan 2 sendok makan penuh garam dapur, sertaberilah tanda B!

5. Masukkan 4 potongan kentang yang tersisa ke dalammangkuk plastik bertanda B!

6. Biarkan selama 30 menit! Kemudian angkatlah tiap-tiap potongan kentang dari mangkuk plastik A dan B,dan rasakan kekerasannya dengan tanganmu! ukur jugapanjang potongan-potongan kentang tersebut.

7. Apakah kedua kelompok kentang tersebut terasa samakerasnya dan sama panjangnya? Bandingkan keduakelompok kentang tersebut dengan keadaan sebelumdikenai perlakuan. Catat hasil pengamatanmu padabuku catatanmu dan jelaskan!

8. Jelaskan apa yang menyebabkan perbedaan kekerasandan perbedaan panjang potongan kentang.

PercobaanOsmosis pada Kentang


Gambar 5.12Fungsi stoma pada daun, pada batangberkayu digantikan oleh lentisel.

di dalam daun, sehingga gas karbondioksida berdifusi kedalam daun melalui stoma di epidermis daun.

Selain itu pada bagian batang bisa dijumpai adanyapori-pori untuk pertukaran gas yang disebut lentisel.Umumnya lentisel terdapat pada batang yang telahmengeras (Gambar 5.12). Di samping itu pada tumbuhantertentu dijumpai bentuk-bentuk khusus pada tubuhnyauntuk memenuhi kebutuhan akan udara. Sebagai contoh,tahukah kamu tumbuhan beringin yang memiliki akargantung, tanaman padi memiliki batang yang berongga sertatumbuhan enceng gondok mempunyai tangkai daun yangberongga.

Pada stomata (tunggal = stoma), bila sel penutupmenyerap air secara osmosis, maka sel-sel tersebutmengembang atau membengkak. Pada Kegiatan 5.4 kamudapat melihat bagaimana pembengkakan itu menyebabkanstoma membuka. Bila stoma membuka, gas karbondioksidadapat berdifusi ke dalam daun. Gas oksigen yang dihasilkandari proses fotosintesis dapat juga keluar dari daun melaluistoma yang membuka. Bila sel penjaga kehilangan air secaraosmosis, maka sel-sel tersebut mengkerut. Pada Kegiatan5.4, kamu juga dapat melihat bagaimana pengerutan selpenutup dapat menyebabkan stoma menutup. Bila stomamenutup, gas karbondioksida dan oksigen tidak dapatmasuk atau keluar dari daun. Pertukaran udara sepertidijelaskan di muka selain terjadi pada stoma juga terjadipada lentisel. Pertukaran udara melalui stoma dan lentiseltersebut terjadi pada tumbuhan berpembuluh. Padatumbuhan tidak berpembuluh pertukaran udara terjadisecara difusi melalui membran plasma sel-sel penyusuntubuhnya.

Gambar 5.13Stoma yang terletak di epidermis

Sumber: www.efima.org; www.cbu.edu

Sumber: www.bio.uio.no

sel penutupdengankloroplas sel epidermis

stoma


Kegiatan

2.4

Tunggulah sekitar 5-10 menit,selanjutnya amatilah epidermis denganmenggunakan mikroskop padapembesaran lemah. Gambarlah epider-mis, sel penutup dan stoma yangnampak setelah bersentuhan dengan airgaram. Bandingkan dengan Gambar 5.13tentang stoma.

5. Amati dengan cermat Gambar 5.13.Berdasarkan gambar, jelaskan perbedaanstoma yang membuka dan menutupserta apa yang menyebabkannya.

6. Dalam catatanmu jelaskan perbedaanantara sel penutup dengan sel-sel epider-mis yang lain. Bagaimana perubahan selpenutup setelah bersentuhan dengan airgaram. Kamu dapat mengingat kembalikegiatan "osmosis pada kentang".Kaitkan osmosis dengan perubahanpada sel penutup stoma.

7. Dalam catatanmu jelaskan perbedaanantara sel penutup dengan sel-sel epider-mis yang lain. Bagaimana perubahan selpenutup setelah bersentuhan dengan airgaram. Kamu dapat mengingat kembalikegiatan “osmosis pada kentang”.Kaitkan osmosis dengan perubahanpada sel penutup stoma.

Apa yang kamu perlukan ?Kaca pembesar, daun tanaman adam hawa(Rhoeo discolor), air suling, pipet tetes,pinset, kaca benda, kaca penutup,mikroskop, air garam, kertas tissue, jam.

Apa yang harus kamu lakukan ?

1. Amatilah permukaan atas dan bawahdaun tanaman adam hawa dengan kacapembesar!

2. Sobeklah daun tanaman itu seluas 5 cmpersegi. Lipatlah potongan daun itumenjadi setengah bagiannya, kemudiangunakan pinset untuk mengangkat ataumemisahkan lapisan epidermis yangtipis dari daun!

3. Gunakan pipet tetes untuk meletakkansetetes air di atas kaca benda. Letakkanlapisan epidermis yang kamu ambil daridaun tanaman adam hawa ke atas setetesair dan tutuplah dengan kaca penutup.Hati-hatilah menggunakan kaca bendadan kaca penutup. Amatilah lapisan epi-dermis melalui mikroskop denganpembesaran lemah. Amatilah epidermisdan temukan sepasang sel penutup yangbentuknya seperti kacang merah danitulah yang disebut stoma. Gambarlahepidermis, sel penutup dan stoma padabuku catatanmu.

4. Sekarang dengan menggunakan pipettetes, teteskan air garam di tepi kacapenutup. Gunakan kertas tissue untukmenyerap air di bawah kaca penutupdengan menyentuhkan kertas tissue ditepi kaca penutup pada sisi yangberlawanan dengan air garam.

PercobaanBagaimana stoma membuka dan menutup?Sel penutup dapat mengembang dan mengkerut. Pada kegiatan ini, kamudapat melihat kejadian tersebut terjadi maupun bagaimana pengaruhnyapada stoma.


TranspirasiIngatlah mungkin beberapa waktu lalu kamu pernah

melakukan aktivitas fisik seperti pertandingan aerobik antarkelas, permainan kasti atau bersepeda! Pikirkan tentangreaksi tubuhmu setelah melakukan aktivitas tersebut!Mungkin wajahmu menjadi kemerah-merahan dan napasmumenjadi cepat dan terengah-engah, serta banyak berkeringat.Selain tubuhmu, ternyata tubuh tumbuhan juga dapatmenghasilkan "keringat".

Dalam melakukan proses hidupnya, tumbuhan jugamenghasilkan zat-zat yang harus dikeluarkan, misalnyakarbondioksida, air dan zat-zat lainnya. Tumbuhan tidakmempunyai alat khusus sebagai alat pengeluaran zat sisatersebut, namun biasanya zat sisa berupa gas dikeluarkanmelalui stoma dan lentisel.

Air yang diserap oleh akar, yang kemudian disalurkanke daun, hanya sebagian kecil saja yang digunakan dalamproses fotosintesis dan proses-proses lainnya. Sisa air akandiuapkan dari jaringan daun dan dibebaskan melalui stomayang dikenal dengan proses transpirasi. Untuk mengujiterjadinya proses ini, lakukan kegiatan Lab Mini 5.2.

Proses transpirasi ini mempunyai manfaat sendiri bagitumbuhan. Di antaranya adalah untuk mengendalikan suhutubuh tumbuhan. Kita bisa bayangkan jika tidak ada prosestranspirasi, maka suhu tubuh tumbuhan akan meningkatdengan tajam terutama di siang hari saat daun-dauntumbuhan menyerap energi sinar matahari. Oleh karenaenergi yang diserap tersebut tidak semuanya digunakan olehtumbuhan, maka diperlukan proses untuk pembuanganenergi yang berlebih. Salah satunya digunakan untukmenguapkan kelebihan air yang terserap dari dalam tanah.

Manfaat lain proses transpirasi adalah mendorongterserapnya air dari dalam tanah beserta mineral (ataudisebut juga unsur hara) terlarut yang sangat diperlukan olehtumbuhan. Jika air di dalam sel-sel mesofil daun menguapmaka akan menyebabkan daerah tersebut berkurang kadarairnya sehingga mendorong air di sekitarnya akan mengisidaerah tersebut. Begitu seterusnya sehingga akanmenyebabkan air di dalam tanah dapat terserap masuk kedalam tubuh tumbuhan karena adanya ruangan yang kadarairnya rendah atau kosong, sehingga perlu digantikan.

Sumber: www.ga.water.usgs.gov/edu

Gambar 5.14Tanaman Dibungkus denganKantung Plastik Transparan.

Dari manakahdatangnya air padadaun tumbuhan?

Tumbuhan menghasilkanuap air sebagai bagiandari proses pertukarangas.

Siramlah sebuah potberisi tanaman denganair! Masukkan pottanaman tersebut kedalam kantung plastikyang transparan! Ikatplastik tersebut danletakkan di tempat yangterkena sinar mataharilangsung (Gambar 5.14)!Tunggulah beberapa jamatau sampai hariberikutnya! Amatilah apayang tampak padakantung plastik tersebut?

Simpulan danpenerapanDari manakah datangnyabutiran-butiran air dalamkantung plastik tersebut?

Lab Mini 5.2

plastiktransparan

talipengikat


Sumber: www.i176.photobucket.com

Gambar 5.15Tetes-tetes Air di Ujung Daun Keluar Melalui Proses Gutasi.

Mineral atau unsur hara yang diperlukan oleh tanamandikelompokkan menjadi unsur hara makro dan unsur haramikro. Disebut unsur hara makro karena diperlukan dalamjumlah banyak, contohnya Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium(K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Belerang (S). Sedangkandisebut unsur hara mikro karena diperlukan dalam jumlahsedikit, contohnya Boron (Bo), Molibdenum (Mo), Besi (Fe),Tembaga (Cu), Seng (Zn), dan Mangan (Mn).

Dalam keadaan lingkungan yang lembab, misalnyapada malam hari, proses pengeluaran air tidak berupa uapair melainkan berupa tetes-tetes air. Proses ini disebut gutasi(Gambar 5.15). Pada proses gutasi air dikeluarkan melaluilubang di ujung atau tepi daun. Lubang tersebut selalutetap terbuka, siang dan malam, selama daun itu hidup.Stoma khusus tersebut disebut hidatoda. Hidatodamerupakan kelanjutan dari xilem dan floem dari akar danbatang. Pada daun, xilem dan floem tersebut bercabangmenjadi cabang-cabang halus yang membentuk jala danberakhir pada ujung daun atau tepi daun.

Selain berfungsi sebagai pengangkut, batang jugaberfungsi sebagai gudang penyimpan bahan-bahan. Gudangtersebut baru akan dibuka saat tumbuhan memerlukan

bahan-bahan tersebut. Bahan apakah yang dapat disimpanoleh batang? Batang dapat menyimpan air atau makananberupa tepung. Air yang disimpan berasal dari air yangdiserap oleh akar. Tepung yang disimpan berasal daripengubahan gula yang dihasilkan melalui fotosintesis yangterjadi di daun.

Keuntungan tumbuhan menyimpan air, seperti padabatang tumbuhan herba adalah untuk mencegah tumbuhandari kelayuan. Air menjaga agar sel-sel tumbuhan tersebuttetap tegang. Tumbuhan yang hidup di tempat keringmemiliki batang yang mampu menyimpan air dalam jumlah


R = CH3 klorofil a

R = CHO klorofil b

FotosintesisTumbuhan hijau menggunakan gas karbondioksida, air,

dan energi dari sinar matahari untuk membuat makananmelalui proses fotosintesis. Bagaimana tumbuhanmenangkap energi sinar matahari? Di dalam sel tumbuhanhijau terdapat organel yang disebut kloroplas. Di dalamkloroplas terkandung klorofil. Klorofil adalah pigmen hijauyang memiliki struktur seperti Gambar 5.16. Pigmen adalahsesuatu yang memiliki struktur tertentu yang dapatmenyerap sinar. Daun tumbuhan nampak hijau karenaklorofil menyerap sebagian besar cahaya pada panjanggelombang sinar yang tampak, kecuali gelombang cahayahijau. Karena sebagian besar panjang gelombang cahayahijau tidak diserap oleh klorofil, maka akan dipantulkan olehdaun tumbuhan dan diterima oleh mata kita. Ini merupakanalasan mengapa tumbuhan yang mengandung klorofilnampak hijau. Sinar yang diserap oleh klorofil memberikanenergi yang diperlukan untuk fotosintesis. Kloroplasmengandung pigmen lain selain klorofil. Pigmen-pigmenini juga menyerap sinar yang tampak dari sinar matahariyang juga memberikan sejumlah energi untuk fotosintesis.

Pernahkan kamu melihat daun-daun berubah warnasebelum akhirnya gugur? Warna apa yang tampak padadaun sebelum gugur? Kurangnya cahaya secara tidaklangsung dapat mengakibatkan rusaknya klorofil. Bilaklorofil rusak, daun tumbuhan tidak akan berwarna hijauuntuk waktu yang lama.

Klorofil ini harus ada dalam daun tumbuhan agar terjadiproses fotosintesis. Energi cahaya yang ditangkap olehklorofil, diperlukan untuk mereaksikan karbondioksida dan

Gambar 5.16Struktur klorofil

Sumber: ww.mpancz.webpark.pl

banyak. Cobalah berikan contoh tanaman yang hidup didaerah kering yang kamu kenal.

Beberapa batang menyimpan tepung dalam jumlahcukup banyak. Tepung akan terus disimpan dalam batangsampai suatu saat diperlukan untuk memulai pertumbuhanyang baru. Tepung yang disimpan ini akan digunakan jugaoleh bagian tubuh tumbuhan yang lain. Saat diperlukantepung diubah kembali menjadi gula. Gula diangkut melaluisel-sel floem dari batang menuju ke akar atau ke daun atauke bagian lain yang membutuhkan.


air untuk membentuk gula (makanan) dan oksigen sepertipada persamaan reaksi sederhana berikut.

Dari persamaan reaksi tersebut jelas bahwakarbondioksida dibutuhkan dalam proses fotosintesis.Untuk menguji hal tersebut, lakukan kegiatan Lab Mini 5.3.

Gula adalah makanan yang dihasilkan oleh tumbuhan.Makanan yang tidak langsung digunakan oleh tumbuhan,dapat disimpan dalam akar, batang, daun, buah, dan biji.Oksigen menjadi bagian udara yang kita hirup saat bernapas.Hampir 90% oksigen yang ada di atmosfer kita berasal darihasil proses fotosintesis. Hewan dan tumbuhan memakaimakanan dan oksigen yang dihasilkan melalui prosesfotosintesis.

Daun adalah bagian tumbuhan yang dikenal sebagai"pengumpul energi sinar". Daun beberapa tumbuhanmemiliki permukaan yang luas untuk menyerap energi sinar.Perlu diingat bahwa energi sinar (sinar matahari, sinarlampu), karbondioksida dan air harus tersedia dalam daununtuk terjadinya proses fotosintesis ini.

Gunakanlah Gambar 5.17 untuk mencermati bahwakarbondioksida dan air merupakan zat atau senyawa yangmasuk ke dalam tubuh tumbuhan. Akar tumbuhanmengambil air dari dalam tanah. Air diangkut dari akar kedaun melalui batang. Karbondioksida di udara masuk kedaun melalui stomata.

Bagaimana Gula Digunakan?Apa yang dapat kamu manfaatkan dari bahan-bahan

bangunan bongkaran rumah tua? Beberapa bahan mungkindapat digunakan lagi untuk membuat garasi atau kandangayam. Gula yang dibuat selama fotosintesis juga akandipecah dan digunakan untuk menyusun molekul-molekullain untuk pertumbuhan tanaman tersebut. Jika guladipecah, akan dihasilkan energi. Energi yang dihasilkan daripemecahan gula tersebut ternyata digunakan tidak hanyauntuk kebutuhan tanaman tersebut tetapi juga diperlukanbagi proses kehidupan semua jenis makhluk hidup.

energi sinarKarbondioksida (CO2) + Air (H2O) Gula (C6H12O6)n + Oksigen (O2)

klorofil

Lab Mini 5.3

Bagaimanamenunjukkan bahwakarbondioksidadigunakan olehtumbuhan?

Tuangkan 25 ml larutanfenolftalin ke dalam gelaskimia. Catatlah warnanya.Dengan menggunakansedotan tiupkan udaradengan hati-hati dalamlarutan tersebut (hati-hatijangan menghirup larutantersebut!). Catatperubahan warnanya. Apayang telah kamutambahkan pada larutantersebut? Ulangilah padagelas kimia kedua.Masukkan tanaman Elo-dea atau tanaman air lainyang tenggelam, sepertiHydrilla ke dalam gelaskimia. Letakkan gelaskimia tersebut di tempatyang terkena sinarmatahari selama 15 menit.Amati tiap lima menit. Apayang kamu amati tentangperubahan warnanya?Kesimpulan apa yangdapat kamu tarik darikegiatan ini?


SinarMatahari

Glukosa(makanan)

Karbondioksida

Klorofil Oksigen

Air

Fotosintesis Sebagai Sumber EnergiBagi Makhluk Hidup Lain

Kamu hidup di planet yang kadang-kadang disebutplanet hijau. Mengapa demikian? Ratusan hektar di ataspermukaan tanah di bumi ini tampak hijau. Sebagian besarwarna hijau ini berasal dari daun tumbuhan. Gas yangdikeluarkan dari hasil fotosintesis oleh seluruh daunmembuat bumi menjadi lingkungan yang sempurna bagimanusia dan seluruh makhluk hidup lain yang memerlukanoksigen untuk proses respirasinya.

Kamu telah mempelajari bahwa tumbuhanmenggunakan karbondioksida dan air untuk menyusungula, dengan menghasilkan oksigen sebagai bahan buangan.Pada proses respirasi, tumbuhan dan hewan menggunakanoksigen untuk memecah gula. Karbondioksida dan airmerupakan hasil buangannya. Dari sini kamu dapatmemahami bahwa senyawa yang diperlukan untuk respirasimerupakan hasil dari fotosintesis.

Tumbuhan menyimpan banyak energi dalam bentukgula yang mereka bentuk selama fotosintesis. Tumbuhanmampu mengubah energi kimia dalam makanan menjaditenaga untuk berbagai aktivitas hidup seperti bergerak,tumbuh, berkembang biak dan sebagainya.

Gambar 5.17Proses fotosintesis mampu merubahkarbondioksida, dan air menjadi gula.

Sumber: www.vtaide.com


Tanpa fotosintesis, sebagian besar makhluk hidup dimuka bumi akan lenyap. Tikus, kelinci, bajing, dan ikanseperti halnya manusia akan mati. Mengapa demikian?Daun merupakan organ tumbuhan penghasil utamamakanan. Makanan dihasilkan oleh daun dan disimpanuntuk dimakan oleh hewan. Pemakan tumbuhan mencernamakanan yang berasal dari tumbuhan dan digunakan untukmenghasilkan energi bagi seluruh proses kehidupannya.

Tumbuhan yang dimakan hewan merupakan sumberenergi bagi hewan yang makan hewan lain. Burungmenggunakan energi dari ulat untuk pertumbuhan danproses-proses kehidupan yang lain. Energi pada ulat berasaldari daun-daun tumbuhan yang dimakannya. Sebelumnyadaun tumbuhan menangkap energi dari sinar matahari.Dapatkah kamu mengikuti arah aliran energi ini berpindahdalam siklus energi? Jika kamu mengikuti peristiwa makanmemakan, semuanya akan kembali bahwa makanan berasaldari tumbuhan. Tumbuhan inilah yang menangkap energisinar matahari, yang selanjutnya kita gunakan sebagai energiuntuk aktivitas kita sehari-hari.

Apa yang terjadi jika semua tumbuhan mati? Kamudapat memperkirakan bahwa semua konsumen pemakantumbuhan juga akan mati. Mereka mati sebab tumbuhansebagai tempat penghasil makanan mati. Jika tidak ada lagiserangga atau hewan lain pemakan tumbuhan seperti kelincidan sapi, maka konsumen pemakan serangga atau hewanlain itu akan segera mati pula. Jika tidak ada daun, bumiakan kekurangan oksigen. Sebagian besar organismetergantung pada oksigen untuk bernapas, karenanyasebagian besar organisme juga akan mati karena kekuranganoksigen. Berdasarkan pemahaman kamu tentang perananfotosintesis, cobalah diskusikan dengan temanmu, masalahyang terkait pada Jurnal IPA.


Faktor-faktor yang MempengaruhiFotosintesis

Seperti yang telah kamu pelajari, fotosintesismemerlukan karbondioksida, air dan sinar matahari sebagaisumber energi, maka bila salah satu di antara ketiga haltersebut terganggu, maka akan terganggu pula prosesfotosintesisnya.

Jelas, alasan mengapa tumbuhan harus mendapat cukupair, supaya fotosintesis dapat berlangsung. Kekurangan airakan menghambat fotosintesis. Karbondioksida juga sangatmempengaruhi fotosintesis, jika difusi karbondioksidadalam bentuk gas dari lingkungan ke dalam tubuhtumbuhan dihalangi, maka fotosintesis akan terganggu pula.Karbondioksida masuk melalui mulut daun atau stoma.Ikutilah Kegiatan 5.5 berikut dan temukanlah apa maknanya.

Daun tumbuhan selalu gugur padasaat-saat tertentu. Andaikata seluruhdaun gugur, apakah tumbuhan dapatterus-menerus menyediakan oksigenbagi dunia selama musim tersebut?Diskusikan dengan temanmu dan catathasilnya dalam buku catatanmu.


Apa yang kamu perlukan?o Gelas kimia 500 ml dan 200 ml, masing-

masing 1 buaho Pembakar spiritus, 1 buaho Kaki tiga, 1 buaho Cawan petri, 1 buaho Pipet tetes, 1 buaho Pinset 1 buaho Kertas hisapo Tumbuhan yang memiliki daun kecil dan

cukup tipiso Plastik pembungkuso Larutan KOHo Larutan alkohol 70%o Larutan yodiumo Air

Apa yang harus kamu lakukan?1. Sebelum praktikum, siapkanlah daun

tumbuhan yang telah dipilih (yang tipis).2-3 lembar daun tersebut dibungkusdengan kantong plastik yang di dalamnyadimasukkan kapas yang dibasahi denganlarutan KOH. KOH ini berfungsi untukmengikat CO2, sehingga CO2 tidak akanberdifusi ke dalam daun. Daun yang laindibiarkan terbuka.

2. Letakkan tanaman tersebut di tempat yangterkena sinar selama 24 jam.

3. Setelah 24 jam, petiklah daun yangditutup dan yang tidak ditutup.

4. Rebuslah masing-masing daun ke dalamgelas kimia yang berisi air panas hinggalayu.

5. Pindahkan daun-daun tersebut ke dalamalkohol panas hingga alkohol berwarnahijau. Perhatian: Berhati-hatilah bekerjadengan alkohol panas karena mudahterbakar. Jangan merebus alkohol secaralangsung tetapi didihkan alkohol dengancara merebusnya dalam air mendidih.

6. Pindahkan daun-daun tersebut dalam airpanas.

7. Letakkan daun-daun tersebut dalamcawan petri dan tetesi dengan larutanyodium. Bila daun berwarna biru,berarti mengandung karbohidrat.

8. Catatlah hasil pengamatanmu dalamtabel di bawah.

Analisis dan Kesimpulan1. Pada percobaan di atas, mengapa daun

yang akan diuji direbus terlebih dahulu?2. Setelah daun dimasukkan dalam alkohol

panas, alkohol menjadi berwarna hijau,mengapa?

3. Faktor abiotik apa yang dilihatpengaruhnya dalam penelitian ini?

4. Berdasarkan hasil pengamatanmu, daunmana yang melakukan fotosintesissehingga menghasilkan karbohidrat?

EksperimenApakah fotosintesis memerlukankarbondioksida (CO2)?Apakah kurangnya karbondioksida mengakibatkan berkurangnya hasilfotosintesis?

Keadaan Daun

Daunditutup

Daun tidakditutup

Warna daunsebelum ditetesiIodium

Warna daunsetelah ditetesiIodium


Air

Oksigen

Zat Makanan

Sel Tumbuhan

EnergiKarbondioksida

Mitokondria

RespirasiPerhatikan Gambar 5.18. Apakah ke tiga makhluk hidup

tersebut memiliki persamaan? Ke tiga makhluk hidup itumemiliki persamaan dalam memecah makanan untukmenghasilkan tenaga (energi). Seperti tampak pada Gambar5.19, respirasi adalah proses pemecahan makanan olehorganisme untuk memperoleh tenaga atau energi. Respirasiterjadi pada tiap sel makhluk hidup, khususnyaberlangsung pada mitokondria. Respirasi yangmenggunakan oksigen bebas untuk memecah makananmenjadi zat-zat kimia yang lebih sederhana, disebutrespirasi aerob.

Respirasi aerob terjadi dalam mitokondria semua seleukariotik, termasuk sel-sel penyusun tubuh tumbuhan.Untuk membuktikan hal ini lakukan Kegiatan 5.6. Respirasiaerob dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 5.18Respirasi memungkinkan organismemelepas energi yang terdapat padamakanan. Respirasi terjadi pada selseluruh organisme, baik pada biji-bijian,tumbuhan maupun pada hewan

Gambar 5.19Respirasi yang terjadi padamitokondria, menghasilkanenergi, air dan karbondioksida

Sumber: www.bioweb.wku.edu

Sumber: www.img113.imageshack.us; www.albino.sub.jp; www.photos27.flickr.com.

Makanan + oksigen Karbondioksida + Air + Energi


Apa yang kamu perlukano kecambah kacang hijau tanpa kulito air kapuro air biasao timbangano 2 buah gelas Erlenmeyero 2 lembar benango 2 lembar kain kasao 2 buah karet gelang

Apa yang harus kamu lakukan1. Timbanglah kecambah kacang hijau

sebanyak 10 gram.2. Bungkuslah kecambah kacang hijau

tersebut dengan kain kasa.3. Ikat ujung kain kasa sehingga kecambah

tidak bisa lepas dari bungkusan, dansisakan lembaran benang pada ikatansepanjang kurang lebih lima sentimeter.Buatlah juga ikatan kain kasa tanpa diisiapapun.

4. Siapkan dua buah erlenmeyer yangbersih, beri erlenmeyer satu dengan la-bel A dan erlenmeyer dua dengan labelB. Siapkan dua tutup karet yangdigunakan untuk menutup gelaserlenmeyer tersebut.

5. Tuangkan air kapur sampai sepertigabagian masing-masing erlenmeyer.

6. Gantungkan satu bungkusan kecambahpada mulut erlenmeyer A. Usahakan

agar bungkusan tidak sampaimenyentuh air. Tutuplah erlenmeyerdengan tutup karet. Gantungkan jugabungkusan tanpa kecambah padaerlenmeyer B dengan cara yang samaseperti pada gelas A.

7. Biarkan gelas-gelas itu satu hari satumalam.

8. Amati warna cairan masing-masing gelaspiala! Samakah warna mereka?Bagaimana warna masing-masingcairan?

9. Bukalah bungkusan kecambah padatabung A. Timbanglah!

10. Masukkan data yang kalian perolehdalam tabel pengamatan yang kalianbuat.

Analisis dan Kesimpulan1. Mengapa percobaan di atas

menggunakan kecambah?2. Bagaimana warna cairan pada gelas A

setelah dua hari? Bagaimana dengangelas B? Mengapa?

3. Bagaimana berat pada kecambahsebelum dan setelah perlakuan?Mengapa?

4. Apa yang kamu simpulkan daripercobaan ini?

5. Apa yang terjadi dengan air kapur padakedua gelas plastik tersebut ? Mengapaterjadi hal demikian?

Apakah tanaman melakukan respirasi?


Tabel 5.1 Perbandingan antara proses fotosintesis dan respirasi

Setelah kamu mempelajari fotosintesis dan respirasi,sekarang bandingkan persamaan reaksi respirasi aerob danfotosintesis yang telah kamu pelajari. Bagaimana kaitanantara respirasi aerob dan fotosintesis? Selama fotosintesis,energi akan disimpan dalam bentuk makanan. Fotosintesishanya terjadi pada sel yang memiliki klorofil, seperti padasemua daun tumbuhan. Sedangkan respirasi aerob terjadipada semua sel tumbuhan dan hewan yang tergolongmakhluk hidup. Perbedaan antara respirasi aerob danfotosintesis disajikan pada Tabel 5.1.

Dapatkah hasil pengamatanmu pada Kegiatan 5.6digunakan untuk menyimpulkan bahwa pada prosesrespirasi tumbuhan dihasilkan karbondioksida? Berikanalasannya!

Respirasi yang tidak memerlukan oksigen bebasdisebut sebagai respirasi anaerob. Sebagai contoh respirasianaerob terjadi pada sel-sel ragi. Untuk membuktikan halini lakukan kegiatan pada Lab Mini 5.4.

Mengapa semua sel tumbuhan memerlukan energi?Tumbuhan menggunakan energi untuk membangun danmemperbaiki sel, jaringan, dan organ yang rusak. Selain itu,energi digunakan untuk menjalankan semua proses yangberlangsung pada sel-selnya termasuk proses pertumbuhandan perkembangbiakan.

Tumbuhan memperoleh energi dari makanan yangmereka buat selama proses fotosintesis. Makanan yangdihasilkan melalui fotosintesis mengandung banyak energi.Energi dalam makanan tersebut dapat digunakan melaluiproses respirasi.

Aktivitas padaTumbuhan hijau

Fotositesis

Respirasi

Disimpan

Dibebaskan

Energi cahayaKarbon dioksidaAir

MakananOksigen

MakananOksigen

Energi cahayaKarbon dioksidaAir

Sel yangmemiliki klorofil

Semua sel

Energi Bahan Hasil akhir Terjadi pada

Lab Mini 5.4

B a g a i m a n amenunjukkan prosesrespirasi yang terjadipada ragi?

Tuangkan 10 mllarutan bromtimolbiru ke dalamtabung reaksi. Tam-bahkan 20 tetessuspensi ragi dan 10tetes larutan gula.Perubahan warnaapa yang tampaksetelah 5 menit? 10menit? 15 menit?Apa yangmenyebabkan warnaberubah?


Bandingkan zat-zat yang diperlukan dan zat-zat yang dihasilkan pada prosesfotosintesis dan respirasi aerob, dan apa peranan energi yang terlibat dalam tiapproses tersebut.

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan difusi!2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan osmosis!3. Jelaskan bagaimana oksigen dan karbondioksida masuk dan keluar dari daun?4. Jelaskan dengan kalimatmu sendiri bagaimana reaksi yang terjadi pada proses fotosintesis

dan respirasi aerob ?5. Mengapa fotosintesis dan respirasi penting?6. Kelembaban udara disebabkan oleh uap air yang ada di udara. Mengapa kelembaban

udara di daerah hutan lebat tinggi?7. Gas apa yang diterima atmosfer sebagai hasil fotosintesis?8. Jelaskan proses respirasi pada tumbuhan!9. Jelaskan bagaimana proses membuka dan menutupnya stoma!10. Dari mana tumbuhan mendapatkan gas sebagai bahan respirasi?11. Di malam hari mengapa kita dianjurkan untuk mengeluarkan tanaman dari rumah?

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMembandingkan dan Membedakan


Kamu sudah mengetahui bahwa satu hal yang jelasmembedakan antara tumbuhan dengan hewan adalah bahwaumumnya tumbuhan terikat pada suatu tempat, sedangkanhewan dapat berpindah ke sana ke mari. Kenyataan initentunya akan menjadikan kamu bertanya apakah tumbuhanjuga mampu bergerak seperti halnya hewan? Ternyatakemampuan bergerak tidak terbatas pada hewan saja,tumbuhan pun dapat melakukan gerakan sebagai upayatanggap terhadap kondisi lingkungannya. Meskipungerakan tumbuhan ditempuh dengan cara menggerakansebagian tubuhnya. Gerakan tumbuhan biasanya tidak hebat,sebab kebanyakan gerakan itu lambat sekali untuk dapatdilihat dengan pengamatan sepintas. Dalam bagian ini kamuakan mempelajari bagaimana tumbuhan bergerak.

Bagaimana TumbuhanMerespons Kondisi Lingkungannya?

Sebagian besar tumbuhan menghabiskan seluruhhidupnya dengan menetap di satu tempat saja. Merekatertancap pada tempat tumbuh oleh akar-akarnya. Agardapat bertahan hidup, tumbuhan harus dapat memberitanggapan terhadap berbagai kondisi lingkungan.Bagaimana tumbuhan merespons kondisi lingkungansepanjang waktu? Untuk menjawab pertanyaan ini, lakukankegiatan Lab Mini 5.5. untuk mengetahui bagaimanatumbuhan putri malu memberikan tanggapan terhadapperubahan lingkungannya.

Dari kegiatan Lab Mini 5.5 kamu telah mengetahuibahwa ketika kamu menyentuh daun-daun putri malu (Mi-mosa pudica), daun-daun tumbuhan tersebut akan menutupseperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.20. Mengapa halini dapat terjadi? Ternyata daun-daun putri malu mampumenanggapi rangsang yang dalam hal ini berupa sentuhantanganmu dengan cara mengatupkan daunnya.

Organ-organ lain pada tumbuhan ternyata juga mampumemberikan tanggapan terhadap stimulus/rangsang yangada. Tanggapan yang diberikan oleh tumbuhan tersebut

Gerak pada TumbuhanC

Kata-kata IPATropisme

FototropismeGeotropisme

TigmotropismeHidrotropisme

NastiTigmonastiTermonastiFotonastiNiktinasti

TaksisResponsStimulus

Bagaimana tumbuhanputri malu memberitanggapan?Carilah tumbuhan putrimalu (Mimosa pudica) dihalaman sekolahmu!Berikan sentuhan padahelaian daunnya!Tanggapan apa yangditunjukkan olehtumbuhan? Catatlahhasilnya! Kemudiantunggulah beberapa saat!Apakah yang terjadi padadaun tersebut?Mampukah daun tersebutkembali seperti semuladan berapa waktu yangdibutuhkan untuk itu?Catatlah hasilnya padabuku catatanmu!

Lab Mini 5.5


Gambar 5.20Daun tanaman Putri Malu(Mimosa pudica). (a) Daunmembuka , (b) Daun menutup

(a) (b)

Apa yang kamu perlukan ?o 8 biji kacang merah atau jagung (direndam air semalam).o kantung plastik besar yang dapat direkat.o potongan kertas karton yang dapat dimasukkan dalam plastik.o gunting.o beberapa lembar kertas tissue.o air.o kertas label.o selotip.

Apa yang harus kamu lakukan ?1. Bagilah tanggung jawab dalam kelompokmu untuk mempersiapkan perangkat

percobaan! Potonglah kertas karton dengan ukuran yang dapat dimasukkan ke dalamplastik! Gunakan 2 lapisan kertas karton untuk mempertebal karton dalam plastik!Bungkuslah kedua kertas karton tersebut dengan kertas tissue Masukkan kartonterbungkus kertas tissue ke dalam plastik! Teteskan air untuk membasahi karton dankertas tissue! Buanglah kelebihan air jika karton sudah cukup basah!

2. Masukkan 8 biji kacang merah ke dalam kantung plastik! Letakkan biji di atas tissueyang membungkus kertas karton! Letakkan 8 biji tersebut dengan susunan melingkar!

Sumber: www.sarracenia.com

adalah dalam bentuk gerak. Untuk memahami dengan baikbagaimana gerak yang ditunjukkan oleh tumbuhan akibattanggapan terhadap rangsang, lakukan Kegiatan 5.7.

PercobaanBagaimana arah tumbuh akar dan pucuktumbuhan?Saat petani menanam biji di ladang, biji diletakkan di bawah permukaan tanah padaberbagai posisi. Bagian pucuk embrio dalam biji dapat mengarah ke atas, ke arahmatahari, atau ke bawah, ke arah bumi. Akar embrio dapat mengarah ke atas, ke arahmatahari, atau ke bawah, ke arah bumi. Dapatkah akar dan pucuk embrio tumbuhanini memberi tanggapan terhadap gravitasi sehingga akar akan tumbuh ke dalamtanah dan pucuk tumbuh ke arah sinar matahari?


Bagaimana akar pada embrio kacang merah tumbuh kebawah, dan bagaimana pucuk tumbuh ke atas. Apa yangmenyebabkan arah tumbuh pada pucuk dan akar embriokecambah berbeda? Ternyata gravitasi mempengaruhi akartumbuhan tumbuh ke bawah. Gravitasi merupakan stimu-lus (rangsang) yang selanjutnya ditanggapi atau diresponsoleh tumbuhan. Stimulus adalah sesuatu yang ada dilingkungan yang menyebabkan perubahan tingkah lakutermasuk tingkah laku tumbuhan. Tingkah laku tumbuhanadalah respons tumbuhan terhadap stimulus. Responstumbuhan terhadap gravitasi ini disebut geotropisme.Sekarang bandingkan hasil kegiatan kamu pada kecambahkacang merah dengan Gambar 5.21. Adakah persamaanyang kamu temukan. Cobalah diskusikan dengan temanmu.

Umumnya tumbuhan menghabiskan masa hidupnyadengan hanya melekat di satu tempat melalui akarnya yangberfungsi sebagai penambat. Tumbuhan dapat jugamengubah posisinya melalui pertumbuhan yang mendekatiatau menjauhi stimulus. Jenis respons tumbuhan semacamini disebut gerak tropisme. Mengingat tanpa memandangbagaimana gerakan itu terjadi, gerakan tumbuhandigolongkan menjadi dua kategori besar berdasarkan

Sumber: Moyer et al., 2000

3. Berilah label nama kelompokmu dan tanggalpelaksanaan percobaan di atas kantung plastik.Tutuplah kantung plastiknya! Pertahankan biji kacangpada tempatnya! Jika biji kacang bergeser dari posisinya,geserlah biji dari luar agar posisinya kembali sepertisemula! Jika seluruh biji bergeser, tambahkan beberapakarton atau kertas tissue ke dalam kantung plastiksampai cukup kencang!

4. Gantunglah kantung plastik di tempat gelap! Amatilahbiji kacang merah tiap hari selama 3-5 hari! Pada bukucatatanmu, gambarlah sketsa letak akar dan pucuk saatbiji berkecambah mulai hari pertama sampai ke lima!Gantunglah kantung plastik pada posisi semula ditempat gelap setelah kamu amati!

Apa yang terjadi ?1. Bagaimana arah tumbuh akar kacang merah dalam

plastik pada hari pertama?2. Bagaimana arah tumbuh akar di hari ke 5?3. Adakah beberapa akar yang tumbuh melengkung?


Gambar 5.21Gerak Geotropisme pada Kecambah Jagung.

Sumber: www.botit.botany.wisc.edu

hubungan antara arah gerakan dan arah dari manarangsangan datang. Jika arah gerakan ditentukan oleh arahasal rangsangan, reaksi disebut tropisme. Sedangkan jikaarah gerakan tidak ada hubungannya dengan arahrangsangan, reaksi disebut nasti.

Geotropisme adalah salah satu contoh dari tropisme.Tumbuhan juga dapat memberi respons terhadap sinarmatahari (fototropisme), terhadap air (hidrotropisme), danjuga terhadap sentuhan (tigmotropisme).

Pucuk tumbuhan yang tumbuh ke arah sinar matahari(Gambar 5.22) merupakan contoh gerak fototropisme positifsekaligus gerak geotropisme negatif. Arah tumbuh akar kedalam tanah merupakan contoh geotropisme positifsekaligus hidrotropisme positif. Gerak tumbuh sulur yangmembelit karena stimulus sentuhan sulur dengan tempattumbuhnya merupakan contoh gerak tigmotropisme(Gambar 5.23). Keseluruhan tropisme adalah respons yangmembantu tumbuhan bertahan dalam upaya memperolehsinar matahari, air atau mineral yang terlarut dalam tanah.

Tropisme pada tumbuhan dikendalikan oleh hormontumbuhan, yaitu bahan kimia dalam tubuh tumbuhan yangdapat mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan tersebutmisalnya hormon auksin. Auksin menyebabkan batang dandaun tumbuhan bereaksi positif terhadap fototropisme, atautumbuh mengarah ke sinar. Hormon tersebut aktif dibentukdi ujung batang. Sinar akan menyebabkan hormon tersebutbergerak ke bagian atau sisi batang yang tidak terkena sinar,sehingga mengakibatkan sel-sel di bagian itu tumbuh lebihpanjang dari bagian atau sisi batang yang terkena sinarmatahari, sehingga batang membengkok ke arah sinar.Distribusi atau penyebaran auksin tidak merata pada batang

Gambar 5.22Kecambah di tempat gelap akan menuju kearah sumber cahaya, yang merupakangerak fototropisme positif

Gambar 5.23Gerak tigmotropisme pada sulur

Sumber:www.botit.botany.wisc.edu

Sumber: www.chadevans.co.uk.


Gambar 5.24Ujung batang membengkok ke arahsinar karena sel-sel bagian ataslebih panjang dari pada sel-selbagian bawah.

pucuk membelokke arah sinar

sel tumbuhnormal

sel tumbuh lebih panjangakibat auxin lebih banyak

Sumber: www.biologie.uni-hamburg.de

tumbuhan. Auksin akan terkumpul lebih banyak di sisibatang yang jauh dari sumber cahaya (Gambar 5.24).

Di awal sub-bab ini kamu sudah melakukan kegiatanLab Mini 5.5 dengan menggunakan tumbuhan putri malu.Menurutmu, apakah menutup dan membukanya daun putrimalu ditentukan oleh arah datangnya rangsang? Karenatanggapan daun putri malu untuk menutupkan daunnya

tidak ditentukan oleh arah datangnya rangsangmaka gerak ini disebut dengan gerak nastitepatnya adalah tigmonasti atau ada yangmenyebutnya sebagai gerak seismonasti.Diskusikan dengan temanmu, apa perbedaan danpersamaan antara gerak tigmonasti dengan geraktigmotropisme yang sudah kamu pelajari!

Di antara gerak nasti, ada yang disebabkanoleh respon terhadap cahaya (fotonasti) dantemperatur (termonasti). Perubahan terhadapcahaya dan temperatur yang menyertai pergantiansiang hari dan malam hari berkaitan dengan gerak

pada tumbuhan, terutama pada bunga dan daun. Pernahkankamu memperhatikan beberapa bunga seperti bungamatahari, bunga kembang sepatu, bunga tanaman pukulempat, mekar pada siang hari dan menguncup pada malamhari. Sebaliknya bunga tanaman wijaya kusuma, menutuppada waktu siang hari dan membuka pada waktu malamhari (Gambar 5.24). Gerakan nasti pada daun yang palingdikenal adalah gerak "tidur" atau niktinasti. Daun-daunbeberapa tumbuhan tertentu terutama anggota sukuLeguminosae, berada dalam posisi berbeda pada siang danmalam hari. Permukaan daun horizontal serta menghadapke matahari sepanjang hari, tetapi dalam kondisi melipatdalam posisi vertikal jika matahari terbenam (Gambar 5.25).Lipatan ini dapat ke atas atau ke bawah bergantung padajenis tumbuhan. Cobalah amati tanaman yang ada disekitarmu. Adakah yang menunjukkan gerak nasti?

Gerak pindah tempat tumbuhan karena pengaruh stimu-lus dikenal dengan gerak taksis. Gerak taksis ini dapatberupa gerak pindah tempat tumbuhan secara keseluruhan,maupun sebagian. Sebagai contoh gerak pindah tempatorganel kloroplas di dalam sel (Gambar 5.27) ketika sel-selElodea disinari. Contoh lainnya adalah gerak sel gamet jantanmenuju sel gamet betina pada lumut.


Gambar 5.25Beberapa jenis bunga yang menunjukkangerak termonasti atau fotonasti.

Bunga Matahari Bunga Kembang Sepatu

Bunga Pukul Empat Bunga Wijaya Kusuma

Sumber: www.farm1.static.flickr.com

Gambar 5.27Gerak Niktinasti yang Terjadi pada Daun Tanaman Golongan Leguminosae.

(a) Sebelum disinari (b) Setelah disinari

Gambar 5.26Gerak Niktinasti yang Terjadi padaDaun Tanaman GolonganLeguminosae.

Sumber: www.farm1.static.flickr.com

Sumber: www.images.theresajackson.multiply.com


Bina KeterampilanMenginferensi

1. Apa perbedaan antara fototropisme dan tigmotropisme?2. Bedakan antara respons untuk gerak tropisme dan nasti!3. Jelaskan tentang gerak niktinasti pada tumbuhan dilengkapi dengan contoh!4. Mengapa respons tropisme pada tumbuhan tidak dapat cepat untuk diamati?5. Mengapa pertumbuhan akar disebut dengan gerak geotropisme positif atau

hidrotropisme positif ?

Intisari Subbab

Amati gambar di samping.Menurut kamu, termasuk gerakapa yang ditunjukkan olehgambar ini. Berilan alasanjawabanmu. Jelaskan jugamengapa batang tersebut mampumembengkok?

Sumber: www.botit.botany.wisc.edu


Tentunya kamu pernah mengalami ketika tiba-tibamendapati tanaman hias yang ada di rumahmu ternyatadaunnya sudah tidak utuh lagi dan kamu menemukanbekicot atau kadang belalang di dekatnya. Mungkin kamumenganggap bahwa yang menyebabkan daun tanamantersebut tidak utuh lagi adalah karena dimakan oleh hewantersebut. Bahkan tidak jarang kamu juga pernah menjumpaibeberapa tanaman yang daunnya berbintil-bintil hitam padatanaman mangga atau jeruk. Bu Ani yang hobi mengkoleksitanaman hias juga kadangkala mengeluh karena tanamanAdeniumnya tiba-tiba daunnya menguning dan bergugurandan kemudian mati. Ternyata setelah dilihat akarnya yangberbentuk bonggol busuk.

Kejadian-kejadian tersebut di atas adalah contoh bahwapenyakit dan hama yang menyerang tanaman sebetulnyaada di lingkungan dan kehidupan kamu. Hanya saja kamumungkin belum memahaminya, terutama untukmembedakan mana yang termasuk penyakit dan mana yangtermasuk hama. Bahkan petanipun banyak juga yang belumbisa membedakan antara penyakit dan hama. Hama seringdikatakan penyakit atau sebaliknya. Oleh karena ituseringkali terjadi kekeliruan saat pengendalian hama danpenyakit. Misalnya hama diberantas dengan obat untukpenyakit (fungisida misalnya). Atau mengendalikanpenyakit dengan menggunakan obat untuk hama(insektisida misalnya). Akibatnya hama dan penyakit tidakterkendali dan tetap merajalela sehingga tanaman menjadirusak dan hancur. Oleh karena itu perlu kita pahami terlebihdahulu pengertian hama dan penyakit.

Penyakit adalah penyebab tanaman menjadi sakit.Tanaman dikatakan sakit jika ada perubahan seluruh atausebagian organ-organ tanaman yang menyebabkanterganggunya kegiatan fisiologisnya, atau sakit adalahpenyimpangan dari keadaan normal. Misalnya tanamantomat yang semula segar tiba-tiba menjadi layu. Daunkedelai yang awalnya berwarna hijau segar, sekarang tiba-tiba kelihatan bercak-bercak cokelat. Tanaman-tanamantersebut menyimpang dari keadaan normal dan biasanya

Penyakit danHama Tumbuhan

D

Kata-kata IPAPenyakit

HamaParasitBakteriVirus

CendawanPenyakit Parasit

Penyakit Non-parasitInsektisidaFungisidaSerangga


Bakteri dan VirusBakteri dapat menyebabkan kerusakan pada tumbuhan.

Bakteri dapat masuk ke tubuh tumbuhan melalui stoma atauluka kecil pada tubuhnya. Dalam tubuh tumbuhan bakteridapat merusak sel-sel tumbuhan bila telah menginfeksisitoplasma. Jika bakteri menyebar ke seluruh tubuhtumbuhan maka tumbuhan tersebut akan segera mati.Umumnya bakteri menyebabkan bercak-bercak lubang padabuah dan daun. Bakteri juga dapat menyebabkan tumbuhanlayu secara mendadak sehingga mati seperti pada mentimun(Gambar 5.28). Penyakit layu pada tanaman mentimun

orang mengatakan sakit. Penyebab sakit ini bermacam-macam, seperti bakteri, cendawan, virus, kekurangan ataukelebihan air, kekurangan atau kelebihan unsur hara ataukarena tanaman mendapatkan stress lingkungan misalnyasuhu lingkungan yang terlalu panas atau terlalu dingin.

Hama adalah binatang perusak tanaman budidaya.Tanaman yang dirusak tersebut misalnya kol, sawi, selada,tomat, terung, jagung, jeruk, mangga. Sementara itu,binatang yang merusak atau hama diantaranya adalahbermacam-macam ulat, belalang, siput, bekicot, seranggadan sebagainya.

Tindakan yang dilakukan agar tanaman terlindung dariserangan penyakit dan hama disebut proteksi tanaman.Pengendalian hama yang baik yaitu dengan cara biologis.Pengendaliannya meliputi penggunaan predator, binatangpemakan hama atau penggunaan parasit dan bakteri yangdapat menyebabkan sakit pada hama tetapi tidak padatumbuhan. Pemberantasan secara biologis ini hanya akanmematikan hama. Sementara itu, serangga lain yang bukanhama akan terhindar dari kematian.

Hama dan penyakit merupakan organisme parasit.Yang dimaksud parasit ialah torganisme yang hidupmenumpang pada bagian luar atau di dalam tubuh tanamanatau binatang. Parasit memakan atau meghisap zat makanandari makhluk hidup yang ditumpanginya dan tidak bisahidup sendiri. Tempat parasit tumbuh dan makan tersebutdikenal dengan nama inang. Berikut ini akan diuraikanbeberapa penyebab penyakit dan hama pada tanaman.Untuk langkah pertama, lakukan Lab Mini 5.6.

Lab Mini 5.6

Amati dengan seksamatanaman yang ada disekelilingmu. Kamu bisamengamati tanaman hiaskoleksi ibumu (misalnya)atau pergi ke kebun atautaman di sekitar rumahmu.Identifikasilah jenis hamaatau penyakit yangmungkin menyerangtanaman tersebut.Rekamlah tanamantersebut dalam bentukgambar atau fotokemudian diskusikandengan temanmu untukmenentukan kira-kirahama atau penyakit apayang menyerang tanamantersebut. Gunakan jugasumber belajar buku-bukuyang ada di perpustakaanatau internet untukmemudahkan identifikasikamu.


Gambar 5.28Tanaman mentimun mati mendadak akibatserangan penyakit layu bakteri Erwiniatracheiphila

Gambar 5.29Layu bakteri pada perakaran tanaman cabai(a) dan busuk akar pada tanaman Anthurium(b dan c)

disebabkan oleh bakteri Erwinia tracheiphila.Bila pangkal batang tanaman yang layudipotong akan mengeluarkan lendir bakteriberwarna putih kental dan lengket.

Bakteri Pseudomonas solanacearum Smith.juga dapat menyebabkan layu bakteri padaakar tanaman cabai (Gambar 5.29a). Mula-mulatanaman terlihat layu seperti kekurangan air,terutama pada daun-daun muda tak lamakemudian tanaman menjadi layu kese-luruhannya dan mati. Bila pada pangkal batang dipotongakan terlihat pembuluh kayunya berwarna coklat. Bilabagian yang paling dekat dengan perakaran (pangkal batang)dipotong miring kemudian dimasukkan ke dalam gelasberisi air jernih, maka tak lama kemudian akan keluar cairan(lendir) yang berwarna putih yang merupakan massa bakteri.Kerusakan tanaman Anthurium karena busuk akar jugadisebabkan oleh bakteri (Gambar 5.29b, c).

Sumber:www.vegetablemdonline.ppath.cornell.edu

Sumber: www. indonesiachili.com; www.duniaflora.com.

(a) (b) (c)

Gambar 5.30Penyakit akibat virus pada tanamankacang

Sumber: www1.agric.gov.ab.ca

Virus juga dapat menyebabkan penyakit padatumbuhan. Tanaman di kebun yang terinfeksi virus dapatmenyebabkan bercak-bercak kecil berwarna kuning padadaunnya. Bahkan bercak-bercak kuning dapat menjadi gelapkarena kematian jaringan seperti yang menyerang tanamankacang (Gambar 5.30). Virus dapat menyebabkanpertumbuhan tumor pada daun. Daun tersebut menjaditidak berbentuk. Virus tumbuhan tidak dapat menginfeksihewan, sehingga kamu tidak perlu khawatir bila menyentuhdaun tersebut.


Penyakit tanaman dapat dibagi menjadi dua golongan,yaitu penyakit parasit dan penyakit non-parasit ataupenyakit fisiologis. Penyebab penyakit parasit sudah kitabahas sebelumnya yang diantaranya adalah bakteri, virusdan cendawan. Sedangkan penyakit non-parasit yaitupenyakit yang disebabkan oleh kekurangan atau kelebihanterhadap unsur hara (mineral), air, sinar matahari dantemperatur. Tanaman ini juga seperti manusia. Jikakekurangan makanan, tanaman akan kelaparan atau sakit.Pertumbuhan tanaman akan terhambat dan mungkin bisamenjadi kerdil atau mati.

Kamu sudah mengetahui bahwa unsur hara yangdiperlukan oleh tanaman terdiri atas 16 unsur hara, yangterdiri atas unsur hara makro dan unsur hara mikro. Cobaingat kembali unsur apa saja yang termasuk hara makro danyang termasuk hara mikro! Jika tanaman kekurangan salahsatu dari unsur hara tersebut akan menyebabkan tanamansakit. Contohnya jika tanaman kekurangan Mg akanmenyebabkan klorosis pada tanaman yaitu tanaman menjadipucat karena kekurangan klorofil. Hal tersebut diakibatkanMg berfungsi dalam pembentukan klorofil. Jika tanaman

Gambar 5.32Kerugian petani jagung diakibatkan (a)serangan jamur dan juga (b) ulat.

Sumber: www.scienceclarified.com;

(a)

(b)

Gambar 5.31(a) Akibat serangan cendawan Erysiphechichoracearum De Cand padasemangka. Cendawan ini selainmenyerang tanaman Cucurbitaceae jugamangga dan tembakau; (b) Penyakit busukakar pada tanaman kacang tanah.

(a)

(b)Sumber: Pracaya, 2007)

Jamur atau CendawanSejumlah kerusakan pada tumbuhan disebabkan oleh

jamur. Penyakit tumbuhan yang disebabkan oleh jamurcepat menyebar ke seluruh tanaman pertanian karenabiasanya spora jamur disebarkan oleh angin. Jamurmenginfeksi tumbuhan yang sehat biasanya dalam bentukspora. Spora yang sudah masuk segera tumbuh dan akanmenyerang jaringan xilem, sehingga mempengaruhi prosespengangkutan air dan dapat menyebabkan kematian bagitumbuhan. Penyakit tepung pada tanaman Cucurbitaceaebiasanya disebabkan oleh cendawan Erysiphecichoracearum. Tanaman yang terserang menampakkanadanya lapisan putih bertepung pada permukaan daun danbatang muda. Selanjutnya daun atau batang tersebutberubah kekuningan dan akhirnya akan mati (Gambar5.31a). Penyakit lain yang disebabkan oleh cendawan adalahbusuk akar selain menyerang tanaman jeruk, cendawanPhytophthora juga menyerang kacang tanah (Gambar5.31b). Untuk tanaman jagung, seringkali petani mengalamikerugian ketika panen akibat serangan jamur selain jugakehadiran ulat (Gambar 5.32).


kekurangan N, tanaman akan menjadi kerdil, daun akanberwarna pucat kuning khususnya daun tua. Daun mudaberwarna pucat juga dan berukuran kecil. Hal ini terjadikarena unsur N diperlukan untuk pembentukan proteintermasuk untuk membentuk hormon tanaman. Padatanaman tomat yang kekurangan unsur Ca buahnya akanmengalami bercak-bercak hitam yang sangat merugikanpanen tomat bagi petani (Gambar 5.33).

Gambar 5.33(a) Tanaman Anthurium kekurangan Mg,(b) daun tanaman tomat kekurangan Ndan (c) buah tomat yang kekurangan Ca.

(a) (b) (c)Sumber: Pracaya, 2007; www.progressivegardens.com; Bergmann, 1992

SeranggaPada umumnya serangga sangat membantu tumbuhan.

Mereka memindahkan serbuk sari dari satu bunga ke bungalain. Namun demikian terkadang serangga dapatmengakibatkan kerusakan pada tumbuhan. Khususnya bilaserangga mengunjungi tumbuhan yang mengandung virus,bakteri serta jamur di dalam sel-selnya. Serangga tersebutdapat membawa atau mengambil mikroba tersebut saatmakan jaringan tumbuhan. Bila serangga mengunjungitumbuhan selanjutnya, ia dapat memindahkan mikroba yangmerusak tersebut dari bagian mulutnya ke tumbuhan.Dengan demikian tumbuhan telah terinfeksi mikrobapembawa penyakit, dan penyakit segera berkembang dalamtubuh tumbuhan tersebut.

Serangga juga dapat menimbulkan kerusakan tumbuhandan bahkan membunuh tumbuhan dengan memakansebagian besar daun tumbuhan tersebut. Tumbuhan yangmengalami kerusakan sejumlah besar daunnya tidak akanmampu memasak makanan dalam jumlah cukup, akibatnyapertumbuhan tumbuhan terganggu yang bisa berakibat


Gambar 5.34Kutu putih yang ditemukan padapermukaan bawah daun Aglaonema.

Gambar 5.35Serangga thrips yang merupakanpemangsa segala jenis tanaman.

Sumber: www. ditlin.hortikultura.go.id

kematian bagi tumbuhan tersebut. Serangga seringkalidijumpai sebagai hama pengganggu pada sebagianbesar tumbuhan. Salah satunya adalah kutu putih(Gambar 5.34). Serangga ini mengeluarkan sejenis zatputih yang berlilin, berkapas putih yang menutupikeseluruhan badan lembut yang berwarna merahmuda, menyebabkan ia kelihatan seperti debu putih.Dapat ditemukan di buku-buku batang atau di atas dan

di bawah daun muda. Mereka menghisap sari tanaman, yangdapat membuat tanaman menjadi layu. Seperti kutu perisai,kutu putih ini juga mengeluarkan cairan manis seperti maduyang dapat mengundang semut. (Gambar 5.31a). Penyakitlain yang disebabkan oleh cendawan adalah busuk akarselain menyerang tanaman jeruk, cendawan Phytophthorajuga menyerang kacang tanah (Gambar 5.31b). Untuktanaman jagung, seringkali petani mengalami kerugianketika panen akibat serangan jamur

Serangga lain adalah thrips yang bentuknya sangat kecil(panjang 1 mm), menempel pada buku-buku batang, padadaun muda dan diatas putik bunga. Serangan hebat hamatersebut pada musim kemarau dengan memakan bagiandalam bunga atau putik bunga dengan mengorek sel pokokdan menghisap cairan makanan pada permukaan daun di

mana daun yang telah diisap menjadi berwarnaputih seperti perak karena udara masuk kedalamnya dan cacat pada putik-putik bungasehingga bunga tidak akan mekar dengansempurna. Karena mudah berpindah dan dari caramakannya, serangga ini tidak hanya menjadi hamatetapi juga dapat menjadi penyebar virus (Gambar5.35).

Sekarang ini lagi marak penanaman Anthuriumsebagai tanaman hias. Sayangnya, ulat merupakan

salah satu musuh yang menyebabkan daun-daun tanamanini tidak lagi menjadi cantik (Gambar 5.36). Pada Gambar5.37 menunjukkan berbagai jenis ulat yang menjadi hamaperusak berbagai tanaman. Selain itu juga dijumpai hamalalat buah yang biasanya menyerang buah-buah yangdihasilkan oleh tanaman budidaya, misalnya belimbing,jambu, melon, dan sebagainya. Hama lainnya pada tanamanadalah kutu aphid, belalang, bekicot, siput, ulat daun dll.

Sumber: Purwanto, 2006


Sumber: Trubus, 2008; www.duniaflora.com.

Gambar 5.36(a) Ulat yang menyerang tanaman Anthurium, (b,c) sehingga menyebabkan daun tidak lagi cantik

Gambar 5.37Berbagai jenis ulat tanah: (a) Helicoverpa sp. dan (b) Agrotis ipsilon, sertaulat bawang (c) Spodoptera exigua, (d) ulat grayak Spodoptera litura.

(a) (b) (c) (d)Sumber: Surachman dan Suryanto, 2007

1. Apa yang membedakan hama dan penyakit pada tumbuhan? Lengkapidengan contoh.

2. Penyakit pada tumbuhan dibedakan atas 2 kelompok. Jelaskan perbedaan keduakelompok tersebut.

3. Bagaimana serangga mampu mengurangi proses fotosintesis pada tumbuhan?4. Jelaskan bagaimana cara jamur menginfeksi tubuh tumbuhan?5. Jika tanaman hias yang ada di rumahmu sakit karena kekurangan unsur N,

gejala-gejala apa saja yang akan ditunjukkan oleh tanaman tersebut?6. Bagaimana cara untuk mengendalikan serangga hama pada kebunmu t a n p a

menyemprotkan pestisida?7. Dua kerajaan organisme apa yang dapat menyebabkan kerusakan pada

tumbuhan?

Intisari Subbab


A. Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan1. Organ tumbuhan terdiri atas akar, batang dan daun.2. Akar berfungsi untuk menyerap air dan mineral terlarut dari dalam tanah yang akar

diangkut menuju daun oleh xilem.3. Batang berfungsi untuk memberi bentuk tubuh dan menyalurkan air dan hasil

fotosintesis ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.4. Daun merupakan organ yang tipis, lebar berfungsi untuk menangkap sinar matahari

untuk melangsungkan proses fotosintesis. Hasil fotosintesis akan diedarkan keseluruh bagian tubuh melalui floem.

5. Tubuh tumbuhan tersusun atas tiga jenis sistem jaringan yaitu sistem jaringan dermal,sistem jaringan dasar dan sistem jaringan pengangkut.

6. Jaringan yang ada pada tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu jaringansederhana dan jaringan kompleks.

7. Jaringan sederhana adalah jaringan yang disusun oleh satu jenis sel, contohnya adalahjaringan parenkim, kolenkim dan sklerenkim. Sedangkan jaringan kompleks adalahjaringan yang disusun atas berbagai jenis sel, contohnya xilem dan floem.

B. Proses Fisiologis pada Tumbuhan1. Pergerakan zat-zat pada tumbuhan dapat berlangsung melalui proses difusi dan

osmosis.2. Air beserta mineral terlarut dapat diangkut menuju daun melalui pembuluh xilem.

Kelebihan air akan diuapkan oleh tanaman melalui proses transpirasi. Pada kondisitertentu pengeluaran air terjadi secara gutasi.

3. Tumbuhan hijau mampu melakukan fotosintesis yang merupakan prosespembentukan makanan dan dihasilkannya gula (makanan) dan oksigen yangdiperlukan oleh seluruh makhluk hidup.

4. Respirasi merupakan proses pemecahan molekul besar menjadi molekul sederhanauntuk menghasilkan energi.

C. Gerak Tumbuhan1. Tumbuhan dapat melakukan gerakan sebagai upaya tanggap terhadap kondisi

lingkungannya.2. Gerak pada tumbuhan dikenal sebagai gerak tumbuh yang meliputi tropisme, nasti

dan taksis.3. Gerak tumbuhan digolongkan menjadi dua kategori besar berdasarkan hubungan

antara arah gerakan dan arah dari mana rangsangan datang. Tropisme, jika arahgerakan ditentukan oleh arah asal rangsangan. Nasti, jika arah gerakan tidak adahubungannya dengan arah rangsangan.

4. Yang berfungsi sebagai stimulus dalam gerak tumbuhan di antaranya adalah cahaya,air, gaya gravitasi, sentuhan, dan temperatur.

5. Beberapa gerak tropisme dikendalikan oleh hormon yang dihasilkan oleh tumbuhan.

Rangkuman


Pasangkan tiap-tiap ungkapan berikut denganistilah-istilah yang benar dari daftar Kata-kataKunci IPA di atas (tidak semua kata kuncidigunakan).

a. dermalb. xilemc. floemd. sponsae. palisadef. stomag. parenkimh. difusii. osmosisj. konsentrasik. transpirasil. gutasim. fotosintesisn. respirasio. stimulusp. gravitropismeq. tropismer. nastis. penyakitt. hama

1. pori kecil yang terdapat pada epidermisdaun.

2. proses kehilangan uap air padatumbuhan.

3. proses pengubahan air dankarbondioksida menjadi glukosa danoksigen yang menggunakan energi sinarmatahari.

4. jaringan yang berfungsi mengangkut airdan mineral terlarut dari akar ke daun.

5. respons tumbuhan terhadap gayagravitasi bumi.

6. jaringan yang mengangkut hasilfotosintesis ke seluruh tubuh tumbuhan.

7. gerak tumbuhan yang tidak dipengaruhioleh arah datangnya stimulus/rangsang.

8. jaringan parenkim pada daun berbentukseperti tiang yang mampu melakukanproses fotosintesis.

9. sistem jaringan yang berfungsimelindungi tanaman dari lingkunganluar.

D. Penyakit dan Hama Tumbuhan1. Kerusakan tumbuhan dapat disebabkan oleh penyakit dan hama tumbuhan.2. Penyakit adalah penyebab tanaman menjadi sakit. Tanaman dikatakan sakit jika ada

perubahan seluruh atau sebagian organ-organ tanaman yang menyebabkanterganggunya kegiatan fisiologisnya, atau sakit adalah penyimpangan dari keadaannormal.

3. Penyebab penyakit pada tanaman dikelompokkan menjadi dua, yaitu penyakitparasit dan penyakit non-parasit. Penyakit parasit dapat diakibatkan oleh bakteri,virus, dan jamur, sementara penyakit non-parasit dapat diakibatkan karenakekurangan/kelebihan unsur hara atau air, serta karena tanaman mendapatkan stresslingkungan misalnya lingkungan yang terlalu panas atau terlalu dingin.

4. Hama adalah binatang perusak tanaman budidaya. Hama tumbuhan yang umumdijumpai dari kelompok serangga, ulat, siput, bekicot dll.

Evaluasi



Buatlah daftar nomor halaman yang memuat ide-ide pokok berikut. Selanjutnya jelaskan tiap-tiap idepokok tersebut.

1. bagaimana kekurangan unsur hara dapatmenyebabkan timbulnya penyakit padatumbuhan.

2. bagaimana hama dapat menyebabkankerugian bagi petani.

3. contoh-contoh yang termasuk gerak"tidur" pada tumbuhan

4. bagaimana proses pertugaran gas padatumbuhan.

5. bahan dasar apa yang diubah menjadigula di daun.

6. apa yang terjadi dengan gula dan oksigenhasil dari fotosintesis.

7. mengapa hewan tergantung padatumbuhan.

8. gerak pada tanaman yang terjadi karenasentuhan.

9. bagaimana perbedaan difusi danosmosis.

10. bagaimana penggolongan jaringanpadatumbuhan.

11. gambar yang menunjukkan ketiga sistem jaringan pembangun tubuh tanaman.

12. gerak pindah tempat pada tumbuhan.

10. bakteri, cendawan dan virus yangmampu menyebabkan kerusakan pada tumbuhan.

11. proses pemecahan molekul besar yangterjadi di mitokondria sehinggadihasilkan energi.

12. nilai yang menyatakan banyaknyapartikel/zat dalam volume tertentu.

Jawablah pertanyaan berikut dengan mengacupada ide-ide pokok dalam bab ini.

1. Jenis mineral (unsur hara) apa saja yangdibutuhkan oleh tanaman?

2. Bagaimanakah bakteri dapat masukpada tumbuhan dan menimbulkanpenyakit?

3. Sebutkan empat macam gerak nasti padatumbuhan!

4. Jaringan apa yang membentuk xilem danfloem?

5. Apa perbedaan susunan xilem dan floemantara tanaman herba dan tanamanberkayu?

6. Unsur apa saja yang diperlukan untukmenyusun glukosa dan klorofil?

7. Apa yang dihasilkan pada prosesrespirasi?

8. Mengapa tumbuhan di daerah keringmenyimpan banyak air di dalambatangnya?

9. Mengapa pengangkutan air ke daunmemiliki fungsi penting?

10. Mengapa tanaman yang kekurangan Nmenjadi kerdil?

Menemukan Ide Pokok

Menggunakan Ide Pokok

1. Gunakan kamus bahasa inggris untukmenemukan arti kata derm. Carilah duakata yang menggunakan kata tersebutsebagai bagian dari kata yangdisusunnya.

2. Sel-sel apa yang menyusun akar danbatang secara berturut-turut daripermukaan luar ke bagian dalam.

Pemahaman Konsep


1. Jika tumbuhan memerlukan air untukfotosintesis, bagaimana mungkintumbuhan di gurun dapat membuatmakanan selama musim kering?

2. Jelaskan mengapa jumlah manusia yangdapat hidup di bumi selalu terkaitdengan tinggi rendahnya kecepatanfotosintesis pada tumbuhan.

Berpikir Kritis


1. Kunjungilah pusat produksi sayur ataupasar induk sayur. Buatlah daftar organtanaman apa yang dijual sebagaimakanan.

2. Temukanlah bagian dari tumbuhanbawang dan kentang yang merupakanbagian akarnya.

3. Cari dan temukan nama-nama umumdari hormon yang ada pada tumbuhan.Kunjungilah toko pertanian terdekatuntuk membantu mencari nama-namahormon tersebut.

4. Cobalah pelajarilah contoh peta konsepdi awal bab ini. Berdasarkan contoh,buatlah peta konsep yang meng-gambarkan jenis unsur hara yangdiperlukan oleh tumbuhan.

5. Kecambahkan sepuluh butir biji kacanghijau di atas kertas tissue yang basah.Lakukan percobaan untuk menemukanpengaruh dari rangsangan yang berbedapada pertumbuhan akar dan pucuktumbuhan. Selama lima hari, ukurlahtinggi kecambah kacang hijau yangkamu tanam tersebut.

6. Berdasarkan data pada no 3, informasiapa yang kamu peroleh?

7. Berdasarkan gambar di bawah ini,menurut kamu mana dari keduatanaman ini yang sakit? Berikan alasanjawaban kamu.

Sumber: http://www.bbc.co.uk

159 Bab 6 Partikel-Partikel Materi 159

Partikel-Partikel MateriBAB 6

A. Atom, Molekul, dan IonB. Peranan Ion dalam

Kehidupan


Peta

Kon

sep

Part

ikel

-par

tikel

Mat

eri

Peta Konsep

Parti

kel M

ater

i

Molek

ul

Atom

beru

pa

Unsu

r

dapa

t mem

bentu

k

Ion

Seny

awa

dibed

akan

ters

usun

atas

Atom

-atom

yang

sama

ters

usun

atas

Atom

-atom

yang

berb

eda

Ion po

sitif

Ion ne

gatif

dibed

akan

da

patm

embe

ntuk

161 Bab 6 Partikel-Partikel Materi 161

Peta Konsep

Pet

a K

on

sep

Ato

m

prot

on

berm

uata

n

posi

tif

inti

atom

Atom

ters

usun

ata

s

netro

n

bers

ifat

netra

l ata

u tid

ak

berm

uata

n

elek

tron

berm

uata

n

nega

tif

men

yusu

n

men

geli

ling

i m

enyu

sun


Pernahkah kamu perhatikan benda-benda yang ada dalam kamar belajarmu? Mungkinanda menjawab, “ada meja, kursi, buku-buku pelajaran, pensil, dan lain-lainnya”. Kalaupertanyaan itu dilanjutkan, terdiri atas apakah semua barang-barang itu, pensil misalnya?Kamu pun mungkin akan menjawabnya, “pensil terdiri atas kayu dan mata pensil”. Tetapiterdiri atas apakah kayu dan mata pensil itu? Dengan agak ragu-ragu mungkin akan kamujawab, “wah, saya tidak bisa melihatnya, soalnya ukurannya sangat kecil”.

Semua materi yang ada di sekeliling kita tersusun daribagian yang sangat kecil yang disebut partikel. Pensil danbuku yang kamu pegang, kursi dan meja yang kamugunakan, juga rambut kamu semuanya tersusun daripartikel. Partikel ini berukuran sangat kecil, sehingga tidakmemungkinkan bagi kita memegangnya juga untukmelihatnya secara langsung. Meskipun demikian, denganmenggunakan mikroskop elektron kamu dapat melihatkumpulan partikel ini. Gambar 6.1 memperlihatkan gambarjarum dan benangnya menggunakan mikroskop elektron.

Gambar 6.1.a adalah gambar jarum yang biasa kamulihat. Jika dilihat dengan menggunakan mikroskop elektrondengan pembesaran 130 kali kamu akan lihat Gambar6.1.b. Nampak bahwa sebenarnya permukaan jarum danbenang tidak sehalus yang kita lihat dengan mata secaralangsung. Dengan pembesaran 60.000 kali kamu akan lihatGambar 6.1.c yang memperlihatkan bagaimana jarumtersusun dari kumpulan partikel.

Sekolah kamu tentu saja belum memiliki mikroskopelektron. Tetapi kamu tidak perlu berkecil hati, kamu tetapdapat membuktikan keberadaan partikel penyusun materidengan cara lain seperti yang akan kamu pelajari dalambagian berikut.

Partikel-PartikelMateri

Gambar 6.1.Gambar Jarum dan Benang

a

b

c

BABBABBABBABBAB66666

163Bab 6 Partikel-Partikel Materi

Apa yang dapat kamu simpulkan dari kedua percobaan tersebut? Dari jarak dekat kamumasih dapat mengamati ruang antar butiran gula pasir dan gambar titik-titik. Dengansemakin jauhnya jarak pandang sementara kemampuan mata kita untuk melihat terbatas,maka kerberadaan ruang kosong antar butiran gula atau antar titik-titik semakin tidak teramati.Dari jarak jauh, yang kita lihat hanyalahwarna putih pada butiran gula dan warna kelabupada gambar titik-titik.

Dengan memperhatikan apa yang sudah kamu laklukan dengan gula pasir dan gambartitik-titik, dapatkah kamu membayangkan bahwa sebenarnya semua materi yang kita lihatdalam kehidupan kita sehari-harisebenarnya merupakan kumpulan dari partikel-partikelyang sangat kecil? Ukuran partikel dan jarak antar partikel tersebut sangatlah kecil, sehinggakita tidak bisa melihat secara langsung keberadaan partikel dan ruang antar partikel tersebut.Partikel terkecil penyusun materi ini dapat berupa atom, molekul, atau ion.

Jika sejumlah kecil gula pasir kamuamati, maka akan kamu dapatkan bahwagula itu tersusun dari butiran-butiran yangsangat kecil. Sekarang cobalah kamu lakukanpenyelidikan menggunakan gula pasirberikut ini.

Apa yang kamu perlukan?Gula PasirGelas

Apa yang harus kamu lakukan?

Masukkan gula pasir ke dalam gelashingga penuh. Kemudian pandanglah gulapasir tersebut dari jarak dekat hingga kamudapat melihat butirannya dengan jelassampai jarak tertentu hingga kamu hanyamelihat padatan putih saja.

Pertanyaan1. Mengapa kita tidak bisa melihat

keberadaan ruang kosong antar butirangula pasir dari jarak jauh?

2. Apa yang dapat kamu amati selamakamu melihat gula dari jarak dekatsampai hanya butiran putih saja yangkamu lihat?

Penyelidikan Lain

Siapkanlah selembar kertas putih.Buatlah titik-titik kecil dengan spidol hitamdengan jarakantar sesamanya 1 mm dantersebar pada luas sekitar 5 x 5 cm2. Buatlahtitik-titik tersebut mengikuti suatu polayang sama. Tempelkan kertas tersebut padapapan tulis dan pandanglah gambar titik-titik tersebut dari jarak dekat hingga kamudapat melihat titik-titiknya dengan jelas dansampai jarak tertentu hingga kamu hanyamelihat warna kelabu saja.

Mengamati Gula Pasir



Molekul, Atom dan Ion

Kata-kata IPAAtom

ElektronProtonNetron

MolekulIon

A

MolekulJika kamu mengamati sejumlah kecil pewarna makanan,

maka akan kamu dapatkan bahwa pewarna itu tersusun daributiran-butiran yang sangat kecil. Jika butiran pewarna itukamu masukkan perlahan ke dalam gelas berisi air, apakahyang akan terjadi? Untuk mengetahuinya lakukan Lab Mini6.1.

Sekarang kamu perhatikan percobaan menggunakangula berikut ini! Gula tersusun dari partikel-partikel kecilyang menyebabkan rasa manis. Setelah gula tersebut masukke dalam air, maka gula akan larut dan partikel-partikelpenyusunnya akan menyebar diantara partikel-partikel air.Karena kecilnya partikel-partikel ini tidak dapat disaring,bahkan tidak dapat dilihat langsung oleh mata kita.Meskipun berubah menjadi partikel dengan ukuran sangatkecil, rasa manis tidak hilang. Partikel terkecil gula yangmasih memiliki sifat gula tersebut disebut molekul gula.

Molekul merupakan partikel terkecil dari suatu zatyang masih memiliki sifat-sifat zat tersebut. Molekultersusun dari dua atom atau lebih. Molekul dapat tersusundari atom-atom yang berbeda, tetapi dapat pula tersusundari atom-atom yang sama. Molekul yang tersusun dariatom-atom yang berbeda dinamakan molekul senyawa,misalnya molekul air (H2O) dan molekul karbondioksida(CO2). Tiap satu molekul air tersusun dari satu atom oksigendan dua atom hidrogen, setiap satu molekulkarbondioksida mengandung satu atom karbon dan duaatom oksigen (Gambar 6.2.)

Molekul yang tersusun dari atom yang samadinamakan molekul unsur, misalnya hidrogen (H2), oksigen(O2), nitrogen (N2), dan klorin (Cl2) . Tiap satu molekuloksigen tersusun dari dua atom oksigen. Gambar 6.3.menunjukkan beberapa molekul unsur.

Apa yang harus kamulakukan?

Ambilah seperempatsendok pewarna,perhatikan ukuranbutirannya. Masukkanperlahan butiran pewarnatersebut kedalam gelasyang telah diisi air. Amatidengan seksama apayang terjadi.

Pertanyaan

Menurut pendapatmu,apakah yang terjadidengan ukuran butiranpewarna setelahtercampur dengan air?

Lab Mini 6.1


AtomSebelumnya kamu telah mempelajari bahwa sebenarnya

semua materi yang kita lihat dalam kehidupan kita sehari-hari sebenarnya merupakan kumpulan dari partikel-partikelyang sangat kecil. Dapatkah kamu membayangkan apakahyang sebenarnya terjadi jika sepotong besi dibentuk menjadipisau, parang, dan peralatan lainnya? Seorang “pandai besi”tentu akan memanaskannya terlebih dahulu.

Agar mudah dibentuk, partikel penyusun unsur besiyang teratur susunannya dalam wujud padat haruslahdipanaskan terlebih dahulu agar partikel-partikel tersebutmenjadi relatif tidak beraturan dan ikatan antar sesamanyalemah sehingga tiappartikel bisa berpindah tempat. Dalamkeadaan demikian maka besi menjadi lebih mudahdibentuk menjadi sesuatu yang diinginkan.

Disebut apakah partikel terkecil penyusun unsur besi?Partikel terkecil tersebut dinamakan atom besi. Jadi unsurbesi tersusun dari atom besi. Unsur lain, misalnya emas,juga tersusun dari atom-atom emas. Atom penyusun emasmempunyai sifat yang berbeda dengan atom penyusun besi.Demikian pula untuk unsur-unsur lainnya seperti karbondan silikon. Gambar 6.4. menunjukkan kumpulan atom-atom.

Gambar 6.3Contoh molekul unsur.

Molekulkarbondioksida

Gambar 6.2.Contoh molekul senyawa

Molekul hidrogen

Molekul air

O O

H H

Molekul oksigen

Gambar 6.4 Sebatang besi tersusun dari kumpulan atom-atom besi

Sebatang besi

Atom besi


Atom-atom berukuran sangat kecil. Setiap atommempunyai diameter sekitar 0,1 nanometer atau 0,1 x 10-9

meter. Sangat kecil bukan? Jumlah atom yang terdapat padakepala jarum adalah sekitar 1.000.000.000.000.000 atau 1015

atom. Begitu banyak. Kita tidak dapat melihat secaralangsung atom-atom ini, tetapi dengan mikroskop elektron,maka gambaran kasar atom-atom ini dapat dilihat.

Sejak zaman Yunani kuno, para filosof telah memikirkanbagaimana materi itu tersusun. Pemikiran mereka bertolakdari pembelahan materi. Jika suatu materi dipecah menjadibutiran kecil, dan butiran itu dipecah lagi menjadi semakinhalus, maka jika materi itu dibelah terus menerus, apakahyang terjadi? Menurut ahli filsafat Yunani Leukippos danDeumokritus yang hidup pada abad ke-4 sebelum Masehi(400 – 370 SM) pembelahan materi bersifat tidak sinambung,artinya pembelahan akan berakhir pada partikel terkecilyang tidak dapat dibelah lagi. Partikel terkecil yang takdapat dibelah lagi ini disebut atom, dari istilah atomos yangartinya tak dapat dibelah.

Pada masa itu terdapat pendapat lain yangdikemukakan oleh Aristoteles (384 – 332 SM) yaitu bahwapembelahan materi bersifat sinambung, artinya materidapat dibagi terus-menerus tanpa batas. Pada saat itupendapat Aristoteles lebih banyak mendapat dukungansedangkan pendapat Leukippos dan Deumokritus semakindilupakan.

Pada abad ke-18 ternyata banyak ahli kimia yang dapatmenerima pendapat Leukippos dan Deumokritus. Padatahun 1803, John Dalton, seorang guru sekolah dari Inggrisyang ahli dalam bidang fisika dan kimia, mengajukan suatuteori yang menyatakan bahwa materi terdiri atas atom-atom.Teori atom Dalton ini dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Setiap materi tersusun atas partikel terkecil yangdisebut atom.

2. Atom tidak dapat dipecah lagi menjadi partikel yanglebih kecil dengan sifat yang sama.

3. Atom-atom dari unsur tertentu mempunyai sifat danmassa yang identik. Unsur- unsur yang berbedamemiliki atom-atom yang massanya berbeda.

4. Senyawa terbentuk dari dua macam atom atau lebihyang berbeda.

5. Reaksi kimia merupakan penggabungan danpemisahan atom-atom dari unsur atau senyawadalam reaksi tersebut.

Gambar 6.5.Permukaan kristal nikel. Tonjolan-tonjolanyang tampak pada gambar diyakinimerupakan atom-atom dari unsur nikel.

Gambar 6.6John Dalton


Struktur atomPada perkembangan selanjutnya, ditemukan beberapa

fakta yang tidak dapat dijelaskan oleh teori atom Dalton,antara lain:1. Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.2. Tidak dapat menjelaskan daya gabung atom-atom.

Misalnya, mengapa satu atom oksigen dapat bergabungdengan dua atom hidrogen membentuk air.

Menurut hasil eksperimen Rutherford, di dalam atommasih terdapat partikel-partikel yang lebih kecil. Atommempunyai inti yang bermuatan positif, dikelilingi elektronyang bermuatan negatif. Ada dua jenis partikel yangterdapat pada inti atom, yaitu proton dan netron.

Massa sebuah proton kurang lebih sama dengan massasatu netron. Massa elektron kurang lebih 1/2000 masasebuah proton. Massa elektron tersebut sedemikian kecilsehingga massa itu dapat diabaikan pada saat menghitungmassa sebuah atom.

Gambar 6.7Bagian-bagian sebuah atom

Netron adalah netral, artinya netron tidak mempunyaimuatan. Proton mempunyai muatan positif. Besar muatanpositif pada proton sama dengan besar muatan negatif padasebuah elektron. Tabel 6.1 mengikhtisarkan informasitersebut. Meskipun atom tersusun dari partikel-partikellebih kecil, akan tetapi partikel tersebut tidak memiliki sifatseperti unsur yang dibentuknya. Sehingga para ilmuwanmasih mengganggap atom sebagai pembentuk bangundasar zat atau benda.

Inti atom, terdiriatas proton dan

netron

elektron


IonPada bagian sebelumnya kamu telah pelajari bahwa jika

pewarna dilarutkan dalam air maka senyawa tersebut akanterurai menjadi molekul-molekulnya. Tidak semua senyawatersusun atas molekul, beberapa senyawa ternyata tersusunatas ion-ion. Ion adalah suatu atom atau kumpulan atomyang bermuatan listrik.

Ion dari atom terbentuk ketika suatu atom melepas ataumenerima elektron. Jika atom menerima elektron, maka akanberubah menjadi ion negatif (anion). Sebaliknya jika atommelepaskan elektron, maka akan berubah menjadi ion positif(kation). Tabel 6.2 menyajikan contoh atom dan ion.

Perbandingan partikel-partikel dalam sebuah atom

Partikel Massa relatif Muatan Letak di dalam atom

Proton 1 1+ Bagian inti atom

Netron 1 tidak bermuatan bagian inti atom

Elektron 0 1- Bergerak mengelilingi inti atom

Tabel 6.1. Awalan satuan SI

Gambar 6.8Jika natrium klorida dilarutkan dalam airakan terurai menjadi ion positif (ion natrium)dan ion negatif (ion klorida)

Nama atom Lambang atom Lambang ion

Natrium Na Na+

Kalium K K+

Magnesium Mg Mg2+

Calsium Ca Ca2+

Aluminium Al Al3+

Klorida Cl Cl-Sulfur S S2-

Oksigen O O2-

Tabel 6.2. Contoh Ion

Suatu senyawa yang terusun dari ion-ion dinamakansenyawa ion. Jika garam dapur dilarutkan dalam air, makaakan terurai menjadi ion positif dan ion negatif (Gambar6.8) . Garam dapur merupakan contoh senyawa ion.


1. Jelaskan pengertian atom, molekul, dan ion2. Jelaskan pendapat Dalton tentang atom3. Sebutkan beberapa zat yang dapat menghasilkan ion-ion ketika dilarutkan dalam air.

Intisari Subbab


Gambar 6.10Minuman isotonik mengandung ion-ionpengganti cairan tubuh yang hilang.

Peranan Ion dalamKehidupan

Kata-kata IPADehidrasiRehidrasiIsotonik

Kehidupan manusia tidak dapat terlepas dari adanyaion-ion. Ketika seseoran sakit diare, akan banyak kehilangancairan tubuh, cairan tubuh tersebut harus segera digantikandengan minum oralit. Ketika seseorang kehausan, makadisarankan minum minuman isotonik. Aki dapatmenghantarkan listrik karena didalamnya terdapat ion-ionyang terlarut didalamnya.

Diare merupakan suatu penyakit yang ditandai denganmeningkatnya frekuensi buang air besar lebih dari tiga kalisehari disertai adanya perubahan bentuk dan konsistensitinja penderita. Bahaya utama diare adalah kematian yangdisebabkan karena tubuh banyak kehilangan air dan garamyang terlarut yang disebut dehidrasi.

Dehidrasi yang terjadi pada penderita diare karena ususbekerja tidak sempurna sehingga sebagian besar air dan zat-zat yang terlarut didalamnya dibuang bersama tinja sampaiakhirnya tubuh kekurangan cairan. Bahaya diare terletakpada dehidrasi. Oleh karena itu penanggulangannyadilakukan dengan cara mencegah timbulnya dehidrasi danrehidrasi intensif bila telah terjadi dehidrasi. Rehidrasiadalah upaya menggantikan cairan tubuh yang keluarbersama tinja dengan cairan yang memadai melalui minum.

Minuman pengganti cairan tubuh tersebut dapatdiperoleh dengan minum larutan oralit. Oralit mempunyaikomposisi campuran Natrium Klorida, Kalium Klorida,Glukosa dan Natrium Bikarbonat atau Natrium Sitrat.Gambar 6.9 merupakan contoh oralit yang beredar dipasaran. Kamu dapat memperhatikan komposisi penyusunoralit yang tertera di bungkusnya.

Selain oralit, rehidrasi dapat dilakukan dengan minumminuman isotonik. Minuman isotonik merupakan minumanyang didalamnya terkandung ion-ion seperti yang terdapatdalam cairan tubuh manusia. Pada minuman isotonikmengandung ion positif Na+, K+, Ca2+, Mg2+ dan ion negatifCl-, sitrat 3-, laktat-. Gambar 6.10 menunjukan komposisiminuman isotonik yang beredar di pasaran.

Gambar 6.9Oralit mengandung Natrium Klorida, KaliumKlorida, Glukosa dan Natrium Bikarbonatatau Natrium Sitrat

B


Ion-ion juga terdapat di larutan pengisi aki. Dalam akiterdapat larutan asam sulfat yang terurai menjadi ionhidrogen (H+) dan ion sulfat (SO4

2-). Ion-ion inilah yangbereaksi dengan elektroda aki sehingga menghasilkan listrik.

Apakah air sungai, air sumur, air hujan mengandungion?. Keberadaan ion dalam air dapat diketahui dengan alatuji elektrolit. Lakukan kegiatan 6.1 untuk mengujikeberadaan ion-ion dalam air. Adanya ion dalam air ditandaidengan menguji apakah air tersebut dapat menghantarkanarus listrik, yang ditandai oleh nyala lampu. Jika lampumenyala dan terdapat gelembung gas pada elektroda, makaair tersebut mengandung ion.

Menguji adanya ion dalam larutanIon adalah suatu atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik. Keberadaanion dalam larutan akan mengakibatkan larutan tersebut bersifat elektrolit. Larutanelektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan listrik. Keberadaan ion dalamlarutan dapat diketahui dengan alat uji elektrolit.

Apa yang kamu perlukan?- Baterai 1,5 volt- Kabel- Lampu kecil 1,5 watt- Gelas- Gula- Garam dapur- Air- Cuka

Apa yang harus kamu lakukan?1. Rangkaikan baterai, kabel dan lampu menjadi alat uji elektrolit.2. Siapkan 4 gelas, beri label A, B, C, dan D.3. Isi keempat gelas tersebut dengan air sebanyak setengah tinggi gelas.4. Masukkan satu sendok gula ke dalam gelas A, aduk hingga larut.5. Masukkan satu sendok garam dapur ke dalam gelas B, aduk hingga larut.6. Masukkan satu sendok cuka pasar ke dalam gelas C, aduk.7. Ujilah daya hantar listrik keempat isi gelas tersebut.8. Amati nyala lampu yang dihasilkan.


1. Apa yang harus dilakukan ketika seseorang kehilangan banyak cairantubuh?

2. Ion-ion apa yang terdapat dalam cairan tubuh manusia?3. Bagaimana cara mengetahui adanya ion dalam air?

Bina KeterampilanMenguji hipotesisBerdasarkan jawabanmu pada soal nomor 3 di atas, ujilah jawabanmutersebut dengan melakukan eksperimen.Tuliskan peralatan yang kamu

perlukan, langkah kerjanya, dan kemudian lakukan eksperimennya.

Intisari Subbab

Kesimpulan dan Analisis1. Larutan manakah yang mengandung ion?2. Larutan manakah yang tidak mengandung ion?3. Jelaskan hubungan antara jumlah ion dengan nyala lampu. Jelaskan.

Hasil PengamatanTuliskan hasil pengamatan pada tabel berikut:

Nyala lampu GelembungNo Gelas Isi

Terang Redup Tidak Ada Tdk ada

1. A2. B3. C4. D


Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat unsurtersebut. Atom tersusun dari inti atom dan elektron. Inti atom tersusun dari proton dan netron.Molekul adalah bagian terkecil dari suatu zat yang masih memiliki sifat zat tersebut. Ionadalah atom atau gugusan atom yang bermuatan listrik.

1. Pernyataan yang kurang tepat adalah....a. atom adalah bagian terkecil dari suatu

unsurb. ion adalah atom atau kumpulan atom

yang bermuatan listrikc. molekul adalah bagian terkecil dari

zatd. molekul senyawa tersusun dari atom-

atom sejenis2. Model berikut merupakan

model dari...a. atomb. molekul senyawac. molekul unsurd. ion

3. Partikel yang bermuatan listrik adalah...a. atom dan ionb. hanya ionc. molekul dan iond. hanya atom

4. Partikel dasar dari suatu senyawaadalah....a. unsurb. atomc. molekuld. ion

5. Senyawa ionik jika dilarutkan dalam airakan terurai menjadi...a. atom dan molekulb. kation dan anionc. atom dan aniond. unsur dan senyawa.

6. Inti atom tersusun dari...a. proton dan elektronb. proton dan netronc. proton dan elektrond. netron dan elektron

7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan:a. atomb. molekul unsurc. molekul senyawad. ion

8. Jelaskan perbedaan antara molekul unsurdan molekul senyawa.

Rangkuman

Evaluasi

Pengecekan Konsep

Pemahaman Konsep


10. Apakah air sumur mengandung ion?Bagaimana cara mengetahuinya?

11. Jelaskan mengapa peredaran planet-planet di tata surya merupakan sebuahmodel atom?

12. Buatlah sebuah peta konsep untukbagian-bagian dari sebuah atom.Masukkan istilah-istilah berikut ini:elektron, proton, netron, inti atom,bermuatan positif, bermuatan negatif,tidak bermuatan.

13. Merakit: Buatlah rangkaian alat ujielektrolit, kemudian ujilah larutanyang ada disekitarmu.

14. Membaca Label: Bacalah label padakemasan minuman isotonik. Catatlahkandungan ion yang terkandung dalamminuman tersebut.

15. Poster: Buatlah sebuah poster yangberisi informasi (berupa ilustrasi ataubagan) tentang bagian-bagian atom.Kamu dapat menggunakan tata suryasebagai contoh model postermu.

16. Menjelaskan dengan kata-kata IPA:Perhatikan gambar di bawah ini.Selanjutnya, berilah penjelasan apayang dikandung benda tersebut,dengan memasukkan istilah-istilahatom, inti, elektron, unsur, senyawa,dan ion.

9. Tentukan apakah model berikut termasukatom, molekul unsur, molekul senyawaatau ion.

a. c.

b. d.

Berpikir Kritis


Penilaian Kinerja

175 Bab 7 Bahan Kimia dalam Keseharian 175

Bahan Kimia dalamKeseharianBAB 7

A. Bahan Kimia di RumahTangga

B. Bahan Kimia dalam BahanMakanan

C. Bahan Kimia di BidangIndustri, Pertanian, danKesehatan

D. Zat Adiktif dan Psikotropika


Bahan Kimia dalam Keseharian

Rumah tangga Makanan

pembersih

pemutih

parfum

Pembunuh serangga

Pemanis

Pewarna

pengawet

Industri

Cat

Pupuk

Obat-obatan

Zat Adiktif

Peta Konsep Bahan Kimia dalam Keseharian

Peta Konsep


Perasaan takut seringkali timbul pada masyarakat ketika disebut kata-kata bahan kimia.Dengan memahami sifat, kegunaan, dan efek samping dari bahan-bahan kimia yang seringdigunakan dalam kehidupan sehari-hari akan merubah perasaan takut terhadap bahan kimiamenjadi sikap dan tindakan hati-hati serta bijaksana dalam menggunakan bahan kimia.Interaksi bahan kimia dengan manusia dan lingkungan memang tidak dapat dihindari.

Cobalah kamu amati bahan-bahan kimia apa saja yangada di sekelilingmu. Golongkanlah semua bahan kimia itudalam tiga golongan besar yakni bahan kimia rumah tangga(pembersih, pemutih, pewangi, dan pembasmi serangga),bahan kimia dalam bahan makanan (pewarna, pemanis,pengawet, dan penyedap), serta bahan kimia di bidangindustri, pertanian, dan kesehatan (termasuk zat adiktif danpsikotropika). Dapatkah kamu mengidentifikasi kegunaandan efek samping dari semua bahan kimia tersebut? Padabab ini kamu diajak untuk mempelajari kegunaan dan efeksamping semua bahan kimia yang ada dalam kehidupankeseharian kamu.

Bahan Kimiadalam Keseharian

Mengidentifikasi Manfaat dan Efek Samping


BAB7

Di dalam Jurnal IPA-mu,tuliskan hasil identifikasimutentang kegunaan dan efeksamping dari semua bahan kimiatersebut.


Bahan Kimia PembersihKetika tangan atau baju kalian terkena kotoran berupa

minyak atau bahan lain dapatkah kalian menghilangkannyadengan cara menggosok-gosok dan membilas dengan air?Usaha kalian tidak akan memberikan hasil yang memuaskan,kalian tidak akan berhasil menghilangkan minyak yangmenempel di tangan atau di baju. Pencucian dengan air saja,bahkan dengan penggosokan atau putaran mesin sekerasapapun, maka akan menghilangkan sebagian saja bercakdan kotoran, karena kotoran tadi tidak larut dalam air. Airjuga tidak memiliki kemampuan menahan kotoran yangtelah lepas dari kain agar tetap berada di air (tersuspensi)dan tidak menempel lagi ke kain. Oleh karena itu diperlukanbahan kimia yang dapat membantu melepas kotoran daritempatnya menempel dan kemudian menahan agar kotoranyang telah terlepas tetap tersuspensi. Bahan kimia yangdapat membantu proses pencucian ini adalah sabun dandeterjen.

Bahan-bahan pembersih seperti sabun, deterjen, danyang baru kamu tuliskan pada Kegiatan Penyelidikanmemiliki kandungan kimia sebagaimana dicantumkandalam Tabel 7.1.

Bahan Kimia diRumah Tangga

Kata-kata IPASurfaktan

FragranceDesinfektan

Tabel 7.1. Kandungan Kimia Bahan Pembersih

No. Bahan Pembersih Kandungan kimia

1. Sabun Natrium palmilat, Natrium palm kernelate, Natrium palm stearat,air, gliserin, Natrium klorida, dan parfum.

2. Deterjen Alkil benzen Sulfonat, penguat, anti redeposisi, bahanpencemerlang dan pewangi.

3. Sampo Air, Natrium lauril eter sulfat, kokomidopropil betain dimetiko,glikol distearat, Natrium klorida, fragrans, dan karbomer.

4. Pasta gigi Natrium monoflouroposfat, kalsium gliseroposfat.

A


Lab Mini 1.1Bahan kimia penyusun bahan pembersih dibedakan atas

bahan utama (bahan aktif) dan bahan tambahan (bahan aditif).Perhatikan Tabel 7.1. Bahan utama untuk masing-masingbahan pembersih ditunjukkan dalam cetak tebal, sedangkanyang lain adalah sebagai bahan tambahan. Bahan aditifditambahkan ke dalam bahan pembersih untuk memenuhifungsi-fungsi sebagai penguat (builder), pelembut (padapakaian), pewarnaan, pemberi aroma (pewangi), pengawet,pengental, dan medium (pelarut). Bahan aktif pada bahanpembersih berfungsi sebagai surfaktan.

Surfaktan mempunyai kemampuan mengikat danmengangkat kotoran. Dengan adanya surfaktan, maka lemakatau kotoran yang tadinya tidak dapat bercampur denganair, kini dapat bercampur dengan air. Dengan demikianlemak atau kotoran dapat dilepaskan atau dihilangkan daritempatnya menempel.

Ketika kita menggunakan sabun untuk mencuci, sabuntersebut akan menghasilkan busa. Apakah jumlah busamempengaruhi kualitas sabun? Banyaknya busa tidakberkaitan secara signifikan dengan daya bersih deterjen.Untuk kebanyakan kegunaan di rumah tangga, misalnyapencucian dengan jumlah air yang berlimpah, busa tidakmemiliki peran yang penting. Keberadaan busa yang banyakmerupakan faktor penting pada pencucian dengan jumlahair yang sedikit (misalnya pada pencucian karpet). Dalampencucian dengan sedikit air, busa akan berperan untuktetap “mengikat” partikel yang telah lepas dari kain yangdicuci, sehingga mencegah pengendapan kembali kotoran.

Identifikasikan bahanutama pada produk-produk pembersih yangberedar di pasaran.

1. Pilih dan tulis duaproduk untuk masing-masing bahanpembersih (sabunmandi, deterjen,sampo, cairanpembersih piring,cairan pembersihkaca). Kalian tidakharus membeliproduk-produk ini,manfaatkan kemasanbekas yang ada dirumah atau mintalahkepada tetangga.

2. Identifikasi dantuliskan bahan kimiautama pada masing-masing bahanpembersih yang kalianpilih.

Bahan Kimia PemutihPemutih yang paling banyak beredar di pasaran adalah

jenis natrium hipoklorit. Natrium hipoklorit dan kalsiumhipoklorit mempunyai sifat multifungsi. Selain sebagaipemutih, kedua senyawa ini dapat berfungsi sebagaipenghilang noda dan desinfektan (sanitizer). Fungsi gandaNaOCl sebagai penghilang noda maupun desinfektan, dapatmenjadi keunggulan ekonomis. Pemutih dapat ditemukandalam dua wujud, yaitu padat dan cair. Pemutih padat(bubuk putih) adalah kalsium hipoklorit dengan rumuskimia Ca(OCl)2. Pada umumnya, masyarakat mengenalsenyawa ini sebagai kaporit. Kaporit lazim dipakai untuk

Gambar 7.1Bahan baku cairan pemutih

Lab Mini 7.1


Alat dan Bahana. Dua toples kecilb. Air sumur atau air PDAMc. Cairan pemutihd. Sendok tehe. Ikan emas 2 ekor berukuran sedang.

Prosedur1. Isilah ketiga toples dengan air sumur atau air ledeng setinggi ¾ bagian. Beri nomor 1, 2,

dan 3 pada ketiga toples.2. Masukkan ikan pertama ke dalam toples nomor 1 dan ikan kedua ke dalam toples nomor

2.3. Tambahkan 1 sendok teh cairan pemutih ke dalam toples nomor 1. Amati apa yang

terjadi pada ikan di dalam toples nomor 1 dan bandingkan dengan perilaku ikan didalam toples nomor 2. Catat hasil pengamatanmu! Berikan penjelasan terhadap kejadiantersebut ?

mensuci hamakan air ledeng dan kolam renang. Pemutihcair adalah natrium hipoklorit (NaOCl).

Bahan pemutih umumnya dibuat dari bahan-bahanseperti berikut ini : 1) Natrium hipoklorit, NaOCl (12,5%),2) Emal-70, 3) Parfum, dan 4) Air. Pada umumnya, produkpemutih dipasaran mengandung NaOCl dengan konsentrasi12%-13%. Mengapa tidak disediakan konsentrasi yang lebihtinggi? Ini semata-mata demi pertimbangan keselamatan danteknis.

Emal-70 adalah nama dagang dari jenis surfaktanberbahan aktif alkyl sulphate. Penambahan bahan ini hanyasebagai alternatif jika kita ingin menambahkan fungsipemutih sebagai penghilang noda (stain remover). Sepertihalnya Emal-70, parfum merupakan bahan tambahan (tidakharus ada). Kebanyakan produk pemutih yang ada di pasartidak memakai parfum.

Menyelididki efek negatif penggunaanbahan pemutih pada kesehatan lingkungan

Berfikir Kritis

1. Sebutkan 2 produkbahan-bahan pemutihyang beredar dipasaran.

2. Apakah keluarga dirumahmu jugamenggunakan bahanpemutih ini?

3. Apakah setiap kalimencuci pakaian harusditambah bahanpemutih? Bagaimanapendapatmu!


Bahan Kimia Pewangi (Parfum)Parfum adalah hasil pencampuran berbagai macam fra-

grance (bahan pewangi) yang bersifat mudah menguapdengan bau tertentu. Bahan kimia pewangi seringditambahkan pada berbagai produk seperti sabun, deterjen,sampo, pembersih kaca, cairan pencuci piring, dan cairanpelembut pakaian, serta dijual dalam bentuk pengharumbadan maupun ruangan.

Perusahaan umumnya tidak mau menuliskan bahankimia yang digunakan sebagai bahan pewangi. Orang seringmemberi istilah “rahasia perusahaan”. Bahan kimia yangdipakai sebagai pewangi biasanya tidak tunggal tetapicampuran dari beberapa bahan pewangi. Zat kimia yangdicampurkan untuk menghasilkan bau tertentu, dapatdilihat dalam Tabel 7.2.

Melakukanpengamatan danprediksi

1. Tuliskan bahan-bahanpembersih kemasanyang ada dirumahmu.

2.Baca komposisinya!Adakah petunjukbahwa bahan-bahanitu menggunakanpewangi (parfum)?

3.Apakah bahan-bahanitu mencantumkanbahan kimia yangdipakai sebagaipewangi?

4.Baui masing-masingbahan! menggunakanindra penciumanmu.Catat hasilpengamatanmu.

5.Perkirakan bahankimia apa yangdicampurkan kedalam bahan-bahanpembersih yang kamumiliki!

Tabel 7.2.Contoh Spesifikasi Bau Parfum dan Nama Zat Kimia

Lab Mini 7.2

No. Spesifikasi bau Nama zat kimia

1 floral, jasmine. Amil salisilat2 herbaceous Amilsinamat aldehida3 rocy, citrus Sitronelol4 musk, sweet Galaksolida5 rose Geraniol6 pine needle sobornil asetat7 murbai/arbei Butil asetat8 peer/pisang ambon Amil asetat9 jeruk Oktil asetat10 arbei Etil butirat11 apel Amil valerat12 minyak gandapura Metil salisilat

Parfum juga dijual dalam bentuk pengharum badandan pengharum ruangan. Komposisi zat-zat di dalamparfum pada umumnya adalah etil alkohol (50-90%),akuades/ air suling (5-20%), dan fragrance (10-30%). Etilalkohol dalam komposisi ini berfungsi sebagai pelarut.

Jangan lupa bahwa penggunaan parfum juga memilikiefek negatif. Di dalam parfum, selain etil alkohol sebagaipelarut sering ditambahkan zat-zat seperti: aseton,benzaldehida, benzil asetat, benzil alkohol, etil asetat, dll.


Bahan Kimia Pembasmi Serangga(Insektisida)

Serangga pengganggu yang sering kita jumpai di rumahtangga, diantaranya adalah nyamuk, kecoa, lalat, dan semut.Nyamuk adalah serangga pengganggu di rumah tanggayang paling dominan terutama di kota-kota dataran rendah.Oleh karena itu anti nyamuk (obat nyamuk) merupakanbahan yang diperlukan masyarakat sehari-hari. Antinyamuk dikemas sesuai dengan cara-cara aplikasinya; adayang dibakar, difumigasi secara elektrik, dioleskan padapermukaan kulit, dan disemprotkan. Khasiat dari bahanpengusir atau pembasmi serangga ditentukan oleh bahankimia (bahan aktif) yang terkandung di dalamnya.Transflutrin adalah salah satu contoh bahan aktif anti nyamukberbentuk padatan lingkar berwarna hijau. Anti nyamukbakar ini diambil khasiatnya melalui asapnya yangmenyebar ke seluruh ruangan.

Kamu dapat mengidentifikasi bahan kimia aktif yangterkandung pada setiap anti nyamuk yang beredar dimasyarakat dimana kamu tinggal. Jangan membuang begitusaja wadah atau kemasan anti nyamuk yang pernah kamupakai. Kemasan anti nyamuk, juga produk-produk lainumumnya mencantumkan bahan-bahan kimia yangdikandungnya. Kamu dapat mengidentifikasi bahan-bahankimia penyusun setiap produk dari kemasannya.

Saat ini mulailah dengan mengenal nama-nama bahankimia itu. Kalau saat kamu tidak mengetahui rumuskimianya, tidak masalah, yang penting mengetahuikhasiatnya. Selain itu, yang juga penting untuk diketahuiadalah efek samping yang dapat ditimbulkan terutama bagikesehatan kita maupun kelestarian lingkungan. Oleh karena

Zat-zat ini memiliki efek negatif bagi kesehatan. Asetondapat menyebabkan kekeringan mulut dan tenggorokan,kerusakan pita suara, mengantuk, dan depresi.Benzaldehida memiliki efek narkotik dan iritasi pada kulit,mata, mulut, dan tenggorokan. Benzil asetat bersifatkarsinogenik, cairannya dapat meresap ke dalam sistemtubuh melalui kulit, dan uapnya dapat mengiritasi mata.Benzil alkohol menyebabkan iritasi saluran pernapasanbagian atas dan penurunan tekanan darah. Etil asetat bersifatseperti narkotik, merusak hati, dan menyebabkan anemia.

Lab Mini 7.3

MengidentifikasiUntuk menghindarigigitan nyamuk, adayang menggunakan antinyamuk bakar, ada yangmenggunakan antinyamuk semprot, dananti nyamuk yangdiusapkan pada tubuh.

Tugas kalian :1. Pilih dan tulis dua

produk untuk masing-masing jenis antinyamuk. Kalian tidakharus membeliproduk-produk ini,manfaatkankemasan-kemasanbekas yang ada dirumah atau mintalahkepada tetangga.

2. Identif ikasi dantuliskan bahan kimiautama dan bahankimia tambahan padakeenam produk antinyamuk yang telahkalian pilih.


itu, perusahaan-perusahaan besar yang bijaksana selalumemberi peringatan-peringatan kepada kita terkait denganpenggunaan bahan-bahan ini.

1. Dalam setiap bahan pembersih selalu ada komponen surfaktan. Apakahyang dimaksud dengan surfaktan? Beri contoh dua surfaktan yangkamu ketahui.

2. Jelaskan mekanisme kerja dari surfaktan dalam membantu proses pencucian.3. Dalam bahan pembersih seringkali ditambahkan bahan kimia lain. Sebutkan tiga bahan

kimia tambahan yang dimasukkan ke dalam bahan pembersih tersebut ?4. Jika kamu ingin membuat sendiri bahan pemutih untuk baju, bahan kimia apa saja yang

harus kamu sediakan?5. Sebutkan efek negatif penggunaan cairan pemutih baik bagi kesehatan kita maupun

kelestarian lingkungan.6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan parfum?7. Bahan utama parfum adalah fragrance . Tuliskan tiga bahan kimia fragrance dan aroma

yang ditimbulkannya?8. Sebutkan beberapa efek negatif yang dapat terjadi pada kesehatan akibat penggunaan

parfum?

Intisari Subbab


1. Ambillah 2 - 3 bungkus mie instan yangdiproduksi oleh industri yang berbeda.Amati labelnya, adakah yang kamukenal bahan-bahan yang terkandung didalamnya? Kapankah mie tadikadaluarsa?

Industri bahan makanan di Indonesia terus berkembangpesat, mulai dari skala kecil, menengah, maupun besar.Produk yang dihasilkan umumnya berupa bahan makananolahan. Dalam pengolahan bahan makanan, ada dua macamtujuan yang dapat dicapai. Pertama yaitu menambah ragammakanan, misalnya dari susu dapat diperoleh beberapa hasilolahan yang berupa keju, susu kental manis, yoghurt,mentega, dan lain-lain. Kedua, untuk memenuhi keperluankhusus, misalnya membuat hasil olahan yang warnanyalebih menarik, lebih awet, lebih manis rasanya, dansebagainya.

Dalam upaya memenuhi keperluan khusus seperti yangdisebutkan di atas, ternyata dalam pengolahan bahanmakanan memang diperlukan penambahan zat yangmemiliki sifat yang memungkinkan terpenuhinya keperluankhusus yang diinginkan. Zat yang ditambahkan tersebutdinamakan aditif makanan.

Namun demikian perlu diingat bahwa penggunaanaditif makanan tidak boleh dilatarbelakangi maksud menipukonsumen ataupun berdampak menurunkan nilai gizimakanan.

Dalam sub bab ini diuraikan lima bahan aditif makanan,yaitu pewarna, pemanis, pengawet, penyedap rasa, danantioksidan dengan pertimbangan bahwa kelimakelimajenis tersebut penggunaannya paling luas dalam industrimakanan.

2. Buatlah secangkir teh sendiri. Simpanselama tiga hari. Amati perubahan yangkamu lihat setiap 12 jam, apa yang bisakamu amati?

3. Catat semua hasil amatanmu dalambuku IPA-mu!

Bahan Kimia dalamBahan Makanan

Kata-kata IPABahan pewarna alami

Bahan pewarna identik alamiBahan pewarna sintetik

Apakah perlunya bahan aditif makanan?


B


Bahan PewarnaJika kamu berbelanja ke toko kue kamu dapat men-

jumpai bahwa hampir semua kue yang dijajakanmenggunakan pewarna. Ada yang berwarna hijau, kuning,merah, coklat, atau warna lain. Apa fungsi penambahanpewarna pada makanan tersebut? Bahan-bahan apa sajayang digunakan untuk memberi warna tersebut? Apakahpenggunaan pewarna tersebut tidak berbahaya?

Bila ditinjau dari asalnya, pewarna makanan di-golongkan menjadi tiga yaitu: pewarna alami, identikdengan pewarna alami, dan pewarna sintetik.

Pewarna AlamiPewarna alami merupakan pewarna yang diperoleh dari

bahan-bahan alami, baik nabati, hewani, ataupun mineral.Beberapa pewarna alami yang banyak dikenal masyarakatmisalnya daun suji untuk membuat warna hijau, kunyituntuk warna kuning, daun jati atau cabai untuk warnamerah, dan gula merah untuk warna coklat. Zat pewarnaalami ini lebih aman digunakan bila dibandingkan denganpewarna sintetik. Penggunaan pewarna alami relatifterbatas, karena adanya beberapa kekurangan antara lain:

· Sering terkesan memberikan rasa khas yang tidakdiinginkan, misalnya kunyit.

· Konsentrasi pigmen rendah, sehingga memerlukanbahan baku relatif banyak.

· Stabilitas pigmen rendah (umumnya hanya stabilpada tingkat keasaman/pH tertentu).

· Keseragaman warna kurang baik.

Pewarna oranye, merah dan biru secara alami terdapatpada buah anggur, stroberi, rasberi, apel, dan bunga. Untukmemberikan warna kuning, merah, dan oranye dapatdigunakan pewarna yang berasal dari tumbuhan dan hewan,seperti wortel, tomat, cabai, minyak sawit, jagung, daun-daunan, dan ikan salmon.

Bahan makanan yang sering menggunakan pewarna inidi antaranya margarin, keju, sup, puding, es krim, dan mi.

Klorofil memberikan warna hijau yang peka terhadapcahaya dan asam. Korofil diperoleh dari daun-daunan yangdigunakan oleh masyarakat luas sejak dahulu. Kurkuminmerupakan zat warna alami yang terdapat dalam tanamankunyit (Zingiberaceae). Zat warna ini dapat digunakan pada


makanan atau minuman yang tidak beralkohol, misalnyanasi kuning, tahu, temulawak, dan sari buah.

Pewarna Identik AlamiPewarna identik alami adalah pigmen yang dibuat secara

sintetik tetapi struktur kimianya mirip dengan pewarnaalami. Contohnya, santoxantin (merah), apokaroten (merah-oranye), dan beta-karoten (oranye sampai kuning).Penggunaan pewarna identik alami hanya boleh dalamkonsentrasi tertentu, kecuali beta karoten yang bolehdigunakan dalam jumlah tidak terbatas.

Pewarna SintetikDi negara-negara maju, penggunaan pewarna sintetik

untuk makanan harus melalui pengujian yang ketat demikeselamatan konsumen. Pewarna yang telah melewatipengujian-pengujian tersebut dan yang dii jinkanpemakaiannya untuk makanan dinamakan permitted colouratau certified colour.

Penggunaan pewarna sintetik sudah begitu luas dimasyarakat. Hingga sekarang, diperkirakan hampir 90%pewarna yang beredar dan sering digunakan adalahpewarna sintetik. Contoh kemasan pewarna sintetik danproduk makanan yang menggunakan pewarna disajikanpada Gambar 7.2 dan 7.3.

Beberapa kelebihan pewarna sintetik antara lain,warnanya seragam, tajam, mengembalikan warna asli yangmungkin hilang selama proses pengolahan, melindungi zat-zat vitamin yang peka terhadap cahaya selamapenyimpanan, dan hanya diperlukan dalam jumlah sedikit.Seiring dengan meluasnya pemakaian pewarna sintetik,sering terjadi penyalahgunaan pewarna pada makanan.Sebagai contoh digunakannya pewarna tekstil untukmakanan sehingga membahayakan konsumen. Zat pewarnatekstil dan pewarna cat biasanya mengandung logam berat,seperti: arsen, timbal, dan raksa sehingga bersifat racun.

Gambar 7.3Contoh makanan yang menggunakanpewarna

Gambar 7.2Contoh kemasan pewarna sintetik

Gambar 7.4Tahu kuning


Bahan PemanisBahan pemanis adalah bahan kimia yang ditambahkan

pada makanan atau minuman yang berfungsi untukmemberikan rasa manis. Dulu orang mengenal sumber rasamanis alami dari gula yang di buat dari tebu atau bit, aren,kelapa dan pemanis lain seperti madu dan buah-buahan.Selain memberikan rasa manis ternyata gula adalahpenyumbang kalori yang baik karena mengandung giziuntuk tubuh manusia.

Ternyata gula menyebabkan berbagai masalah baru bagiorang-orang tertentu, terutama mereka yang kelebihankalori, kegemukan, menyebabkan kerusakan pada gigi, dansangat berbahaya bagi penderita diabetes. Keadaan inimemacu para ahli untuk menemukan pengganti rasa manissetara dengan gula, tidak berkalori dan tidak ada nilaigizinya sehingga aman dikomsumsi bagi mereka yang perludiet. Maka dikenalkanlah beberapa jenis gula buatan atau

Gambar 7.5Pemanis buatan atau sintetis biasanyaditambahkan pada minuman kaleng ataukemasan

Lab Mini 7.4

Identifikasi bahan pewarna pada tahu kuning

Untuk mengetahui bahan pewarna alami atau sintesis yang digunakan pada tahukuning kita dapat berhipotesis: “Jika pewarna tahu kuning berasal dari kunyit, makasetelah dicelupkan ke dalam air kapur akan berwarna kuning-kemerahan dansebaliknya jika tahu kuning berasal dari pewarna sintetik, maka setelah dicelupkankedalam air kapur tidak akan mengubah warna.Alat dan bahan yang kamu perlukan untuk pengujian tahu kuning adalah: gelaskimia, spatula, kaca arloji, tahu kuning dengan berbagai merek (A, B, C), air, dangamping.

Prosedur(1) Siapkan alat yang sudah dibersihkan dan bahan yang diperlukan, (2) Masukkangamping ± 1 sendok teh ke dalam gelas kimia, tuangkan sedikit air dan larutkan,jadilah air kapur, (3) Celupkan tahu kuning A ke dalam air kapur tadi beberapamenit, (4) Amati perubahan warna setelah dicelupkan ke dalam air kapur, (5)Ulangi langkah 1-3 untuk tahu kuning B dan C. Catat hasil pengamatanmu.

AnalisisBerdasarkan pengamatanmu, jawablah pertanyaan berikut ini.1. Adakah tahu kuning dengan merek yang berbeda (A, B, C) yang tidak

menghasilkan perubahan warna ?2. Adakah tahu kuning dengan merek yang berbeda (A, B, C) yang terjadi

perubahan warna ? Sebutkan.3. Catat hasil kesimpulan pengamatanmu.


gula sintetik yang mempunyai sifat manis seperti gulabahkan lebih. Beberapa contoh pemanis buatan atausintentik yaitu sakarin, siklamat, aspartam, asesulfam dansorbitol. Tingkat kemanisan relatif dari berbagai bahanpemanis di berikan pada Tabel 7.3.

Tabel 7.3. Tingkat Kemanisan Relatifdari Berbagai Bahan Pemanis

Pada kasus penderitakencing manis (Diabe-tes Melitus), penderitadisarankanmengurangi konsumsigula. Untuk keperluantersebut digunakanbahan pemanispengganti gula, yaitubahan yangmemberikan rasamanis seperti gulatetapi rendah kalori.Bahan-bahanpengganti gula yangbanyak beredar dipasaran antara lainsakorit, equal, dannutrasweet

Tahukah Kamu

Suatu produk makanan atau minuman yangmenggunakan pemanis buatan seharusnya mencantumkanjenis dan jumlah pemanis yang digunakan. Penggunaanbahan pemanis atau batasan pemakaian bahan pemanisdalam makanan harus mengacu pada WHO yang dikenaldengan ADI (aceeptable daily intake) dan Peraturan MenteriKesehatan RI No. 722 / Menkes / per / IX / 1988 tentangbatasan maksimum penggunaan bahan kimia dalammakanan seperti tertera pada Tabel 7.4.

Tabel 7.4. Batasan Penggunaan Bahan Pemanispada Makanan dan Minuman

Nama bahan pemanis Kemanisan relatif*

Sukrosa (gula tebu) 100Laktosa (gula susu) 16Glukosa (gula darah) 74Fruktosa (gula tebu) 173Siklamat 3.500Sakarin 50.000Aspartam 20.000Asesulfam K 20.000

* Kemanisan relatif terhadap sukrosa dengan nilai 100

Nama bahanpemanis

Batasan Permenkesper kg bobot badan

Batasan ADIper kg makanan

Sakarin 50 mg – 300 mg 0 – 5 mgSiklamat 500 mg – 3000 mg 0 – 50 mgSorbitol 5 g – 300 g -Aspartam - 0 – 40 mgAcesulpame K - 0 – 9 mg

Peringatan

Penggunaan bahanpemanis sintetik padamakanan dan minumansecara berlebihandapat menyebabkangangguan pada tubuh,misalnya kankerkantung kemihdisebabkan olehsiklamat, sedangsakarin dapatmenyebabkan tumorkantong kemih.


Bahan PengawetPada tahun 90-an terjadi kasus biskuit beracun. Banyak

orang keracunan setelah mengkonsumsi biskuit. Sedikitnya6 orang meninggal dunia dan puluhan orang dirawat dirumah sakit. Bagaimana kasus tersebut bisa terjadi? Hasilpenyelidikan menunjukkan bahwa dalam biskuit beracuntersebut terkandung bahan natrium nitrit dalam jumlahberlebihan. Mengapa dalam biskuit terdapat natrium nitrit?

Bahan pengawet adalah bahan kimia yang dapatmencegah atau menghambat proses fermentasi(pembusukan), pengasaman, atau peruraian lain terhadapmakanan yang disebabkan oleh mikroorganisme sehinggamakanan tidak mudah rusak atau menjadi busuk.

Bahan pengawet tradisional telah dikembangkan sejakratusan tahun lalu, seperti garam dapur, gula, cuka, danlada. Ikan laut biasa diawetkan dengan cara pengasinan.Buah-buahan diawetkan dengan cara dijadikan manisan.Makanan lauk-pauk bisa diawetkan dengan dibumbui ladadan cuka.

Garam dapur biasanya digunakan untuk mengawetkandaging dan ikan agar tidak mudah busuk. Garam dapurberfungsi untuk menghambat pembiakan bakteri sepertimikroorganisme clostridium botulinum. Jika bakteri iniberkembang biak pada makanan akan menghasilkan racunyang dapat meracuni daging. Gula merah atau gula pasirbisa digunakan untuk mengawetkan buah-buahan. Bahanyang akan diawetkan direndam dalam larutan gula, keadaanini menyebabkan mikroorganisme sukar hidup.

Bahan pengawet buatan yang paling sering dipakaiadalah asam benzoat. Asam benzoat berfungsi untukmengendalikan pertumbuhan jamur dan bakteri.Penggunaan asam benzoat dengan kadar lebih dari 250 ppmdapat memberikan efek samping berupa alergi. Adapunpada konsentrasi tinggi dapat mengakibatkan iritasi padalambung dan saluran pencernaan. Bahan lainnya adalahnatrium benzoat, natrium nitrat, dan asam sitrat. Bahanpengawet untuk buah-buahan dalam kaleng, biasanyadigunakan gula atau garam yang dibuat dalam bentukmanisan asinan. Asam propionat dapat digunakan untukmencegah tumbuhnya kapang pada roti dan kue kering.Asam sorbat digunakan untuk mencegah tumbuhnyakapang pada keju.

Gambar 7.6Gula dan cuka dapat digunakan sebagaibahan pengawet pada makanan(pengawet tradisional)


Dalam kasus biskuit beracun yang disajikan pada awalsub bab ini, diduga terjadi akibat penggunaan garam nitritsebagai zat pengewet dalam jumlah berlebihan. Penggunaannitrit lebih dari 200 ppm dapat menyebabkan keracunan.

Bahan pengawet bersifat karsinogen, untuk itu batasanpenggunaan bahan pengawet sebaiknya sesuai denganPeraturan Menteri Kesesehatan No. 722/ menkes/per/IX/88 terdapat pada Tabel 8.4.

Akhir-akhir ini banyak terjadi penyalahgunaan bahanpengawet, misalnya boraks dan formalin. Boraks seringdigunakan pada pengolahan bakso dan mi basah. Boraksyang dikonsumsi terus-menerus dapat berakibat keracunandengan gejala muntah-muntah, diare, dan bahkan dapatmenyebabkan kematian. Di samping bersifat sebagai zatpengawet boraks juga berfungsi sebagai pengenyal. Forma-lin dengan kadar sekitar 40%, biasa digunakan pada prosespengawetan spesimen biologi atau proses pengawetanmayat.

Tabel 7.5.Batasan Penggunaan Bahan Pengawet

Nama bahan pengawet Batasan Permenkesper kg makanan

Asam Benzoat 600 mg – 1000 mgAsam Sorbat 500 mg – 3000 mgAsam Propionat 2 g – 3 gNatrium Nitrit 50 mg – 125 mgNatrium Nitrat 50 mg – 500 mg


Bahan Penyedap dan PemberiAroma

Hasil penyelidikan Dr. Ho Man Kwok pada tahun 1969,mengungkapkan kasus yang dikenal dengan nama ChineseRestaurant Syndrome (CRS). Dalam kasus tersebut dinyatakanbahwa seseorang yang baru saja mengkonsumsi makanandi restoran Cina mengalami gejala-gejala sebagai berikut:merasa kesemutan pada punggung dan leher, rahang bawah,leher bawah terasa panas, wajah berkeringat, sesak dadabagian bawah, dan pusing kepala. Dari hasil penyelidikanpada waktu itu diketahui bahwa penyebab utama timbulnyagejala-gejala tersebut adalah penyedap rasa MSG (mono-natrium glutamat) yang terdapat dalam sup. Kadar MSGdalam sup memang relatif sangat tinggi, ditambah lagikenyataan bahwa sup dihidangkan paling awal pada saatperut masih kosong/lapar sehingga MSG dapat dengancepat terserap ke dalam darah dan menyebabkan timbulnyagejala-gejala CRS tersebut.

Gambar 7.7Sere, salam, bawang, merupakan bahanalam yang dapat digunakansebagai bahan penyedap alami

Lab Mini 7.5

Identifikasi bahan pewarna pada bakso Pada saat ini beberapa toko bahan makanan juga menjual obat pengenyal baksoatau garam bleng. Dari pengamatan, ternyata bahan-bahan tersebut mengandungboraks. Untuk mengetahui bahwa bakso yang kita konsumsi mengandung boraks atautidak, kamu dapat melakukan pengujian secara berkelompok pada bakso denganmenggunakan indikator kunyit. Bila bakso mengandung boraks, maka setelah ditetesiindikator kunyit akan berwarna merah, sebaliknya jika bakso tidak mengandungboraks maka setelah ditetesi indikator kunyit tetap berwarna kuning.

Prosedur1. Siapkan alat yang sudah dibersihkan dan bahan yang diperlukan2. Ambil ¼ bakso merek A, kemudian haluskan dengan mengunakan alu dan

lumpang, setelah halus tambahkan sedikit air.3. Ambil campuran 2 tadi dan tambahkan 3 tetes indikator atau ekstra kunyit. Amati

dan catat hasil pengamatanmu.4. Lakukan cara yang sama 1 sampai 3 dengan

mengunakan bakso dengan merek yang berbeda.

Analisis1. Adakah bakso yang diuji dengan ekstrak kunyit tidak

menghasilkan perubahan warna? Sebutkan2. Adakah bakso yang diuji dengan ekstrak kunyit yang

menghasilkan perubahan warna? Sebutkan.3. Apa kesimpulan dari hasil pengamatanmu?


Bahan penyedap rasa atau penegas rasa adalah zat yangdapat meningkatkan cita rasa makanan. Penyedap berfungsimenambah rasa nikmat dan menekan rasa yang tidakdiinginkan dari suatu bahan makanan.

Bahan-bahan yang termasuk dalam golongan ini adayang diperoleh dari alam berupa rempah-rempah (misalnya:bawang putih, bawang bombay, pala, merica, ketumbar,serai, pandan, daun salam, dan daun pandan) dan ada pulayang sintetik.

Penyedap sintetik pada dasarnya merupakan tiruan dariyang terdapat di alam, tetapi karena kebutuhannya jauhmelebihi dari yang tersedia maka sejauh mungkin dibuatlahtiruannya. Penyedap sintetik yang sangat populer dimasyarakat adalah vetsin atau MSG (mononatrium glutamat).Di pasaran, senyawa tersebut dikenal dengan beragammerek dagang, misalnya Ajinomoto, Miwon, Sasa, Royco,Maggi, dan lain sebagainya. MSG merupakan garam natriumdari asam glutamat yang secara alami terdapat dalam pro-tein nabati maupun hewani. Daging, susu, ikan, dan kacang-kacangan mengandung sekitar 20% asam glutamat. Olehkarena itu, tidak mengherankan bila kita mengkonsumsimakanan yang mengandung asam glutamat akan terasa lezatdan gurih meski tanpa bumbu-bumbu lain. Keunikan dariMSG adalah bahwa meskipun tidak mempunyai cita rasa,tetapi dapat membangkitkan cita rasa komponen-komponenlain yang terkandung dalam bahan makanan. Sifat yangsemacam itu disebut dengan taste enhancer (penegas rasa).

Pemberi aroma adalah zat yang dapat memberikan aromatertentu pada makanan atau minuman, sehingga dapatmembangkitkan selera konsumen. Penambahan zat pemberiaroma menyebabkan makanan memiliki daya tarik untukdinikmati. Zat pemberi aroma yang berasal dari bahan segaratau ekstrak dari bahan alami, misalnya minyak atsiri danvanili. Pemberi aroma yang merupakan senyawa sintetik,misalnya: amil asetat mempunyai cita rasa seperti pisangambon, amil kaproat (aroma apel), etil butirat (aroma nanas),vanilin (aroma vanili), dan metil antranilat (aroma buahanggur). Jeli merupakan salah satu contoh makanan yangmenggunakan zat pemberi aroma.

Tugas Survay

1. Kumpulkan kemasanmakanan danminuman

2. Identifikasi apa jeniszat aditifnya.


Intisari Subbab

1. Mengapa produsen lebih menyukai menggunakan pewarna sintetikdaripada pewarna alami?

2. Mengapa pewarna makanan banyak digunakan pada produk makanan anak-anak?3. Apa fungsi zat pengawet dalam pengolahan makanan?4. Penyalahgunaan zat pengawet sangat membahayakan konsumen. Mengapa?5. Sebutkan 3 contoh hasil olahan makanan yang menggunakan bahan penyedap?


Cat dan asam sulfat adalah dua bahan kimia produkindustri (pabrik) yang telah masuk ke dalam lingkungankehidupan kita. Pada masyarakat petani dan pembudidayatanaman hias tidak asing lagi dengan apa yang disebutpupuk dan pestisida. Di bidang kesehatan, salah satuteknologi pencegahan pertumbuhan sel kanker adalahpenyinaran dengan sinar gama yang berasal dari kobalt (Co-60). Kobalt dengan massa atom relatif 60 sma (satuan massaatom) ini adalah salah satu contoh bahan kimia yang bersifatradioaktif.

1. Pergilah ke toko bahan bangunan yang ada di sekitar rumah atau sekolahmu. Katakandan mintalah ijin bahwa kamu sedang mengerjakan tugas sains dari sekolah.

2. Pinjamlah 1 atau 2 produk cat yang dikemas dalam bentuk kaleng semprot (aerosol spray-paint).

3. Tuliskan segala informasi yang tertulis dalam kemasan kedua produk cat itu dalambuku kerjamu.

4. Gabungkan informasi yang kamu peroleh dengan informasi yang diperoleh teman-temandi kelasmu. Kemudian susunlah laporan tertulis yang berisi hal-hal penting yang harusdiperhatikan setiap orang yang akan menggunakan cat.

Bahan Kimia di BidangIndustri, Pertanian, danKesehatan


Bahan Kimia di Bidang IndustriCat dan Pigmen

Jika kamu diminta menyebutkan macam-macam cat,maka jawaban yang dapat kamu berikan adalah : cat tembok,cat kayu, cat besi, cat minyak, cat air, cat rambut, dan lainsebagainya. Ketika kamu menjawab cat air atau cat minyak,maka sebenarnya kamu sudah mengarah kepada pelarutyang digunakan dalam cat itu. Artinya, ada cat yangpelarutnya air dan ada cat yang pelarutnya tergolong jenisminyak (tiner).

C

Kata-kata IPAPigmenPupuk

PestisidaRadioisotop


Gambar 7.8Contoh cat dan pelarutnya

Kali ini kamu diajak mempelajari lebih dalam mengenaijenis cat yang sering dipakai untuk mengecat kayu danbahan-bahan dari besi, termasuk mobil (cat yang pelarutnyatergolong jenis minyak).

Tidak seperti pada kemasan sabun, deterjen dan sampo,pada kemasan cat (kaleng cat) tidak dituliskan bahan-bahankimia penyusunnya (ingredients). Yang biasanyadicantumkan dalam kaleng cat adalah : warna, nama pabrikyang memproduksi, petunjuk penggunaan, peringatan(warning), catatan penting.

Jika kamu ingin tau lebih banyak tentang cat danfungsinya, maka bacalah dan berusahalah memahami uraianyang diberikan berikut ini. Cat adalah suspensi dari padatanyang terbagi halus (terdispersi) di dalam suatu cairan.Padatan tersuspensi ini disebut pigmen, yang berfungsiuntuk melindungi permukaan, untuk keperluan dekoratif,dan sebagai pelapis tipis baik yang tidak tembus cahayamaupun transparan. Permukaan benda yang dicatterlindungi dari proses perkaratan, serangan serangga, danjamur. Cat yang baik tidak mudah mengelupas daripermukaan yang dicat dan tahan terhadap cahaya, panas,perubahan atmosferik dan musim.

Bahan-Bahan Kimia dalam CatUntuk daya kerja yang bagus, cat harus mengandung

bahan-bahan berikut:1) Pigmen. Material berwarna tidak tembus cahaya yang

ada di dalam cat disebut pigmen. Zat ini dapat berupasuatu senyawa yang terjadi secara alami atau dapatdibuat secara sintetik.

2) Medium pendispersi. Zat ini adalah berfungsimendispersikan pigmen dari cat. Zat ini bersifat volatil(mudah menguap) dan non korosif. Senyawa yang pal-ing umum digunakan untuk keperluan ini adalahminyak terpenten dan minyak tung atau minyak kayuCina.

3) Pengering (driers). Zat ini adalah senyawa-senyawalogam (0,5 hingga 2 persen) yang merupakan pembawaoksigen dan membantu di dalam pengeringan mediumdengan mentransfer oksigen (oksidasi medium).

4) Tiner (thinners). Zat ini membantu terjadinya permukaanyang licin pada proses pengecatan sehingga terbentuklapisan cat yang sama dan merata (uniform). Zat-zat ini

Lab Mini 7.6

MenggolongkanDi toko bahanbangunan atau tokoyang khusus menjualcat tersedia bahan-bahan cat untukpengecatan tembok,kayu, besi, bahkanuntuk pengecatanmobil. Golongkanmana bahan cat yangmenggunakan pelarutair dan mana bahancat yangmenggunakan pelarutminyak!


antara lain : benzena dan naftalena. Zat ini mudahmenguap dan terbakar.

5) Zat pengisi (fillers). Lempung Cina, talk, BaSO4, dllditambahkan pada pigmen untuk meningkatkan dayatahan pigmen.

Bahan Kimia di Bidang PertanianPupuk

Dari sekian banyak jumlah dan jenis unsur dalam tanahhanya 16 unsur (disebut unsur hara esensial) yangdibutuhkan oleh tanaman untuk tumbuh dengan normal.Dari 16 unsur tersebut, 3 unsur di antaranya bukan berasaldari tanah, tetapi diambil dari udara, yaitu : karbon (C) ,hidrogen (H), dan oksigen (O). Sementara ke-13 unsur yanglain bersumber dari tanah, yaitu nitrogen (N), fosfor (P), ka-lium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), belerang atau sul-fur (S), klorin (Cl), besi atau ferrum (Fe), mangan (Mn),tembaga atau cuprum (Cu), zink atau zincum (Zn), boron(B), dan molibdenum (Mo). Unsur hara yang diperlukantanaman dalam jumlah banyak disebut unsur makro, antaralain : C, H, O, N, S, P, K, Ca, dan Mg. Unsur hara yangdiperlukan dalam jumlah sedikit dinamakan unsur mikro,meliputi unsur Cl, Fe, Mn, Cu, Zn, B, dan Mo. Peran dangejala kekurangan unsur N, P, K, dan Ca pada tanamandapat dilihat dalam Tabel 7.6.

Jika ketersediaan unsur hara di dalam tanah tidakmencukupi kebutuhan tanaman, maka harus dilakukanpenambahan melalui pemberian pupuk. Pemberian pupukmemiliki fungsi : a) Menambah kesuburan tanah, karenaadanya perubahan perbandingan unsur-unsur yang terdapatdalam tanah ke arah perbandingan yang lebih tepat, b)Mengganti unsur-unsur yang hilang karena hanyut dalamair, dan c) Mengganti unsur-unsur yang terbawa dalampanen. Pupuk yang diproduksi dan beredar di pasaransangatlah beragam, baik dalam hal jenis, bentuk, ukuran,maupun kemasannya. Pupuk-pupuk tersebut hampir 90%sudah mampu memenuhi kebutuhan unsur hara bagitanaman, dari unsur makro dan unsur mikro. Ada duakelompok pupuk, yaitu pupuk anorganik dan pupukorganik.

Pupuk anorganik yang banyak digunakan oleh parapetani adalah : fosfat, urea, ZA, dan NPK. Kandungan unsur


untuk masing-masing pupuk ini dapat kamu baca padakemasannya (karung pembungkus).

Banyak dilaporkan bahwa penggunaan pupukanorganik secara terus menerus menjadi tidak efisien dandapat mengganggu keseimbangan sifat tanah sehinggamenurunkan produktivitas lahan dan mempengaruhiproduksi. Oleh karena itu, perlu upaya peningkatan efisiensipenggunaan pupuk yang dikaitkan dengan aspekpendukung kelestarian alam.

Pemberian pupuk anorganik yang dipadukan denganpupuk organik dapat meningkatkan produktivitas tanamandan efisiensi penggunaan pupuk, baik pada lahan sawahmaupun lahan kering.

Pemerintah melalui Departemen Pertanian saat inimencanangkan program “Go Organic 2010”. Data statistikmenyebutkan bahwa limbah tanaman pertanian yang

Tabel 7.6.Peran dan Gejala Kekurangan Usur Hara pada Tanaman

Unsur hara Peran Gejala kekurangan

Memacu pertumbuhan tanamansecara umum, terutama pada fasevegetat if ; berperan dalampembentukan klorofil, lemak, protein,dan persenyawaan lain.

Merangsang pertumbuhan danperkembangan akar, sebagai bahandasar protein (ATP dan ADP),membantu asimilasi dan respirasi,mempercepat proses pembungan danpembuahan, serta pemasakan biji danbuah.

Membantu pembentukan protein dankarbohidrat, memperkuat jaringantanaman, berperan membentukantibodi tanaman sehingga tahanterhadap penyakit serta kekeringan.

Mengaktifkan pembentukan bulu-buluakar dan biji serta menguatkan batang,menetralisir senyawa senyawa dankondisi tanah yang merugikan.

Daun menguning lalu mengering,jaringan tanaman mengering danmati, buah kecil dan kekuninganserta cepat matang.

Daun berubah warna menjadi tuaatau tampak mengkilap kemerahan;tepi daun, cabang dan batangberwarna merah ungu lalu berubahmenjadi kuning; buah kecil, jelek,cepat matang.

Daun mengkerut atau keriting dantimbul bercak-bercak merah cokelatlalu kering dan mati; buah tumbuhtidak sempurna, kecil, tidak tahansimpan.

Tepi daun muda mengalami klorosislalu menjalar ke tulang daun; kuncuptanaman muda mati atau jika adadaun yang muncul warnanyaberubah.

1. Nitrogen (N)

2. Fosfor (P)

3. Kalium (K)

4. Kalsium (Ca)


dihasilkan sangat banyak. Sebagai contoh, setiap satu hektarlahan menghasilkan 4,7 ton jerami padi; 0,3 ton sekam padi;serta 0,47 ton jerami jagung dan bagase. Tentu saja jumlahlimbah ini merupakan peluang untuk diolah dandikembalikan ke dalam tanah sebagai pupuk organik.

Secara kualitatif, kandungan unsur hara dalam pupukorganik tidak dapat lebih unggul daripada pupukanorganik. Namun, penggunaan pupuk organik secaraterus-menerus dalam rentang waktu tertentu akanmenjadikan kualitas tanah lebih baik dibanding pupukanorganik.

Penggunaan pupuk organik tidak akan meninggalkanresidu pada hasil tanaman sehingga aman bagi kesehatanmanusia. Bahkan produk yang dihasilkan diterima olehnegara-negara yang mensyaratkan batas ambang residu,yang sudah diberlakukan pada produk tertentu seperti tehdan kopi.

Ada banyak jenis pupuk organik yang beredar di pasar.Berikut ini kandungan hara dan aplikasi tiga merek pupukorganik.a) Pokon Organic Mineral. Pupuk ini berbentuk padat

terbuat dari limbah hewan yang dilapukkan.Kandungan unsur haranya terdiri dari 6% N (dalambentuk organik, amonium, dan nitrat), 12% P, 4% K, dan45% bahan kering. Pupuk organik ini dapat digunakanuntuk semua jenis tanaman, dicampurkan meratadengan tanah.

b) Bio Fertilizer Pro. Pupuk organik cair, ini dibuat darikompos sampah kota, limbah pertanian, dan pupukkandang. Penggunaannya relatif aman bagi lingkungandan manusia. Pupuk ini mengandung 7% N, 7% PO4

3-,7% K, 5% Mg, 5% S, 3% Zn, 0,02% Cu, 0,01% Fe, 0,01 Mo,dan 0,02 Mn.

c) Green Asri. Pupuk ini untuk merangsang pertumbuhandan kesuburan tanaman. Bersifat ramah lingkungankarena tidak merusak struktur tanah, tetapimeningkatkan populasi mikroorganisme sehinggamenambah unsur hara. Green Asri dipasarkan dalamjenis yang lebih spesifik untuk tanaman tertentu, seperti:jeruk, padi, cabai, lada, dan buah-buahan.Unsur hara yang terkandung cukup beragam, yaitu 15%N , 15-18% P2O4, 15-18% K2O, 5,2-5,4% S, 70,3% protein,1,18% lemak, dan 1,55 % bahan organik lain.

Gambar 7.9Kemasan pupuk SP dan NPK

Gambar 7.10Kemasan pupuk Bio fertilizer


Penggunaannya dengan cara disemprotkan ke daun dantanah.

Ada tumbuhan tertentu yang dapat mengubah nitrogendari udara menjadi senyawa nitrogen yang mudah larutdalam air, karena di dalam akar tumbuhan ini terdapatbakteri yang dapat melakukan proses itu. Tumbuhan jenisini, kadang-kadang dipakai untuk menambah kadar unsurN dalam tanah dengan cara yang murah, misalnya menanamtumbuhan itu, kemudian menimbunnya di dalam tanah.Melalui cara ini diperoleh pupuk hijau.

PestisidaMenurut laporan FAO (Food and Agriculture Organization)

jumlah pestisida yang beredar dan digunakan di dunia saatini mencapai lebih dari 70.000 macam. Setiap tahunditemukan sekitar 1500 pestisida baru dan menunggu izinuntuk dapat diperdagangkan. Hal ini merupakan salah satudilema yang cukup berat bagi FAO dan kita semua. Di satusisi produksi pangan harus ditingkatkan dan sedangkanpetani dan lingkungan harus dijaga kesehatan dankelestariannya.

Berdasar hama sasaran pestisida dapat diklasifikasikanmenjadi beberapa jenis (Tabel 7.7).

Tabel 7.7. Fungsi Beberapa Jenis Pestisida

Jenis pestisida Fungsi Contoh merek dagang

InsektisidaFungitisidaHerbitisidaBakteritisidaRodentisidaNematisidaMoluskisida

Mengendalikan seranggaMengendalikan jamurMengendalikan gulmaMengendalikan bakteriMengendalikan tikusMengendalikan nematodaMengendalikan siput

Regent, Dursban, SherpaDithane M45, DaconilRound Up, DMA 6Agrept, Starner, KasuminKlerat, PetrokumFuradan 3 G, Rugby 10 GSiputox 5G, Boss 250 EC

Efek negatif penggunaan pestisida

Penggunaan pestisida yang kurang bijaksana akanmenimbulkan berbagai efek negatif, khususnya bagikesehatan manusia dan kerusakan lingkungan. Dalampemberantasan hama tanaman menggunakan pestisida,maka yang terpapar oleh pestisida adalah hama itu sendiridan obyek bukan sasaran.


Burung-burung yang makannya tergantung padaserangga, banyak yang mati karena akumulasi residuinsektisida di dalam tubuh serangga. Kematian akibatresidu insektisida juga dialami oleh kelelawar dan jenis-jenisburung besar seperti elang, alap-alap, burung hantu,bangau, dan burung pemakan udang. Berkurang atauhilangnya populasi burung juga disebabkan oleh tingkatmortalitas anaknya.

Burung-burung yang terkontaminasi pestisida Polychlo-rinated biphenyl akan memproduksi telur dengan kulit yangtipis. Ketipisan kulit telur sangat berpengaruh pada dayatetas anak burung. Efek negatif pestisida tidak mungkindihilangkan sama sekali. Tindakan yang dapat dilakukanadalah mengurangi hingga seminimal mungkin efek negatifini. Hal tersebut dapat dilakukan dengan menggunakanpestisida secara proporsional, maupun dengan biopestisidadan pestisida nabati.

Gambar 7.11Berbagai produk pestisida

Bahan Kimia di Bidang KesehatanKetika kamu merasa sakit atau dinyatakan sakit, maka

yang langsung kamu ingat adalah obat. Sayangnya, dalampemilihan obat baik untuk kepentingan pencegahanmaupun penyembuhan seringkali orang tidak begitubijaksana. Artinya, pilihan-pilihan itu tidak didasarkankepada sebuah pemahaman yang benar tentang obat itusendiri.

Lab Mini 7.7

Mengidentifikasia. Pergilah ke toko obat

atau apotik.b.Tentukan 10 macam

produk obat yang akankalian pil ih sebagaisasaran penelitian.Kalau perlu ijinlah padapihak toko atau apotik,bahwa kamu sedangmenjalankan tugassekolah.

c. Baca dan tuliskomposisi kimia padamasing-masing obatdan bahan aktif dari obatitu.

d. Kalian juga dimintamenuliskan khasiat dariset iap obat. Untukkegiatan ini manfaatkantabel 10.6 dan informasiyang tertulis dalamkemasan setiap obat.


Penting untuk kamu ketahui bahwa obat memiliki sifatganda, yaitu di satu sisi dapat bersifat sebagai obat (sifatfarmakologik) dan di sisi lain dapat bersifat sebagai racun(sifat toksikologik). Obat akan bersifat sebagai obat apabiladigunakan secara tepat dalam pengobatan suatu penyakitdengan dosis dan waktu yang tepat. Jika obat tidakdigunakan secara tepat dengan dosis dan waktu yang tepat,maka obat akan bersifat racun. Beberapa tipe obat yangpenting disajikan dalam Tabel 7.8.

Tabel 7.8. Beberapa Jenis Obat yang Penting

Kelas obat Contoh Keterangan

Aspirin (asam asetilsalisilat)

Prometasin

Pinisilin-G

AcetaminophenumAcidum

Hydromorphini-HydrochloridumMetadon

Chlorbutanolum (lokal)Chloroform (umum)

Alumunii hydroxydumcolloidaleMagnesii carbonas

Pengurangrasa sakit(pain reliev-ers).

Antihistamin

Antibiotik

Analgetik-Antipiretik

Analgetik-Narkotik

Anestetik

Antasid

Beraksi sebagai analgesik (penghilang rasa sakit) dansebagai antipiretik (pengurang demam). Ada kelompokorang yang tidak dapat mentoleransi aspirin, sehinggasering diganti dengan phenacetin atau acetaminophen.

Menyembuhkan alergi. Obat jenis ini menimbulkan efekkantuk.

Dihasilkan oleh mikroorganisme dan digunakan untukmenghambat pertumbuhan atau membunuhmikroorganisme lain.

Analgetik : mengurangi atau melenyapkan rasa nyeritanpa menghilangkan kesadaran. Antipiretik :menurunkan suhu tubuh yang tinggi

Memiliki daya penghalang rasa nyeri yang besar,menimbulkan perasaan nyaman (euforia),menimbulkan kantuk (mengurangi kesadaran), danberefek adiksi (ketagihan)

Penghilang rasa (anestesia umum dan anestesia

Menetralkan asam lambung


Radioisotop di bidang kesehatan dan efekyang dapat ditimbulkan

Salah satu kegunaan radioisotop di bidang kesehatan/kedokteran adalah untuk membunuh sel-sel kanker ataumencegah pertumbuhan sel kanker. Untuk keperluan inidigunakan Radium (Ra) atau Kobalt (Co-60). Co-60 dapatmemancarkan sinar gama. Terapi radiasi untuk kanker yangberdosis 5 juta mrem hanya digunakan dalam waktu singkatdan daerah sasaran yang seminimal mungkin yaitu bagianyang memang dikehendaki terjadi kematian sel. Jika radiasiitu dikenakan ke seluruh tubuh, maka bahaya kematiandapat dialami oleh pasien yang diterapi.

Penting untuk diketahui bahwa sinar-sinar radioaktifmempunyai daya mengionkan atom atau molekul yangdilaluinya. Jika molekul di dalam tubuh kita berubahstruktur oleh radiasi partikel sub atomik, maka dapat terjadimalfungsi sistem tubuh (sakit). Inilah salah satu efek negatifdari penggunaan unsur radioaktif. Dampak biologis yangdapat ditimbulkan oleh radiasi, di antaranya : kehilanganselera makan, rambut rontok, muntah, diare, pendarahan,kemandulan tetap pada wanita, kemandulan 3-4 tahun padalaki-laki, kanker, leukemia, dan kematian.

1. Tuliskan bahan-bahan kimia yang ada di dalam cat minyak. Sebutkanmasing-masing komponen!

2. Jelaskan tujuan dari kegiatan pengecatan!3. Kenapa harus dilakukan pemupukan pada tanaman?4. Tuliskan beberapa nama pestisida yang diperdagangkan dan dipergunakan oleh para

petani di wilayah tinggalmu, kemudian kelompokkan berdasar kegunaannya!5. Menurut kamu apakah cara bertani saat ini dapat dinilai ramah lingkungan?

Intisari Subbab


Hasil PenyelidikanSejak 10 tahun terakhir, penggunaan narkotika dan obat

berbahaya (narkoba) di kalangan masyarakat relatifmeningkat. Pengguna narkoba sudah merambah padaseluruh lapisan masyarakat mulai pejabat hingga rakyatbiasa. Penyalahgunaan narkoba tidak hanya dilakukan dikota-kota besar tetapi sudah merambah ke kota-kota kecildan bahkan pedesaan. Hasil survei tes urine terhadap 1.092siswa SMU dari 64 sekolah menunjukkan bahwa 35% (290siswa) menjadi pecandu narkoba. Penelitian lainmenunjukkan peningkatan yang tajam pengguna narkobadi kalangan mahasiswa yaitu dari 366 pada tahun 1996menjadi 1.677 pada tahun 1999. Apakah narkoba itu?Bagaimana narkoba disalahgunakan? Bagaimanamenanggulanginya?

Masalah penyalahgunaan narkotika, psikotropika, danzat adiktif lainnya (NAPZA) atau narkoba merupakan salahsatu masalah kesehatan terpenting bagi kelompok generasimuda dengan jumlah korban yang semakin bertambah.Meskipun Napza tertentu sangat bermanfaat bagipengobatan dalam ilmu kedokteran namun biladisalahgunakan akan merugikan si pemakai maupunmasyarakat umum.

Demikian juga tanpa disadari selama ini di lingkungankita sehari-hari penggunaan rokok dan alkohol semakinbertambah. Untuk itu kita harus mengkaji ulang, apalagipelajarpun sekarang sudah banyak yang mengkonsumsirokok dan alkohol, sekalipun sudah diketahui bahayanyabagi kesehatan. Zat Adiktif dan Psikotropika yang dalamistilah sehari-hari dikenal dengan nama Narkoba (narkotikadan obat berbahaya) atau NAPZA (narkotika, psikotropika,dan zat adiktif) adalah zat atau obat yang berasal daritanaman atau bukan tanaman, baik sintetik maupunsemisintetik, yang apabila dimakan, diminum, dihisap/dihirup, atau dimasukkan (disuntikkan) ke dalam tubuhmanusia dapat menurunkan kesadaran atau perubahankesadaran, hilangnya rasa nyeri, dan dapat menimbulkanketergantungan dalam berbagai golongan dan tingkatan.

Zat Adiktif danPsikotropika

Kata-kata IPAOpium

KanabisHalusinogen

NikotinNapzaMorfinHeroin

BarbituratAmfetaminMeperidinMetadon

D


Psikotropika adalah obat keras tertentu bukan narkotikayang diperlukan dalam pengobatan, namun dapat pulamenimbulkan ketergantungan psikis dan fisik yang sangatmerugikan bila digunakan tanpa pengawasan yang seksama.Adanya pengawasan yang ketat terhadap peredarannarkotika, maka psikotropika dijadikan sebagai pengganti.Psikotropika mempunyai efek dan bahaya yang samadengan narkotika.

Zat psikotropika yang sering disalahgunakandiantaranya adalah semua minuman yang mengandungalkohol, heroin, morfin, candu atau opium, ganja, mariyuana,obat penenang/obat tidur, daun koka, serbuk kokain, kafein,ekstasi, shabu-shabu, tembakau (mengandung nikotin),aseton, lem.

Dampak Negatif Zat Adiktif danPsikotropika

Penyalahgunaan narkoba dapat menyebabkan masalahyang berhubungan dengan kesehatan (jasmani dan rohani),perilaku, keluarga, pekerjaan, uang, dan hukum. Pecandunarkoba lebih sering sakit daripada orang lain, karenaumumnya kurang gizi. Penyakit yang umum dialami adalahradang terutama pada kulit, alat pernapasan, atau salurankemih.

Penyalahgunaan narkoba juga sering kali menyebabkanmasalah kejiwaan, misalnya daya ingat lemah, kepribadianterganggu, sukar bergaul, mudah marah, gelisah, danmenjauh dari lingkungan sosial. Permasalahan kesehatandan kejiwaan tersebut juga akan mempengaruhi keluarga,misalnya sering bertengkar, ekonomi terganggu, semangatkerja menurun, dan sebagainya. Masalah-masalah lain jugadialami masyarakat luas termasuk negara, misalnya adanyaberbagai tindak kriminal yang meresahkan masyarakat.

Ditinjau dari jenis narkoba yang digunakansertapengaruhnya terhadap kesehatan dan kejiwaan; narkobadigolongkan menjadi:a. Golongan Opium, pada pemakaian yang terlalu banyak

menyebabkan pingsan, atau bahkan mati. Jika pecandumenghentikan pemakaian opium akan menderitapenyakit penghentian, dengan tanda-tanda sepertikejang, muntah, diare, berkeringat dan sukar tidur.

Gambar 7.12Tablet ekstasi

Gambar 7.13Serbuk kokain

Gambar 7.14Alat-alat penghisap ganja

Gambar 7.15Labu kokain


b. O b a t P e n e n a n g (termasuk alkohol), menyebabkankerusakan hati dan lambung, otot dan syaraf, daya ingathilang, gemetar, ketakutan yang berlebihan, danterkadang kejang.

c. Obat Perangsang, mengakibatkan gangguan jiwa sepertiperasaan tertekan, ketakutan yang berlebihan, dan rasacuriga.

d. Kanabis dan Obat halusinogen, menunjukkaan gangguanjiwa seperti acuh tak acuh, kebingungan, dan tertekan.

e. Tembakau (mengandung nikotin), menyebabkan gangguankerongkongan dan paru-paru (kanker), jantung(tekanan darah tinggi), gangguan pada janin, dankemandulan

Rokok mengandung nikotin (1 - 4% berat dalam daun tembakau) dan dalam satubatang rokok terdapat 1,1 mg nikotin.

Sebagian besar nikotin terbakar pada saat orang merokok, tetapi 1/4 sampai 1/3nikotin masuk ke dalam paru-paru.Berarti pada saat orang merokok, setiap batangnya sekitar 0,25 mg nikotin masukke dalam paru-parunya.

Hitunglah berapa mg nikotin menumpuk di dalam paru-parunya selama setahun,bila orang tadi setiap hari menghisap rokok sebanyak tiga batang?


Ciri-ciri Pecandu NAPZANAPZA tergolong zat psikoaktif yaitu zat yang terutama

berpengaruh pada otak sehingga menimbulkan perubahanperilaku, perasaan, pikiran, persepsi, dan kesadaran.Kelompok zat ini juga dapat menimbulkan ketagihan ataukecanduan (adiksi) dan ketergantungan bagi pemakainya.Yang dimaksud ketagihan (adiksi) adalah gejala untukmeminta terus-menerus untuk memakai atau menggunakankarena merasa sangat membutuhkan. Seseorang yangketagihan ditunjukkan adanya gejala fisik dan mental,dimana tubuh akan mengadakan reaksi yang menyakitkandi antaranya sembelit, muntah-muntah, kejang-kejang, danbadan menggigil pada saat tidak memakai atau


menghentikan penggunaan zat psikoaktif. Pada keadaanyang parah ada yang menjerit-jerit histeris, menggigit jari,dan berperilaku seperti orang gila. Keadaan ini dikenaldengan istilah sakau. Pengguna napza akan merasa kesulitanmengendalikan perilaku serta ingin mengkonsumsi dosisyang lebih besar, sampai dosis keracunan, dan bahkansampai over dosis (melebihi takaran dosis) yang dapatmenyebabkan kematian.

Bagi masyarakat awam, tidak mudah mengenalipecandu narkoba, karena umumnya mereka menyem-bunyikannya. Ciri-ciri umum pecandu narkoba adalah:

Kesehatan dan Emosi1) Sering menguap padahal tidak mengantuk2) Batuk dan pilek berkepanjangan3) Sering pusing, otot kaku, suhu tubuh tidak normal

(demam)4) Diare, perut melilit5) Mata sering berair dan merah6) Sesak napas7) Takut air8) Mudah tersinggung9) Mulut berbau10) Agresif, yang ditandai dengan sering berkelahi, mabuk11) Senang mendengarkan musik keras-keras12) Emosi tidak stabil

Perubahan Sikap Pribadi1) Sering menyendiri, menghindar dari pergaulan2) Menunjukkan sikap acuh3) Suka ingkar janji4) Malas mengurus diri5) Banyak menghabiskan waktu di kamar mandi6) Jika ditanya sikapnya defensif dan penuh kebencian7) Mudah bertindak dan bersikap kasar kepada orang lain8) Sering berbohong9) Terlibat tindak kejahatan (mencuri, mencopet, dan lain-

lain)

Cara Pencegahan dan PenyembuhanMasalah penyalahgunaan narkoba merupakan

permasalahan yang kompleks, yang tidak mudahpenanganannya. Banyak korban penyalahgunaan narkobadisebabkan oleh keluarga yang kurang harmonis, oleh


karena itu pengobatan dan rehabilitasi korban narkoba harusditekankan pada pembinaan keluarganya. Banyak dijumpaikasus apabila terdapat anggota keluarga menjadi korbannarkoba, justru dikucilkan dari keluarga. Hal ini tidak akandapat menyembuhkan, tetapi sebaliknya. Dalam halsemacam ini hendaknya keluarga menarik simpatinya danmemberikan pengertian bahwa penggunaan narkoba akanberakibat buruk pada pemakainya. Bila akan dilakukanpenyembuhan ke rumah sakit atau pusat rehabilitasi,anggota keluarganya harus memberikan pengertian kepadakorban, sehingga korban secara sadar memerlukanpengobatan dan rehabilitasi. Hal ini penting agar setelahsembuh korban tidak terjerumus lagi pada penyalahgunaannarkoba.

Apabila korban adalah siswa sekolah, maka pihaksekolah (kepala sekolah dan guru) harus bertindak bijaksana.Pihak sekolah hendaknya tidak serta merta mengeluarkansiswanya yang terlibat narkoba. Hendaknya diteliti dahulupenyebabnya, kenapa siswa terlibat narkoba dan segeramemberikan informasi serta berkonsultasi dengan pihakkeluarga, sehingga ditemukan jalan pemecahan yangbijaksana. Korban narkoba harus diperlakukan sebagai or-ang sakit yang harus mendapatkan pertolongan dan bukanpenjahat yang harus mendapat hukuman berat.

Penggunaan Zat Adiktif danPsikotropika dalam BidangKesehatan

Penggunaan zat adiktif dan psikotropika dalam bidangkesehatan hanya boleh dilakukan oleh pihak yangberwenang (dokter, psikiater, atau petugas kesehatan lain)dengan jenis dan dosis yang terkontrol. Penggunaan jenisobat ini biasanya dilakukan dalam keadaan mendesak, yaitujika obat-obat lain tidak bisa menyembuhkan. Penggunaanobat-obatan yang tergolong NAPZA dalam bidang kesehatanantara lain adalah.a. Morfin, terutama digunakan untuk menghilangkan rasa

nyeri yang hebat yang tidak dapat diobati dengananalgetik non narkotik. Apabila rasa nyeri makin hebatmaka dosis yang digunakan juga makin tinggi. Semuaanalgetik narkotika dapat menimbulkan adiksi(ketagihan). Morfin juga digunakan untuk mengurangirasa tegang pada penderita yang akan dioperasi.


1. Apa yang dimaksud dengan narkoba/NAPZA?2. Sebutkan jenis-jenis/golongan narkoba?3. Apa yang dimaksud dengan ketagihan/adiksi (addiction) dan ketergantungan?4. Sebutkan sedikitnya 5 (lima) ciri-ciri pecandu narkoba ditinjau dari kesehatan dan emosi.5. Sebutkan sedikitnya 5 (lima) ciri-ciri pecandu narkoba ditinjau dari perubahan sikap

pribadi.6. Sebutkan 3 contoh penggunaan NAPZA dalam bidang kesehatan!7. Mengapa penggunaan zat adiktif dan psikotropika dalam bidang kesehatan hanya boleh

dilakukan oleh pihak yang berwenang dan hanya bisa dilakukan dalam keadaanmendesak?

b. Heroin, merupakan turunan morfin yang berfungsisebagai depresant, misalnya meredakan batuk.

c. Barbiturat, (pentobarbital dan secobarbital) seringdigunakan untuk menghilangkan rasa cemas sebelumoperasi.

d. Amfetamin (dan turunannya), digunakan untukmengurangi depresi, menambah kewaspadaan,menghilangkan rasa kantuk dan lelah, menambahkeyakinan diri dan konsentrasi, serta euforia.

e. Meperidin (sering juga disebut petidin, demerol, ataudolantin), digunakan sebagai analgesia. Obat ini tidakefektif untuk terapi batuk dan diare. Daya kerjameperidin lebih pendek daripada morfin.

f. Metadon, digunakan sebagai analgesia bagi penderitarasa nyeri dan digunakan pula untuk terapi pecandunarkotika.

Intisari Subbab


Rangkuman

A. Bahan Kimia di Rumah Tangga1. Bahan pembersih terdiri dari bahan kimia utama (bahan aktif) dan bahan kimia

tambahan (bahan aditif).2. Penggunaan bahan kimia pembersih secara berlebih akan menggangu kesehatan

pemakai dan kelestarian lingkungan.3. Bahan pemutih terdiri bahan kimia utama (natrium hipoklorit, kalsium hipoklorit)

dan bahan kimia tambahan (air, surfaktan, parfum).4. Parfum adalah hasil pecampuran berbagai macam fragrance.

B. Bahan Kimia dalam Bahan Makanan1. Pewarna makanan digolongkan menjadi tiga yaitu: pewarna alami, identik dengan

pewarna alami, dan pewarna sintetik.2. Bahan pemanis adalah bahan kimia yang ditambahkan pada makanan atau minuman

yang berfungsi untuk memberikan rasa manis.3. Bahan pengawet adalah bahan kimia yang dapat mencegah atau menghambat

pembusukan, pengasaman, atau peruraian mikroorganisme sehingga makanan tidakmudah rusak atau menjadi busuk.

4. Bahan pengawet tradisional yang sering digunakan antara lain garam dapur, gula,cuka, dan lada.

C. Bahan Kimia di Bidang Industri, Pertanian, dan Kesehatan1. Cat adalah pigmen yang terbagi halus (terdispersi) di dalam suatu pelarut (medium

pendispersi). Selain pigmen dan pelarut masih terdapat kandungan kimia lain yangberfungsi memperbaiki fungsi-fungsi dari cat.

2. Pupuk adalah senyawa atau campuran senyawa yang mengandung unsur-unsur yangdibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman (unsur hara).

3. Pestisida adalah bahan kimia yang dapat digunakan untuk membasmi hama.4. Obat adalah suatu zat (bahan kimia) yang digunakan untuk pencegahan dan

penyembuhan penyakit pada manusia atau hewan.5. Sumber radiasi yang digunakan untuk penyembuhan penyakit (kanker misalnya)

berasal dari zat radioaktif (radioisotop).

D. Zat adiktif dan Psikotropika1. Psikotropika adalah obat keras tertentu bukan narkotika yang diperlukan dalam

pengobatan, namun dapat pula menimbulkan ketergantungan psikis dan fisik yangsangat merugikan bila digunakan tanpa pengawasan yang seksama.

2. Zat Adiktif dan Psikotropika yang dalam istilah sehari-hari dikenal dengan namaNarkoba (narkotika dan obat berbahaya) atau NAPZA (narkotika, psikotropika, danzat adiktif)


Pilihlah jawaban yang tepat1. Bahan kimia utama pada bahan

pembersih disebut dengan ....a. Fragranceb. Pigmenc. Surfaktand. Desinfektan

2. Salah satu contoh surfaktan adalah ....a. LASb. EDTAc. Zeolitd. Natrium karbonat

3. Bahan aktif pada cairan pemutih adalah....a. Natrium kloridab. Magnesium sulfatc. Natrium hipokloritd. Kalsium karbonat

4. Yang bukan merupakan fungsi daricairan pemutih adalah ....a. Sebagai penghilang nodab. Sebagai pembunuh kumanc. Sebagai desinfektand. Sebagai penguat surfaktan

5. Bahan kimia utama pada parfum adalah....a. Fragranceb. Pigmenc. Surfaktand. Desinfektan

6. Yang membedakan bau antara parfumyang satu dengan lainnya adalah ....a. Jumlah fragranceb. Jenis fragrancec. Jumlah alkohold. Jenis alkohol

7. Salah satu contoh bahan aktif pada antinyamuk adalah ....a. Tranfusi b. Fragrancec. Transflusi d. Transfultrin

8. Pengaruh negatif dari pemakaian antinyamuk bakar adalah ....a. Gangguan pada kulit.b. Gangguan penglihatan.c. Gangguan pernapasan.d. Gangguan pencernaan.

9. Keadaan dimana padatan pigmen catterbagi halus di dalam cairan disebut ....a. terdekantasi c. terapungb. terdispersi d. terdistribusi

10. Unsur hara yang dibutuhkan dalamjumlah besar oleh tanaman disebutunsur....a. makrob. mikroc. semi mikrod. semi makro.

11. Jika kita menggunakan obat sesuai dengandosis dan aturan yang dianjurkan, makadiharapkan obat akan memenuhi fungsi.....a. psikologikb. fisiologikc. toksikologikd. farmakologik

12. Unsur Co-60 dapat dipakai sebagai salahsatu sumber radiasi dalam prosespenyembuhan kanker. Unsur Co-60tergolong ke dalam unsur ....a. mikrob. makroc. harad. radioaktif.

Evaluasi

Pengecekan Konsep

211 Bab 7 Bahan Kimia dalam Kesehatan 211

Pemahaman Konsep

Jawablah pertanyaan berikut ini!1. Apa pendapatmu mengenai penggunaan

pewarna tekstil atau pewarna cat yangdigunakan untuk makanan ?

2. Menurut kamu, perlukah bahanmakanan dicantumkan dalamkemasannya ? Jelaskan.

3. Sebutkan bahan makanan apa saja yangterdapat dalam semangkok mi bakso ?Jelaskan masing-masing.

4. Jelaskan, apa yang dimaksud dengannarkoba/NAPZA?

5. Sebutkan berbagai contoh jenis-jenis/golongan narkoba?

6. Apa yang dimaksud dengan ketagihan/adiksi (addiction) dan ketergantungan?

7. Sebutkan 3 contoh penggunaan NAPZAdalam bidang kesehatan!

8. Mengapa penggunaan zat adiktif danpsikotropika dalam bidang kesehatanhanya boleh dilakukan oleh pihak yangberwenang dan hanya bisa dilakukandalam keadaan mendesak?

Mengamati dan mengklasifikasikan

Cobalah kamu kumpulkan bekaskemasan makanan yang mencantumkanbahan-bahannya, kemudian lakukan:1. Identifikasi bahan-bahan kimia yang

termasuk dalam makanan.2. Klasifikasi bahan kimia dalam makanan

atau minuman berdasarkan fungsinya

Laporan: Lakukan penyelidikan diperpustakaan tentang berbagaipenyalahgunaan narkoba dan akibat-akibatnya, lalu tulislah laporannya.Laporanmu sebaiknya memuat pula segalapencegahan yang harus diindahkanberkaitan dengan penyalahgunaan narkobatersebut.

1. Mengapa deterjen diperlukan dalamproses mencuci baju?

2. Mengapa dalam produk deterjen kadangditambahkan bahan pemutih?

3. Mengapa orang harus bersusah payahmengecat perabot yang ada di rumahtangga ?

4. Mengapa pemberian pupuk anorganiksecara berlebihan justru akanmenurunkan mutu tanah ?

5. Mengapa kita harus patuh kepada dosisdan aturan penggunaan obat ?

6. Apa yang dimaksud dengan ketagihan/adiksi (addiction) dan ketergantungan?

7. Mengapa penggunaan zat adiktif danpsikotropika dalam bidang kesehatanhanya boleh dilakukan oleh pihak yangberwenang dan hanya bisa dilakukandalam keadaan mendesak?


Penilaian Kinerja

Berfikir Kritis

213 Bab 8 Gaya dan Tekanan 213

Gaya dan TekananBAB 8

A. GayaB. Gerak DipercepatC. Aksi dan ReaksiD. Tekanan

Sumber: http://www.k53.pbase.com


Peta KonsepPe

ta K

onse

p G

aya

dan

Teka

nan

gaya

bentu

k

dije

lask

an d

enga

n

Huku

m Ne

wton

dapa

t men

guba

h m

enim

bulk

an

tekan

an

gera

k

mel

iput

i

Huku

m I

Newt

on

Huku

m II

Newt

on

Huku

m III

Ne

wton

zat

zat c

airza

t gas

dapa

t ter

jadi

fluida

prins

ip

Arch

imed

terg

olon

g

ada

prins

ip P

asca

l

di

ruan

g ter

tutup

huku

mBo

yle

berl

aku

beru

pa

tarika

n atau

doro

ngan

sentu

h tak

sentu

h

ada

yang

pa

dat

men

giku

ti

men

giku

ti

pada


Peta Konsep

Huk

um N

ewto

n

Huku

m Ke

dua N

ewton

meli

puti

Bend

a diam

tet

ap di

am

Men

jelas

kan k

aitan

Huku

m Ke

lemba

man

men

yata

kan

bila

tidak

ada

gay

a lua

r

Huku

m Pe

rtama

New

ton

Huku

m Ke

tiga N

ewton

diseb

ut ju

ga

diseb

ut ju

ga

Bend

a yan

g be

r-GLB

tetap

be

r-GLB

Gaya

Rea

ksi

Sama

Bes

ar

den g

an G

ayaA

ksi

Huku

m Ak

si-Re

aksi

men

yata

kan

Gaya

(F

) Ma

ssa

(m)

perce

patan

(a

)

deng

anhu

bung

an

mFa

Gaya

Rea

ksi

Berla

wana

n Ara

h de

n gan

Gay

aAks

i

Peta

Kon

sep

Huk

um N

ewto

n


Amatilah gerak benda-benda di sekitarmu; dedaunan yang melambai-lambai, lalu lalangkendaraan di jalan raya atau seorang anak yang berlari-lari. Renungkan, bagaimana benda-benda itu dapat bergerak? Apa yang menyebabkan benda dapat bergerak? Apa yang kamurasakan bila kamu menyelam? Kamu akan menemukan jawabannya setelah mempelajaribab ini, yang mendiskusikan tentang gaya dan tekanan. Kamu akan mengawali kegiatanmudengan menyelidiki keterkaitan penting antara gerak dan gaya, yang dapat menjelaskanbanyak pengamatan yang kamu jumpai sehari-hari. Lakukan Kegiatan Penyelidikan di bawahini untuk mengeksplorasi gaya dan akibatnya terhadap gerak benda.

1. Letakkan sebuah pensil atau pulpenberbentuk silinder di atas sehelaikertas.

2. Peganglah ujung kertas itu.3. Tariklah dengan cepat kertas itu

dengan arah horizontal. Apa yangterjadi pada pensil atau pulpenmu?

4. Lakukan lagi kegiatan di atasberulang-ulang, dengan tarikankertas sangat lambat, lambat, agakcepat, dan cepat.

5. Ulangi kegiatan di atas untuk benda-benda lain yang diletakkan di ataskertas.

6. Catatlah hasil pengamatanmu.

Gaya danTekanan

BAB8

Menemukan kaitan Gerak dan Gaya


Dalam Jurnal IPAmu, jelaskanmengapa pensil, pulpen, atau benda-benda lain tersebut berkelakuanseperti yang kamu amati!


Apakah Gaya Itu?Doronglah daun pintu sehingga terbuka. Tariklah

sebuah pita karet. Tekanlah segumpal tanah liat. Angkatlahbukumu. Pada setiap kegiatan itu kamu mengerahkansebuah gaya. Gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yangdikerahkan sebuah benda terhadap benda lain. Kadang-kadang, akibat suatu gaya tampak demikian jelas, sepertisaat sebuah mobil sedang melaju dan menabrak sebatangpohon. Akan tetapi, akibat gaya-gaya lain tidak sejelaspohon yang ditabrak itu. Dapatkah kamu merasakan gayadari lantai yang bekerja pada kakimu?

Catatlah semua gaya yang mungkin kamu lakukan ataualami pada suatu hari tertentu. Bayangkan tindakan-tindakan seperti mendorong, menarik, merenggangkan,meremas, membengkokkan, dan menjatuhkan benda. Padasaat itu kamu mengerahkan gaya kepada benda tersebut.

Bagaimana kamu dapat mengukur besar gaya? Besargaya diukur dengan neraca pegas, seperti ditunjukkan padaGambar 8.1. Gaya diukur dalam satuan newton (N).

Gaya Sentuh dan Gaya Tak SentuhPada saat kamu mendorong meja, kamu harus

menyentuh meja itu untuk mengerahkan gaya kepada mejaitu. Demikian pula jika kamu hendak melontarkan batudengan menggunakan ketapel. Gaya otot pada saat kamumendorong meja dan gaya pegas pada saat kamumelontarkan batu dengan ketapel termasuk gaya sentuh.Disebut gaya sentuh karena sebuah benda yang memberikangaya harus menyentuh benda lain yang dikenai gayatersebut. Contoh lain gaya sentuh adalah gaya gesekan, yangakan kita bahas nanti.

Jika kamu melepaskan kapur dari ketinggian tertentu,maka kapur itu akan jatuh ke bawah, ditarik oleh gayagravitasi Bumi. Gaya gravitasi termasuk gaya tak sentuh,karena tanpa harus melalui sentuhan kapur dan Bumi. Gayalistrik dan gaya magnet adalah contoh lain gaya tak sentuh.

Gambar 8.1Neraca pegas.


Gaya A

Kata-kata IPAGaya

Gaya-gaya setimbangGaya resultanKelembaman

Hukum I NewtonGesekan


Akibat Gaya terhadap BendaApa yang terjadi pada sebuah benda saat gaya

dikenakan pada benda tersebut? Apabila sebuah bendasedang bergerak, apakah gaya tersebut mengubah kecepatanbenda itu? Perhatikan anak yang baru saja menendang bolaseperti ditunjukkan pada Gambar 8.2. Kecepatan bolatersebut tentunya berubah begitu benturan terjadi. Jadi gayadapat mengubah kecepatan benda.

Perhatikan plastisin yang ditekan padaGambar 8.3. Pada saat menekan plastisin,tangan itu memberikan gaya kepada plastisinitu. Bagaimana bentuk plastisin setelahditekan? Ternyata gaya juga dapatmenyebabkan bentuk benda berubah.

Gaya-gaya SetimbangGaya-gaya tidak selalu mengubah kecepatan. Gambar

8.4 memperlihatkan pertandingan tarik tambang. Kedua timtersebut sama-sama mengerahkan gaya dengan arahberlawanan. Bila kedua tim tersebut tidak bergerak, makagaya yang dilakukan kedua tim pada tali tersebut samabesar. Gaya yang menarik tali ke kiri diimbangi dengan gayayang menarik tali ke kanan. Gaya-gaya yang besarnya samadan arahnya berlawanan yang bekerja pada sebuah bendadisebut gaya-gaya setimbang.Gambar 8.2

Gaya yang dikerahkan kaki Danangpada bola membuat kecepatan bolaitu berubah.

Gambar 8.3Gaya dapat mengubah bentuk benda.




Gaya-gaya Tak setimbangPernahkah kamu menarik sebuah gerobak yang

bermuatan? Untuk membuat gerobak bergerak, kamu harusmenarik gerobak tersebut. Jika gaya yang kamu kerahkantidak cukup besar, kamu mungkin meminta bantuantemanmu. Temanmu mungkin akan menarik gerobak itubersamamu atau mendorongnya dari belakang. Dua gayatersebut, yaitu gaya dari kamu dan temanmu akan bekerjapada arah yang sama. Jika dua gaya bekerja pada arah yangsama, maka kedua gaya itu dijumlahkan, seperti ditunjukkanpada Gambar 8.5a. Gaya total atau gaya resultan padagerobak tersebut sama dengan jumlah kedua gaya itu. Jika

Gambar 8.5Dua gaya dapat bergabungsehingga dua gaya itu dapatdijumlahkan (a), menjadi setimbang(b), atau dikurangkan (c).

Gambar 8.4Dalam permainan tarik tambang,kedua tim mengerahkan gaya.Mengapa tambang itu tidakbergerak?Sumber: Dok. Penulis.

+

+

+

=

=

= 0

(a)

(c)

(b)


gaya total pada suatu benda menuju ke arah tertentu, gayatersebut disebut gaya-gaya tak setimbang. Gaya-gaya taksetimbang selalu mengubah kecepatan sebuah benda.

Apabila temanmu mendorong gerobak dengan arahyang berlawanan dengan arah gaya dorongmu, gaya-gayaitu digabung dengan cara yang berbeda. Jika dua gayaberlawanan arah, maka gaya total kedua gaya tersebutmerupakan selisih kedua gaya. Jika satu gaya lebih besardaripada gaya yang lain, gerobak itu akan bergerak ke arahgaya yang lebih besar (Gambar 8.5c). Dalam hal ini temanmujelas tidak membantu kamu. Menurut pendapatmu apa yangterjadi jika gaya dorongmu dan gaya dorong temanmu samadan berlawanan arah, seperti Gambar 8.5b?

Jadi seperti ditunjukkan Gambar 8.5, gaya dapatdigambarkan sebagai anak panah. Panjang anak panahmenunjukkan besar gaya, dan arah anak panahmenunjukkan arah gaya. Dengan menggunakan anak panahini kamu dapat menyatakan berapa besar hasil gabungangaya-gaya itu dan ke mana arahnya.

Kelembaman dan MassaAndaikan kamu sedang duduk di dalam sebuah mobil

yang melaju kencang. Apa yang terjadi padamu saat mobiltersebut tiba-tiba direm? Kamu akan terdorong ke depan.Terdorongnya badanmu itu memperlihatkan contoh sifatkelembaman. Kelembaman (inersia) adalah kecenderungansetiap benda melawan tiap perubahan dalam geraknya.Dengan kata lain kelembaman adalah kecenderungansebuah benda untuk mempertahankan geraknya. Kamudapat membayangkan hal ini sebagai sifat “malas” sebuahbenda. Jika sebuah benda sedang bergerak, benda itu akanterus bergerak dengan kelajuan dan arah yang sama kecualiada gaya-gaya tak setimbang yang bekerja pada benda itu.Dengan kata lain kecepatan benda tersebut tetap, kecualiada suatu gaya mengubah kecepatan benda itu. Jika sebuahbenda diam, benda tersebut cenderung tetap diam.Kecepatannya tetap nol kecuali ada gaya yang menyebabkanbenda itu bergerak. Dapatkah kamu meramalkan apa yangterjadi dengan buku di pangkuan anak pada Gambar 8.6seandainya kursi roda yang meluncur tiba-tiba berhenti?

Gambar 8.6Dapatkah kamu memprediksi, apa yangterjadi dengan buku di pangkuan anak iniseandainya kursi roda tersebut tiba-tibaberhenti?



Apakah sebuah bola besi tolak peluru memilikikelembaman yang sama dengan kelembaman kelereng?Tentu saja kelembamannya berbeda, karena kamu lebihmudah menggerakkan kelereng dibanding bola besi tolakpeluru. Semakin besar massa sebuah benda, kelem-bamannya juga semakin besar. Ingatlah kembali bahwamassa adalah jumlah materi dalam sebuah benda, dan bolabesi tolak peluru tentunya mengandung materi lebih banyakdaripada sebuah kelereng. Jadi bola besi tolak peluru itumemiliki kelembaman lebih besar daripada kelembamankelereng. Oleh karena bola besi tolak peluru memilikikelembaman lebih besar, maka lebih banyak gaya yangdiperlukan untuk mengubah kecepatannya.

Hukum Pertama NewtonKamu telah mempelajari bahwa setiap benda memiliki

kelembaman, dan gaya dapat mengubah gerak benda. SirIsaac Newton (lihat Gambar 8.7) merumuskan hukum-hukum yang mengatur keterkaitan gaya dengan gerak. Adatiga hukum Newton tentang gerak. Kita akan bahas dahuluhukum pertama Newton.

Hukum pertama Newton tentang gerak menyatakanbahwa sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan tetap akanterus bergerak dengan kecepatan tersebut kecuali ada gaya resultanbekerja pada benda itu. Jika sebuah benda dalam keadaan diam, bendatersebut tetap diam kecuali ada gaya resultan yang bekerja pada bendaitu.

Perhatikan, hukum ini sama dengan peristiwakelembaman. Jadi, kamu akan dapat memahami mengapahukum ini kadang-kadang disebut hukum kelembaman. Apakamu lakukan dan amati dalam Kegiatan Penyelidikan salahsatunya memperlihatkan berlakunya hukum kelembamanini. Demikian juga halnya dengan peristiwa pada Gambar8.6. Untuk lebih meyakinkan kamu tentang berlakunyahukum ini dalam kehidupan sehari-hari, perhatikan Gambar8.8. Selanjutnya bacalah dengan cermat “Sabuk Pengaman”untuk mendapatkan penjelasan bagaimanakah caramencegah bahaya yang ditimbulkan oleh kelembamantubuhmu.

Gambar 8.7Sir Isaac Newton (1642-1727), ilmuwanyang tekun dan jenius dari Inggris,merumuskan tiga hukum tentang gerak.Hukum ini selanjutnya dikenal sebagaiHukum Newton tentang gerak.

http://www.imechanica.org.


(b) Gerobak menabrak penghalang, dan berhenti. Sementara itu, jerigen-jerigen kecil itu terusbergerak ke depan walaupun tidak ada yang mendorongnya. Kelembaman jerigen-jerigen itumembuatnya bergerak ke depan. Jerigen-jerigen itu juga mulai jatuh ke bawah karena gayagravitasi menariknya ke bawah.

(c) Akhirnya jerigen-jerigen kecil itu diamtergeletak di tanah.

(a) Orang itu mendorong gerobak dengankecepatan tetap. Jerigen-jerigen itu jugabergerak dengan kecepatan tetap. Tidak adagaya total yang bekerja pada gerobak maupunpada jerigen tersebut.

Gambar 8.8Kamu dapat mengamati berbagai contohhukum pertama Newton beraksi dalamkehidupan sehari-hari.



Sabuk Pengaman

Apakah kamu selalu menggunakan sabuk pengaman pada saat mengendaraimobil? Atau, pernahkah kamu melihat atau mendengar anjuran menggunakan sabukpengaman pada saat mengendarai mobil? Mengapa orang yang mengendarai mobilperlu menggunakan sabuk pengaman?

Melalui berbagai eksperimen, para ilmuwan mengetahui bahwa luka parah dankematian pada penumpang akibat kecelakaan mobil dapat dicegah. Caranya adalahdengan menggunakan sabuk pengaman yang menyilang pada bahu, dada, danpangkuan penumpang.

Apa yang terjadi dalam sebuah tabrakan? Apabila sebuah mobil yang melajudengan kecepatan sekitar 50 km/jam menabrak benda besar yang padat, mobiltersebut akan ringsek dan berhenti mendadak dalam waktu sekitar 0,1 s. Karenakelembamannya, penumpang yang tidak memakai sabuk pengaman akan terusbergerak maju dengan kecepatan 50 km/jam, sama dengan kecepatan mobil tersebut.Kecepatan ini kurang lebih sama dengan kecepatan penumpang itu apabila jatuhdari lantai tiga sebuah gedung! Dalam waktu sekitar 0,02 s setelah mobil berhenti,penumpang itu akan membentur dashboard, kemudi, atau bagian belakang kursi didepannya.


Penerapan

Penumpang yangmengenakan sabuk pengamanseperti gambar di samping iniakan tetap tertahan di kursi.Penumpang itu akan melambatseiring dengan melambatnyamobil. Gaya yang diperlukanuntuk mem-perlambatseseorang dari 50 km/ jammenjadi nol dalam waktu 0,1 ssama dengan 14 kali beratnya.

Sabuk pengaman itu“memberi” sedikit waktutambahan untuk me-lambat bagipenumpang itu, pada saat sabuksedikit meregang menahan or-ang tersebut. Disamping itu,sabuk tersebut jugamenyebarkan gaya, sehinggagaya itu tidak memusat hanyapada satu bagian tubuh orangtersebut.


GesekanKamu baru saja mempelajari bahwa

kelembaman menyebabkan sebuah bendayang bergerak dengan kecepatan tetap akantetap bergerak pada kecepatan tersebut,kecuali ada gaya-gaya tak setimbang yangbekerja padanya. Akan tetapi, sepertiditunjukkan Gambar 8.9, jika kamumeluncurkan sebuah buku di atas meja,

gerak buku semakin lama semakin pelan, dan akhirnyaberhenti. Mengapa buku itu berhenti?

Sebuah gaya tak terlihat bekerja antara buku dan mejatersebut. Gaya itu adalah gesekan. Gesekan adalah gaya yangmelawan gerakan antara dua permukaan yang salingbersentuhan. Gesekan itulah yang menyebabkan gerakanbuku itu menjadi semakin lambat dan akhirnya berhenti.Menurut pendapatmu, gesekan manakah yang lebih besar:antara jalan basah dengan sepatumu ataukah antara jalankering dengan sepatumu? Besar gesekan bergantung padadua faktor, yaitu tingkat kekasaran kedua permukaan dangaya yang menekan terhadap kedua permukaan yangbergesekan itu. Perhatikan permukaan dua benda yangbergesekan pada Gambar 8.10. Lakukan kegiatan dalam LabMini 6.1 untuk menyelidiki pengaruh kekasaran permukaanterhadap mudahnya benda bergerak.

Gambar 8.10Dua permukaan yang bersentuhan ketikadi-perbesar, tampak amat tidak teratur dankasar. Besar kecilnya gesekan yangtimbul pada kedua permukaan inidipengaruhi oleh kekasaran permukaantersebut.


Gambar 8.9Buku yang diluncurkan di atas meja akhir-nya berhenti. Mengapa hal ini terjadi?



Gesekan Statis dan Gesekan KinetisTentunya kamu pernah melihat orang yang sedang

mendorong atau menarik sesuatu benda yang berat di ataslantai kasar. Untuk membuat benda itu mulai bergerak,orang itu mengerahkan gaya yang besar. Namun ketikabenda sudah bergerak, orang itu lebih santai dan hanyamengerahkan gaya yang tidak sebesar gaya sebelumnyauntuk membuat benda tetap bergerak.

Gambaran di atas mirip dengan apa yang kamu lakukandalam Lab Mini 8.2, diperlihatkan pada Gambar 8.11.Ketika kamu mengerahkan gaya yang relatif kecil padabalok, balok itu belum bergerak. Hal ini karena terdapatgaya gesekan antara permukaan balok dengan meja. Gayagesekan ini besarnya sama dengan gaya yang kamukerahkan, sehingga membentuk gaya-gaya setimbang danbenda diam. Gaya gesek yang terjadi pada saat benda masihdiam disebut gaya gesek statis. Bila gaya yang kamu

Lab Mini 8.1

Menganalisis Data GesekanPapan luncur di tempat bermain anak-anak tidak menyenangkan apabilagesekan antara papan dengan anak yangterlalu besar. Apa yang mempengaruhibesarnya gesekan itu?

Langkah-langkah1. Gunakan karton tebal dan kamu tahan

salah satu sisinya agar membentukbidang miring.

2. Aturlah kemiringan bidang miring itusedemikian rupa sehingga uang logamseratusan dapat meluncur turun sampaidi bawah.

3. Lekatkan bahan dengan jenispermukaan yang berbeda (misalnyakertas folio, kertas koran, dan kertasmanila) pada bidang miringmu. Temukansudut kemiringan tiap jenis permukaanuntuk membuat uang logam tersebutmeluncur ke bawah. Ukur sudutkemiringan tersebut dengan busur

derajat seperti ditunjukkan padagambar di atas. Catat datamu padasebuah tabel data.

Analisis1. Di antara tiga jenis permukaan tersebut,

permukaan manakah yang memerlukansudut paling kecil bagi logam itu untukmeluncur ke bawah? Apa perbedaanpermukaan itu dengan permukaan lain?

2. Bagaimanakah kamu dapat mengubahpermukaan itu, agar sudut kemiringanuntuk menggerakkan uang logamtersebut lebih kecil?

Sumber: McLaughin & Thonson, 1997.


kerahkan pada balok semakin besar, maka gaya gesekstatisnya juga semakin besar, sampai dengan benda tepat akanbergerak. Pada saat ini gaya geseknya terbesar, disebut gayagesek statis maksimum. Bila kamu memperbesar gayatarikmu pada balok, maka gaya yang kamu kerahkanmelebihi gaya gesek statis maksimum dan benda menjadibergerak.

Pada saat kamu menarik balok dengan kecepatan tetap,sesuai hukum pertama Newton resultan gaya yang bekerjapada balok sama dengan nol. Hal ini berarti gaya yang kamukerahkan tersebut disetimbangkan oleh gaya gesek antarapermukaan balok dengan meja. Gaya gesek yang terjadipada saat benda bergerak disebut gaya gesek kinetis. Sesuaidengan hasil pengukuran yang kamu lakukan dalam LabMini 8.2, besar gaya gesek kinetis lebih kecil daripada gayagesek statis maksimum.

Gambar 8.11Balok yang terletak di atas permukaan kasar ditarik dengan gaya F.


Ffs

Ffs

Ffs max

FFk

(a) Saat gaya kecil Fdikerahkan, timbul gayagesek statis (fs) antarapermukaan balokdengan lantai.

(b) Bila gaya F diperbesar,gaya gesek statis (fs)juga semakin besar.

(c) Pada saat balok tepatakan bergerak, gayagesek statisnyamaksimum (fs max).

(d) Bila balok bergerak,maka gesekan yangterjadi adalah gayagesek kinetis (fk)


Hidup Tanpa Gesekan?Gesekan tidak selalu merugikan. Jika tidak ada gesekan,

hidupmu menjadi sangat berbeda. Kamu tidak akan dapatberjalan atau bahkan menggenggam suatu benda. Gesekanantara sol sepatumu dengan lantai memungkinkan kamuberjalan. Kamu dapat menggenggam sebuah benda denganjari-jarimu karena ada gesekan. Temukan contoh gayagesekan yang lain dalam kehidupan sehari-hari.

Pada saat kamu menyelesaikan subbab ini, kamuseharusnya lebih menyadari bahwa gaya dan gerakmerupakan bagian dari segala sesuatu yang kamu lakukandan yang terjadi di sekitarmu.

Gesekan Statis dan Kinetis

Prosedur1. Letakkan balok berpengait di atas meja. Kaitkan neraca pegas pada balok tersebut.2. Tariklah balok tersebut, dengan gaya makin lama semakin besar. Perhatikan besar

gaya yang kamu kerahkan pada neraca pegas. Perbesar terus gaya tarikmu, hinggabalok tepat akan bergerak. Ukurlah gaya yang kamu perlukan untuk menarik balokpada saat itu.

3. Tariklah balok tersebut, sehingga balok bergerak dengan kecepatan tetap. Ukurlahgaya yang kamu perlukan untuk menarik balok pada saat itu.

AnalisisApa yang menyebabkan balok tersebut belum bergerak, walaupun kamu mengerahkangaya padanya? Bandingkan penunjukan gaya pada neraca pegas, saat balok tepatakan bergerak dan saat balok bergerak dengan kecepatan tetap.

Lab Mini 8.2

Kelembaman memegang peran pentingdalam berbagai olah raga. Dalam JurnalSainsmu, tulislah sebuah karangan yangmenggambar-kan peran kelembaman dalamolah raga kesukaanmu.


Intisari Subbab

1. Jelaskan, manakah yang memiliki kelembaman lebih besar, mobil sedanyang melaju cepat ataukah truk yang sedang parkir.

2. Kamu tentunya pernah melihat orang melumasi bagian-bagian tertentu sepedanya.Mengapa mereka melakukan hal itu?

3. Berpikir kritis: Pikirkan dan kemudian jelaskan 3 contoh olah raga yang memanfaatkangaya untuk mengubah kecepatan sebuah benda atau seseorang.

Bina KeterampilanMengenal Sebab AkibatJelaskan apa yang terjadi pada tubuhmu ditinjau dari kelembaman, gesekan,

dan gaya pada saat kamu terpeleset dan jatuh di atas tanah yang licin.


(a) (b)

Kata-kata IPAHukum kedua Newton

tentang gerakPercepatan gravitasi

Hambatan udara

Gambar 8.12(a) Percepatan yang terjadi pada mobil-mobilan bergantung pada besar gaya yang dikerahkan

anak tersebut.(b) Agar mobil-mobilan yang bermuatan itu dapat bergerak dengan percepatan sama, anak

tersebut harus menariknya dengan gaya yang lebih besar.

Hukum Kedua Newton tentangGerak

Pernahkan kamu menarik mobil-mobilanmu?Perhatikan Gambar 8.12. Jika kamu tarik, mobil mainanmumulai bergerak. Semakin kuat kamu menariknya, semakincepat mobil itu bergerak. Jadi semakin besar gaya yangdikerahkan, semakin besar pula percepatannya. Jika mobil-mobilanmu kamu beri beban, kamu harus menarik lebihkuat untuk membuatnya bergerak. Gaya lebih besar jugadiperlukan untuk mempercepat mobil-mobilanmu yangtelah kamu beri beban tersebut.

Jadi gaya yang dikerahkan pada sebuah benda sehinggabenda tersebut mengalami percepatan sebanding denganmassa benda dan percepatan benda itu. Secara matematispernyataan tersebut dapat ditulis:

Gaya = massa percepatan

atau

F = m a

Persamaan ini dikenal dengan hukum kedua Newtontentang gerak.


BGerak Dipercepat


Bila massa bersatuan kilogram (kg) dan percepatanbersatuan m/s2, maka gaya bersatuan kg m/s2. Perhatikan,satuan kg m/s2 disebut juga newton (N). Satu newton samadengan gaya yang diperlukan untuk mempercepat bendabermassa 1 kg dengan percepatan 1 m/s2. Dengan kata lain1 N = 1 kg 1 m/s2.

Perhatikan pemain tenis meja pada Gambar 8.13. Pemainitu memanfaatkan sebuah raket untuk menghasilkanpercepatan pada bola tenis meja tersebut. Pengaruh apa yangakan diperoleh terhadap percepatan bola, jika pemaintersebut menggunakan bola tenis yang lebih berat (misalnyabola tenis lapangan)? Apa yang harus dilakukan pemain ituagar bola tenis mejanya memiliki percepatan besar saatdipukul?

Gaya yang bekerja pada sebuah benda menyebabkanbenda tersebut dipercepat dalam arah yang sama denganarah gaya itu. Percepatan itu ditentukan oleh besar gaya danmassa benda tersebut. Gaya lebih besar yang bekerja padasuatu benda menyebabkan percepatan yang lebih besar.Benda bermassa lebih besar memerlukan gaya yang lebihbesar daripada benda yang bermassa lebih kecil untukmencapai percepatan yang sama. Berarti sekarangseharusnya kamu dapat menjawab pertanyaan Gambar 8.13.

Dapatkah kamu menjelaskan dengan hukum keduaNewton, mengapa mobil kecil mengkonsumsi lebih sedikitbensin untuk menempuh jarak yang sama dengan yangditempuh mobil besar? Perhatikan contoh soal berikut agardapat menerapkan hukum keduaNewton dalam kehidupansehari-hari.

Gambar 8.13Apa yang dapat dilakukan pemain tenismeja tersebut agar mendapatkanpercepatan yang besar pada bolanya?




Menghitung GayaSoal ContohSeseorang mendorong meja 250 kg dengan gaya 75 N. Berapakahpercepatan meja tersebut?Langkah-langkah Penyelesaian:1. Apa yang diketahui?

massa meja, m = 250 kggaya, F = 75 N

2. Apa yang tak diketahui?percepatan, a

3. Pilih persamaannya, F = m x a4. Penyelesaian:

F = m x a, maka a = = = 0,3 m/s2

Soal ContohBerapakah besar gaya yang diperlukan untuk mempercepat sepedamotor bermassa 200 kg dan pengendara bermassa 70 kg sebesar4 m/s2?Langkah-langkah Penyelesaian:1. Apa yang diketahui?

massa pengendara, mp = 70 kgmassa sepeda motor, ms = 200 kgpercepatan, a = 4 m/s2

2. Apa yang tak diketahui?gaya yang diperlukan, F

3. Pilih persamaannya, F = ma4. Penyelesaian:

Massa total, m , adalah70 kg + 200 kg = 270 kg

F = 270 kg x 4 m/s2

= 1080 kg m/s2 = 1080 N Diperlukan gaya sebesar 1080 N

Soal Latihan1. Diperlukan gaya 3000 N untuk mempercepat sebuah mobil kosong

bermassa 1000 kg pada percepatan 3 m/s2. Jika seorang pegulatbermassa 160 kg berada di dalam mobil tersebut, berapakahgaya yang diperlukan untuk menghasilkan percepatan yang sama?

2. Seorang anak menarik sebuah mobil-mobilan bermassa 2,5 kgdengan gaya 4 N. Berapakah percepatan mobil-mobilan itu?

Fm

75250

Sumber: http:www//triatmono.worldpress.com.


Benda JatuhSulit dipercaya, jika kamu menjatuhkan bola besi tolak

peluru dan kelereng dari atas jembatan secara serentak,kedua benda tersebut akan tercebur ke dalam air pada saathampir bersamaan. Hal ini berarti percepatan gerak keduabenda tersebut juga hampir sama. Apakah kamu mendugabola besi tolak peluru menghantam air lebih dulu, karenamemiliki massa lebih besar? Memang benar bahwa gayagravitasi pada bola boling lebih besar, karena massanyalebih besar. Namun massa yang lebih besar membuatkelembaman bola boling tersebut menjadi lebih besar pula,sehingga lebih banyak gaya diperlukan untuk mengubahkecepatannya. Kelereng memiliki massa jauh lebih kecildaripada bola boling, namun kelembamannya juga jauhlebih kecil. Gambar 8.14 memperlihatkan foto gerak jatuhdua bola. Bola besar memiliki massa lebih besar daripadabola kecil, namun dapat kamu lihat kedua bola tersebut jatuhdengan kecepatan yang sama.

Percepatan oleh GravitasiDi dekat permukaan Bumi, gravitasi menyebabkan

semua benda jatuh dipercepat sebesar 9,8 m/s2,. Jikademikian, berapakah gaya gravitasi yang bekerja padabenda itu? Gaya gravitasi yang bekerja pada sebuah bendadisebut juga berat benda itu. Sesuai dengan hukum keduaNewton, gaya dapat dihitung dengan menggunakanpersamaan:

F = m a.

Berat suatu benda, w, adalah gaya gravitasi F yangbekerja pada massa benda tersebut. Oleh karena itu, kitadapat mengganti F dengan w dan menuliskan

w = m a.Di permukaan bumi, percepatan oleh gravitasi adalah

9,8 m/s2, sehingga:

w = m 9,8 m/s2.

Berarti benda dengan massa 1 kg, beratnya dipermukaan bumi 9,8 kg m/s2 atau 9,8 N. Kamu dapatmenghitung beratmu dalam newton jika kamu mengtahuimassa tubuhmu. Sebagai contoh, jika massa tubuhmu 50 kg,maka berat badanmu 490 N.

Gambar 8.14Seperti ditunjukkan foto ini, percepatansebuah benda jatuh tidak dipengaruhi olehmassa benda itu. Apa pengaruhkelembaman terhadap benda jatuh?

Sumber: Awater et al., 1998.


Ingatlah bahwa pembahasan ini hanya berlakuuntuk benda jatuh bebas, yakni benda yangdilepaskan dari ketinggian tertentu dan hanyadipengaruhi oleh gaya gravitasi. Pada saatdilepaskan kecepatan benda tersebut sama dengannol. Jika benda dilempar ke bawah, benda tersebutdipengaruhi oleh gravitasi dan gaya ke bawah dariayunan tangan. Oleh karena itu pada saat benda tersebutdilempar ke bawah, percepatan ke bawah benda itu lebihbesar daripada 9,8 m/s2.

Hambatan UdaraPercepatan gravitasi (g) adalah sama untuk semua

benda, tidak memandang berapapun besar massanya. Iniberarti jika tidak ada gaya lain selain gaya gravitasi,percepatan semua benda adalah 9,8 m/s2.Pikirkan hal ini beberapa saat . Apakahsehelai daun jatuh secepat buahnya? Apakahkertas jatuh secepat kapur?

Perhatikan Gambar 8.15. Apa yangterjadi jika dua lembar kertas yang sama,salah satunya diremas menjadi bola kertas,kemudian keduanya dijatuhkan secarabersamaan? Jika jawabanmu bahwa bolakertas tersebut sampai di tanah lebih dulu,kamu benar. Namun kenyataan ini tidaksesuai dengan apa baru saja kamu pelajari.Bagaimanakah ketidak-cocokan ini dapatdijelaskan?

Satu-satunya penjelasan untukkenyataan ini adalah adanya gaya yangbekerja selain gravitasi. Semua benda yangbergerak dalam atmosfer Bumi dipengaruhioleh hambatan udara. Hambatan udaraadalah gaya yang diberikan udara kepadasuatu benda bergerak. Gaya ini berlawanandengan gerak benda tersebut.

Pada sebuah benda jatuh, hambatanudara mendorong ke atas ketika gravitasi menarik bendatersebut ke bawah. Besar hambatan udara bergantung pada

Gambar 8.15Gravitasi dan hambatan udara, dua gayatersebut bekerja pada kertas, tidakkelihatan. Bagaimanakah kita mengetahuibahwa gaya-gaya ini ada?

Sumber: cf. McLaughin & Thonson, 1997.


kelajuan, ukuran, bentuk, dankerapatan benda. Hambatan udara inimembuat parasut pada Gambar 8.16bergerak ke bawah cukup pelansehingga orang tersebut dapatmendarat dengan selamat.

Gambar 8.16Hambatan udara yang bekerja pada parasutmemungkinkan parasut itu bergerak cukup pelansehingga penerjun dapat mendarat dengan selamat.

1. Berapakah gaya gravitasi yang bekerja pada buah kelapa bermassa 5kg yang jatuh dengan percepatan 9,8 m/s2?

2. Bola sepak massanya lebih besar daripada bola kasti. Gunakan hukum kedua Newtonuntuk menjelaskan mengapa pemain bola tidak dapat melemparkan bola sepak sejauhbola kasti.

3. Berpikir kritis: Gunakan apa yang telah kamu pelajari tentang benda jatuh dan hambatanudara untuk menjelaskan mengapa seorang penerjun payung dapat mendarat denganselamat.

Gunakan timbangan untuk menimbang massa balon kosong dan balon berisiudara. Jatuhkan kedua balon tersebut bersamaan dari ketinggian yang sama. Apakahpersamaan dan perbedaan kelajuan jatuh kedua balon tersebut?

Sumber: http://www.resimcity.com.

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMenemukan Persamaan dan Perbedaan


Hambatan udara

gravitasi

Sebuah benda dijatuhkan dari puncak menara. Berapakah kecepatan-nya pada saat akhir detik ke-2? Pada akhir detik ke-5? Sesaat sebelum menyentuhtanah setelah akhir detik ke-12?

(Gunakan persamaan kecepatan pada gerak lurus berubah beraturan)


Hukum Ketiga Newton tentangGerak

Doronglah tembok kelas dengan kedua tanganmu. Apayang kamu rasakan? Kamu akan merasakan terdorong kebelakang. Semakin kuat kamu mendorongnya, semakin kuatpula kamu merasa terdorong ke belakang. Kakimu ataubadanmu akan bergeser ke belakang. Jadi bila kamumemberikan gaya aksi pada sebuah tembok, pada saat yangsama tembok tersebut memberikan gaya reaksi kepadamu,seperti ditunjukkan pada Gambar 8.17.

Hukum ketiga Newton tentang gerak menyatakanhubungan gaya aksi-reaksi tersebut, seperti ini: Apabila suatubenda mengerahkan gaya pada benda kedua, benda kedua tersebutmengerahkan gaya pada benda pertama sama besar dan berlawananarahnya. Dalam bahasa yang lebih sederhana dapat dikatakan“Untuk setiap gaya aksi, terdapat suatu gaya reaksi yang besarnyasama dan arahnya berlawanan.” Dengan kata lain setiap gayapasti memiliki pasangan yang besarnya sama dan arahnyaberlawanan. Pasangan gaya ini disebut pasangan aksi-reaksi.

Pasangan Aksi-ReaksiMarilah kita bahas contoh lain tentang pasangan aksi-

reaksi tersebut. Perhatikan Gambar 8.18. Seorang anaksedang melompat dari skate board. Pada saat anak itumelompat ke depan, skate board meluncur ke belakang.Mengapa hal ini terjadi? Pada saat anak itu melompat, skateboard mengerahkan gaya pada kakinya, mendorong anak itubergerak ke depan. Bersamaan dengan itu, kakinyamengerahkan gaya yang sama besar dan berlawanan arah kepadaskate board, sehingga skate board itu bergerak ke belakang.

Gambar 8.17Saat orang ini mendorong tembok,tembok tersebut mendorong balikdengan gaya yang sama besar.


Aksi dan Reaksi C

Kata-kata IPAHukum ketiga Newton

tentang gerakGaya aksi

Gaya reaksi


Gaya-gaya yang Bekerja pada Benda yangBerbeda

Hukum ketiga Newton dapat digunakan untukmenjelaskan mengapa perenang pada Gambar 8.19 dapatbergerak melintasi air tersebut. Dengan ayunan lengannya,perenang itu mengerahkan suatu gaya pada air. Air tersebutmendorong balik perenang itu dengan gaya yang sama danarah berlawanan. Namun, jika gaya itu sama, bagaimanaperenang itu dapat bergerak maju? Hal ini dapat terjadikarena gaya-gaya itu bekerja pada benda yang berbeda. Gaya“aksi” bekerja pada air; gaya “reaksi” bekerja pada perenang.Perenang tersebut yang massanya jauh lebih kecil daripadamassa sekolam air, mengalami percepatan lebih besardaripada percepatan air tersebut.

Gambar 8.19Ketika tangan dan kaki perenangmendorong air, air tersebut mendorongpe-renang itu, membuatnya bergerak kedepan.

Gambar 8.18Pada saat anak itu melompat ke depandari skate board, ternyata skate boardbergerak ke belakang. Sumber: Dok. Penulis.

Sumber: www.wikimu.com/News.


Gambar 8.21“Gaya aksi” dari gas yang mengembangmendorong roket ke atas. “Gaya reaksi”

roket mendorong keluar gas itu.

Hal penting yang perlu diingat pada saatberhubungan dengan hukum ketiga Newtonadalah bahwa gaya aksi-reaksi bekerja padabenda yang berbeda. Jadi, walaupun kedua gayaitu sama, tetapi kedua gaya itu tidak setimbang.Dalam kasus perenang tersebut, air mendorongmaju perenang itu, mengatasi gesekan yang iajumpai. Pasangan gaya-gaya yang terlibatdalam pelemparan sebuah bola basket akanmenyebaban kursi roda pada Gambar 8.20bergerak mundur.

Kamu mungkin mengkaitkan gaya denganbenda-benda aktif seperti manusia, binatang,dan mesin-mesin. Hal ini membuat sulit bagimu untukmembayangkan benda-benda seperti tembok, meja, ataulantai dapat mengerahkan gaya. Bagai-manapun juga hal inimemang benar. Tekanlah pojok meja dengan tanganmu. Mejaitu mungkin tetap diam, tetapi pada telapak tanganmumembekas permukaan meja itu. Bekas ini merupakan buktibahwa meja tersebut memberikan gaya kepada tanganmu.Semakin kuat kamu menekannya, semakin kuat pula mejatersebut mendorong tanganmu.

Peluncuran RoketMungkin kamu pernah melihat tayangan

di televisi mengenai peluncuran roket. Gerakroket adalah contoh lain penerapan hukumketiga Newton tentang gerak. PerhatikanlahGambar 8.21. Bahan bakar dinyalakan didalam mesin pembakar, menghasilkan gaspanas. Gas panas mendorong ke segala arahdi dalam roket, dan menyembur keluarmelalui bagian bawah roket. Dorongan gas keatas tersebut meluncurkan ke atas roket itu.Pada saat gas tersebut menyembur ke bawah,bergerak turun, roket itu bergerak ke arahyang berlawanan, atau naik. Dapatkah kamumenjelaskan, mengapa burung pada Gambar8.22 mengepakkan sayapnya? Lakukankegiatan Lab Mini 8.3 untuk lebih memahamigaya aksi dan reaksi.

Sumber: http://www.ocw.mit.edu.


Gambar 8.20Ketika anak itu melemparkan bola basket

ke depan, ia akan terdorong sedikit kebelakang.

Gaya Reaksisemburan gas

Gaya Aksiroket dipercepat


1. Bagaimanakah bunyi hukum ketiga Newton tentang gerak?2. Dengan menggunakan hukum ketiga Newton tentang gerak, jelaskan

apa yang terjadi bila seekor burung mengepakkan sayapnya saat terbang.3. Berpikir kritis: Kamu sedang menarik sebuah mobil mainan. Gaya antara tanganmu

dengan tali mobil itu sama dan berlawanan. Namun mobil itu bergerak dipercepat searahdengan gerakmu, namun tali tidak bergerak berlawanan dengan kamu karena ditarikmobil-mobilan menuju ke kamu. Jelaskan, bagaimana hal ini terjadi.

Gambar 8.22Saat terbang di udara, burung-burungtersebut bergantung pada hukum ketigaNewton tentang gerak. Dapatkah seekorburung terbang andaikata tidak adaudara?

Sumber: http://www.hickerphoto.com.

Intisari Subbab

Bina KeterampilanKeterampilan Menulis

Lab Mini 8.3

Bagaimana kamu dapat mengirimkan “paket”dengan roket balon?

Langkah-langkah1. Buatlah suatu jalur pengarah untuk roket balonmu

dengan membentangkan tali kail 8 m melalui sebuahsedotan. Ikatkan ujung-ujung tali itu pada kursi.

2. Tiup sebuah balon dan tekan rapat-rapat ujungnya.Lekatkan sebuah benda kecil pada balon di tempatyang tidak atau hanya sedikit mengganggu perjalananroket balon itu.

3. Dengan selotip, lekatkan balon yang telahmenggelembung tersebut pada sedotan yang terletakdi salah satu ujung tali.

4. Lepaskan balon itu. Ukurlah jarak perjalanan roketmusampai cm terdekat.

Analisis1. Apa yang membuat roket meluncur ke depan?

Bagaimana peluncuran ini mendemonstrasikanhukum ketiga Newton?

2. Apakah kamu berpikir bahwa roketmu akan bergeraklebih jauh jika tidak membawa beban? Perubahanapa yang dapat kamu lakukan agar roketmu bergeraklebih jauh?

Buatlah tulisan tentang contoh-contoh lain penerapan hukum ketiga Newtontentang gerak.


Gambar 8.23Dua pasang jejak sepatu orang yang sama, memakai sepatu yangberbeda. Apa yang menyebabkan jejak sol sepatu pada Gambar(B) lebih dalam?

Pada saat kamu memikirkan tentang gaya dan hukumNewton tentang gerak, apakah kamu hanya memikirkanbahwa gaya-gaya tersebut hanya bekerja pada benda-bendapadat, seperti mendorong sebuah kotak, menarik sebuahkereta, mengangkat sebuah bangku? Meskipun kamumungkin tidak menyadarinya, gaya secara alamiah juga adadalam fluida.

Apa yang kamu rasakan pada telingamu saat kamumenyelam di dalam air? Telingamu seperti ada yangmenekan. Pengalamanmu itu menunjukkan bahwa airmengerahkan gaya pada telingamu.

Air termasuk fluida. Fluida adalah bahan yang tidakmemiliki suatu bentuk tetap tertentu. Bentuk fluidaberubah-ubah sesuai bentuk tempatnya. Zat cair dan zat gasadalah fluida.

Ketika sedang bernapas, berenang, atau menyelam kamuakan mendapatkan gaya-gaya yang dihasilkan oleh fluida .Kamu mungkin tidak percaya, bahwa pada saat ini ada gayayang menekan punggungmu. Tahukah kamu, gaya apa itu?mengapa kamu tidak merasakannya? Untuk mengetahuinya,marilah kita bahas tekanan.


Tekanan D

Kata-kata IPAFluida

TekananGaya apung

Prinsip ArchimedesPrinsip PascalMesin hidrolik

Tekanan udaraHukum Boyle

Hukum Charles

A B


Apakah Tekanan itu?Kamu mungkin pernah mengamati jejak-jejak sepatu

pada tanah basah, seperti Gambar 8.23. Kedua pasang jejakitu berasal dari orang yang sama, namun orang itumengenakan sepatu yang berbeda. Walaupun berat orangitu sama, namun pengaruhnya terhadap tanah tersebutberbeda. Apa yang membuat berbeda? Perhatikan luas solkedua sepatu itu. Untuk gaya berat yang sama, semakinkecil luas permukaan sol sepatu, ternyata jejak kakinyasemakin dalam. Besaran dalam fisika yang mengkaitkangaya dengan luas permukaan disebut tekanan.

Tekanan dapat dihitung dengan membagi gaya yangdikerahkan dengan luas yang dikenai gaya tersebut.

Gambar 8.24Berbagai peralatan tidak akan bekerjadengan semestinya bila tekanan gas didalamnya tidak normal. Bola basketmanakah yang tekanan udaranya kurang?

tekanan =gaya

luas

p =FA


Bila gaya diukur dalam satuan newton (N) dan luas diukurdalam meter persegi (m2), maka tekanan diukur dalamsatuan newton per meter persegi (N/m2). Pascal (Pa) adalahsatuan SI untuk tekanan. Satu pascal tekanan adalah suatugaya sebesar satu Newton per meter persegi. Seringkalitekanan diukur dalam satuan kilopascal (kPa). Satu kPasama dengan 1000 Pa.

Bagaimanakah Fluida dapat MenghasilkanTekanan?

Mungkin kamu telah akrabdengan istilah-istilah tekanan air,tekanan udara, dan tekanandarah. Berbagai peralatan tidakakan bekerja dengan semestinyabila tekanan fluida di dalamnyatidak seperti yang seharusnya,seperti ditunjukkan padaGambar 8.24. Bagaimanakah

fluida dapat menghasilkan tekanan? Perhatikan Gambar8.25. Semua benda tersusun dari partikel-partikel yangsangat kecil. Gaya yang ada dalam fluida disebabkan oleh


Gambar 8.25Susunan dan gerakan partikel-partikel penyusun suatu zat menentukan ciri-ciri zat.Saat pengamatanmu pindah dari padat menuju gas, partikel-partikel dalam gambartersebut menjadi lebih menyebar dan gerakannya bertambah. Bagaimana kenyataanini, menjelaskan mengapa gas menghasilkan tekanan yang paling besar?

Sumber: Bakalian, et al., 1994.

massa dan gerak partikel-partikel yang membentuk fluidatersebut. Di dalam zat padat, partikel-partikel tersebuttersusun sangat rapat. Oleh karena itu partikel-partikel zatpadat tersebut tidak bebas bergerak. Namun, di dalam zatcair dan gas partikel-partikelnya tidak tersusun secara rapat.Jadi partikel-partikel itu lebih bebas bergerak. Partikel-partikel penyusun fluida tersebut secara terus-menerusbergerak ke segala arah. Pada saat bergerak, partikel-partikelitu menumbuk partikel-partikel lain dan dinding wadahfluida dengan gaya yang besarnya bergantung pada massadan percepatan partikel tersebut. “Dorongan” atau gaya olehpartikel-partikel tersebut yang bekerja pada suatu luastertentu disebut tekanan. Tekanan fluida bekerja ke segalaarah sama besar.

Kegiatan Penyelidikan yang telah kamu lakukan,menunjukkan bahwa udara yang menyelimuti Bumi kita,atau atmosfer Bumi mempunyai tekanan. Tekanan atmosferyang paling besar adalah di permukaan laut. Udara dalamatmosfer mengerahkan tekanan sebesar 10,13 N/cm2 dipermukaan laut. Jika punggungmu memiliki luas 1000 cm2,maka udara menekan punggungmu dengan gaya 10130 N.Gaya ini hampir sama dengan berat sebuah mobil! Apa yangmembuat tubuhmu tidak remuk oleh gaya sebesar ini?Fluida di dalam tubuhmu juga mengerahkan gaya. Tekananudara di luar tubuhmu disetimbangkan oleh tekanan fluidadi dalam tubuhmu. Oleh karena itu kamu tidak merasakangaya dari udara di luar tubuhmu tersebut.



Perbedaan TekananKamu barangkali tidak menaruh banyak

perhatian terhadap apa yang sedang kamulakukan pada saat kamu minum melalui sebuahsedotan. Namun apa yang sesungguhnya kamulakukan pada saat minum dengan menggunakansedotan, seperti Gambar 8.26 adalah menyedotsebagian besar udara di dalam sedotan.Penyedotan itu menyebabkan tekanan udara didalam sedotan menurun. Tekanan udara luarsekarang lebih besar daripada tekanan udara didalam sedotan sehingga mendorong permukaanminumanmu ke bawah. Dorongan inimemberikan gaya kepada minuman dan naikmelalui sedotan, dan kemudian masuk ke dalammulutmu! Prinsip yang memungkinkan kamuminum melalui sedotan merupakan sifat pentingyang dimiliki fluida. Fluida akan bergerak dari daerahbertekanan lebih tinggi menuju daerah bertekanan lebih

rendah. Peristiwa ini juga dapat kamu lihat saat kamumembuka minuman bersoda, seperti Gambar 8.27.

Pelajari contoh soal mengitung tekanan, setelah itukerjakan soal-soal latihannya, agar kamu dapat menerapkancara-cara menghitung tekanan.

Gambar 8.26(a) Air dari dalam gelas dapat naik ke

dalam rongga mulut anak ini melaluisedotan karena tekanan udara yangmendorong ke bawah pada cairan diluar sedotan lebih besar daripadatekanan udara di dalam sedotantersebut.

(b) Perbedaan dalam tekanan inimenyebabkan cairan tersebutmengalir ke atas.

Gambar 8.27Pop... Cessss. Ini adalah bunyi yang kamudengar saat membuka botol minuman.Berbagai jenis minuman ditempatkan padabotol atau kaleng bertekanan udara tinggi.Pada saat botol tersebut dibuka, tekanantersebut lepas dan terjadi bunyi yangkamu dengar tersebut.


(a) (b)

tekanan udara

tekanan udaraberkurang



Menghitung Tekanan

Soal ContohSeseorang yang beratnya 600 N memakai sepasangsepatu. Luas telapak sepasang sepatu tersebut yangmenyentuh tanah 400 cm2. Berapa pascalkah tekanansepatu itu pada lantai?

Langkah-langkah Penyelesaian:

1. Apa yang diketahui?luas permukaan, A = 400 cm2

gaya, F = 600 N2. Apa yang tidak diketahui?

tekanan, p3. Pilih persamaannya,4. Penyelesaian:

Agar menghasilkan satuan tekanan dalam pascal,maka satuan luas harus dijadikan m2.

A = 400 cm2 = 400 x 10-4 m2 = 4 x 10-2 m2

Soal Latihan

1. Sebuah balok dengan berat 600 N berada di lantai.Luas permukaan balok yang menyentuh permukaanlantai 400 cm2. Berapa kPa tekanan pada lantai olehbalok tersebut?

2. Luas permukaan sepasang sepatu yang dipakaiseorang penumpang pesawat 200 cm2. Beratpenumpang itu 800 N. Berapakah tekananpenumpang tersebut terhadap lantai pesawat?

p =FA

p = = = 1,5 x 104 N/m2 = 1,5 x 104 Pa.F 600 NA 4 x 10-2 m 2


Tekanan HidrostatikApa yang kamu rasakan di telingamu pada saat kamu

menyelam di dalam air? Telingamu akan terasa semakinsakit pada saat kamu menyelam semakin dalam. Hal initerjadi karena semakin dalam kamu menyelam, tekanan airtersebut semakin besar. Karena gaya gravitasi, tekanan didalam fluida bertambah sesuai kedalamannya. Semakinbesar kedalaman tersebut, semakin besar pula tekanantersebut. Mari kita lihat mengapa demikian.

Misalkan air di kolam pada Gambar 8.28 telah dibagimenjadi 5 lapisan. Karena gaya gravitasi menarik ke bawahpartikel-partikel pada lapisan 1, maka lapisan tersebutmemiliki suatu berat tertentu. Gaya berat dari lapisan 1menekan ke bawah pada lapisan 2. Lapisan 2 ini memilikigaya gravitasi pada partikel-partikelnya sendiri ditambahgaya dari berat lapisan 1. Oleh karena itu tekanan padalapisan 2 lebih besar daripada tekanan dalam lapisan 1.Bagaimana halnya pada lapisan 3? Lapisan 3 memiliki gayagravitasi pada partikel-partikelnya sendiri ditambah beratdua lapisan pertama yang mendorong ke bawah lapisan 3

tersebut. Akibatnya, tekanan pada lapisan 3lebih besar dari lapisan manapun di atasnya.Lapisan paling bawah atau kedalaman pal-ing dalam dari setiap fluida akan memilikitekanan paling besar karena lapisan itumendapatkan gaya dorong paling besar darilapisan di atasnya.

Gambar 8.28Seperti yang dirasakan setiap penyelam, tekanan di dalam fluida meningkatsesuai kedalamannya. Dimanakah tekanan terbesar di dalam kolam renang?


berat

berat

berat

berat

berat

Gravitasi


Gambar 8.29(a) Akibat tekanan oleh zat cair

bertambah besar bila semakin dalam,pancaran air di bagian bawah gelaslebih kuat daripada di bagian atasnya.

(b) Mengapa bagian bawah sebuahbendungan dibuat lebih tebaldaripada bagian atasnya?

(B)

Bertambahnya tekanan seiring dengan ber-tambahnya kedalaman fluida memiliki berbagai akibatpenting. Perhatikan Gambar 8.29. Aliran air dari lubangpada bagian lebih bawah gelas memancar kuat.Bendungan dirancang semakin bawah semakin tebal,karena bagian bawah bendungan memperoleh tekananlebih besar daripada bagian atasnya. Kapal selam yangmenyelam terlalu dalam di lautan dindingnya dapatmelesak (ringsek) ke dalam karena tekanan air yang amatbesar. Penyelam yang menyelam terlalu dalam bisamendapatkan masalah serius akibat bertambahnyatekanan air.

Bagaimanakah tekanan pada titik-titik yangkedalamannya sama di dalam suatu zat cair? Titik-titikdi dalam suatu zat cair yang kedalamannya sama mempunyaitekanan yang sama. Perhatikan Gambar 8.29(a). Pancarandi sebelah kiri bawah sama dengan pancaran air disebelah kanan bawah karena kedua titik tersebutkedalamannya sama.

Perhatikan Gambar 8.30. Permukaan suatu zat cair yangditempatkan pada sebuah bejana akan datar. Jika pipa Udiisi suatu zat cair, tinggi permukaan zat cair pada pipa itusama. Bahkan jika terdapat bejana berhubungan yangmemiliki berbagai bentuk pipa diisi suatu zat cair, tinggipermukaan zat cair tersebut dalam pipa-pipa tersebut sama.

Kenyataan ini dimanfaatkan untuk menentukan apakahdua titik memiliki ketinggian yang sama, oleh para tukangpembuat bangunan. Apa nama alat yang digunakan itu?

Gambar 8.30Permukaan suatu zat cair dalam bejanaakan datar, bagaimanapun bentuk bejanaitu.


Sumber:http://www.id.wikipedia.org/wiki/Bendungan)

(b)

(a)

Sumber: Awater, et al., 1995)


Prinsip ArchimedesPernahkah kamu bersantai dengan mengapungkan

punggungmu di dalam kolam renang seperti Gambar 8.54.Kamu merasa seperti tidak memiliki berat pada saat airtersebut menopangmu. Jika kamu perlahan-lahan naikkeluar dari kolam, kamu merasa tubuhmu seperti bertambahberat. Semakin tinggi kamu naik, kamu harus semakinbanyak mengerahkan otot-ototmu untuk menopangtubuhmu. Pada saat kamu berada di dalam kolam renangtersebut, kamu mengalami gaya apung. Gaya apung adalahkemampuan suatu fluida, zat cair atau gas, untukmengerahkan suatu gaya ke atas pada suatu benda yangdibenamkan ke dalam fluida tersebut.

Besar gaya apung tersebut menentukanapakah sebuah benda akan terapung atautenggelam di dalam suatu fluida. Jika gayaapung lebih kecil daripada berat bendatersebut, benda itu akan tenggelam. Jika gayaapung tersebut sama dengan berat benda,seperti pada Gambar 8.31, benda tersebutterapung. Kadang-kadang gaya apung padasebuah benda lebih besar daripada berat bendatersebut. Gaya ini adalah gaya yang mengangkatsebuah balon berisi gas helium yang bergerakke atas di udara. Ketika balon tersebut dilepas,gaya apung lebih besar daripada gaya beratbalon, menyebabkan balon bergerak dipercepatke atas.

Bagaimana Kapal Terapung?

Seperti halnya hasil kegiatanmu dalam LabMini 8.4, Archimedes (seorang ahli matematikaYunani yang hidup dalam abad ketiga sebelumMasehi), menemukan penjelasan tentang gaya

apung. Menurut prinsip Archimedes, gaya apung yang bekerjapada suatu benda di dalam suatu fluida sama dengan berat fluidayang dipindahkan oleh benda itu.

Andaikan kamu meletakkan sebuah balok kayu di ataspermukaan air. Balok itu akan memindahkan air pada saatbalok itu mulai bergerak terbenam ke dalam air; namunhanya sampai berat air yang dipindahkan itu sama dengan

Gambar 8.31Gaya-gaya yang bekerja pada orangyang terlentang di lantai berbedadengan orang yang terlentang didalam air.

Sumber: McLaughin & Thomson, 1997.



berat balok tersebut. Balok tersebut terapung, sepertiditunjukkan pada Gambar 8.32.

Misalkan kamu meletakkan balok baja seukuran balokkayu itu di atas permukaan air. Ketika balok baja itudiletakkan di atas permukaan air, balok itu mulai mendesakair saat masuk ke dalam air. Gaya apung mulai menekanbalok itu ke atas. Namun, karena massa jenis balok bajalebih besar daripada balok kayu, maka berat balok baja lebih

Gambar 8.32Perhatikan bahwa berat dan gayaapung setimbang untuk benda-bendaterapung. Benda-benda manakahyang memiliki gaya setimbang?


Lab Mini 8.4

Berapa banyak air yang dipindahkansebuah benda?

Telah kamu ketahui, agar sebuah bendadapat terapung, harus ada gaya apungyang bekerja pada benda tersebut.Namun, seberapa besar gaya itu? Padasaat kamu melakukan aktivitas ini, ingatlahbahwa berat merupakan suatu ukurangaya.

Langkah-langkah1. Isi sebuah gelas kimia dengan air

hingga penuh.2. Letakkan panci di bawah gelas

tersebut, untuk menampung air yangtumpah dari gelas tersebut.

3. Ukurlah berat sebuah benda yang dapattenggelam di dalam air dengan neracapegas.

4. Dengan tetap menggantung di neraca,celupkan benda itu ke dalam air digelas kimia tersebut. Benda itu harustercelup seluruhnya di dalam air, namunjangan sampai menyentuh dasar gelas.Lihatlah gambar di samping. Sebagianair akan tumpah ke dalam panci.

8. Ukurlah beratbenda itu saatbenda itu berada didalam air.

6. Ukurlah berat sebuahwadah kecil yangdilengkapi gantungan.

7. Pindahkan seluruh airyang tumpah di dalampanci itu ke dalamwadah kecil itu, laluukurlah ulang beratwadah kecil itu.Kurangi berat inidengan beratwadah (langkah 6)untuk mendapatkan berat air yangtumpah.

Analisis1. Berapa newton berkurangnya berat

benda yang dicelupkan ke dalam airtersebut?

2. Bagaimanakah hubungan antara beratair yang dipindahkan tersebut denganberkurangnya berat benda yangdicelupkan ke dalam air tersebut?


besar daripada balok kayu. Gaya ke atas ini tidak akan dapatmengimbangi berat balok baja itu, sehingga balok itutenggelam ke dasar.

Apabila demikian, bagaimana kapal dapat terapung?Misalkan kamu membentuk balok baja itu menjadi mangkokbesar dan berongga. Saat mangkok ini di letakkan di ataspermukaan air, ia akan mendesak lebih banyak air daripadabalok baja tersebut. Mangkuk itu mendesak cukup banyakair untuk mengimbangi berat mangkuk baja tersebut, danmangkuk-mangkuk itu terapung.

Pernahkah kamu mendengar atau melihat gambar kapalselam yang melayang di dalam air? Jika pada saat gaya beratbenda setimbang dengan gaya apung seluruh benda yangberada di dalam fluida, maka benda tersebut melayang didalam fluida. Untuk maksud tersebut kapten kapal selamakan memerintahkan untuk memasukkan atau menge-luarkan air laut sesuai kebutuhan. Jika air dimasukkan kedalam kapal selam, maka kapal selam itu bergerak ke bawah,dan sebaliknya jika ingin naik ke permukaan, maka airdikeluarkan dari kapal selam tersebut. Sedangkan pilot-pi-lot balon udara panas, seperti Gambar 8.33, menyesuaikanberat beban balon dengan gaya apung balon udara.

Gambar 8.33Sepintas lalu mungkin kamu tidak melihathubungan antara balon udara yang naiktinggi di angkasa dan kapal selam yangmenyelam di lautan. Sebenarnya,kapalselam maupun balon udara harus diaturberatnya untuk naik, turun, atau melayangpada ketinggian atau kedalaman tertentu.Beratnya diatur berdasarkan besar gayaapungnya.

Sumber: http://www.gifttrap.com.


Gambar 8.34Keluarnya pasta gigi karena ditekankemasannya terjadi berdasar padaprinsip Pascal.


Prinsip PascalMisalkan kamu meniup balon hingga

menggelembung. Lalu kamu meremas satu ujung balonitu. Partikel-partikel udara di dalam balon tetap berada didalamnya, namun menjadi lebih rapat. Apa yang terjadidengan tekanan tambahan yang diberikan pada balon itu?Tekanan akan membesar pada setiap titik di dalam balonitu, termasuk ujung lain balon itu, sehingga ujung lain balonitu semakin menggelembung.

Ilmuwan Perancis, Blaise Pascal (1623-1662) menemukanbahwa tekanan di dalam fluida dipindahkan ke segala arahdengan besar yang sama. Sebagai contoh lain, saat kamumenekan bagian bawah kemasan pasta gigi pada Gambar8.34, pasta gigi itu keluar dari bagian atas kemasan tersebut.Kamu dapat mengamati gejala yang menunjukkan prinsipPascal pada Lab Mini 8.5.

Lab Mini 8.5

Bagaimanakah tekanan yang diberikanmempengaruhi luas fluida yang berbeda?

Prosedur

1. Masukkan air ke dalam pipet tetes kecil, dantempatkan pipet itu ke dalam botol plastik minumanringan ukuran 2-l yang berisi air hingga 1 cm dari ujungmulut botol.

2. Aturlah banyaknya air dalam pipet tetes hingga pipettersebut hampir terapung.

3. Tutup botol itu rapat-rapat.

Analisis

1. Apakah penambahan air di dalam pipet itumempengaruhi massa jenis pipet secarakeseluruhan?

2. Ketika kamu menekan kedua sisi botol itu, pengaruhapakah yang kamu amati pada permukaan air didalam pipet?

3. Di dalam bukumu, paparkan bagaimana prinsip Pas-cal menjelaskan pergerakan air di dalam pipettersebut.


Gambar 8.35Cairan dalam sistem rem sebuah mobilmelipat-gandakan gaya yang diberikanpengemudi menjadi suatu gaya yangcukup besar untuk menghentikan mobilyang sedang bergerak tersebut.


Mesin HidrolikPemindahan tekanan ke segala arah sama besar dalam

suatu cairan merupakan prinsip yang mendasari alat-alathidrolik. Jadi, mesin hidrolik yang dapat mengangkatbenda-benda berat tersebut bekerja dengan memanfaatkanprinsip Pascal. Rem dan dongkrak mobil adalah contohmesin hidrolik. Mesin hidrolik menghasilkan gaya yangbesar dengan hanya mem-berikan gaya yang sangat kecil.Dengan kata lain, mesin hidolik melipat-gandakan gaya.

Perhatikan bagan mesin hidrolik di sebelah ini untukmemahami cara kerjanya. Tabung kecil dan tabung besardihubungkan oleh pipa. Luas penampang tabung kecil 5cm2. Luas penampang tabung besar 50 cm2. Masing-masingtabung diisi dengan fluida cair, biasanya minyak. Padamasing-masing tabung terdapat piston yang tertahan di ataspermukaan minyak.

Misalkan kamu memberikan gaya 500 N kepada pistonkecil. Tekanan pada piston kecil itu adalah:

Prinsip Pascal menyatakan bahwa tekanan tersebutdipindahkan melalui fluida tanpa berubah besarnya. Olehkarena itu, piston besar juga mendapat tekanan 100 N/cm2.

Namun luas piston besar adalah 50 cm2.Sehingga, besar gaya total pada pistonbesar adalah:

100 N/cm2 x 50 cm2 = 5000 N.

Dengan mesin hidrolik ini kamudapat menggunakan berat tubuhmuuntuk mengangkat suatu benda yangberatnya sepuluh kali berat badanmu.

Kamu mungkin heran bagaimanamobil dengan massa lebih dari 1000 kgyang melaju kencang dapat dihentikandengan injakan ringan pada pedal rem.Gaya injakan itu sudah barang tentujauh lebih kecil daripada gaya yang

kamu perlukan seandainya kamu hendak menghentikanmobil itu dari luar. Sistem rem mobil itu juga merupakanmesin hidrolik. Dapatkah kamu menjelaskan bekerjanya remmobil, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 8.35?

p = = = 100 N/cm2.F 500 N

A 5 cm2

piston

minyak

rumahrem

ban

piston

kanvas rem

kanvas rem

PenggunaanMatematika

Luas = 5 cm2 Luas = 50 cm2

500 N 5000 N

Pist

onbe

sar

Pist

on k

ecil

Tekanan yangdiberikanpada piston kecildapat dipindahkan kepiston besar melaluifluida. Dongkrakhidrolik bekerjaberdasarkan prinsipini.Hitunglah tekananyang diberikan padamasing-masing piston.


Tekanan UdaraAir bukanlah satu-satunya fluida yang memiliki tekanan

yang berubah sesuai kedalamannya. Bumi kita diselimutilapisan udara, yang disebut atmosfer. Tekanan atmosfer kitajuga bervariasi. Tekanan tersebut berubah sesuai denganketinggian dari atas tanah. Semakin tinggi suatu tempat,maka tekanan udaranya semakin rendah. Pada ketinggianlebih tinggi, dalam suatu daerah tertentu terdapat partikel-partikel udara yang lebih sedikit. Partikel-partikel yang lebihsedikit mendorong satu sama lain menghasilkan tekananlebih rendah.

Pada tempat yang lebih tinggi tekanan di dalamtubuhmu menjadi lebih besar daripada tekanan udara di luartubuhmu. Kamu mungkin merasakan perbedaan tekanantersebut sebagai rasa sakit pada gendang telingamu. Bilaini terjadi, sebagian udara keluar dari telingamu dan kamumendengar suara “pop.” Sebagai hasil dari keluarnyasebagian udara dari bagian dalam gendang telingamu,tekanan di dalam telingamu menjadi sama dengan tekananudara luar. Pada tempat yang sangat tinggi, seperti di puncakHimalaya pada Gambar 8.36, tekanan udara menjadi sangatkecil dan dapat menimbulkan masalah serius bagi parapendaki. Pendaki rentan terkena sindrom kekuranganoksigen karena ketinggian, yang dikenal dengan istilahhipoksi.

Gambar 8.36Pada tempat yang sangat tinggi seperti dipuncak pegunungan Himalaya ini udaramenipis dan tekanan udara menjadisangat kecil.

Sumber: www.thegeminiweb.com.


Gambar 8.38(a) Cara Kerja Barometer Aneroid

Barometer ini memiliki tabung lenturyang volumenya berubah-ubah akibattekanan. Perubahan volume tabung iniditeruskan ke jarum penunjuk.

(b) Bentuk sesungguhnya BarometerAneroid

Alat-alat untuk Mengukur Tekanan

Meskipun kamu dapat membandingkan tekanan gasdengan memijat bola basket yang penuh berisi udara dankurang berisi udara, cara ini tidak memberikan ukuran yangakurat dari dua tekanan tersebut. Apa yang dibutuhkanadalah alat pengukur tekanan.

Salah satu instrumen pertama yang digunakan untukmengukur tekanan gas dirancang oleh ilmuwan ItaliaEvangelista Torricelli (1608-1647). Ia menemukan barometer,suatu instrumen yang mengukur tekanan yang diberikanoleh atmosfer. Gambar 8.37 menjelaskan bagaimanabekerjanya barometer Torricelli. Pipa berisi penuh air raksadibalik dan bagian yang terbuka diletakkan pada bejanaberisi air raksa. Tinggi kolom air raksa itu menunjukkantekanan yang diberikan oleh atmosfer tersebut. Bilapembalikan itu dilakukan di atas permukaan laut, makatinggi kolom air raksa pada pipa itu adalah 760 mm. Olehkarena itu tekanan udara di atas permukaan laut tersebutdapat dinyatakan sebesar 760 mmHg atau 1 atmosfer. Padasaat ini barometer yang digunakan untuk pengukurantekanan tidak seperti percobaan Torricelli, namun sepertiGambar 8.38.

tabunglentur

(a)

(b)

Gambar 8.37Cara Kerja Barometer Torricelli :Pipa kaca berisi air raksa yang ditegakkandi dalam suatu bejana berisi raksa.Karena raksa tersebut berada di dalamsuatu tabung kaca tertutup, kamu dapatmenyimpulkan bahwa atmosfermemberikan tekanan pada permukaanraksa di bejana tersebut. Tekanan iniditeruskan melalui air raksa di dalambejana tersebut. Tekanan tersebutmenahan kolom air raksa di dalam pipakaca tersebut.


Sumber: http://www.stanleylondon.com.

air raksa

tekananatmosfer

Sumber: Awater, et al., 1995)


Besaran ini selanjutnya digunakan sebagai satuan untukmengukur tekanan. Atmosfer baku (atm) didefinisikansebagai tekanan yang menyangga 760 mm kolom air raksa.Berdasarkan hal itu 1,00 atm = 760 mmHg. Apabilapembalikan itu dilakukan di tempat yang lebih tinggi, makaketinggian kolom air raksa itu berkurang. Artinya di tempatyang lebih tinggi tekanan udaranya lebih rendah. Alatpengukur tekanan atmosfer semacam ini disebut barometerair raksa.

Barometer jenis lain adalah barometer aneroid.Perhatikan Gambar 8.38. Barometer ini memiliki tabunglentur yang volumenya berubah-ubah akibat tekanan.Perubahan volume tabung ini diteruskan ke jarumpenunjuk. Jika tekanan berubah, maka bentuk tabungberubah, dan penunjukan jarum juga berubah.

Tekanan Udara dalam RuangTertutup

Udara di dalam ruang tertutup memiliki ciri yangberbeda dengan udara di ruang terbuka (atmosfer). Ciri-ciritersebut menyangkut volume, tekanan, dan suhu.

Pengukuran Tekanan Udara dalam RuangTertutup

Alat pengukur tekanan udara dalam ruang tertutup yangpaling sederhana disebut manometer terbuka. PerhatikanGambar 8.39 (a). Pipa-U diisi sebagian dengan zat cair,biasanya air raksa atau air. Perbedaan tekanan udara di

Gambar 8.39Pengukur tekanan udara dalam ruangtertutup.(a)skema manometer terbuka.(b)skema manometer Bourdon.(c)manometer Bourdon.Jelaskan bekerjanya alat-alat itu.

(a) (b)

tekanan atmosfer

tekanan dalamruang tertutup

bedatinggi

pipa U

t e k a n a ndalam ruangtertutup

pipa lentur


(c)Sumber: http://www.answers.com/topic/pres-sure-measurement-1.


dalam dan di luar ruang ditunjukkan oleh perbedaanketinggian permukaan zat cair tersebut. Semakin besartekanan udara di dalam ruang, perbedaan ketinggian ini jugasemakin besar.

Alat pengukur tekanan udara dalam ruang jenis lainadalah manometer Bourdon. Perhatikan Gambar 8.39 (b).Tekanan dari dalam ruang tertutup akan mengubahkelengkungan pipa lentur. Ujung pipa itu dihubungkandengan jarum berskala. Ketika pipa itu berubah keleng-kungannya akibat tekanan, penunjukan jarum tersebut jugaberubah.

Hukum BoyleMisalkan kamu menempatkan gas dalam wadah

tertutup yang dapat diubah volumenya, seperti pompasepeda Gambar 8.40. Kamu dapat memperkecil ataumemperbesar wadah itu tanpa mengubah banyaknya gasdi dalamnya. Seperti pada saat memompa ban sepedamu,apa yang kamu rasakan ketika volume gas itu diperkecil?

Tekanan suatu gas bergantung seberapa sering partikel-partikel gas tersebut menumbuk dinding wadah tersebut.Jika kamu menekan gas ke suatu ruang yang lebih kecil,partikel-partikelnya akan lebih sering menumbuk dindingruang tersebut. Akibatnya tekanan gas itu bertambah. Halsebaliknya akan terjadi. Jika kamu memberikan ruang yanglebih besar, partikel-partikel gas tersebut menjadi lebihjarang menumbuk dinding dan tekanan gas tersebutmengecil.

Gambar 8.40Menurut hukum Boyle, bila volume gasdiperkecil, maka tekanan gas semakinbesar asalkan suhu gas tersebut tetap.Gambar nomor berapakah yang tekanangasnya paling kecil, dan yang mana yangpaling besar?



Robert Boyle (1627-1691), seorang ilmuwan Inggris,menjelaskan sifat-sifat gas tersebut. Menurut hukumBoyle, jika kamu memperkecil volume suatu wadah gas,tekanan gas tersebut membesar, asalkan suhu gastersebut tetap. Memperbesar volume wadah tersebutmenyebabkan tekanan gas tersebut turun. Penting untukdicatat bahwa hukum ini berlaku asal suhu gas tersebuttetap.

1. Massa jenis air adalah 1,0 g/cm3. Berapa kilogram air yang dipindahkanoleh balok besi 120 cm3 yang terbenam di dalam air tersebut? Satukilogram beratnya 9,8 N. Berapakah gaya apung yang bekerja pada balokitu?

2. Di dalam ruang tertutup yang volumenya 0,1 m3 terdapat udara yangtekanannya 2 atm. Menjadi berapakah tekanan udara dalam ruang tersebut,jika volumenya dijadikan 0,05 m3, sedangkan suhunya sama?

1. Mungkinkah sebuah perahu yang dibuat dari semen dapat terapung?Jelaskan.

2. Kamu mampu mengangkat tubuh temanmu di dalam air kolam, namun tidak mampujika di darat. Gaya apa yang membantumu mengangkatnya? Berasal dari manakah gayaini?

3. Jelaskan bagaimana prinsip bekerjanya mesin hidrolik.4. Bagaimana tekanan dihitung?5. Bagaimana cara mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup?6. Berpikir kritis: Jika kamu mengisi balon dengan udara hingga menggelembung, mengikat

mulutnya, kemudian melepaskannya, balon itu akan jatuh ke lantai. Mengapa balon itujatuh, dan tidak melayang di udara?

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMenghitung


Jika kamu ingin meng-angkat benda seberat20.000 N, berapakahgaya yang harus kamuberikan pada pistonkecil, jika luas piston kecil10 cm2 dan luas pistonbesar 200 cm2?


Bab

A. Gaya1. Gaya berupa tarikan atau dorongan sebuah benda yang dikerahkan pada benda

lain. Gaya pada arah yang sama digabung dengan penjumlahan. Gaya pada arahyang berlawanan digabung dengan pengurangan.

2. Gaya-gaya setimbang yang bekerja pada sebuah benda tidak mengubah gerak bendaitu. Gaya-gaya tak setimbang selalu mengubah gerakan sebuah benda.

3. Hukum pertama Newton tentang gerak menyatakan bahwa gerak benda tidak akanberubah kecuali ada resultan gaya total yang bekerja pada benda itu.

4. Terdapat gaya yang melawan gerak dua permukaan yang bersentuhan, yang disebutgaya gesekan.

B. Gerak Dipercepat1. Sesuai dengan hukum kedua Newton, adanya gaya resultan atau gaya total yang

bekerja pada sebuah benda menyebabkan benda tersebut bergerak dipercepat padaarah gaya itu. Besar percepatan tersebut bergantung pada gaya dan massa bendatersebut.

2. Di dekat permukaan Bumi, gaya gravitasi menyebabkan benda jatuh dipercepatdengan suatu percepatan 9,8 m/s2. Dengan mengabaikan hambatan udara, semuabenda jatuh dengan percepatan itu, berapapun massanya.

3. Hambatan udara bekerja pada arah yang berlawanan dengan gerak benda tersebut.C. Aksi dan Reaksi

1. Gaya selalu bekerja berpasangan. Pasangan gaya itu desebut gaya aksi dan gayareaksi.

2. Gaya-gaya dalam suatu pasangan aksi-reaksi selalu sama besarnya dan berlawananarah.

D. Tekanan1. Gaya yang bekerja pada suatu luasan tertentu menghasilkan tekanan.2. Tekanan fluida disebabkan oleh partikel-partikelnya yang memiliki massa dan selalu

bergerak. Seluruh fluida memberikan tekanan sama besar ke segala arah.5. Fluida mengalir dari tempat yang tekanannya lebih besar ke tempat yang tekanannya

lebih kecil.4. Prinsip Archimedes menyatakan bahwa gaya apung pada sebuah benda di dalam

fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan benda itu.5. Prinsip Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada suatu fluida

diteruskan dengan besar tetap melalui fluida tersebut.

Rangkuman


Pasangkan Kata-kata Kunci IPA berikut denganpernyataan di bawahnya (tidak semua kata kuncidigunakan) .

a. gaya-gaya setimbangb. gayac. gesekand. gaya gravitasie. kelembamanf. gaya-gaya tak setimbangg. berath. hambatan udarai. hukum kedua Newton tentang gerakj. hukum ketiga Newton tentang gerak

1. gaya yang melawan gerak suatu bendayang jatuh di dekat permukaan Bumi

2. tarikan atau dorongan yang bekerja padasebuah benda

3. jenis gaya yang mengubah gerakansebuah benda

4. kecenderungan sebuah benda untukmelawan perubahan dalam gerak

5. suatu gaya yang melawan gerak antaradua permukaan

6. gaya yang dikerahkan oleh setiap bendadi alam terhadap benda lain

7. berhubungan dengan gaya-gaya aksi-reaksi

8. besar gaya gravitasi pada sebuah benda

Pilihlah kata atau kata-kata yang melengkapikalimat atau menjawab pertanyaan berikut.1. Berikut ini manakah yang berupa gaya?

a. kelembamanb. gesekanc. percepatand. kecepatan

2. Gaya gravitasi antara dua bendabergantung pada ... benda itu.a. massab. kelajuanc. bentukd. volume

3. Gaya yang bekerja hanya antarapermukaan-permukaan yang ber-sentuhan adalah ....a. kelembaman c. gravitasib. gesekan d. gaya total

4. Benda dengan massa lebih besarmemiliki ... daripada benda bermassalebih kecil.a. kelembaman lebih kecilb. kelembaman lebih besard. berat lebih kecile. percepatan lebih besar

5. Gaya tak setimbang yang bekerja padasebuah benda bergerak menyebabkanbenda tersebut ....a. jatuhb.dipercepatc. berhentid. melengkung

Evaluasi

Reviu Perbendaharaan Kata Pemahaman Konsep

GAYA


6. ... adalah gaya gravitasi pada sebuahbenda.a. Gesekanb. Kelembamanc. Massad. Berat

7. Berikut ini, manakah yang melawanpercepatan akibat gaya gravitasi?a. gaya aksib. gaya reaksic. hambatan udarad. massa benda

8. Berdasarkan hukum kedua Newton, ...sama dengan massa dikalikanpercepatan.a. gravitasib. beratc. kecepatand. gaya

9. Manakah yang paling baikmenggambarkan hukum ketiga Newton?a. gerak jatuhb. gerak melingkarc. gerak roketd. gerak lurus

10. Berikut ini, manakah yang tidakberpengaruh terhadap besarnyahambatan udara yang bekerja padasebuah benda?a. massab. ukuranc. bentukd. kelajuan

12. Apakah perbedaan antara massa danberat?

13. Jelaskan akibat-akibat adanya kelem-baman dalam kehidupan sehari-hari.

14. Mengapa berat benda bermassa besarlebih besar daripada benda bermassakecil?

15. Jika gaya-gaya dalam pasangan aksi-reaksi sama besar dan berlawanan arah,mengapa gaya-gaya itu tidaksetimbang?

Pemahaman Konsep

Jawablah Pertanyaan berikut dalam buku IPA-mudengan kalimat yang lengkap.11. Baik gesekan maupun gravitasi adalah

gaya. Jelaskan paling sedikit duaperbedaan antara keduanya.

Berpikir Kritis

16. Jelaskan mengapa kereta api yang melajucepat tidak dapat dihentikan mendadak.

17. Berapakah gaya yang bekerja pada mobil1000 kg yang memiliki percepatan 15 m/s2?

18. Gerak benda 12 kg dilawan oleh gayagesekan 30 N. Berapakah perlambatanbenda itu?

19. Kamu diminta untuk merancang jalanpegunungan yang berkelok-kelok. Gayaapa yang harus kamu coba perbesardalam merancang jalan ini? Bagaimanakamu dapat melakukan hal ini?

20. Bulan tidak memiliki atmosfer dangravitasinya sekitar seperenam gravitasiBumi. Berdasarkan faktor-faktor ini,jelaskan bagaimana gerakan benda-benda di dekat bulan dibandingkandengan gerakan benda-benda di dekatBumi.

Penilaian Kinerja

21. Mengamati dan Menginferensi: Sebuahmobil diam di sebuah bukit. Gaya-gayaapa yang bekerja pada mobil itu. Apakahgaya-gaya tersebut setimbang atau taksetimbang? Jelaskan bagaimana kamumendapatkan jawabanmu.


22. Menafsirkan Data: Tabel berikut berisidata tentang empat benda yang jatuh ketanah dari ketinggian dan waktu yangsama.

A 5,0 g 2,0 sB 5,0 g 1,0 sC 30,0 g 0,5 sD 35,0 g 1,5 s

Benda Massa Waktu jatuh

Waktu Jatuh Berbagai Benda

a. Benda manakah yang jatuh palingcepat? Paling lambat?

b. Gaya gravitasi pada benda manakahyang terbesar?

c. Apakah hambatan udara lebih kuatpada A ataukah B?


1. Poster: Buatlah sebuah poster yangmemperlihatkan bagaimana sebuahmesin roket bekerja. Gunakan hukumketiga Newton untuk menjelaskanmengapa roket dapat lepas landas.

TEKANAN


Pasangkan kata-kata IPA berikut dengan denganfrasa atau kalimat yang benar di bawahnya (tidaksemua kata IPA digunakan).

a. prinsip Archimedesb. hukum Boylec. gaya apungd. pascale. prinsip Pascalf. tekanang. fluida

h. zat cairi. gravitasij. cm Hg

1. bahan yang tidak memiliki bentuktertentu

2. besar gaya tiap satuan luas3. satuan tekanan dalam sistem SI4. Gaya apung pada suatu benda di dalam

suatu fluida sama dengan berat fluidayang dipindahkan benda tersebut.

5. Gaya yang menyebabkan tekanan airbertambah bila kedalamannya ber-tambah.

Pilihlah kata atau kata-kata yang melengkapikalimat berikut.1. Mesin-mesin hidrolik berdasarkan pada

....a. gaya apungb. hukum Charlesc. hukum Boyled. prinsip Pascal

2. Tekanan di dalam fluida bekerja ke ....a. atasb. bawahc. sampingd. segala arah

3. Tekanan fluida berubah sesuaikedalaman karena ....a. volumeb. prinsip Archimedesc. gravitasid. hukum Boyle

4. Gaya ke atas oleh suatu fluida padasuatu benda yang berada di dalam fluidatersebut disebut ....a. hidrolikb. gravitasic. gaya apungd. berat

Pengecekan Konsep


5. Gaya apung terhadap sebuah bendasama dengan berat ....a. benda itub. fluida yang dipindahkanc. wadah fluidad. seluruh fluida

Pemahaman KonsepJawablah pertanyaan berikut dalam buku IPA-mu.6. Apakah yang dimaksud dengan tekanan

fluida?7. Dengan menggunakan prinsip tekanan

fluida, jelaskan bekerjanya pipet tetes.8. Paparkan bagaimana bekerjanya mesin

hidrolik .9. Jelaskan mengapa beratmu lebih besar

saat di luar air (di udara) daripada didalam air.

10. Jelaskan bekerjanya manometer pipaterbuka.

Berpikir Kritis

11. Udara memberikan gaya sebesar 100.000N pada permukaan atas meja,menghasilkan tekanan 1000 N/cm2.a. Berapakah luas permukaan meja

itu?b. Berapakah gaya pada meja, jika

luas permukaan meja itu menjadi2 kali semula?

12. Jelaskan bagaimana cara yang kamulakukan agar sepotong alumuniumdapat terapung di air.

13. Perahu bermuatan pasir mendekatijembatan di atas sungai. Perahu itu tidakdapat menerobos lewat bawah jembatanitu. Haruskah pasir ditambahkan padaperahu itu atau dikurangi? Jelaskan.

Penilaian Kinerja

14. Merancang Eksperimen: Massa jenisemas adalah 19,3 g/cm3. Massa jenispirit, atau batu bijih emas adalah 5,02g/cm3. Dengan menggunakan air raksa,bermassa jenis 13,6 g/cm3, paparkansebuah eksperimen sehingga kamudapat mengatakan mana yang emas danmana yang pirit.

15. Bertanya: Misalkan kamu adalah seorangwartawan yang mewawan-caraiseseorang yang baru saja membuat rekorkedalaman menyelam. Tulislah tigapertanyaan yang akan kamu tanyakan.

16. Mengenali Sebab Akibat: Tulislahakibat-akibat yang mungkin terjadi padahal-hal berikut ini.a. Tekanan pada sebuah balon

mengecil.b. Gaya apung sama dengan beratmu


17. Laporan: Lakukan penyelidikan diperpustakaan tentang akibat-akibatperubahan tekanan pada tubuhmanusia, lalu tulislah laporannya.Laporanmu sebaiknya memuat pulasegala peringatan yang harusdiindahkan berkaitan denganperubahan tekanan di angkasa dan dikedalaman air.

261 Bab 9 Energi dan Usaha 261

Energi dan UsahaBAB 9

A. EnergiB. Pesawat Sederhana

Sumber: http://www.nightglow.gsfc.nasa.gov


Peta

Ko

nse

p E

nerg

i da

n U

saha

Peta Konsep

ener

gi

ener

gipo

tens

ial

jika

ada

usah

a

dapa

t men

ghas

ilkan

gaya

ener

giki

netik

sear

ah d

enga

n

perp

inda

han

cepa

tnya

dite

ntuk

an

dapa

t

beru

bah

bent

uk

mis

alny

a

men

jadi

Huk

um k

ekek

alan

en

ergi

berl

aku

daya

dipe

rmud

ah d

enga

n

pesa

wat

sed

erha

na

peng

ungk

itka

trol

dapa

t ber

upa

roda

dan

po

ros

bida

ng

miri

ng

sekr

upba

ji


Bagaimana cara kamu menggunakan energi setiap hari? Setiap aktivitas yang kamulakukan akan memerlukan pengeluaran energi yang tersimpan dalam tubuhmu. Beberapakegiatan, misalnya olah raga naik turun tangga memerlukan lebih banyak energi dibandingyang lain. Dalam Bab ini kamu akan mempelajari beberapa bentuk energi, usaha atau kerja,serta peralatan yang memudahkan kerja. Lakukan Kegiatan Penyelidikan di bawah ini, untukmenyelidiki keterkaitan aktivitas dengan penggunaan energi. Amatilah pula bagaimana kamubergantung pada sumber energi yang ada dalam dirimu.

1. Berdiri dan angkat kedua lenganmu setinggi pinggang, dan buka telapak tanganmu.Mintalah temanmu meletakkan beberapa buku pada tanganmu.

2. Angkatlah buku-buku tersebut hingga setinggi bahu, kemudian turunkan lagi tanganmu.Sekarang cobalah menahan buku tersebut.

3. Mintalah teman sekelasmu menambahkan 2 buku lagi. Ulangi kegiatan mengangkat bukutersebut.

4. Sambil tetap membawa buku, berjalanlah beberapa langkah di dalam kelas.5. Ulangilah kegiatan nomor empat, namun dengan menaiki undak-undakan yang ada di

sekolahmu.


Energi dan UsahaBABBABBABBABBAB99999

Pikirkan energi yang terlibat saat kamu mencoba kegiatan berikut ini.


Kegiatan manakah yangmemerlukan banyak energi?Paparkan pemikiranmu, mengapakegiatan tersebut lebih banyakmemerlukan energi didalamJurnal IPAmu.


Apakah energi Itu?Kamu tentunya telah mengetahui berbagai contoh energi

yang dimanfaatkan saat ini. Hampir semua yang kamu lihatatau kerjakan melibatkan energi. Energi itu sesuatu yangagak misterius. Kamu tidak dapat menciumnya. Dalambanyak kejadian kamu tidak dapat melihatnya. Sebagaicontoh, cahaya adalah salah satu bentuk energi, dan tanpacahaya kamu tidak mampu melihat apapun. Kamu tidakdapat melihat listrik, tetapi kamu dapat melihat akibatnyasaat menyalakan lampu, dan kamu dapat merasakanakibatnya pada panas yang dihasilkan oleh kumparanpemanggang kue. Kamu tidak dapat melihat energi dalammakanan pada Gambar 9.1, tetapi kamu dapat melihat danmerasakan akibatnya ketika otot-ototmu menggunakanenergi tersebut untuk bergerak.

Energi – Penyebab PerubahanJika sebuah bola kasti terbang di udara dan memecahkan

jendela, bola tersebut jelas mengubah jendela! Ketika sebuahbenda mempunyai kemampuan mengubah lingkungannya,dikatakan benda itu memiliki energi. Bola kasti mempunyaienergi dan melakukan usaha terhadap jendela menyebabkan

Kata-kata IPAenergi

energi kinetikenergi potensialenergi mekanik

hukum kekekalan energiusahadaya

Gambar 9.1Makanan yang bergizi dan seimbangmemberikan “bahan bakar” bagi tubuh.Energi yang tersimpan dalam makanandiubah dalam bentuk yang dapatdigunakan tubuh.

Sumber: http://www.sinarharapan.co.id.

EnergiA


jendela bergerak. Singkatnya, penggunaan energimelibatkan perubahan.

Secara tradisional, energi didefinisikan sebagaikemampuan untuk melakukan usaha, yakni menyebabkansesuatu berpindah. Tetapi ketika usaha ditunjukkan, selaluada perubahan. Hubungan ini memberikan definisi umumyang berguna. Energi adalah kemampuan untukmenyebabkan perubahan.

Perubahan bentuk energiJika kamu meminta teman-temanmu untuk memberikan

contoh-contoh energi, kamu mungkin akan mendapatkanjawaban yang berbeda-beda. Beberapa diantaranyamungkin menunjuk energi dalam api. Teman lain mungkinmemberikan energi yang dibutuhkan untuk lomba lari.Energi terjadi pada berbagai bentuk yang berbeda. Apimemiliki energi panas dan energi cahaya. Lemak yangtersimpan dalam tubuhmu mengandung energi kimia.

Sebagai penyebab berubahnya benda-benda, energi itusendiri seringkali mengalami perubahan dari satu bentukke bentuk lain. Perubahan bentuk energi terjadi di sekitarmusetiap hari. Ketika mobil terletakdi tempat panas sepanjang hari,energi gelombang cahaya berubahmenjadi energi panas yangmenghangatkan bagian dalammobil itu. Dalam api unggunseperti Gambar 9.2, energi kimiadi dalam kayu berubah menjadienergi cahaya dan energi panas.Selama perubahan bentuk,misalnya saat cahaya berubahmenjadi panas, banyaknya energitetap sama. Tak ada energi yanghilang atau bertambah. Hanyabentuk energi yang berubah, bukanbanyaknya energi.

Pemanfaatan perubahanbentuk energi, lebih lanjut dapatkamu pelajari pada bagianberikutnya.

Gambar 9.2Dalam api unggun, energi kimia dalamkayu diubah, atau berubah bentuk,menjadi energi panas dan cahaya.



Energi kinetik dan potensialTelah kamu ketahui bahwa energi dapat berada

dalam berbagai bentuk, misalnya cahaya, panas, dangerak. Sekarang bayangkan sebuah batu yang diam dipuncak tebing. Apabila batu tersebut didorong danbergerak, maka batu tersebut akan jatuh, dan bergerakmakin lama makin cepat. Batu yang bergerak tersebutmemiliki energi kinetik. Pada saat batu diam di puncakbukit, batu tersebut memiliki energi potensial.

Energi Kinetik: pada Benda BergerakBiasanya, ketika kamu berpikir tentang energi,

kamu berpikir tentang gerak. Energi kinetik adalahenergi dalam bentuk gerak. Roda sepeda yangberputar, anak-anak yang berlari dalam Gambar 9.3,dan plastik yang melayang semuanya memiliki energikinetik. Berapa besarnya? Energi ini bergantung padamassa dan kecepatan benda yang bergerak.

Semakin besar massa benda yang bergerak, energikinetiknya juga semakin besar. Demikian juga semakin cepatbenda bergerak, energi kinetiknya semakin besar. Truk yangbergerak pada 100 km/jam dalam Gambar 9.4 memilikienergi kinetik lebih besar dibanding sepeda motor yangbergerak dengan kelajuan yang sama. Tetapi sepeda motortersebut memiliki energi kinetik lebih besar daripada sepedamotor sejenis yang bergerak pada 80 km/jam.

Energi Potensial GravitasiEnergi tidak harus melibatkan gerakan. Walaupun tak

bergerak, suatu benda dapat memiliki energi yang tersimpan

Gambar 9.4Energi kinetik tiap-tiap kendaraan berbedakarena energi kinetik bergantung padamassa dan kecepatan.

Gambar 9.3Anak-anak yang sedang berlari inimenggunakan banyak energi. Kegiatanmacam apakah yang hanyamembutuhkan sedikit energi?

100 km/jam

100 km/jam80 km/jam


Sumber: cf. McLaughin & Thomson, 1997.


padanya, yang berpotensi menyebabkan perubahan jikaterdapat kondisi-kondisi tertentu. Energi potensial adalahenergi yang tersimpan. Besar energi potensial pada suatubenda bergantung pada kedudukannya atau kondisinya.

Pot bunga yang terletak di ambang jendela lantai duamemiliki energi potensial gravitasi karena kedudukannya.Jika terdapat sesuatu yang membuat pot tersebut bergeserdari ambang jendela, gravitasi menyebabkan pot tersebutjatuh ke tanah. Saat jatuh, energi potensial pot tersebutberubah menjadi energi kinetik.

Energi potensial pot bunga dalam Gambar 9.5berhubungan dengan jaraknya terhadap permukaan tanah.Lebih tinggi kedudukannya, energi potensialnya juga lebih besar.Pot bunga yang terletak pada lantai lima memiliki energipotensial lebih besar dibanding dengan pot pada lantai dibawahnya.

Jika pot bunga jatuh, gaya gravitasimempercepat gerak jatuhnya. Semakin tinggipot tersebut, kecepatan akhirnya juga semakinbesar. Jadi pot bunga yang jatuh dari lantaiyang lebih tinggi akan memiliki kecepatanlebih besar dan energi kinetik lebih besarketika tiba di permukaan tanah dibandingkandengan pot serupa yang jatuh dari lantai yanglebih rendah.

Besar energi potensial gravitasi padasebuah benda juga bergantung pada massabenda tersebut. Semakin besar massa sebuah benda,energi potensial gravitasi benda tersebut jugasemakin besar. Pot bermassa 10 kg yang beradapada lantai dua memiliki energi potensialgravitasi lebih besar daripada pot 5 kg yangterletak pada tempat yang sama.

Kamu telah mempelajari energi kinetikdan beberapa perubahan energi potensial.Perubahan lain energi potensial akandidiskusikan pada bagian berikutnya dalamsubbab ini. Gambar 9.5

Benda-benda yang dapat jatuh memilikisalah satu bentuk energi yaitu potensial.

Sungai berarus derasdan gletser yangbergerak perlahansama-sama memilikienergi kinetik. Batuanyang terletak setimbangdi bukit memiliki energipotensial. Buathipotesis yangmenunjukkan contoh-contoh lain energikinetik dan energipotensial di alam.

Sumber:cf. McLaughin & Thomson, 1997; cf.risko12057054.wordpress.com.


Kekekalan EnergiMungkin kamu pernah menaiki ayunan seperti yang

dinaiki anak pada Gambar 9.6. Cobalah ingat lagi sepertiapa mengayun maju dan mundurnya, tinggi dan rendahnya.Sekarang pikirkan tentang perubahan energi pada masing-masing gerakan tersebut.

Ayunan dimulai dengan suatu dorongan untukmembuatmu bergerak, yakni untuk memberikan sejumlah

energi kinetik padamu. Saatayunan naik, energi kinetikberubah menjadi energipotensial. Pada titik tertinggi,energi potensialnya juga terbesar.Kemudian, saat ayunan turun,energi potensial berubahmen-jadi energi kinetik.Pada titik terendahnya ,energi kinetik-nya terbesardan energi potensialnyaterkecil.

Gambar 9.6Penunggang ayunan ini mengalamiperubahan energi saat ayunan bergerak

A) Pada titiktertingginya, energimekanik berupaenergi potensial.

B) Saat ia mengayunmenuju bagianterendah, ia semakincepat dan energikinetiknya bertambah.Karena ke-tinggiannyaberkurang, pada saatitu energi potensialnyaberkurang.

C) Saat ketinggiannyabertambah pada sisilainnya, ayunan mulaimelambat dan kehilanganenergi kinetik. Saatketinggiannya bertambah,energi potensialnya jugabertambah.

D) Saat ia mencapaititik tertinggi danbersiap-siap untukmengayun lagi padaarah sebaliknya,energi mekanikayunan berupaenergi potensial.



Gambar 9.7Gravitasi menghasilkan gaya yangmenggerakkan papan luncur menurunipapan cekung. Perubahan energi apayang terjadi?

Ketika ayunan berlangsung maju dan mundur, energidiubah dari kinetik ke potensial ke kinetik, berlanjut danberlangsung terus-menerus. Secara bersamaan, energipotensial dan kinetik ayunan membentuk energi mekanik.Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energipotensial dalam suatu sistem.

Kekekalan Energi – Hukum AlamIlmuwan telah mempelajari bahwa pada situasi tertentu,

energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapienergi totalnya tetap. Dengan kata lain, energi adalah kekal.Fakta ini dikenal sebagai hukum alam. Sesuai hukumkekekalan energi, energi dapat berubah bentuk, tetapi tidakdapat diciptakan dan dimusnahkan pada kondisi biasa.Hukum ini berlaku untuk sistem tertutup, yakni energi tidakmemasuki atau meninggalkan sistem itu.

Misalkan hukum kekekalan energi diterapkan kepadaayunan. Dapatkah kamu memperkirakan apakah ayunanbergerak maju mundur selamanya? Kamu tahu hal ini tidakterjadi. Ayunan melambat dan akhirnya berhenti. Kemanaperginya energi tersebut?

Gesekan dan hambatan udara selalu bekerja padaayunan dan penunggangnya, yang juga dialami oleh pemainskate pada Gambar 9.7. Gaya-gaya tersebut menyebabkanenergi mekanik ayunan berubah menjadi energipanas. Pada setiap gerakan ayunan, suhuayunan, penunggangnya, dan udara disekitarnya bertambah sedikit. Jadi energimekanik tidak hilang, tetapi berubahmenjadi energi panas.


Kereta luncur mengangkatkamu tinggi-tinggi daritanah dan jugamenggerakkan kamupada kelajuan tinggi.Tubuhmu mengalamiberbagai perubahanenergi kinetik dan energipotensial. Buatlahhipotesis di titik manatubuhmu memiliki energikinetik terbesar.


Energi pada Tubuh ManusiaEnergi dalam bentuk apakah yang dapat kamu temukan

dalam tubuh manusia? Dengan tangan kananmu, pegangdan rasakan bahu kirimu. Saat melakukan gerakansederhana, kamu terlibat dalam pengubahan energi potensialkimia yang tersimpan dalam tubuhmu menjadi energikinetik berupa gerakan tanganmu saat melakukan usaha.Apakah bahumu terasa hangat oleh tanganmu? Sebagianenergi potensial yang tersimpan dalam tubuhmu digunakanuntuk menjaga suhu dalam tubuh konstan. Sebagian energijuga diubah menjadi panas yang terbuang ke lingkungansekitar. Walau-pun istirahat, orang dalam Gambar 9.8memerlukan pengubahan energi.

Proses kimia dan fisika yang kompleks juga tundukterhadap hukum-hukum fisika, termasuk hukum kekekalanenergi. Energi yang tersimpan dalam tubuhmu (misalnyaberupa lemak) berkurang ketika usaha yang dilakukan ataupanas terbuang dari tubuhmu ke lingkungan sekitarmu.Untuk menjaga berat badan yang sehat, kamu harusmenyeimbangkan antara energi yang diperoleh denganenergi yang dikeluarkan dari tubuhmu sebagai usaha ataupanas.

Makanan – Energi Potensial Kimia KitaApa yang kamu makan untuk sarapan pagi ini?

Tubuhmu sibuk mengubah secara kimia makananmumenjadi molekul-molekul yang dapat bereaksi denganoksigen dan digunakan sebagai bahan bakar. Walaupunkamu tidak sarapan pagi ini, tubuhmu mengubah energi

yang tersimpan dalamlemak untuk kebutuhanmendadak sampai kamumakan lagi. Kamu mung-kin akrab dengan Kalorimakanan, yaitu satuanyang digunakan ahlinutrisi untuk mengukurberapa banyak energi yangkita dapatkan darimakanan tertentu. SatuKalori (dengan huruf kbesar) sama dengan satu

Gambar 9.8Orang ini tetap menggunakan energiwalaupun sedang istirahat. Jelaskanuntuk apakah penggunaan energidalam tubuhnya.



kilokalori atau sekitar 4180 joule. Setiap gram lemak yangdikonsumsi seseorang menyediakan energi 9 Kalori.Karbohidrat dan protein masing-masing menyediakanenergi sekitar 4 Kalori per gram.

Mengapa tubuhmu memerlukan sumber energi?Makanan menyediakan bahan bakar yang digunakan untukmenjaga suhu tubuh agar konstan, untuk membantu organ-organ tubuh, dan melakukan usaha saat kamumenggerakkan tubuhmu. Tabel 5-1 menunjukkanbanyaknya energi yang digunakan dalam melakukanberbagai aktivitas. Energi yang diperlukan masing-masingorang bergantung pada berbagai faktor seperti ukurantubuh, usia, jenis kelamin, faktor keturunan, dan tingkataktivitas sehari-hari. Dalam sub bab berikutnya, kamu akanmempelajari sumber-sumber dan penggunaan energi danbentuk-bentuk energi yang berbeda.

Setelah kamu memahami pengertian energi, energikinetik, dan energi potensial, terapkan lebih lanjutpemahamanmu dengan melakukan Kegiatan 9.1.

Tabel 5-1

Tidur 48 56 64Duduk 72 84 96Makan 84 98 112Berdiri 96 112 123Berjalan 180 210 240Bermain tenis 380 420 460Balap sepeda 500 600 700Berlari 700 850 1000

Energi yang Digunakan Selama 1 Jam (Kalori)

Jenis Kegiatan Ukuran TubuhKecil Sedang Besar


Satu bungkus kecilkentang goreng me-ngandung sekitar 270Kalori. Dengan meng-gunakan Tabel 5-1,hitunglah berapa menitkamu harus berjalanuntuk “membakar” Kaloriini.


PermasalahanBagaimanakah kamu menggunakan sebuahmodel untuk menjawab pertanyaan tentangsituasi ayunan seperti yang dipaparkan diatas?

Merumuskan HipotesisPelajari gambar peralatan di samping. Apakahgambar ini mirip dengan situasi yangdipaparkan dalam pengantar di atas?Susunlah hipotesis mengenai apa yang terjadipada gerak ayunan dan ketinggian akhir jikaayunan dihentikan oleh penghalang melintang.

TujuanMampu merangkai ayunan untukmembandingkan perubahan energipotensial dan kinetik saat ayunandihentikan.Mampu mengukur ketinggian mula-muladan ketinggian akhir sebuah bandulayunan.

Alat dan Bahan yang MungkinDigunakan

statif dan klembatang berklem, 30 cmbandul ayunanbenang (1 m)mistarkertas grafik

Petunjuk KeselamatanYakinlah bahwa landasan cukup beratsehingga peralatan itu tidak roboh.


Merancang Sendiri PercobaanmuEnergi pada AyunanBayangkan dirimu berayun dalam ayunan. Apa yang akan terjadi seandainyatemanmu menghentikanmu dengan menahan tali ayunan pada bagian tengahnyasaat kamu melintas pada titik terendah? Apakah kamu akan langsung berhenti ataukahmeneruskan gerakanmu hingga mencapai ketinggian maksimum?

PERSIAPAN


1. Sebagai satu kelompok, tulis hipotesis kalian dan buaturutan langkah-langkah yang kamu perlukan untukmengujinya. Buat secara terperinci. Buat pula daftarperalatan yang kamu perlukan.

2. Jika kamu memerlukan tabel data, rancanglah tabel tersebutdalam buku IPA-mu.

Menguji Rancangan1. Susun peralatan seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Yakinlah bahwa batang penahan berpotongan dengan taliayunan.

2. Temukan cara untuk mengukur ketinggian mula-mula danakhir dari ayunan itu. Catat ketinggian mula-mula dan akhirdalam tabel data.

3. Putuskan bagaimana kamu akan melepaskan bandul dariketinggian yang sama.

4. Yakinkan bahwa kamu mencoba awalan ayunanmu baik diatas dan di bawah ketinggian batang penahan. Berapakalikah kamu sebaiknya mengulangi setiap jenis ayunan?

9. Yakinlah bahwa gurumu menyetujui rancanganmu dankamu telah memasukkan perubahan yang disarankandalam rancanganmu.

1. Lakukan percobaan sesuai rencana.2. Saat percobaan berlangsung, tulis hasil-hasil pengamatan

yang kamu lakukan dan lengkapi tabel dalam buku IPA-mu.

Analisis dan Aplikasi1. Ketika bandul dilepas dari ketinggian yang sama dengan

tinggi penahan, apakah ketinggian akhir dari bandul samadengan ketinggian awalnya? Komunikasikan denganmenjelaskan mengapa ya atau mengapa tidak.

2. Ramalkan, apa yang akan terjadi bila ketinggian awalnyalebih tinggi dari penahan?

3. Analisislah perpindahan energinya. Pada posisi manakahbandul memiliki energi kinetik terbesar? Energi potensialterbesar?

Apa yang terjadi jikamassa banduldiperbesar? Coba-lah. Apa pengaruhbertambahnyamassa penung-gangterhadap orang yangmeng-hentikanayunan?

Selanjutnya

MERENCANAKAN PERCOBAAN


MELAKSANAKAN PERCOBAAN


Apakah usaha Itu?Bagi sebagian besar orang, kata usaha atau kerja berarti

sesuatu yang mereka lakukan untuk memperoleh uang.Dalam arti ini usaha dapat berupa mencatat pesananmakanan di restoran atau berangkat mengajar atau kerjakantor. Pengertian usaha dalam fisika berbeda denganpengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari. Dalamfisika, agar usaha berlangsung, gaya harus dikerahkan hinggamenempuh jarak tertentu.

Menghitung UsahaDalam kasus berikut usaha manakah yang lebih banyak

kamu lakukan, mengangkat sebungkus permen dari lantaike keranjang ataukah mengangkat setumpuk buku melintasijarak yang sama? Manakah usaha yang lebih banyakdilakukan oleh wanita pada Gambar 9.9, mengangkat bukusetinggi pinggangnya ataukah mengangkat buku hingga di

atas kepalanya? Besar usaha yangdilakukan bergantung pada besar danarah gaya yang dikerahkan danperpindahan benda selama gayadikenakan.

Ketika sebuah gaya bekerja padaarah yang sama dengan arah gerak benda,usaha dapat dihitung dengan cara

usaha = gaya x jarak W = F x d

Gambar 9.9Usaha (kerja) dilakukan terhadap buku ketika buku itudiangkat dari lantai. Pemuda tersebut tidak melakukanusaha terhadap bukunya.



Usaha, seperti halnya energi,bersatuan joule. Joule adalah namailmuwan Inggris, James PrescottJoule. Satu joule sama dengan satunewton-meter (N.m), yakni besarnyausaha yang dilakukan ketika gayasatu newton bekerja sepanjang satumeter. Orang dalam Gambar 9.10 itusedang melakukan usaha.

Dalam masalah di bawah ini,kamu diharapkan berlatih untukmenghitung usaha yang dilakukanoleh gaya tetap.

Menghitung UsahaSoal Contoh:Ransel siswa beratnya 30 N. Seorang siswa mengangkatnya dari lantai ke meja yangtingginya 1,5 m. Berapakah usaha yang dilakukan terhadap ransel tersebut?

Langkah-langkah Pemecahan Masalah:1. Apa yang diketahui? Berat ransel, F = 30 N; jarak, d = 1,5 m2. Apa yang tidak diketahui? Usaha, W3. Gunakan persamaan W = F x d4. Penyelesaian: W = 30 N x 1,5 m

= 45 N.m = 45 JSoal-soal Latihan:1. Seorang tukang kayu mengangkat balok 450 N setinggi 120 cm. Berapakah usaha

yang dilakukan terhadap balok itu?2. Seorang penari mengangkat balerina 400 N di atas kepalanya pada jarak 1,4 m

dan menahannya selama beberapa detik. Berapakah usaha yang dilakukanpenari itu pada saat mengangkat balerina? Selama menahan balerina di ataskepalanya?

Gambar 9.10Bagaimanakah kamu meng-hitungusaha yang dilakukan orang ini?




Terdapat 2 faktor yang harus diingat bila memutuskanapakah terdapat usaha yang dilakukan: benda harus bergerak,dan arah gerakannya tidak tegak lurus dengan arah gaya yangdikerahkan. Jika kamu mengangkat setumpuk buku darilantai, kamu melakukan usaha terhadap buku itu. Bukutersebut bergerak ke atas, sesuai arah gaya yang dikerahkan.Jika kamu menahan buku itu, tidak ada usaha yangdilakukan terhadap buku. Gaya ke atas tetap dikerahkan(untuk menjaga buku agar tidak jatuh), tetapi tidak adagerakan yang terjadi. Demikian juga jika kamu menentengbuku melintasi lantai dengan kecepatan tetap. Kamu tidakmelakukan usaha terhadap buku itu. Kejadian ini sepertianak pada Gambar 9.11, yang tidak melakukan usahaterhadap tas ranselnya. Gaya yang bekerja terhadap bukutetap ke atas, atau vertikal, tetapi gerakan kamu melintasilantai adalah mendatar atau horisontal.

Perhatikan bahwa pada saat usaha dilakukan padasebuah benda, selalu terjadi perubahan gerakan pada bendaitu. Telah kamu ketahui bahwa gerak merupakan salah satubentuk energi. Jadi usaha merupakan pemindahan energimelalui gerak.

DayaMisalkan kamu dan temanmu mengangkat kotak-kotak

dari lantai ke atas rak. Berat kotak-kotak itu sama, tetapitemanmu mampu mengangkat kotak lebih cepat daripadakamu. Temanmu mengangkat kotak dalam waktu 15 sekon,sedangkan kamu 20 sekon. Apakah usaha yang kalianlakukan sama? Ya. Hal ini benar, karena berat kotak samadan jaraknya juga sama. Perbedaannya hanyalah waktuyang kalian perlukan untuk melakukan usaha.

Temanmu memiliki daya lebih besar daripada kamu.Daya adalah cepatnya usaha dilakukan. Dengan kata laindaya adalah usaha yang dilakukan tiap satuan waktu. Untukmenghitung daya, bagilah usaha yang dilakukan denganwaktu yang diperlukan untuk melakukan usaha.

Gambar 9.11Usaha yang dilakukan anak initerhadap tas sama dengan nol,walaupun tas ransel yang dibawanyaberpindah tempat. Hal ini disebabkanarah gaya yang dikerahkan anak ituterhadap benda tidak searah denganperpindahan benda.

F

d

usaha

waktudaya =

W

tP =




Daya diukur dalam satuan watt, sesuai nama James Watt, yangmenemukan mesin uap. Satu watt (W) adalah satu joule per sekon.Daya satu watt relatif kecil, kurang lebih sama dengan daya untukmengangkat segelas air dari lututmu ke mulutmu dalam waktu satusekon. Karena watt merupakan satuan yang kecil, untuk daya yanglebih besar seringkali dinyatakan dalam kilowatt. Satu kilowatt (kW)sama dengan 1000 watt.

Besar daya berbagai peralatan dituliskan dalam satuan watt. Besardaya ini dapat digunakan untuk membandingkan cepatnya mesinmelakukan usaha. Jika besar usaha yang sama dilakukan dengankecepatan berbeda, diperlukan mesin dengan daya yang berbeda.Pelajarilah contoh soal di bawah ini untuk melihat bagaimana usahadan daya berkaitan, kemudian kerjakan soal-soal latihannya.

Menghitung DayaSoal Contoh:Seorang pemain akrobat mengangkat rekannya, yang beratnya 450 N, setinggi 1,0 mdalam waktu 3,0 sekon. Berapakah daya yang diperlukan?

Langkah-langkah Pemecahan Masalah:1. Apa yang diketahui? Gaya, F = 450 N

jarak, d = 1,0 mwaktu, t = 3,0 s

2. Apa yang tidak diketahui? daya, P

3. Pilih persamaan

4. Penyelesaian:

Soal-soal Latihan:1. Berapakah daya yang diperlukan seseorang yang beratnya 50 N untuk menaiki tangga

setinggi 3 m dalam waktu 5 sekon?Bantuan Strategi: watt adalah satuan turunan. Satuan-satuan apakah yangmenyusunnya?

2. Sebuah mesin pengeruk dengan daya 50 kW mengerjakan gaya 5000 N untukmendorong tanah sejauh 200 meter. Berapakah waktu yang diperlukan mesin itu?Bantuan Strategi: atur kembali persamaannya.

W

tP =

F x d

t=

P = = 150 W450 N x 1,0 m3,0 s


1. Bayangkan kamu berdiri di atas anak tangga dan kamu menjatuhkanbola basket. Pantulan pertama adalah yang tertinggi. Masing-masing pantulansesudahnya akan semakin kecil hingga bola berhenti memantul. Jelaskan perubahanenergi yang terjadi, dimulai saat bola jatuh.

2. Peserta suatu lomba memenangkan hadiah dengan mendorong bola boling sejauh 20 m.Usaha yang dilakukan sebesar 1470 J. Berapakah besar gaya yang dikerahkan orang itu?

3. Misalkan kamu mengangkat seember air yang beratnya 150 N setinggi 1,5 m dalam waktu2 s. Berapakah daya yang kamu perlukan?

4. Berpikir Kritis: Berbagai diskusi difokuskan terhadap kebutuhan tentang mengendaraimobil yang lebih efisien dan menggunakan sedikit listrik. Jika hukum kekekalan energibenar, mengapa orang menaruh perhatian terhadap penggunaan energi?

Intisari Sub Bab

Bina KeterampilanMembandingkan dan Membedakan

Bandingkan dan bedakan usaha dalam arti sehari-hari dengan definisi ilmiah.Beri contoh usaha dalam istilah sehari-hari yang bukan termasuk usaha menurutarti ilmiah.

Tubuhmu menggunakan energi untuk menggerakkankamu memasuki kamar. Dari manakah asal energi ini? DalamJurnal IPA-mu, tulislah sebuah paragraf yang memaparkan darimanakah kebutuhan energimu ini. Runut balik perubahan-perubahan energi tersebut sebanyak yang kamu bisa.


Apakah kamu menggunakan pesawat atau mesin hariini? Kamu mungkin mengetahui bahwa sepeda adalahsebuah mesin. Peraut pensil dan pembuka botol juga mesin.Jika kamu memutar pegangan pintu atau mencangkul tanah,kamu telah menggunakan mesin. Mesin atau pesawatadalah peralatan yang memudahkan kerja/usaha.

Pesawat SederhanaSebagian pesawat dijalankan oleh motor listrik atau

motor bakar; sebagian lagi dijalankan oleh manusia.Pesawat sederhana adalah peralatan yang melakukanusaha dengan hanya satu gerakan. Gambar 9.12memperlihatkan contoh-contoh berbagai jenis pesawatsederhana. Kamu akan belajar jenis-jenis pesawat ini lebihbanyak pada bagian berikutnya.

Gambar 9.12Contoh-contoh pesawat sederhanayang dapat dijumpai di berbagaitempat.

saat olah ragaCB

di dapurA

pada pekerjaan bangunanC

Sumber: McLaughin & Thomson, 1997


Pesawat Sederhana B

Kata-kata IPApesawat

pesawat sederhanagaya kuasagaya beban

pesawat idealkeuntungan mekanik

pengungkittumpuan

lengan kuasalengan beban

katrolroda dan porosbidang miring

sekrupbaji


jarak kuasa

jarak beban

Terdapat dua jenis usaha saat pesawat digunakan: usahakepada pesawat dan usaha oleh pesawat. Usaha kepadapesawat disebut usaha masukan (Win) dan usaha olehpesawat disebut usaha keluaran (Wout). Ingatlah kembalibahwa usaha adalah perkalian antara gaya dengan jarak saatgaya bekerja: W = F × d. Usaha masukan adalah perkalian

Keuntungan Pesawat SederhanaMisalkan kamu ingin membuka kotak

kayu berpaku dengan pengumpil. Kamumenyelipkan ujung pengumpil itu dibawah papan kayu dan menekan ke bawahpegangannya. Kamu melakukan usahaterhadap pengumpil dan pengumpilmelakukan usaha terhadap papan kayu.

Pesawat memudahkan kerja/usaha denganmengubah besar gaya yang kamu kerahkan, arahgaya, atau keduanya. Gambar 9.13memperlihatkan bagaimana pengumpilmengubah besar dan arah gaya saat kamumencoba mengangkat papan.

Mengatasi Gravitasi danGesekan

Ketika kamu menggunakan pesawat sederhana, kamumencoba menggerakkan sesuatu yang sulit digerakkan.Sebagai contoh, ketika kamu menggunakan sepotong kayuuntuk menggerakkan sebongkah batu, kamu bekerjamelawan gravitasi, yakni berat batu. Ketika kamumenggunakan pengumpil untuk membuka tutup kotak,kamu bekerja melawan gaya gesek, yaitu gesekan antarapaku-paku di tutup kotak dan kotaknya.

Mengerahkan Gaya danMelakukan Usaha

Dua gaya dilibatkan saat sebuah pesawat digunakanuntuk melakukan usaha. Gaya yang dikenakan kepadapesawat disebut gaya kuasa (Fk). Gaya yang dikerahkan olehpesawat untuk mengatasi hambatan disebut gaya beban (Fb).Dalam contoh tutup kotak tadi, kamu mengerahkan gayakuasa pada pegangan pengumpil. Gaya beban berupa gayapengumpil terhadap tutup kotak.

Gambar 9.13Pengumpil ini digunakan untukmenggandakan gaya kuasa danmembuka kotak. Tetapi gaya kuasaharus bekerja pada jarak yang lebihjauh daripada jarak beban.



antara gaya kuasa dengan jarak saat gaya bekerja: Win = Fk ×dk. Usaha keluaran adalah hasil kali gaya beban dengan jarakgerak beban: W out = Fb × db.

Ingatlah bahwa usaha merupakan pemindahan energimelalui gerak, sedangkan energi selalu kekal. Jadi, kamutidak akan pernah mendapatkan usaha keluaran daripesawat lebih besar dari usaha yang kamu berikan. Dengankata lain Wout tidak pernah lebih besar daripada Win.Kenyataannya, jika pesawat digunakan, sebagian energidiubah menjadi panas karena gesekan. Jadi Wout selalu lebihkecil daripada Win.

Walaupun pesawat yang sempurna tidak pernah dapatdibuat, kita dapat membayangkan pesawat tanpa gesekan.Tidak ada energi yang diubah menjadi panas oleh pesawatini. Pada pesawat ideal, usaha masukan sama dengan usahakeluaran. Untuk pesawat ideal

Win = Wout

Fk × dk = Fb × db

Dalam banyak kejadian, pesawat melipatgandakan gayabeban: Fb lebih besar daripada Fk. Jadi, agar Win sama denganWout, gaya kuasa harus bergerak lebih jauh daripada gayabeban: dk harus lebih besar daripada db.

Keuntungan MekanikPikirkan lagi kegiatan membuka tutup kotak tadi.

Perpindahan pegangan pengumpil (dk) lebih besar daripadaperpindahan ujung pengumpil (db). Jadi, ujung pengumpilmengerjakan gaya beban (Fb) lebih besar daripada gayakuasa (Fk) yang kamu kerahkan.

Bilangan yang menunjukkan berapa kali lipat pesawatmenggandakan gaya disebut keuntungan mekanik (KM)pesawat itu. Untuk menghitung keuntungan mekanik, kamubagi gaya beban dengan gaya kuasa.

KM = =gaya beban Fb

gaya kuasa Fk


Beberapa pesawat tidak menggandakan gaya. Pesawatitu hanya mengubah arah gaya kuasa. Sebagai contoh, bilakamu menarik ke bawah tali kerekan sumur, maka timbaakan naik. Hanya arah gaya yang berubah; gaya kuasa dangaya beban sama, jadi keuntungan mekaniknya 1.

Pesawat-pesawat lain, seperti sekop, memilikikeuntungan mekanik kurang dari 1. Pesawat itu digunakanuntuk mempercepat gerak beban. Kamu akan belajar lebihlanjut tentang berbagai jenis pesawat sederhana pada bagianberikutnya.

Kerjakan soal di bawah ini untuk mengetahui bagaimanakeuntungan mekanik dikaitkan dengan gaya kuasa dan gayabeban. Selanjutnya, lakukan Kegiatan 9.2 untuk menerapkanpemahamnmu tentang pesawat sederhana.

Menghitung Keuntungan MekanikSoal Contoh:Seorang pekerja mengerahkan gaya kuasa 20 N untuk mencongkel jendela yang memilikigaya hambat 500 N. Berapa keuntungan mekanik linggisnya?

Langkah-langkah Pemecahan Masalah1. Apa yang diketahui?

Gaya beban, Fb = 500NGaya kuasa, Fk = 20 N

2. Apa yang tidak diketahui?Keuntungan mekanik, KM

3. Pilih persamaan

4. Penyelesaian:

Soal Latihan:Carilah gaya kuasa yang diperlukan untuk mengangkat batu 2000 N, dengan menggunakantongkat yang keuntungan mekaniknya 10.

500 N20 N

KM = = 25

FbFk

KM =


Burung-burung terbangdengan menggunakansayap-sayapnya bergerakmelalui udara. Tentukangaya kuasa dan gayabeban pada “pesawatsederhana” ini denganmenggambarkannya danmemberi tanda padagambarmu.


MasalahBagaimanakah kamu memanfaatkan pesawatsederhana untuk membuat sebuah gedungyang dapat dimasuki oleh pengendara kursiroda?

Merumuskan HipotesisCurahkan ide-ide bersama kelompok-mu danbuatlah sebuah hipotesis tentang bagaimanakamu dapat menyelesaikan masalah di atas.

TujuanMampu menerapkan pesawat sederhanadalam perancangan pembangunangedung.Mampu menjelaskan maksud penggunaantiap-tiap pesawat sederhana, termasukkeuntungan mekaniknya.

Bahan yang Mungkin Diperlukankertas manilapenggarispensilspidol

PERSIAPAN


Merancang Sendiri PercobaanmuJalan Masuk untuk Setiap OrangJika kamu berada di kursi roda atau tidak mampu menaiki tangga, mampukahkamu memasuki rumah atau sekolahmu dan berkeliling di dalamnya? Seharusnyasetiap bangunan dapat dimasuki oleh setiap orang, termasuk yang mengendaraikursi roda. Dalam percobaan ini, kamu akan menggunakan pesawat sederhanauntuk merancang rumah, sekolah, atau kantor-kantor yang dapat dimasuki olehpengendara kursi roda.


1. Buatlah kesepakatan tentang jenis gedungyang hendak kalian rancang. Buatlah dia-gram kasar gedung itu dengan pensil padakertasmu.

2. Hasilkan paling tidak tiga hal yangmembantu bangunanmu dapat dimasukidan mudah digunakan oleh pengendarakursi roda. Dua diantaranya harusmenggunakan pesawat sederhana.

3. Lihatlah pesawat sederhana yang lebihmendetil pada Subbab 2-2.

4. Dalam diagrammu, buatlah sketsa pulabagaimana dan di mana tiga bantuan itudigunakan.

Mengecek Rencana1. Sebelum kamu menggambar final

rancanganmu, yakinlah bahwakelompokmu telah menyepakatirancanganmu.

2. Mengapa bangunanmu menjadi sulitdimasuki tanpa dilengkapi dengan bantuankhusus itu? Pikirkan gedung yang tidakdapat dimasuki pengendara kursi rodasebagai kontrol.

3. Jelaskan bagaimana kamu dapatmemperoleh keuntungan mekanik terbesardari tiap pesawat sederhanamu. Sebagaicontoh, jika kamu menggunakan bidangmiring, apakah papan yang panjang atauyang pendek, atau papan berundak lebihefektif? mengapa?

4. Yakinlah bahwa gurumu menyetujuirancanganmu dan kamu telahmenyertakan semua perubahan yangdisarankan beliau.

1. Gambarlah rancangan final sejelas-jelasnya padakertas manila.

2. Yakinlah kamu telah memberi label (tanda) pada hal yangmembantu pengendara kursi roda. Diskusikan apa gunatiap pesawat sederhana pada rancanganmu. Siapkanuntuk mempresentasikan rancanganmu di muka kelas.

Analisis dan Penerapan1. Komunikasikan rancanganmu di kelas dan

analisislah rancangan kelompok lain. Bantuan apayang sering digunakan?

2. Temukan paling sedikit dua pesawat sederhana padakursi roda dan diskusikan dimana pesawat ituditemukan di kursi roda.

3. Rancanganmu adalah gedung baru yang dapatdimasuki oleh pengendara kursi roda. Simpulkanapakah metodemu dapat digunakan pada gedung lamasehingga pengendara kursi roda dapat memasukinya.

Selanjutnya

Lakukan pengamat-an pada bangunan disekitarmu. Adakahrintangan yang mem-buat orang berkursiroda tidak dapatmemasukinya? Hal-hal apa yangseharusnya kamuamati? Kamu dapatmengamati empatkelompok bangunan:rumah, sekolah,bangunan swasta,dan bangunanpemerintah.

MERANCANG PERCOBAAN

MELAKUKAN PERCOBAAN


Jenis-jenis PesawatSederhana

Pengungkit atau TuasJika kamu pernah menaiki gerobak, membuka tutup

botol, atau mengayunkan raket, kamu telah menggunakanpengungkit atau tuas. Pengungkit adalah batang yang dapatberputar terhadap titik tetap. Titik tetap pada pengungkitdisebut tumpuan. Bagian pengungkit yang dikenai gayakuasa disebut lengan kuasa. Bagian pengungkit yangmengerjakan gaya beban disebut lengan beban.

Misalkan kamu menggunakan pembuka ban untukmembuka ban dari roda. Kamu dapat melihat dalamGambar 9.14, peleg roda berfungsi sebagai tumpuan. Kamumenekan lengan kuasa pembuka ban ke bawah. Pembukaban berputar terhadap tumpuan, dan lengan bebanmengerjakan gaya kepada ban, sehingga ban terangkat keatas.

gaya kuasa(tangan)

lengan kuasalengan beban

gaya beban (ban)

tumpuan (peleg)

Gambar 9.14Pembuka ban digunakan sebagaipengungkit untuk melepas ban dari roda.Apa yang berfungsi sebagai tumpuan?

Sumber: McLaughin & Thomson, (1997)


Keuntungan Mekanik Pengungkit

Pengungkit memudahkan usaha dengan meng-gandakan gaya kuasamu dan mengubah arah gayamu.Kamu telah mempelajari bahwa keuntungan mekanikpesawat dapat dihitung dengan membagi gaya bebandengan gaya kuasa. Setelah melakukan kegiatan dalam LabMini 9.1, kamu juga dapat menggunakan panjang lenganpengungkit untuk menemukan keuntungan mekanikpengungkit. Panjang lengan kuasa adalah jarak daritumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjanglengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengantitik bekerjanya gaya beban. Sesuai dengan Lab Mini 9.1,keuntungan mekanik pengungkit dapat pula dicari denganpersamaan:

Keuntungan Mekanik PengungkitSoal Contoh :Seorang anak menggunakan sebatang besi untuk mengangkat tutup lubang got yangberatnya 65 N. Panjang lengan kuasa pengungkit itu 60 cm. Sedangkan panjang lenganbeban 10 cm. Berapakah keuntungan mekanik batang itu?

Langkah-langkah Pemecahan Masalah:1. Apa yang diketahui? Lengan kuasa, Lk = 60 cm

Lengan beban, Lb = 10 cm2. Apa yang tidak diketahui? Keuntungan mekanik, KM

3. Pilih persamaannya.

4. Penyelesaian:

Soal-soal Latihan:1. Kamu menggunakan bambu 140 cm sebagai pengungkit untuk mengangkat batu besar.

Batu itu 20 cm dari tumpuan. Berapakah KM pengungkit itu?2. Sebuah dayung perahu memiliki tangkai pegangan 50 cm dari tumpuan dan daun dayung

125 cm dari tumpuan. Berapakah keuntungan mekanik dayung itu?

panjang lengan kuasa Lkpanjang lengan beban LB

KM = =

Berlatihlah menghitung keuntungan mekanikpengungkit dengan mengerjakan soal-soal berikut ini.

LkLB

60 cm10 cm

KM = = 6,0

KM =

Lab Mini 9.1

Keuntungan mekanik1. Dapatkan sebuah sistem

pengungkit dan neracapegas.

2. Pasanglah beban pada titikbeban dan berikan gayapada titik kuasa, sehinggabeban terangkat. Ukurlahgaya beban dan gaya kuasa.

3. Ukurlah jarak lengan bebandan lengan kuasa.

AnalisisBagilah panjang lengan kuasadengan panjang lengan beban.Bandingkan hasilnya dengangaya beban dibagi gaya kuasa.



B K

T

(c) Jenis Ketiga: Gayakuasa terletak di antaragaya beban dantumpuan. Lengan kuasaselalu lebih pendekdaripada lengan beban,sehingga pengungkit initidak dapat melipatkangaya dan keuntungan me-kaniknya selalu kurang dari satu.Pada gambar orang menyekop di samping, titik tumpuannyaadalah tangan kanan. Manakah titik beban dan titik kuasanya?

Gambar 9.15Jenis pengungkit dibedakan atasposisi gaya kuasa, gaya beban, dantumpuan. Peng-gunaannya jugaberbeda-beda.

K B

T

Jenis-Jenis PengungkitTerdapat tiga jenis pengungkit. Jenis-jenis pengungkit

ini didasarkan pada posisi gaya kuasa, gaya beban, dantumpuan. Gambar 9.15 memperlihatkan ketiga jenispengungkit itu.

B

KT



(a) Jenis Pertama: Pengungkit ini, dengantumpuan terletak antara gaya kuasa dangaya beban, biasanya digunakan untukmelipatkan gaya. Jika gaya kuasadikenakan pada lengan yang lebih pendekpada pengungkit, pengungkit itu dapat jugadigunakan untuk melipatkan jarak.Sumber: McLaughin & Thomson, 1997.

(b) Jenis Kedua: Beban terletak antaragaya kuasa dan tumpuan. Pengungkit iniselalu melipatkan gaya.


Menarik dengan KatrolPernahkah kamu melihat seseorang menaikkan

bendera pada tiang bendera? Sebuah katrol digunakanuntuk menempatkan bendera di puncak tiang. Katroladalah roda beralur dengan sebuah tali atau rantaiyang lewat pada alur itu. Katrol memudahkan kitamelakukan kerja, seperti yang kamu pahami jikamelakukan kegiatan dalam Lab Mini 9.2.

Penempatan Katrol

Katrol dapat tetap atau bebas. Katrol tetapdilekatkan pada sesuatu yang tidak bergerak, misalnyaatap, dinding, atau pohon. Katrol tetap, seperti yangdigunakan orang pada puncak tiang bendera, dapatmengubah arah gaya kuasa. Ketika kamu menarik kebawah pada lengan kuasanya dengan tali, katrol itumenaikkan benda yang dihubungkan dengan lenganbeban. Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan1. Jadi, katrol tetap tunggal tidak menggandakan gayakuasa.

Katrol bebas dikaitkan pada beban yang hendakdiangkat, diperlihatkan Gambar 9.16. Perbedaanantara katrol tetap dan katrol bebas ditunjukkan padaGambar 9.17. Tidak seperti katrol tetap, katrol bebasmelipatkan gaya. Oleh karena itu keuntunganmekaniknya lebih besar daripada 1. Padak e n y a t a a n n y a ,keuntungan mekanikkatrol bebas tunggal samadengan 2. Ini berarti gayakuasa 1 N akan me-ngangkat beban 2 N.Sesuai dengan hukumkekekalan energi, jarakkuasa-nya harus dua kalilebih besar dari jarakbeban.

Gambar 9.16Pekerja konstruksi katrol untukmemperlancar pekerjaannya,bahkan untuk keselamatannya.


Bagaimanakah Katrol Memudah-kan Kerja?

Prosedur1. Ikatlah salah satu ujung tali pada

tongkat. Belitkan ujung lain melilitipipa lain (lihat Gambar A).

2. Lakukan oleh 3 orang. Dua orangmenahan kuat-kuat tongkatmendatar di tangannya, keduatongkat terpisah sekitar 30 cm.Orang ketiga memegang ujungtali dan berusaha menarik keduatongkat sehingga mendekat.

3. Belitkan lagi tali itu ke tongkatpertama (B). Apa yang terjadisekarang jika orang ke tigaberusaha menarik kedua tongkatsehingga mendekat?

4. Belitkan tali itu satu atau dualilitan lagi melalui kedua tongkat(C) dan ulangi percobaan itu.

Analisis1. Bagaimanakah kesamaan

kegiatan ini dengan sistemkatrol? Bagaimana meningkatkankeuntungan mekanik pada katroltongkat ini?

2. Apakah pesawat ini melipatkanenergi orang yang menarik?Jelaskan, mengapa ya ataumengapa tidak!

A B

C

Lab Mini 9.2


Katrol GabunganKatrol tetap dan bebas dapat digabungkan untuk

membuat sistem katrol yang disebut katrol gabungan.Bergantung pada jumlah katrol yang digunakan, katrolgabungan dapat memiliki keuntungan mekanik yang besar.Keuntungan mekanik katrol gabungan sama dengan jumlahtali yang menyokong berat beban. Seperti ditunjukkanGambar 9.17, ada 4 tali menyokong berat beban.

Katrol, Sebuah PengungkitPerhatikan Gambar 9.18. Bekerjanya katrol mirip dengan

pengungkit jenis pertama, namun menggunakan tali sebagaibatang. Sumbu katrol berfungsi seperti tumpuan. Dua sisikatrol berlaku sebagai lengan kuasa dan lengan beban.

Roda dan PorosPerhatikan baik-baik peraut pensil pada Gambar 9.19.

Dapatkah kamu mengenalinya sebagai pesawat sederhana?Apakah peraut itu mempermudah usaha kita? Peraut pensilitu terdiri dari dua lingkaran, roda (lingkaran besar) danporos (lingkaran kecil). Engkol (Gambar A) sebenarnyaberupa roda.

Gambar 9.17Keuntungan mekanik pada tiap sistemkatrol dapat ditemukan denganmenghitung tali yang menarik gayabeban ke atas, ditunjukkan oleh anakpanah.

Gambar 9.18Bekerjanya katrol mirip denganpengungkit jenis pertama.

KM = 1Katrol Tetap Tunggal

KM = 2Katrol Bebas Tunggal

KM = 4Katrol Gabungan

gaya kuasa gaya beban

lenganbeban

lengankuasa

tumpuan

Sumber: McLaughin & Thomson, 1997)


Jika kamu meraut pensil, kamu mengerahkan gayakuasa kepada roda (kamu memutar engkol). Gambar Bmemperlihatkan roda yang lebih kecil, atau poros. Di dalamperaut pensil, poros dihubungkan dengan pisau peraut. Jikakamu mengerjakan gaya kepada roda dengan memutarengkol, poros akan berputar, dan pisau peraut akan merautpensil.

Roda dan Poros adalah pesawat sederhana yangmengandung dua roda dengan ukuran berbeda yangberputar bersamaan. Gaya kuasa biasanya dikerahkankepada roda yang besar, atau roda. Roda yang lebih kecil,yang disebut poros, mengerjakan gaya beban. Dapatkahkamu menemukan roda dan poros pada Gambar 9.20?

Gambar 9.19Peraut pensil adalah contoh roda danporos. Engkolnya sebagai roda. Dapatkahkamu melihat porosnya?

Gambar 9.20Dapatkah kamu menemukan rodadan poros pada obeng dan pedalsepeda ini?

A B

roda roda

poros

Sumber: http://www.babaflash.com.

Sumber: McLaughin & Thomson, 1997)



Bidang MiringMisalkan kamu harus

memindahkan kotak yang beratdari halaman ke beranda. Apakahkamu memilih langsung me-ngangkatnya ataukah mendo-rongnya melalui jalur melandaiseperti Gambar 9.21? Jalur itumembuat kerjamu lebih mudah.Jalur itu adalah sebuah sebuahbidang miring, sebuah per-mukaan melandai yang di-gunakan untuk menaikkan benda.

Besar usaha yang dilakukan pada kotak sama denganbila kamu mengangkat langsung kotak itu. Namun ingatlahbahwa usaha memiliki dua hal: gaya dan jarak. Jika kamumengangkat langsung, jaraknya pendek, tetapi gayanyabesar. Dengan menggunakan bidang miring, kamu harusmelewati jarak lebih jauh, tetapi kamu mengerahkan sedikitgaya.

Sesuai dengan Lab Mini 9.3, Kamu dapat menghitungkeuntungan mekanik bidang miring dengan cara

Gambar 9.21Papan miring ini adalah contoh sebuahbidang miring.

Gambar 9.22Keuntungan mekanik bidangmiring dapat dihitung denganmembagi jarak landaiandengan ketinggiannya.


panjang bidang miring l

ketinggian h

jarak kuasajarak beban

KM =

= =

panjang bidang miring

ketinggian


Keuntungan mekanik1. Dapatkan sebuah bidang

miring dan neraca pegas.2. Kaitkan beban pada neraca

pegas, lalu angkatlah bebantersebut secara langsung.Catat penunjukan skala padaneraca pegas.

3. Ulangi langkah 2, namumdengan cara menarik bebanmelalui bidang miring.

3. Ukurlah panjang bidang mir-ing dan ketinggian bidangmiring.

AnalisisBagilah panjnag bidang miringdan ketinggian bidang miring.Bandingkan hasilnya dengangaya beban dibagi gaya kuasa.

Lab Mini 9.3


SekrupSekrup dan baji, Gambar 9.23, adalah contoh

bidang miring yang bergerak. Sekrup adalahbidang miring yang diputarkan pada tabungsecara spiral. Jika kamu mengamati sebuahsekrup, kamu akan lihat uliran berupa bidangmiring yang bergerak dari ujung sekrup hinggadekat puncaknya. Saat kamu memutar sekrup,uliran seolah-olah menarik sekrup ke dalamkayu. Sebenarnya, bidang miring pada sekrup itubergeser melalui kayu.

BajiBaji adalah bidang miring dengan satu atau dua sisi

miring. Kapak, pisau, dan pahat adalah contoh-contohnya.Baji merupakan bidang miring yang bergerak. Benda-bendadiam di suatu tempat saat baji melaluinya.

Mungkin kamu telah memahami bahwa enam jenispesawat sederhana yang telah kita bahas merupakan variasidari dua pesawat sederhana saja, yakni pengungkit danbidang miring. Saat kamu melakukan kegiatan sehari-hari,carilah contoh-contoh tiap pesawat sederhana. Dapatkahkamu menceritakan bagaimana pesawat itu mempermudahusaha?

Aturlah informasi tentang jenis-jenis pesawat sederhana ke dalam sebuah tabel.Tabel itu mencakup: jenis pesawat sederhana, contohnya, serta penjelasan singkatbagaimana bekerjanya pesawat itu. Kamu dapat memasukkan informasi lain jikakamu anggap perlu.

Gambar 9.23Sekrup berulir dan pisaumerupakan bidang miringyang khusus.

1. Berilah satu contoh untuk tiap-tiap jenis pesawat sederhana.Carilah contoh-contoh yang berbeda dengan yang di buku ini.

2. Jelaskan mengapa berbagai pesawat sederhana sesungguhnya hanya variasi daridua pesawat sederhana.

3. Berpikir Kritis: Kapankah gesekan pada bidang miring menjadi sangat berguna?

Sumber: http://www.taunton.com.

Sumber: http://www.bartleby.com.

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMembuat dan Menggunakan Tabel


A. Energi1. Energi merupakan sebuah kemampuan untuk menimbulkan perubahan. Energi dapat

berbentuk gerak (energi kinetik) atau dapat disimpan (energi potensial).2. Energi berada dalam berbagai bentuk, dan dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk

lain tanpa kehilangan energi total.3. Kerja adalah pemindahan energi melalui gerak. Kerja terjadi jika gaya menghasilkan

gerakan sesuai arah gaya tersebut.

B. Pesawat sederhana1. Pesawat dapat memudahkan kerja dengan mengubah besar gaya yang dikenakan

padanya, arah gaya itu, atau kedua-duanya.2. Berapa kali pesawat melipatkan gaya yang dikerjakan padanya merupakan

keuntungan mekanik pesawat itu. Jenis pesawat sederhan antara lain pengungkit,katrol, roda dan poros, bidang miring, baji, dan sekrup.

3. Masing-masing pesawat sederhana memiliki persamaan khusus untuk menghitungkeuntungan mekanik-nya. Tiap persamaan berkaitan dengan jarak lengan kuasa dibagidengan jarak lengan beban.

Pasangkan Kata-kata Kunci IPA berikut (tidaksemua kata kunci digunakan) dengan pernyataandi bawahnya.a. energib. energi potensialc. energi kinetikd. hukum kekekalan energie. energi mekanikf. usahag. energi air terjunh. gas alam

1. kemampuan untuk menimbulkanperubahan

2. energi gerak3. Pada kondisi normal, energi tidak dapat

diciptakan atau dimusnahkan4. perpindahan energi melalui gerakan5. energi yang tersimpan6. energi kinetik dan potensial total suatu

bahan7. termasuk sumber energi yang tidak

dapat diperbarui

Evaluasi

Rangkuman


ENERGI


Pilihlah kata atau frase yang dapat melengkapikalimat atau menjawab pertanyaan berikut.1. Satuan energi dalam sistem SI adalah

a. kilogramb. newtonc. jouled. kelvin

2. Jika kecepatan suatu benda meningkat, ...benda juga meningkat.a. energi kinetikc. suhub. massad. energi potensial

3. Manakah yang tidak menyatakan kerjayang dilakukan terhadap batu?a. mengangkat batub. menggenggam batuc. melemparkan batud. menjatuhkan batu

4. Banyaknya energi kinetik dan potensialdalam sistem tertutup disebut ....a. kalor jenisb. energi tersimpanc. energi mekanikd. massa

5. Energi kinetik berbanding lurus dengan....a. volumeb. massac. gayad. posisi

6. Energi apakah yang bergantung padaletak suatu benda?a. Energi kinetikb. Energi potensialc. Energi panasd. Suhu

7. Bensin, solar, dan gas alam me-nyimpanenergi ....a. panasb. kimiac. mekanikd. potensial gravitasi

8. Pita karet yang teregang memiliki energi....a. potensialb. kinetikc. panasd. kimia

9. Energi gerak adalah energi ....a. potensialb. kinetikc. panasd. kimia

10. Besar energi potensial gravitasibergantung pada ....a. kelajuan dan berat bendab. waktu dan beratc. percepatan dan waktud. berat dan ketinggian

Pengecekan Konsep

Pemahaman Konsep

Jawablah pertanyaan berikut dalam buku IPA-mudengan kalimat yang lengkap.11. Jelaskan dua ciri energi potensial.

Bagaimanakah energi ini berbedadengan energi kinetik?

12 Jelaskan perubahan energi pada bandulayunan. Jelaskan bagaimana energi inikekal, walaupun ayunan bergerak makinpelan.

Berpikir Kritis

13. Sitorus melompat setinggi 0,8 m.Berapakah kerja yang dilakukan Sitorus,bila beratnya 600 N?

14. Seorang pemain kasti berlari sambilmembawa bola, dan kemudianmelemparkannya ke temannya. Jelaskankerja yang dilakukannya terhadap bolaitu.

15. Seekor beruang di kebun binatang tidurdi kandangnya. Seorang pengunjungberkomentar, ”Lihat beruang tolol itu. Iatak punya energi sedikitpun”. Setujukahkamu? Jelaskan jawabanmu.


Membuat Grafik: Pilihlah kegiatanpermainan atau kendaraan di pasar malamyang dapat kamu nikmati. Buatlah grafikperubahan energi kinetik dan energipotensial selama kegiatanmu. Tempatkanwaktu pada sumbu mendatar.

1. peralatan yang meneruskan kerjadengan satu kali gerakan

2. gaya yang dikerahkan oleh pesawat3. sebuah batang yang berputar terhadap

titik tetap4. gaya beban dibagi dengan gaya kuasa5. titik tetap sebuah pengungkit6. bidang miring yang mengelilingi

silinder7. Dua roda berbeda ukuran yang berputar

bersama8. bidang miring yang bergerak melalui

sebuah benda

Pasangkan Kata-kata Kunci IPA berikut (tidaksemua kata kunci digunakan) dengan pernyataandi bawahnya.

a. lengan kuasab. gaya kuasac. tumpuand. bidang miringe. pengungkitf. pesawatg. keuntungan mekanikh. lengan bebani. gaya bebanj. sekrupk. pesawat sederhanal. bajim. roda dan poros

Pilihlah kata atau frase yang melengkapi kalimatatau menjawab pertanyaan.1. Manakah yang tidak dilakukan pesawat?

a. melipatkan gayab. melipatkan energic. mengubah arah gayad. melakukan kerja

2. Pada pesawat ideal, kerja masukan ...kerja keluaran.a. sama denganb. lebih besarc. lebih kecild. tidak bergantung

3. Berapa kali pesawat melipatkan gayamerupakan ... pesawat itu.a. efisiensib. dayac. keuntungan mekanikd. beban

4. Untuk menaikkan beban 4 m, tali kuasapada katrol tetap tunggal harus bergerak....a. 1 mb. 2 mc. 4 md. 8 m

5. Keuntungan mekanik katrol kombinasiyang memiliki lima tali yang menahanbeban adalah ....a. 2,5b. 5c. 10d. 25

6. Pada roda dan poros, gaya beban biasanyadikerjakan oleh ....a. porosb. roda yang lebih besarc. pedald. engkol


PESAWAT SEDERHANA


Pengecekan Konsep


7. Keuntungan mekanik bidang miring yangpanjangnya 8 m dan tingginya 2 m adalah....a. 2b. 4c. 8d. 16

8. Keuntungan mekanik bidang miringdapat ditingkatkan dengan ....a. menambah panjangnyab. menambah tingginyac. mengurangi panjangnyad. mengganti bebannya

9. Dua gaya yang terlibat dalam penggunaanpesawat adalah ....a. kuasa dan tumpuanb. gesekan dan tumpuanc. kuasa dan beband. kuasa dan tumpuan

10.Pengungkit yang titik beban terletak diantara titik tumpu dan titik kuasamisalnya terdapat pada pada ....a. jungkitanb. sekopc. pintu berengseld. pengumpil

membuat kerjamu paling mudah?Mengapa?

15. Apa perbedaan antara sekrup yangulirnya rapat dan sekrup yang ulirannyaagak jarang?

16. Seorang pembalap mengerahkan gaya250 N ke pedal sepedanya. Jika rodasepeda itu memberikan gaya 200 N padapermukaan jalan, berapakah keuntunganmekanik sepeda itu?

Pemahaman Konsep

11. Jelaskan dan beri contohnya tiga carayang dilakukan pesawat sederhanasehingga mempermudah kerja.

12. Bedakan katrol tetap tunggal dan katrolbebas tunggal, dan jelaskan keuntunganpenggunaan masing-masing katrol.

13. Jelaskan mengapa mempertajam pisaumengubah keuntungan mekaniknya.

14. Kamu ditugasi untuk memindahkankotak yang cukup berat ke rak 1 m di ataslantai. Ada tiga papan yang dapatkamu gunakan. Papan pertamapanjangnya 2 m, papan kedua 2,5 m , danpapan ketiga 3 m. Papan manakah yang

Berpikir Kritis

17. Seorang anak dan bapaknya menaikijungkitan. Ketika tumpuan berada ditengah-tengahnya, anak itu tidak dapatmengangkat bapaknya. Ke manakahtumpuan digerakkan agar keduanyadapat berjungkat-jungkit? Jelaskan.

18. Kamu memiliki dua buah obeng. Obengpertama panjang dengan pegangan kecil,sedangkan yang kedua pendek denganpegangan besar. Obeng manakah yangkamu pilih untuk memasukkan sekrupke dalam papan? jelaskan alasanmu.

19. Dengan menggunakan papan yangpanjangnya 4 m, pekerja mengerahkangaya 1250 N untuk memindahkan kotakke langit-langit yang tingginya 2 m.Berapakah berat kotak itu?

20. Kamu sedang menolong seseorang yangmengganti ban mobilnya. Denganmenggunakan dongkrak seperti gambardi bawah ini, kamu dapat mengangkatbagian belakang mobil hanya dengansatu tangan. Apakah dongkrak itumelipatkan gaya ataukah jarak?Bagaimanakah panjang lengan dongkrakmempengaruhi penggunaannya?


24. Pengukuran dalam SI: Satuan dayadalam SI adalah watt, merupakan satuanturunan. Dengan menggunakan definisidaya, runutlah rumus untuk menghitungdaya dan carilah satuan dasar daya dalamsistem SI (dalam m, kg, dan s).

25. Penemuan: Buatlah gambar rancanganpesawat sederhana untuk membantu or-ang cacat. Paparkan pesawat sederhanayang kamu manfaatkan, dan ceritakanapa yang dikerjakan pesawat tersebut.

21. Mengurutkan: Buatlah daftar untukmenunjukkan bagaimana beberapapeawat sederhana pada sepeda bekerjasehingga sepeda bergerak. Mulailahdengan kaki mengerahkan gaya padapedal sepeda.

22. Membuat dan Menggunakan Grafik:Pengungkit ideal memiliki panjanglengan kuasa 40 cm. Hitunglah gayakuasa yang diperlukan untukmengangkat benda 10 N dengan panjanglengan beban: 80 cm, 40 cm, 20 cm, dan10 cm. Buatlah diagram garis yangmengkaitkan panjang lengan bebanterhadap gaya kuasa. Jelaskan hubunganantara dua besaran ini.

23. Menginterpretasikan Ilustrasi Ilmiah:Pelajarilah diagram gambar galah padagambar di bawah ini dan jawablahpertanyaan berikut.a. Jenis pesawat apakah yang

ditunjukkan oleh diagram itu?b. Menyatakan apakah panah yang

panjang itu?c. Menyatakan apakah titik A?d. Menunjukkan apakah jarak AC? jarak

AB?e. Berapakah KM pesawat itu?f. Bagaimanakah pesawat ini

memudahkan kerja?

Pengembangan Keterampilan Penilaian Kinerja

pesawatsederhana

jenis bidangmiring

misalnya misalnya

dapat berupa dapat berupa

26. Peta Konsep: lengkapilah peta konseppesawat sederhana berikut ini denganmenggunakan istilah-istilah: bidang mir-ing, pengungkit, jenis-jenis pengungkit, katrol,sekrup, baji, dan roda berporos.


Gelombang dan BunyiBAB 10

A. GetaranB. GelombangC. Apakah Bunyi Itu?D. Ciri-ciri Fisik BunyiE. Pemanfaatan Bunyi

Perception Sound Wave in Submarines

Sumber: http://www.sics.se.


Peta Konsep


Riak-riak air dan bunyi tampaknya dua gejala yang tidak ada keterkaitannya. Dalambab ini kamu akan mempelajari bahwa keduanya memiliki keterkaitan ciri-ciri fisiknya.Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu mendeskripsikan getaran, yangmenjadi dasar bagi timbulnya gejala gelombang. Selanjutnya kamu akan mempelajari cirifisis gelombang serta berbagai aspek tentang bunyi. Sebagai langkah awal, marilah kitaselidiki apa yang menyebabkan adanya bunyi dengan melakukan Kegiatan Penyelidikanberikut ini.

Pengamatan: Bagaimana panjang penggaris yang menjulur itu mempengaruhi bunyi yang kamudengar? Cobalah menggerakkan penggaris itu sehingga memperoleh bunyi yang berbeda-beda.

Membuat Bunyi dengan Penggaris1. Pegang salah satu ujung penggaris logam tipis, penggaris plastik atau penggaris kayu

dengan kuat di tepi meja. Biarkan ujung lain menjulur sedikit melebihi tepi meja.2. Pelan-pelan tarik ke bawah dan lepaskan ujung penggaris yang bebas. Apakah yang

kamu lihat dan dengar?3. Perpanjanglah ujung penggaris yang menjulur itu, dan ulangi percobaan beberapa kali.

Apakah kamu mendengar bunyi yang berbeda?

Gelombang danBunyi

BAB1 0

Sifat ZatKegiatan Penyelidikan


Dalam buku Jurnal IPA-mu, tulislahparagraf tentang bagaimanamenggerakkan penggaris untukmendapatkan bunyi yang berbeda-beda.


OAB

Seperti yang telah kamu amati dalam KegiatanPenyelidikan, ujung penggaris yang kamu tarik kebawah dan kamu lepaskan tersebut bergetar. Getaranadalah gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan.Perhatikan kursi ayunan yang diduduki seorang anakpada Gambar 10.1. Pada saat kursi ayunan tersebutbelum disimpangkan, posisi kursi ada di titik O. Titik Oini disebut titik kesetimbangan. Apabila kursi itu kamutarik hingga posisi A, lalu kamu lepas, maka kursitersebut akan bergerak bolak-balik melalui titik-titikA,O,B,O,A,O, dan seterusnya. Kursi ayunan tersebutdikatakan bergetar, dan gerak ayunan ini adalah contohgetaran. Contoh getaran yang lain adalah getaran batangpenggaris dan getaran bandul pada ujung pegas.Tunjukkan contoh-contoh lain getaran!

A

Anak dan kursi ayunan akan bergerakbolak-balik, atau bergetar, melalui titik O.

titikkesetimbangan

Gambar 10.1


Getaran A

Kata-kata IPAgetaran

simpanganamplitudoperiodefrekuensiresonansi


Kursi ayunan yang bergetar memiliki kemampuanuntuk bergerak, yakni bergerak bolak-balik. Setiap bendayang memiliki kemampuan untuk bergerak pastilahmemiliki energi. Jadi pada hakekatnya getaran adalahsuatu perwujudan energi. Energi getaran kursi ayunanitu berasal dari energi yang kamu kerahkan untukmenyimpangkan kursi itu dari titik kesetimbangannya.

Amplitudo Suatu GetaranGambar 10.1 dapat disederhanakan menjadi

Gambar 10.2. Titik O adalah titik kesetimbangan.Jarak antara benda yang bergetar dengan titik

kesetimbangan disebut simpangan. Misalkansuatu ketika beban yang bergetar berada di

posisi C, dan jarak CO adalah 3 cm. Makasimpangan getaran pada saat itu adalah 3 cm.

Simpangan terbesar getaran padaGambar 10.2 adalah jarak OA atau OB.Simpangan terbesar ini disebut amplitudosuatu getaran. Misalnya, jarak OB padaGambar 10.2 adalah 5 cm. Maka amplitudogetaran itu 5 cm.

Bagaimana cara yang kamu lakukanuntuk memperbesar amplitudo getaran

itu? Tentu saja kamu harus mengerahkanenergi untuk memperbesar simpangan

maksimum beban itu. Jadi amplitudo suatugetaran berkaitan erat dengan energi getaran

tersebut. Jika amplitudo suatu getaran besar, makaenergi getarannya juga besar. Sebaliknya jika amplitudosuatu getaran kecil, maka energi getarannya juga kecil.

Periode Suatu GetaranPerhatikan lagi bagan getaran ayunan pada Gambar

10.2. Gerakan beban tersebut akan melewati titik-titikA,O,B,O,A,O, dan seterusnya. Yang dimaksud dengan satugetaran adalah satu lintasan tertutup, yakni lintasangerakan yang kembali ke tempat semula. Satu getaran padaGambar 10.2 adalah lintasan beban melalui titik-titik A,O, B, O, A, atau O, B, O, A, O, atau B, O, A, O, B.

Gambar 10.2Bagan getaran ayunan. Menunjukkanapakah jarak OB? jarak OC?

O BA amplitudoCsimpangan



Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getarandisebut periode, dilambangkan dengan T. Periode diukurdalam satuan sekon. Misalkan untuk melakukan 1 getarandiperlukan waktu 0,5 sekon, maka T = 0,5 sekon.

Frekuensi Suatu GetaranApabila kamu menggetarkan ujung penggaris yang

menjulur melebihi tepi meja beberapa kali dengan panjangyang berbeda-beda, kamu akan melihat bahwa banyaknyagetaran tiap sekonnya berbeda pula. Banyaknya getaranyang terjadi setiap sekon disebut frekuensi getaran. Besarfrekuensi getaran ujung penggaris tersebut berbeda denganfrekuensi getaran sayap lebah pada Gambar 10.3.

Satuan frekuensi (f) adalah 1/sekon, disebut juga hertzatau Hz, untuk menghormati ilmuwan Jerman HeinrichHertz. Frekuensi 1000 hertz disebut juga 1 kilohertz atau 1kHz.

Hubungan frekuensi dengan periode suatu getaranadalah:

Cermati contoh di bawah ini agar kamu dapat memahamihubungan frekuensi dan periode. Selanjutnya kamukerjakan soal latihan.

Hubungan Frekuensi dan Periode

Soal Contoh:

Sebuah beban pada pegas bergetar dengan periode0,05 sekon. Berapakah frekuensi getaran tersebut?

Langkah-langkah Pemecahan Masalah

1. Apa yang diketahui? periode (T) = 0,05 s.2. Apa yang tidak diketahui? frekuensi (f )

3. Pilih rumusnya:

4. Penyelesaian: = 1/0,05 Hz = 20 Hz.

f =1

T

Gambar 10.3Pada saat terbang, sayap-sayap lebahbergetar dengan frekuensi yang cukuptinggi, hingga kamu dapat mendengarbunyinya.

Gambar 10.4Gaya yang bekerja pada balok yangbergetar.(a) Balok pada posisi setimbang.(b) Ketika pegas teregang, pegas menarik

balok.(c) Ketika pegas mampat, pegas mendorong

balok.

(b)

(c)

(a)

F

F


f =1

T

Soal Latihan:Hitunglah frekuensi sebuahgetaran penggaris j ikaperiodenya 0,02 sekon.

f =1

T


ResonansiPerhatikan orang yang mendorong anak yang sedang

berayun pada Gambar 10.5. Bagaimanakah doronganorang itu, agar amplitudo ayunan bertambah besar?Orang itu harus mendorong ke arah gerak ayunan danmenyesuaikan dorongannya dengan frekuensi ayunan.Peristiwa semacam ini disebut resonansi. Resonansiadalah turut bergetarnya sebuah benda akibat getaranbenda lain. Akibat resonansi berupa membesarnyaamplitudo getaran benda itu.

Peristiwa resonansi berperan penting dalamkehidupan kita. Kamu dapat mendengar bunyi, karenatelingamu beresonansi dengan bunyi itu. Pernahkah

kamu memutar tuner radiomu untuk mencaripemancar radio kesukaanmu? Pada saat ituberarti kamu berupaya agar radiomuberesonansi dengan frekuensi pemancar itu.

Peristiwa resonansi tidak selalumenguntungkan. Pada tahun 1831 sebuahjembatan gantung di Inggris runtuh karenaberesonansi dengan derap sepatu pasukan yangberbaris di atasnya! Perhatikan Gambar 10.10.Jembatan Tahoma di Amerika Serikat runtuhpada tahun 1940 karena jembatan itu beresonansidengan hembusan angin kencang.

Gambar 10.5Agar amplitudo ayunan anak bertambah besar,orang itu harus menyesuaikan dorong-annyadengan frekuensi ayunan itu.

Gambar 10.6Pada tahun 1940 Jembatan Tahoma di AmerikaSerikat runtuh karena jembatan ituberesonansi dengan hembus-an anginkencang

Gaya Pada GetaranTelah kita ketahui bahwa benda yang bergetar akan

bergerak bolak-balik. Kita telah mengetahui pula bahwagaya dapat menyebabkan arah gerak berubah. Gayaseperti apakah yang menyebabkan benda bergetar?

Agar sebuah benda bergetar, pada benda tersebutharus bekerja gaya pemulih. Gaya pemulih adalah gayayang selalu mendorong atau menarik benda ke titikkesetimbangannya. Perhatikan getaran balok pada ujungpegas pada Gambar 10.4. Jika balok berada di kiri titikkesetimbangan, pegas memampat dan mendorong balokke kanan. Sebaliknya jika balok di kanan titikkesetimbangan, pegas meregang dan menarik balok kekiri. Gaya pemulih pada pegas yang bergetar ini berupagaya pegas.


Sumber: http://www.a.abcnews.com/Technology.


MasalahDapatkah kamu menemukan periodedan frekuensi sebuah getaran?Apakah periode sebuah ayunandipengaruhi oleh besaramplitudonya?

HipotesisRumuskan sebuah hipotesisuntuk memperkirakan bagaimanabesar periode ayunan bilaamplitudonya semakin kecil

Alat dan Bahan yang mungkinBandul ayunanPenggarisBenangStopwatch atau arlojiStatif dan klem

Petunjuk KeselamatanHati-hatilah bila menggunakan bendatajam untuk memotong benang. Ikatbandul erat-erat dengan benang.


Merancang Percobaanmu SendiriPeriode dan Frekuensi Getaran SebuahAyunanSeperti yang telah kamu pelajari, setiap getaran memiliki amplitudo danperiode tertentu. Amplitudo suatu getaran menentukan besarnya energigetaran tersebut. Sedangkan periode menunjukkan waktu yang diperlukanuntuk melakukan satu getaran.

Kegiatan 10.1

PERSIAPAN


1. Dalam satu kelompok, sepakatlah dantuliskan rumusan hipotesis kelompok-mu.

2. Susunlah langkah-langkah yang akankamu gunakan untuk menguji hipo-tesismu.

3. Dapatkan alat/bahan yang kamubutuhkan. Rancanglah tabel datanya.

Mengecek Rencana1. Pastikan dalam rencanamu menyer-

takan cara mengukur amplitudogetaran. Putuskan siapa yang bertugasmengukur amplitudo.

2. Pengukuran periode sebaiknyadilakukan dengan mengukur waktuuntuk melakukan 10 getaran dalam

satuan sekon. Apabila waktu ini kamubagi 10, kamu akan dapatkanperiodenya.

3. Pengukuran waktu sebaiknya dimulaiketika bandul sudah mengayun stabil.Putuskan siapa yang bertugasmengukur waktunya.

4. Berapa kalikah sebaiknya pengukuranperiode dengan amplitudo yangberbeda dilakukan?

5. Yakinlah bahwa gurumu menyetujuirencanamu dan kamu telahmemasukkan saran beliau dalamrencanamu

1. Lakukan percobaan sesuai rencana.2. Selama percobaan, tulislah hasil

pengamatanmu.

Analisis dan Penerapan1. Berdasarkan data percobaanmu,

simpulkan apakah periode getaransebuah ayunan itu dipengaruhiamplitudonya?

2. Prediksikan apa yang terjadi denganperiode getaran sebuah ayunan bilaamplitudo ayunan itu berubah.

3. Amplitudo sebuah getaran bandulayunan makin lama makin kecil.Apakah frekuensinya juga semakinkecil? Jelaskan mengapa begitu, atautidak begitu.


MELAKUKAN PERCOBAAN

Selanjutnya

Apa yang terjadi jika panjang talidiubah? Cobalah rancang danlakukan percobaan untukmengetahui pengaruh panjangtali terhadap periode getaransebuah ayunan


Gambar 10.7Jam bandul ini memanfaatkan kenyataanbahwa besar periode ayunan tetap walaupunamplitudonya mengecil.

Jam AntikSeperti yang telah kamu pelajari dalam kegiatan di

atas, periode sebuah ayunan tidak bergantung padabesarnya amplitudo ayunan tersebut. Dengan kata lainwalaupun amplitudo ayunan tersebut mengecil, tetapiperiode ayunan tetap.

Mungkin di rumahmu masih terdapat jam bandulantik yang ada ayunannya, seperti diperlihatkan padaGambar 10.7. Jam ini memanfaatkan prinsip periodeayunan tidak bergantung amplitudo seperti di atas.Akibat gesekan dengan udara dan putaran jarum jam,amplitudo ayunan jam tersebut makin lama semakinkecil. Walaupun amplitudonya mengecil, tetapi periodeayunan jam tersebut tetap, sehingga penunjukanwaktunya relatif tetap. Apabila amplitudonya sudahterlalu kecil, maka pemiliknya memperbesaramplitudonya.

1. Apabila dawai gitar dipetik, bagaimanakah gerakan dawai tersebut?Disebut apakah gerakan semacam itu? Dapatkah kamu memberikancontoh gerakan seperti dawai yang dipetik tersebut?

2. Sebuah beban diikat pada ujung sebuah pegas, sedangkan ujung yang lain dikaitkanpada paku, sehingga pegas menggantung. Beban ditarik 10 cm ke bawah, lalu dilepassehingga bergetar. Setelah 2 sekon kemudian jarak beban dengan titik kesetimbanganadalah 4 cm. Berapakah amplitudo getarannya? Berapakah simpangan getarannya padasaat itu?

3. Apakah yang dimaksud periode dan frekuensi sebuah getaran? Bagaimana hubunganantara periode dan frekuensi suatu getaran? Jika sebuah getaran memiliki periode 0,1sekon, berapakah frekuensi getaran tersebut?

4. Apabila amplitudo getaran sebuah bandul ayunan semakin mengecil, apakah frekuensiayunannya berubah?

5. Berpikir kritis: Jika besar amplitudo ayunan tidak berpengaruh terhadap frekuensinya,mengapa pemilik jam bandul masih perlu memperbesar amplitudonya secara berkala?

Sumber: http://www.22447574. trustpass.alibaba.com.

Intisari Subbab


Apa yang terlintas di dalam benakmu ketika mendengarkata gelombang? Mungkin kamu membayangkangelombang air laut yang silih berganti menghempas pantaiseperti ditunjukkan Gambar 10.8. Benar. Tetapi itu bukanlahsatu-satunya contoh gelombang. Mungkin kamu akan heransaat mengetahui bahwa bunyi dan cahaya adalahgelombang pula. Apakah gelombang itu? Apa yangdibawanya? Bagaimana kita memanfaatkan gelombang?Kita akan mendiskusikan hal-hal itu di dalam subbab ini.

Apakah Gelombang itu?Kamu dapat membuat gelombang pada seutas tali

tambang, seperti Gambar 10.9. Kamu menggerakkan ujungtambang yang kamu pegang ke kiri dan ke kanan,sedangkan temanmu menahan ujung tambang yang lain.Kamu dapat mengamati gelombang yang timbul padatambang dan bergerak menuju temanmu.

Tambang itu merupakan tempat merambatnyagelombang tersebut, disebut medium. Apakah partikelmedium ini turut merambat bersama gelombang? Tambanghanya bergerak bolak-balik pada saat gelombang melintas.Jadi partikel-partikel medium tidak ikut bergerak majubersama gelombang, tetapi hanya bergetar pada saatgelombang melintas.

Gambar 10.8Gelombang air laut. Apa yang dibawa olehgelombang itu?

Sumber: http://www.smh.com.au.

GelombangB

Kata-kata IPAgelombang

mediumgelombang transversal

gelombang longitudinalpuncaklembahrapatan

rengganganamplitudoperiodefrekuensi

cepat rambat gelombang


Gelombang pada tambang itu berasal dari gerakbolak-balik atau getaran tanganmu. Apakah hanyagetaran saja yang dapat menghasilkan gelombang?Perhatikan Gambar 10.10. Misalkan kamu menjatuhkankerikil pada kolam air yang tenang. Kerikil itu akanmenimbulkan usikan pada air, dan usikan tersebutmerambat pada permukaan air dalam bentuk gelombang.Jadi, secara umum gelombang berasal dari sebuah usikan.

Jika saat bergerak tidak membawa partikel-partikelmedium, apa yang dibawa gelombang? Gelombangmembawa energi dari satu tempat ke tempat lain. Ingatlahbahwa gelombang berasal dari gerak usikan, dan bendayang bergerak memiliki energi. Untuk memahamibagaimana gelombang membawa energi, lihatlahGambar 10.11. Apabila kita memberikan energi denganmendorong roboh kotak korek api yang berada di ujung,

Gambar 10.10Kerikil yang dijatuhkan pada air kolam yangtenang me-nimbulkan usikan yang bergerak dipermukaan air dalam bentuk gelombang

Gambar 10.9Membuat gelombang pada tambang.




energi tersebut akan berpindah melalui kotak korek apiyang tertimpa dan menimpa kotak yang lain.

Jadi gelombang adalah usikan yang merambatdengan energi tertentu dari satu tempat ke tempat lain.Gelombang air meneruskan energi melalui air. Gempabumi meneruskan energi yang besar dalam bentukgelombang yang merambat melalui lapisan bumi.Gelombang bunyi meneruskan energi bunyi dari sumberbunyi ke telingamu, gelombang ini akan kamu pelajarilebih mendalam pada Bab selanjutnya. Contoh-contohgelombang yang kita telah bahas ini memerlukan me-dium untuk memindahkan energi. Gelombang-gelombang yang memerlukan medium disebutgelombang mekanik.

Gambar 10.11Segera setelah kotak korek api yangpaling ujung dirubuhkan, kotak itu akanmenimpa kotak di depannya, danseterusnya. Seperti halnya kejadian ini,gelombang dapat bergerakmemindahkan energi pada jarak yangjauh.


Mabuk laut, pertanda gelombang memindahkan energi

Mungkin kamu pernah mendengar atau mengalami sendiri“mabuk laut”. Orang yang mabuk laut (ataupun mabukkarena naik kendaraan) mengalami ketidakcocokantanggapan inderanya dengan kenyataan yang dialamitubuhnya. Ketika orang naik kapal laut, orang itu “diam” didalam kapal. Perasaannya mengatakan bahwa dia “diam”.Akan tetapi, kapal tersebut bergerak naik turun akibatadanya gelombang yang melintas (atau kapal melintasigelombang). Kenyataannya, orang itu “bergerak”. Akibatketidaksinkronan ini, orang tersebut merasa pusing sertamual, dan akhirnya muntah.Sumber: http://www.strangedangers.com.


Gambar 10.13Pada saat gelombang transversal bergerakmaju, medium bergetar tegak lurus denganarah gerak gelombang.

Gambar 10.12Gelombang cahaya dari mataharidapat mencapai bumi walaupunmelewati ruang hampa.

Gelombang Melalui Bendadan Ruang

Seperti yang telah kita diskusikan di atas, gelombangmekanik memerlukan benda-benda sebagai mediumuntuk bergerak. Semua wujud benda (padat, cair, dangas) dapat bertindak sebagai medium.

Sekarang pikirkan cahaya matahari yang dapatsampai ke bumi. Cahaya ini melewati ruang hampa,yakni ruang yang tidak ada partikel-partikel bendasebagai mediumnya. Gelombang yang tidak memerlukanmedium ini disebut gelombang elektromagnetik. Karenatidak bergantung pada keberadaan partikel-partikelbenda, gelombang elektromagnetik dapat menjalardengan atau tanpa adanya medium. Perhatikan Gambar10.12. Cahaya matahari dapat mencapai bumi walaupunmelewati ruang hampa. Cahaya adalah salah satu contohgelombang elektromagnetik.

Jenis-jenis GelombangGelombang Transversal

Perhatikan lagi gambar gelombang tali padaGambar 10.13. Pada saat gelombang bergerak maju, talibergerak bolak-balik (bergetar) dari sisi ke sisi. Arahgerak gelombang ternyata tegak lurus dengan arahgetarnya. Gelombang semacam ini disebut gelombangtransversal. Jadi pada gelombang transversal arah getargelombang tegak lurus dengan arah rambatgelombangnya.

arah getar

arah getar

arah gerak gelombang




Bagian-bagian yang mencirikan gelombang transver-sal dapat kamu lihat pada Gambar 10.14. Titik tertinggipada gelombang disebut puncak, dan titik terendahnyadisebut dasar. Gelombang dapat diukur panjanggelombangnya. Panjang gelombang adalah jarak antarasebuah titik pada suatu gelombang dengan titik yangserupa pada gelombang di dekatnya. Sebagai contoh,sesuai Gambar 10.14 panjang gelombang adalah jarakdari puncak ke puncak (jarak AC), atau dari lembah kelembah (jarak BD). Bagaimanakah cara mengukur panjanggelombang dari bagian gelombang yang lain? Panjanggelombang diberi lambang l, diambil dari huruf Yunani,dibaca lamda.

Gelombang laut biasanya dinyatakan denganseberapa tinggi gelombang itu dari permukaan air dikalatenang. Amplitudo adalah jarak dari puncak (ataulembah) gelombang sampai dengan posisi setimbang me-dium. Amplitudo gelombang ini juga diperlihatkan padaGambar 10.14. Amplitudo gelombang menunjukkanbesarnya energi yang dibawa gelombang tersebut.Gelombang yang membawa energi besar memilikiamplitudo besar, dan gelombang yang membawa energikecil memiliki amplitudo kecil pula.

Gelombang LongitudinalBertepuk tanganlah di dekat wajahmu. Apakah kamu

mendengar bunyinya? Apakah kamu dapat merasakanudara yang menerpa wajahmu? Ketika kamu bertepuk

Gambar 10.14Bagian-bagian gelombang transversal.

panjang gelombang ( )


amplitudo

posisi setimbang

puncak

dasar

A C

B D



tangan, kamu menggerakkan partikel-partikel udaramenjauh dari posisi setimbangnya dan membentukgelombang yang kamu dengar sebagai bunyi.Gelombang apakah yang terbentuk?

Misalkan kamu memiliki sebuah pegas yang cukuppanjang (slinki). Pegas itu kamu rentangkan di lantai dantemanmu memegang salah satu ujungnya. Apabilabeberapa gulungan di ujung yang lain kamu rapatkan,lalu kamu lepas, kamu akan melihat pola gelombangyang berbeda dengan yang kita diskusikan sebelumnya.Pola gelombang yang timbul ditunjukkan Gambar 10.15.

Daerah pada pegas yang lebih rapat dibandingsekitarnya disebut rapatan, sedangkan daerah yang lebihrenggang dari sekitarnya disebut renggangan.Gelombang semacam ini disebut gelombang longitudi-nal. Pada gelombang logitudinal arah getar gelombangsejajar dengan arah rambat gelombangnya. Gelombangbunyi yang kamu dengar juga berupa gelombang longi-tudinal.

Sesuai dengan definisi panjang gelombang, makapanjang gelombang pada gelombang longitudinaladalah jarak antara dua rapatan atau dua rengganganyang berdekatan. Perhatikan Gambar 10.16 .

Partikel-partikel pegas tidak ikut merambat bersamagelombang, tetapi hanya bergetar maju mundur saatgelombang melaluinya. Tingkat kerapatan pada pegasmirip dengan amplitudo pada gelombang transversal.Semakin kuat kamu merapatkan pegas, maka energigelombangnya semakin besar.

Gambar 10.15Gelombang longitudinal pada pegas. Perhatikanrapatan dan renggangan yang terbentuk.



Frekuensi GelombangFrekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang

yang melewati titik tertentu selama satu sekon. Untukgelombang transversal, satu gelombang dapatditunjukkan oleh satu puncak ke puncak berikutnya.Seperti halnya pada getaran, frekuensi dilambangkandengan f dan dalam SI diukur dalam satuan hertz yangdisingkat Hz.

Frekuensi suatu gelombang bergantung padafrekuensi getar sumbernya. Bayangkan pembuatangelombang pada tali yang pernah kamu lakukan. Jikakamu menggerakkan tanganmu dengan pelan, maka talitersebut bergetar pelan pula. Jika tanganmu bergerakdengan cepat, maka getaran tali tersebut juga cepat.Perhatikan gelombang dengan berbagai frekuensi yangterbentuk pada seutas tali pada Gambar 10.17.

Gambar 10.16Bagian-bagian gelombang longitudinal


rapatan

renggangan

Gambar 10.17Gelombang-gelombang dengan frekuensiyang berbeda pada seutas tali. Gelombangmanakah yang memliki frekuensi lebihbesar?

A

B

A




Gelombang manakah yang memiliki frekuensi lebihbesar, dan manakah yang frekuensinya lebih kecil?Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang kitadiskusikan pada Cepat Rambat Gelombang.

Cepat Rambat GelombangPernahkah kamu memperhatikan kilat dan bunyi

guntur? Seperti halnya Gambar 10.18, kamu mendengarbunyi guntur beberapa detik setelah kilat terlihat.Walaupun guntur dan kilat timbul dalam waktu yangsama, kamu melihat kilat lebih dulu karena cahayabergerak jauh lebih cepat daripada bunyi. Gelombangyang berbeda bergerak dengan cepat rambat yangberbeda pula. Cepat rambat gelombang dilambangkandengan v, dalam SI diukur dalam satuan m/s.

Ingatlah kembali bahwa untuk benda yang bergerakdengan kecepatan tetap, kecepatan adalah perpindahandibagi waktu, atau

Jika gelombang itu menempuh jarak satu panjanggelombang (l), maka waktu tempuhnya adalah periodegelombang itu (T), sehingga rumus di atas dapat ditulis

Karena , dengan mengganti T rumuskecepatan itu, cepat rambat gelombang dapatdirumuskan

Gambar 10.18Kamu akan melihat kilat terlebih dulu,baru kemudian mendengar bunyiguntur, karena cepat rambat cahayajauh lebih besar daripada cepat rambatbunyi.

Sumber: pmr.penerangan.gov.my.

T =f

v =

v =st


v = f cepat rambat = frekuensi panjang gelombang

Bagaimanakah jika kamu membuat gelombang talidengan frekuensi yang berbeda? Kamu akan menemukanjika frekuensi gelombang tali diperbesar, ternyatapanjang gelombangnya mengecil. Mengapa? Dalam me-dium yang sama, cepat rambat gelombang adalah tetap.Misalkan cepat rambat gelombang pada tali adalah 12m/s. Jika frekuensi gelombang 4 Hz, maka panjanggelombangnya 3 m (4 Hz 3 m = 12 m/s). Namun jikafrekuensi gelombangnya diperbesar menjadi 6 Hz, makapanjang gelombangnya mengecil menjadi 2 m (6 Hz 2 m =12 m/s). Apa yang terjadi jika frekuensi gelombangnyadiperkecil?

Pada Gambar 10.19, terlihat pelangi yang terdiri dariberbagai warna. Apakah frekuensi setiap warna tersebutsama?

Dalam Lab Mini 10.1, kamu dapat berlatihmembandingkan gelombang transversal secaramatematis. Soal-soal contoh berikut ini memperlihatkanbagaimana kamu dapat menggunakan persamaan cepatrambat gelombang untuk menemukan besaran yangbelum diketahui.

Gambar 10.19Pelangi berupa gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang berbeda-beda.

Sumber: http://www.yulian.firdaus.or.id.

Lab Mini 1.2

Bagaimanamembandingkangelombang-gelombangtransversal?

1. Gambarlah gelombangtransversal dengan tigapanjang gelombang utuh.

2. Tandailah amplitudo,puncak gelombang, dandasar gelombangnya.

3. Dengan menggunakanpenggaris, ukurlahamplitudo dan panjanggelombangnya.

4. Dalam kelompokmu,urutkan gelombang-gelombang kalian daripanjang gelombangterbesar ke panjanggelombang terkecil.Kemudian urutkan puladari amplitudo paling besarke amplitudo paling kecil.

Analisis1. Misalkan semua

gelombang itu bergerakdengan cepat rambat 20cm/s. Hitung frekuensigelombangmu.

2. Urutkan gelombang-gelombangmu darifrekuensi tertinggi kefrekuensi terendah


Soal ContohGelombang timbul pada kolam. Panjang gelombangnyaadalah 32 cm, dan frekuensi gelombangnya 2,0 Hz.Berapakah cepat rambat gelombang itu?Diketahui: panjang gelombang, = 32 cm = 0,32 m

frekuensi, f = 2,0 Hz

Ditanya: cepat rambat(v)Rumus: v = f x Penyelesaian: v = f x

= 2,0 Hz x 0,32 m = 0,64 m/s.

Soal ContohGempa bumi dapat menghas ilkan t iga macamgelombang. Salah satunya adalah gelombang transver-sal yang disebut gelombang tipe S. Gelombang Sbergerak dengan cepat rambat 5000 m/s. Panjanggelombangnya 417 m. Berapakah frekuensi gelombangtersebut?

Diketahui: cepat rambat, v = 5000 m/s panjang gelombang, = 417 m

Ditanya: frekuensi (f)Rumus: v = f x sehingga f =

Penyelesaian: f = =


Soal Latihan1. Sebuah gelombang pada tali

memiliki panjang gelombang1,2 m dan frekuensi 4,5 Hz.Berapa cepat rambatgelombang itu?

Soal Latihan2. Sebuah seruling menghasil-

kan gelombang bunyi denganpanjang gelombang 0,20 mdan cepat rambat 340 m/s.Berapakah frekuensinya?

v

v= 12 Hz

5000 m/s 417 m


Gambar 10.20Kamu dapat menikmati cahaya bulanpurnama, karena cahaya mataharidipantulkan oleh permukaan bulan.

Gambar 10.21Seberkas sinar laser laser dipantulkan olehtiga cermin yang berbeda.

Pemantulan GelombangKamu mungkin telah terbiasa dengan

peristiwa pemantulan gelombang dalamkehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, padasaat kamu melihat cermin, kamu memanfaatkanpemantulan cahaya untuk melihat dirimusendiri.Pada saat kamu ke pantai, kamu dapatmelihat gelombang air laut terpantul olehtebing di tepi pantai. Ruang konser dan teaterdirancang menggunakan pemantulan untukmembuat bunyi terdengar lebih kuat.Perhatikan Gambar 10.20. Kamu dapatmenikmati sinar bulan di malam hari, karena

permukaan bulan memantulkan sinar matahari.

Peristiwa pemantulan diperlihatkan dengan jelasoleh Gambar 10.21. Seberkas cahaya laser dipantulkanoleh tiga cermin, lalu memasuki sebuah botol.

Pemantulan gelombang adalah membaliknyagelombang setelah mengenai penghalang. Dapatkahkamu memberikan contoh-contoh lain peristiwapemantulan gelombang? Dalam Kegiatan 10.2, kamudapat berlatih mengamati ciri-ciri pemantulangelombang tali.


Sumber: http://www.nightskyinfo.com.


Merancang Percobaanmu SendiriPemantulan Gelombang TaliSemua gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lain.Bagaimanakah kamu dapat membuat gelombang pada tali? Apa yangterjadi pada gelombang itu bila mengenai penghalang tetap? Dalamkegiatan ini kamu akan membuat gelombang pada tali dan mengamaticiri-ciri gelombang itu.

MasalahBesaran-besaran gelombang manakah yangdapat kamu pengaruhi ketika membuatgelombang transversal pada tali? Apayang terjadi pada gelombang itu jikamengenai penghalang tetap?

Membuat HipotesisBuatlah hipotesis untuk memperkirakanperilaku gelombang pada tali padakeadaan seperti yang digambarkan di atas.

TujuanMerancang percobaan untuk mengujiperilaku gelombang transversal padatali.Mengamati apa yang terjadi padagelombang transversal bila gelombangitu mengenai penghalang tetap

Alat dan Bahan yang Diperlukantambang plastikpenggaris meteranstopwatch


Kegiatan 10.2

PERSIAPAN


1. Dalam satu kelompok, sepakatilah dantuliskan rumusan hipotesis kelompokkamu.

2. Susunlah langkah-langkah yang akankamu gunakan untuk mengujihipotesismu.

3. Siapkan alat/bahan yang kamubutuhkan. Rancanglah tabel datanya.

Mengecek Rencana1. Dua orang dalam kelompokmu

seharusnya duduk di lantai denganmemegang ujung-ujung tali yangteregang di antara mereka. Tentukansiapa yang menjadi pembuatgelombang.

2. Pembuat gelombang se-harusnyamenggerakkan ujung tali ke sampingdengan cepat untuk membuat sebuahgelombang transversal. Bagaimanacara lain untuk membuat gelombangtransversal?

3. Apa yang akan kamu lakukan untukmengubah amplitudo gelombang?

4. Bagaimana kamu akan menggerakkanujung talimu untuk menguji hubunganantara frekuensi dengan panjanggelombang?

5. Yakinlah bahwa gurumu menyetujuirencanamu dan kamu telahmemasukkan saran beliau dalam rencanakamu.

1. Lakukan percobaan sesuai rencana.2. Selama percobaan, tulislah hasil

pengamatanmu.

Analisis dan Penerapan1. Bagaimanakah cara kamu mengubah

amplitudo gelombang? Apakahamplitudo tetap sama selamagelombang merambat sepanjang tali?Jelaskan mengapa begitu ataumengapa tidak begitu.

2. Prediksikan apa yang terjadi ketikagelombang mengenai penghalangtetap.

3. Simpulkan bagaimana kamu dapatmembuat gelombang dengan frekuensiyang lebih besar. Jelaskan hubunganantara frekuensi dan panjang gelom-bang.


MELAKUKAN PERCOBAAN


Gempa dan Tsunami

Pada tanggal 26 Desember 2004 terjadi gempaberkekuatan 6,8 skala Richter dengan pusat gempa terletakdi dasar Samudera Hindia. Gempa tersebut memicuterjadinya tsunami yang menghempas Aceh dan Nias diIndonesia, Malaysia, Pantai Pukhet di Thailand, sertaAndaman dan Nicobar di Bangladesh. Apakah tsunami itu?Bagaimana kita dapat menghindarinya?

Tsunami berasal dari bahasa Jepang yang berartiOmbak Pelabuhan. Tsunami, seperti terlihat dalam Gambar10.22, terjadi karena adanya gejolak di bawah permukaanlaut, seperti gempa bumi dan letusan gunung berapi.Kekuatan yang dihasilkan gempa bumi tadi menciptakandua gelombang besar yang terbelah dua. Satu mengarah ketengah laut dan satu mengarah ke daratan. Sebagian besartsunami tidak menghasilkan ombak besar yang pecah dipantai. Tapi menghasilkan gelombang yang amat cepat dankuat hingga membuat permukaan laut pasang dengansangat cepat. Di laut dalam, gelombang kecepatangelombang tsunami bisa mencapai 700 km per jam tapi

Gambar 10.22Gelombang pasang tsunami yangmenyerang sebuah pantai.

Sumber: http://www.urbanlegends.about.com.


Gambar 10.24Citra satelit Banda Aceh sebelum tsunami (kiri) dansesudah tsunami (kanan).

Sumber: http://www. putraaceh.multiply.com.Sumber: http://www. putraaceh.multiply.com.

ketinggiannya hanya beberapa puluh sentimetersaja. Sedangkan tsunami yang mengarah kedaratan, kecepatannya berkurang namunketinggiannya semakin meningkat. Peristiwa inidapat kamu bayangkan seperti Gambar 10.23.

Daerah-daerah di Indonesia termasukkategori daerah rawan tsunami, karena berupakepulauan dan berada di pertemuan lempengEurasia, Hindia-Australia, dan lempeng Pasifik.Daerah-daerah tersebut antara lain daerah kepalaburung Papua, Nabire, Wamena, Sepanjangpantai selatan Jawa dan Bali, Lampung, danpantai barat Sumatera. Akibat tsunami di Acehdapat kamu lihat dalam Gambar 10.24. Untukmenghindar dari tsunami, kamu dapatmempelajari kemudian mengikuti panduan disamping.

Selain dapat menimbulkan tsunami, gelombanggempa bumi itu sendiri bersifat merusak, seperti Gambar10.25. Kekuatan gempa diukur dalam skala Richter. Setiap

peningkatan satu angka pada skalaRichter menunjukkan adanya pening-katan amplitudo gelombang gempasebesar 10 kali.

Bagaimana menghindar dari tsunami?Pada saat ini pemerintah sedang membangun sistemperingatan dini tsunami. Beberapa cara berikut dapatmembantu kita untuk menyelamatkan diri dari bencanatsunami.1. Bila kamu merasakan adanya gempa, segeralah

menjauh dari pantai.2. Bila sedang di pantai dan melihat air laut surut

dengan cepat dan tidak wajar, segeralahmeninggalkan pantai. Mungkin pada saat itu adaikan yang menggelepar-gelepar, yang menggodakita untuk mengambilnya, namun jangan hiraukan.Segeralah meninggalkan pantai dan mencaritempat yang lebih tinggi.

Gambar 10.23Proses terjadinya tsunami oleh gempatektonik.

Sumber: http://www.bmg.go.id.


1. Buatlah sketsa gelombang transversal dan tandailah puncak, lembah,panjang gelombang, dan amplitudonya.

2. Apa hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang pada gelombang air?3. Sebuah gelombang bergerak dengan kelajuan 4,0 m/detik dan memiliki frekuensi 3,5

Hz. Berapakah panjang gelombangnya?4. Berpikir Kritis: Kamu telah mempelajari gerak getaran, misalnya pada ayunan.

Bagaimana gerak ayunan ini mirip dengan gerak gelombang transversal?

Gambar 10.25Bumi mengalami ratusan kali gempa setiap harinya,tetapi sebagian besar terlalu kecil untuk dapat diamati.Sebuah gempa berkekuatan 7,3 skala Richtermengguncang kota Bengkulu, 6 Juni 2000, danmerobohkan rumah-rumah di kota itu.

Sumber: Surya, 7 Juni 2000.

Intisari Subbab

Kamu menyukai siaran pemancar radio yang berfrekuensi 10,1MHz (megahertz), sedangkan temanmu menyukai siaran yangberfrekuensi 9,8 MHz. Gelombang radio adalah gelombangelektromagnetik, bergerak dengan cepat rambat 3 x 108 m/s.Bandingkan, dari kedua pemancar itu, panjang gelombang manayang lebih besar.


Bina KeterampilanMembandingkan dan MembedakanGunakan Gambar 10.14 dan penjelasan pada Subbab ini untukmembandingkan frekuensi, amplitudo, dan panjang gelombang sebuahgelombang. Besaran manakah yang bergantung pada energi? Besaranmanakah yang bersatuan meter? Besaran manakah yang bergantung padabanyaknya gelombang?


Ingat-ingatlah seluruh bunyi yang telah kamu dengarsejak kamu bangun pagi ini. Apakah kamu mendengarbunyi desiran angin, kicauan burung, suara-suara manusia,atau pintu yang dihempaskan? Telingamu memungkinkankamu mengenali bunyi yang berbeda-beda itu. Apakahkamu mengetahui persamaan yang dimiliki oleh semuabunyi tersebut? Lakukan kegiatan Lab Mini 10.2 untukmengeksplorasi berbagai hal tentang bunyi.

Mengamati Bunyi1. Buatlah lubang pada dasar gelas plastik. Putuskan sebuah gelang karet, buat

simpul pada ujung gelang karet itu dan masukkan ujung lain ke dalam lubang itu,sehingga ujung karet tersebut tertahan pada gelas ketika ujung lain ditarik.

2. Tutupkan plastik pembungkus di mulut gelas. Kemudian ikatkan gelang karet yanglain di seputar gelas untuk menahan agar plastik melekat kuat.

3. Taburkan sedikit garam halus di atas plastik itu. Tahan gelas ketika temanmumeregangkan karet dan memetiknya. Amatilah apa yang terjadi dengan garamitu.

4. Sekarang lepas plastik di mulut gelas. Tahan gelas di dekat telingamu sambiltemanmu meregangkan karet.

5. Mintalah temanmu menggunakan satu jarinya untuk memetik karet itu. Kemudianmintalah temanmu untuk meregangkan karet itu sedikit lebih tegang, lalumemetiknya.

AnalisisApa yang terjadi dengan garam tersebut ketikakamu memetik karet itu? Perbedaan apa yangkamu dengar ketika temanmu memetik karet yanglebih tegang, dibandingkan dengan yang kamudengar sebelumnya?Tuliskan hasil kegiatanmu ini pada buku catatanIPA-mu

C


Apakah Bunyi ituC

Lab Mini 10.2

Kata-kata IPAbunyi

sumber bunyigelombang longitudinal

mediumcepat rambat bunyi


Seperti yang telah kamu lakukan dalam Lab Mini 10.2,kamu dapat membuat bunyi. Bunyi yang terjadi ternyatamemiliki ciri-ciri tertentu. Marilah kita bahas berbagai aspektentang bunyi.

Bagaimanakah Terjadinya Bunyi?Dalam Lab Mini 10.2, kamu mengamati bahwa setelah

karet dipetik, karet akan bergerak bolak-balik dengan cepat,dan kamu dapat mendengar bunyi dari karet itu. Kejadianserupa dapat kamu amati pada Gambar 10.26. Selaputgendang yang dipukul akan bergerak maju mundur dengancepat. Gelang karet dan selaput gendang tersebut adalahcontoh-contoh benda yang menghasilkan bunyi. Apapersamaan contoh-contoh tersebut? Benda-benda itu bergetarsaat menghasilkan bunyi. Pada saat sebuah benda bergetar,benda tersebut memberikan energi kepada partikel-partikeldi sekitarnya. Energi ini menyebabkan partikel-partikeltersebut ikut bergetar. Dan dalam bentuk rapatan (daerahyang pertikelnya rapat) dan renggangan (daerah yangpertikelnya kurang rapat), getaran itu merambatmeninggalkan sumber bunyi. Ingatlah kembali apa yangtelah kamu pelajari. Rangkaian gerakan rapatan danrenggangan disebut gelombang longitudinal. Bunyidihasilkan oleh benda yang bergetar, merambat dalambentuk gelombang longitudinal.

Gambar 10.26Bunyi berasal dari benda yang bergetar.Apa yang bergetar pada gendang ini,sehingga menghasilkan bunyi?



Merambat Melalui MediumBagaimana bunyi merambat ketika kamu bertepuk

tangan? Getaran yang dihasilkan oleh tepukan tanganmumenimbulkan gelombang longitudinal yang merambatmelalui udara menuju temanmu. Proses ini serupadengan apa yang kamu lihat ketika kamu membuatgelombang longitudinal pada pegas. Sepertidiilustrasikan dalam Gambar 10.27, Tepukan tanganmumenyebabkan terjadinya rapatan dan renggangan diantara partikel-partikel di udara.

Apakah bunyi hanya merambat melalui udara saja?Bunyi dapat merambat melalui zat padat, cair dan gas(sebagai contoh kayu, gelas, baja, air, udara). Kamu dapatmenyelidiki hal ini melalui kegiatan dalam Lab Mini10.3.

Pikirkan lagi tentang radiomu. Pengeras suara dalamradiomu sebenarnya menggerakkan udara di depannyasehingga partikel-partikel udara itu bergetar. Jika tidakada udara (medium) di depan pengeras suara itu, tidakakan terjadi bunyi. Tanpa medium untuk merambatkangetaran, tidak akan terjadi bunyi. Di permukaan bulantidak ada atmosfer, sehingga tidak ada medium untukmerambatkan gelombang. Jadi tidak ada bunyi di bulanmaupun di ruang hampa di tempat lain.

Gambar 10.27Bunyi tepukan tangan sampai ke telinga dalambentuk rapatan dan renggangan partikel-partikel udara. Jenis gelombang apakahgelombang bunyi itu?


Lab Mini 10.3

Apa yang berbeda ketikabunyi merambat melaluimedium yang berbeda?

Langkah-langkah1. Ikatkan sebuah benda

logam, misalnya sendok,di tengah-tengah seutas tali.

2. Belitkan ujung-ujung tali itupada satu jari dari tiaptanganmu.

3. Tempelkan jari-jari yangmemegang tali itu padatelingamu. Ayunkan bendalogam itu hingga mengenaitepi kursi atau meja, dandengarkan bunyinya.

4. Dengarkan lagi bunyi yangdibuat oleh benturan ituketika jarimu t idakmenempel di telingamu.

AnalisisBandingkan bunyi yang kamudengar ket ika jari-jarimumenempel di telinga dan tidakmenempel di telinga. Jelaskanperbedaan bunyi yang kamudengar bila bunyi merambatmelalui udara


Gambar 10.28Bunyi angklung dapat kamu dengar,karena gelombang bunyi dapat merambatmelalui udara.


Cepat Rambat BunyiJika seruling dan gitar dimain-kan

bersamaan, kedua gelombang bunyi ituakan sampai di telingamu dalam waktuyang sama. Cepat rambat bunyi tidakbergantung pada jenis sumber bunyinya.

Cepat rambat bunyi bergantung padadua hal: jenis medium yang dilaluigelombang bunyi dan suhu medium.

Udara merupakan medium yang pal-ing sering dilalui gelombang bunyi yangkamu dengar, seperti bunyi angklungpada Gambar 10.28. Seperti telah kamuamati dalam Lab Mini 10.3, gelombangbunyi dapat merambat melalui berbagaijenis medium. Zat cair dan zat padatmerupakan penghantar yang lebih baik daripada udarasebab partikel-partikel di dalam zat cair atau zat padatsaling mempengaruhi lebih kuat daripada partikel-partikeludara.

Hal ini mengakibatkan perpindahan energi gelombangbunyi di dalam zat padat atau zat cair menjadi lebih mudahdaripada di udara. Perhatikan cepat rambat bunyi padaberbagai jenis bahan dalam Tabel 10.1.

Tabel 10.1: Cepat Rambat Bunyidalam Berbagai Bahan

No Medium Cepat Rambat (m/s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

udara

air

batu bata

kayu

besi

kaca

344

1.500

3.650

4.700

5.100

5.000 s/d 10.000


Soal Contoh

Soal: Kamu berada sejauh 1.700 meter dari sebuah gunung meletus. Jika bunyibergerak di udara dengan cepat rambat 340 m/s, berapa waktu yangdiperlukan sehingga kamu mendengar bunyi letusannya?

Diketahui: jarak, s = 1.700 mcepat rambat, v = 340 m/s

Ditanya: waktu (t)

Rumus:

Suhu medium juga merupakan faktor penting dalammenentukan cepat rambat bunyi. Pada saat suhu zatmeningkat, molekul-molekulnya bergerak lebih cepatsehingga frekuensi tumbukan antar partikel lebih banyak.Meningkatnya tumbukan molekul ini akan lebih banyakmemindahkan energi dalam waktu yang lebih singkat. Inimemungkinkan gelombang bunyi berpindah lebih cepat.Bunyi merambat melalui udara dengan cepat rambat 344m/s, pada suhu 20° C, namun hanya dengan cepat rambat332 m/s, pada suhu 0° C. Setelah membahas faktor-faktoryang mempengaruhi cepat rambat bunyi, jawablahpertanyaan dalam Gambar 10.29.

Cepat rambat bunyi untuk medium tertentu dan suhutertentu besarnya tetap. Gerak dengan kecepatan tetap inidisebut gerak lurus beraturan (GLB). Seperti yang telahkamu pelajari pada tentang gerak, dalam GLB hubunganantara cepat rambat dengan jarak tempuhnya adalah:

Perhatikan soal contoh di bawah ini, kemudianberlatihlah dengan mengerjakan soal latihan.


cepat rambat = jarak tempuh

waktu

v = s t

v = s t


Gambar 10.29Dalam karnaval musik, alat-alat musikmeng-hasilkan berbagai bunyi yang enakdidengar. Apakah bunyi-bunyi yangdihasilkan merambat di udara padaruang itu dengan cepat rambat yangberbeda-beda?

Penyelesaian: sehingga t = =

= 5 sKamu akan mendengar bunyi letusan 5 s setelah gunungtersebut meletus.

Soal Latihan

1. Seekor lumba-lumba yang terletak pada jarak 600 m darilaboratorium bawah laut mengeluarkan bunyi. Jikabunyi bergerak di air dengan cepat rambat 1.500 m/s,berapakah waktu yang diperlukan sehingga orang dilaboratorium itu dapat mendeteksi bunyi lumba-lumbatersebut?

2. Hasan melihat petasan meledak, dan 0,8 sekonkemudian mendengar bunyi petasan itu. Jarak Hasansampai dengan petasan itu 273,6 m. Berapakah cepatrambat bunyi di udara pada saat itu?


s v

1.700 m 340 m/sv =

st


1. Termasuk jenis gelombang apakah gelombang bunyi itu, danbagaimana gelombang itu memindahkan energi?

2. Seandainya kamu berada di suatu pesawat ruang angkasa, apakahmungkin kamu mendengar bunyi dari pesawat ruang angkasa lain? Jelaskan.

3. Faktor-faktor apakah yang mempengaruhi cepat rambat bunyi?4. Berpikir Kritis: Cahaya merambat jauh lebih cepat daripada bunyi. Kilat dan guntur

terjadi bersamaan pada tempat yang sama. Tetapi guntur terdengar beberapa saat setelahkilat terlihat. Bagaimanakah kamu menentukan jarak terjadinya guntur tersebut daritempatmu, dengan menggunakan data waktu antara terlihat kilat dan terdengar bunyiguntur?

Bina KeterampilanPeta KonsepBuatlah sebuah peta konsep yang menunjukkan rangkaian peristiwayang terjadi untuk menghasilkan bunyi. Masukkan istilah-istilahrenggangan, getaran, dan rapatan.

Intisari Subbab


Gambar 10.30Nada suatu bunyi bergantung pada frekuensi gelombang bunyitersebut. Dapatkah kamu merasakan tinggi rendahnya nada bunyirecorder soprano?

Sekarang kamu telah mengetahui bahwa semua bunyidihasilkan dengan cara yang pada dasarnya sama. Bunyi-bunyi itu dihasilkan oleh getaran dan merambat sebagaigelombang longitudinal. Meskipun demikian, terdapatberjuta-juta bunyi yang berbeda dalam kehidupan sehari-hari. Tiap-tiap bunyi memiliki ciri tertentu, yang membuatsuatu bunyi berbeda dengan bunyi lain, seperti telah kamuselidiki dalam Lab Mini 10.2. Bagaimana kamu mendengardan mendeskripsikan sebuah bunyi bergantung pada ciri-ciri fisik gelombang bunyi tersebut. Seperti yang kamupelajari tentang gelombang, ciri-ciri fisik sebuah gelombangadalah amplitudo, frekuensi, dan panjang gelombang.Ternyata ciri-ciri fisik gelombang bunyi menentukan ciri-ciri fisik bunyi yang dapat kamu dengar.

Nada BunyiDalam pelajaran seni musik, kamu diperkenalkan

dengan not musik “do, re, mi, fa, so, la, si, do.“ Pada saatkamu menyanyikan not musik ini, suaramu pada awalnyarendah dan menjadi semakin tinggi untuk setiap not.Kamu mendengar suatu perubahan nada.

Nada adalah tinggi atau rendahnya bunyi. Nadayang kamu dengar bergantung pada frekuensigelombang bunyi tersebut. Semakin besarfrekuensinya, semakin tinggi nadanya, dan semakinkecil frekuensinya, semakin rendah nadanya.Gambar 10.30 memperlihatkan temanmu mengaturnada bunyi yang dihasilkan alat musiknya.


Ciri-Ciri Fisik Bunyi D

Kata-kata IPAnada bunyi

ulrasonikinfrasonikkuat bunyi

desibelgemagaung


Seorang penyanyi wanita dapat menyanyikan nadatinggi dengan frekuensi 1000 Hz. Bunyi guntur memilikinada rendah, dengan frekuensi kurang dari 50 Hz. Rentangfrekuensi bunyi yang dapat didengar manusia berkisarantara 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz.

Gelombang Ultrasonik danInfrasonik

Kebanyakan manusia tidak dapat mendengar bunyidengan frekuensi di atas 20.000 Hz, yang dinamakangelombang ultrasonik. Hewan-hewan tertentu, sepertianjing, kucing, dan lumba-lumba dapat mendengargelombang ultrasonik. Kelelawar dapat menghasilkan danmendengar frekuensi setinggi 100.000 Hz untukmengetahui posisi makanan dan menghindari benda-bendasaat terbang di kegelapan. Gelombang ultrasonikdigunakan pada sonar di samping pada diagnosis kesehatandan pengobatan.

Sonar atau Sound Naviga-tion and Ranging merupa-kansuatu metode penggunaangelombang ultrasonik untukmenaksir ukuran, bentuk, dankedalaman benda-benda dibawah air. Metode inidigunakan antara lain untukmenentukan posisi kawananikan di bawah air, sepertiGambar 10.29.

Infrasonik atau subsonikmerupakan gelombang yang

mempunyai frekuensi di bawah 20Hz. Gelombang-gelombang ini

dihasilkan oleh sumber bunyi

Gambar 10.31Kelelawar menggunakan gelom-bangultrasonik untuk “melihat.” Jika matanyaditutup, terbangnya tidak terganggu samasekali. Namun jika telinganya ditutup,kelelawar itu tidak bisa berbuat apa-apa.Penggunaan bunyi untuk navigasi sepertikelelawar itu disebut apa?

Gambar 10.32Lumba-lumba memanfaatkan pantulanbunyi untuk menen-tukan posisimangsanya. Kapal penangkap ikanmenggunakan sonar untukmenghasilkan gelombang ultrasonikyang kemudian dipantulkan olehkawanan ikan.

Sumber: Awater, et al., 1995.

Sumber: Bakalian, et al., 1994


seperti mesin berat dan gempa. Meskipun kamumungkin tidak dapat mendengar bunyi itu, kamu dapatmerasakan gelombang-gelombang ini sebagai getaranyang mengganggu di dalam badanmu. Kawanan gajahberkomunikasi dengan gelombang infrasonik.

Kuat BunyiBayangkan kamu memukul bedug, seperti yang

dilakukan orang pada Gambar 10.33. Apa yang kamudengar, bila kamu memukul dengan lemah? Selanjutnya,apa perbedaan bunyi yang terjadi jika kamu memukulbedug dengan keras? Bedug tersebut menghasilkan nadayang sama, baik ketika kamu pukul dengan lemahmaupun keras. Akan tetapi, kamu tetap mendengar adaperbedaan antara kedua bunyi tersebut. Kedua bunyitersebut berbeda dalam kekuatannya. Bedug yang kamupukul dengan lemah menghasilkan kuat bunyi kecil.Sebaliknya, bedug yang kamu pukul dengan kerasmenghasilkan kuat bunyi yang besar.

Kuat bunyi merupakan ukuran keras lemahnyabunyi yang didengar oleh teling. Kuat bunyiberhubungan dengan energi gelombang bunyi.Gelombang bunyi yang berenergi besar akanmenghasilkan bunyi yang kuat. Sebaliknya, gelombangbunyi berenergi kecil menghasilkan kuat bunyi yangkecil. Kuat bunyi diukur dalam satuan desibel, disingkatdB. Tabel 10.2 memperlihatkan kuat bunyi beberapakejadian.

Gambar 10.33Beduk yang dipukul dengan keras menghasilkan kuat bunyi kuatbesar, jika dipukul dengan lemah akan menghasilkan kuat bunyi kecil.



Pemantulan BunyiPada saat gelombang bunyi menumbuk sebuah

permukaan seperti dinding, lantai, atau langit-langit,sebagian energi bunyi tersebut diserap dan sebagian lagidipantulkan. Permukaan yang keras memantulkan lebihbanyak bunyi. Bahan yang lunak seperti karpet dan busamenyerap energi gelombang bunyi lebih banyak.

Pernahkah kamu berteriak di depan sebuah gua atautebing, seperti Gambar 10.34? Setelah kamu berteriak, sesaatkemudian seperti ada yang membalas teriakanmu.

Sebenarnya balasan teriakan itu berasal dariteriakanmu yang dipantulkan kembali. Padakejadian ini kamu telah mendengar gema. Gemaadalah perulangan bunyi yang terdengar setelahbunyi ditimbulkan, terjadi ketika gelombang bunyidipantulkan oleh suatu permukaan. Seberapa cepatkamu mendengar gema bergantung seberapa jauhkamu dari permukaan yang memantulkan bunyi itu.

Pernahkah kamu mengikuti sebuah pidatodengan menggunakan pengeras suara di salah saturuangan di sekolahmu? Mungkin kamu dapatmendengar sisa bunyi sesaat setelah sebuah katadiucapkan, sehingga mengganggu bunyi aslinya.Peristiwa ini disebut gaung. Gaung adalahperulangan bunyi yang terdengar hampir bersamaandengan bunyi dari sumber, dihasilkan oleh bunyi

yang terpantul berkali-kali pada sebuah ruangan. Ruang

Gambar 10.34Gema merupakan perulangan bunyiyang terjadi ketika ge-lombang bunyidipantulkan oleh suatu permukaan.

Halo ..... H-a-l-o

Mendengarkan musiklewat earphone memangmengasyikkan. Akantetapi, kebiasaan inisangat membahayakantelingmu. Biasanya orangcenderung memperbesarvolume musik yangdidengar lewat earphone,dengan alasan “lebihmerasuk ke hati”. Padahal,cara tersebut akanmenyebabkan gendangtelinga bergetar dengankuat, dan dalam jangkawaktu tertentu akanmenyebabkan gendangtelinga rusak. Akibatnya,orang dapat mengalamikehilangan pendengaran

Sayangilah Telingamu


S k a la(d B ) C o n to h S u m b e r B u n y i

1 4 0 te m b a k a n , p e ta s a n , k e m b a ng a p i

1 2 0 k o ns e r ro c k , m e s in je t

11 0 g e rg a ji m e s in , k la k s o n m o b i l

9 0 s ta s iun K A

7 0 la lu li n ta s

6 0 p e m b ic a ra a n no rm a l

5 0 hu ja n s e d a ng

3 0 b is ik -b is ik

0 d ia m t o t a l

Tabel 10.2: Contoh sumber bunyi pada skala kuatbunyi tertentu

v


Gambar 10.35Gambar kiri. Orang Yunani Kuno telahmengetahui pentingnya akustik ketika merekamerancang teater ini di ItaliaGambar kanan. Walaupun bahan-bahan danteknologi konstruksi telah makin maju, arsitekharus memperhatikan akustik dalam merancangbangunan seperti Gedung Gema UnesaSurabaya ini.

konser dan teater seperti Gambar 10.31 dirancang olehahli akustik, ilmu tentang bunyi. Bahan-bahan yanglunak, menyerap bunyi, dan bentuk dinding atau langitlangit tertentu dapat mengurangi gaung, seperti Gambar10.35.

Sonar dapat digunakan untuk mengukur kedalamanlaut. Sonar menerapkan prinsip pemantulan bunyi.Gelombang bunyi dipancarkan ke dalam air dari sebuahkapal. Gelombang bunyi merambat menurut garis lurushingga mengenai sebuah penghalang, misalnya dasarlaut. Ketika gelombang bunyi itu mengenai penghalang,sebagian gelombang itu dipantulkan kembali ke kapalsebagai gema. Waktu yang diperlukan gelombang bunyiuntuk bergerak turun ke dasar dan kembali ke atasdiukur dengan cermat. Perhatikan Gambar 10.36. Denganmenggunakan data waktu dan cepat rambat bunyi di air laut,orang dapat menghitung jaraknya (ingat: jarak = cepatrambat ´ waktu). Kedalaman laut dapat ditemukandengan membagi jarak total dengan 2 (separuh untukturun dan separuhnya untuk naik). Perhatikan contohpermasalahan untuk dapat memahami penerapan sonaruntuk mengukur jarak, kemudian kerjakan soallatihannya. Kegiatan 10.3 dapat kamu lakukan untukmenerapkan pemahamanmu tentang nada bunyi dankuat bunyi. Gambar 10.36

Untuk mengukur kedalaman laut, jarak tempuhgelombang bunyi harus dibagi 2 (untuk turundan untuk naik).

Sumber: Bakalian, et al., 1994. Sumber: Dok. Penulis.


v


1. Besaran apa yang mempengaruhi nada bunyi? Intensitas bunyi?2. Ketika kamu memperbesar volume radiomu, manakah diantara

besaran-besaran berikut ini yang berubah: cepat rambat bunyi, intensitas, nada,amplitudo, frekuensi, panjang gelombang, dan kuat bunyi?

3. Berpikir Kritis: seekor kelelawar pemakan serangga dalam kegelapan malammengeluarkan gelombang bunyi berfrekuensi tinggi dan mendeteksi peningkatanfrekuensinya setelah bunyi itu dipantulkan serangga. Jelaskan kemungkinan gerakkelelawar dan serangga pada saat itu.

Bina KeterampilanMembuat Tabel

Buatlah sebuah Tabel Perbandingan Gelombang Ultrasonik dan Infrasonik.Tabel tersebut memuat pengertian, contoh sumber bunyi, dan jenisbinatang yang mampu mendengarnya.

Contoh SoalSoal: Cepat rambat bunyi di air laut adalah 1530 m/s. Jika bunyi memerlukan

waktu 3 s untuk perjalanan pulang-pergi dari perangkat sonar,berapakah jarak benda yang memantulkan bunyi itu?

Diketahui: cepat rambat, v = 1.530 m/swaktu, t = 3 s

Ditanya: jarak benda (s/2).Rumus: s = v x tPenyelesaian: s = v x t = 1530 m/s x 3 s = 4590 m,

sehingga jarak benda = 4590 m/2 = 2295 m.

Soal Latihan1. Sebuah kapal peneliti hendak mengukur kedalaman laut. Sonar kapal tersebut

memancarkan bunyi, dan 4 detik kemudian gema bunyi itu dideteksi sonar tersebut.Jika cepat rambat bunyi di air laut adalah 1530 m/s, hitunglah kedalaman laut ditempat itu.


Intisari Subbab


MasalahDapatkah kamu menemukan resonansi,

panjang gelombang, dan frekuensi bunyiyang timbul pada sebuah pipa yang terbukakedua ujungnya?

Alat-alat dan Bahanpita karetpenggarispipa plastik (paralon) atau buluh bambuyang terbuka pada kedua ujungnya.

Langkah Percobaan1. Ukur panjang pipa dan catatlah hasilnya

pada tabel data.2. Rentangkan pita karet dengan tanganmu,

lalu petik pita karet tersebut. Dengarkannada bunyi pita karet itu.

3. Ketuklah pipa tersebut, dengarkan nadabunyi pipa itu.

4. Rentangkan kuat-kuat pita karet melintangpada salah satu ujung pipa danpegang kuat-kuat, sepert iditunjukan pada gambar.

PERHATIAN: Hati-hati janganmelepaskan peganganmu padaujung yang diberi pita karet.

5. Dekatkan pita karet yang telahdirentangkan tersebut ke telingamu, danpetiklah. Dengarkan nada yang berbeda(nada ganda) yang ditimbulkan oleh pitakaret (kegiatan no.2) dan pipa (kegiatanno.3) tersebut.

6. Kurangi pelan-pelan tegangan karet itu.Dengarkan nada karet itu berubah, tetapinada pipa tetap.


Frekuensi Gelombang BunyiBunyi berasal dari suatu getaran. Kadang-kadang getaran ini jugamenyebabkan benda didekatnya ikut bergetar. Keadaan ini disebut resonansi.Banyak alat musik dibuat dengan memanfaatkan kolom udara yang bergetardengan frekuensi tertentu. Bagaimanakah mengatur nada pada alat-alatmusik, misalnya seruling? Dengan menutup dan membuka lubang-lubangpada seruling, maka panjang kolom udara, panjang gelombang, dan frekuensibunyi berubah.

Kegiatan 10.3

7. Teruskan pengaturan tegangan karet itu,sehingga kamu hanya mendengar nadatunggal (nada pita karet dan pipa sama).Pada keadaan ini kamu akan medengarbunyi yang lebih keras dari sebelumnya.Dengar baik-baik bunyi ini.

8. Tukarkanlah pipamu dengan pipakelompok lain dan ulangi percobaan ini.


Menyimpulkan dan Menerapkan4. Bagaimana hubungan panjang suatu pipa

dengan frekuensi dan nada bunyi yangdihasilkannya?

5. Untuk menghasilkan berbagai macamnada, peniup seruling mengatur panjangpipa dengan menutup atau membukalubang-lubang pada seruling itu.Sebutkan alat musik lain yangmenggunakan panjang pipa untukmenghasilkan nada-nada musik.

Tabel Data dan PengamatanAnalisis

1. Nada tunggal yang kamu dengarkanpada langkah 7 dan 8 adalah nadaresonansi. Panjang gelombang nadaresonansi tersebut sama dengan dua kalipanjang pipa itu. Hitung panjanggelombang tersebut.

2. Misalkan cepat rambat bunyi di udara saatini 344 m/s. Gunakan rumus

frekuensi =

untuk menghitung frekuensi nada itu.3. Berapa panjang gelombang dan frekuensi

pada gelombang bunyi pipa kedua?

cepat rambatpanjang gelombang

P a n j a n gpipa

P a n j a n ggelombang(m)

Frekuensi(Hz)

Nada yangterdengar

“Melihat” Gelombang Bunyi

Dalam Kegiatan 10.3 kamu telah mendengar bunyiresonansi oleh pipa. Resonansi itu terjadi bilafrekuensi bunyi bersesuaian dengan frekuensiresonansi pipa. Kejadian ini dapat divisualisasikanseperti gambar di samping. Gelombang bunyi denganfrekuensi yang dapat menghasilkan resonansi denganpipa dilewatkan pada pipa. Pipa tersebut memilikilubang-lubang yang dapat menyala. Jika kamuperhatikan, nyala api pada lubang-lubang itu akanmembentuk pola nyala yang kuat dan lemah secaraberselang-seling.

Sumber: http://www..physicscurriculum.com.


Gambar 10.37Si kembar ini telah diambil gambarnya,walaupun mereka belum lahir. Gelombangultrasonik memungkinkan dokter mengamatiperkembangan janin yang belum lahir, disamping kondisi struktur di dalam tubuhnya.

Apabila kamu memikirkan pentingnya bunyi dalamhidupmu, berbagai macam pikiran boleh jadi muncul.Suara-suara sebagai bagian pergaulan sehari-hari dengantemanmu, hingar-bingar dan bisingnya perkotaan, kicauanburung di pedesaan, dan merdunya lagu yang kamunikmati hanyalah sedikit contoh. Namun selain membuathidup menjadi lebih menyenangkan, bunyi juga memilikisejumlah pemanfaatan penting.

Dalam subbab sebelumnya kamu telah mempelajarisalah satu pemanfaatan bunyi, yakni sonar. Masih ingatkahkamu akan kegunaannya? Sonar memanfaatkan gelombangultrasonik, yakni gelombang bunyi yang frekuensinya lebihbesar dari 20.000 Hz. Berikut ini kita akan membahasbeberapa pemanfaatan bunyi yang lain.

Melihat dengan BunyiSuatu teknik yang mirip dengan sonar digunakan

dalam bidang kedokteran untuk mendiagnosis masalahkesehatan. Gelombang ultrasonik diarahkan ke dalamtubuh. Gelombang itu dipantulkan oleh organ-organ didalam tubuh, misal nya organ dan tulang. Gelombang

E


Pemanfaatan Bunyi E

Kata-kata IPAultrasonik

ultrasonografi


Gambar 10.38Alat pembersih ultrasonik.

Sumber: http://www.villageanimal.net.

pantul itu kemudian dideteksi. Dengan menggunakanteknik ini pertumbuhan yang tidak normal dapatditemukan. Teknik ini dikenal dengan nama ultrasonografi.

Bayangan seperti hasil sinar-X dihasilkan selama prosesini. Namun tidak seperti sinar-X, yang hanya menghasilkansatu gambar untuk tiap pemotretan, ultrasonografi dapatdipergunakan secara terus menerus mirip dengan video.Hal ini berguna untuk memperlihatkan gerakan dalamtubuh. Mungkin kamu pernah melihat gambarpertumbuhan janin dengan teknik ultrasonografi, sepertiGambar 10.37. Dokter mengamati gerakan janin itu padalayar serupa TV selama beberapa menit. Ultrasonografimemiliki keunggulan karena gelombang ultrasonik tidakmempengaruhi sel-sel tubuh.

Menghindari Pembedahan denganUltrasonik

Kadang-kadang endapan kalsium oksalat terbentukdalam ginjal. Endapan ini biasa disebut batu ginjal. Operasibedah ginjal merupakan pilihan utama untuk mengambilbatu ginjal itu. Namun gelombang ultrasonik yangdiarahkan pada batu ginjal tersebut seringkali dapatmemecahkan batu itu tanpa pembedahan. Pecahan-pecahanbatu itu selanjutnya dapat keluar secara alami bersama airseni. Perlakuan yang sama dapat dikenakan pada batuempedu. Pasien yang berhasil ditangani dengan cara inilebih cepat sembuh dibandingkan dengan cara pembedahan.

Pembersih UltrasonikBenda-benda tertentu, seperti permata dan

komponen elektronik, terlalu lembut untuk dibersihkandengan sikat atau sabun. Herankah kamu bilamengetahui bahwa kamu dapat membersihkan benda-benda itu dengan bunyi? Gelombang ultrasonik dapatdigunakan untuk membersihkan permata, komponenelektronik, dan bagian-bagian mesin yang halus.Perhatikan Gambar 10.38. Untuk melakukan hal ini,benda tersebut dimasukkan ke dalam cairan pembersih

yang lembut. Gelombang bunyi selanjutnya diarahkan kedalam cairan itu, menyebabkan cairan itu bergetar denganintensitas yang besar. Getaran ini akan merontokkan kotoranyang menempel pada benda itu tanpa merusaknya.


PengayaanPendengaran Manusia

Detektor bunyi, seperti mikropon, menangkap danmengubah energi kinetik dari gerak partikel dalamgelombang bunyi menjadi bentuk energi lain, biasanyaenergi listrik. Telingamu merupakan suatu detektor bunyiyang canggih. Telinga itu peka terhadap suatu rentangintensitas dan frekuensi bunyi. Telinga manusia sepertitampak pada Gambar 10.39, memiliki tiga bagian: telingabagian luar, telinga bagian tengah, dan telinga bagiandalam.

Bagaimana kamu dapat mendengar? Pendengarandimulai pada saat gelombang bunyi memasuki telingabagian luar. Telinga bagian luar berlaku seperti coronguntuk gelombang bunyi itu. Gelombang tersebut merambatmelalui saluran telinga hingga mengenai gendang telinga,yang merupakan selaput tipis liat. Getaran partikel-partikeludara menyebabkan gendang ini bergetar.

Gambar 10.39Telinga manusia terdiri dari telinga bagian luar, telinga bagian tengah, dan telingabagian dalam. Bagian manakah yang bergetar dan melipatgandakan gaya dantekanan dari gelombang-gelombang bunyi?

Saluransetengah lingkaran

Rumah siput atauKoklea

Syaraf auditori

Saluran telinga

Martil

Gendangtelinga

Sanggurdi

Landasan

TelingaBagian Luar

Telinga Bagian Dalam

TelingaBagian Tengah



1. Paparkan paling sedikit tiga pemanfaatanteknologi ultrasonik.

2. Bagaimanakah bayangan organ di dalam tubuhmudapat dibuat dengan menggunakan gelombangbunyi?

Pemilihan Teknologi

Misalkan salah satu anggota keluargamudiketahui menderita batu empedu yang cukup besardan memerlukan operasi. Jika sama-sama tersediadi rumah sakit, manakah yang kamu pilih: melaluioperasi ataukah memilih teknologi ultrasonik?Pikirkan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhipilihanmu itu.

Getaran dari gendang telinga masuk telinga bagiantengah. Telinga bagian tengah itu berisi tiga tulangterkecil dalam tubuh manusia. Gendang telingamenggetarkan tiga tulang tersebut. Ketiga tulang ituadalah martil, landasan, dan sanggurdi. Tulang-tulang iniberfungsi sebagai sistem pengungkit yangmelipatgandakan gaya dan tekanan gelombang bunyi.Tiga tulang tersebut meneruskan getaran bunyi ke telingabagian dalam.

Telinga bagian dalam berisi rumah siput yang berisicairan. Sel-sel rambut yang kecil di dalam rumah siputbergetar menyebabkan impuls-impuls syaraf dikirim keotak melalui syaraf auditori. Kerusakan pendengaranyang disebabkan oleh bunyi keras tiba-tiba atau terus-menerus umumnya diakibatkan kerusakan pada bagiansel-sel seperti rambut yang kecil ini. Apakah kamusenang mendengarkan musik keras-keras? Ingat, bunyi-bunyi keras dapat mengakibatkan kerusakanpendengaran selamanya.

Intisari Subbab

Ultrasonografimemungkinkan para orangtua melihat bayi merekauntuk pertama kali. DalamJurnal IPA-mu, tulislah hal-hal yang mungkin dapatkamu pelajari dariultrasonografi, dan tulislahsebuah karangan tentangbagaimana perasaanorang tua pada saatmelihat bayi mereka untukpertama kali.


A. Getaran1. Benda yang bergetar ditandai oleh adanya gerak bolak-balik melalui titik

kesetimbangan. Gerak bandul ayunan dan gerak beban pada pegas merupakancontoh-contoh benda yang bergetar.

2. Energi sebuah getaran ditunjukkan oleh amplitudo getaran itu. Semakin besaramplitudo sebuah getaran menunjukkan energi getaran itu semakin besar.

3. Selain dicirikan oleh energi, getaran juga dicirikan oleh periode dan frekuensi.4. Benda yang bergetar dapat menyebabkan benda lain di sekitarnya turut bergetar

dengan frekuensi yang sama. Peristiwa ini disebut resonansi.5. Periode sebuah ayunan tetap besarnya, walaupun amplitudonya berubah.

Berdasarkan kenyataan ini maka ayunan digunakan untuk penunjuk waktu.

B. Gelombang1. Gelombang memindahkan energi getaran dari satu tempat ke tempat lain. Medium

gelombang tidak ikut berpindah, hanya bergetar di sekitar titik kesetimbangannyasaat gelombang melintas.

2. Berdasarkan perlunya medium untuk dilalui gelombang, gelombang dapatdigolongkan menjadi gelombang mekanik dan elektromagnetik. Gelombang dapatpula digolongkan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal biladidasarkan arah getar terhadap arah rambat gelombang itu. arah getar gelombangsearah dengan arah rambatnya.

3. Jika cepat rambat suatu gelombang tetap, pada saat frekuensi meningkat, panjanggelombang menurun dan sebaliknya.

C. Bunyi1. Bunyi berasal dari getaran yang dipindahkan melalui medium dalam suatu rangkaian

renggangan dan rapatan (gelombang longitudinal).2. Nada suatu bunyi menjadi lebih tinggi bila frekuensinya meningkat. Kuat bunyi

bunyi meningkat apabila amplitudo gelombang bunyi membesar.3. Bunyi ultrasonik mempunyai beberapa kegunaan, misalnya dalam teknologi sonar

dan ultrasonografi.

Rangkuman


1. jarak antara titik-titik yang serupa padadua gelombang yang berurutan.

2. arah getar sama dengan rambat gerakgelombang.

3. bahan yang dilalui gelombang.4. dinyatakan dalam hertz.5. titik paling tinggi dari suatu gelombang

transversal.10. jarak dari posisi diam medium ke

lembah atau ke puncak gelombang.7. yang dipindahkan gelombang.8. dapat timbul dan bergerak dalam ruang

hampa.9. gerak bolak-balik melalui titik

kesetimbangan.

Pilih kata atau ungkapan yang dapat melengkapikalimat berikut.

1. Semua gelombang membawa ... bergerakmaju.

a. materi c. materi dan energi b. energi d. medium

2. Suatu gelombang yang membawajumlah energi besar akan selalumempunyai ....a. amplitudo besarb. amplitudo kecilc. frekuensi tinggid. panjang gelombang pendek

3. Frekuensi gelombang dinyatakan dalam....a. hertz c. meterb. desibel d. meter/sekon

4. Kamu mengetuk sebuah pintu. Kamumenimbulkan getaran yang bergerakmelalui ....a. zat padatb. zat cairc. hampad. selain jawaban di atas

5. Untuk medium yang sama, ...gelombang yang melalui medium itutetap.a. amplitudo c. cepat rambatb. frekuensi d. panjang

gelombang6. Gelombang elektromagnetik ....

a. tidak memiliki panjang gelombangb. tidak memiliki frekuensic. membutuhkan mediumd. memindahkan energi

7. Contoh gelombang elektromagnetikadalah ....a. gelombang airb. gelombang cahayac. gelombang pada talid. gelombang bunyi


Evaluasi


Gelombang

Pengecekan Konsep

a. amplitudob. gelombang

longitudinalc. puncakd. frekuensie. getaranf. mediumg. energi

h. gelombangtransversal

i. lembahj. gelombangk. panjang gelombangl. gelombang

elektromagnetik


15. Sebuah gempa bumi berasal dari batuandi bawah lautan Pasifik, menghasikansuatu gelombang pasang yang mengenaisebuah pulau yang jauh. Apakah airyang mengenai pulau itu sama denganair yang ada di atas gempa itu? Jelaskan.

16. Dalam sistem komunikasi, satelit di atasbumi atau radio dan televisi di rumah-rumah digunakan untuk memancar-ulang gelombang elektromagnetik.Bagaimana proses tersebut terjadi?

17. Suatu gelombang mempunyai panjanggelombang 6 m dan cepat rambatnya 420m/s. Berapakah frekuensinya?

1. penggunaan gelombang bunyiberfrekuensi tinggi

2. ilmu tentang bunyi3. materi bergetar dalam arah yang sama

dengan arah gerak gelombang4. tinggi rendahnya bunyi5. materi yang dilalui rambatan

gelombang6. dinyatakan dalam hertz7. tanggapan manusia pada intensitas

bunyi

a. akustikb. gelombang

longitudinalc. frekuensid. intensitase. getaranf. kuat bunyig. mediumh. nada

i. resonansij. gaungk. gelombang

transversall. teknologi

ultrasonikm. gelombang


8. Simpangan maksimum suatu getaranatau gelombang ditentukan oleh ....a. panjang gelombangnyab. frekuensinyac. amplitudonyad. cepat rambat

9. Peristiwa saat gelombang mengenaipermukaan disebut....a. pembalikanb. penambahan kelajuanc. perubahan frekuensid. pemantulan

Jawablah pertanyaan di bawah dalam bukumu.

10. Bagaimana menentukan amplitudo,frekuensi, dan panjang gelombang padagelombang trasversal dan longitudinal?

11. Jelaskan bagaimana keterkaitangelombang dengan energi dan getaran.

12. Apakah yang dimaksud denganresonansi?

13. Sebuah getaran memiliki frekuensi 12 Hz.Berapakah periode getaran itu?

14. Sebuah ayunan melakukan 32 getarandalam waktu 20 sekon. Berapakahfrekuensinya?

17. Membuat hipotesis. Buatlah sebuahhipotesis yang menjelaskan bagaimanaperiode getaran sebuah ayunandipengaruhi oleh panjang talinya.

18. Menghitung. Lengkapilah tabel berikutini:

Pemahaman Konsep

Berfikir Kritis


BunyiReviu Perbendaharaan Kata

150 2,0

200 0,5

250 1,5

200 1,0

Kelajuan Frekuensi Panjang gel. (m/s) (Hz) (m)


Jawablah pertanyaan di bawah denganmenggunakan kalimat yang lengkap.

11. Mengapa bunyi jam beker yangdimasukkan dalam bejana yang kedapudara menjadi lemah pada saat udaradikeluarkan dari bejana itu?

12. Bagaimana gema dipergunakan untukmengukur jarak di bawah permukaanair?

13. Suatu gelombang bunyi mempunyaipanjang gelombang 6 m dankecepatanya 420 m/s. Berapakahfrekuensinya?

14. Misalkan kamu sedang duduk di barisanbelakang sebuah ruangan besar danseseorang di panggung meneriakkansebuah nada tinggi tepat pada saat orangdi sebelahnya memukul drum besar.Bunyi manakah yang kamu dengar lebihdulu? Mengapa?

Pilihlah kata atau ungkapan yang dapatmelengkapi kalimat berikut.1. Bunyi bergerak sebagai ....

a. gelombang transversalb. gelombang elekromagnetikc. gelombang cahayad. gelombang longitudinal

2. Kelajuan bunyi paling cepat bila bunyimerambat dalam ....a. ruang hampab. zat padatc. zat caird. zat gas

3. Peningkatan kelajuan bunyi dapatdisebabkan oleh meningkatnya ....a. suhu mediumb. kerapatan mediumc. amplitudo gelombang bunyid. nada bunyi

4. Suatu bunyi dengan nada rendah selalumempunyai ... rendah.a. amplitudob. panjang gelombangc. frekuensid. kecepatan gelombang

5. Kekerasan bunyi bergantung kepada ....a. frekuensib. amplitudoc. panjang gelombangd. nada

6. Pada saat ... maka intensitas bunyinyamenurun.a. kecepatan gelombang menurun.b. panjang gelombang menurun.c. amplitudo menurun.d. kualitas menurun.

7. Bunyi tidak dapat merambat melalui ....a. zat padat c. zat gasb. zat cair d. ruang hampa

8. Kamu mengetuk sebuah pintu. Kamumenimbulkan getaran yang bergerakmelalui ....

a. zat padatb. zat cairc. zat gasd. hampa

9. Penggunaan bunyi untuk mengukurjarak disebut ....a. sonarb. resonansic. kloakad. ultrasonografi

10. Perulangan bunyi yang terdengar bilabunyi dipantulkan oleh suatupermukaan disebut ....a. akustikb. nadac. gemad. resonansi.

Pengecekan Konsep

Pemahaman Konsep

Berfikir Kritis


19. Rancangan Percobaan: Coba gunakangulungan kardus untuk mengulangiprosedur yang digu-nakan dalamKegiatan 10.3 untuk menentukanfrekuensi alamiah tabung itu. Apakahkamu mendengar bunyi yang jelas?Jelaskan, mengapa ya atau tidak!

20. Proyek: Dengan menggunakan bahan-bahan yang kamu punyai di rumah, buatsebuah instrumen musik. Mainkaninstrumen musikmu untuk temansekelasmu dan jelaskan bagaimanakamu dapat mengubah nadainstrumenmu.

17. Menggunakan Tabel: Kamu memulaibisnis pemotong rumput selama liburan.Pemotong rumputmu mempunyai tarafintensitas bunyi 100 dB. Denganmenggunakan tabel di bawah, tentukanberapa jam sehari kamu dapatmemotong rumput halaman denganaman? Jika kamu ingin bekerja denganwaktu yang lebih lama, apa yang dapatkamu lakukan untuk melindungipendengaranmu? Jika keluargamumembeli pemotong rumput baru dengantingkat intensitas bunyi 95 dB,bagaimana pengaruhnya terhadapbisnismu?

15. Hipotesis: Bunyi merambat lebih lambatdi udara pada tempat yang tinggidaripada pada tempat yang rendah.Rumuskan hipotesis untuk menjelaskanpengamatan ini.

16. Penggunaan Bilangan: Pelajari cepatrambat bunyi untuk berbagai mediumpada suhu 25°C dalam tabel di bawah ini.Urutkan medium dalam memindahkangelombang bunyi dari yang paling cepatke yang paling lambat. Perkirakanberapa kali lebih cepat rambat bunyididalam baja dibanding di udara?

18. Membuat Grafik. Dengan meng-gunakan data berikut ini, buatlah grafikyang menunjukkan bagaimana cepatrambat bunyi berubah denganberubahnya suhu.

Kuat Bunyi Waktu yang (dB) diperbolehkan (jam)

90 895 4100 2105 1110 0,5

Rekomendasi Batas Kuat Bunyi

-10 325 0 331

10 337 20 343

Suhu Cepat Rambat Bunyi(dalam m/s)(dalam oC)


Penilaian Kinerja

Zat Kelajuan Bunyi 25 C

Udara 347 m/sBatu 3650 m/sGabus 500 m/sAir 1498 m/sBaja 5200 m/s

Perpindahan Bunyi

Bab 11 Cahaya dan Alat Optik 351

Cahayadan Alat OptikBAB 11

A. Sifat-Sifat CahayaB. Cermin dan LensaC. Alat-Alat Optik


terop

ong

caha

ya

sumb

er

peng

halan

g

baya

ng-b

ayan

g

pema

ntulan

pemb

iasan

dapa

t men

gala

mi

alat-a

lat op

tik

dari

cerm

in

mis

alny

a pa

da

mis

alny

a pa

da

lensa

cepa

t ra

mbat

kame

ra

lup

mis

alny

a

mem

iliki

ada

yang

dim

anfa

atka

n da

lam

ada

yang

datar

ceku

ngce

mbun

g

baya

ngan

dapa

t men

ghas

ilkan

nyata

ma

ya

ada

yang

mediu

m

besa

rnya

be

rgan

tung

mata

mikro

skop

men

gena

i

mem

bent

uk

caha

ya

mem

iliki

dari

Peta

Kon

sep

Cah

aya

kPeta Konsep


Peta Konsep

Alat

Optik

Peta

Kon

sep

Alat

Opt

ik

mis

alny

a

kame

ra

lensa

ce

mbun

g

men

ggun

akan

nyata

ter

balik

dip

erke

cil

sifat

bay

anga

n

mata

rabu

n de

kat da

pat m

enga

lam

i

kaca

mata

posit

if

dito

long

den

gan

rabu

n jau

h

kaca

mata

nega

tif

dito

long

den

gan

cara

ke

rja

seru

pa

lup

kaca

pemb

esar

berfu

ngsi

seba

gai

satu

lensa

ce

mbun

g

men

ggun

akan

mikro

skop

meng

amati

be

nda r

enik

berf

ungs

i unt

uk

dua l

ensa

ce

mbun

g

men

ggun

akan

teles

kop

bias

dibe

daka

n

dua l

ensa

ce

mbun

g

men

ggun

akan

teles

kop

pantu

l

1 cer

min c

ekun

g1 c

ermi

n data

r 1 l

ensa

posit

if

men

ggun

akan

teles

kop

meng

amati

bend

a jau

h

berf

ungs

i unt

uk


Cahaya dapat kita temui dimana-mana. Tetapi apakah cahaya itu? Cahaya menunjukkanbeberapa sifat tertentu yang mirip dengan sifat gelombang. Cahaya memantul dengan carayang sama seperti gelombang memantul. Pada bab ini kamu juga akan mengamati beberapasifat lain gelombang yang dimiliki cahaya, misalnya pembiasan dan dispersi. Kamu jugaakan mempelajari bagaimana mekanisme pemantulan cahaya pada cermin datar, cermincekung, dan cermin cembung. Selain itu, kamu juga akan mempelajari bagaimanakahpembentukan bayangan karena pembiasan cahaya pada lensa cekung dan lensa cembung.Kamu diharapkan dapat memanfaatkan berbagai aturan pemantulan dan pembiasan cahayadalam kehidupan sehari-hari. Selain itu, fenomena pemantulan dan pembiasan ini bermanfaatuntuk merancang alat-alat optik, misalnya pada lup, kamera, mikroskop, dan teropong.

Pada bagian ini kalian akan mempelajari bagaimana cahaya dapat dipecah. Untuk itukamu dapat menggunakan compact disc (CD).

1. Arahkan bagian CD yang tidak tertutup label ke suatu sumber cahaya. Kalian dapatmenggunakan lampu atau matahari

2. Amati pola-pola warna yang dipantulkan oleh bagian CD tersebut

Mengamati Warna Cahaya

Cahayadan Alat Optik

BAB11

Sifat ZatKegiatan Penyelidikan

Diskusikan dengan temanmumunculnya pola pola warna padapermukaan CD


Amatilah alam sekitarmu. Langit cerah berwarna biru,sawah hijau kekuning-kuningan, serta bunga beranekawarna. Tahukah kamu, bahwa kamu dapat melihat semuaitu karena adanya sesuatu di alam ini yang disebut cahaya.

Mungkin pernah terjadi suatu malam lampu dirumahmu padam. Dapatkah kamu melihat benda-benda disekitarmu? Apa yang harus kamu lakukan agar benda-bendadi sekitarmu itu dapat terlihat kembali? Lakukan kegiatandalam Lab Mini 11.1 untuk menyelidiki apa yang terjadipada dirimu jika tidak ada cahaya yang dapat ditangkapoleh matamu.

ASifat-sifat Cahaya A

Apa yang terjadi seandainya kamu tidak dapatmelihat? Kegiatan ini akan memberimu pengalamanseperti apakah jadinya seandainya kamu tidak dapatmelihat.

1. Dengan dibantu teman pasanganmu, tutuplahmatamu dengan kain.

2. Mintalah temanmu untuk menuntunmu berkelilingruangan kelas sehingga kamu tidak menabrakbenda. Ingatlah untuk berkonsentrasi kemana kamumelangkah.

AnalisisDalam Jurnal IPA-mu tulislah sebuah paragraf tentangsegala sesuatu yang kamu rasakan dan alami padasaat matamu ditutup rapat.

Akan Seperti Apakah Jadinya?

Lab Mini 11.1

Kata-kata IPAcahaya

bayang-bayangpemantulanpembiasanindeks bias

dispersi cahaya



Gambar 11.1Sumber cahaya memancarkan cahaya kesegala arah.

Gambar 11.2Cahaya lilin hanya akan terlihat apabilanyala lilin, kedua lubang pada kertas, danmata berada pada satu garis lurus.

Sudah sejak lama manusia menemukan bahwa apidapat menghasilkan cahaya. Selanjutnya ditemukan obor,lilin, lampu minyak, sampai lampu listrik. Kita bahkanmenggunakan baterai untuk menyimpan energi yang dapatmenghasilkan cahaya pada lampu senter.

Alami atau buatan, cahaya mungkin merupakan suatumisteri bagimu. Kamu tidak dapat memegang cahaya.Cahaya tidak mempunyai wujud, namun cahaya ada disekitarmu.

Kamu mungkin mengira tidak tahu banyak tentangcahaya. Itu tidak sepenuhnya benar. Sebab cahaya memilikibeberapa sifat yang serupa dengan bunyi. Pada saat kamumempelajari cahaya, perhatikan persamaan dan perbedaanantara cahaya dan bunyi. Sekarang, marilah kita pelajarisifat-sifat cahaya itu.

Cahaya Merambat LurusDari sebuah sumber cahaya, seperti ditunjukkan

Gambar 11.1cahaya merambat ke semua arah. Apabila me-dium yang dilalui cahaya itu serba sama, bagaimanakahrambatan cahaya itu? Untuk menyelidiki bagaimana cahayamerambat, lakukan kegiatan dalam Lab Mini 11.2 sepertiditunjukkan Gambar 11.2.

Pernahkah kamu merasa takut dengan bayang-bayangmu sendiri? Pernahkah kamu membuat bayang-bayang di dinding dengan tanganmu? Mengapa bayang-bayang dapat terbentuk?

Bayang-bayang terjadi sebagai akibat cahaya merambatpada garis lurus. Hal ini tidak sulit untuk dipahami. Jikakamu menyalakan lampu senter dalam ruangan yang gelap,

Sumber: Bakalian et al., 1994.



Lab Mini 11.2

Gambar 11.3Keberadaan bayang-bayang merupakanbukti bahwa cahaya merambat lurus.

kamu melihat suatu berkas cahaya lurus. Jika sebuah bendamemasuki berkas tersebut, maka benda tersebutmenghalangi sebagian cahaya tersebut dan dihasilkansebuah bayang-bayang. Cahaya tidak membelok di sekitarbenda tersebut.

Bayang-bayang merupakan suatu daerah gelap yangterbentuk pada saat sebuah benda menghalangi cahayayang mengenai suatu permukaan. Kamu dapat melihatnyapada Gambar 11.3. Jika sumber cahaya cukup besar, bayang-bayang sering terdiri dari dua bagian. Apabila cahayatersebut terhalang seluruhnya, terbentuklah umbra, yaitubagian pertama bayang-bayang yang sangat gelap. Daerahdi luar umbra menerima sebagian cahaya, terbentuklahpenumbra, yaitu bagian kedua bayang-bayang yang terletakdi luar umbra dan tampak berwarna abu-abu kabur, sepertiGambar 11.4.


Bagaimana cahayamerambat?Prosedur1. Ambil sebuah lilin dan

nyalakan lilin itu. Ambilpula dua lembar kertaskarton.

2. Buatlah sebuah lubangkecil pada masing-masing karton itu.Kemudian lihatlah nyalalilin itu melalui kedualubang karton.

Analisis1. Apa yang harus kamu

lakukan agar usahamuberhasil?

2. Berupa apakah lintasan


Umbra

Penumbra

Gambar 11.5Melihat bayanganmu sendiri di cerminmerupakan contoh pemantulan cahaya.Berapa kali cahaya dipantulkan ketikakamu menggunakan cermin?

Gambar 11.4Bayang-bayang gelap (umbra) dan bayang-bayangtambahan (penumbra) terbentuk oleh sumber cahayayang lebih besar dari titik.

Pemantulan CahayaSesaat sebelum kamu berangkat sekolah, kamu

mungkin menyempatkan bercermin sejenak untuk melihatpenampilanmu. Agar kamu dapat melihat bayanganmu dicermin, cahaya harus terpantul darimu, mengenai cermin,dan dipantulkan kembali oleh cermin ke dalam matamu.Pemantulan cahaya terjadi ketika cahaya mengenai suatubenda dan dipantulkan oleh benda tersebut. Gambar 11.5menunjukkan sebuah contoh pemantulan. Lakukankegiatan Lab. Mini 11.3.

Hukum PemantulanPerhatikan Gambar 11.6. Berkas sinar yang mengenai

cermin disebut sinar datang. Sedangkan berkas sinar yangmeninggalkan cermin disebut sinar pantul. Sebuah garisputus-putus yang digambar tegak lurus permukaan cermindisebut garis normal. Sudut yang dibentuk oleh sinardatang dan garis normal disebut sudut datang, yangdilambangkan dengan i. Sedangkan sudut yang dibentukoleh sinar pantul dan garis normal disebut sudut pantul,yang dilambangkan dengan r.

Hukum pemantulan menyatakan bahwa sudut datangsama dengan sudut pantul. Setiap cahaya yang dipantulkan,apakah dipantulkan dari sebuah cermin, aluminium foil,atau bulan mengikuti hukum pemantulan tersebut.


Sumber: McLaughin & Thonson, 1997

Lab Mini 11.3

Bayang-bayangProsedur1. Dengan cahaya

matahari atau sumbercahaya lain dibelakangmu, amatibayang-bayangmu ataubayang-bayang bendalain.

2. Identifikasilah umbradan penumbranya.

Analisis1. Apakah akan terjadi

perubahan bayang-bayang apabila jenissumber cahayaberubah?


Gambar 11.6Setiap cahaya yang dipantulkanoleh benda mengikuti hukumpemantulan.

Gambar 11.7Jalan sinar pada pemantulanteratur.

Gambar 11.8Jalan sinar pada pemantulan baur.

Permukaan halus

Permukaan tidak teratur

Jenis PemantulanMengapa kamu dapat melihat pantulanmu atau

bayanganmu pada cermin? Mengapa kamu tidak dapatmelihat pantulanmu atau bayanganmu pada dinding? Padakedua kasus tersebut cahaya dipantulkan dari suatupermukaan. Jawabannya terletak pada bagaimana cahayaitu dipantulkan. Jenis permukaan yang dikenai cahayamenentukan jenis pemantulan yang dihasilkan.

Cermin mempunyai permukaan halus. Semua sinaryang mencapai permukaan cermin datang dengan sudutyang sama sehingga sinar itu juga dipantulkan pada sudutyang sama. Jenis pemantulan ini disebut pemantulanteratur. Ini serupa dengan bola yang memantul dari lantaidatar , ditunjukkan Gambar 11.7

Permukaan suatu dinding tidak benar-benar halus. Inimungkin mengherankan kamu karena boleh jadi kamuberpikir bahwa kebanyakan dinding memiliki permukaanhalus. Jika kamu memperbesar permukaan suatu dinding,kamu akan melihat bahwa permukaan itu kasar dan tidakteratur.

Karena permukaan dinding tidak halus, tiap-tiap sinarmencapai permukaan tersebut dengan sudut berbeda. Tiap-tiap sinar masih mematuhi hukum pemantulan. Sehingga,tiap-tiap sinar tersebut dipantulkan pada sudut yangberbeda. Jadi cahaya yang dipantulkan itu dihamburkan kesegala arah. Cahaya yang dipantulkan yang tersebar kebanyak arah yang berbeda dikarenakan suatu permukaantidak teratur disebut pemantulan baur. Gambar 11.8memperlihatkan pemantulan baur.

Cermin

i = sudut datang

r = sudut pantul Garisnormal

sinar datang

sinar pantul



Pemantulan teratur

Pemantulan baur


Gambar 11.9Pemantulan dari permukaan air yang halus menghasilkanbayangan burung yang jelas. Jenis pemantulan apakah yangdihasilkan ketika cahaya matahari mengenai gorilla di atas?

Meskipun pemantulan baur tidak dikehendaki untukmelihat bayanganmu, pemantulan baur itu penting.Seandainya sinar matahari tidak dihamburkan ke segala araholeh permukaan tidak rata dan partikel-partikel debu diudara, kamu hanya akan dapat melihat benda-benda yangterkena sinar matahari langsung. Segala sesuatu yangterlindung di bawah pohon atau berada di dalam rumahakan tidak terlihat karena berada dalam tempat gelap gulita.Di samping itu, cahaya sinar matahari akan begitu kuatsehingga kamu akan mengalami kesulitan dalampenglihatan. Kamu akan sulit melihat gorilla dalamGambar 11.9.

Pembiasan CahayaGelombang-gelombang cahaya normalnya merambat

dalam garis lurus. Apabila gelombang-gelombang cahayaitu bergerak dari satu jenis zat ke jenis zat yang lain, sepertidari udara ke air, kecepatan gelombang cahaya itu berubah.Bagaimana arah rambat cahaya, apabila cahaya merambatdari satu jenis zat ke jenis zat lain, seperti dari udara menujuke air?

Kamu akan mendapatkan keanehan jika melakukankegiatan dalam Lab Mini 11.4, seperti yang ditunjukkanGambar 11.10. Cahaya di dalam gelas terisi air dan uanglogam pada Lab Mini 11.4 mengalami pembelokan.

Bakalian et al., 1994.

Lab Mini 11.4

Penampakan Uang LogamProsedur1. Letakkan uang logam

pada dasar cangkirtidak tembus cahaya.

2. Melangkahlah mundursampai titik tepat uanglogam itu tidak tampak.

3. Mintalah temanmumenuangkan air pelan-pelan ke dalam gelas.

Analisis1. Apa yang kamu amati?

Jelaskan mengapa inidapat terjadi.

2. Lukislah lintasancahaya dari uanglogam ke matamusetelah air dituangkanke dalam cangkir.


Gambar 11.12Cahaya dibiaskan pada saatmelewati air menuju ke udara.Dimanakah kedudukan ikansebenarnya?

Gambar 11.10Uang logam yang mula-mula tidaktampak, setelah gelas diisi air, uanglogam itu menjadi tampak.

Gambar 11.11Pembiasan menyebabkan tongkat di dalam akuariumi t u k e l i h a t a n p a t a h . Mengapa hal ini terjadi?

Pembelokan ini disebabkan cahaya itu merambat melewatizat-zat yang berbeda dan berubah kelajuannya.Pembelokan cahaya itu disebut pembiasan cahaya.Pembiasan cahaya adalah pembelokan gelombang cahayayang disebabkan oleh suatu perubahan dalam kelajuangelombang cahaya pada saat gelombang cahaya tersebutmerambat dari satu zat ke zat lainnya.

Mengapa kamu dapat melihat kembali uang logampada kegiatan dalam Lab Mini 11.3 setelah air dituangkanke dalam gelas? Cahaya yang berasal dari uang logamberubah arah ketika cahaya itu merambat menuju matamu.Cahaya itu dibelokkan ketika cahaya itu melewati airmenuju udara. Gambar 11.11 menunjukkan suatu contohpembiasan. Karena pembiasan, sebuah tongkat kelihatanbengkok atau patah ketika dicelupkan kedalam air. Pembiasan juga menye-babkan ikan di dalam akuarium,

Sumber: Awater et al., 1995.




seperti ditunjukkan Gambar 11.13 tampak lebih dekat kepermukaan. Demikian juga halnya uang logam, padaGambar 11.11, akan tampak lebih terangkat atau lebih dekatke permukaan sehingga terlihat oleh mata kamu.

Gambar 11.13A menunjukkan bahwa cahaya dibiaskanatau dibelokkan mendekati garis normal. Hal ini terjadikarena laju cahaya di air lebih kecil daripada laju cahaya diudara. Kelajuan cahaya akan berkurang ketika cahayamerambat dari medium kurang rapat menuju medium lebihrapat. Misalnya, dari udara menuju air.

Gambar 11.13B menunjukkan bahwa cahaya dibiaskanmenjauhi garis normal. Hal ini terjadi karena laju cahaya diudara lebih besar daripada laju cahaya di air. Kelajuancahaya akan bertambah jika cahaya merambat dari mediumlebih rapat menuju medium kurang rapat. Misalnya, dariair menuju udara.

Indeks BiasSetiap medium mempunyai suatu indeks bias tertentu,

yang merupakan suatu ukuran seberapa besar suatu bahanmembiaskan cahaya. Indeks bias suatu zat adalahperbandingan kelajuan cahaya di udara dengan kelajuancahaya di dalam zat tersebut. Kelajuan cahaya di udaraselalu lebih besar daripada di dalam zat lain. Oleh karenaitu, indeks bias zat selain udara selalu lebih besar daripadasatu. Semakin besar indeks bias suatu zat, semakin besarcahaya dibelokkan oleh zat tersebut.

Besarnya pembiasan juga bergantung pada panjanggelombang cahaya. Dalam spektrum cahaya tampak,panjang gelombang cahaya bervariasi dari gelombangmerah yang terpanjang sampai gelombang ungu yangterpendek.

Dispersi CahayaPernahkah kamu melihat pelangi di langit? Apakah

warna-warna dalam pelangi tersebut? Bagaimanakahterjadinya warna-warna dalam pelangi itu? Jika kamupernah melihat pelangi, berarti kamu pernah melihat suatucontoh peristiwa dispersi cahaya. Dispersi cahayamerupakan peristiwa terurainya cahaya putih menjadiwarna-warna spektrum.

Udara

Air

GarisNormal

Udara

Air

GarisNormal

A

B

Gambar 11.13Kelajuan cahaya menjadi lambat dandibiaskan mendekati garis normal padasaat menuju medium lebih rapat (A).Kelajuan cahaya bertambah saat cahayamenuju ke medium kurang rapat dandibiaskan menjauhi garis normal (B).



Gambar 11.14 menunjukkan apa yang terjadi ketikacahaya putih melalui sebuah prisma. Prisma segitigamembiaskan cahaya dua kali. Pertama, pada saat cahayamasuk ke dalam prisma dan kedua pada saat cahaya keluardari prisma dan keluar ke udara. Oleh karena cahayadengan panjang gelombang lebih pendek dibiaskan lebihbesar daripada cahaya dengan panjang gelombang lebihpanjang, maka warna ungu dibelokkan paling besar. Warnacahaya manakah yang kamu harapkan dibelokkan palingkecil? Sebagai hasil dari pembiasan yang berbeda-bedatersebut, warna-warna yang berbeda dipisahkan ketikawarna-warna tersebut keluar dari prisma.

Apakah cahaya yang meninggalkan prismamengingatkan kamu pada sebuah pelangi? Sama halnyadengan prisma, titik-titik hujan juga membiaskan cahaya.Pembiasan cahaya dengan panjang gelombang yangberbeda dapat menyebabkan cahaya putih dari matahariterurai menjadi warna-warna tunggal spektrum cahayatampak.

Isac Newton mengemukakan bahwa sesungguhnyacahaya putih mengandung semua dari tujuh warna yangterdapat pada pelangi. Berdasarkan urutan penurunanpanjang gelombang, maka warna-warna yang seharusnyakamu lihat pada pelangi adalah merah, jingga, kuning, hijau,biru, nila, dan ungu.

Cahaya putih MerahJingga

KuningHijau

B i r uU n g u

Gambar 11.14Cahaya putih diuraikan menjadiwarna-warna pelangi pada saatcahaya putih melalui sebuahprisma.

Sumber: cf. Bakalian etal., 1995.


Gambar 11.15Beberapa contoh benda gelap.

Benda-benda GelapTidak semua benda yang tampak oleh kita

memancarkan cahaya sendiri. Benda-benda yangmemancarkan cahaya sendiri disebut sumber cahaya. Sangatsedikit benda yang memancarkan cahaya sendiri. Dapatkahkamu menyebutkan beberapa contoh benda yangmemancarkan cahaya sendiri?

Sebagian besar benda-benda yang terdapat di sekitarkita tidak memancarkan cahaya sendiri. Benda-benda yangtidak memancarkan cahaya sendiri disebut benda gelap.Pada Gambar 11.15 ditunjukkan beberapa contoh bendagelap. Berdasarkan kemampuan suatu benda untuk dilewaticahaya, benda gelap dapat dibedakan menjadi benda tidaktembus cahaya, benda bening, dan benda tembus cahaya.

Benda-benda gelap yang menghalangi cahaya untukmelewatinya disebut opaque atau benda tidak tembuscahaya. Kayu, besi, dan sebagian besar bagian tubuhmuadalah opaque. Kayu, besi, dan sebagian besar tubuhmuitu memantulkan atau menyerap energi cahaya. PadaGambar 11.15, tembok merupakan benda tidak tembuscahaya.

Benda-benda yang membiarkan cahaya melewatinyadengan mudah disebut transparans atau benda bening. Air,udara, dan beberapa jenis kaca meneruskan cahaya dantidak menyerap cahaya. Pada Gambar 11.15, kacamerupakan benda bening.

benda beningbenda tembus cahaya

benda tidak tembus cahaya



Gambar 11.16Sinar merambat dari udara kekaca.

Benda-benda yang membiarkan sebagian cahayamelewatinya, namun menyebarkan sebagian cahaya lainnyadisebut translusens atau benda tembus cahaya. Kain kordenyang tipis, seperti yang terlihat pada Gambar 11.15, danbeberapa jenis plastik merupakan contoh-contoh bendatembus cahaya.

Hukum PembiasanTentunya kamu sudah dapat menyebutkan contoh

kejadian sehari-hari yang dapat dijelaskan dengan konseppembiasan. Dasar kolam tampak lebih dangkal darisebenarnya, sebatang pensil yang dicelupkan ke dalam airtampak bengkok, merupakan contoh kejadian sehari-hariyang berkaitan dengan terjadinya pembiasan cahaya.

Untuk memahami tentang pembiasan cahaya, kamudapat melakukan kegiatan seperti dalam Gambar 11.16.Seberkas cahaya (sinar laser/kotak cahaya) arahkan kepermukaan kaca planparalel (lihat Gambar 11.16). Lakukanjuga untuk berbagai sudut datang.

Bagaimanakah arah sinar yang merambat melalui kacaterhadap sinar datang dari kotak cahaya/sinar laser?

Ternyata, sinar dibelokkan pada saat mengenai bidangbatas udara-kaca. Sinar datang dari udara dibiaskan dalamkaca mendekati garis normal. Buatlah sebuah lingkarandengan pusat pada bidang batas, tempat pertemuan sinardatang, sinar bias, dan garis normal, seperti ditunjukkanGambar 11.17. Hitunglah Perbandingan proyeksi sinardatang dan proyeksi sinar bias untuk berbagai sudutdatang, misalnya A’O dibanding B’O, dan seterusnya.Bagaimanakah nilai perbandingan tersebut?

Berdasarkan kegiatan di atas, dapat disimpulkanbahwa: “Perbandingan proyeksi sinar datang dan proyeksisinar bias pada perambatan cahaya dari satu medium kemedium lain merupakan bilangan tetap.” Orang pertamayang menemukan bahwa terdapat perbandingan yangtetap antara proyeksi sinar datang dengan proyeksi sinarbias itu adalah seorang ilmuwan Belanda bernama Snellius.Oleh karena itu, pernyataan tersebut dikenal sebagaihukum Snellius. Perhatikan Gambar 11.16 untukmemahami hukum Snellius.

i

r

Udara

Kaca

Sina

r bia

s

Sinar d

atang

Sudutbias

SudutdatangGaris

normal

Udara


Gambar 11.17Lintasan sinar berbagai sudut datang dariudara ke kaca.

. .. B’A’

A

B

Kaca

UdaraO

Nilai perbandingan tersebut dikenal dengan namaindeks bias, dan dinyatakan dengan lambang n. Jadi, untuksinar dari udara ke kaca, indeks bias kaca adalah:

Sinar datang masuk ke kaca, dibiaskan mendekati garisnormal. Sudut datang adalah sudut yang dibentuk sinardatang dan garis normal. Sudut bias adalah sudut yangdibentuk sinar bias dengan garis normal.

Berdasarkan kegiatan di atas juga dapat disimpulkanbahwa:

(1) Jika sinar merambat dari zat optik kurang rapat kezat optik lebih rapat, maka sinar dibiaskan mendekati garisnormal. (2) Sebaliknya, jika sinar merambat dari zat optiklebih rapat ke zat optik kurang rapat, maka sinar dibiaskanmenjauhi garis normal. (3) Sinar datang, garis normal, dansinar bias terletak pada satu bidang datar.

nkaca =A’O

B’O


Hukum Pembiasan

Soal Contoh1. Sinar merambat dari udara ke air,

dilukiskan seperti gambar berikut.Berdasarkan gambar tersebut, berapakahindeks bias air tersebut?

Langkah-langkah Penyelesaian:1. Apa yang diketahui?

Proyeksi sinar datang, A’O = 4 satuanProyeksi sinar bias, B’O = 3 satuan

2. Apa yang ditanyakan?Indeks bias air, nair.

3. Gunakan persamaan, nair. = A’O/B’O4. Penyelesaian,

nair. = A’O/B’O = 4/3

2. Sinar merambat dari udara ke kaca,dilukiskan seperti pada gambar berikut.

Langkah-langkah Penyelesaian:1. Apa yang diketahui?

Proyeksi sinar datang, A’O = 3 satuanProyeksi sinar bias, B’O = 2 satuan

2. Apa yang ditanyakan?Indeks bias air, nkaca.

3. Gunakan persamaan, nair. = A’O/B’O4. Penyelesaian,

nair. = A’O/B’O = 3/2

Soal Latihan1. Sinar merambat dari udara ke suatu medium

yang lebih rapat, dilukiskan seperti padagambar berikut. Berapakah indeks bias me-dium tersebut?

2. Jika indeks bias suatu medium besarnya 5/3,bagaimanakah lintasan sinar jika merambatdari udara masuk ke dalam medium tersebut?

Lintasan sinar dari udara keair.

Lintasan sinar dari udara kekaca.

B

. .. B’A’

A

Kaca

UdaraO

...

B

. .. B’A’

A

Air

UdaraO

... ..



1. Nyatakan hukum pemantulan.2. Pada saat cahaya merambat dari udara masuk ke kaca dengan

membentuk sudut tertentu, cahaya itu dibiaskan mendekati ataukah menjauhi garisnormal?

3. Apakah yang dimaksud dengan indeks bias?4. Warna cahaya apakah yang dibiaskan terbesar? dan warna cahaya apakah yang dibiaskan

terkecil?5. Jelaskan bagaimana bayang-bayang dapat terbentuk.6. Mengapa kamu dapat melihat bayanganmu di danau dengan jelas pada hari tak berangin,

namun kamu tidak dapat melihat bayanganmu pada hari berangin?7. Jika kamu mendesain sebuah rumah bawah tanah, apakah yang akan kamu lakukan

untuk memperoleh cahaya matahari masuk ke dalam ruangan?

Intisari Subbab


Gambar 11.18Cermin datar membentuk bayangantegak, mempunyai ukuran yangsama dengan benda, maya, danberbalik sisi.

Pada Subbab E kamu telah mempelajari sifat-sifatcahaya, yaitu pemantulan dan pembiasan. Pemantulanterkait erat dengan cermin. Sedangkan pembiasan terkaiterat dengan lensa. Pada Subbab F ini kamu akanmempelajari tentang cermin dan lensa.

CerminCermin terbuat dari kaca yang salah satu

permukaannya dilapisi dengan lembaran tipis aluminiumatau perak. Cahaya yang mengenai cermin akandipantulkan. Ada tiga jenis cermin, yaitu cermin datar,cekung, dan cembung.

Cermin DatarJenis cermin yang sering kamu gunakan untuk

bercermin setiap pagi adalah sebuah cermin datar. Cermindatar adalah sepotong kaca datar yang dilapisi denganbahan yang bersifat memantulkan cahaya pada salah satupermukaannya.

Pernahkah kamu melihat bayangan seluruh tubuhmupada cermin datar? Apa yang kamu lihat pada saat kamuberdiri di depan cermin itu? Bayanganmu kelihatan tegakdengan ukuran yang sama dengan ukuranmu.

Cermin

Bayanganmaya

Benda

Sumber: Giancolli, 2005.

ACermin dan Lensa B

Dinding

Kata-kata IPAcermin datar

bayangan mayacermin cekung

titik fokuspanjang fokus

bayangan nyatacermin cembunglensa cembunglensa cekung


Gambar 11.19Sinar-sinar datang paralel dengan sumbucermin dari sebuah cermin cekungdipantulkan memusat pada titik fokus F (A).Sinar-sinar datang paralel dengan sumbucermin dari sebuah cermin cembungdipantulkan menyebar seperti berasal darititik fokus F di belakang cermin tersebut(B).

Bayanganmu tampak di belakang cermin karena kamumerasa cahaya yang dipantulkan itu seperti datang darisuatu tempat di belakang cermin. Bayangan itu disebutbayangan maya. Bayangan maya adalah suatu bayanganyang tidak dapat ditangkap dengan layar. Artinya apabiladi belakang cermin itu diletakkan layar, pada layar itu tidakakan tampak bayangan tersebut. Hal ini dikarenakan cermintersebut tidak tembus cahaya, dan tidak ada sinar cahayadi belakang cermin yang berasal dari kamu.

Cermin Cekung dan Cermin CembungCermin tidak selalu datar. Jika permukaan sebuah

cermin melengkung ke dalam, cermin itu disebut cermincekung (Gambar 11.19A). Jika permukaan sebuah cerminmelengkung ke luar cermin itu disebut cermin cembung(Gambar 11.19B). Cermin cekung dan cermin cembungmasing-masing memiliki tiga titik penting, yaitu titik fokusF, titik pusat kelengkungan C, dan titik pusat optik A.Kedua cermin tersebut memiliki sumbu utama atau sumbuoptik, yaitu garis lurus yang ditarik melalui ke tiga titiktersebut. CA adalah jari-jari cermin (R) dan titik F berada ditengah-tengah CA. Oleh karena itu, CF = FA. FA adalahpanjang fokus (f).

Bayangan yang dihasilkan cermin cekung dan cermincembung dapat diperoleh dengan meng-gambar tiga sinaristimewa. Ketiga sinar tersebut ditandai dengan 1, 2, dan 3pada Gambar 11.20A dan Gambar 11.20B. Sinar 1 yangdatang sejajar dengan sumbu cermin dipantulkan melalui

A BSumber: Dok. Penulis

Gambar 11.18 menunjukkan bagaimana bayangan-muterbentuk oleh cermin datar. Cahaya dari kamu menujucermin dan dipantulkan kembali dari cermin ke matamu.

AFCSumbu cermin Sumbu cermin A


Gambar 11.20Tiga sinar istimewa padacermin cekung (A).Tiga sinar istimewa pada cermincembung (B).

titik fokus F untuk cermin cekung, Gambar 11.20A atas, dandipantulkan seperti datang dari titik fokus internal untukcermin cembung, Gambar 11.20B atas. Sinar 2 yang datangmelalui titik pusat kelengkungan cermin C dipantulkankembali sepanjang jalan yang sama pada saat datang untukcermin cekung, Gambar 11.20A tengah, dan tampak sepertidipantulkan dari titik pusat kelengkungan internal C untukcermin cembung, Gambar 11.20B tengah. Sinar 3 yangdatang melalui titik fokus F dipantulkan sejajar dengansumbu cermin untuk cermin cekung, Gambar 11.20A bawah,dan sinar 3 yang datang ke arah titik fokus internal cermincembung F dipantulkan sejajar dengan sumbu cermin,Gambar 11.20B bawah.

Bunga pada Gambar 11.20A dipantulkan oleh sebuahcermin cekung. Cermin cekung menghasilkan bayanganyang berbeda dengan bayangan yang dihasilkan oleh cermindatar. Bayangan yang dibentuk bergantung pada letakbenda di depan cermin tersebut. Untuk lebih memperjelaslakukan kegiatan pada Lab. Mini 11.5.

A A

A A

AA

A BSumber: Dok. Penulis


Gambar 11.20A. Bayangan pada cermin cekung

diperbesar dan terbalik .B. Diagram cahaya menunjukkan

bagaimana bayangan tersebutdiperoleh.

Benda

Titik fokus

Sumbu cermin

Bayangannyata terbalik

1

2


Gambar 11.20 B memperlihatkan salah satu carapembentukan bayangan pada cermin cekung. Sinar 1 yangsejajar dengan sumbu optik dipantulkan melalui titik fokus.Sinar 2 melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu optik.Perpotongan sinar-sinar pantul itu menghasilkan bayangannyata terbalik. Bila kamu meletakkan layar tepat padatempat bayangan tersebut, maka bayangan tersebut akantampak pada layar.

Gambar 11.21 memperlihatkan bayangan yangdihasilkan oleh benda yang diletakkan pada berbagaitempat di depan cermin cekung. Bayangan yang dihasilkanoleh benda yang berada di antara puncak cermin (A) dantitik fokus (F) adalah maya, tegak, dan diperbesar (Gambar11.21A). Pada Gambar 11.21A sinar yang datang menujupuncak cermin A tersebut dipantulkan dengan sudut pantulsama dengan sudut datang. Bayangan yang dihasilkan olehbenda yang berada di antara titik fokus (F) dan titik pusatkeleng-kungan cermin (C) adalah nyata, terbalik, dan


diperbesar (Gambar 11.22B). Bayangan yang dihasilkanoleh benda yang berada di belakang titik pusatkelengkungan cermin (C) adalah nyata, terbalik, dandiperkecil (Gambar 11.22C).

Apa yang terjadi jika kamu menempatkan sebuah bendatepat pada titik fokus cermin cekung? Gambar 6.22memperlihatkan bahwa jika benda diletakkan pada titikfokus, maka cermin memantulkan semua sinar cahayasecara sejajar dengan sumbu cermin. Tidak ada bayanganyang dapat dilihat karena sinar-sinar itu tidak berpotongan.

Gambar 11.21Bayangan yang dihasilkan oleh cermincekung bergantung pada letak bendaterhadap titik fokus. Dimanakah bendaharus diletakkan agar diperoleh bayanganmaya?

Bayanganmaya

Objek

C F A

Benda terletak di antara puncak cermin dantitik fokus

Benda terletak di antara titik fokus dantitik pusat kelengkungan cermin

Benda terletak di belakang titik pusat kelengkungancermin

Bayangannyata

ObjekFC A

Bayangannyata

FC A

Objek

B

A

C

Lab Mini 11.5

Apa yang terjadi terhadapbayangan benda padacermin cekung ketika jarakbenda terhadap cermin itudiu-bah?

Prosedur1. Peganglah sebuah

sendok besar meng-kilapdekat cahaya terang.

2. Lihatlah bayanganmupada bagian dalamsendok itu.

3. Gerakkan secara pelan-pelan sendok itumendekati dan men-jauhiwajahmu.

Analisis1. Bagaimana bayangan itu

berubah?2. Menurut pendapatmu apa

yang terjadi jika kamumenggunakan bagianbelakang sendok dalampercobaan ini? Cobalah!Bagaimanapengamatanmu berbedadengan pengamatanpertama.


Gambar 11.22Sinar cahaya datang dari titik fokusdipantulkan sejajar sumbu optik.

Berkas cahaya

Titik fokusSumbu cermin

Bola lampu

Berkas cahaya

Pernahkah kamu membuka bagian depan lampusenter? Kamu pasti menemukan cermin cekung di belakangbola lampu senter. Bola lampu tersebut diletakkan padatitik fokus cermin agar diperoleh berkas cahaya yang kuat.Cermin cekung juga digunakan pada lampu utama mobildan lampu sorot untuk menghasilkan sinar-sinar yangmendekati sejajar.

Pernahkah kamu melihat sebuah cermin besar yangdipasang di atas lorong-lorong sebuah toko? Jenis cerminyang melengkung ke luar seperti ditunjukkan pada Gambar11.23A disebut cermin cembung. Gambar 11.23Bmenunjukkan bagaimana cermin cembung tersebutmenghasilkan bayangan dengan menggam-barkan sinarsejajar sumbu cermin (Sinar 1) dan sinar menuju pusatkelengkungan cermin (Sinar 2). Sinar-sinar pantul cermincembung menyebar ke luar sehingga tidak pernah bertemu.Oleh karena itu, bayangan cermin cembung selalu maya,tegak, dan lebih kecil daripada benda sebenarnya.

Di samping itu, karena cermin cembung menyebarkansinar pantul, maka cermin cembung memungkinkandiperoleh daerah pandang yang luas. Itulah sebabnyamengapa cermin cembung banyak digunakan di tempat-tempat tertentu seperti toko swalayan, pabrik, dan kacaspion mobil.

Perlu kamu perhatikan bahwa melalui kaca spionperkiraanmu terhadap jarak dapat salah. Seperti terlihatpada Gambar 11.23B, bayangan maya lebih kecil itumenimbulkan kesan benda sebenarnya di belakang mobilitu tampak lebih jauh bila dilihat melalui kaca spion.Artinya benda yang sebenarnya sudah dekat itu terlihatmasih jauh lewat kaca spion. Sejumlah kaca spion yang


dipasang di samping luar mobil memperingatkanpengemudi bahwa jarak dan ukuran yang terlihat di kacaspion tidak seperti jarak dan ukuran yang sebenarnya.

A


Siswa

Sumbucermin

Permukaancermincembung

Bayanganmaya

F C

Persamaan Cermin Cekung dan CerminCembung

Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan jarakfokus pada cermin cekung dan cermin cembung, dapatdinyatakan dengan persamaan berikut ini.

1 1 1so si f+ =

Keterangan:so = jarak benda ke cermin (meter)si = jarak bayangan ke cermin (meter)f = jarak fokus cermin (meter)

Sedangkan jarak fokus cermin cekung maupuncermin cembung dapat dinyatakan dengan persamaan

f = ½ R

Oleh karena itu persamaan cermin cekung dancermin cembung dapat pula dinyatakan dengan persamaan:

dengan R adalah jari-jari kelengkungan cermin.

1 1 2so si R+ =

Gambar 11.23Sebuah cermin cembungmembentuk bayangan maya suatubenda yang selalu tegak dan lebihkecil daripada benda tersebut (A).Cermin itu menyebarkan sinar yangdipantulkan untuk membentukbayangan maya tersebut (B).


Dalam menggunakan persamaan cermin cekungmaupun cermin cembung, perlu diperhatikan aturan-aturantanda berikut ini.1. Jarak benda (so) bertanda positif (+) untuk benda nyata

(benda terletak di depan cermin) dan bertanda negatif(-) untuk benda maya (benda terletak di belakangcermin).

2. Jarak bayangan (si) bertanda positif (+) untuk bayangannyata (bayangan terletak di depan cermin) dan bertandanegatif (-) untuk bayangan maya (bayangan terletak dibelakang cermin).

3. Jari-jari kelengkungan (R) dan jarak fokus (f) bertandapositif (+) untuk cermin cekung dan bertanda negatif (-) untuk cermin cembung.

Perhatikan contoh berikut untuk lebih memahamihubungan jarak benda dan jarak bayangan.


Penggunaan Persamaan Cermin Cekung dan Cermin Cembung

Soal Contoh:Sebuah benda terletak 100 cm di depan cermin cekung yang memiliki jari-jarikelengkungan 120 cm. Tentukanlah letak bayangan benda itu.Langkah-langkah Penyelesaian:1. Apa yang diketahui?

Jarak benda, so = 100 cmJari-jari kelengkungan cermin cekung, R = 120 cm

2. Apa yang ditanyakan?Jarak bayangan, si

3. Gunakan persamaan:

4. Penyelesaian:

Jadi letak bayangan benda itu adalah 150 cm di depan cermin.

Soal Latihan1. Sebuah benda berada 25 cm dari sebuah cermin cekung dengan jari-jari 80 cm.

Tentukan letak bayangannya dari cermin.2. Sebuah benda diletakkan 30 cm di depan sebuah cermin cembung dengan jari-

jari 40 cm. Tentukanlah letak bayangannya dari cermin.Petunjuk: Hasilnya akan berharga positif atau negatif?

1 1 2so si R+ =

1 1 2so si R+ =

1 1 2100 si 120+ =

1 1 1100 si 60+ =

1 1 1 si 60 100

_=

1 10 6 si 600 600

_=

1 4 si 6004 si = 600si = 600/4si = 150 cm

=



Melihat ke Belakang dengan Cermin-cermin MobilJenis cermin apakah yang sering kamu lihat di dalam atau di luar sebuah mobil?

Cermin-cermin yang dipasang di samping atau di dalam mobil sangat penting untukkeamanan dalam mengendarai mobil. Pernahkah kamu memperhatikan cermin-cermin samping pada mobil-mobil dan truk-truk yang diberi peringatan berbunyi“BENDA-BENDA DI DALAM CERMIN JARAK SESUNGGUHNYA LEBIH DEKAT DARIPADAJARAK YANG TAMPAK DI DALAM CERMIN!” Cermin pandangan ke belakang yangdipasang di dalam mobil di atas pengemudi tidak diberi peringatan ini.

Jika kamu memperhatikan bentuk cermin ini secara cermat, maka kamu akanmelihat bahwa cermin yang di dalam tersebut adalah cermin datar. Sementara itu,cermin-cermin dengan peringatan seperti di atas adalah cermin cembung.Dapatkah kamu pikirkan tempat-tempat lain pada permukaan mobil yang memilikisifat dapat memantulkan?

Pecahkan Masalah Berikut

1. Jelaskan bentuk bayangan yang akan kamu lihat jika kamu melihat wajahmusecara dekat pada masing-masing cermin yang telah dibahas di atas.

2. Jenis bayangan apakah yang terbentuk pada sebuah cermin cembung, nyataatau maya? Jelaskan!.

Berpikir KritisJelaskan mengapa cermincembung digunakansebagai kaca pandangan kebelakang yang dipasang disamping kiri dan kananmobil? Mengapa cermin-cermin itu kadang-kadangditempeli dengan suatuperingatan?


Pemecahan Masalah


Bayangan dari BayanganKamu mungkin sering melihat wajahmu di depan

cermin. Namun, pernahkah kamu melihat pantulan bayangan dari bagianbelakang kepalamu? Jika pernah, besar kemungkinan kamu melihat ke dalamcermin kecil yang dipegang dengan membentuk sudut di depan wajahmuke dalam cermin besar yang ditempatkan tepat di belakangmu. Kamusebenarnya melihat suatu bayangan dari bayangan pertama dari bagian

belakang kepalamu. Lakukan kegiatan berikut untuk menghasilkan banyak bayangan.

PermasalahanBagaimana kamu dapat memperbanyak

bayangan sebuah benda?Alat dan Bahan

2 buah cermin datarplester perekatbusur derajatpenjepit kertas

Prosedur1. Letakkan dua buah cermin datar secara

berdampingan dan lengketkan ke-duanya dengan plester perekat sehinggakedua cermin itu dapat dibuka danditutup. Tandai kedua cermin itu denganR dan L seperti yang ditunjukkan padagambar.

2. Letakkan cermin-cermin itu berdiri padaselembar kertas, dan dengan meng-gunakan busur derajat, buatkeduacermin itu sampai membentuk sudut72o. Tandai posisi cermin R pada kertas.

3. Bengkokkan salah satu kaki penjepitkertas secara tegak lurus dan tempatkandi depan cermin R.

4. Hitung jumlah bayangan penjepit kertasyang kamu lihat pada cermin R dan L.Jangan kamu pindahkan penjepit kertasitu.

5. Hitung jumlah bayangan pada saatkamu membuka cermin secara pelan-pelan sampai 90o dan kemudian 120o.

6. Buat sebuah tabel data untuk mencatatjumlah bayangan yang dapat kamu lihatdi cermin R dan L pada posisi 72o, 90o,dan 120o.

Analisis1. Susunan cermin tersebut menciptakan

suatu bayangan dari sebuah lingkaranutuh yang terbagi menjadi beberapapetak. Berapa banyak petak yang kamuamati dengan sudut 72o, 90o, dan 120o?

Kesimpulan dan Aplikasi1. Berapa besarnya sudut yang akan

membagi sebuah lingkaran menjadi 6petak. Rumuskan hipotesis berapabanyak bayangan yang akan dihasilkan.

2. Analisis hasil-hasilmu untukmenentukan prediktor yang lebih baiktentang banyaknya bayangan penjepityang dapat dilihat, yaitu banyakbayangan cermin atau banyak petak.

Data dan PengamatanSudut

antara duaJumlah bayangan

72oR L

90o

120o


LensaPernahkah kamu menggunakan kaca pembesar,

kamera, atau mikroskop? Jika pernah, berarti kamu pernahmenggunakan lensa untuk membentuk bayangan. Lensaadalah benda bening yang membiaskan cahaya.

Kebanyakan lensa terbuat dari kaca atau plastik dengandua permukaan. Lensa mempunyai dua permukaanlengkung (Gambar 11.24) atau satu permukaan lengkung.Seperti halnya cermin lengkung, berdasarkan bentuknya,lensa dibedakan atas lensa cembung dan lensa cekung.

Lensa CembungLensa cembung adalah lensa dengan bagian tengah

lebih tebal daripada bagian tepi. Sinar-sinar cahaya yangdatang sejajar sumbu lensa dibiaskan menuju titik fokus.Sinar-sinar itu mengumpul pada titik fokus, sehingga sinar-sinar itu bisa membentuk bayangan nyata yang dapatdiproyeksikan pada layar.

Besar pembiasan cahaya pada suatu lensa bergantungpada indeks bias bahan lensa dan lengkung permukaanlensa, sedangkan indeks bias bergantung pada cepat rambatcahaya dalam bahan lensa tersebut. Seperti ditunjukkanGambar 11.24, lensa cembung tebal akan membiaskancahaya lebih besar daripada lensa cembung tipis. Panjang

Gambar 11.24Sebuah lensa cembung tebal (A)membelokkan cahaya lebih besar daripadalensa cembung tipis (B). Lensa mana yangmempunyai panjang fokus lebih pendek?

Titik fokus

Titik fokus

Sumbulensa

Sumbulensa

Panjangfokus

Panjangfokus

Pusatlensa

A

B

Sumber: Awater, et al., 1995


fokus lensa cembung tebal lebih pendek daripada panjangfokus lensa cembung tipis.

Seperti halnya pada cermin, pada lensa juga dapatdigambarkan tiga sinar istimewa seperti ditunjukkan padaGambar 11.25. Sinar 1 digambarkan datang sejajar sumbulensa dan dibiaskan lensa tersebut sehingga sinar tersebutkeluar melalui titik fokus F (Gambar 11.25A). Sinar 2digambar datang melalui titik fokus F’ dan dibiaskan lensatersebut sehingga sinar tersebut keluar sejajar sumbu lensa(Gambar 11.25B). Sinar 3 digambar datang melalui pusatlensa dan keluar dari lensa tetap lurus segaris dengan sinardatang tersebut (Gambar 11.25C). Untuk melukiskanbayangan suatu benda, sekurang-kurangnya diperlukandua sinar istimewa (Gambar 11.25D).

Lensa cembung dapat menghasilkan banyak jenisbayangan, baik nyata maupun maya, tegak, terbalik,diperbesar, atau diperkecil. Jenis bayangan yang dibentukbergantung pada posisi benda dan panjang fokus lensa.Diagram pada Gambar 11.26 menun-jukkan bayangan yangdihasilkan dari tiga lokasi benda yang berbeda yang dilukisdengan meng-gunakan satu sinar datang sejajar sumbulensa (Sinar 1) dan satu sinar datang melalui pusat lensa(Sinar 2).

Benda

F

3

Benda

Benda

Benda

Bayangan

Sinar 1 sejajar sumbulensa dibiaskan mela-lui F.

Sinar 2 melalui F’ dandibiaskan paraleldengan sumbu lensa.

Sinar 3 melalui pusatlensa dan terusmenembus lensamenurut garis lurus.

A

B

C

Gambar 11.25Tiga sinar istimewa pada lensacembung.

Untuk melukiskanbayangan suatu benda,sekurang-kurangnyadiperlukan dua sinaristimewa.

D


Lensa Cekung

lebih tipis daripada bagian tepi. Seperti ditunjukkanpada Gambar 11.27A, cahaya yang lewat melalui sebuahlensa cekung dibelokkan ke arah tepi lensa atau menjauhisumbu lensa. Sinar-sinar yang datang sejajar sumbu lensaitu dibiaskan menyebar, sehingga tidak pernah dihasilkanbayangan nyata. Seperti diperlihatkan pada Gambar 11.27Bsinar-sinar bias itu seperti datang dari titik fokus F.Bayangan yang dibentuk selalu maya, tegak, dan lebihkecil daripada benda sesungguhnya seperti ditunjukkanpada Gambar 11.27B. Bayangan yang dibentuk lensacekung mirip dengan bayangan yang dibentuk cermincembung. Dua-duanya, lensa cekung dan cermin cembungmenyebarkan cahaya dan membentuk bayangan maya.

Gambar 11.26Bayangan yang dihasilkan oleh lensacembung bergantung pada letak bendarelatif terhadap panjang fokus lensa. Jika seseorang mengambil foto sebuah

benda yang jauh, kemungkinan sekalibenda itu berada lebih dari dua kali panjangfokus lensa kamera. Jika kamu mengikutijalannya cahaya, kamu akan melihat bahwabayangan nyata lebih kecil daripada benda,dan terbalik. Lensa matamu jugamembentuk bayangan dengan cara yangsama dengan bayangan yang dibentuk olehsebuah kamera.

Jika sebuah benda terletak di antara satudan dua panjang fokus lensa, makabayangan nyata itu terbalik, dan lebih besardaripada benda tersebut. Cara inilah yangdigunakan pada bioskop untukmemproyeksikan sebuah gambar hidupdari film kecil ke sebuah layar yang besar.Cara ini juga digunakan oleh sebuah OHP(overhead projector) yang digunakan dikelasmu.

Pernahkah kamu menggunakan kacapembesar untuk mengamati benda daridekat? Kaca pembesar adalah sebuahlensa cembung. Kamu harusmemegangnya kurang dari satu panjangfokus terhadap benda yang kamu amati.Sinar-sinar cahaya tersebut tidak dapatdipusatkan, sehingga bayangan yangterbentuk adalah maya, diperbesar, dantegak. Perhatikan bahwa benda tersebuttampak seperti lebih besar dan lebih jauhdaripada yang sebenarnya.

A

B

C

Bayangannyata

terbalik

Benda

Sumbu lensa

Satu panjang fokus

Dua panjang fokus

Bayangannyata terbalik

F

1

2

Benda

Sumbu lensa

Satu panjang fokus

Dua panjang fokus

12

Satu panjang fokus

Bayanganmaya

Sumbu lensaBenda F


Lensa seharusnya tidak dikacaukan dengan cermin. Disamping ada cermin cembung dan cekung juga ada lensacembung dan cekung. Tetapi, perlu diingat bahwa lensamembiaskan cahaya, sedangkan cermin memantulkan cahaya.

Lensa dapat ditemukan di dalam teropong, kamera, danmikroskop. Kamu mungkin membayangkan, sebuah lensaharus dari kaca. Air dapat juga digunakan sebagai lensa.Lensa air sangat mirip dengan kaca pembesar. Lab Mini11.6 dapat kamu lakukan untuk mengetahui kebenarannya.Pada Subbab selanjutnya, kamu akan mempelajari lebihmendalam tentang alat-alat optik, misalnya kamera,teleskop , dan mikroskop.

Gambar 11.27Sinar cahaya yang melalui lensa cekungmenyebar (A).Lensa cekung membentuk bayanganmaya. Mirip dengan cermin apakah lensacekung ini? (B).

A

B

Objek

F

F

Sumbu lensa

Bayanganmaya

Lab Mini 11.6

Dapatkah lensa dibuatdari cairan?

Prosedur1. Potonglah selembar

plastik ukuran 10 cm x10 cm. Tempatkanplastik itu di atas kertasyang berisi tulisan.

2. Teteskan air padaplastik itu. Perhatikantulisan itu melalui tetesanair tersebut. Apa yangkamu amati?

3. Buatlah tetesan airsedikit lebih besar danamati tulisan itu lagi.Adakah sesuatu yangberubah?

Analisis1. Jenis lensa apakah yang

dibentuk oleh tetesan airitu?

2. Apa yang terjadi padabayangan itu saat kamumenambahkan air ataumengurangi air?

3. Bagaimanakahbayangan tulisan yangterlihat jika kamumenggerakkan lensa airitu menjauhi tulisan yangkamu amati? Cobalah.


1. Digunakan untuk apakah cermin cembung? Jelaskan.2. Jelaskan perbedaan antara permukaan cermin datar, cembung, dan

cekung.3. Apa yang akan terjadi seandainya gambar hidup dari film kecil pada bioskop diletakkan

di tempat kurang dari satu panjang fokus lensa proyektor film tersebut?4. Kaca pembesar merupakan lensa sederhana. Jelaskan jenis lensa apakah yang dapat

digunakan sebagai kaca pembesar, dan gambarkan lintasan cahayanya untukmenunjukkan pembentukan bayangan tersebut.

Intisari Subbab

Bina KeterampilanPengenalan Sebab dan Akibat

Misalkan kamu menjatuhkan sebuah lampu senter yang mempunyai cermincekung di dalamnya. Pada saat kamu menghidupkan lampu senter itu, kamumemperhatikan bahwa intensitas cahayanya lebih kecil daripada sebelum kamumenjatuhkannya. Jelaskan, apakah yang mungkin telah terjadi?


KameraApakah kamu menyimpan foto-foto favorit kamu dalam

album? Pernahkah kamu berfikir tentang bagaimana sebuahkamera memindahkan bayangan ke sebuah film? Sebuahkamera mengumpulkan cahaya melalui sebuah lensa danmemproyeksikan bayangan pada film atau sensor yang pekaterhadap cahaya (Gambar 11.28).

Pada saat kamu mengambil gambar suatu bendadengan sebuah kamera, cahaya dipantulkan dari bendatersebut dan masuk ke lensa kamera. Kamera memilikidiafragma dan pengatur cahaya (shutter) untuk mengaturjumlah cahaya yang masuk ke dalam lensa. Dengan jumlahcahaya yang tepat akan diperoleh foto atau gambar yangjelas. Sementara itu, untuk memperoleh foto yang tajam dantidak kabur perlu mengatur fokus lensa.

Cahaya yang melalui lensa kamera tersebutmemfokuskan bayangan benda pada film foto.Bayangannya nyata, terbalik, dan lebih kecil daripada bendaaslinya. Perhatikan persamaan prinsip kerja kamerasederhana ini dengan diagram cahaya lensa cembung.Ukuran bayangan tersebut bergantung pada panjang fokuslensa dan jarak lensa itu pada film tersebut.

Misalkan kamu dan teman kamu memotret bendayang sama dan pada jarak yangsama. Gambar kamu akankelihatan berbeda dengangambar temanmu jika kamerayang digunakan mempunyailensa yang berbeda. Beberapalensa yang mempunyai panjangfokus pendek menghasilkanbayangan benda yang relatiflebih kecil, namun mencakupbanyak obyek di sekelilingnya.Lensa ini dinamakan lensa sudutlebar. Karena panjang fokusnya

BendaLensa

Bayangan nyataterbalik

Film

Shutter

Diaprahma

Gambar 11.28Bagian-bagian sebuah kameras e d e r h a n a . Apakah bagian palingpenting dari sebuah lensa?


Alat-Alat Optik C

Kata-kata IPAkamera

matarabun jauh

rabun dekatlup

mikroskopteleskop


Gambar 11.29Foto ini diambil dengan lensa sudut lebar.Gambar mobil itu lebih kecil, namunmencakup banyak obyek di sekelilingnya.Amati bagaimana perbedaan foto inidengan foto yang sama pada Gambar11.30

pendek, maka untuk memfokuskan bayangan tersebut,lensa itu harus ditempatkan dekat pada film. Foto padaGambar 11.29 dipotret dengan lensa sudut-lebar.

Lensa foto jarak jauh atau lensa tele mempu-nyaipanjang fokus lebih panjang dan ditempatkan lebih jauhdari film dibandingkan lensa sudut lebar. Lensa tele mudahdikenali karena lensa tersebut menonjol dari kamera untukmemperbesar jarak antara lensa dengan film. Bayangankelihatan diperbesar dan benda kelihatan lebih dekat dariyang sebenarnya, seperti ditunjukkan pada Gambar 11.30.Lensa ini dipilih misalnya ketika memotret benda dari jarakjauh.

MataSeperti ditunjukkan pada Gambar 11.31, dalam

beberapa hal, mata memiliki persamaan dengan kamera.

Gambar 11.30Foto ini diambil dengan sebuah lensafoto jarak jauh. Foto ini memberikanpandangan jarak-dekat denganmenghilangkan sebagian besar objek disekitarnya.




Gambar 11.31A menunjukkan kamera memiliki lensacembung yang digunakan untuk memfokuskan bayanganpada film. Kamera memiliki diaprahma dan shutter untukmengatur cahaya yang masuk ke dalam kamera.

Seperti ditunjukkan pada Gambar 11.31B, mata jugamemiliki lensa cembung yang memfokuskan cahaya padaretina. Iris merupakan suatu diafragma yang terbuka dantertutup untuk mengatur jumlah cahaya yang memasukimata. Kelopak mata, tidak digambar pada Gambar 11.31B,dapat dipandang sebagai shutter. Bedanya, shutter padakamera umumnya terbuka selama sepersekian detik,sedangkan kelopak mata pada umumnya sampai beberapadetik, bergantung kapan seseorang membuka ataumengedipkan mata.

Apakah yang menentukan jelas atau tidaknyapenglihatanmu ketika melihat kata-kata pada halaman ini?Kemampuan kamu memfokuskan penglihatan pada kata-kata pada halaman ini bergantung pada apakah bagian-

Gambar 11.31Persamaan kamera dan mata. Dalambeberapan hal, kamera menyerupai matamanusia. Sebuah bayangan dibentuk padafilm dalam kamera dan pada retina dalammata.


A

Lensa

Bayangan

Retina

Iris

Objek

B

BendaLensa

Bayangan nyataterbalik

Film

Shutter

Diaprahma

Fokus

Fokus


bagian matamu berfungsi dengan baik. Cahaya masuk kemata kamu melalui cairan bening mata kamu, yaitu kornea.Cahaya itu kemudian lewat melalui celah terbuka yangdisebut pupil. Bagian berwarna dari mata kamu, yaitu iris,mengatur ukuran pupil untuk mengendalikan berapabanyak cahaya dapat lewat melalui sebuah lensa cembungfleksibel di belakang pupil. Cahaya itu kemudiandikumpulkan untuk membentuk bayangan terbalik padaretina. Lensa dalam mata kamu lunak dan otot-otot lenturdalam mata dapat mengubah bentuk lensa mata tersebutmenjadi lebih cembung atau pipih. Mengubah bentuk lensamata menyesuaikan dengan letak benda yang dilihatdisebut mata berakomodasi.

Pada saat kamu melihat benda yang jauh, kamumembutuhkan panjang fokus lensa yang lebih besar, makaotot-otot mata kamu mengatur bentuk lensa kamu menjadipipih atau kurang cembung. Pada kondisi seperti inidikatakan mata melihat tanpa berakomodasi. Pada saatkamu memusatkan pandangan pada benda-benda dekatdiperlukan panjang fokus yang lebih pendek. Ini dipenuhidengan otot-otot mata meningkatkan kelengkungan lensasehingga lensa tersebut menjadi lebih cembung. Jika jarakbenda sama dengan 25 cm, dikatakan mata sedangberakomodasi maksimum. Benda yang terletak pada jaraklebih dekat dari 25 cm tidak dapat dilihat dengan jelas ataukabur.

Memperbaiki Penglihatan Kamu Jika kamu mempunyai penglihatan yang sehat, kamu

seharusnya mampu melihat benda secara jelas pada jarakkira-kira 25 cm atau lebih. Banyak orang yangmembutuhkan penglihatan mereka dikoreksi. Untukmemperoleh penglihatan normal, bayangan suatu bendaharus difokuskan pada retina di alam mata kamu. Jikabayangan itu difokuskan di depan atau di belakang retina,masalah penglihatan akan muncul. Gambar 11.32Amenunjukkan bayangan yang difokuskan di depan etina.Orang ini menderita rabun jauh. Gambar 11.32Bmenunjukkan bagaimana lensa cekung mengoreksipenderita rabun jauh tersebut (miopi) dengan menyebarkansinar cahaya sebelum masuk ke mata penderita. Gambar11.32B menunjukan bayangan yang difokuskan di belakang


Kaca Pembesar (Lup)Seberapa besar suatu objek terlihat dengan mata, dan

seberapa jelas kita dapat melihat bagian-bagian kecil padaobjek tersebut, bergantung pada ukuran bayangan objektersebut pada retina. Ukuran bayangan tersebut bergantungpada sudut pada mata yang berhadapan dengan objek

Seseorang yang menderita rabun jauhmengalami kesulitan melihat benda-benda jauhsecara jelas. Bola mata itu terlalu panjang ataukornea menonjol ke luar, memfokuskan

bayangan benda di depan retina sehingga benda itukelihatan kabur.

Lensa cekung mengoreksi penderitarabun jauh.

Titik fokus Titik fokus

Retina

Lensa cekung

Cahaya daribenda jauh


Lensa

Cahaya daribenda dekat

Lensa cembung

Cahaya daribenda dekat

Bayangan difokuskandi belakang retina

ä

Gambar 11.32Beberapa masalah penglihatan dapatdiatasi dengan mudah denganmenggunakan lensa cekung (A) dan lensacembung (B). Pelajarilah beberapakacamata baca. Dapatkah kamumengata-kan tipe lensa mana yangmereka gunakan?

Orang yang rabun dekat dapat melihatbenda-benda jauh, tetapi mereka tidak dapat memfokuskan secara jelas benda-benda dekat.Bola mata mereka terlalu pendek atau korneamata mereka terlalu datar agar sinar-sinar dapat

dikumpulkan pada retina. Sebagai akibatnya,bayangan itu difokuskan di belakang retina.

Lensa cembung mengoreksi penderitarabun jauh.D


A B

C

retina. Orang ini menderita rabun dekat. Gambar 11.32Dmenunjukkan bagaimana penderita rabun dekat dapatdikoreksi dengan lensa cembung.


tersebut. Sebagai misal, uang logam seratusan yangdipegang dengan jarak 30 cm dari mata tampak dua kalilebih tinggi dibandingkan dengan uang logam yang samayang dipegang dengan jarak 60 cm dari mata tersebut. Inidikarenakan sudut yang dihadapi dua kali lebih besar(Gambar 11.32). Apabila kita ingin mengamati bagian-bagian kecil suatu objek, kita mendekatkan benda tersebutke mata kita sehingga objek tersebut menghadapi sudutlebih besar. Namun, lensa mata kita hanya dapatmenyesuaikan sampai suatu titik tertentu, untuk mata nor-mal jaraknya 25 cm dari mata tersebut, yaitu ketika mataberakomodasi maksimum.

Sebuah kaca pembesar memungkinkan kita untukmenempatkan objek tersebut lebih dekat ke mata kitasehingga objek tersebut menghadapi sudut lebih besar.Seperti ditunjukkan pada Gambar 11.33A, objek tersebutditempatkan pada titik fokus atau dekat dengan titiktersebut. Kemudian lensa kaca pembesar tersebutmenghasilkan suatu bayangan maya, yang paling sedikitharus berjarak 25 cm dari mata agar mata tersebut dapatmemfokuskan dan mengamati bagian-bagian kecil objektersebut dengan baik.

Membandingkan Gambar 11.34 A yang menunjukkansuatu objek yang dilihat dengan kaca pembesar denganGambar 11.34 B yang menunjukkan objek yang sama yangdilihat dengan tanpa kaca pembesar, tampak bahwa sudutyang dihadapi objek tersebut jauh lebih besar ( ’) apabilamenggunakan kaca pembesar dibandingkan bila objektersebut dilihat tanpa menggunakan kaca pembesar ( ) .

Mikroskop

Alat apakah yang kamu gunakan untuk melihat sel,sehelai rambut, atau amuba? Kamu mungkin pernahmendengar namanya, yaitu mikroskop. Sebuah mikroskopmenggunakan lensa-lensa. Lensa cembung dengan panjangfokus relatif pendek untuk memperbesar benda-benda kecilyang jaraknya dekat. Lensa-lensa tersebut berfungsi sebagailensa objektif dan lensa okuler.

Gambar 11.35 menunjukkan susunan lensa-lensadalam sebuah mikroskop. Untuk memperoleh angkapembesaran yang dikehendaki, mikroskop tersebut

Gambar 11.33Apabila objek yang sama dilihat pada jarakyang lebih dekat, bayangan pada retinatersebut lebih besar, sehingga objektersebut tampak lebih besar dan bagian-bagian kecil objek tersebut dapat dilihat.Sudut q yang dihadapi objek tersebut di Alebih besar daripada di B.

Bayangan

A

BayanganB


menggunakan dua lensa okuler dan dua lensa objektif.Benda yang diamati ditempatkan pada sebuah slidetransparan dan disinari dari bawah. Gambar 11.36menunjukkan diagram cahaya sebuah mikroskop untukmata melihat dengan berakomodasi. Cahaya tersebutmelalui lensa objektif dan membentuk bayangan nyata I1

yang diperbesar. Bayangan itu diperbesar sebab benda ituterletak di antara satu dan dua jarak fokus lensa objektiftersebut. Bayangan nyata tersebut diperbesar lagi oleh lensaokuler untuk menghasilkan bayangan maya yangdiperbesar I2. Susunan lensa seperti ini memungkinkanmenghasilkan bayangan ratusan kali lebih besar dari objekaslinya.

Gambar 11.34A. Objek yang dilihat dengan kacapembesar menghadapi sudut q‘ yang lebihbesar.B. Objek yang dilihat tanpa kaca pembesarmenghadapi sudut q yang lebih kecil.

25 cm

25 cm

BObjek

Objek ’

’

A

(Sumber: McLaughin & Thonson, 1997)

Gambar 11.35Susunan lensa-lensa dalam sebuahmikroskop.

Objek

Lensa objektif

Bayangannyata

Lensa okuler

Sumber cahaya


Teleskop

Mempelajari alat-alat optik yang diuraikan terdahulu,kamu dapat menyimpulkan bahwa cermin-cermin danlensa-lensa merupakan komponen yang sangat penting darialat-alat optik, yaitu alat yang dirancang sedemikian rupasehingga dapat membantu mata manusia dalammengadakan pengamatan. Dalam bagian ini, kamu akanmempelajari alat optik lain, yaitu teleskop.

Pernahkah kamu melihat bulan melalui teleskop?Dengan sebuah teleskop yang baik, kamu dapat melihatkawah dan ciri-ciri lain di permukaan bulan secara jelas.Teleskop dirancang untuk mengumpulkan cahaya daribenda-benda yang jauh. Sekarang banyak informasi yangdapat kita peroleh tentang bulan, planet, galaksi, dan bendaangkasa lainnya melalui teleskop.

Sekitar tahun 1600, pembuat lensa di Belandamembangun sebuah teleskop untuk mengamati benda-benda yang jauh. Pada tahun 1609 Galileo membangun danmenggunakan teleskop sendiri untuk menemukan bulannyaJupiter, fase-fase Venus, dan beberapa seluk beluk galaksiMilky Way. Sekarang para ilmuwan menggunakanbeberapa jenis teleskop dengan berbagai perbaikanrancangan. Gambar 11.37 menunjukkan bagaimana sebuahteleskop dapat memperbaiki penglihatan kita terhadapbulan.

Objektif

Objek

Okuler

I2

ä

Fob

Fob’Fok

Gambar 11.36Diagram sinar mikroskop. Melalui lensaobjektif, objek tersebut membentukbayangan nyata I1 yang diperbesar. I1tersebut diperbesar lagi oleh lensa okuleruntuk menghasilkan bayangan maya I2yang jauh lebih besar.



Gambar 11.37Bulan dapat dilihat lebih rinciapabila dilihat melalui sebuahteleskop.


Teleskop BiasSebuah teleskop yang umum adalah teleskop bias.

Sebuah teleskop bias sederhana menggunakan duabuah lensa untuk mengumpulkan dan memfokuskancahaya dari benda-benda jauh. Gambar 11.38 adalahdiagram sebuah teleskop bias untuk mata melihatdengan berakomodasi.

Bagaimana bekerjanya teleskop bias tersebutsehingga dapat memperbaiki penglihatan kitaterhadap benda-benda jauh dapat dijelaskan denganGambar 11.39. Komponen utama jenis teleskop iniadalah lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektiftersebut merupakan sebuah lensa cembung besardengan panjang fokus panjang, dan lensa okuler yangdapat digerak-gerakkan dan memiliki panjang fokusyang relatif pendek. Sinar-sinar dari suatu objek jauhpada dasarnya paralel dan membentuk suatubayangan (I0) pada titik fokus objektif (Fo). Bayanganini bertindak sebagai suatu objek untuk okuler, yangdigerak-gerakkan sedemikian rupa sehingga bayangantersebut tepat jatuh di dekat dan di dalam titikfokusnya (Fe). Suatu bayangan yang besar, terbalik, danmaya (Ie) terlihat oleh pengamat.

Ada beberapa masalah berhubungan denganteleskop bias. Lensa objektif harus lebih besar agar


ObjektifOkuler

memungkinkan masuknya cahaya yang cukup banyakuntuk membentuk bayangan yang terang. Lensa kacayang berat ini sulit dibuat dan mahal. Berat lensa itusendiri dapat menyebabkan lensa itu melengkung danbayangan menjadi rusak.

Gambar11.38Sinar-sinar paralel dari satu titik padasuatu objek jauh dikumpulkan ke suatufokus oleh lensa objektif pada fokusnya.Bayangan ini (Io) dibesarkan oleh lensaokuler untuk membentuk bayangan akhir(Ie) yang jauh lebih besar.

Cahaya masuk ke teleskopbias melalui sebuah lensacembung yang disebut denganlensa objektif. Bayangan nyatayang dibentuk oleh lensa inidiperbesar oleh lensacembung kedua yang disebutdengan lensa okuler denganpanjang fokus yang lebihpendek. Kamu melihatbayangan diperbesar, terbalik,dan maya dari bayangan nyata.

Lensa okuler

Titik fokus

Bayangan nyatadari benda jauh


Lensa objektif

A Teleskop bias

A

Teleskop pantul dan teleskop biasmengumpulkan cahaya untuk membentukbayangan benda yang jauh.

Gambar 11.39


Cahaya masuk ke teleskoppantul dan dipantulkan olehcermin cekung ke cermin datar,cermin datar memantulkansinar dan menghasilkan ba-yangan nyata terbalik dalamteleskop. Lensa okulerkemudian memper-besarbayangan ini.

Cermindatar

Cermin cekung

Lensaokuler


Bayangan nyatadari benda jauh

B Teleskop pantul

BB


teleskop bias mengumpulkan cahaya untukmembentuk bayangan benda yang jauh.

Gambar 11.40

Teleskop Pantul

Karena adanya permasalahan seperti yang telahdijelaskan pada teleskop bias tersebut, kebanyakan teleskopbesar adalah teleskop pantul. Teleskop pantulmenggunakan sebuah cermin cekung, sebuah cermin datar,dan sebuah lensa cembung untuk mengumpulkan danmemfokuskan cahaya dari benda jauh. Gambar 6.78Badalah diagram dari sebuah teleskop pantul.

Kadang-kadang kamu ingin melihat benda-benda jauhsedemikian rupa sehingga kelihatan tegak. Bayangkanseandainya kamu menonton pertandingan baseball melaluiteropong jika bayangannya terbalik. Prinsip kerja teropongsama dengan teleskop pantul, kecuali ada dua set lensa yangdipasang, yaitu satu buah untuk tiap mata. Lensa ketigaatau sepasang prisma pemantul ditambahkan padateropong untuk membalikkan bayangan yang terbalik agarkelihatan tegak. Teropong Bumi seperti yang digunakanuntuk mengamati burung, juga dirancang untukmenghasilkan bayangan yang tegak.


1. Pada saat menggunakan slide proyektor, mengapa slide dimasukkandalam proyektor secara terbalik?

2. Jenis lensa apakah yang akan kamu gunakan untuk mengamati laba-laba kecil di atas meja kamu?

3. Berfikir Kritis: Jika kamu mengalami kesulitan membaca tulisan di papan tulis dari barisbelakang, kemungkinan besar apakah yang mengganggu penglihatan kamu? Bagaimanacara mengatasinya?

4. Bandingkan dan bedakan teleskop bias dan teleskop pantul.5. Jika kamu ingin memotret setangkai bunga pada serumpun pohon bunga mawar, jenis

lensa apakah yang kamu gunakan? Jelaskan mengapa kamu menggunakan lensa tersebut.6. Befikir Kritis. Alat optik mana teleskop, mikroskop, atau kamera yang dapat membentuk

bayangan paling mirip dengan mata kamu? Jelaskan!

Bina Keterampilan Peta Konsep

Intisari Subbab

Cermin-cermin dan lensa-lensa adalah alat-alat optik yang paling sederhana.Buatlah sebuah peta konsep yang menunjukkan beberapa penggunaan tiap-tiapbentuk cermin dan lensa. Jika kamu membutuhkan bantuan, lihat kembali peta


A. Sifat-Sifat Cahaya1. Kamu dapat melihat benda apabila ada cahaya yang dipantulkan oleh benda dan

masuk ke dalam matamu.2. Hukum pemantulan cahaya menyatakan bahwa sudut sinar datang sama dengan

sudut sinar pantul.3. Pada pembiasan cahaya, apabila cahaya datang menuju medium lebih rapat, maka

cahaya dibiaskan mendekati garis normal. Sedangkan apabila cahaya datang menujumedium lebih renggang, maka cahaya dibiaskan menjauhi garis normal.

4. Warna-warna dalam pelangi berasal dari cahaya matahari yang terurai oleh titik-titik air hujan.

B. Cermin dan Lensa1. Cermin datar dan cermin cembung menghasilkan bayangan maya. Cermin cekung

dapat menghasilkan bayangan nyata atau maya.2. Cermin datar digunakan untuk bercermin. Cermin cekung digunakan untuk

menciptakan berkas cahaya lampu senter dan memperbesar bayangan. Kaca spiondan cermin di toko-toko adalah cermin cembung.

3. Lensa cembung membentuk bayangan nyata atau maya. Lensa cekung membentukbayangan maya.

4. Lensa cembung mengumpulkan cahaya. Lensa cekung menyebarkan cahaya.

C. Alat-alat Optik1. Lensa korektif dapat digunakan untuk memfokuskan bayangan pada retina. Orang

rabun jauh harus memakai lensa cekung, dan orang rabun dekat harus menggunakanlensa cembung.

2. Teleskop bias menggunakan lensa cembung untuk memperbesar benda-benda jauh.Teleskop pantul menggunakan cermin datar dan cekung dan sebuah lensa cembunguntuk memperbesar benda-benda jauh.

3. Cahaya yang melalui lensa dari sebuah kamera difokuskan pada film foto di dalamkamera. Bayangan pada film adalah nyata, terbalik, dan lebih kecil daripada bendayang difoto.

Rangkuman


q. teleskop biasr. lensa telefotos. lensa sudut lebart. lensa objektif

1. daerah gelap yang terbentuk pada saatsebuah benda menghalangi cahaya

2. terjadi ketika cahaya mengenai bendadan dipantulkan oleh benda itu

3. pembelokan arah rambat cahaya yangdisebabkan oleh perubahan kelajuancahaya pada saat cahaya merambat darisatu zat ke zat lainnya

4. perbandingan kelajuan cahaya di udaradengan kelajuan cahaya di dalam zattertentu

5. peristiwa terurainya cahaya menjadiberbagai warna

Pasangkan Kata-kata kunci IPA berikut denganpernyataan di bawahnya (tidak semua kata kuncidiigunakan)

a. bayang-bayangb. bayangan mayac. bayangan nyatad. cermin cekunge. cermin cembungf. cermin datarg. dispersi cahayah. indeks biasi. lensa cekungj. lensa cembungk. panjang fokusl. pemantulanm. pembiasann. titik fokuso. mikroskopp. teleskop pantul


Evaluasi

6. sepotong kaca datar yang dilapisi denganbahan yang bersifat memantulkan cahaya

7. bayangan yang tidak dapat ditangkapdengan layar

8. sebuah cermin dengan permukaanmelengkung ke dalam

9. sebuah titik pada sumbu optik tempatbertemunya pantulan seluruh sinarsejajar sumbu optik

10. jarak dari pusat cermin ke titik fokus11. jenis cermin dengan permukaan

melengkung ke luar12. sebuah lensa dengan bagian tengah lebih

tebal daripada bagian tepi13. lensa dengan bagian tengah lebih tipis

daripada bagian tepi14. bayangan yang terbentuk dimana sinar-

sinar cahaya benar-benar bertemu15. lensa yang mengumpulkan cahaya dari

sebuah benda jauh pada titik fokusnya16. teleskop yang menggunakan dua buah

lensa cembung17. alat yang digunakan untuk mempelajari

benda-benda sangat kecil18. teleskop yang menggunakan cermin

cekung dan lensa cembung19. lensa yang memiliki panjang fokus lebih

panjang dibandingkan dengan lensasudut lebar


c. tepi lensad. titik fokus

7. Ketika cahaya dari udara memasuki air,maka cahaya itu ....a. diperlambatb. dipercepatc. bergerak pada kecepatan 300.000

km/sd. bergerak sama dengan kecepatan

suara8. ... tebal bagian tengah dan tipis pada

bagian tepi.a. cermin cekungb. cermin datarc. lensa cekungd. lensa cembung

9. Bayangan yang dibentuk oleh cermindatar adalah ....a. nyata dan berbalik sisib. nyata dan tegakc. tegak dan berbalik sisid. maya dan terbalik

10. Manakah pernyataan berikut yang benartentang bayangan nyata?a. Bayangan nyata berbalik sisi.b. Bayangan nyata lebih besar daripada

bendanya.c. Bayangan nyata dapat diproyeksikan

pada layar.d. Bayangan nyata tampak di belakang

cermin.11. Orang rabun dekat harus memakai ....

a. lensa datarb. lensa cembungc. lensa cekungd. lensa cekung tidak beraturan

12. Teleskop pantul tidak mengguna-kansebuah ....a. cermin datarb. cermin cekungc. lensa cembungd. lensa cekung

Pilihlah kata atau ungkapan untuk melengkapikalimat berikut ini.1. Apabila matamu ditutup, kamu tidak

dapat melihat benda-benda di sekitarmu,karena ....a. tidak ada cahaya yang keluar dari

mata ke bendab. tidak ada cahaya yang masuk dari

benda ke matac. benda-benda tidak menerima cahayad. benda-benda tidak memantulkan

cahaya2. Sebuah benda yang memantulkan

cahaya dan melengkung ke dalamdisebut ....a. cermin datarb. cermin cekungc. cermin cembungd. lensa cekung

3. Cermin yang dapat memperbesarbayangan adalah ....a. cembungb. datarc. cekungd. bening

4. Bola lampu dalam sebuah lampu senteratau lampu sorot ditempatkan pada titikfokus dari sebuah ....a. lensa cekungb. lensa cembungc. cermin cekungd. cermin cembung

5. Lensa-lensa membentuk bayangandengan ....a. pemantulan atau pembiasanb. pemantulan cahayac. pembiasan cahayad. dispersi cahaya

6. Lensa cekung membelokkan cahaya kearah ....a. sumbu optikb. pusat optik

Pengecekan Konsep


Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawahini dalam Buku C atatanmu de nganmenggunakan kalimat lengkap.1. Apakah persamaan dan perbedaan

pemantulan cahaya oleh sebuah dindingputih dan oleh sebuah cermin?

2. Jelaskan sifat cahaya manakah yangmembantu menghasilkan pelangi?

3. Jelaskan bagaimana sebuah cermincekung memantulkan cahaya yangdatang sejajar sumbu optik. Jelaskanpula bagaimana cermin cekungmemantulkan cahaya yang datangmelalui titik fokus?

4. Lensa cembung sering disebut denganlensa pengumpul (konvergen),sedangkan lensa cekung sering disebutsebagai lensa penyebar (divergen).Jelaskan perbedaan nama ini berdasarkanbagaimana tiap-tiap jenis lensamembiaskan cahaya.

5. Bandingkan dan bedakan penggunaanteleskop dan mikroskop. Teleskop jenismana yang dibuat hampir sama denganmikroskop?

1. Warna cahaya manakah yang paling be-rubah kecepatannya pada saat cahaya itumelalui sebuah prisma? Jelaskan.

2. Apakah yang akan terjadi jika lensaproyektor bioskop berada pada jaraklebih kecil daripada satu panjang fokusterhadap film?

3. Jika kamu seorang tukang optik, lensajenis apa yang akan kamu resepkanuntuk pasien yang tidak dapat mem-fokuskan secara jelas pada benda-bendadekat?

4. Dapatkah sebuah teleskop pantul bekerjasebagaimana mestinya jika cermin

cekungnya diganti dengan sebuahcermin cembung? Jelaskan.

5. Kamu hanya mempunyai cukup uanguntuk membeli satu lensa untuk kamerakamu. Tipe lensa apakah yang akanpaling berguna? Jelaskan.

1 . Klasifikasi dan Membuat Tabel: Buatlahtabel untuk mengkla-sifikasikan jenisbayangan yang dibentuk oleh cermindatar, cermin cekung, dan cermincembung.

2. Pengamatan dan Inferensi: Inferensikanpengaruh lensa mata yang keras dankaku pada peng-lihatan manusia.Apakah hal ini membuat mata kuranglebih seperti sebuah kamera sederhana.

3. Mengenali Sebab dan Akibat: Bedakandan uraikan sebab dan akibat masalahpenglihatan di bawah ini: rabun jauh,rabun dekat, dan astigmatisme.

4. Perumusan Hipotesis: Berlian kasar yangbelum diasah kurang memiliki kilauanberlian dibandingkan dengan berlianyang telah dipotong dengan sebuahpemotong permata. Kemukakan sebuahhipotesis untuk menjelaskanpengamatan ini.

Pemahaman Konsep

Berfikir Kritis


401 Daftar Pustaka 401

Daftar Pustaka

ABC News. Tacoma Bridge. Tersedia: http://www.a.abcnews.com. [8 April 2008].

Anonim. 2005. Physics Demonstrations in Sound & Waves. Tersedia: http://www.physicscurriculum.com/sound_&_waves.htm. [8 April 2008].

Anonim. 2006. Baloon. Tersedia: http://www.gifttrap.com. [8 April 2008].

Anonim. 2007. Bendungan. Tersedia: http:// id.wikipedia.org. [8 April 2008].

Anonim. 2007. Mount Everest. Tersedia: http://www.thegeminiweb.com. [8 April 2008].

Anonim. 2007. Wave. Tersedia:http://www.smh.com.au. [8 April 2008].

Anonim. 2008. 3d modelling, animation, and video gallery. Tersedia: http://www.babaflash.com. [8 April 2008].

Anonim. 2008. Adenium obesum. Tersedia: http://www. risko12057054.wordpress.com [8April 2008].

Anonim. 2008. Jatim Park. Tersedia: http://www. k53.pbase.com. [8 April 2008].

Anonim. 2008. Parachute. Tersedia: http://www.resimcity.com. [8 April 2008].

Anonim. 2008. Pressure Measurement-1. Tersedia: http://www. answers.com. [8 April 2008].

Anonim. Pendulum Clock. Tersedia: http://www.22447574.trustpass.alibaba.com. [8 April2008].

Atwater, Baptiste, Daniel, Hackett, Moyer, Takemoto, and Wilson, 1995. Properties of Matter.Teacher’s Resource Maters. New York: Glencoe Mc Graw-Hill.

Atwater, M., Baptiste, H.P., Daniel, L., Hackett, J., Moyer, R., Takemoto, C., Wilson-Mathews,N. 1995. Electrical Energy. New York: Macmillan/McGraw-Hill School Division.

Atwater, M., Baptiste, P., Daniel, L., Hackett, J., Moyer, R., Takemoto, C., & Wilson, N. 1995.Electricity and Magnetism. New York: Macmillan/McGraw-Hill Schooll PublishingCompany.

Bakalian, Harry, Hirschfeld, Pamela E.. 1994. Motion, Forces, and Energy. New Jersey:Prentice Hall.

Bakalian, Harry, Hirschfeld, Pamela E.. 1994. Wave and Sound. New Jersey: Prentice Hall.


Blaustein, D., Butler, L., Matthias, W., Hixson, B. 1999. Science, An Intro-duction to the Life,Earth, and Physical Science. New York: Glencoe/ McGraw-Hill.

BMG. 2007. Mekanisme Tsunami. Tersedia: http://www.bmg.go.id. [8 April 2008]

Bruce, Fredwrick J. 1988. Principles of Physics, New York : McGraw-Hill Book Company.

Cecilia Lukaman (Dewan Redaksi Nasional). 1984. Astronomi dan Pengetahuan Angkasa Luar.Seri Ilmu Pengetahuan Populer, Jakarta: PT Widyadara.

Chaisson, E., dan Steve M. 1997. Astronomy Today. Second edition, New Jersey: Prentice Hall.

Firdaus. 2007. Pelangi di Puring. Tersedia: http:www. yulian.firdaus.or.id. [8 April 2008].

Floyd, Thomas L., 1993. Principles of Electric Circuits. Englewood Clieffs, New Jersey:Prentice-Hall, Inc.

Grob, B. 1992. Basic Electronics (8th Ed.). New York: Glencoe McGraw-Hill.

Hickerphoto. 2008. Birds of North America. Tersedia: http://www. hickerphoto.com. [8 April2008].

ICE Lab. 2007. Perception in Submarines. Tersedia: http://www.sics.se/ice/projects/sub/index.html. [8 April 2008].

Kaskel, A., Hummer, Jr., P. J., Daniel, L. 1995. Merrill Biology An Everyday Experience.Teacher Wraparound Edition. New York: Glencoe/McGraw-Hill.

Lucy, D. 1995. Life Science. New York: Glencoe/McGraw-Hill.

Maton,A., Hopkins,J., Johnson,S., LaHart, D., Warner, M.Q., dan Wright, J.D. 1994. The Natureof Science, New Jersey: Prentice Hall.

McLaughlin, Charles W. & Thompson, Marilyn. 1997. Physical Science, New York: Glencoe/MaGraw-Hill.

Microsoft. 2005. Microsoft Encarta.

Mira, T. 2008. Kolam Renang Jakarta Apakah Masih Seperti Ini?Tersedia: www.wikimu.com. [8April 2008].

MIT. 2005. Rocket Propulsion. Tersedia: http://www.ocw.mit.edu. [8 April 2008].

Nur, Mohamad. 1997. Kumpulan Lembar Kegiatan Siswa Fisika SLTP 3. Depdikbud DirjenDikdasmen Direk torat Dikmenum: Balai Pustaka.

403 Daftar Pustaka 403

Sinar Harapan. 2004. Hidangan Laut Kian Populer.Tersedia: http://www. sinarharapan.co.id.[8 April 2008].

Steven, M. 2007. Knife Skills: A Quick Way to Cut a Bell Pepper. Tersedia: http://www.taunton.com. [8 April 2008].

Tersedia: http://www.pmr.penerangan.gov.my. [8 April 2008].

Tersedia: http://www.putraaceh.multiply.com/journal/item/442. [8 April 2008]

Tersedia: http://www.strangedangers.com/images/content/102022.jpg. [8 April 2008]

Tersedia: http://www.villageanimal.net. [8 April 2008].

Tersedia: http://www.wilsonbridge.com/p7ssm_img_0307/fullsize/br0703-06_fs.jpg. [8April 2008].

The American Heritage. 2000. screw. Tersedia: http://www.bartleby.com. [8 April 2008].

The Hunter’s Moon. 2007. Night Sky Info. Tersedia: http://www..nightskyinfo.com. [8 April2008].

Thompson,M., McLaughlin, C.W. 1997. Physical Science. Student Edition. New York: GlencoeMcGraw-Hill.

Thompson,M., McLaughlin, C.W. 1997. Physical Science. Student Guide. New York: GlencoeMcGraw-Hill.

Triatmono, R. 2007. Rudi Triatmono Personal Blogs. Tersedia: http://www.triatmono.worldpress.com. [8 April 2008].

Urbanlegends. 2006. Amazing Tsunami Picture. Tersedia: http://www.urbanlegends.about.com [8 April 2008]

Weems & Plath® Skipjack. 2008. Solid Brass Precision German-Made Combination Clock andBarometer. Tersedia:http:// www.stanleylondon.com. [8 April 2008].


GlosariumA

Adolesen : masa dewasan yang dimulai pada usia 12 sampai 14 tahun

Akar : organ tanaman yang berfungsi menyerap air dan hara terlarutdari dalam tanah ke tubuh tanaman

Alveoli : unit terkecil paru-paru berupa kantung-kantung tipis tempatterjadi proses difusi udara

Amplitudo : jarak antara titik kesetimbangan sampai dengan simpanganmakasimumaorta :arteri berukuran besar

Arteri : pembuluh darah yang keluar dari jantung

Arteri pulmonalis : pembuluh darah dari jantung menuju ke paru-paru, miskinkandungan oksigennya.

Artritis : penyakit pada sendiasam lambung : cairan dalam lambungyang berfungsi membunuh bibit penyakit

Asma : penyempitan saluran pernapasan akibat alergi

Atom : bagian terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifatunsur.

Atrium : bagian jantung yang menerima darah dari paru-paru maupunseluruh tubuhavitaminosis: keadaan kekurangan vitamin/defisiensi

B

Bahan pemanis : bahan kimia yang ditambahkan pada makanan atau minumanyang berfungsi untuk memberikan rasa manis.

Bahan pengawet : bahan kimia yang dapat mencegah atau menghambatpembusukan, pengasaman, atau peruraian mikroorganismesehingga makanan tidak mudah rusak atau menjadi busuk.

Baji : pesawat sederhana yang terdiri dari dua bidang miring yangdisatukan

Batang : organ tanaman yang berfungsi memberi bentuk tubuh danmenyalurkan air dan hasil fotosintesis ke seluruh bagiantanaman.

Bayangan maya : bayangan yang tidak dapat ditangkap layar

405 Glosarium 405

Bayangan nyata : bayangan yang dapat ditangkap layar

Bayang-bayang : daerah gelap yang terbentuk pada saat sebuah bendamenghalangi cahaya yang mengenai suatu permukaan

Bidang miring : pesawat sederhana yang berupa papan landaian

Bronkus : cabang saluran dari trachea atau tenggorokan

Bunyi : gelombang longitudinal yang dihasilkan dari sumber bunyi

C

Cairan amnion : cairan di dalam rahim/uterus untuk melindungi janin/bayi.

Cat : pigmen yang terbagi halus (terdispersi) di dalam suatu pelarut(medium pendispersi). Selain pigmen dan pelarut masihterdapat kandungan kimia lain yang berfungsi memperbaikifungsi-fungsi dari cat.

Cendawan : kelompok organisme yang tidak memiliki kloroplas untukberfotosintesis sehingga hidup secara saprofit atau parasit.

Cepat rambat bunyi : kelajuan gelombnag bunyi dalam bergerak melalui medium

Cepat rambat : kelajuan gelombang dalam bergerak melalui medium

Cermin cekung : cermin yang permukaannya melengkung ke dalam, bersifatmengumpulkan cahaya.

Cermin cembung : cermin yang permukaannya melengkung ke luar, bersifatmenyebarkan cahaya.

Cermin datar : cermin yang permukaannya datar

Cermin : permukaan yang dapat memantulkan cahaya dengan baik

D

Dasar gelombang : titik terndah pada gelombang transversal

Daun : organ tanaman yang berupa helaian tipis untuk menangkapsinar matahari guna melangsungkan fotosintesis.

Daya : cepatnya usaha dilakukan; usaha dibagi dengan waktu

Desibel : ukuran (skala) yang mengukur kuat bunyi

Diafragma : sekat rongga badan yang membatasi antara rongga dada


dengan rongga perut

Difusi : proses perpindahan zat dari tempat berkonsentrasi tinggi ketempat berkonsentrasi rendah.

Dispersi cahaya : penguraian cahaya putih menjadi warna-warna merah, jingga,kuning, hijau, biru, ungu

E

Energi kinetik : energi dalam bentuk gerakan

Energi mekanik : jumlah energi kinetik dan potensial gravitasi sebuah benda

Energi potensial : energi yang tersimpan karena kedudukan atau susunankimianya

Energi : kemampuan melakukan kerja.

Energi : kemampuan untuk melakukan kerja (perubahan)

Enzim amilase : enzim yang bekerja mengubah amilum menjadi disakarida

Epidermis : jaringan terluar tubuh tanaman yang berfungsi melindungi.

Epiglotis : saluran pertemuan antara rongga mulut bagian akhir dengankerongkongan

Esophagus : suatu organ berbentuk tabung lurus, berotot, dan berdindingtebal memanjang menuju lambung.

F

Faring : saluran memanjang dari bagian belakang rongga mulut sampaipermukaan kerongkongan

Floem : termasuk jaringan kompleks pada tumbuhan yang berfungsiuntuk menyalurkan hasil fotosintesis ke seluruh tubuhtanaman yang membutuhkan.

Fluida : zat yang dapat mengalir; zat cair dan zat gas termasuk fluida

Fotonasti : gerak nasti yang stimulusnya berasal dari cahaya.

Fotosintesis : proses pengubahan karbondioksida dan air dengan bantuanenergi matahari yang ditangkap oleh klorofil menjadi glukosadan oksigen pada tumbuhan.

Fototropisme : gerak tropisme yang stimulusnya berasal dari cahaya.

407 Glosarium 407

Fraktura : patah tulang

Frekuensi : banyaknya getaran atau gelombang yang melintas tiap detik,diukur dalam satuan hertz (Hz)

Fungisida : senyawa atau bahan kimia yang digunakan untuk memberantasjamur.

G

Garam mineral : zat makanan anorganik yang berfungsi sebagai ko-faktor

Gaung : hasil pantulan bunyi yang terdengar hampir serentak denganbunyi asli, biasanya menyebabkan bunyi asli tidak terdengarjelas.

Gaya apung : gaya ke atas yang dikerahkan fluida bila sebuah bendadicelupkan ke dalam fluida itu

Gaya beban : gaya yang dikerahkan pesawat kepada beban

Gaya kuasa : gaya yang dikerahkan kepada pesawat

Gaya resultan : gabungan dua gaya atau lebih

Gaya : tarikan atau dorongan dari suatu benda kepada benda lain

Gaya-gaya setimbang : dua gaya atau lebih yang menghasilkan gaya resultan nol

Gelombang longitudinal:: gelombang yang arah getarnya searah dengan arah rambat.

Gelombang transversal : gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat.

Gelombang : usikan yang merambat melalui medium

Gema : hasil pantulan bunyi yang terdengar setelah bunyi asli.

Geotropisme : gerak tropisme yang stimulusnya berasal dari gaya gravitasi.

Gesekan : gaya yang melawan kecenderungan gerakan antara duapermukaan

Getaran : gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan

Gutasi : proses pengeluaran air dari tubuh tanaman berupa tetes-tetesair melalui hidatoda.


H

Hama : hewan yang merusak tanaman budidaya.

Hambatan udara : gaya hambatan udara terhadap benda yang bergerak

Hemoglobin : pigmen darah yang mengandung zat besi

Herba : tidak berkayu

Hidatoda : jaringan daun yang digunakan untuk mengeluarkan air secaragutasi.

Hidrotropisme : gerak tropisme yang stimulusnya berasal dari air.

Hukum Boyle : jika volume gas dalam ruang tertup diperkecil, maka tekanangas tersebut akan membesar, asalkan suhu gas itu tetap

Hukum kedua Newton tentang gerak : percepatan yang terjadi pada sebuah bendaberbanding lurus dengan gaya yang dikerahkan pada benda itudan berbanding terbalik dengan massa benda.

Hukum kekekalan energi: energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan

Hukum ketiga Newton tentang gerak : bila sebuah benda mengerahkan gaya pada bendakedua, maka benda kedua itu akan mengerahkan gaya yangbesarnya sama dan arahnya berlawanan pada benda pertama

Hukum pertama Newton tentang gerak: jika tida ada resultan gaya yang bekerja padasebuah benda, benda yang diam akan tetap diam, dan bendayang bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap.

I

Indeks bias : perbandingan cepat rambat cahaya di udara dengan cepatrambat cahaya di dalam suatu medium

Infrasonik : bunyi yang memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz.

Insektisida : senyawa atau bahan kimia yang berfungsi untuk memberantasInsekta atau serangga.

Ion : atom atau gugusan atom yang bermuatan listrik

K

Kambium : lapisan sel meristem pada akar dan batang yang membentukxilem dan floem sekunder.

409 Glosarium 409

Kamera : alat optik yang dapat menghasilkan bayangan melalui lensadan memproyeksikan bayangan itu pada film atau sensor

Karbohidrat : zat makanan utama yang berfungsi sebagai penghasil energi

Katrol : pesawat sederhana yang berupa sebuah roda beralur tempatdilalui tali

Kelembaman : kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankangeraknya

Kelenjar pencernaan : bagian tubuh penghasil enzim untuk membantu pencernaan.

Keping darah : jenis sel darah yang berperan penting dalam proses penutupanluka dan penyembuhannya.

Keuntungan mekanik : perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa

Kifosis : kelain pada sistem gerak yang ditandai denganmelengkungnya tulang belakang yang berlebihan di bagiandada ke arah belakang.

Klep : katup yang memungkinkan aliran darah terjadi hanya satu arahsaja

Klorofil : pigmen hijau di dalam kloroplas yang berfungsi untukmenangkap enargi cahaya dari sinar.

Kloroplas : organel sel yang memiliki klorofil yang berfungsi sebagaitempat berlangsungnya fotosintesis.

Kolenkim : jaringan tumbuhan penunjang yang terdiri atas sel-sel hidupdengan dinding menebal di sudut-sudutnya. Sering dijumpaipada batang muda yang sedang tumbuh dan tangkai daun(petiole).

Konsentrasi : ukuran yang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volumetertentu.

Kuat bunyi : keras lemahnya bunyi, diukur dalam satuan desibel (dB)

L

Lambung : suat organ berbentuk kantung besar yang terletak di atasrongga perut

Laring : saluran pernapasan dimana terdapat pita suara

Lemak : zat makanan utama yang berfungsi sebagai sumber dancadangan energi


Lengan beban : jarak antara gaya beban dengan titik tumpu

Lengan kuasa : jarak antara gaya kuasa dengan titik tumpu

Lensa cekung : lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepi

Lensa cembung : lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepi

Lensa : benda yang dapat membiaskan cahaya yang dibatasi bidanglengkung

Lentisel : celah pada batang yang berfungsi untuk pertukaran gas sepertifungsi stoma pada daun.

Lordosis : kelainan sistem gerak, berupa melengkungnya tulangbelakang yang berlebihan ke arah dipan di bagian pinggang.

Lup : alat optik yang dapat memperbesar sudut penglihatan, terbuatdari lensa cembung

M

Medium : zat yang merupakan tempat merambatnya gelombang

Meristem : jaringan tumbuhan embrionik yang menghasilkan sel-sel barudengan cara mitosis secara berulang.

Mesin hidrolik : peralatan yang memanfaatkan prinsip Pascal; misalnyadongkrak hidrolik.

Mikroskop : alat optik yang dapat melipatkan besar bayangan benda-bendarenik, terdiri dari lensa obyektif dan lensa okuler

Mitokondria : organel sel yang berfungsi dalam proses respirasi sel.

Molekul : bagian terkecil dari suatu zat yang masih meiliki sifat zattersebut.

N

Nada bunyi : tinggi rendahnya bunyi

Nasti : gerak tumbuhan yang tidak dipengaruhi oleh arah datangnyastimulus.

Niktinasti : gerak “tidur” pada tumbuhan yang stimulusnya berupa cahayaatau temperatur dan termasuk dalam gerak nasti.

411 Glosarium 411

O

Obat : suatu zat (bahan kimia) yang digunakan untuk pencegahandan penyembuhan penyakit pada manusia atau hewan.

Organ : kelompok jaringan yang melakukan fungsi khusus pada hewanatau tumbuhan, misalnya organ pada tumbuhan adalah daun,batang, akar.

Osmosis : difusi air melalui selaput membran.

Osteoporosis : pengeroposan tulang yang diakibatkan oleh pengambilankalsium di dalam tulang.

P

Palisade : jaringan parenkim yang berbentuk tiang pada daun yangmemiliki banyak kloroplas.

Panjang fokus : jarak antara permukaan cermin atau lensa sampai dengan titikfokus

Parasit : organisme yang hidup menumpang pada tubuh tanaman ataubinatang (disebut inang) dan mengambil makanan dari inangsehingga merugikan bagi inangnya.

Parenkim : jaringan tumbuhan hidup yang terdiri dari sel-sel berdindingtipis, dengan ruang antar sel, yang berfungsi pada prosesfotosintesis dan/atau penyimpan makanan.

Parfum : hasil pecampuran berbagai macam fragrance.

Pestisida : bahan kimia yang dapat digunakan untuk membasmi hama.

Pemantulan : peristiwa yang terjadi saat gelombang mengenai suatu batas

Pembiasan : peristiwa pembelokan cahaya pada bidang batas antara duapermukaan yang indeks biasnya berbeda

Pembuahan : proses spermatozoid bertemu dengan sel telur yang sudahmasak.

Pencernaan kimiawi : proses perubahan susunan molekul makanan dengan bantuankerja enzim.

Pencernaan mekanik : proses memecah makanan secara fisik menjadi bagian-bagianyang lebih kecil.

Pengungkit : pesawat sederhana yang berupa sebuah batang yang dapatbergerak memutar pada titik tumpu


Penyakit : penyebab tanaman menjadi sakit. Bisa disebabkan bakteri,virus, cendawan atau kekurangan/kelebihan hara atau air.

Pepsin : enzim pencernaan yang berfungsi mengubah protein menjadipepton

Percepatan gravitasi : percepatan yang dialami oleh benda jatuh di permukaan bumiakibat gaya gravitasi bumi

Periode : waktu yang diperlukan untuk menempuh satu getaran, diukurdalam satuan sekon.

Periosteum : permukaan tulang yang panjang dan ditutup membran yangmenempel dengan kuat

Peristaltik : gerakan meremas pada saluran pencernaan yang diakibatkanoleh aktifitas otot polos.

Perkembangan : perubahan menuju kedewasaan, tidak ada pertambahanukuran tubuh.

Perkembangan : proses menuju kedewasaan, berjalan seiring denganpertumbuhan, tidak dapat diukur/ bersifat kualitatif.

Pertumbuhan : proses yang berhubungan dengan pertambahan ukkuran danjumlah sel sehingga dapat diukur/ kuantitatif.

Pertumbuhan : pertambahan volume yang terjadi karena pertambahan materihidup

Pesawat ideal : usaha yang dilakukan dengan pesawat sama dengan usaha yangdilakukan tanpa pesawat; tidak ada energi yang berubahmenjadi panas

Pesawat sederhana : pesawat yang bekerja dalam satu gerakan tunggal

Pesawat : alat yang memudahkan kerja

Plasma : bagian cair darah yang tersusun sebagian besar dengan air

Prinsip Archimedes : gaya apung sama dengan berat fluida yang didesak oleh bendayang tercelup ke dalam fluida itu

Prinsip Pascal : tekanan yang dikerahkan pada fluida akan diteruskan oleh fluidaitu ke segala arah dengan besar sama

Protein : zat makanan utama yang berfungsi sebagai komponenstruktural dan fungsional

Psikotropika : obat keras tertentu bukan narkotika yang diperlukan dalampengobatan, namun dapat pula menimbulkan ketergantunganpsikis dan fisik yang sangat merugikan bilaPubertas :

413 Glosarium 413

bagian dari adolesen

Puncak : titik tertinggi pada gelombang transversal

Pupuk : senyawa atau campuran senyawa yang mengandung unsur-unsur yang dibutuhkan untuk pertumbuhan danperkembangan tanaman (unsur hara).tersebut.

R

Rabun dekat : ketidakmampuan melihat dengan jelas benda-benda yangterletak relatif dekat dengan mata

Rabun jauh : ketidakmampuan melihat dengan jelas benda-benda yangterletak relatif dekat dengan mata

Rapatan : daerah pada gelombang longitudinal yang lebih rapat daripadadaerah lain

Renggangan : daerah pada gelombang longitudinal yang lebih renggangdaripada daerah lain

Rennin : enzim pencernaa yang berfungsi menggumpalkan proteinsusu.

Resonansi : turut bergetarnya suatu benda akibat benda lain yang bergetar

Respirasi : proses pemecahan glukosa untuk mendapatkan energi.

Respirasi aerob : proses respirasi yang memerlukan oksigen bebas.

Respirasi anaerob : proses respirasi yang tidak memerlukan oksigen bebas.

Respons : tanggapan yang diberikan akibat stimulus (rangsangan)tertentu.

Riketsia : penyakit kelainan sistem gerak akibat kekurangan vitamin D,menyebabkan tulang membengkok.

Roda dan poros : pesawat sederhana yang terdiri dari dua roda yang sepusat

S

Saluran pencernaan : alat fubuh yang dilalui bahan makanan

Sekrup : pesawat sederhana yang berupa bidang miring yang dililitkanpada sebuah batang

Sel darah merah : jenis sel darah yang berbentuk cakram berfungsi mengangkutoksigen


Sel darah putih : jenis sel darah berbentuk tidak teratur dan berfungsimenghancurkan bakteri, virus, dan bahan-bahan asing.

Sel penutup : Sel berbentuk ginjal yang menyusun stoma.

Sendi : tempat bertemunya dua tulang atau lebih.

Simpangan : jarak antara benda yang bergetar (pada saat tertentu) dengantitik setimbang

Sistem jaringan dasar : jaringan pembangun primer tubuh tanaman yang menempatidaerah antara jaringan pelindung dan jaringan pengangkut.

Sistem jaringan pengangkut : sistem jaringan yang berfungsi untuk mengangkut bahan-bahan yang penting untuk pertumbuhan tanaman. Yangtermasuk dalam sistem jaringan ini adalah xilem dan floem.

Sistem rangka : sistem yang dibentuk oleh semua tulang di tubuh

Sistem sirkulasi : sistem yang memungkinkan darah beredar ke seluruh tubuh.

Sklerenkim : jaringan tumbuhan penunjang terdiri atas sel-sel dengandinding sel menebal secara merata dan memberikan ciriberkayu pada tanaman.

Skoliosis : melengkungnya tulang belakang ke arah samping

Sponsa : jaringan parenkim daun yang bentuknya tidak beraturan yangmemiliki kloroplas dengan letak umumnya tepat di bawahjaringan palisade.

Stimulus : perubahan dalam lingkungan suatu organisme yangmenyebabkan suatu

Stoma : pori yang terdapat pada permukaan daun (stomata = jamak).

Sumber bunyi : benda-benda yang dapat menghasilkan bunyi karena bergetar

Sumsum tulang : jaringan berlemak yang mengisi saluran/ ruang yang terdapatdi tengah tulang.

T

Taksis : gerak pindah tempat tumbuhan karena pengaruh stimulus.

Tekanan : gaya per-satuan luasan

Teleskop : alat optik yang dapat melihat benda-benda yang sangat jauh

Tendon : pita tebal, berserabut, dan liat yang melekatkan otot padatulang.

Termonasti : gerak nasti dengan stimulus berupa temperatur.

415 Glosarium 415

Tigmonasti : gerak nasti dengan stimulus berupa sentuhan.

Titik fokus : letak titik tempat mengumpulnya sinar sejajar setelahdipantulkan atau dibiaskan

Trachea : saluran yang menghubungkan antara rongga hidung denganparu-paru.

Transpirasi : keluarnya uap air melalui tubuh tumbuhan.

Tropisme : gerak tumbuhan untuk mengubah posisinya baik mendekatiatau menjauhi stimulus.

Tulang rawan : suatu jaringan tulang yang tebal dan lunak.

Tumpuan : titik pusat perputaran pengungkit

U

Ultrasonik : bunyi yang memiliki frekuensi di atas 20.000 Hz.

Unsur hara : mineral yang diperlukan tumbuhan untuk pertumbuhannyayang terdiri atas unsur hara makro dan unsur hara mikro.

Usaha : perkalian antara gaya dengan perpindahan yang searah dengangaya

V

Vena : pembuluh darah yang masuk ke jantung

Vena cava : pembuluh balik yang berukuran besar.

Vena pulmonalis : pembuluh darah dari paru-paru menuju jantung, kayakandungan oksigennya.

Ventrikel : bagian jantung yang memompa darah ke paru-paru maupunseluruh tubuh.

Virus : Organisme yang memiliki ukuran kecil sekali (5,5-30milimikron) dan hanya dapat dilihat dengan mikroskopelektron.

Vitamin : zat makanan utama yang berfungsi sebagai ko-enzim .

X

Xilem : jaringan kompleks pada tumbuhan yang berfungsi mengangkutair dan unsur hara terlarut dari akar menuju daun.


IndeksA

Adolesen 13, 19, 20, 22Akar 108, 109, 110, 132, 143, 159Amplitudo 310, 313, 314, 320Arteri 16, 85, 91, 92, 93, 96, 97, 98, 102, 103Arteri pulmonalis 85, 91, 98Artritis 47, 48, 51, 53Asma 85, 86, 87, 88, 92, 93, 95, 101, 102, 103,

126Atom 164, 168, 169, 170, 173, 177Atrium

85, 90, 91, 102, 110, 173, 186, 195, 198, 199, 217, 218

B

Bahan Pemanis 194Bahan pemanis 194, 217bahan pemanis 194, 195Baji 134, 285, 298, 299, 301, 304Batang 111, 112, 129, 159Bayang-bayang 359, 360, 361, 362, 372, 402Bayangan maya

373, 375, 377, 379, 381, 387, 394, 395, 396, 401, 402Bayangan nyata

373, 376, 381, 384, 386, 387, 395, 396, 399, 401, 402, 403Bidang miring

232, 285, 290, 296, 297, 298, 299, 301, 302, 304Bronkus 76, 77, 78Bunyi

305, 308, 332, 333, 334, 336, 339, 340, 341, 342, 345, 346, 347, 351, 354, 355

C

Cat404, 32, 37, 40, 44, 56, 71, 81, 96, 97, 107, 124, 131,

137, 142, 178, 223, 224, 232, 279, 297Cendawan 150, 151, 153, 154, 155, 161Cepat rambat 323, 335, 336, 344Cepat rambat bunyi 323, 332, 335,

336, 337, 338, 343, 344, 346, 355Cermin

356, 362, 363, 373, 375, 376, 378, 379, 381, 382, 398, 400, 401, 403Cermin cekung 375, 376, 378, 381, 398, 401Cermin cembung

373, 374, 375, 378, 379, 381, 382, 387, 388, 401, 402, 403, 404Cermin datar

358, 373, 376, 382, 383, 388, 399, 400, 401, 402, 403, 404

D

Dasar gelombang 324Daun

114, 125, 129, 130, 132, 134, 136, 143, 148, 149, 151, 153, 155, 159Daya

111, 151, 157, 160, 170, 176, 270, 282, 283, 284, 301, 303Desibel 339, 341, 352Diafragma 79, 80, 81, 82, 103Difusi

115, 121, 122, 123, 125, 126, 135, 136, 141, 159, 161, 162Dispersi cahaya 359, 366, 367, 402, 403

E

Energi 130, 131, 133, 134, 139, 140, 267, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 299, 300, 310, 333, 351,Energi kinetik

349, 270, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 279, 299, 300, 301Energi mekanik 270, 274, 275, 299, 300Energi potensial

270, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 299, 300, 301Enzim amilase 62Epidermis

108, 109, 111, 114, 115, 116, 125, 126, 127, 161Epiglotis 61, 64, 77, 84Esophagus 61

F

Faring 61, 64, 70, 77, 84Floem

108, 109, 111, 112, 113, 115, 117, 119, 120, 129, 130, 159, 161, 162Fluida

245, 246, 247, 248, 250, 251, 252, 254, 255, 256, 257, 262, 265, 266Fotonasti 142, 147, 148Fotosintesis 130, 134, 135, 140Fototropisme 142, 146, 149Fraktura 47, 48, 52Frekuensi 311, 313, 322, 345, 352Fungisida 150

G

Garam mineral 57, 59, 66Gaung 339, 342, 343, 353Gaya

311, 312, 220, 223, 224, 225, 226, 227, 230, 231, 232, 233 235, 236, 237, 238, 239, 241, 242, 243, 244, 246, 247, 250, 252, 253, 256, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 275, 282, 283, 286, 288, 293, 296

417 Indeks 417

Gaya apung245, 252, 253, 254, 261, 262, 265, 266

Gaya beban 286, 288Gaya beban 285, 286, 287, 288, 289, 290,

291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 301, 302Gaya kuasa 288, 293, 296Gaya resultan 224, 226, 228, 262Gaya-gaya setimbang 224, 225, 232, 262, 263Gelombang

305, 308, 316, 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323, 325, 326, 327, 329, 331, 340, 341, 343, 344, 345, 346, 347, 349, 351, 352, 364Gelombang longitudinal 316, 320,

321, 322, 332, 333, 334, 339, 351, 354Gelombang transversal

316, 319, 320, 321, 322, 324, 325, 327, 328, 331, 351, 352, 353, 354Gema 339, 342, 343, 344, 354Geotropisme 142, 145, 146, 149Gesekan 231, 232, 233, 234, 264, 275, 286Getaran

305, 309, 310, 311, 312, 313, 334, 348, 349, 350, 351Gutasi 121, 129, 159, 161

H

Hama 104, 150, 151, 157, 160Hambatan udara

235, 239, 240, 262, 263, 264, 265, 275Herba 108, 112, 113, 116, 120, 130, 162Hidatoda 121, 129Hidrotropisme 142, 146, 149Hukum Boyle 245, 260, 265Hukum kedua Newton tentang gerak 235, 263Hukum kekekalan energi 275, 276Hukum Ketiga Newton tentang Gerak 241

I

Infrasonik 339, 340, 341Ion 15, 16, 23

K

Kambium 108, 109, 111, 120Karbohidrat 87, 137, 277Katrol 285, 294, 295, 299, 301, 302, 304Keping darah 85, 88, 102Klorofil 115, 120, 121, 130, 131, 140, 155, 162

L

Lambung42, 57, 61, 64, 66, 67, 69, 70, 196, 208, 212

Lemak 31, 51, 184, 202, 205, 276, 271, 277Lengan beban

285, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 299, 301, 303Lensa cekung

358, 373, 387, 393, 401, 402, 403, 404

Lensa Cembung 384, 386, 393, 395, 401, 404lup 188, 193, 201

M

Medium 334, 351, 202Meristem 108, 109, 111, 120Mesin hidrolik 245, 255, 256, 261, 265, 266Mikroskop 358, 384, 388, 389, 395, 396, 400, 402, 404, 33, 34, 41, 65, 126, 127Mitokondria 121, 137, 138, 161Molekul 57, 62, 65, 113, 123, 133, 159, 161, 209, 276, 336

N

Nada bunyi 339, 343, 344, 345, 346Nasti 142, 145, 147, 148, 149, 160, 161, 162Niktinasti 142, 148, 149

O

Obat340, 150, 188, 197, 208, 210, 211, 214, 215, 217, 218, 219, 283

Organ22, 43, 61, 76, 77, 78, 116, 120, 143, 159, 204, 205, 206

Osmosis 121, 123, 126, 127, 141, 159, 161, 162Osteoporosis 47, 51, 52

P

Palisade 108, 115, 118, 120, 161Panjang fokus 373, 375, 384, 385, 386, 388, 389, 390, 392, 395, 398, 399, 402, 404Parasit 150, 151, 154, 160Parenkim 108, 117, 118, 120, 159, 161Parfum 184, 186, 187, 188, 189, 217, 218Pemantulan 326, 327, 342, 362, 363, 364, 373Pembiasan 364, 365, 366, 367, 369, 371Pembuahan 13, 14, 15, 202Pencernaan kimiawi 62, 70pencernaan kimiawi 62Pencernaan mekanik 62pencernaan mekanik 61, 62, 68, 71Pengungkit 291, 292, 293, 295, 302, 303pengungkit

350, 285, 291, 292, 293, 295, 298, 299, 301, 304Penyakit 19, 47, 50, 51, 52, 67, 104, 150, 152, 153, 154, 155, 158, 160, 211Pepsin 61, 64, 69, 70Percepatan gravitasi 235, 239Periode 309, 310, 311, 313, 314, 315, 316, 323, 351, 353Periosteum 29, 30, 33, 48, 51Peristaltik 61, 64, 69Perkembangan 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 35Pertumbuhan 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 154Pesawat 267, 285, 286, 288, 291, 299


pesawat ideal 285, 287, 301Pesawat Sederhana 267, 285, 286, 291, 299Pestisida 158, 200, 206, 207, 209, 217Plasma 126, 152Prinsip Archimedes 245, 252, 262, 265prinsip Pascal 245, 255, 256, 265Protein 9, 58, 70Psikotropik 182, 210, 211, 215, 216, 217, 219Puncak

316, 320, 321, 322, 324, 331, 352, 376, 377, 241, 257, 272, 294, 298

R

Rabun dekat 389, 393, 401, 403, 404Rapatan 316, 321, 322, 333, 334, 338, 351, 354Renggangan 316, 321, 322, 333, 334, 338, 351Rennin 64Respirasi 76, 137, 138, 140, 159Respirasi aerob 121, 137, 138, 140, 141Respirasi anaerob 121, 140Respons 142, 145, 146, 149, 161Riketsia 47, 52, 53Roda dan poros 285, 295, 296, 299, 301, 302, 304

S

Sel darah merah 29, 31, 42, 51Sel penutup 115, 126Sel penutup 108, 114, 115, 120, 126, 127Sendi 81, 128, 141, 151Sistem jaringan dasar 108, 117, 159Sistem rangka 44, 51Sistem sirkulasi 85, 86, 90Sklerenkim 108, 117, 118, 120, 159Skoliosis 47, 49, 50, 51, 52Sponsa 108, 115, 161Stimulus 145Stimulus 142, 143, 145, 146, 148, 149, 160, 161Stoma 114, 115, 116, 127, 129Sumber bunyi 318, 332, 333, 335, 340, 342, 344Sumsum tulang 29, 30, 31, 33, 34, 51, 86

T

Taksis 142, 148, 149, 160Tekanan 349, 350, 86, 93, 95, 96, 97, 103Teleskop 397, 398, 399, 400, 401, 403, 404Tendon 41, 44Termonasti 142, 147, 148Tigmonasti 142, 147Tulang rawan 30, 31, 35, 36, 38, 51

U

unsur hara 23

V

Vena 92, 98, 103

Virus 50, 51, 53Vitamin 47, 57, 58, 110vitamin 47, 53, 57, 58, 59, 69, 70, 110, 192

X

Xilem 109, 111, 112, 113, 117, 119xilem 8, 108, 109, 111, 112, 113, 115, 117, 119, 120, 129, 153, 159, 161, 162

419 Jawaban Soal Terpilih 419

Bab 1. Pertumbuhan dan Perkembangan Manusia

Pengecekan konsep1. B3. A5. B7. C9. A

Pemahaman konsep11.Perubahan bentuk secara drastis dalam satu siklus hidup13.Metamorfosis lengkap: kupu-kupu, nyamuk.

Metamorfosis tak lengkap: belalang, kecoak.

Bab 2. Sistem Gerak pada Manusia

Pengecekan konsep1. B3. C5. A7. A9. C

Bab 3. Sistem Pencernaan Manusia

Pengecekan konsep1. D3. B5. A7. C9. C

Pemahaman konsep11.Karbohidrat, protein, lemak: sebagai sumber energi. Vitamin, mineral:

sebagai koenzim reaksi kimia tubuh.13.Mencerna secara kimia15.Pencernaan mekanik: memotong secara fisik. Pencernaan kimiawi:

memotong dengan reaksi kimia dengan bantuan enzim.

Kunci Jawaban Terpilih Evaluasi


Bepikir Kritis17.Logam tidak tercerna, sehingga dikeluarkan kembali bersama fases.

Bab 4. Sistem Pernapasan dan Peredaran Darah

Pengecekan Konsep1. D3. C5. B7. C9. A11.A

Pemahaman Konsep13.Sekali mencoba akan ketagiahan, rokok penuh dengan zat-zat yang merugikan

kesehatan.

Berpikir Kritis15.Lemak dapat mengendap di dalam pembuluhdarah, mengurangi elastisitas

pembuluh, akhirnya menaikkan tekanan darah.

Bab 5. Sistem Kehidupan Tumbuhan

Pemahaman Konsep1. Antara lain: C, H, O, N, S, P, K.3. Kemonasti, tigmonasti, seismonasti5. Pada herba, antara xilem dan floem memiliki kambium yang terbatas.7. Energi, Karbondioksida, dan air.9. Air diperlukan untuk fotosintesis

Berpikir Kritis1. Tumbuhan gurun mampu menyimpan air, sedikit mengalami penguapan, dan

mengambil karbondioksida di waktu malam


Bab 7. Bahan Kimia Dalam Keseharian

Pengecekan konsep1. c3. c5. a7. c9. b11.d

Pemahaman konsep5. Opium, penenang, perangsang, kanabis dan halusinogen, dan tembakau.7. a. Morfin, terutama digunakan untuk menghilangkan rasa nyeri yang hebat

yang tidak dapat diobati dengan analgetik non narkotikb. Heroin, merupakan turunan morfin yang berfungsi sebagai depresant,

misalnya meredakan batuk.c. Barbiturat, (pentobarbital dan secobarbital) sering digunakan untuk

menghilangkan rasa cemas sebelum operasi.d. Amfetamin (dan turunannya), digunakan untuk mengurangi depresi,

menambah kewaspadaan, menghilangkan rasa kantuk dan lelah, menambahkeyakinan diri dan konsentrasi, serta euforia.

e. Meperidin (sering juga disebut petidin, demerol, atau dolantin), digunakansebagai analgesia.

f. Metadon, digunakan sebagai analgesia bagi penderita rasa nyeri dandigunakan pula untuk terapi pecandu narkotika.

Bab 8 Gaya dan Tekanan

GayaPengecekan Konsep1. B3. B5. B7. C9. C

Pemahaman Konsep11. Gesekan merupakan gaya sentuh, besarnya bergantung pada kekasaran permukaan.

Gravitasi merupakan gaya tak sentuh, besarnya bergantung pada massa benda.13. Misalnya: Kereta api yang melaju kencang sulit dihentikan secara mendadak, masinis

harus sudah mulai mengerem, walaupun jarak pemberhentian masih jauh.


15. Gaya-gaya tersebut bekerja pada benda yang berbeda. Jika kita tinjau pada satu bendasaja, benda tersebut mendapatkan gaya tidak setimbang.

Berpikir Kritis17. F = 15.000 N.19. Gaya gesekan. Dengan membuat permukaan jalan lebih kasar.

Pengembangan Keterampilan21. Gaya gravitasi (berat mobil) dan gaya dari permukaan bukit yang menyangga mobil.

Kedua gaya tersebut menghasilkan gaya setimbang, sehingga mobil tersebut diam.

TekananPengecekan Konsep1. D3. C5. B

Pemahaman Konsep7. Pipet ditekan, tekanan diteruskan ke segala arah oleh cairan di dalam pipet, dan

cairan tersebut keluar.9. Di dalam air ada gaya apung, sehingga tubuhmu menjadi lebih “ringan”

Berpikir Kritis11. a. A = 100 cm2

b. pada tekanan tetap, jika luasnya menjadi 2 kali maka gaya yang bekerja juga harusdilipatduakan, atau F = 200.000 N

13. Ditambah pasir, sehingga bagian perahu yang beada di dalam air lebih banyak, danperahu bisa menerobos jembatan.

15. Satu pertanyaan misalnya: Mengapa saat naik ke permukaan, Anda harus pelan-pelan?

Bab 9 Energi dan Usaha

EnergiPengecekan Konsep1. C3. B5. C


7. B9. B

Pemahaman Konsep11. Energi potensial semakin besar jika ketinggian benda semakin besar. Energi potensial

juga semakin besar jika massa benda semakin besar.13. W = 480 joule.15. Beruang itu memiliki energi potensial kimia yang tersimpan dalam bentuk lemak

dan otot.

Pesawat SederhanaPengecekan Konsep1. B3. C5. B7. B9. C

Pemahaman Konsep11. 1) memperkecil gaya kuasa. Contoh: tang untuk mencabut paku.

2) memperpendek jarak bekerjanya gaya. Contoh: dayung.3) mengubah arah gaya. Contoh: kerekan sumur.

13. Mempertajam pisau berarti memperpanjang jarak kemiringan.15. Uliran rapat: jarak kemiringan semakin panjang sehingga keuntungan mekanik

semakin besar.Berpikir Kritis17. Menuju ke arah bapaknya.19. 625 NPengembangan Keterampilan23. a. pengungkit

b. gaya bebanc. titik tumpud. jarak AC: lengan beban, jarak AB: lengan kuasa.e. KM = 1/3f. memperpendek jarak bekerjanya gaya kuasa.

Penilaian Kinerja23. kg m2/s2

b. gaya beban


Bab 10 Gelombang dan BunyiGelombangPengecekan Konsep1. B3. A5. C7. B9. D

Pemahaman Konsep11. Gelombang memindahkan energi getaran13. T = 1/12 s.15. Tidak, melainkan dari dekat pantai pulau itu.17. Misalnya: semakin panjang tali ayunan maka periode ayunan semakin besar.

BunyiPengecekan Konsep1. D3. B5. B7. D9. A

Pemahaman Konsep11. Bunyi tidak dapat melalui ruang hampa.13. f = 70 Hz.15. Semakin rapat suatu medium, cepat rambat bunyi dalam medium itu semakin besar.17. Tanpa tutup telinga: 2 jam/hari

Dengan memakai penutup telinga.Jika tanpa penutup telinga, kamu dapat bekerja 4 jam/hari (bandingkan dengan 2jam/hari bila memakai pemotong rumput yang lama).

Bab 10 Cahaya dan Alat Optik

Sifat-sifat CahayaPengecekan Konsep1. b3. c5. b7. a


9. c11. b

Pemahaman Konsep1. Pada cermin kita dapat melihat bayangan di sisi lain, pada dinding kita tidak dapat

melihat bayangan seperti kita, tetapi hanya bayangan hitam3. Cahaya pantul dari cahaya sejajar akan dikumpulkan di titik fokus5. Teleskop untuk melihat benda di kajauhan, mikroskop untuk melihat benda kecil di

tempat yang sangat dekat

Berpikir Kritis1. Perhatikan perbedaan sudut setiap warna yang keluar dari prisma3. Perhatikan karakter cahaya yang masuk pada mata

ipa kelas 8

Documents