Halaman
Hak Cipta pada Depar temen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-Undang
ILMU PENGETAHUAN ALAM
KELAS VII SMP/MTs
Disusun oleh
Teguh Sugiyar to
Eny Ismawati
Layout
M. Ismail
Caver
Agus Sunarno
Ilustrasi
Anggit
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
Diperbanyak oleh ...
372.3
SUG SUGIYARTO, Teguh
i Ilmu pengetahuan alam 1 : untuk SMP/MTs/ kelas VII Teguh
Sugiyar to, Eny Ismawati — Jakarta : Pusat Perbukuan,
Depar temen Pendidikan Nasional, 2008.
vi, 272 hlm, ilus : 25 cm
Bibliografi : hlm 261-262
Indeks
ISBN 979-462-602-3
1. Sains - Studi dan Pengajaran I. Judul
II. Ismawati, Eny
KK
KK
K
aa
aa
a
ta Sambta Samb
ta Sambta Samb
ta Samb
utanutan
utanutan
utan
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah,
dalam hal ini, Depar temen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, telah membeli hak cipta buku teks
pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet
(
website
) Jaringan Pendidikan Nasional.
Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dan telah ditetapkan
sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses
pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 34 Tahun 2008.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/penerbit yang
telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Depar temen Pendidikan Nasional untuk
digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Depar temen Pendidikan
Nasional ini, dapat diunduh (
down load
)
,
digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh
masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi
ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih
mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada
di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para siswa kami ucapkan
selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya
. Kami menyadari bahwa buku ini masih
perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.
Jakarta, Juli 2008
Kepala Pusat Perbukuan
Kata Pengantar
Kata Pengantar
Kata Pengantar
Kata Pengantar
Kata Pengantar
- iv - iv
- iv - iv
- iv
KK
KK
K
aa
aa
a
ta Pta P
ta Pta P
ta P
engeng
engeng
eng
antarantar
antarantar
antar
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala limpahan rahmat dan karunia-
Nya sehingga buku Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) SMP/MTs ini dapat diselesaikan. Pengembangan kurikulum
dilakukan untuk meningkatkan mutu pendidikan. Kurikulum merupakan alat yang penting bagi keberhasilan
suatu pendidikan untuk meningkatkan usaha tersebut. Kurikulum 2006 (Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan)
menekankan pada kemampuan peser ta didik dalam belajar sesuai standar kompetensi yang ditetapkan.
Buku ini memberikan pendekatan belajar agar siswa mudah memahami materi yang terkandung, juga
membangun motivasi siswa untuk dapat mengaitkan suatu materi pada kehidupan sehari-hari.
Penyajian materi diarahkan pada pendekatan untuk “How to know” (Bagaimana untuk mencaritahu)
dan “How to do” (Bagaimana untuk berbuat/melakukan), sehingga memberikan pengalaman langsung kepada
siswa untuk membangun sendiri suatu konsep
yang akan memberikan makna pada pengetahuan yang
diperolehnya. Dalam buku ini disajikan beberapa hal, antara lain :
1.
Memuat standar kompetensi, kompetensi dasar ser
ta indikator yang harus dikuasai oleh peser ta
didik.
2.
Di balik peristiwa, berisi suatu penerapan materi pelajaran dalam kehidupan sehari–hari.
3.
Kegiatan eksperimen yang bertujuan untuk meningkatkan kompetensi dan keterampilan yang harus
dimiliki oleh peser ta didik.
4.
Contoh soal beser ta pembahasan soal yang ber tujuan untuk memotivasi peser ta didik dalam
menyelesaikan permasalahan yang dihadapi.
5.
Tagihan yang harus dikerjakan oleh peserta didik yang bertujuan untuk menggali informasi tentang
penerapan dan pemahaman konsep ser ta kinerja ilmiah yang telah dikuasai untuk tiap kompetensi
dasar yang ditetapkan.
6.
Uji kompetensi yang ber tujuan menggali informasi tentang penerapan dan pemahaman konsep
ser ta kinerja ilmiah yang dikuasai oleh peser ta didik untuk setiap standar kompetensi yang telah
ditetapkan.
7.
Uji Kompetensi Komprehensif yang ber tujuan mengevaluasi penerapan dan pemahaman konsep ser ta
kinerja ilmiah yang dikuasai oleh peser ta didik untuk beberapa standar kompetensi yang ditetapkan
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan buku ini jauh dari kesempurnaan, sesuai dengan peribahasa
yang menyatakan bahwa “ Tak ada gading yang tak retak“, maka penulis menerima kritik dan saran yang
membangun guna kesempurnaan buku ini.
Dengan terbitnya buku Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) SMP/MTs ini, penulis mengucapkan terima kasih
kepada tim editor yang membantu penyempurnaan buku ini. Ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada
Bapak Purwadi Antoro, S.Pd yang telah membaca, mengoreksi, dan memberikan masukan kepada penulis
guna perbaikan naskah buku ini.
Akhirnya penulis berharap semoga buku ini dapat memenuhi harapan kita semua.
Maret 2008
Penulis
Daftar Isi
Kata Sambutan
............................................................................................
iii
Pengantar
.....................................................................................................
iv
Daftar Isi ......................................................................................................
v
BAB 1 PENGUKURAN
A. Pengertian Pengukuran
......................................................................
2
B. Besaran Pokok dan
Besaran Turunan
...............................................
4
C. Sistem Internasional
............................................................................
6
D. Suhu dan Pengukurannya
..................................................................
10
E. Alat Ukur
..............................................................................................
17
F. Pengukuran Besaran
Turunan
...........................................................
22
BAB 2 ASAM, BASA DAN GARAM
A. Sifat Asam, Basa,
dan Garam
.............................................................
36
B. Identifikasi Asam, Basa,
dan Garam
.................................................
39
C. Penentuan Skala Keasaman dan Kebasaan ..
...................................
40
BAB 3 KLASIFIKASI MATERI
A. Unsur
.....................................................................................................
50
B. Senyawa
................................................................................................
54
C. Campuran
.............................................................................................
57
BAB 4 KONSEP ZAT
A. Wujud Zat
.............................................................................................
64
B. Teori partikel
zat ..................................................................................
65
C. Kohesi dan
Adhesi
...............................................................................
68
D. Massa Jenis
............................................................................................
71
v -v -
v -v -
v -
Daftar Isi Daftar Isi
Daftar Isi Daftar Isi
Daftar Isi
BAB 5 PEMUAIAN
A. Pemuaian
..............................................................................................
83
BAB 6 KALOR
A. Energi Kalor
..........................................................................................
97
B. Perpindahan Kalor
..............................................................................
111
BAB 7 PERUBAHAN ZAT
A. Sifat Zat .................................................................................................
128
B. Perubahan Fisika
.................................................................................
130
C. Perubahan Kimia
.................................................................................
131
D. Pemisahan Campuran
.........................................................................
132
BAB 8 REAKSI KIMIA
A. Persamaan Reaksi
Kimia ....................................................................
144
B. Macam Reaksi
Kimia ...........................................................................
146
C. Ciri Reaksi Kimia .................................................................................
147
D. Faktor–faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan
Reaksi .................
151
BAB 9 KINERJA ILMIAH
A. Kerja Ilmiah
..........................................................................................
168
B. Mikroskop
.............................................................................................
170
C. Keselamatan Kerja
...............................................................................
174
BAB 10 GERAK
A. Kedudukan dan Perpindahan
...........................................................
183
B. Kelajuan dan
Kecepatan
.....................................................................
185
C. Gerak Lurus Beraturan (GLB) ...........................................................
189
D. Gerak Lurus Berubah Beraturan
(GLBB)
.........................................
191
Daftar Isi Daftar Isi
Daftar Isi Daftar Isi
Daftar Isi
- vi- vi
- vi- vi
- vi
viivii
viivii
vii
BAB 11 KEANEKARAGAMAN MAKHLUK HIDUP
A. Ciri–ciri Makhluk
Hidup ...................................................................
200
B. Klasifikasi Makhluk
Hidup ................................................................
204
C. Sistem Organisasi
Kehidupan
...........................................................
220
BAB 12 SALING KETERGANTUNGAN DALAM EKOSISTEM
A. Komponen Ekosistem
.........................................................................
234
B. Satuan–satuan
Ekosistem ..................................................................
236
C. Hubungan Antar Kompenen Ekosistem
..........................................
237
D. Keanekaragaman Makhluk Hidup dan Upaya Pelestariannya ...
242
E. Pengaruh Kepadatan Populasi Terhadap
Lingkungan
.................
244
F. Pengelolaan lingkungan
.....................................................................
245
Daftar Pustaka
.............................................................................................
261
Indeks
...........................................................................................................
263
Glossarium
...................................................................................................
265
1
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
BAB 1
Standar Kompetensi:
Memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan menggunakan peralatan.
Kompetensi Dasar:
•
Mendeskripsikan besaran pokok dan
besaran turunan beser ta satuannya.
•
Mendeskripsikan penger tian suhu dan
pengukurannya.
•
Melakukan pengukuran dasar secara teliti
dengan menggunakan alat ukur yang sesuai
dan sering digunakan dalam kehidupan
sehari-hari.
PENGUKURAN
DI BALIK PERISTIWA:
Bagaimana caranya mengukur keliling bumi?
Eratosthenes
adalah cendekiawan Yunani yang hidup di Alexandria, sebuah kota di
Mesir. Dari pengamatan sederhana yang dilakukan, ia mampu mengukur ukuran seluruh
planet. Eratosthenes tahu bahwa jarak luar biasa antara matahari bumi, sinarnya
mencapai Alexandria dan Syene dalam berkas-berkas sinar sejajar yang berdampingan.
Jika bumi datar maka bayangan akan lenyap di seluruh dunia pada tanggal 21 Juni.
Namun, ia memperkirakan karena bumi melengkung, tembok-tembok dan tiang-tiang di
Alexandria sekitar 800 km sebelah utara Syene menonjol dari permukaan bumi dengan
sudut berbeda.
Peta Konsep:
Peta Konsep:
Peta Konsep:
Peta Konsep:
Peta Konsep:
Pengukuran
Alat ukur
Penger tian
Pokok
Turunan
panjang
massa
waktu
suhu
Besaran
Sistem
Internasional
terdiri dari
dengan satuan baku
2
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
A
Pengertian Pengukuran
Jadi pada tengah hari per tama musim panas, Eratosthenes menghitung bayangan
yang ditimbulkan oleh tiang-tiang batu di luar museum. Karena ia tahu ketinggian tiang-
tiang batu itu, ia dapat membayangkan garis dari puncak tiang-tiang batu itu ke ujung
bayangan, membuat segitiga yang dapat dihitung. Setelah menggambar segitiga itu,
Eratosthenes memakai rumus geometri sederhana untuk membuktikan puncak
kemiringan tiang-tiang batu itu memiliki kemiringan dari Matahari sedikit di atas 7
0
.
karena tidak ada bayangan pada tengah hari di Syene di hari per tama musim panas,
sudut di Syene 0
0
, atau tidak ada sudut sama sekali. Hal ini berar ti Alexandria berjarak
7
0
lebih sedikit dari Syene sepanjang keliling bumi.
Semua lingkaran memiliki 360
0
, dan keliling bumi bukan perkecualian. Sudut 7
0
antara
dua kota itu sekitar 1/50 lingkaran. Jadi Eratosthenes mengalikan jarak antara Syene
dan Alexandria sekitar 800 km dengan angka 50, mendapatkan angka 40.000 untuk
jarak keliling bumi. Para astronom modern menghitung keliling bumi tepatnya 40.061
km. Eratosthenes telah membuktikan dirinya sebagai cendekiawan kelas satu.
Kegiatan pengukuran banyak dijumpai di sekitar kita. Contoh tinggi badan
kamu diukur menggunakan mistar. Membeli beras di pasar, penjual
mengukur menggunakan neraca atau timbangan. Lama waktu saat kamu
pergi ke suatu tempat tujuan diukur menggunakan arloji.
Pernahkah kalian menjumpai kegiatan pengukuran di sekitarmu? Coba
sebutkan!
Indikator
•
Peser ta didik mampu memahami konsep pengukuran
•
Peserta didik mampu menyebutkan satuan baku dan tidak baku
Apa yang dimaksud dengan pengukuran? Kegiatan apa yang dilakukan
saat melakukan pengukuran? Agar berguna hasil pengukuran dibanding-
kan dengan satuan apa? Nah, untuk menjawab pertanyaan tersebut
lakukan kegiatan pengukuran di bawah ini dan diskusikan dengan teman
kalian!
Kegiatan 1.1 :
Kegiatan 1.1 :
Kegiatan 1.1 :
Kegiatan 1.1 :
Kegiatan 1.1 :
Apakah pengukuran itu?
1. Gunakan sesuatu yang ada pada anggota tubuh kamu dan sesuatu
yang ada di kelasmu yang dapat digunakan sebagai alat ukur panjang,
3
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
2. Lakukan pengukuran panjang meja, panjang papan tulis dengan
menggunakan alat ukur panjang yang telah kamu peroleh di
sekitarmu. Lakukan pencatatan hasil pengukuranmu dan masukkan
ke dalam tabel di bawah ini!
Tabel 1.1
No.
Pengukuran
Alat Ukur
Hasil Pengukuran
1.
2.
3.
dst
3. Mintalah bantuan teman kalian untuk melakukan pengukuran
panjang meja dan panjang papan tulis yang sama menggunakan
mistar. Lakukan pencatatan hasil pengukuranmu dan masukkan
ke dalam tabel di bawah ini!
Tabel 1.2
No.
Pengukuran
Alat Ukur
Hasil Pengukuran
1.
2.
3.
dst
4. Amatilah dan bandingkan hasil pengukuranmu dengan temanmu.
Samakah hasil pengukuran yang dilakukan? Jika tidak sama,
mengapa hal ini dapat terjadi?
Konsep
Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang
diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan.
Pada saat melakukan kegiatan 1.1 di atas, pengukuran merupakan
kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur
yang digunakan sebagai satuan. Misalnya, kamu melakukan kegiatan
pengukuran panjang meja dengan pensil. Dalam kegiatan tersebut artinya
4
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Dari contoh di atas panjang, massa dan waktu disebut besaran,
sedangkan untuk satuan meter, kilogram, dan menit disebut satuan baku.
Untuk pensil disebut satuan tidak baku. Cobalah cari dan sebutkan
berdasarkan apa yang kamu temukan di sekitarmu besaran fisika beserta
satuan baku dan satuan tidak baku!
kamu membandingkan panjang meja dengan panjang pensil. Panjang
pensil yang kamu gunakan adalah sebagai satuan.
Sesuatu yang dapat
diukur dan dapat dinyatakan dengan angka disebut besaran,
sedangkan
pembanding dalam suatu pengukuran disebut satuan
.
Satuan yang digunakan
untuk melakukan pengukuran dengan hasil yang sama atau tetap untuk semua
orang disebut satuan baku,
sedangkan
satuan yang digunakan untuk
melakukan pengukuran dengan hasil yang tidak sama untuk orang yang
berlainan disebut satuan tidak baku.
Tabel 1.3
No.
Pengukuran
Besaran
Nilai
Satuan
1.
Panjang meja 1 meter
Panjang
1
meter
2.
Massa beras 1,5 kilogram
Massa
1,5
kilogram
3.
Waktu tempuh dari rumah
Waktu
10
menit
ke sekolah 10 menit
4.
Panjang papan tulis 15 pensil
Panjang
15
pensil
Tugas Individu
1. Apakah yang dimaksud dengan mengukur?
2. Mengapa dalam melakukan pengukuran harus dipergunakan satuan pengukuran yang baku?
3. Mengapa semua ilmuwan dan produsen barang-barang pabrik di seluruh dunia diharapkan
menggunakan satuan pengukuran baku yang sama?
B
Besaran Pokok dan Besaran Turunan
Indikator
•
Peserta didik mampu mengidentifikasikan besaran-besaran fisika dalam
kehidupan sehari-hari kemudian mengelompokkannya ke dalam besaran
pokok dan turunan.
5
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
Konsep
Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan
terlebih dahulu.
Besaran Turunan adalah besaran yang satuannya diperoleh dari besaran
pokok.
B
esaran yang dapat diukur dan memiliki satuan disebut besaran fisika
. Misalnya
panjang, massa, waktu, suhu dan lain-lain. Sedangkan
besaran yang tidak
dapat diukur dan tidak memiliki satuan, merupakan sesuatu yang tidak termasuk besaran
fisika.
Contoh yang tidak termasuk besaran fisika adalah sedih, senang,
kesetiaan, dll. Berdasarkan hasil konferensi umum tentang berat dan
ukuran ke-14 tahun 1971 satuan dalam SI ditetapkan sebagai satuan besaran
pokok di bawah ini.
Tabel 1.4 Besaran Pokok dalam Satuan Internasional
No.
Besaran
Satuan
Simbol
1.
Panjang
meter
m
2.
Massa
kilogram
kg
3.
Waktu
sekon
s
4.
Kuat arus listrik
ampere
A
5.
Suhu
kelvin
K
6.
Jumlah zat
mole
mol
7.
Intensitas cahaya
kandela
cd
Meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mole dan kandela disebut satuan pokok
.
Di dalam kamar mandi sekolah terdapat bak air yang berbentuk kubus,
bagaimana kamu menentukan volume bak air tersebut? Besaran dan satuan
apakah yang digunakan?
Dari pertanyaan di atas tentu kamu dapat menjawabnya yaitu dengan
mengalikan panjang sisi-sisinya. Jika dalam pengukuran kamu mengguna-
kan meter sebagai satuan panjang maka satuan besaran volume adalah
meter x meter x meter (m
3
). Volume termasuk besaran turunan dan m
3
merupakan satuan turunan. Contoh besaran turunan antara lain volume,
luas, kecepatan, gaya, dll.
6
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Berikan contoh besaran turunan yang lain beserta satuannya !
Tabel 1.5 Contoh Besaran Turunan
NoNo
NoNo
No
..
..
.
BesaranBesaran
BesaranBesaran
Besaran
SatuanSatuan
SatuanSatuan
Satuan
SimbolSimbol
SimbolSimbol
Simbol
1.
Volume
m
3
-
2.
Luas
m
2
-
3.
Kecepatan
ms
-1
-
4.
Gaya
kg ms
-2
N
5.
... ...
6.
... ...
Tugas Individu
1. Apakah yang dimaksud dengan besaran pokok?
2. Apakah yang dimaskud dengan besaran turunan?
3. Ubahlah satuan berikut!
a. 300 cm menjadi meter.
b. 25 liter menjadi cm
3
.
4. Jelaskan! Mengapa volume termasuk besaran turunan?
C
Sistem Internasional
Indikator
•
Peserta didik mampu menggunakan Satuan Internasional dalam
pengukuran.
•
Peser ta didik mampu melaksanakan konversi satuan panjang, massa dan
waktu secara sederhana
.
Dahulu orang biasa menggunakan jengkal, hasta, depa, langkah sebagai
alat ukur panjang. Ternyata hasil pengukuran yang dilakukan
menghasilkan data berbeda-beda yang berakibat menyulitkan dalam
pengukuran, karena jengkal orang satu dengan lainnya tidak sama. Oleh
karena itu, harus ditentukan dan ditetapkan satuan yang dapat berlaku
secara umum. Usaha para ilmuwan melalui berbagai pertemuan
membuahkan hasil sistem satuan yang berlaku di negara manapun dengan
pertimbangan satuan yang baik harus memiliki syarat-syarat sebagai
berikut:
7
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
1) satuan selalu tetap
, artinya tidak mengalami perubahan karena
pengaruh apapun, misalnya suhu, tekanan dan kelembaban.
2) bersifat internasional
, artinya dapat dipakai di seluruh negara.
3) mudah ditiru bagi setiap orang yang akan menggunakannya
.
Pada tahun 1960 diresmikan satu sistem satuan yang dapat dipakai di
seluruh negara (Internasional). Sistem ini disebut Sistem Internasional (SI).
Satuan-satuan SI yang mempunyai syarat-syarat tersebut ditentukan dari
sistem MKS (Meter sebagai satuan besaran panjang, Kilogram sebagai
satuan besaran massa, Sekon sebagai satuan besaran waktu).
1. Standar untuk Satuan Pokok Panjang
Standar untuk satuan pokok panjang dalam SI adalah meter (m).
Satu meter standar sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa
(vakum) pada selang waktu 1/299 792 458 sekon.
Satuan panjang dapat diturunkan dari satu meter standar yang telah
ditentukan sebagai berikut :
a. 1 desimeter (dm)
= 0,1 m
= 10
-1
m
b . 1 sentimeter (cm)
=
0,01 m
= 10
-2
m
c. 1 milimeter (mm)
= 0,001 m
= 10
-3
m
d . 1 dekameter (dam)
= 10 m
= 10
1
m
e. 1 hektometer (hm)
=
100 m
= 10
2
m
f. 1 kilometer (km)
= 1000 m
= 10
3
m
Untuk memudahkan dalam melakukan konversi satu satuan SI
besaran panjang ke satuan SI lainnya dapat kita gunakan tangga satuan
besaran panjang di bawah ini!
Gambar 1.1
Gambar 1.1
Gambar 1.1
Gambar 1.1
Gambar 1.1 Tangga sa
tuan besaran panjang
km
Kali
Bagi
Panjang
hm
dam
m
dm
cm
mm
8
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Masih terdapat satuan panjang selain yang telah ditetapkan menurut
SI, yaitu inci, yard dan kaki. Satuan ini dapat diubah ke satuan meter
sebagai berikut :
1 inci
=
3,54 x 10
–2
m
1 yard =
91,44 x 10
–2
m
1 kaki =
30,48 x 10
–2
m
2. Standar untuk Satuan Pokok Massa
Standar untuk satuan pokok massa dalam SI adalah kilogram ( kg ).
Satu kilogram standar sama dengan massa sebuah silinder yang terbuat dari campuran
platina-iridium.
Massa standar disimpan di Sevres, Paris, Perancis.
Massa
satu kilogram standar mendekati massa 1 liter air murni pada suhu 4
0
C.
Di dalam
kehidupan sehari-hari sering terjadi salah kaprah dengan massa suatu
benda.
Massa adalah kuantitas yang terkandung dalam suatu benda.
Singkatan sistem pengukuran yang lain dapat dilihat pada tabel 1.6
di bawah ini.
Tabel 1.6 Singkatan sistem pengukuran untuk satuan
No.
Awalan
Simbol
Faktor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
alto
fento
pico
nano
micro
milli
centi
deci
exa
peta
tera
giga
mega
kilo
hecto
deka
a
f
p
n
m
m
c
d
E
P
T
G
M
k
h
da
1/1.000.000.000.000.000.000
atau 10
–18
1/1.000.000.000.000.000
atau 10
– 15
1/1.000.000.000.000
atau 10
– 12
1/1.000.000.000
atau 10
– 9
1/1.000.000
atau 10
– 6
1/1000
atau 10
– 3
1/100
atau 10
– 2
1/10
atau 10
– 1
1.000.000.000.000.000.000
atau 10
18
1.000.000.000.000.000
atau 10
15
1.000.000.000.000
atau 10
12
1.000.000.000
atau 10
9
1.000.000
atau 10
6
1.000
atau 10
3
100
atau 10
2
1 0
atau 10
1
9
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
Misalnya terdapat dua buah kantong plastik (kantong plastik A dan
kantong plastik B) dengan catatan ukurannya sama. Kantong plastik A
diisi penuh dengan tanah, sedang kantong plastik B diisi penuh dengan
kapas. Apa yang akan kamu rasakan jika kedua kantong plastik itu
diangkat? Tentu akan terjadi perbedaan. Ternyata massa sekantong
tanah lebih besar daripada massa sekantong kapas. Kesalahan umum
biasanya dikatakan berat sekantong tanah lebih besar dibandingkan
berat sekantong kapas.
Satuan massa dapat diturunkan dari satu kilogram standar yang
telah ditentukan sebagai berikut :
a. 1 ton
= 1.000 kg
= 10
3
kg
b . 1 kuintal
=
100 kg
= 10
2
kg
c. 1 hektogram (hg)
= 1 ons
=
0,1 kg
= 10
-1
kg
d . 1 dekagram (dag)
=
0,01 kg
= 10
-2
kg
e. 1 gram (g)
= 0,001 kg
= 10
-3
kg
f. 1 miligram (mg)
=
0,000001 kg
= 10
-6
kg
g. 1 mikrogram (mg)
= 0,000000001kg
= 10
-9
kg
Agar memudahkan dalam melakukan konversi satu satuan SI
besaran massa ke satuan SI lainnya dapat kita gunakan tangga satuan
besaran massa di bawah ini!
Gambar 1.2
Gambar 1.2
Gambar 1.2
Gambar 1.2
Gambar 1.2 Tangga sa
tuan besaran massa
3. Standar untuk Satuan Pokok Waktu
Standar untuk satuan pokok waktu dalam SI adalah sekon (s).
Satu
sekon standar adalah waktu yang diperlukan oleh atom Cesium – 133 untuk bergetar
sebanyak 9.192.631.770 kali.
Dalam selang waktu 300 tahun hasil pengukuran
dengan menggunakan jam atom ini tidak akan bergeser lebih dari satu
sekon. Satuan waktu lain yang biasanya dipakai dalam kehidupan
sehari-hari antara lain : menit, jam, hari, minggu, bulan,tahun dan abad
kg
Kali
Bagi
Massa
hg
dag
g
dg
cg
mg
1 0
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Ketika tangan kita dicelupkan ke dalam air yang baru direbus, beberapa
saat kemudian tangan kita akan merasakan panas. Demikian pula saat
tangan kita memegang es, ternyata tangan kita merasa dingin. Dalam
kehidupan sehari-hari panas atau dingin biasa digunakan untuk
menjelaskan derajat suhu suatu benda. Suatu benda dikatakan panas,
berarti benda tersebut memiliki suhu yang tinggi. Demikian pula suatu
benda dikatakan dingin, berarti benda tersebut bersuhu rendah.
Konsep
Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda
.
1. Perasaan Kita Tidak dapat Menyatakan Suhu Suatu Benda Dengan Tepat
Agar kamu dapat memahami bahwa indra peraba tidak dapat
digunakan sebagai alat pengukur suhu, lakukan kegiatan berikut!
1 menit
=
60 sekon
1 jam
= 60 menit = 3.600 sekon
1 hari
= 24 jam = 1.440 menit = 86.400 sekon
Cobalah kamu tentukan sendiri berapa sekon untuk 1 minggu, 1
bulan, 1 tahun dan 1 abad!
Tugas Individu
1. Sebutkan syarat-syarat satuan!
2. Sebutkan standar untuk satuan pokok panjang, massa, dan waktu!
D
Suhu dan Pengukurannya
Indikator
•
Peserta didik mampu mengemukakan alasan mengapa indra peraba tidak
dapat digunakan sebagai alat pengukur suhu.
•
Peserta didik mampu membuat termometer sederhana berskala
berdasarkan sifat perubahan volume suatu zat cair ketika menerima kalor.
•
Peser ta didik mampu membandingkan skala termometer Celcius dengan
skala termometer yang lain
.
11
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
Ketika kamu memasukkan tangan kananmu ke ember A, ternyata
tanganmu terasa dingin. Sedangkan tangan kiri yang kamu masukkan
pada ember C, terasa hangat. Ketika kamu memindahkan kedua telapak
tanganmu dengan cepat dan memasukannya pada ember B, ternyata
tangan kanan yang tadinya merasakan dingin akan berubah merasakan
hangat, sedangkan tangan kiri yang tadinya merasakan hangat akan
terasa dingin. Mengapa demikian?
Hal ini menunjukkan bahwa perasaan kita tidak dapat menyatakan
suhu suatu benda dengan tepat, juga karena jangkuan perasaan kita
terbatas. Oleh karena itu manusia menciptakan suatu alat yang dapat
digunakan untuk mengukur suhu dan besarnya suhu dapat dilihat dari
angka yang ditunjukkan.
Kegiatan 1.1
Kegiatan 1.1
Kegiatan 1.1
Kegiatan 1.1
Kegiatan 1.1
::
::
:
Perasaan kita tidak dapat menyatakan suhu suatu
benda dengan tepat
Alat dan bahan
1 ) Tiga buah ember
2) Es
3) Air
4) Ker tas
Langkah kerja
1 ) Siapkan tiga buah ember, tempelkan kertas ber tuliskan A, B, dan C pada masing-masing ember.
2 ) Masukkan air es pada ember A, air sumur pada ember B, dan air hangat pada ember C.
3 ) Mintalah bantuan teman kamu untuk memasukkan tangan kanan pada ember A, dan tangan kiri
pada ember C. Apakah yang kamu rasakan?
4 ) Pindahkan dengan cepat kedua tanganmu dan masukkan pada ember B. Apakah yang kamu
rasakan?
5 ) Nyatakan kesimpulanmu!
AA
AA
A
BB
BB
B
CC
CC
C
1 2
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
2.2.
2.2.
2.
TT
TT
T
erer
erer
er
mometermometer
mometermometer
mometer
Alat yang digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan
menyatakannya dengan angka disebut termometer.
Sebuah termometer biasanya terdiri dari sebuah pipa kaca berongga
yang berisi zat cair (alkohol atau air raksa), dan bagian atas cairan
adalah ruang hampa udara.
Gambar 1.3Gambar 1.3
Gambar 1.3Gambar 1.3
Gambar 1.3
Air yang dipanaskan
Termometer dibuat berdasarkan prinsip
bahwa volume zat cair akan berubah apabila
dipanaskan atau didinginkan. Volume zat
cair akan bertambah apabila dipanaskan,
sedangkan apabila didinginkan volume zat
cair akan berkurang. Naik atau turunnya zat
cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk
menentukan suhu suatu benda.
Untuk lebih memahami prinsip kerja
termometer, lakukan demonstrasi berikut
ini! Panaskan air berwarna di dalam tabung
sampai mendidih seperti ditunjukkan pada
gambar di atas! Amati dengan teliti air
berwarna tersebut. Apakah yang terjadi?
Tentu tidak lama kemudian kamu akan melihat bahwa zat cair dalam
pipa kaca naik mencapai titik tertentu. Perubahan volume zat cair dalam
pipa dapat digunakan untuk mengukur volume.
Seperti kita ketahui bahwa zat cair sebagai bahan pengisi termometer
ada dua macam, yaitu air raksa dan alkohol. Nah, ternyata zat cair
tersebut memiliki beberapa keuntungan dan kerugian.
a. Termometer air raksa.
Berikut ini beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi
termometer, antara lain :
1) Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga
pengukurannya menjadi teliti.
2) Air raksa mudah dilihat karena mengkilat.
3 ) Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.
4) Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku
pada suhu – 40
0
C dan mendidih pada suhu 360
0
C.
5) Volume air raksa berubah secara teratur.
Dokumen Penerbit
13
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki
beberapa kerugian, antara lain:
1) Air raksa harganya mahal.
2) Air raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang
sangat rendah.
3) Air raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila
tabungnya pecah.
b. Termometer alkohol
Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer,
antara lain :
1) Alkohol harganya murah.
2) Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternyata
alkohol mengalami perubahan volume yang besar.
3) Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik
beku alkohol –130
0
C.
Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer,
antara lain :
1) Membasahi dinding kaca.
2) Titik didihnya rendah (78
0
C)
3) Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna dahulu
agar dapat dilihat.
Mengapa air tidak dipakai untuk mengisi tabung termometer?
Alasannya karena air membasahi dinding kaca, jangkauan suhunya
terbatas, perubahan volumenya kecil, penghantar panas yang jelek.
Termometer air raksa banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari,
misalnya untuk mengukur panas badanmu digunakan termometer
demam. Sedangkan untuk mengukur suhu suatu ruangan digunakan
termometer dinding.
Jenis-jenis termometer, antara lain :
a. Termometer zat cair dalam gelas
Termometer ini biasanya digunakan
untuk mengukur temperatur pada
daerah batas pengukuran yang di-
pengaruhi oleh jenis zat termometrik
yang berupa cairan dalam pipa kapiler.
Prinsip yang dipakai adalah zat cair
memuai apabila dipanaskan.
Gambar 1.4Gambar 1.4
Gambar 1.4Gambar 1.4
Gambar 1.4
Macam termometer Zat cair
Dokumen Penerbit
1 4
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
b. Termokopel
Termokopel terdiri dari dua
jenis logam yang dihubungkan
dan membentuk rangkaian
tertutup. Besarnya aliran listrik
pada kawat berubah sesuai dengan
perubahan suhu. Keun-tungan
termokopel terletak pada kecepatan
mencapai keseimbangan suhu
dengan sistem yang akan diukur.
c. Termometer hambatan listrik
Dasar kerja termometer ini
adalah hambatan listrik dari
logam akan bertambah apabila
suhu logam tersebut naik.
Gambar 1.5
Gambar 1.5
Gambar 1.5
Gambar 1.5
Gambar 1.5 Termok
opel
Gambar 1.6Gambar 1.6
Gambar 1.6Gambar 1.6
Gambar 1.6 Ter
mometer hambatan listrik
d. Termometer gas volume tetap
Termometer ini terdiri dari
bola yang berisi gas yang
dihubungkan dengan tabung
manometer. Prinsip kerjanya
adalah perubahan tekanan
suatu gas akibat perubahan
suhu bila volumenya tetap.
Gambar 1.7Gambar 1.7
Gambar 1.7Gambar 1.7
Gambar 1.7 Ter
mometer gas volume tetap
Dokumen Penerbit
Dokumen Penerbit
Dokumen Penerbit
15
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
3. Perbandingan Skala Termometer
Supaya suhu suatu benda dapat diukur dengan menggunakan
termometer hingga diketahui nilainya, maka dinding kaca termometer
diberi skala dengan cara menandai titik-titik tertentu pada kaca. Setelah
itu masing-masing titik tersebut diberi angka untuk menunjukkan
derajat panas atau dinginnya suatu benda.
Langkah yang dipakai untuk menentukan skala suhu termometer
menurut Celsius, sebagai berikut:
a. Titik tetap bawah skala Celsius (0
0
) menggunakan suhu air yang
sedang membeku (es).
b . Titik tetap atas (100
0
) menggunakan suhu air yang sedang mendidih
pada tekanan udara normal yaitu 1 atm.
c. Bagi jarak antara kedua titik tetap atas dan titik tetap bawah menjadi
bagian yang sama (100 bagian). Hal ini menunjukkan bahwa jarak
antara dua garis berurutan sama dengan 1
0
C.
Kegiatan 1.2 :
Kegiatan 1.2 :
Kegiatan 1.2 :
Kegiatan 1.2 :
Kegiatan 1.2 :
Membuat termometer sederhana
Alat dan bahan
1 ) Bola lampu bekas (filamen sudah putus)
2 ) Botol bekas obat sirup
3 ) Sumbat karet
4 ) Triplek secukupnya
Langkah pembuatan
1 ) Buang kaca penutup pada bola lampu
2) Tutup bola lampu tersebut dengan sumbat karet
berlubang
3 ) Masukkan pipa kaca pada lubang sumbat karet
4 ) Hangatkan bola lampu sebentar, kemudian celupkan ujung
pipanya ke dalam botol berisi air
5 ) Usahakan permukaan air yang masuk dalam pipa kira-
kira berada di tengah-tengah antara bola lampu dan botol
6 ) Pasang alat tersebut ke triplek.
Tugas:
Coba kamu terangkan bagaimana cara kerja termometer sederhana yang telah kamu buat!
Dokumen Penerbit
1 6
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Di bawah ini ditunjukkan perbandingan empat skala suhu, yaitu
skala suhu Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin.
1) Termometer Celsius
Dibuat oleh Anders Celsius dari Swedia pada tahun 1701 - 1744.
• Titik tetap atas menggunakan air yang sedang mendidih (100
0
C).
• Titik tetap bawah menggunakan air yang membeku atau es yang
sedang mencair (0
0
C).
• Perbandingan skalanya 100.
2) Termometer Reamur
Dibuat oleh Reamur dari Perancis pada tahun 1731.
• Titik tetap atas menggunakan air yang mendidih (80
0
R).
• Titik tetap bawah menggunakan es yang mencair (0
0
R).
• Perbandingan skalanya 80.
3) Termometer Fahrenheit
Dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman pada tahun 1986
- 1736
• Titik tetap atas menggunakan air mendidih (212
0
F).
• Titik tetap bawah menggunakan es mencair (0
0
F).
• Perbandingan skalanya 180.
4) Termometer Kelvin
Dibuat oleh Kelvin dari Inggris pada tahun 1848-1954
• Titik tetap atas menggunakan air mendidih (373 K).
• Titik tetap bawah menggunakan es mencair (273 K).
• Perbandingan skalanya 100.
Hubungan antara Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin sebagai
berikut :
C :
R :
(F – 32)
:
K
5: 4: 9
: 5
Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
titik didih
titik beku
373212
80
100
273
32
00
C RFK
Gambar 1.8Gambar 1.8
Gambar 1.8Gambar 1.8
Gambar 1.8 Hubungan
titik tetap atas dan bawah antara skala suhu Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin
17
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
1) Hubungan antara Celsius dan Reamur
t
0
C = (
5
4
x t )
0
R atau t
0
R = (
4
5
x t )
0
C
2) Hubungan antara Celsius dan Fahrenheit
t
0
C = (
5
9
x t ) + 32
0
F atau t
0
F =
9
5
x ( t - 32 )
0
C
3) Hubungan antara Celsius dan Kelvin
t
0
C = ( t + 273 ) K atau tK = ( t – 273 )
0
C
Coba kamu cari hubungan antara skala termometer yang lainnya!
Contoh soal
Suhu suatu benda 100
0
C, suhu tersebut sama dengan ...
0
F
Penyelesaian
t
0
C
= (
9
5
x t ) + 32
0
F
100
0
C =(
9
5
x 100 ) + 32
0
F
= 180 + 32
0
F
= 212
0
F
Tugas Individu
1. Mengapa air tidak dapat dipakai untuk mengisi pipa kapiler pada sebuah termometer?
2. Sebuah benda memiliki suhu 80
0
C, tentukan suhu tersebut ke dalam skala Fahrenheit, Reamur,
dan Kelvin!
3. Pada suhu berapakah angka yang ditunjukkan skala Fahrenheit sama dengan angka yang
ditunjukkan skala Celsius?
E
Alat Ukur
Indikator
•
Peser ta didik mampu mengukur dengan satuan baku secara teliti dan benar.
•
Peserta didik mampu melakukan pengukuran secara perkiraan (estimasi )
dengan menggunakan satuan tak baku.
•
Peser ta didik mampu Mendeskripsikan pentingnya ketelitian pengukuran
dalam kaitannya dengan keselamatan kerja.
Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai alat ukur panjang,
massa dan waktu yang digunakan untuk melakukan pengukuran. Dalam
bab ini akan dibahas tiga besaran pokok yaitu, panjang, massa dan waktu.
Berikut dijelaskan alat ukur panjang, massa dan waktu.
1 8
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
1. Alat Ukur Panjang
Alat ukur panjang yang biasa dipakai antara lain mistar, jangka sorong dan mikrometer
sekrup.
a. Mistar
Gambar 1.9
Gambar 1.9
Gambar 1.9
Gambar 1.9
Gambar 1.9
Kedudukan benar membaca skala mistar
Terdapat berbagai jenis mistar
sesuai dengan skalanya di sekitar
kita.
Mistar dengan skala terkecil 1 mm
disebut mistar berskala mm.
Mistar dengan
skala terkecil cm disebut mistar berskala
cm.
Mistar mempunyai tingkat ke-
telitian 1 mm atau 0,1 cm.
Pembacaan skala pada mistar
dilakukan dengan kedudukan
mata pengamat tegak lurus
dengan skala mistar yang dibaca.
Per-hatikan gambar!
b. Jangka Sorong
Jangka sorong mempunyai nonius atau vernier, yaitu skala yang
mempunyai panjang 9 mm dan dibagi atas 10 bagian yang sama.
Perbedaan satu bagian skala nonius dengan satu skala utama adalah
0,1 mm, sehingga tingkat ketelitian jangka sorong adalah sebesar
0,1 mm.
Bagian penting yang terdapat pada jangka sorong adalah:
1) Rahang tetap
yang memiliki skala utama.
2) Rahang sorong (dapat digeser-geser)
yang memiliki skala nonius.
Gambar 1.10
Gambar 1.10
Gambar 1.10
Gambar 1.10
Gambar 1.10
Jangka Sorong
Jangka sorong biasa digunakan untuk mengukur panjang suatu
benda, garis tengah bagian luar tabung, diameter bola, garis tengah
bagian dalam tabung, dan dalamnya tabung.
rahang tetap
atas
rahang tetap
bawah
rahang sorong
bawah
rahang sorong atas
skala utama
gurat ukur kedalaman
skala nonius
posisi benar
posisi salah
posisi salah
19
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
Pembacaan skala pada jangka sorong dilakukan seperti ditunjuk-
kan pada pengukuran di bawah ini.
Gambar 1.11
Gambar 1.11
Gambar 1.11
Gambar 1.11
Gambar 1.11
Pengukuran panjang menggunakan jangka sorong
Hasil pengukuran ini sebesar 5,74 cm. Bagaimana cara men-
dapatkan hasil pengukuran ini? Langkah sebagai berikut.
a) Amati dan baca skala utamanya adalah 5,7 cm.
b) Skala nonius yang berimpit tegak lurus dengan satu tanda skala
utama adalah garis keempat (4).
c) Mengingat tingkat ketelitian jangka sorong adalah 0,1 mm maka
nilai lebih adalah 4 x 0,1 mm = 0,4 mm = 0,04 cm.
d ) Jadi bacaan jangka sorong adalah 5,7 cm + 0,04 cm = 5,74 cm.
c. Mikrometer Sekrup
Gambar 1.12
Gambar 1.12
Gambar 1.12
Gambar 1.12
Gambar 1.12
Mikrometer Sekrup
Alat ukur panjang ini me-
miliki tingkat ketelitian yang
paling tinggi yaitu sebesar
0,01 mm.
Mikrometer
sekrup biasa
digunakan untuk me-ngukur
benda yang sangat tipis, misalnya
tebal kertas.
Cara kerja mikrometer
sekrup adalah jika selubung
luar dengan skala 50 di-
putar satu kali maka rahang
geser dan selubung akan bergerak maju atau mundur. Jarak maju
mundurnya rahang geser sejauh 0,5 mm/50 menghasilkan tingkat
ketelitian 0,01 mm.
Pembacaan skala pada mikrometer sekrup dilakukan seperti
ditunjukkan pada pengukuran di bawah ini.
Landasan
Sekrup
Lengan
mikrometer
Timbal
Roda
bergerigi
Dokumen Penerbit
2 0
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Gambar 1.13
Gambar 1.13
Gambar 1.13
Gambar 1.13
Gambar 1.13
Pengukuran panjang menggunakan mikrometer sekrup
Hasil pengukuran ini sebesar 7,91 mm. Bagaimana cara men-
dapatkan hasil pengukuran ini? Langkahnya sebagai berikut.
a) Amati dan baca skala utama yang berimpit dengan tepi selubung
luar adalah 7,5 mm
b ) Garis selubung luar yang berimpit tegak lurus dengan skala utama
adalah garis ke-41.
c) Mengingat tingkat ketelitian jangka sorong adalah 0,01 mm maka
nilai lebih adalah 41 x 0,01 mm = 0,41 mm.
d) Jadi bacaan mikrometer sekrup adalah
7,5 mm + 0,41 mm = 7,91 mm.
2. Alat Ukur Massa
Alat yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda adalah neraca
. Berbagai
jenis neraca yang biasa digunakan adalah neraca batang antara lain:
neraca sama lengan, neraca tiga lengan (O’hauss – 2610 dapat mengukur
massa sampai 2.610 kg dengan ketelitian 0,1 gram ), neraca empat lengan
(O’hauss – 311 dapat mengukur massa sampai 310 gram dengan
ketelitian 0,01 gram).
Dokumen Penerbit
Neraca sama lengan
Gambar 1.14
Gambar 1.14
Gambar 1.14
Gambar 1.14
Gambar 1.14
Jenis neraca batang
21
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
Pembacaan skala pada neraca dilakukan seperti ditunjukkan pada
pengukuran di bawah ini.
Gambar 1.15
Gambar 1.15
Gambar 1.15
Gambar 1.15
Gambar 1.15
Pengukuran massa menggunakan neraca
Hasil pengukuran ini sebesar 47,52 gram. Bagaimana cara men-
dapatkan hasil pengukuran ini? Langkahnya sebagai berikut.
a) Letakkan benda yang hendak kita ukur pada piringan neraca
b) Geser penunjuk skala kekanan sehingga diperoleh keseimbangan.
c) Lengan pertama sebesar 0 gram, lengan kedua sebesar 40 gram,
lengan ketiga sebesar 7 gram dan lengan keempat sebesar 0,52 gram.
d ) Jadi massa benda itu adalah 0 g + 40 g + 7 g + 0,52 g = 47,52 gram
3. Alat Ukur Waktu
Gambar 1.16
Gambar 1.16
Gambar 1.16
Gambar 1.16
Gambar 1.16
Stopwatch dan arloji
Alat ukur waktu yang biasa
dipakai adalah jam atau stopwacth
.
Misalkan kita mengukur selang
waktu pelari 100 m menggunakan
stopwatch dengan cara menekan
tombol start dan menekan tombol
stop pada saat finish. Kemudian
kita baca waktu yang diperlukan
pada stopwatch, misalnya 75,5
sekon. Stopwatch mekanis memi-
liki ketelitian 0,1 sekon, stopwatch
elektronik memiliki ketelitian 0,001
sekon, sedangkan arloji atau jam
tangan mempunyai tingkat keteli-
tian 1 sekon.
Dokumen Penerbit
2 2
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Terdapat beberapa besaran turunan yang dapat kamu jumpai dalam
kehidupan sehari-hari antara lain : luas, volume, kecepatan dll. Bagaimana
kamu dapat menentukan dan mengukur besaran turunan? Kamu dapat
melakukan pengukuran dengan dua cara yaitu secara langsung dan tidak
langsung. Misalnya, menentukan kecepatan sepeda motor yang
mempunyai satuan m/s. Kamu dapat melakukan pengukuran langsung
yaitu dengan menggunakan spidometer, sedangkan pengukuran tidak
langsung menggunakan rol meter untuk mengukur jarak tempuh dan
stopwatch untuk mengukur waktu tempuh. Hasil bagi antara jarak tempuh
dengan waktu tempuh menghasilkan kecepatan. Kecepatan termasuk
besaran turunan karena satuannya diperoleh dari besaran pokok panjang
dan waktu.
Coba kamu sebutkan contoh besaran turunan yang lain dan jelaskan
diperoleh dari besaran pokok apa saja!
1. Besaran Luas
Bagaimana kamu dapat menentukan luas sebidang tanah yang
bentuknya bujursangkar? Tentu kamu dapat menentukannya dengan
cara mengukur panjang sisi-sisinya kemudian kamu hitung dengan
rumus :
Luas = sisi x sisi
Tugas Individu
1. Sebutkan alat ukur panjang!
2. Sebutkan bagian-bagian penting jangka sorong!
3. Sebutkan alat ukur massa!
4. Sebutkan alat ukur waktu!
F
Pengukuran Besaran Turunan
Indikator
•
Peser ta didik mampu melaksanakan konversi berbagai satuan besaran
pokok maupun besaran turunan.
•
Peserta didik mampu mengukur besaran turunan (luas, volume) secara
langsung dan tidak langsung
.
23
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
2. Besaran Volume
Pernahkah kamu melakukan pengukuran volume suatu bidang
berbentuk kubus? Tentu kamu dapat melakukannya yaitu dengan cara
mengukur panjang sisi-sisinya kemudian kamu hitung dengan rumus:
Volume = sisi x sisi x sisi
Tabel 1.7 Pengukuran tidak langsung luas suatu bidang yang bentuknya teratur
No.
Bidang
Gambar
Rumus
1.
Persegi ( Bujur sangkar )
L = s x s
L = luas
s = sisi
2.
Persegi panjang
L = p x l
L = luas
p = panjang
l = lebar
3.
Jajar genjang
L = a x t
L = luas
a = alas
t = tinggi
4.
Segitiga
L = ½ a x t
L = luas
a = alas
t = tinggi
5.
Lingkaran
L =
π
x r
2
L = luas
π
= 3,14
r = jari - jari
s
s
p
l
a
t
t
a
r
2 4
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
Tabel di atas digunakan untuk menentukan volume suatu benda yang
bentuknya teratur, dalam benak kalian tentu bertanya bagaimana cara
menentukan volume benda yang bentuknya tidak teratur? Misalnya
batu, penghapus, gunting dll. Tentu ada cara yang dapat dilakukannya.
Ada dua cara yang dapat kamu lakukan untuk mengukur volume
zat padat secara tidak langsung, yaitu :
Tabel 1.8 Pengukuran langsung volume suatu bidang yang bentuknya teratur
No.
Bidang
Gambar
Rumus
1.
Kubus
2.
Balok
3.
Silinder
4.
Bola
5.
Kerucut
V = s x s x s
V = volume
s = sisi
V = p x l x t
V = volume
p = panjang
l = lebar
t = tinggi
V =
π
x r
2
x t
V = volume
π
= 3,14
r = jari - jari
t = tinggi
V = 4/3 x
π
x r
3
V = volume
π
= 3,14
r = jari - jari
V = 1/3 x
π
x r
2
x t
V = volume
π
= 3,14
r = jari – jari
t = tinggi
s
s
s
t
l
p
t
r
r
r
25
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
baca skala yang ditunjukkan, nyatakan pengukuranmu sebagai
V
2
4) Tarik kesimpulanmu untuk menyatakan volume zat padat tersebut
yaitu dengan cara menentukan selisih dari hasil kedua bacaan.
Volume zat padat = ( V
2
– V
1
) ml
b. Menggunakan satu gelas ukur dan satu gelas berpancuran
Gambar 1.17
Gambar 1.17
Gambar 1.17
Gambar 1.17
Gambar 1.17
Pengukuran volume zat padat
menggunakan sebuah gelas ukur
a. Menggunakan satu buah gelas ukur
Langkah yang harus kamu la-
kukan sebagai berikut:
1) Letakkan gelas ukur di atas
permukaan yang rata misalnya,
meja
2 ) Isilah gelas ukur tersebut dengan
air kira-kira setengahnya. Amati
dan baca skala yang ditunjukkan,
nyatakan pengukuranmu sebagai
V
1
.
3) Masukkan zat padat yang
hendak kamu ukur ke dalam
gelas ukur tersebut. Amati dan
Langkah yang harus kamu lakukan
sebagai berikut:
1) Letakkan gelas ukur dan gelas ber-
pancuran di atas permukaan yang rata
misalnya, meja.
2) Isilah gelas berpancuran tersebut
dengan air sampai batas lubang gelas
berpancuran.
3) Taruh gelas ukur tepat dibawah mulut
lubang gelas berpancuran.
4) Masukkan zat padat yang hendak
kamu ukur ke dalam gelas berpancur-
an tersebut. Tentu air akan tumpah
menuju gelas ukur.
5) Amati dan baca skala yang ditunjukkan pada gelas ukur nyatakan
pengukuranmu sebagai volume zat padat yang diukur.
Gambar 1.18
Gambar 1.18
Gambar 1.18
Gambar 1.18
Gambar 1.18
Pengukuran volume zat padat
menggunakan satu gelas ukur dan satu gelas berpancuran
Dokumen Penerbit
Dokumen Penerbit
VV
VV
V
11
11
1
VV
VV
V
22
22
2
VV
VV
V
2 6
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
TT
TT
T
ugug
ugug
ug
as Indias Indi
as Indias Indi
as Indi
viduvidu
viduvidu
vidu
1. Sebuah gelas ukur berbentuk tabung diisi dengan
air setinggi 30 cm. Apabila luas penampang gelas
tersebut 40 cm
2
, hitung volume air!
2. Perhatikan gambar!
Berapakah volume batu tersebut?
Rangkuman
1. Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran yang diukur
dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan. Sesuatu yang dapat
diukur dan dapat dinyatakan dengan angka disebut besaran,
sedangkan pembanding dalam suatu pengukuran disebut satuan.
Satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil
yang sama atau tetap untuk semua orang disebut satuan baku,
sedangkan satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran
dengan hasil yang tidak sama untuk orang yang berlainan disebut
satuan tidak baku.
2. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan
terlebih dahulu. Besaran yang dapat diukur dan memiliki satuan
disebut besaran fisika. Besaran yang tidak dapat diukur dan tidak
memiliki satuan merupakan sesuatu yang tidak termasuk besaran
fisika. Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diperoleh
dari besaran pokok.
3. Pertimbangan satuan yang baik harus memiliki syarat-syarat sebagai
berikut: satuan selalu tetap, artinya tidak mengalami perubahan
karena pengaruh apapun; bersifat internasional, artinya dapat
dipakai di seluruh negara; mudah ditiru bagi setiap orang yang akan
menggunakannya.
30 ml
50 ml
27
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
4. Alat ukur panjang yang biasa dipakai antara lain mistar, jangka
sorong dan mikrometer sekrup. Alat yang digunakan untuk
mengukur massa suatu benda adalah neraca. Berbagai jenis neraca
yang biasa digunakan adalah neraca batang antara lain : neraca sama
lengan, neraca tiga lengan (O’hauss – 2610 dapat mengukur massa
sampai 2.610 kg dengan ketelitian 0,1 gram ), neraca empat lengan
(O’hauss – 311 dapat mengukur massa sampai 310 gram dengan
ketelitian 0,01 gram). Alat ukur waktu yang biasa dipakai adalah
jam atau stopwatch.
5. Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.
6 . Alat yang digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan
menyatakannya dengan angka disebut termometer.
7. Beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, antara
lain :
a. Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga peng-
ukurannya menjadi teliti.
b. Air raksa mudah dilihat karena mengkilat.
c. Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang
diukur.
d . Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku
pada suhu – 40
0
C dan mendidih pada suhu 360
0
C.
e. Volume air raksa berubah secara teratur.
8. Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki
beberapa kerugian, antara lain:
a. Air raksa harganya mahal.
b. Air raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang
sangat rendah.
c. Air raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila
tabungnya pecah.
9. Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer,
antara lain :
a. Alkohol harganya murah.
b. Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil
ternayata alkohol mengalami perubahan volume yang besar.
c. Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik
beku alkohol –130
0
C.
2 8
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
10.
Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer,
antara lain :
a. Membasahi dinding kaca.
b. Titik didihnya rendah (78
0
C)
c. Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna
dahulu agar dapat dilihat.
11.
Termometer Celsius dibuat oleh Anders Celsius dari Swedia pada
tahun 1701 - 1744.
a. Titik tetap atas menggunakan air yang sedang mendidih (100
0
C).
b . Titik tetap bawah menggunakan air yang membeku atau es yang
sedang mencair (0
0
C).
c. Perbandingan skalanya 100.
12.
Termometer Reamur dibuat oleh Reamur dari Perancis pada tahun
1731.
a. Titik tetap atas mengguanakan air yang mendidih (80
0
R).
b . Titik tetap bawah menggunakan es yang mencair (0
0
R).
c. Perbandingan skalanya 80.
13.
Termometer Fahrenheit dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari
Jerman pada tahun 1986 - 1736.
a. Titik tetap atas menggunakan air mendidih (212
0
F).
b . Titik tetap bawah menggunakan es mencair (0
0
F).
c. Perbandingan skalanya 180.
14.
Termometer Kelvin dibuat oleh Kelvin dari Inggris pada tahun
1848 - 1954.
a. Titik tetap atas menggunakan air mendidih (373 K).
b . Titik tetap bawah menggunakan es mencair (273 K).
c. Perbandingan skalanya 100.
Pengayaan
Mengapa perlu dibuat satuan-satuan standar? Bila pengetahuan dan
teknologi semakin maju, mungkinkah satuan standar yang kita gunakan
sekarang diperbaharui? Jelaskan!
29
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
UJI KOMPETENSI 1
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar, dengan memberikan
tanda silang (x) pada huruf a, b, c atau d!
1. Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran
yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai ....
a. besaran turunan
b. satuan
c. besaran pokok
d . besaran skalar
2. Panjang meja 1 meter. Satuan besaran yang digunakan pada
pernyataan tersebut adalah ....
a. panjang
b. meja
c. meter
d . 1 meter
3. Sesuatu yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka
disebut ....
a. satuan
b. besaran
c. pengukuran
d. nilai
4. Pembanding dalam suatu pengukuran disebut ....
a. satuan
b. besaran
c. pengukuran
d. nilai
5. Satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil
yang tidak sama untuk orang yang berlainan disebut ....
a. satuan baku
b. satuan internasional
c. satuan tidak baku
d . besaran pokok
3 0
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
6. Besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih dahulu disebut
....
a. besaran turunan
b. besaran vektor
c. besaran skalar
d . besaran pokok
7. Besaran yang dapat diukur dan memiliki satuan disebut ....
a. besaran fisika
b. besaran pokok
c. besaran turunan
d . besaran vector
8. Besaran turunan adalah ....
a. besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih dahulu
b. besaran yang satuannya diperoleh dari besaran fisika
c. besaran yang satuannya diperoleh dari besaran pokok
d . besaran yang tidak dapat diukur
9. Berikut ini yang termasuk besaran pokok, yaitu ....
a. panjang, volume, dan massa
b. massa, kecepatan, dan waktu
c. panjang, massa, dan waktu
d . suhu, panjang, dan berat
10. Berikut merupakan satuan besaran volume, yaitu ....
a. m
2
b. ms
-1
c. kgms
-2
d. m
3
11. 1 meter = ... cm
a. 10
b. 100
c. 1.000
d. 10.000
12. Massa adalah ....
a. besarnya gaya tarik bumi terhadap benda tersebut
b. kuantitas yang terkandung dalam suatu benda
c. mempunyai nilai sama dengan berat
d . mendekati massa 1 liter air murni pada suhu 4
0
C
31
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
13. Alat ukur panjang yang memiliki tingkat ketelitian 0,01 mm adalah
....
a. mistar
b. jangka sorong
c. rol meter
d . mikrometer sekrup
14. Alat ukur panjang yang digunakan untuk mengukur garis tengah
bagian luar tabung adalah ....
a. mistar
b. jangka sorong
c. rol meter
d . mikrometer sekrup
15. Alat yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda adalah
....
a. jangka sorong
b. neraca
c. mikrometer sekrup
d . neraca pegas
16. Alat ukur waktu yang biasa dipakai adalah ....
a. jam pasir
b. jam atau stopwatch
c. jam matahari
d . jam mainan
17. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu ....
a. barometer
b. termometer
c. alkhohol
d . air raksa
18. Raksa digunakan untuk mengisi termometer, karena ....
a. titik didihnya teratur
b. pemuaiannya teratur
c. titik bekunya tinggi
d . pemuaiannya tidak teratur
3 2
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
19. Titik tetap bawah termometer Celcius ditetapkan dengan cara
mencelupkan tabungnya ke dalam ....
a. larutan garam
b . es yang sedang melebur
c. campuran es dan garam
d . air yang sedang mendidih
20. Suhu suatu benda 100
0
C sama dengan ....
a. 212
0
F
b. 273
0
F
c. 300
0
F
d. 373
0
F
21. Pada termometer Fahrenheit dan Celcius menunjukkan angka yang
sama pada suhu ....
a. 40
0
C
b. – 40
0
C
c. 35
0
C
d . – 35
0
C
22. Pengukuran langsung untuk menentukan kecepatan sepeda motor
yang sedang melaju digunakan ....
a. rol meter untuk mengukur jarak tempuh
b . stopwatch untuk mengukur waktu tempuh
c. spidometer
d. avometer
23. Pengukuran volume suatu benda yang bentuknya teratur digunakan ....
a. gelas ukur
b. gelas berpancuran
c. rumus
d . sebuah gelas ukur dan gelas berpancuran
24. Sebuah balok memiliki panjang 10 cm, lebar 5 cm dan tinggi 0,5 cm.
Volume balok tersebut sebesar ....
a. 250 cm
3
b. 25 cm
3
c. 20 cm
3
d . 2,5 cm
3
33
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas - VII SMP/MTs
25. Pengukuran volume benda yang bentuknya tidak teratur dapat
digunakan ....
a. rumus
b. gelas ukur
c. neraca
d . neraca pegas
B. Isilah titik–titik di bawah ini!
1. Pembanding dalam suatu pengukuran disebut ....
2. Satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil
yang sama untuk semua orang disebut ....
3. Meter, kilogram, sekon disebut satuan ....
4. Satu meter standar sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya
dalam ruang hampa pada selang waktu ....
5. Satu sekon standar adalah waktu yang diperlukan oleh atom ...
untuk bergetar sebanyak ....
6. Jangka sorong memiliki nonius, yaitu skala yang mempunyai
panjang ....
7. Termometer dibuat berdasarkan prinsip ....
8. Titik tetap bawah dan titik tetap atas celcius adalah ... dan ....
9. Air raksa digunakan sebagai pengisi termometer, karena ....
10. Ukuran derajaf panas suatu benda disebut ....
11. Alat yang digunakan untuk mengukur derajat panas suatu benda
adalah....
12. Bagian penting yang terdapat pada jangka sorong adalah ... dan ....
13. Jenis neraca yang biasa dipakai adalah neraca ... dan neraca ....
14. Pengukuran besaran turunan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu
secara ... dan ....
15. Volume benda yang bentuknya tidak teratur dapat diukur dengan
menggunakan ... dan ....
C . Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan tepat!
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pengukuran!
2. Sebutkan yang termasuk besaran pokok! (3 saja)!
3 4
Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMP/MTs
3. Sebutkan yang termasuk besaran turunan! (3 saja)!
4. Sebutkan tiga syarat yang harus dimiliki oleh sebuah satuan!
5. Jelaskan apa yang dimaksud satu kilogram standar!
6. Sebutkan alat ukur panjang!
7. Sebutkan alat ukur massa!
8. Sebutkan alat ukur waktu!
9. Sebutkan macam–macam zat yang digunakan dalam termometer!
10. Sebutkan beberapa termometer berdasarkan penggunaannya!
11. Sebutkan dua macam keuntungan dan kerugian air raksa sebagai
pengisi termometer!
12. Ubah suhu berikut ini ke dalam derajat reamur!
a. 80
0
C
b. 60
0
C
13. Sebutkan dasar pengambilan titik tetap atas 100
0
C pada termometer
Celcius!
14. Sebuah balok memiliki panjang 20 cm, lebar 5 cm dan lebar 0,5 cm.
Berapa volume balok tersebut?
15. Sebuah benda berbentuk kubus, dengan panjang sisi–sisinya 10 cm.
Berapa volume benda tersebut?