Halaman
i
Dra. Anni Winarsih
Agung Nugroho S.Pd.
Drs. Sulityoso HP
M Zajuri Amd.
Supliyadi S.Pd.
Drs. Slamet Suyanto M.Ed.
Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
IPA TERPADU
untuk SMP/MTs Kelas VII
Penulis
: Dra. Anni Winarsih
Agung Nugroho S.Pd.
Drs. Sulityoso HP
M Zajuri Amd.
Supliyadi S.Pd.
Drs. Slamet Suyanto M.Ed.
Editor
: Pardiyono, Sri Lestariningsih, Arifatun NNA
Perancang Kulit : Tim Grasindo
Layouter
: Mahardika, Iwan Kurniawan, Eyi
Ilustrator
: Nur Edi Wibowo
Foto-foto
: Lola, Ruli
Ukuran Buku
: 17,6 x 25 cm
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
Diperbanyak oleh....
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
IPA TERPADU
untuk SMP/MTs Kelas VII
...
WIN WINARSIH, Anny
... IPA TERPADU: SMP/MTs Kelas VII oleh Anny Winarsih, Agung Nugroho, Sulityoso HP, M Zajuri,
Supliyadi, Slamet Suyanto. — Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
X, 345 hlm.: ilus.; ... cm.
Daftar Pustaka : hlm. 339-341
Indeks. hlm. 329-333
ISBN ....
1. IPA TERPADU —Studi dan Pengajaran I. Judul
Hak Cipta buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit Gramedia Widiasarana Indonesia (Grasindo)
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemer-
intah, dalam hal ini, Departemen 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 Departemen Pendidikan
Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen
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 Sambutan
iii
Kata Sambutan
iv
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Kata Pengantar
Kamu sekarang telah duduk di kelas VII SMP/MTs, tentunya akan ada perubahan teknik
belajar karena ada penyesuaian dengan lingkungan yang baru. Kamu sudah mempelajari Ilmu
Pengetahuan Alam (IPA) sewaktu SD. Pelajaran IPA di SD dan SMP terdapat perbedaan. Di SD
IPA merupakan satu mata pelajaran, sedangkan di SMP IPA merupakan gabungan dari beberapa
mata pelajaran, yakni, biologi, fisika, dan kimia yang dibahas lebih mendalam.
Buku ini kami susun sesuai dengan program KTSP (Kurikulum Tingkat Satuan Pelajaran).
Salah satu manfaat dari buku ini adalah membantu kalian dalam mempelajari IPA secara ter-
padu dan kreatif.
Buku pelajaran IPA kelas VII ini, terdiri dari 14 bab, yakni Besaran Fisika dan Pengukuran,
Asam Basa dan Garam, Unsur Senyawa dan Campuran, Zat dan Wujudnya, Pemuaian, Kalor,
Sifat Zat dan Pemisahan Campuran, Perubahan Materi dan Reaksi Kimia, Pengamatan Gejala
Biotik dan Abiotik, Gerak, Mikroskop dan Keselamatan Kerja, Keanekaragaman Makhluk Hidup,
Organisasi Kehidupan, dan Ekosistem
Penyajian materi dalam buku IPA ini dilengkapi dengan bagian-bagian sebagai berikut:
1.
Tujuan: agar kamu dapat mengetahui target yang akan dicapai setelah mempelajari materi
dalam tiap bab.
2.
Advance Organizer: untuk menambah motivasi dan daya tarik dalam mempelajari bab yang
dibahas.
3.
Peta Konsep: agar kamu memiliki gambaran secara umum tentang materi.
4.
Kata-Kata Kunci: merupakan kumpulan kata/istilah yang harus dipahami.
5.
Gambar dan Ilustrasi: sebagai sarana membantu pemahaman materi.
6.
Contoh Soal: agar kamu mengetahui contoh penggunaan suatu persamaan atau konsep
IPA untuk menyelesaikan persoalan.
7.
Diskusikan: menantang kamu agar lebih kreatif dan aktif dalam belajar.
8.
Asah Kemampuan: sebagai sarana meningkatkan kemampuan dalam menyelesaikan soal
setelah satu atau beberapa sub bab selesai dipelajari.
9.
Tokoh IPA: menampilkan tokoh yang berperan atau berjasa dalam pengembangan materi
IPA atau berjasa dalam penemuan-penemuan penting yang terkait dengan materi.
10. Belajar IPA melalui Internet: agar kamu dapat lebih mendalam dalam mempelajari materi
atau mencari informasi relevan melalui akses internet.
11. Warta IPA: berisikan berita atau informasi pengetahuan yang berkaitan dengan materi
IPA.
12. Kegiatan Ilmiah: untuk menguji dan menerapkan kaidah atau konsep IPA.
13.
Tugas Proyek: berisikan kegiatan agar kalian lebih memahami materi IPA melalui tugas-tugas
di luar jam pelajaran yang menarik dan menantang.
14. A
sah Jiwa Kewirausahaan: menampilkan usaha yang mungkin dapat dijadikan sebagai
sarana menerapkan ilmu IPA dalam kehidupan sehari-hari.
v
Kata Pengantar
15. Rangkuman: agar kamu dapat memahami garis besar materi yang dipelajari.
16. Uji Kompetensi: sebagai sarana berlatih setelah materi dalam satu bab dibahas.
17. Refleksi Diri: berisi sarana untuk agar kamu dapat merenungkan kembali apa yang telah
kamu pelajari
18. Ev
aluasi Akhir Semester: menguji penguasaan materi yang dipelajari dalam satu semester.
19. Kunci Jawaban: sebagai sarana untuk mengetahui ketepatan jawaban dari soal uji kompe-
tensi dan evaluasi.
Akhirnya, kami berharap semoga buku ini dapat bermanfaat sebagai salah satu media
belajar IPA dan membantu kamu dalam mempelajari materi IPA secara terpadu dan kreatif.
Semarang, Maret 2008
Tim Penulis
vi
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Pendahuluan
Buku ini merupakan gabungan dari tiga materi pelajaran IPA, yaitu Kimia, Fisika, dan Biologi.
Setiap bab membahas materi dari pelajaran berbeda yang diurutkan sesuai dengan Standar Isi
2006. Buku ini mencoba menyajikan materi semenarik mungkin bagi siswa. Selain gambar, ter-
dapat beberapa pernik yang ditampilkan untuk mempermudah pemahaman materi suatu bab.
1.
Tujuan Pembelajaran
Tujuan pembelajaran memberikan gambaran target yang akan dicapai pengguna buku
setelah mempelajari materi setiap bab.
2.
Peta Konsep
Peta konsep merupakan bagan untuk memudahkan alur berpikir siswa ketika mempelajari
materi setiap bab.
3.
Gambar Advance Organizer
Gambar ini akan memberikan gambaran agar siswa tertarik untuk mempelajari materi yang
disajikan.
4.
Kata Kunci
Kata kunci berisi kata-kata yang menjadi inti pembahasan materi dalam setiap bab.
5.
Gambar dan Ilustrasi
Gambar ilustrasi yang disajikan akan membantu siswa memahami materi.
6.
Warta IPA
Warta IPA berisi informasi singkat sebagai tambahan terkait dengan materi setiap bab.
7.
Tokoh IPA
Tokoh IPA mengenalkan siswa dengan orang-orang berjasa yang terkait dengan materi.
8.
Contoh Soal
Contoh soal berisi contoh-contoh penyelesaian suatu soal agar siswa mengetahui contoh
penggunaan suatu persamaan atau konsep IPA untuk menyelesaikan persoalan.
9.
Asah Kemampuan
Asah kemampuan akan mengajak siswa untuk menguji kemampuan setelah mempelajari
materi.
10. Kegiatan Ilmiah
Suatu kegiatan yang dapat meningkatk
an keterampilan, kerja sama, serta kreativitas siswa
di luar jam pelajaran.
11. Diskusikan
Bahan diskusi yang disajikan akan menantang siswa agar lebih kreatif dan aktif dalam
belajar.
12. Belajar IPA melalui Internet
Ini memberikan rujukan website di Internet agar siswa dapat lebih mendalami materi pela-
jaran.
13. Tugas Proyek
Tugas Proyek berisi kegiatan agar siswa lebih memahami materi IPA melalui tugas-tugas di
luar jam pelajaran yang menarik dan menantang.
14. Asah Jiwa Kewirausahaan
Asah jiwa kewirausahaan menampilkan usaha yang mungkin dapat dijadikan sebagai sarana
menerapkan ilmu IPA dalam kehidupan sehari-hari.
vii
15. Uji Kompetensi
Uji kompetensi memuat soal pilihan ganda dan uraian untuk menguji pemahaman siswa
setelah membahas materi di setiap akhir bab.
16. Refleksi Diri
Refleksi diri berisi sarana untuk agar kamu dapat merenungkan kembali apa yang telah
siswa pelajari.
17. Evaluasi Akhir Semester Gasal dan Genap
Evaluasi akhir semester berisi soal pilihan ganda dan soal uraian untuk menguji pemaha-
man siswa setelah membahas seluruh materi buku.
18. Kunci Jawaban
Kunci jawaban merupakan sarana untuk mengetahui ketepatan jawaban dari soal uji kom-
petensi dan evaluasi.
19. Daftar Pustaka
Daftar pustaka memuat buku-buku yang digunakan sebagai sumber untuk menulis buku
ini.
Di bagian akhir buku, disajikan juga “ Simbol Alfabetis”, “Indeks”, dan “Glosarium”, Bagian
ini diharapkan bisa membantu siswa maupun guru akan istilah-istilah dan simbol-simbol tertentu
yang baru atau jarang digunakan.
Demikian beberapa hal dalam penyajian buku ini. Semoga beberapa hal di atas menambah
semangat dalam belajar, selain tentu saja guru dalam mengajar. Mendidik memang seperti mena-
nam pohon keras, hasilnya tidak dapat langsung dirasakan. Oleh karena itu, langkah-langkah
kecil menjadi sangat berarti. Selamat belajar!
Pendahuluan
viii
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
KATA SAMBUTAN .................................................................................................................
.............................. iii
KATA PENGANTAR
............................................................................................................................................ iv
PENDAHULUAN .................................................................................................................................................. vi
BAB 1
BESARAN FISIKA DAN PENGUKURAN .......................................................................................
1
A.
Besaran Fisika dan Satuan .................................................................................................
3
B.
Pengukuran Besaran Fisika ...............................................................................................
13
C.
Suhu dan Pengukurannya .................................................................................................
21
D.
Memperhatikan dan Menerapkan Keselamatan Kerja
dalam Pengukuran ............................................................................................................
.. 25
Uji Kompetensi 1 ..............................................................................................................
................ 27
BAB 2
ASAM, BASA, DAN GARAM ...................................................................................................
........ 31
A.
Sifat-Sifat Asam, Basa, dan Garam ...............................................................................
33
B.
Identifikasi Asam, Basa, dan Garam ...............................................................................
40
C.
Penentuan Skala Keasaman dan Kebasaan.................................................................
44
Uji Kompetensi 2 .............................................................................................................
................ 49
BAB 3
UNSUR, SENYAWA, DAN CAMPURAN .......................................................................................
51
A.
Unsur dan Lambang Unsur ...............................................................................................
53
B.
Rumus Kimia ........................................................................................................................... 57
C.
Sifat-Sifat Unsur, Senyawa, dan Campuran .................................................................
58
D.
Perbedaan Antara Senyawa dan Campuran ...............................................................
62
Uji Kompetensi 3 .............................................................................................................
................ 63
BAB 4
ZAT DAN WUJUDNYA ........................................................................................................
............. 65
A.
Zat dan Perubahan Wujudnya .........................................................................................
67
B.
Menafsirkan Susunan dan Gerak Partikel pada Berbagai
Wujud Zat Melalui Penalaran ...........................................................................................
71
C.
Membedakan Kohesi dan Adhesi Berdasarkan Pengamatan ..............................
73
D.
Kapilaritas ...............................................................................................................
................ 75
E.
Massa Jenis dan Pengukurannya ....................................................................................
76
F.
Penggunaan Konsep Massa Jenis dalam Kehidupan Sehari-Hari .......................
83
Uji Kompetensi 4 .............................................................................................................
................ 86
Daftar Isi
ix
ix
BAB 5
PEMUAIAN ................................................................................................................
.......................... 91
A.
Pemuaian Zat Padat .........................................................................................................
.... 93
B.
Pemuaian Zat Cair ..........................................................................................................
...... 98
C.
Pemuaian pada Gas ............................................................................................................. 100
D.
Penerapan Prinsip Pemuaian Zat dalam Kehidupan Sehari-Hari ........................
103
Uji Kompetensi 5 .............................................................................................................
................ 107
BAB 6
KALOR ...................................................................................................................
............................... 111
A.
Pengertian Kalor ................................................................................................................... 113
B.
Kalor dapat Mengubah Suhu Benda .............................................................................
114
C.
Kalor dapat Mengubah Wujud Zat .................................................................................
121
D.
Perpindahan Kalor ..........................................................................................................
...... 133
E.
Pemanfaatan Kalor dalam Kehidupan Sehari-Hari ...................................................
140
Uji Kompetensi 6 .............................................................................................................
................ 142
BAB 7
SIFAT ZAT DAN PEMISAHAN CAMPURAN ...............................................................................
145
A.
Sifat Zat ..................................................................................................................
.................. 147
B.
Pemisahan Campuran ......................................................................................................... 148
Uji Kompetensi 7 .............................................................................................................
................ 156
BAB 8
PERUBAHAN MATERI DAN REAKSI KIMIA ................................................................................
159
A.
Materi dan Perubahannya .................................................................................................
161
B.
Reaksi Kimia ...............................................................................................................
............. 165
C.
Ciri-Ciri Reaksi Kimia .....................................................................................................
....... 170
D.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Reaksi Kimia .....................................................
174
Uji Kompetensi 8 ..............................................................................................................
................ 179
EVALUASI AKHIR SEMESTER GASAL ........................................................................................................... 181
BAB 9
PENGAMATAN GEJALA BIOTIK DAN ABIOTIK .........................................................................
185
A.
Pengertian Biologi dan Cabang Biologi .......................................................................
187
B.
Kerja Ilmiah ............................................................................................................................. 187
C. Pengamatan Gejala Biotik dan Abiotik .........................................................................
193
Uji Kompetensi 9 .............................................................................................................
................ 195
BAB 10 GERAK ..................................................................................................................
................................ 197
A.
Pengertian Gerak .................................................................................................................. 199
B.
Jarak dan Perpindahan ......................................................................................................
. 200
C.
Kecepatan dan Kelajuan ....................................................................................................
201
D.
Percepatan .................................................................................................................
............. 203
Daftar Isi
x
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
E.
Gerak Lurus ................................................................................................................
............. 205
F.
Penerapan GLB dan GLBB dalam Kehidupan Sehari-hari ......................................
211
Uji Kompetensi 10 ............................................................................................................
.............. 214
BAB 11 MIKROSKOP DAN KESELAMATAN KERJA .................................................................................
217
A.
Mikroskop dan Jenis-Jenisnya ........................................................................................
219
B.
Bagian-Bagian Mikroskop dan Cara Penggunaannya .............................................
222
C.
Keselamatan Kerja ..........................................................................................................
...... 230
Uji Kompetensi 11 ............................................................................................................
.............. 236
BAB 12 KEANEKARAGAMAN MAKHLUK HIDUP ...................................................................................
239
A.
Ciri-ciri Makhluk Hidup ....................................................................................................
... 241
B.
Keanekaragaman Makhluk Hidup ..................................................................................
245
C.
Tata Cara Pemberian Nama Ilmiah .................................................................................
246
D.
Klasifikasi Makhluk Hidup..................................................................................................
250
Uji Kompetensi 12 ............................................................................................................
.............. 267
BAB 13 ORGANISASI KEHIDUPAN...................................................................................................
.......... 271
A.
Sel ............................................................................................................................................... 273
B.
Jaringan ...................................................................................................................
................. 279
C.
Organ ........................................................................................................................................ 284
D.
Sistem Organ .......................................................................................................................... 286
Uji Kompetensi 13 ............................................................................................................
.............. 289
BAB 14 EKOSISTEM .............................................................................................................
........................... 291
A.
Komponen Ekosistem .........................................................................................................
293
B.
Satuan-Satuan dalam Ekosistem ....................................................................................
297
C.
Hubungan Antarkomponen Ekosistem ........................................................................
300
D.
Manusia dan Lingkungan ..................................................................................................
306
E.
Pengelolaan Lingkungan Hidup .....................................................................................
307
Uji Kompetensi 14 .............................................................................................................
.............. 317
EVALUASI AKHIR SEMESTER GENAP ............................................................................................................ 320
SIMBOL ALFABETIS ........................................................................................................................................... 324
INDEKS .......................................................................................................................
......................................... 329
GLOSARIUM ......................................................................................................................................................... 334
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................................................. 339
KUNCI JAWABAN ............................................................................................................................................... 342
BIOGRAFI PENULIS ..............................................................................................................
.............................. 344
1
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari bab ini, kamu
diharapkan dapat:
1. mengindentifikasi besaran
pokok dan turunan beserta
satuannya;
2. melakukan pengukuran pada
besaran panjang, massa, waktu,
dan suhu dengan alat ukur yang
sesuai secara teliti.
BESARAN FISIKA
DAN PENGUKURAN
Peta Konsep
BAB I
BESARAN FISIKA DAN PENGUKURAN
Mengidenti
fi
kasi Besaran
Fisika ke dalam Besaran
Pokok dan Turunan
Pengukuran terhadap
Besaran Fisika
Panjang
Termometer
Satuan Besaran Pokok
dan Besaran Turunan
Konversi Satuan
Massa
Neraca
Jam
Stopwatch
Suhu
Keselamatan Kerja
dalam Pengukuran
Penggaris
Jangka Sorong
Mikrometer Sekrup
Waktu
002 bab 1.indd 1
7/18/2008 7:04:12 PM
2
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Kegiatan yang berhubungan dengan pengukuran sering kita temukan dalam kehidupan
sehari-hari, misalnya di pasar. Sebagai contoh, pedagang sembako dan sayur menimbang
massa barang sembako dan sayur untuk dijual secara eceran, pedagang kain mengukur
panjang dan lebar kain dengan meteran kain, serta pembeli sepulang dari pasar melihat
jamnya untuk memperkirakan waktu kedatangan angkutan umum. Massa, panjang, dan
waktu termasuk besaran
fi
sika. Karena dalam kehidupan sehari-hari banyak terdapat
kegiatan yang berhubungan dengan pengukuran besaran
fi
sika, maka sangatlah penting
bagi kalian untuk mempelajari pengukuran tersebut secara baik. Dapatkah kalian
melakukan pengukuran secara benar dan teliti? Sudahkah kalian menjaga keselamatan
kerja ketika melakukan pengukuran?
Gambar 1.1 Suasana Pasar Tradisional
Foto: Dokumentasi Penerbit
002 bab 1.indd 2
7/18/2008 7:04:14 PM
3
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang mempunyai pengaruh
besar terhadap perkembangan ilmu pengetahuan yang lainnya,
misalnya teknologi elektronika, teknologi informasi, dan teknologi
alat ukur. Hal ini disebabkan di dalam
fi
sika mengandung prinsip-
prinsip dasar mengenai gejala-gejala alam yang ada di sekitar kita.
Fenomena dan gejala-gejala alam tersebut meliputi besaran-besaran
fi
sika di antaranya: gerak, cahaya, kalor, listrik, dan energi.
Penerapan besaran-besaran
fi
sika dalam aktivitas kegiatan
sehari-hari senantiasa berkaitan dengan pengamatan dan pengu-
kuran. Sebagai contoh, informasi kecepatan gerak pesawat terbang
bagi seorang pilot berguna untuk mengoperasikan pesawat yang
dikendalikannya. Besarnya suhu badan kita merupakan informasi
untuk mengetahui apakah badan kita sehat atau tidak. Sepatu dan
pakaian yang kita gunakan mempunyai ukuran tertentu.
Melihat betapa pentingnya pengukuran besaran
fi
sika, maka di
dalam bab ini akan dipelajari pengertian besaran
fi
sika, pengukuran
besaran
fi
sika yang meliputi massa, panjang, waktu, dan suhu serta
konversi satuannya.
A. Besaran Fisika dan Satuan
1. Pengertian Besaran Fisika, Besaran Pokok, dan
Besaran Turunan
Berapakah tinggi dan berat badanmu? Tentu saja kamu dapat
mengukur secara langsung tinggi badanmu dengan alat ukur meteran
pita, misalnya 165 cm. Bagaimana dengan berat badanmu? Di dalam
pembicaraan kita sehari-hari yang dimaksud dengan berat badan
adalah massa, sedangkan dalam
fi
sika pengertian berat dan massa
berbeda. Berat badan dapat kita tentukan dengan menggunakan alat
timbangan berat badan. Misalnya, setelah ditimbang berat badanmu
50 kg atau dalam
fi
sika bermassa 50 kg. Tinggi atau panjang dan
massa adalah sesuatu yang dapat kita ukur dan dapat kita nyatakan
dengan angka dan satuan. Panjang dan massa merupakan besaran
fi
sika. Jadi, besaran
fi
sika adalah ukuran
fi
sis suatu benda yang
dinyatakan secara kuantitas.
Selain besaran
fi
sika juga terdapat besaran-besaran yang bukan
besaran
fi
sika, misalnya perasaan sedih, gembira, dan lelah. Karena
perasaan tidak dapat diukur dan tidak dapat dinyatakan dengan
angka dan satuan, maka perasaan bukan besaran
fi
sika.
Kata-Kata Kunci
(Key Words)
besaran
fi
sika
besaran pokok
besaran turunan
satuan SI dan CGS
meter standar
satu kilogram
satu detik
konversi
pengukuran
jangka sorong
mikrometer sekrup
neraca tiga lengan
termometer
keselamatan kerja
Gambar 1.2 Massa Seorang
Pesumo merupakan Besaran
Pokok
Sumber Gambar:
http://id.
wikipedia.org
(2008)
Belajar IPA melalui Internet
Kamu dapat belajar materi ini dengan mengakses website
www.e-dukasi.net/mapok/mp_full.php?.
id=224
002 bab 1.indd 3
7/18/2008 7:04:15 PM
4
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Besaran
fi
sika dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran pokok
dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang sudah
ditetapkan terlebih dahulu. Adapun, besaran turunan merupakan
besaran yang dijabarkan dari besaran-besaran pokok.
Sistem satuan besaran
fi
sika pada prinsipnya bersifat standar
atau baku, yaitu bersifat tetap, berlaku universal, dan mudah
digunakan setiap saat dengan tepat. Sistem satuan standar
ditetapkan pada tahun 1960 melalui pertemuan para ilmuwan di
Sevres, Paris. Sistem satuan yang digunakan dalam dunia pendidikan
dan pengetahuan dinamakan sistem metrik, yang dikelompokkan
menjadi sistem metrik besar atau MKS (
Meter Kilogram Second
) yang
disebut sistem internasional atau disingkat SI dan sistem metrik kecil
atau CGS (
Centimeter Gram Second
).
Besaran pokok dan besaran turunan beserta dengan satuannya
dapat dilihat dalam Tabel 1.1 dan Tabel 1.2 berikut.
No.
Besaran Pokok
Satuan SI / MKS
Singkatan
Satuan Sistem CGS
Singkatan
1
Panjang
meter
m
centimeter
cm
2
Massa
kilogram
kg
gram
g
3
Waktu
detik
s
detik
s
4
Suhu
kelvin
K
Kelvin
K
5
Kuat arus listrik
ampere
A
stat ampere
statA
6
Intensitas cahaya
candela
Cd
candela
Cd
7
Jumlah zat
kilo mol
kmol
mol
mol
Tabel 1.1 Satuan Besaran Pokok dalam Sistem Metrik
Selain tujuh besaran pokok di atas, terdapat dua besaran pokok
tambahan, yaitu sudut bidang datar dengan satuan radian (rad) dan
sudut ruang dengan satuan steradian (sr).
No.
Besaran Turunan
Penjabaran dari Besaran Pokok
Satuan Sistem MKS
1
Luas
Panjang
×
Lebar
m
2
2
Volume
Panjang
×
Lebar
×
Tinggi
m
3
3
Massa jenis
Massa : Volume
kg/m
3
4
Kecepatan
Perpindahan : Waktu
m/s
5
Percepatan
Kecepatan : Waktu
m/s
2
6
Gaya
Massa
×
Percepatan
newton (N) = kg.m/s
2
7
Usaha
Gaya
×
Perpindahan
joule (J) = kg.m
2
/s
2
8
Daya
Usaha : Waktu
watt (W) = kg.m
2
/s
3
9
Tekanan
Gaya : Luas
pascal (Pa) = N/m
2
10
Momentum
Massa
×
Kecepatan
kg.m/s
Tabel 1.2 Beberapa Besaran Turunan beserta Satuannya
002 bab 1.indd 4
7/18/2008 7:04:15 PM
5
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Satuan Sistem Internasional (SI) digunakan di seluruh negara dan
berguna untuk perkembangan ilmu pengetahuan dan perdagangan
antarnegara. Kamu dapat membayangkan betapa kacaunya per-
dagangan apabila tidak ada satuan standar, misalnya satu kilogram
dan satu meter kubik.
a.
Satuan Internasional untuk Panjang
Hasil pengukuran besaran panjang biasanya dinyatakan dalam
satuan meter, centimeter, milimeter, atau kilometer. Satuan besaran
panjang dalam SI adalah meter. Pada mulanya satu meter ditetapkan
sama dengan panjang sepersepuluh juta
¥ ́
¦μ
§¶
1
10000000
dari jarak
kutub utara ke khatulistiwa melalui Paris. Kemudian dibuatlah batang
meter standar dari campuran Platina-Iridium. Satu meter dide
fi
nisikan
sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0ºC. Meter
standar ini disimpan di
International Bureau of Weights and Measure
di Sevres, dekat Paris.
Batang meter standar dapat berubah dan rusak karena
dipengaruhi suhu, serta menimbulkan kesulitan dalam menentukan
ketelitian pengukuran. Oleh karena itu, pada tahun 1960 de
fi
nisi satu
meter diubah. Satu meter dide
fi
nisikan sebagai jarak 1650763,72
kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas
krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.
Pada tahun 1983, Konferensi Internasional tentang timbangan
dan ukuran memutuskan bahwa satu meter merupakan jarak yang
ditempuh cahaya pada selang waktu
1
299792458
sekon. Penggunaan
kecepatan cahaya ini, karena nilainya dianggap selalu konstan.
b.
Satuan Internasional untuk Massa
Besaran massa dalam SI dinyatakan dalam satuan kilogram
(kg). Pada mulanya para ahli mende
fi
nisikan satu kilogram sebagai
massa sebuah silinder yang terbuat dari bahan campuran Platina dan
Gambar 1.3 Volume Air di Bak adalah Besaran Turunan
Sumber Foto: Dokumentasi Penerbit
Gambar 1.5 Kilogram Standar
yang Terbuat dari Campuran
Platina-Iridium
Sumber Gambar:
http://
physics.nist.gov
(2008)
Gambar 1.4 Meter Standar
yang Terbuat dari Campuran
Platina-Iridium
Sumber Gambar:
http://
museum.nist.gov
(2008)
002 bab 1.indd 5
7/18/2008 7:04:17 PM
6
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Iridium yang disimpan di Sevres, dekat Paris. Untuk mendapatkan
ketelitian yang lebih baik, massa standar satu kilogram dide
fi
nisikan
sebagai massa satu liter air murni pada suhu 4ºC.
c.
Satuan Internasional untuk Waktu
Besaran waktu dinyatakan dalam satuan detik atau sekon dalam
SI. Pada awalnya satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu rotasi
bumi pada porosnya, yaitu 1 hari. Satu detik dide
fi
nisikan sebagai
1
26400
kali satu hari rata-rata. Satu hari rata-rata sama dengan
24 jam = 24
60
60 = 86400 detik. Karena satu hari matahari
tidak selalu tetap dari waktu ke waktu, maka pada tahun 1956 para
ahli menetapkan de
fi
nisi baru. Satu detik adalah selang waktu yang
diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak
9192631770 kali.
2. Mengonversi Satuan Panjang, Massa, dan Waktu
Setiap besaran memiliki satuan yang sesuai. Penggunaan satuan
suatu besaran harus tepat, sebab apabila tidak sesuai akan berkesan
janggal bahkan lucu. Misalnya seseorang mengatakan tinggi badannya
150ºC, orang lain yang mendengar mungkin akan tersenyum karena
hal itu salah. Demikian pula dengan pernyataan bahwa suhu badan
orang yang sehat biasanya 36 meter, terdengar janggal.
Hasil suatu pengukuran belum tentu dinyatakan dalam satuan
yang sesuai dengan keinginan kita atau yang kita perlukan. Contohnya
panjang meja 1,5 m, sedangkan kita memerlukan dalam satuan
cm, satuan gram dinyatakan dalam kilogram, dari satuan milisekon
menjadi sekon. Untuk mengonversi atau mengubah dari suatu satuan
ke satuan yang lainnya diperlukan tangga konversi. Gambar 1.8 pada
halaman 7 menunjukkan tangga konversi panjang, massa, dan waktu,
beserta dengan langkah-langkah penggunaannya.
Tokoh IPA
Gambar 1.7
Christian Huygens
Sumber Gambar:
http://
www.wikipedia.org
(2008)
Christiaan Huygens
Christiaan Huygens (14 April 1629—8 Juli 1695), merupakan ahli
matematika dan ahli
fi
sika; lahir di Den Haag, Belanda, sebagai anak dari
Constantin Huygens. Ahli sejarah umumnya mengaitkan Huygens dengan
revolusi ilmiah.
Christiaan umumnya menerima penghargaan minor atas perannya
dalam perkembangan kalkulus modern. Ia juga mendapatkan peringatan
atas argumennya bahwa cahaya terdiri dari gelombang. Tahun 1655, ia
menemukan bulan Saturnus, yaitu Titan. Selain itu, Christiaan Huygens adalah
penemu pertama jam pendulum atau jam bandul.
Gambar 1.6 Jam Atom
Sumber Gambar:
http://
id.wikipedia.org/
(2008)
002 bab 1.indd 6
7/18/2008 7:04:18 PM
7
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Gambar 1.8 Tangga Konversi Panjang
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Contoh Soal 1.1
Soal
Nyatakan jarak 2000 m dalam satuan
a) cm
b) km
Pembahasan
Langkah-langkah berikut untuk menyelesaikan soal diatas.
1.
perhatikan posisi konversi satuan yang ditanyakan, letaknya di atas atau di bawah posisi
satuan yang diketahui,
2.
jika posisinya di atas, dibagi dengan 10
n
dan jika posisinya di bawah, dikali 10
n
,
3. nilai
n
adalah jumlah tangga di atas atau di bawah satuan yang diketahui.
a)
2000 m = ... km
Satuan km berada 3 tangga (
n
= 3) di atas satuan m, maka
2000 m
=
3
2000
10
km
=
2000
10
km
2000 m
= 2 km
b)
2000 m = ... cm
Satuan cm berada 2 tangga (
n
= 2) di bawah posisi satuan m, maka
2000 m
= 2000
10
2
cm
= 2000
100 cm
= 200000 cm
2000 m
= 2
10
5
cm
km
hm
dam
m
dm
cm
mm
(kilometer)
(hektometer)
(dekameter)
(meter)
(desimeter)
(centimeter)
(milimeter)
turun tangga dikali 10
naik tangga dibagi 10
km
2
hm
2
dam
2
m
2
dm
2
cm
2
mm
2
(kilometer kuadrat)
(hektometer kuadrat)
(dekameter kuadrat)
(meter kuadrat)
(desimeter kuadrat)
(centimeter kuadrat)
(milimeter kuadrat)
turun tangga dikali 100
naik tangga dibagi 100
km
3
hm
3
dam
3
m
3
dm
3
cm
3
mm
3
(kilometer kubik)
(hektometer kubik)
(dekameter kubik)
(meter kubik)
(desimeter kubik)
(centimeter kubik)
(milimeter kubik)
turun tangga dikali 1000
naik tangga dibagi 1000
002 bab 1.indd 7
7/18/2008 7:04:19 PM
8
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Soal
Konversikan 100 cm
2
dalam satuan
a) m
2
b) mm
2
Pembahasan
a) 100 cm
2
= ... m
2
Karena posisi satuan m
2
berada 2 tangga di atas posisi satuan cm
2
(
n
= 2
→
10
2
n
→
10
4
),
maka
100 cm
2
=
4
100
10
m
2
=
100
10000
m
2
= 0,01 m
2
100 cm
2
= 10
-2
m
2
b)
100 cm
2
= ... mm
2
Posisi mm
2
berada 1 tangga di bawah posisi satuan cm
2
(
n
= 1
→
10
2
n
→
10
2
), maka
100 cm
2
= 100
10
2
mm
2
= 100
100 mm
2
= 10000 mm
2
= 10000 mm
2
100 cm
2
= 10
4
mm
2
Contoh Soal 1.2
Contoh Soal 1.3
Soal
Nyatakan massa benda 10000 g dalam satuan
a) kg
b) mg
Pembahasan
Perhatikan tangga konversi massa di samping!
a)
10000 g = ... kg
Posisi g berada 3 tangga di bawah posisi satuan kg
10000 g =
3
10000
10
kg
=
10000
1000
kg
10000 g = 10 kg
Gambar 1.9 Tangga Konversi Massa
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
kg
hg
dag
g
dg
cg
mg
(kilogram)
(hektogram)
(dekagram)
(gram)
(desigram)
(centigram)
(miligram)
turun tangga dikali 10
naik tangga dibagi 10
002 bab 1.indd 8
7/18/2008 7:04:19 PM
9
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Soal
Nyatakan waktu 10 sekon dalam satuan
a) das
b) ms
Pembahasan
Perhatikan tangga konversi waktu di samping!
a)
10 sekon = ... das
Posisi satuan sekon (s) berada 1 tangga di bawah
posisi satuan das
10 sekon =
1
10
10
das
=
10
10
das
10 sekon = 1 das
b)
10 sekon = ... ms
Posisi satuan sekon (s) berada 3 tangga di atas posisi satuan ms
10 sekon = 10
10
3
ms
= 10
1000 ms
= 10000 ms
10 sekon = 10
4
ms
b)
10000 g = ... mg
Posisi g berada 3 tangga di atas posisi satuan mg
10000 g = 10000
10
3
mg
= 10000
1000 mg
= 10000000 mg
10000 g = 10
7
mg
Contoh Soal 1.4
Gambar 1.10 Tangga Konversi Waktu
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
3. Awalan Satuan dan Sistem Satuan di Luar Sistem
Metrik
Di samping satuan sistem metrik, juga dikenal satuan lainnya yang
sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya liter, inci, yard,
feet, mil, ton, dan ons. Satuan-satuan tersebut dapat dikonversi
atau diubah ke dalam satuan sistem metrik dengan patokan yang
ditentukan. Konversi besaran panjang menggunakan acuan sebagai
berikut:
•
1 mil = 1760 yard
(1 yard adalah jarak pundak sampai ujung jari tangan orang
dewasa).
ks
hs
das
s
ds
cs
ms
(kilosekon)
(hektosekon)
(dekasekon)
(sekon)
(desisekon)
(centisekon)
(milisekon)
turun tangga dikali 10
naik tangga dibagi 10
002 bab 1.indd 9
7/18/2008 7:04:20 PM
10
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
•
1 yard = 3 feet
(1 feet adalah jarak tumit sampai ujung jari kaki orang
dewasa).
•
1 feet = 12 inci
(1 inci adalah lebar maksimal ibu jari tangan orang dewasa).
•
1 inci = 2,54 cm
•
1 cm = 0,01 m
Satuan mil, yard, feet, inci tersebut dinamakan satuan sistem
Inggris. Untuk besaran massa berlaku juga sistem konversi dari
satuan sehari-hari maupun sistem Inggris ke dalam sistem SI.
Contohnya sebagai berikut.
•
1 ton
= 1000 kg
•
1 ons (oz) = 0,02835 kg
•
1 kuintal = 100 kg
•
1 pon (lb) = 0,4536 kg
•
1 slug
= 14,59 kg
Satuan waktu dalam kehidupan sehari-hari dapat dikonversi ke
dalam sistem SI yaitu detik atau sekon. Contohnya sebagai berikut.
•
1 tahun = 3,156
10
7
detik •
1 jam
= 3600 detik
•
1 hari
= 8,640
10
4
detik •
1 menit = 60 detik
Di dalam sistem metrik juga dikenal sistem awalan dari sistem
MKS baik ke sistem makro maupun ke sistem mikro. Perhatikan
Tabel 1.3 berikut ini.
Tabel 1.3 Awalan Satuan Sistem Metrik Besaran Panjang
Sistem
Awalan Satuan
Lambang
Konversi
Konversi
Makro
Eksa
E
10
18
Peta
P
10
15
Tera
T
10
12
Giga
G
10
9
Mega
M
10
6
kilo
k
10
3
hekto
h
10
2
deka
da
10
1
MKS
meter
1
Konversi
Mikro
centi
c
10
-2
mili
m
10
-3
mikro
μ
10
-6
nano
n
10
-9
piko
p
10
-12
femto
f
10
-15
atto
a
10
-18
002 bab 1.indd 10
7/18/2008 7:04:20 PM
11
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Penelitian jagad mikro dengan konversi sistem mikro banyak
berkembang dalam bidang teknolgi dewasa ini, contohnya teknologi
nano yang menyelidiki jagad renik seperti sel, virus, bakteriofage, dan
DNA. Adapun penelitian jagad makro menggunakan konversi sistem
makro karena objek penelitiannya mencakup wilayah lain dari jagad
raya, yaitu objek alam semesta di luar bumi.
4. Mengonversi Satuan Besaran Turunan
Besaran turunan memiliki satuan yang dijabarkan dari satuan besaran-
besaran pokok yang mende
fi
nisikan besaran turunan tersebut.
Oleh karena itu, seringkali dijumpai satuan besaran turunan dapat
berkembang lebih dari satu macam karena penjabarannya dari
de
fi
nisi yang berbeda. Sebagai contoh, satuan percepatan dapat
ditulis dengan m/s
2
dapat juga ditulis dengan N/kg. Satuan besaran
turunan dapat juga dikonversi. Perhatikan beberapa contoh di bawah
ini!
•
1 dyne
= 10
-5
newton
•
1 erg
= 10
-7
joule
•
1 kalori
= 0,24 joule
•
1 kWh
= 3,6
10
6
joule
•
1 liter
= 10
-3
m
3
= 1 dm
3
•
1 ml
= 1 cm
3
= 1 cc
•
1 atm
= 1,013
10
5
pascal
•
1 gauss
= 10
-4
tesla
Contoh Soal 1.5
Soal
Nyatakan satuan kecepatan 36 km/jam dalam satuan m/s!
Pembahasan
36 km/jam
=
36 km
1 jam
=
36000 m
3600 sekon
= 10
m
s
36 km/jam
= 10 m/s
002 bab 1.indd 11
7/18/2008 7:04:21 PM
12
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Soal
Konversikan satuan massa jenis air 1 g/cm
3
dalam satuan kg/m
3
!
Pembahasan
1 g/cm
3
=
3
1 kg
1 m
=
3
3
6
1
kg
10
1
m
10
=
3
1
10
6
10
1
3
1 kg
1 m
=
6
3 3
3
1000000 kg
10 kg
=
10 m
1000 m
= 1 g/cm
3
= 1000 kg/m
3
Contoh Soal 1.6
Asah Kemampuan 1.1
1.
Tono mengendarai motor dengan kelajuan 72 km/jam. Konversikan satuan kelajuan motor
Tono dalam satuan m/s!
2.
Sebongkah es dapat terapung di permukaan air karena massa jenis es lebih kecil daripada
massa jenis air. Es bermassa jenis 0,8 g/cm
3
dan air 1 g/cm
3
. Konversikan satuan massa
jenis es dan air tersebut dalam satuan kg/m
3
!
3.
Adik sakit batuk. Ibu memberinya obat sehari 3
1 sendok makan. Apabila 1 sendok makan
sama dengan 5 ml, nyatakan satuannya dalam cc, liter, dm
3
, dan m
3
!
Diskusikan 1.1
Buatlah kliping tentang sistem konversi berbagai macam besaran yang kalian jumpai. Susun
dan kelompokkanlah ke dalam besaran pokok dan besaran turunan pada tabel secara terpisah.
Diskusikan dengan temanmu kliping yang sudah kalian buat!
002 bab 1.indd 12
7/18/2008 7:04:21 PM
13
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
B. Pengukuran Besaran Fisika
Peranan pengukuran dalam kehidupan sehari-hari sangat penting.
Seorang tukang jahit pakaian mengukur panjang kain untuk dipotong
sesuai dengan pola pakaian yang akan dibuat dengan menggunakan
meteran pita. Penjual daging menimbang massa daging sesuai
kebutuhan pembelinya dengan menggunakan timbangan duduk.
Seorang petani tradisional mungkin melakukan pengukuran
panjang dan lebar sawahnya menggunakan satuan bata, dan tentunya
alat ukur yang digunakan adalah sebuah batu bata. Tetapi seorang
insinyur sipil mengukur lebar jalan menggunakan alat meteran kelos
untuk mendapatkan satuan meter. Apakah yang dimaksud dengan
pengukuran itu? Untuk memahaminya lakukan kegiatan berikut ini.
Kegiatan Ilmiah 1.1
Pengukuran dengan Satuan Baku dan Tidak Baku
Tujuan
Memahami pengukuran dengan satuan baku dan tidak baku secara baik dan benar
Alat dan bahan
Meja dan penggaris
Petunjuk Kerja
1.
Ukurlah panjang dan lebar meja sebuah meja dengan jengkal tanganmu (jengkal = jarak
ujung ibu jari sampai ujung jari kelingking). Tulislah hasilnya dalam tabel.
2.
Mintalah pada teman sebangkumu untuk melakukan hal yang sama. Catat hasilnya.
3.
Lakukan kegiatan 1 dan 2, tetapi dengan menggunakan alat ukur penggaris/mistar plastik.
Catat hasilnya dan bandingkan pengukuranmu dengan teman sebangkumu.
Tabel 1.4 Hasil Pengukuran Panjang Meja
Alat Ukur
Panjang Meja
Jengkalmu
... jengkal
Jengkal temanmu
... jengkal
Penggaris plastik (pengukuranmu)
... cm
Penggaris plastik (pengukuran temanmu)
... cm
Pertanyaan
1. Satuan manakah (jengkal atau cm) yang mempunyai nilai hasil pengukuran yang sama?
2. Mengapa jengkal merupakan satuan tidak baku, sedangkan cm termasuk satuan baku?
Gambar 1.11 Daging Sapi
Dijual dengan Harga per
Kilogram
Foto: Dokumentasi Penulis
002 bab 1.indd 13
7/18/2008 7:04:27 PM
14
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Berdasarkan Kegiatan Ilmiah 1.1, kamu telah mengukur panjang
suatu meja, misalnya kamu mendapatkan panjang meja tersebut
lima jengkal. Kegiatan yang kamu lakukan tersebut merupakan
membandingkan besaran panjang dengan satuan jengkal. Dalam
fi
sika, kegiatan tersebut dinamakan pengukuran. Pengukuran adalah
membandingkan suatu besaran dengan suatu satuan.
Contoh lain adalah ketika kita mengukur panjang meja dengan
penggaris, misalnya didapat panjang meja 100 cm, maka panjang
meja merupakan besaran, 100 merupakan hasil dari pengukuran
sedangkan cm adalah satuannya.
Beberapa aspek pengukuran yang harus diperhatikan yaitu
ketepatan (akurasi), kalibrasi alat, ketelitian (presisi), dan kepekaan
(sensitivitas). Dengan aspek-aspek pengukuran tersebut diharapkan
mendapatkan hasil pengukuran yang akurat dan benar.
Berikut ini akan kita bahas pengukuran besaran-besaran
fi
sika,
meliputi panjang, massa, dan waktu.
1. Pengukuran Panjang
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur panjang benda haruslah
sesuai dengan ukuran benda. Sebagai contoh, untuk mengukur lebar
buku kita gunakan pengaris, sedangkan untuk mengukur lebar jalan
raya lebih mudah menggunakan meteran kelos.
a.
Pengukuran Panjang dengan Mistar
Penggaris atau mistar berbagai macam jenisnya, seperti
penggaris yang berbentuk lurus, berbentuk segitiga yang terbuat dari
plastik atau logam, mistar tukang kayu, dan penggaris berbentuk
pita (meteran pita). Mistar mempunyai batas ukur sampai 1 meter,
sedangkan meteran pita dapat mengukur panjang sampai 3 meter.
Mistar memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm.
Gambar 1.12 Berbagai Alat Ukur Panjang
Foto: Dokumentasi Penerbit
Posisi mata harus melihat tegak lurus terhadap skala ketika
membaca skala mistar. Hal ini untuk menghindari kesalahan pemba-
caan hasil pengukuran akibat beda sudut kemiringan dalam melihat
atau disebut dengan kesalahan paralaks.
002 bab 1.indd 14
7/18/2008 7:04:40 PM
15
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Warta IPA
Mistar Terpanjang
Cahaya merambat menurut garis lurus maka dapat dijadikan mistar
terpanjang. Contohnya sinar laser. Dengan sinar laser kita dapat mengukur
jarak bumi ke bulan. Gambar di samping merupakan pembangkit sinar laser.
Sinar laser dipancarkan dari bumi ke bulan. Kemudian dipantulkan kembali
ke bumi oleh re
fl
ektor dengan mengukur waktu (
t
) yang diperlukan sinar laser
dari bumi ke bulan, dan kembali lagi ke bumi. Kita dapat mengukur jarak
(
s
) bumi ke bulan dengan rumus,
s =
(c
t )
2
, dengan c = cepat rambat
cahaya/sinar laser =3
10
8
m/s.
Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Gambar 1.14
Pembangkit Sinar Laser
Sumber Gambar:
www.phy.
ncku.edu.tw
(2008)
b.
Pengukuran Panjang dengan Jangka Sorong
Bagaimanakah mengukur kedalaman suatu tutup pulpen? Untuk
mengukur kedalaman tutup pulpen dapat kita gunakan jangka sorong.
Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang mempunyai batas
ukur sampai 10 cm dengan ketelitiannya 0,1 mm atau 0,01 cm.
Jangka sorong juga dapat digunakan untuk mengukur diameter cincin
dan diameter bagian dalam sebuah pipa. Bagian-bagian penting
jangka sorong yaitu
1.
rahang tetap dengan skala tetap terkecil 0,1 cm
2.
rahang geser yang dilengkapi skala nonius. Skala tetap dan
nonius mempunyai selisih 1 mm.
Gambar 1.15 Bagian-Bagian Jangka Sorong
Sumber:
www.loscoltrahues.com
(2008)
Gambar 1.13 Pembacaan Skala
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
21,7 cm (Benar)
21,6 cm (Salah)
21,8 cm (Salah)
Benda yang diukur
Sekrup Penjepit
Skala Utama
Skala Nonius
Rahang Geser
Rahang Tetap
002 bab 1.indd 15
7/18/2008 7:04:45 PM
16
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Contoh Soal 1.7
Soal
Hitunglah diameter baut pada gambar berikut!
Pembahasan
1.
Langkah pertama
Tentukan terlebih dahulu skala utama.
Pada gambar terlihat skala nol nonius terletak
di antara skala 2,4 cm dan 2,5 cm pada skala
tetap. Jadi, skala tetap bernilai 2,4 cm.
2.
Langkah kedua
Menentukan skala nonius.
Skala nonius yang berimpit dengan skala tetap
adalah angka 7. Jadi, skala nonius bernilai
7
0,01 cm = 0,07 cm.
3.
Langkah ketiga
c.
Pengukuran Panjang dengan Mikrometer Sekrup
Tahukah kamu alat ukur apa yang dapat digunakan untuk mengukur
benda berukuran kurang dari dua centimeter secara lebih teliti?
Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm.
Mikrometer sekrup dapat digunakan untuk mengukur benda yang
mempunyai ukuran kecil dan tipis, seperti mengukur ketebalan plat,
diameter kawat, dan onderdil kendaraan yang berukuran kecil.
Bagian-bagian dari mikrometer adalah rahang putar, skala
utama, skala putar, dan silinder bergerigi. Skala terkecil dari skala
utama bernilai 0,1 mm, sedangkan skala terkecil untuk skala
putar sebesar 0,01 mm. Berikut ini gambar bagian-bagian dari
mikrometer.
Gambar 1.16 Contoh Hasil Pengukuran
Diameter Baut dengan Jangka Sorong
Sumber Gambar:
http://upload.wikimedia.
org
(2008)
Gambar 1.17 Bagian-Bagian Mikrometer Sekrup
Sumber Gambar:
www.phy.uct.ac.za
(2008)
Menjumlahkan skala tetap dan skala nonius.
Hasil pengukuran = 2,4 cm + 0,07 cm = 2,47 cm
Jadi, hasil pengukuran diameter baut sebesar 2,47 cm.
Silinder Bergerigi
Skala Utama
Rahang Putar
Skala Putar
002 bab 1.indd 16
7/18/2008 7:04:47 PM
17
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
0 1
0,5 1,5
Contoh Soal 1.8
2. Pengukuran Massa Benda
Pernahkah kamu pergi ke pasar? Ketika di pasar kamu mungkin
akan melihat berbagai macam alat ukur timbangan seperti dacin,
timbangan pasar, timbangan emas, bahkan mungkin timbangan
atau neraca digital. Timbangan tersebut digunakan untuk mengukur
massa benda. Prinsip kerjanya adalah keseimbangan kedua lengan,
yaitu keseimbangan antara massa benda yang diukur dengan
anak timbangan yang digunakan. Dalam dunia pendidikan sering
digunakan neraca O’Hauss tiga lengan atau dua lengan. Perhatikan
beberapa alat ukur berat berikut ini.
Gambar 1.19 Beberapa Jenis Neraca
Foto: Dokumentasi Penerbit
Bagian-bagian dari neraca O’Hauss tiga lengan adalah sebagai
berikut:
• Lengan depan memiliki skala 0—10 g, dengan tiap skala bernilai 1 g.
• Lengan tengah berskala mulai 0—500 g, tiap skala sebesar 100 g.
• Lengan belakang dengan skala bernilai 10 sampai 100 g, tiap
skala 10 g.
Gambar 1.18 Contoh Hasil Pengukuran
Diameter Kawat dengan Mikrometer
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Soal
Hitunglah diameter kawat seperti pada gambar berikut ini!
Pembahasan
1. Langkah pertama
Menentukan skala utama, terlihat pada gambar skala
utamanya adalah 1,5 mm.
2.
Langkah kedua
Perhatikan pada skala putar, garis yang sejajar dengan
skala utamanya adalah angka 29. Jadi, skala nonius
sebesar 29
0,01 mm = 0,29 mm.
3.
Langkah ketiga
Menjumlahkan skala utama dan skala putar.
Hasil pengukuran = 1,5 mm + 0,29 mm = 1,79 mm.
Jadi hasil pengukuran diameter kawat adalah 1,79 mm.
002 bab 1.indd 17
7/18/2008 7:04:59 PM
18
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Soal
Sekantong plastik gula pasir ditimbang dengan neraca O’Hauss tiga lengan. Posisi lengan depan,
tengah, dan belakang dalam keadaan setimbang ditunjukkan pada gambar berikut ini. Tentukan
massa gula pasir tersebut!
Pembahasan
Dari gambar dapat diketahui bahwa:
1. posisi anting depan
5,5 gram
2. posisi anting tengah
20,0 gram
3. posisi anting belakang
200,0 gram
+
massa gula pasir
225,5 gram
Contoh Soal 1.9
3. Pengukuran Besaran Waktu
Ketika bepergian kita tidak lupa membawa jam tangan. Jam tersebut
kita gunakan untuk menentukan waktu dan lama perjalanan yang
sudah ditempuh. Berbagai jenis alat ukur waktu yang lain, misalnya:
jam analog, jam digital, jam dinding, jam atom, jam matahari, dan
stopwatch. Dari alat-alat tersebut, stopwatch termasuk alat ukur yang
memiliki ketelitian cukup baik, yaitu sampai 0,1 s.
Gambar 1.20 Contoh Hasil Pengukuran dengan Neraca O’Hauss
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Lengan depan
Lengan tengah
Lengan belakang
Gambar 1.21 Berbagai Jenis Alat Ukur Waktu
Foto: Dokumentasi Penerbit
002 bab 1.indd 18
7/18/2008 7:05:07 PM
19
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
1.
Setiap benda yang mempunyai
massa
bergerak dengan
kecepatan
tertentu sehingga me-
miliki
energi kinetik
. Dengan energinya benda dapat melakukan usaha untuk berpindah
tempat.
Usaha
yang dilakukan benda dalam
selang waktu
tertentu dikenal dengan
daya
.
Dari pernyataan yang bercetak miring, sebutkan besaran-besaran yang termasuk dalam
besaran pokok dan besaran turunan!
2.
Sebutkan syarat-syarat suatu satuan dikatakan bersifat standar atau baku!
3.
Minggu kemarin Pardi menempuh ujian praktik pelajaran olah raga, yaitu praktik lari satu
kali putaran lapangan sepak bola dan lempar cakram 1 kg. Waktu tempuh Pardi adalah
1 menit 23 detik, sedangkan jarak lemparnya 6,5 m. Nyatakan satuan massa, waktu, dan
jarak lempar masing-masing dalam satuan gram, sekon, dan dm!
4.
Tentukan hasil pengukuran dari alat-alat ukur berikut ini!
a. Jangka sorong
b.
Mikrometer sekrup
c.
Neraca tiga lengan
Asah Kemampuan 1.2
hi
Buatlah kelompok maksimal lima orang. Diskusikan bersama temanmu bagaimana cara mengukur
jarak Bumi ke Matahari dan cara mengukur massa Bumi! Presentasikan di depan kelas.
Diskusikan 1.2
Gambar 1.22 Hasil Pengukuran dengan Jangka Sorong
Sumber Gambar:
http://www.e-dukasi.net
Gambar 1.24 Hasil Pengukuran dengan Neraca
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Gambar 1.23 Hasil Pengukuran dengan Mikrometer
Sumber Gambar:
http://www.e-dukasi.net
1)
2)
3)
1)
2)
3)
002 bab 1.indd 19
7/18/2008 7:05:09 PM
20
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Kegiatan Ilmiah 1.2
Pengukuran Besaran Fisika
Tujuan
Menentukan massa, panjang, dan volume benda
Alat dan Bahan
1. Penggaris
2.
Jangka Sorong
3.
Neraca O’Hauss tiga lengan
4.
Kubus yang terbuat dari: kayu, alumunium, kuningan, baja, dan besi.
Petunjuk Kerja
1.
Timbanglah massa masing-masing kubus dengan neraca O’Hauss
2.
Ukurlah panjang sisi masing-masing kubus dengan menggunakan penggaris
3.
Ulangi langkah 2 dengan pengukuran menggunakan jangka sorong
4.
Buatlah tabel hasil pengukuran seperti berikut, dan tulis hasil pengukurannya
Tabel 1.5 Hasil Pengukuran Massa dengan Neraca O’hauss
Tabel 1.6 Hasil Pengukuran Panjang Sisi dengan Penggaris
Tabel 1.7 Hasil Pengukuran Panjang Sisi dengan Mikrometer Sekrup
5.
Berdasarkan data percobaan, hitunglah volume masing-masing kubus.
6.
Diskusikan dengan teman sekelompok lebih teliti manakah penggaris dengan jangka
sorong! Apa yang dapat kamu simpulkan dari kegiatan di atas?
7.
Buatlah laporan hasil kegiatanmu pada kertas folio.
No.
Benda
Panjang
Lebar
Tebal
Volume
1.
2.
3.
4.
5.
Kubus kayu
Kubus besi
Kubus baja
Kubus tembaga
Kubus aluminium
No.
Benda
Panjang
Lebar
Tebal
Volume
1.
2.
3.
4.
5.
Kubus kayu
Kubus besi
Kubus baja
Kubus tembaga
Kubus aluminium
No.
Benda
Massa
1.
2.
3.
4.
5.
Kubus kayu
Kubus besi
Kubus baja
Kubus tembaga
Kubus aluminium
002 bab 1.indd 20
7/18/2008 7:05:09 PM
21
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
C. Suhu dan Pengukurannya
1. Pengertian Suhu
Kalian tentunya pernah mandi menggunakan air hangat, bukan? Untuk
mendapatkan air hangat tersebut kita mencampur air dingin dengan
air panas. Ketika tangan kita menyentuh air yang dingin, maka kita
mengatakan suhu air tersebut dingin. Ketika tangan kita menyentuh air
yang panas maka kita katakan suhu air tersebut panas. Ukuran derajat
panas dan dingin suatu benda tersebut dinyatakan dengan besaran suhu.
Jadi, suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas
atau dinginnya suatu benda.
2. Termometer sebagai Alat Ukur Suhu
Suhu termasuk besaran pokok. Alat untuk untuk mengukur besarnya
suhu suatu benda adalah termometer. Termometer yang umum
digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapilernya
adalah raksa atau alkohol. Pertimbangan dipilihnya raksa sebagai
pengisi pipa kapiler termometer adalah sebagai berikut:
a.
raksa tidak membasahi dinding kaca,
b.
raksa merupakan penghantar panas yang baik,
c.
kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas
yang kecil cukup dapat mengubah suhunya,
d.
jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya -39 ºC dan titik
didihnya 357ºC.
Pengukuran suhu yang sangat rendah biasanya menggunakan
termometer alkohol. Alkohol memiliki titik beku yang sangat rendah,
yaitu -114ºC. Namun demikian, termometer alkohol tidak dapat
digunakan untuk mengukur suhu benda yang tinggi sebab titik
didihnya hanya 78ºC.
Pada pembuatan termometer terlebih dahulu ditetapkan titik
tetap atas dan titik tetap bawah. Titik tetap termometer tersebut
diukur pada tekanan 1 atmosfer. Di antara kedua titik tetap tersebut
dibuat skala suhu. Penetapan titik tetap bawah adalah suhu ketika es
melebur dan penetapan titik tetap atas adalah suhu saat air mendidih.
Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala termometer.
a.
Termometer Celcius
Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka
100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100
skala.
b.
Termometer Reaumur
Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka
80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi
80 skala.
c.
Termometer Fahrenheit
Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi
angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan
sebagai 0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas
dibagi 180 skala.
Gambar 1.25 Termometer
Foto: Dokumentasi Penerbit
002 bab 1.indd 21
7/18/2008 7:05:13 PM
22
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer
Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah
C : R : F = 100 : 80 : 180
C : R : F = 5 : 4 : 9
Dengan memperhatikan titik tetap bawah 0ºC = 0ºR = 32ºF,
maka hubungan skala C, R, dan F dapat ditulis sebagai berikut:
t
º C =
5
4
t
ºR
t
º C =
5
9
(
t
ºF – 32)
t
º C =
4
9
(
t
ºF – 32)
Hubungan skala Celcius dan Kelvin adalah
t
K =
tº
C + 273 K
Kita dapat menentukan sendiri skala suatu termometer. Skala
termometer yang kita buat dapat dikonversikan ke skala termometer
yang lain apabila pada saat menentukan titik tetap kedua termometer
berada dalam keadaan yang sama.
Misalnya, kita akan menentukan skala termometer X dan Y.
Termometer X dengan titik tetap bawah Xb dan titik tetap atas Xa.
Termometer Y dengan titik tetap bawah Yb dan titik tetap atas Ya. Titik
tetap bawah dan titik tetap atas kedua termometer di atas adalah
suhu saat es melebur dan suhu saat air mendidih pada tekanan
1 atmosfer.
d.
Termometer Kelvin
Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik
ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda
ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetap-
kan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih
dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap
atas termometer Kelvin dibagi 100 skala.
Gambar 1.26 Skala Termometer
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Gambar 1.27 Perbandingan
Skala Termometer X dan Y
Sumber Gambar:
Dokumentasi Penerbit
Titik tetap atas
Titik tetap bawah
100º
80º
212º
373º
0º
0º
32º
273º
Titik tetap atas
Titik tetap bawah
XY
Xa
Tx
Xb
Ya
Ty
Yb
002 bab 1.indd 22
7/18/2008 7:05:13 PM
23
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Contoh Soal 1.10
Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing
termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut.
Tx Xb
Ty Yb
Xa Xb Ya Yb
Keterangan:
Xa
= titik tetap atas termometer X
Xb
= titik tetap bawah termometer X
Tx
= suhu pada termometer X
Ya
= titik tetap atas termometer Y
Yb
= titik tetap bawah termometer Y
Ty
= suhu pada termometer Y
Soal
Siswa mengukur suhu suatu benda menggunakan termometer Celcius sebesar 80ºC. Berapa suhu
benda itu jika siswa tersebut menggunakan termometer Reaumur dan Fahrenheit?
Pembahasan
Diketahui :
t
= 80ºC
Ditanya :
t
ºR dan
t
ºF
Jawab :
a.
t
º R =
4
5
t
º R
b.
t
º F =
9
º C 32 ºF
5
¥ ́
s
¦μ
§¶
t
=
4
5
80ºR
=
9
5
80ºC + 32
= 64ºR
= 144 + 32
= 176ºF
Jadi, suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer Reaumur dan Fahrenheit sebesar 64ºR
dan 176ºF.
Contoh Soal 1.11
Soal
Suatu termometer X mengukur suhu es sedang melebur pada -10ºX dan mengukur suhu air
mendidih pada 110ºX. Termometer Celcius mengukur suhu benda tersebut adalah 40ºC. Berapa
suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer X?
Pembahasan
Diketahui :
Xb
= -10ºX
Ca
= 100ºC
Xa
= 110ºX
Cb
= 0ºC
t
= 40ºC
002 bab 1.indd 23
7/18/2008 7:05:14 PM
24
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Ditanya :
tX
Jawab :
t
=
X
Xb
tC Cb
Xa Xb
Ca Cb
(-10)
0
110 (-10)
100 0
tX
tc
10
40 0
120
100
tX
(tX + 10) 100 = 120 (40)
100
tX
= 4800 – 1000
100
tX
= 3800
tX
=
3800
100
= 38ºX
Jadi, suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer X adalah 38ºX.
Penentuan Skala Termometer
Tujuan
Menentukan skala termometer buatan
Alat dan Bahan
1.
termometer yang belum diketahui skalanya
2.
bongkahan es
3. bejana
4.
pembakar spiritus
1.
Suatu benda diukur suhunya menggunakan termometer Reaumur, diperoleh hasil 50
O
R.
Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer:
a. Celcius
b. Fahrenheit
c. Kelvin
2.
Suhu es yang sedang melebur dan suhu air mendidih apabila diukur dengan termometer A
masing-masing besarnya 10º A. Suhu suatu benda diukur dengan termometer skala Celcius
sebesar 50
o
C. Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer A?
Asah Kemampuan 1.3
Kegiatan Ilmiah 1.3
002 bab 1.indd 24
7/18/2008 7:05:14 PM
25
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
Langkah Kerja
1.
Masukkan bongkahan es ke dalam bejana, kemudian panaskan.
2.
Amati tinggi raksa pada termometer saat es melebur.
3.
Tandai garis pada termometer dengan spidol ketika es melebur. Garis tersebut sebagai
titik tetap bawah dan berilah angka tertentu.
4.
Panaskan air hingga mendidih.
5.
Amati tinggi raksa pada termometer saat air mendidih.
6.
Tandai garis pada termometer dengan spidol saat air mendidih. Garis tersebut sebagai
titik tetap atas dan berilah angka tertentu.
7.
Bagilah jarak antara titik tetap bawah dan titik tetap atas menjadi skala-skala yang sama
besar.
8.
Gunakan termometer tersebut untuk mengukur suhu suatu benda, kemudian konversikan
(ubahlah) ke dalam skala Celcius, Reaumur, dan Fahrenheit.
9.
Lakukan analisis terhadap hasil percobaan yang diperoleh dan buat hasil pembahasan-
nya.
10. Buatlah laporan percobaan pada kertas folio.
D. Memperhatikan dan Menerapkan
Keselamatan Kerja dalam Pengukuran
Belajar
fi
sika tidak dapat dipisahkan dari kegiatan laboratorium.
Dalam melaksanakan percobaan dan kegiatan di laboratorium
mungkin saja terjadi kecelakaan. Oleh karena itu, penting sekali
untuk menjaga keselamatan dalam bekerja. Salah satu usaha
menjaga keselamatan kerja dan mencegah terjadinya kecelakaan
adalah dengan memperhatikan dan melaksanakan tata tertib di
laboratorium.
Mengapa kecelakaan dapat terjadi? Kecelakaan di laboratorium
dapat terjadi disebabkan beberapa hal, antara lain
1.
tidak mematuhi tata tertib laboratorium,
2.
tidak bersikap baik dalam melaksanakan kegiatan laborato-
rium,
3.
kurangnya pemahaman dan pengetahuan terhadap alat, bahan,
serta cara penggunaannya,
4.
kurangnya penjelasan dari guru atau tenaga laboratorium, dan
5.
tidak menggunakan alat pelindung.
Adapun bahaya-bahaya yang mungkin perlu diantisipasi di
lingkungan laboratorium adalah sebagai berikut:
1.
luka bakar akibat panas,
2.
bahaya listrik,
3.
bahaya radioaktif, dan
4.
bahaya kebakaran.
Gambar 1.28 Tabung
Pemadam Kebakaran
sebagai Salah Satu
Perlengkapan Keselamatan
Kerja Laboratorium
Foto: Dokumentasi Penerbit
Gambar 1.29 Sambungan
Kabel Listrik pada
Stopkontak Perlu Diperiksa
Sebelum Digunakan dalam
Praktik di Laboratorium
Foto: Dokumentasi Penerbit
002 bab 1.indd 25
7/18/2008 7:05:21 PM
26
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Kegiatan percobaan yang menggunakan bahan-bahan kimia
atau bahan radioaktif dan peralatan listrik hendaknya dilakukan
dengan hati-hati. Mintalah petunjuk dan bimbingan kepada guru
apabila kamu belum memahami langkah kerjanya.
Asah Kemampuan 1.4
Bagaimanakah cara mencegah terjadinya kecelakaan dan menjaga keselamatan kerja dalam
kegiatan di laboratorium?
Rangkuman
Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang mempunyai pengaruh besar terhadap
perkembangan ilmu pengetahuan yang lainnya, misalnya teknologi elektronika, teknologi
informasi, dan teknologi alat ukur.
Besaran
fi
sika dide
fi
nisikan sebagai ukuran
fi
sis suatu benda yang dinyatakan secara
kuantitas. Besaran
fi
sika meliputi besaran pokok dan turunan. Besaran pokok merupakan
besaran dasar yang sudah ditetapkan terlebih dahulu, sedangkan besaran turunan adalah
besaran yang dijabarkan dari besaran-besaran pokok atau besaran turunan lainnya. Satuan
dari suatu besaran merupakan sesuatu yang menyatakan hasil pengukuran. Sistem satuan
pada prinsipnya bersifat standar atau baku yang disebut sistem internasional atau disingkat
SI. Untuk mengonversi atau mengubah dari suatu satuan ke satuan yang lainnya diperlukan
tangga konversi.
Satuan dari setiap besaran turunan diperoleh dari penjabaran satuan besaran-besaran
pokok yang menyertai penurunan de
fi
nisi dari besaran turunan yang bersangkutan.
Pengukuran dide
fi
nisikan sebagai membandingkan suatu besaran dengan suatu
satuan. Dalam melakukan pengukuran orang selalu berhadapan dengan benda atau objek
yang diukur, alat ukur, dan satuan yang digunakan, baik yang baku maupun yang tidak baku.
Satuan yang tidak baku merupakan satuan yang nilainya tidak tetap dan tidak standar. Untuk
mengukur panjang digunakan alat ukur mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup.
Adapun untuk menentukan massa benda dapat digunakan neraca O’Hauss tiga lengan atau
dua lengan. Untuk menentukan selang waktu atau lamanya perjalanan biasanya digunakan
jam atau stopwatch.
Ukuran derajat panas dan dingin suatu benda dinyatakan dengan besaran suhu.
Alat untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Termometer yang
umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapiler biasanya raksa
atau alkohol.
Salah satu usaha menjaga keselamatan kerja dan mencegah terjadinya kecelakaan
adalah dengan memperhatikan dan melaksanakan tata tertib di laboratorium. Di samping
itu, perlu adanya pemahaman dan pengetahuan terhadap alat, bahan, serta cara peng-
gunaannya.
002 bab 1.indd 26
7/18/2008 7:05:21 PM
27
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
I.
Pilihlah salah satu jawaban yang tepat!
1.
Sesuatu yang dapat diukur disebut ....
a. satuan
c. besaran
b. ukuran
d. benda
2.
Suhu benda 50 Celcius, yang termasuk besaran yaitu ....
a. benda
c. Celcius
b. 50
d. suhu
3.
Perhatikan data berikut:
1. meter
4. suhu
2. kelvin
5. waktu
3. massa
6. sekon
Berdasarkan data tersebut, yang termasuk satuan adalah ....
a. 1,2,4
c. 2,4,5
b. 1,2,6
d. 3,4,5
4.
Berikut ini merupakan besaran pokok dengan satuannya dalam SI adalah ....
a.
berat – kg, panjang – meter
b.
kuat arus – ampere, waktu – sekon
c.
jumlah zat – mole, massa – gram
d.
waktu – jam, kecepatan – meter/sekon
5.
Berikut ini yang termasuk besaran-besaran turunan adalah ....
a. panjang, gaya, waktu
c. massa jenis, gaya, volume
b. gaya, usaha, massa
d. kecepatan, panjang, waktu
6.
Massa 1 kilogram setara dengan ....
a. massa 1 liter air murni pada suhu 1º
C
b. massa 1 liter air murni pada suhu 4º
C
c. massa 4 liter air murni pada suhu 1º
C
d. massa 4 liter air murni pada suhu 4º
C
7.
Membandingkan suatu besaran dengan besaran yang diukur, merupakan pengertian
dari ....
a. satuan
b. besaran pokok
c. mengukur
d. besaran turunan
8.
Perhatikan pernyataan berikut:
1. bersifat tetap
2. tidak mudah diproduksi kembali
3. berlaku secara internasional
4. bahan bakunya sukar didapat
Dua syarat yang harus dipenuhi satuan yang baik ditunjukkan oleh nomor ....
a. 1 dan 3
c. 2 dan 3
b. 1 dan 2
d. 3 dan 4
9.
Berikut ini yang termasuk satuan baku adalah ....
a. meter, depa, liter
c. centimeter, gram, sekon
b. kilogram, jengkal, meter
d. hasta, kaki, jengkal
Uji Kompetensi 1
002 bab 1.indd 27
7/18/2008 7:05:22 PM
28
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
10. Massa jenis benda 4 g/cm
3
setara dengan ... kg/m
3
.
a. 4000
c. 40
b. 400
d. 0,4
11. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 54 km/jam. Kecepatan ini jika dinyatakan dalam
SI adalah ... m/s.
a. 5,4
c. 15
b. 11
d. 25
12. Alat ukur yang mempunyai ketelitian 0,01 mm, yaitu ....
a. neraca
c. mikrometer sekrup
b. jangka sorong
d. mistar
13. Alat ukur waktu yang paling teliti adalah ....
a. jam atom
c.
jam pasir
b. jam tangan
d.
stopwatch
14. Alat yang biasa digunakan untuk menimbang benda yang paling teliti adalah ....
a. timbangan O’Hauss
c. timbangan emas
b. timbangan dacin
d. timbangan elektronik
15. Pengukuran diameter dalam sebuah pipa menggunakan ....
a. mikrometer
c. mistar
b. neraca
d. jangka sorong
16. Perhatikan data berikut:
1.
neraca pegas
4. neraca O’Hauss
2.
rol meter
5. termometer
3.
gelas ukur
Dari data tersebut alat-alat ukur yang tepat untuk mengukur besaran pokok ditunjukkan
nomor ....
a. 1 dan 3
c.
3 dan 5
b. 2 dan 4
d. 1 dan 5
17. Alat yang dapat digunakan untuk mengukur massa jenis balok adalah ....
a. 1 dan 2
c. 2 dan 3
b. 1 dan 3
d. 3 dan 4
18. Perhatikan gambar di bawah ini! Volume
batu sebesar ... ml.
a. 20
b. 30
c. 40
d. 50
40 ml
20 ml
40 ml
20 ml
Batu
Sebelum ada batu
Setelah ada batu
(1)
(2)
(3)
(4)
002 bab 1.indd 28
7/18/2008 7:05:22 PM
29
Bab 1 Besaran Fisika dan Pengukuran
19. Hasil pengukuran dari jangka sorong berikut adalah ... cm.
a. 5,4
c. 4,35
b. 5,1
d. 4,33
20. Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur....
a. massa jenis benda
c.
volume benda
b. suhu benda
d. ketebalan benda
21. Skala 20ºC maka termometer Reamur menunjukkan ... ºR.
a. 120
c. 25
b. 96
d. 16
22. Suhu badan seseorang 35ºC. Apabila diukur dengan termometer Fahrenheit menunjukkan
angka ...º F.
a. 32
c. 95
b. 67
d. 243
23. Skala termometer Celsius akan menunjukkan angka yang sama dengan skala Fahrenheit
pada angka ....
a. 160
c.
-40
b. 40
d. 0
24. Satuan pengukuran dengan termometer skala Celcius menunjukkan suhu 30ºC. Suhu
yang ditunjukkan oleh skala Fahrenheit dan Kelvin adalah ....
a. 86ºF dan 303K
c. 22ºF dan 303K
b. 48ºF dan 303K
d. 111,6ºF dan 303K
25. Berikut ini salah satu cara menjaga keselamatan di laboratorium,
kecuali
....
a. menggunakan pelindung badan
b. mematuhi tata tertib di laboratorium
c. bersikap baik selama praktikum
d. membuat kelompok kerja sesuai keinginan kita
II.
Jawablah dengan singkat dan jelas!
1.
Adik sakit demam. Badannya terasa hangat. Ibu bermaksud mengukur panas badan adik.
Alat ukur apa yang harus digunakan ibu? Sebutkan besaran pokok apa yang diukur!
2.
Kakak mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 54 km/jam. Dia hendak membeli
bensin sebanyak 2 liter di pom bensin. Tulislah satuan besaran-besaran yang ada pada
tersebut dalam SI dan lambang dimensinya!
3.
Konversikan satuan-satuan berikut ini!
a.
0,01 m dalam satuan
μ
m
b.
1000 km dalam satuan mm
c.
25,4 cm dalam satuan inci
4 cm
5 cm
0
5
10
002 bab 1.indd 29
7/18/2008 7:05:22 PM
30
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
d.
3 feet dalam satuan cm dan m
e.
10 g dalam satuan mg dan kg
f.
3 ons dalam satuan g dan kg
g.
30 sekon dalam satuan menit
4.
Sebuah busi kendaraan diukur panjang dan diameternya masing-masing menggunakan
jangka sorong dan mikrometer. Adapun massanya diukur dengan neraca. Hasil penguku-
ran digambarkan berikut ini. Berapakah panjang, diameter, dan massa busi tersebut?
5.
Panas udara di sekeliling kita 38ºC. Tentukan suhu tersebut jika dinyatakan dalam skala
termometer:
a. Fahrenheit
b. Reaumur
c. Kelvin
Asah Jiwa Kewirausahaan
Buatlah penggaris dari bahan kayu, seperti yang banyak dipakai di sekolah-sekolah dengan
panjang 1 m. Usahakan dibuat sebaik mungkin. Kemudian pasarkan hasil karyamu
dengan cara menitipkan pada toko-toko bangunan, atau toko-toko alat-alat tulis. Selamat
berwirausaha. Semoga sukses!
Refleksi Diri
Setelah kamu mempelajari materi ini,
1.
manfaat apa yang kamu peroleh?
2.
kesulitan apa yang kamu temui saat mempelajarinya?
3.
persoalan baru apa yang muncul di benakmu setelah mempelajari materi ini?
Konsultasikan kesulitan dan permasalahan yang kamu temui dengan gurumu!
a.
b.
Lengan belakang
c.
Lengan depan
Lengan tengah
002 bab 1.indd 30
7/18/2008 7:05:23 PM