Gambar Sampul IPA · Bab 7 Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan
IPA · Bab 7 Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan
Siti Zubaidah, Susriyati Mahanal, Lia Yuliati, I Wayan Dasna

23/08/2021 07:09:30

SMP 8 K-13 revisi 2017

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

ISBN :

978-602-282-314-8 (jilid lengkap)

978-602-282-318-6 (jilid 2b)

Ilmu Pengetahuan Alam • Kelas VIII SMP/MTs • Semester 2

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

REPUBLIK INDONESIA

2017

ILMU

PENGETAHU

AN ALAM

SMP/MTs

KELAS

VIII

SEMESTER 2

Buku Siswa IPA Kelas VIII merupakan panduan belajar siswa pada mata pelajaran

IPA kelas VIII di SMP. Buku ini ditujukan untuk mengembangkan kemampuan berpikir,

bernalar dan keterampilan proses sains sehingga dapat meningkatkan penguasaan

konsep IPA. Selain itu, buku ini juga ditujukan untuk mengembangkan aspek spiritual dan

sosial siswa melalui kegiatan dan fenomena IPA yang ada dalam lingkungan sehari-hari.

Materi pada Buku Siswa IPA Kelas VIII merupakan pembahasan materi IPA berdasarkan

kajian Biologi, Fisika dan Kimia yang dikemas secara terintegrasi berdasarkan Kurikulum

2013. Pada beberapa bagian, pembahasan materi diarahkan pada pembahasan kajian

bidang Biologi sebagai platform buku IPA SMP yang didukung dengan kajian bidang

Fisika dan Kimia. Hal ini dimaksudkan agar siswa dapat mempelajari fenomena IPA secara

komprehensif.

Buku Siswa IPA Kelas VIII disusun dengan menggunakan pendekatan ilmiah

(

) berbasis aktivitas. Pendekatan ilmiah dilakukan untuk menemukan

konsep IPA melalui kegiatan percobaan, diskusi untuk menemukan dan memecahkan

menemukan konsep melalui kegiatan dengan pendekatan ilmiah berbasis aktivitas,

mengintegrasikan konsep-konsep dari sejumlah pengetahuan, disiplin atau bidang studi

melalui penugasan multidisiplin serta berfokus pada persoalan atau masalah kehidupan

nyata. Buku Siswa juga dilengkapi dengan soal-soal dan permasalahan yang bertujuan

untuk mengetahui penguasaan siswa terhadap materi yang telah dipelajari. Soal-soal

tersebut sebagian merupakan soal yang setara dengan soal PISA/TIMMS yang bertujuan

untuk melatih kemampuan berpikir tingkat tinggi.

Buku Siswa IPA kelas VIII disusun atas sebelas bab yang terbagi atas lima bab untuk

semester satu dan enam bab untuk semester dua. Setiap bab diupayakan memuat materi

Gerak pada Benda dan Makhluk Hidup di Lingkungan Sekitar. (2) Usaha dan Pesawat

Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari. (3) Struktur dan Fungsi Tumbuhan. (4) Sistem

.aisunaM haraD naradereP metsiS )6( .fitkidA taZ nad fitidA taZ )5( .aisunaM naanrecneP

(7) Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari (8) Sistem Pernapasan

Manusia. (9) Sistem Ekskresi Manusia. (10) Getaran dan Gelombang dalam Kehidupan

Sehari-hari. (11) Cahaya dan Alat Optik.

EDISI REVISI 2017

HET

ZONA 1

ZONA 2

ZONA 3

ZONA 4

ZONA 5

Rp

19.700

Rp

20.500

Rp

21.300

Rp

22.900

Rp

29.500

ILMU PENGETAHUAN ALAM

SMP/MTs

KELAS

VIII

SEMESTER 2

Hak Cipta © 2017 pada Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan

Dilindungi Undang-Undang

Disklaimer:

Buku ini merupakan buku siswa yang dipersiapkan Pemerintah dalam

rangka implementasi Kurikulum 2013. Buku siswa ini disusun dan ditelaah oleh

berbagai pihak di bawah koordinasi Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, dan

dipergunakan dalam penerapan Kurikulum 2013. Buku ini merupakan “dokumen

hidup” yang senantiasa diperbaiki, diperbarui, dan dimutakhirkan sesuai dengan

dinamika kebutuhan dan perubahan zaman. Masukan dari berbagai kalangan

diharapkan dapat meningkatkan kualitas buku ini. Dalam rangka meningkatkan

mutu buku, masyarakat sebagai pengguna buku diharapkan dapat memberikan

masukan kepada alamat penulis dan/atau penerbit dan laman http://buku.

kemdikbud.go.id atau melalui email [email protected].

Katalog Dalam Terbitan (KDT)

Indonesia. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.

Ilmu Pengetahuan Alam/Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.-- .

Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017.

xviii, 270 hlm. : ilus. ; 25 cm.

Untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2

ISBN 978-602-282-314-8 (jilid lengkap)

ISBN 978-602-282-318-6 (Jilid 2)

1. Sains -- Studi dan Pengajaran

I. Judul

II. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan

507

Kontributor Naskah

:

Siti Zubaidah, Susriyati Mahanal, Lia Yuliati, I Wayan

Dasna, Ardian A. Pangestuti, Dyne R. Puspitasari,

Hamim T. Mahfudhillah, Alifa Robitah, Zenia L.

Kurniawati, Fatia Rosyida, dan Mar’atus Sholihah.

Penelaah

:

Ana Ratna Wulan, Herawati Susilo, I Made Padri,

Dadan Rosana, Enny Ratnaningsih, Maria Paristiowati,

dan Ahmad Mudzakir.

Pe-

review

:

Farikhah A idah

Penyelia Penerbitan :

Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Balitbang, Kem

en

dikbud.

Cetakan Ke-1, 2014 ISBN 978-602-1530-65-8

(jilid 2b)

Cetakan Ke-2, 2017 (Edisi Revisi)

Disusun dengan huruf Georgia, 12 pt.

iii

Ilmu Pengetahuan Alam

Kurikulum 2013 dirancang untuk memperkuat kompetensi peserta

didik dari sisi pengetahuan, keterampilan, dan sikap secara utuh.

Proses pencapaiannya melalui pembelajaran sejumlah mata pelajaran

yang dirangkai sebagai suatu kesatuan yang saling mendukung

pencapaian kompetensi tersebut. Bila pada jenjang SD/MI, beberapa

mata pelajaran digabung menjadi satu dan disajikan dalam bentuk

tema-tema, maka pada jenjang SMP/MTs pembelajaran sudah mulai

dipisah-pisah menjadi mata pelajaran.

Sebagai transisi menuju ke pendidikan menengah, pemisahan

ini masih belum dilakukan sepenuhnya bagi peserta didik SMP/

MTs. Materi-materi dari bidang-bidang ilmu Fisika, Kimia, Biologi,

serta Ilmu Bumi dan Antariksa masih perlu disajikan sebagai suatu

kesatuan dalam mata pelajaran IPA (Ilmu Pengetahuan Alam). Hal

ini dimaksudkan untuk memberikan wawasan yang utuh bagi peserta

didik SMP/MTs tentang prinsip-prinsip dasar yang mengatur alam

semesta beserta segenap isinya.

Buku IPA Kelas VIII SMP/MTs ini disusun dengan pemikiran

di atas. Bidang ilmu Biologi dipakai sebagai landasan (

platform

)

pembahasan bidang ilmu yang lain. Makhluk hidup digunakan sebagai

objek untuk menjelaskan prinsip-prinsip dasar yang mengatur alam

seperti objek alam dan interaksinya, energi dan keseimbangannya, dan

lain-lain. Melalui pembahasan menggunakan bermacam bidang ilmu

dalam rumpun ilmu pengetahuan alam, pemahaman utuh tentang

alam yang dihuninya beserta benda-benda alam yang dijumpai di

sekitarnya dapat dikuasai oleh peserta didik SMP/MTs.

Sebagai salah satu rumpun ilmu yang digunakan untuk mengukur

kemajuan pendidikan suatu negara, pemahaman peserta didik

suatu negara terhadap IPA dibandingkan secara rutin sebagaimana

dilakukan melalui TIMSS (

The Trends in International Mathematics

and Science Study

) dan PISA (

Program for International Student

Kata Pengantar

iv

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Assessment

). Melalui penilaian internasional seperti ini kita dapat

mengetahui kualitas pembelajaran IPA dibandingkan dengan negara

lain. Materi IPA pada Kurikulum 2013 ini telah disesuaikan dengan

tuntutan penguasaan materi IPA menurut TIMSS dan PISA.

Sesuai dengan konsep Kurikulum 2013, buku ini disusun mengacu

pada pembelajaran IPA secara terpadu dan utuh, sehingga setiap

pengetahuan yang diajarkan, pembelajarannya harus dilanjutkan

sampai membuat peserta didik terampil dalam menyajikan pengetahuan

yang dikuasainya secara konkret dan abstrak, dan bersikap sebagai

makhluk yang mensyukuri anugerah alam semesta yang dikaruniakan

kepadanya melalui pemanfaatan yang bertanggung jawab.

Buku ini menjabarkan usaha minimal yang harus dilakukan

peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diharapkan. Sesuai

dengan pendekatan yang digunakan dalam Kurikulum 2013, peserta

didik diberanikan untuk mencari sumber belajar lain yang tersedia

dan terbentang luas di sekitarnya. Peran guru sangat penting untuk

meningkatkan dan menyesuaikan daya serap peserta didik dengan

ketersediaan kegiatan pada buku ini. Guru dapat memperkayanya

dengan kreasi dalam bentuk kegiatan-kegiatan lain yang sesuai dan

relevan yang bersumber dari lingkungan sosial dan alam.

Sebagai edisi pertama, buku ini sangat terbuka dan terus dilakukan

perbaikan dan penyempurnaan. Untuk itu, kami mengundang para

pembaca memberikan kritik, saran, dan masukan untuk perbaikan dan

penyempurnaan pada edisi berikutnya. Atas kontribusi tersebut, kami

ucapkan terima kasih. Mudah-mudahan kita dapat memberikan yang

terbaik bagi kemajuan dunia pendidikan dalam rangka mempersiapkan

generasi seratus tahun Indonesia Merdeka (2045).

Jakarta, Februari 2017

Tim Penulis

v

Ilmu Pengetahuan Alam

Halaman Judul

...................................................................................

i

Halaman Penerbitan

.........................................................................

ii

Kata Pengantar

..................................................................................

v

Daftar Isi

.............................................................................................

vii

Daftar Gambar

...................................................................................

x

Petunjuk Penggunaan Buku

.............................................................

xiv

Bab 7 Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan

S

ehari-hari

................................................................................

1

A. Tekanan Zat

.........................................................................

3

1. Tekanan Zat Padat

..............................................................................

5

2. Tekanan Zat Cair

..................................................................................

6

3. Tekanan Gas

.......................................................................................

20

B. Aplikasi Konsep Tekanan Zat dalam Makhluk Hidup

......

23

1. Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan

...........................

24

2. Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia

.............

29

3. Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia

...........................

31

Uji Kompetensi

.......................................................................

38

Bab 8 Sistem Pernapasan Manusia

..................................................

45

A.

S

truktur dan Fungsi Sistem Pernapasan Manusia

..........

48

1. Organ Pernapasan Manusia

.............................................................

48

2. Mekanisme Pernapasan Manusia

...................................................

54

3. Frekuensi Pernapasan

.......................................................................

56

4. Volume Pernapasan

...........................................................................

58

B.

G

angguan pada Sistem Pernapasan Manusia dan

Upa

ya untuk Mencegah atau Menanggulanginya

..........

62

1. Influenza

...............................................................................................

63

2. Tonsilitis

...............................................................................................

64

3. Faringitis

...............................................................................................

65

4. Pneumonia

...........................................................................................

65

Daftar Isi

vi

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

5. Tuberculosis (TBC)

..............................................................................

67

6. Asma

......................................................................................................

68

7. Kanker Paru-paru

................................................................................

68

Uji Kompetensi

.......................................................................

76

Bab 9 Sistem Ekskresi Manusia

........................................................

79

A.

S

truktur dan Fungsi Sistem Ekskresi pada Manusia

.......

82

1. Ginjal

....................................................................................................

82

2. Kulit

.......................................................................................................

89

3. Paru-paru

..............................................................................................

91

4. Hati

........................................................................................................

93

B.

G

angguan pada Sistem Ekskresi Manusia dan Upaya

un

tuk Mencegah atau Menanggulanginya

......................

96

1. Nefritis

..................................................................................................

100

2. Batu Ginjal

...........................................................................................

100

3. Albuminuria

........................................................................................

101

4. Hematuria

............................................................................................

101

5. Diabetes Insipidus

.............................................................................

101

6. Kanker Ginjal

.......................................................................................

102

7. Jerawat

..................................................................................................

103

8. Biang Keringat

....................................................................................

103

Uji Kompetensi

.......................................................................

110

Bab 10 Getaran dan Gelombang dalam Kehidupan

S

ehari-hari

............................................................................

115

A.

G

etaran, Gelombang, dan Bunyi

......................................

116

1. Getaran

..........................................................................................................

116

2. Gelombang

...................................................................................................

119

3. Bunyi

...............................................................................................................

127

B.

M

ekanisme Mendengar pada Manusia dan Hewan

........

140

1. Mekanisme Pendengaran Manusia

................................................

140

2. Pendengaran pada Hewan

..............................................................

146

C.

A

plikasi Getaran dan Gelombang dalam Teknologi

.......

149

1. Ultrasonografi (USG)

.........................................................................

149

2. Sonar

....................................................................................................

150

3. Terapi Ultrasonik

................................................................................

151

4. Pembersih Ultrasonik

.......................................................................

152

5. Sonifikasi

..............................................................................................

153

vii

Ilmu Pengetahuan Alam

6. Pengujian Ultrasonik

.........................................................................

154

Uji Kompetensi

.......................................................................

160

Bab 11 Cahaya dan Alat Optik

..........................................................

165

A. Sifat Cahaya dan Proses Pembentukan Bayangan

..........

167

1. Sifat-Sifat Cahaya

................................................................................

167

2. Pembentukan Bayangan pada Cermin

..........................................

174

3. Lensa

.....................................................................................................

191

B. Indra Penglihatan Manusia dan Hewan

............................

198

1. Indra Penglihatan Manusia

..............................................................

198

2. Indra Penglihatan Serangga

............................................................

210

C.

A

lat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari

.........................

212

1. Kamera

................................................................................................

213

2. Kaca Pembesar (Lup)

........................................................................

214

3. Mikroskop

............................................................................................

215

4. Teleskop

...............................................................................................

217

Uji Kompetensi

.......................................................................

224

Informasi Pelaku Penerbitan

............................................................

229

Daftar Pustaka

...................................................................................

243

Glosarium

...........................................................................................

247

Indeks.......

..........................................................................................

260

Catatan

...............................................................................................

263

viii

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Gambar

7.1

Jalanan B

erlumpur, (b) Sepatu Boot, (c) Sepatu Hak Tinggi

..........................

2

7.2

(a) K

aki Angsa, (b) Kaki Ayam

...................................................................................

3

7.3

P

osisi Uang Logam pada Plastisin, (a) Vertikal, (b) Horizontal

......................

4

7.4

M

enyelam Melihat Pesona Bawah Laut

................................................................

6

7.5

R

angkaian Alat Percobaan Tekanan Zat Cair

......................................................

7

7.6

S

truktur Bendungan Air

.............................................................................................

10

7.7

K

apal Selam

....................................................................................................................

10

7.8

R

angkaian Alat Percobaan Hukum Archimedes

................................................

11

7.9

G

aya yang Bekerja pada Batu yang Tenggelam

................................................

12

7.10

S

truktur Kapal Laut.......................................................................................................

14

7.11

M

ekanisme Pengeluaran dan Pemasukan Air dalam Kapal Selam

.............

15

7.12

P

ompa Hidrolik Pengangkat Mobil

........................................................................

16

7.13

M

odel Percobaan Pascal.............................................................................................

17

7.14

M

odel Dongkrak Hidrolik

...........................................................................................

18

7.15

T

ekanan Udara pada Kertas HVS sehingga Mampu Menahan Air

..............

21

7.16 (a) Kondisi Balon Karet pada Erlenmeyer yang Berisi Air Dingin,

(b) Kondisi Balon Karet pada Erlenmeyer yang Berisi Air Panas

...................

22

7.17

Balon Udar

a

...................................................................................................................

23

7.18

T

umbuhan Pacar Air

....................................................................................................

25

7.19

Jalur P

engangkutan Air Ketika Masuk Ke Dalam Akar

....................................

26

7.20

P

engangkutan Air dari Akar Menuju Daun

.........................................................

27

7.21

P

engangkutan Nutrisi Nutrisi Hasil Fotosintesis pada Tumbuhan

..............

29

7.22

Sph

ygmomanometer

....................................................................................................

30

7.23

C

ara Pengukuran Tekanan Darah

............................................................................

30

7.24

Difusi G

as pada Proses Pernapasan dan Sirkulasi

.............................................

32

8.1

Sist

em Pernapasan pada Manusia

..........................................................................

49

8.2

S

truktur Organ Pernapasan: Rongga Hidung, Faring, dan Laring

...............

51

8.3

S

truktur Pita Suara dalam Laring.............................................................................

52

8.4

S

truktur Paru-Paru, Bronkus, Bronkiolus, dan Alveolus

...................................

53

8.5

M

ekanisme Pernapasan Dada dan Perut saat Inspirasi dan Ekspirasi

.......

54

8.6

R

angkaian Percobaan Pengukuran Volume Pernapasan

dengan B

otol Air Mineral Terisi Air Penuh

...........................................................

59

Daftar Gambar

ix

Ilmu Pengetahuan Alam

8.7

R

angkaian Percobaan Pengukuran Volume Pernapasan

dengan B

otol Air Mineral Terisi Udara dengan Volume 1.500 mL

...............

60

8.8

V

irus Influenza

..............................................................................................................

63

8.9

T

onsilitis

............................................................................................................................

64

8.10

(a) F

aringitis, (b) Bakteri Penyebab Faringitis,

Str

eptococcus pyogenes

...............................................................................................

65

8.11

(a) P

aru-Paru Normal (b) Paru-Paru Penderita Pneumonia

............................

66

8.12

Kondisi A

lveolus Normal dan Alveolus Penderita Pneumonia

.....................

66

8.13

(a) P

aru-Paru Penderita TBC, (b) Bakteri Penyebab Penyakit TBC,

M

ycobacterium tuberculosis

.......................................................................................

66

8.14

Kondisi Br

onkus Normal dan Penderita Asma

...................................................

68

8.15

K

anker Paru-paru

..........................................................................................................

69

9.1

Za

t Sisa dalam Tubuh Manusia dan Organ yang Terlibat dalam Proses

P

engeluaran Zat Sisa

...................................................................................................

81

9.2

Ginjal dan S

truktur Penyusunnya

...........................................................................

83

9.3

S

truktur Badan Malpighi

............................................................................................

84

9.4

P

erangkat Model Penyaringan Darah

...................................................................

85

9.5

S

truktur Badan Malpighi dan Proses Filtrasi

.......................................................

86

9.6

P

roses Reabsorpsi

........................................................................................................

87

9.7

Sist

em dalam Pembentukan Urine

.........................................................................

88

9.8

Lipa

tan Kertas untuk Merangkum

..........................................................................

88

9.9

S

eseorang sedang Berkeringat

................................................................................

89

9.10

S

truktur Anatomi Kulit

................................................................................................

89

9.11

S

truktur Paru-Paru pada Manusia

...........................................................................

91

9.12

S

truktur Anatomi Hati

.................................................................................................

93

9.13

Bagan P

roses Pemecahan Sel Darah Merah

........................................................

94

9.14

P

erbandingan Jumlah Air yang Keluar dari Tubuh pada Lingkungan

y

ang Berbeda

.................................................................................................................

96

9.15

Ginjal P

enderita Nefritis

..............................................................................................

100

9.16

K

ristal (Batu) dalam Ginjal

.........................................................................................

100

9.17

Jerawat

..............................................................................................................................

103

9.18

Biang Ker

ingat

...............................................................................................................

104

10.1

Bandul S

ederhana

........................................................................................................

117

10.2

Gr

afik Simpangan terhadap Arah Rambat...........................................................

122

10.3

Slinki

................................................................................................................................

123

10.4

R

apatan dan Regangan pada Gelombang Longitudinal

...............................

124

10.5

(a) G

elombang pada Air, (b) Gelombang pada Tali

..........................................

126

10.6

G

elombang Bunyi yang Merambat Menuju Telinga

........................................

129

10.7

P

enggaris Plastik yang Digetarkan

.........................................................................

130

10.8

Gitar

................................................................................................................................

134

10.9

P

ercobaan Garpu Tala

.................................................................................................

135

10.10 Seorang Siswa Mendengarkan Garpu Tala

........................................................

136

10.11 Bagan Percobaan Resonansi

...................................................................................

136

10.12 Perangkat Percobaan Pemantulan Bunyi

...........................................................

138

x

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

10.13 Sketsa Model Telinga Manusia...............................................................................

141

10.14 Bagan Percobaan Getaran pada Gendang

........................................................

143

10.15 Anatomi Telinga Manusia

........................................................................................

143

10.16 Proses Mendengar pada Manusia

........................................................................

145

10.17 Sistem Sonar pada Kelelawar

.................................................................................

146

10.18 Ekolokasi Kelelawar

...................................................................................................

147

10.19 Lumba-Lumba

.............................................................................................................

148

10.20 Sistem Sonar pada Lumba-Lumba

.......................................................................

148

10.21 (a) Transduser USG, (b) Komputer Pemroses Hasil USG,

(c) Hasil USG Ba

yi

........................................................................................................

150

10.22 Mengukur Kedalaman Laut

....................................................................................

151

10.23 Terapi Batu Ginjal dengan Gelombang Ultrasonik

.........................................

152

10.24 (a) Alat Pembersih Ultrasonik, (b) Gelombang dan Gelembung

dalam P

embersih Ultrasonik, (c) Mesin yang Dibersihkan

dengan A

lat Pembersih Ultrasonik

.......................................................................

153

10.25 Sonikator

.......................................................................................................................

153

10.26 (a) Alat Uji Ultrasonik, (b) Teknisi Menguji Kebocoran pada

P

ipa Besi Menggunakan Alat Uji Ultrasonik

.....................................................

154

11.1

(a) B

erbagai Bunga, (b) Pemandangan Alam Gunung Bromo

....................

166

11.2

S

et Percobaan Perambatan Cahaya

.....................................................................

168

11.3

P

emantulan Baur dan Pemantulan Teratur

.......................................................

169

11.4

P

roses Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

..............................................

169

11.5

P

osisi Sudut Datang dan Sudut Pantul

...............................................................

170

11.6

S

et Percobaan Pembiasan

.......................................................................................

171

11.7

(a) P

embiasan Berkas Cahaya, (b) Pembiasan pada Sendok di dalam

G

elas Berisi Air

.............................................................................................................

172

11.8

Spektrum Elektr

omagnetik

.....................................................................................

173

11.9

Ba

yangan yang Terbentuk pada Cermin Datar

................................................

175

11.10 Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

..................................................

176

11.11 Pembentukan pada Dua Buah Cermin Datar

...................................................

177

11.12 Penampang Melintang Cermin Lengkung

........................................................

178

11.13 Set Percobaan Cermin Cekung

..............................................................................

179

11.14 Pemantulan pada Cermin Cekung

........................................................................

181

11.15 Pembentukan Bayangan jika Benda Berada pada Jarak

L

ebih dari

R

pada Cermin Cekung

.......................................................................

183

11.16 Pembentukan Bayangan jika Benda Berada pada Titik Fokus

pada C

ermin Cekung

.................................................................................................

183

11.17 Pembentukan Bayangan jika Benda Berada di antara Cermin

dan

Titik Fokus pada Cermin Cekung

..................................................................

184

11.18 Pembagian Ruang pada Cermin Cekung Menurut Dalil Esbach

...............

184

11.19 Gambar Diagram Sinar pada Cermin Cekung

..................................................

186

11.20 Pembentukan Bayangan pada Cermin Cembung, Bayangan yang

Terbentuk Bersifat Maya dan Tegak

....................................................................

188

11.21 Gambar Diagram Sinar pada Cermin Cembung

.............................................

190

xi

Ilmu Pengetahuan Alam

11.22 Lensa Cembung dan Lensa Cekung

....................................................................

191

11.23 Set Percobaan Lensa Cembung

............................................................................

192

11.24 Pembentukan Bayangan oleh Lensa Cembung

..............................................

194

11.25 Pembentukan Bayangan oleh Lensa Cekung

..................................................

196

11.26 Susunan Alat-alat Percobaan Pembentukan Bayangan pada Mata.........

199

11.27 Bagian-Bagian Mata

..................................................................................................

200

11.28 Perubahan Kecembungan Lensa Mata ketika Melihat Benda Jauh

dan D

ekat

......................................................................................................................

203

11.29 Sel Batang dan Kerucut pada Retina

...................................................................

204

11.30 Jalur Sinar dalam Mata

.............................................................................................

205

11.31 Perubahan Fokus Sinar pada Rabun Dekat

.......................................................

206

11.32 Perubahan Fokus Sinar pada Rabun Jauh

.........................................................

208

11.33 Huruf Tokek untuk Mengecek Kelainan Buta Warna

.....................................

209

11.34 Mata Majemuk pada Mata Lalat

............................................................................

210

11.35 Skema Kamera Obscura

...........................................................................................

213

11.36 Pembentukan Bayangan pada Kamera Analog

..............................................

214

11.37 Kaca Pembesar (Lup)

.................................................................................................

214

11.38 (a) Pengamatan Menggunakan Lup dengan Mata Berakomodasi

M

aksimum, (b) Pengamatan Menggunakan Lup dengan Mata Tidak

B

erakomodasi

..............................................................................................................

216

11.39 Mikroskop Cahaya

......................................................................................................

216

11.40 Pembentukan Bayangan pada Mikroskop

........................................................

216

11.41 Teleskop Bias

................................................................................................................

217

11.42 Teleskop Pantul

...........................................................................................................

218

xii

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Tabel

7.1

Da

ta Hasil Percobaan Tekanan Zat Cair

..............................................................

8

7.2

Da

ta Hasil Percobaan Hukum Archimedes

........................................................

12

7.3

P

ertanyaan untuk Refleksi Terkait Tekanan Zat dan Penerapannya

dalam Kehidupan S

ehari-hari

.................................................................................

33

8.1

Hasil P

erhitungan Frekuensi Pernapasan

...........................................................

46

8.2

Da

ta Perhitungan Frekuensi Pernapasan

...........................................................

57

8.3

V

olume Pernapasan Berdasar Hasil Percobaan

................................................

61

8.4

G

ejala Penderita Gangguan Pernapasan

...........................................................

63

8.5

P

ertanyaan/Pernyataan untuk Refleksi Terkait Sistem Pernapasan

Manusia

..........................................................................................................................

71

9.1

Hasil P

engujian Kandungan Beberapa Zat dalam Urine

..............................

99

9.2

Upa

ya Menjaga Sistem Ekskresi

............................................................................

105

9.3

P

ertanyaan/Pernyataan untuk Refleksi Terkait Sistem Ekskresi

Manusia

..........................................................................................................................

105

9.4

Daf

tar Pertanyaan dan Jawaban pada Saat Wawancara

..............................

114

10.1

Hasil P

engamatan Getaran Bandul.......................................................................

118

10.2

C

epat Rambat Bunyi pada Berbagai Medium

..................................................

130

10.3

K

lasifikasi Frekuensi Bunyi

.......................................................................................

130

10.4

S

truktur dan Fungsi Bagian pada Telinga

..........................................................

144

10.5

P

ertanyaan untuk Refleksi Terkait Getaran, Gelombang, dan Sistem

P

endengaran pada Makhluk Hidup

.....................................................................

155

11.1

Da

ta Jarak Benda dan Bayangan pada Percobaan Cermin Cekung

.........

180

11.2

Sinar Istimew

a pada Cermin Cekung

..................................................................

181

11.3

Sinar Istimew

a pada Cermin Cembung

..............................................................

187

11.4

Da

ta Jarak Benda dan Bayangan pada Percobaan Lensa Cembung

........

193

11.5

Sinar Istimew

a pada Lensa Cembung

.................................................................

193

11.6

Sinar Istimew

a pada Lensa Cekung......................................................................

195

11.7

P

ertanyaan untuk Refleksi Terkait Cahaya dan Alat Optik

...........................

219

Daftar Tabel

xiii

Ilmu Pengetahuan Alam

Sebelum kamu menggunakan buku ini, kamu perlu membaca

bagian petunjuk ini. Mengapa diperlukan? Ibarat kamu bermain di

tempat wisata, kamu tentunya ingin memanfaatkan fasilitas yang

ada di tempat wisata tersebut bukan? Tentunya, agar tujuan tersebut

tercapai kamu akan membaca peta di mana fasilitas itu berada. Begitu

juga dengan buku ini. Jika kamu ingin memperoleh manfaat yang

maksimal dari buku ini tentu merupakan tindakan yang bijak jika

kamu benar-benar memerhatikan dan memahami bagian petunjuk

penggunaan buku ini. Selamat mempelajari!

Pada bagian awal setiap bab kamu

akan diajak untuk memikirkan

ciptaan dan kebesaran Tuhan

Yang Maha Esa, agar kamu dapat

meningkatkan keimanan, ketakwaan,

dan hal-hal di lingkungan yang

berkaitan dengan materi agar kamu

tertarik untuk mempelajari materi

yang akan disajikan.

Bagian ini merupakan awal dari

setiap bab, berisi judul bab serta

hal-hal yang ada di lingkungan yang

terkait materi yang akan dipelajari.

Petunjuk

Penggunaan Buku

xiv

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Fitur ini memberikan pengetahuan

tambahan yang berkaitan dengan

materi yang dipelajari. Banyak hal-

hal unik dan menarik yang disajikan

dalam fitur ini.

Fitur ini memberikan panduan

percobaan sederhana atau aktivitas

untuk membantu kamu dalam

memahami prinsip atau konsep.

Aktivitas ini dapat dilakukan secara

berkelompok di bawah bimbingan guru.

Fitur ini berisi pertanyaan yang menantang terkait materi yang

dipelajari. Fitur ini juga dapat melatih kemampuan kamu dalam berpikir

dan dapat memotivasi kamu untuk dapat mencari jawabannya.

Fitur ini memberikan informasi istilah-istilah

penting yang menjadi pokok pembahasan

pada materi yang akan dipelajari.

Fitur ini memberikan gambaran pada kamu apa

yang harus dikuasai setelah mempelajari bab yang

berkaitan.

Fitur ini memberikan landasan

pentingnya mempelajari

materi yang akan dipelajari.

xv

Ilmu Pengetahuan Alam

Fitur ini berisi soal-soal atau

pertanyaan untuk mengetahui tingkat

pemahaman kamu terhadap sebagian

kecil materi yang telah dipelajari.

Fitur ini berisi uraian singkat

konsep penting yang terkait dengan

materi yang dipelajari.

Fitur ini berisi tugas atau

permasalahan yang perlu untuk

dicari jawabannya atau untuk

mencari pengetahuan tambahan

terkait materi yang dipelajari

Fitur ini berisi ringkasan materi dari

bab yang telah dipelajari. Kamu dapat

mereview keseluruhan materi yang telah

dipelajari melalui fitur ini.

Fitur ini berisi hal-hal yang

berhubungan dengan kebesaran Tuhan

dan hal-hal yang perlu untuk dihayati

dan diterapkan dalam kehidupan

sehari-hari.

xvi

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Fitur ini menjelaskan alur pemikiran

bab yang telah dipelajari. Fitur

ini dapat membantu kamu untuk

melihat hubungan konsep-konsep

yang telah dipelajari, serta dapat

dijadikan panduan tentang konsep

penting mana yang belum dipahami.

Fitur ini berisi soal-soal untuk

mengevaluasi pemahaman dan

penerapan konsep dalam satu bab

yang telah dipelajari.

Fitur ini berisi suatu

masalah yang berkaitan

dengan konsep yang

perlu untuk dipecahkan

melalui kelompok. Fitur

ini dapat melatih kamu

dalam mengungkapkan

pendapat atau

berkomunikasi dan

memecahkan masalah.

Fitur ini memberikan wawasan

tentang para ilmuwan terdahulu

yang telah berjasa dalam

menyumbangkan ilmu pengetahuan

terkait materi yang dibahas

sekaligus sebagai motivasi bagi

kamu untuk memperdalam ilmu.

xvii

Ilmu Pengetahuan Alam

Glosarium ini terdapat pada akhir

buku, berisi penjelasan istilah-

istilah penting yang ada dalam

buku dan tersusun menurut

abjad.

Indeks ini terdapat pada akhir

buku, berisi penjelasan daftar

kata atau istilah penting yang

terdapat dalam buku dan tersusun

menurut abjad, yang memberikan

informasi mengenai halaman

kata atau istilah tersebut dapat

ditemukan. Dengan menggunakan

indeks, kamu dapat menemukan

penjelasan suatu konsep dalam

buku secara cepat.

Fitur ini berisi petunjuk aktivitas

agar kamu dapat mengaplikasikan

konsep-konsep dan memecahkan

suatu permasalahan. Aktivitas

ini dapat dilakukan secara

berkelompok di bawah bimbingan

guru.

Fitur ini berisi daftar buku, artikel,

atau sumber lain yang digunakan

dalam pembuatan buku. Sumber-

sumber tersebut dapat dibaca lebih

lanjut jika ingin mendapatkan

materi yang lebih mendalam.

xviii

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

A

nanda, pendidikan merupakan hal yang

penting dalam perkembangan dan peradaban suatu

bangsa. Setelah terjadi pengeboman di Hiroshima dan

Nagasaki pada tahun 1945, tahukah Ananda, apa hal

pertama yang dipertanyakan oleh Perdana Menteri

Jepang pada saat itu? Pertanyaan pertama adalah

berapa jumlah guru yang tersisa. Tahukah Ananda,

bahwa setelah pengeboman tersebut, bangsa Jepang

dengan cepat memperbaiki segala kerusakan dan terus

berkembang, sehingga saat ini menjadi salah satu

negara maju dan mampu menciptakan berbagai teknologi yang

sudah menyebar ke seluruh penjuru dunia. Menurut Ananda,

mengapa Perdana Menteri Jepang menanyakan mengenai

jumlah guru? Tahukah Ananda, guru memiliki peran penting

dalam hal perbaikan bangsa melalui pendidikan.

Pendidikan merupakan hal yang sangat penting dalam

perkembangan dan kemajuan suatu bangsa. Di masa depan,

Anandalah yang berperan lebih besar bagi kemajuan bangsa,

melalui proses pendidikan saat ini. Ananda merupakan aktor

dalam proses pendidikan. Oleh karena itu, bersungguh-

sungguhlah dalam belajar. Mengapa belajar itu penting?

Karena dengan belajar Ananda akan banyak mendapatkan

pengetahuan dan ilmu, juga menambah keterampilan yang

akan memperbanyak pengalaman Ananda. Jika Ananda

telah memiliki banyak pengetahuan, ilmu, keterampilan, dan

pengalaman, bagaimana selanjutnya? Ananda akan lebih

mampu mengembangkan diri, mampu menciptakan inovasi-

inovasi, dan tentunya Ananda akan dapat ikut berjuang dalam

membangun bangsa Indonesia yang lebih maju dan sejahtera!

Selamat Belajar dan Berjuang Ananda!

M

otivasi untuk Ananda

Tekanan Zat dan

Penerapannya dalam

Kehidupan Sehari-hari

7

Pernahkah kamu ke tempat cucian mobil? Jika kamu

pergi ke tempat cucian mobil, kamu akan menemukan

pompa hidrolik mampu mengangkat mobil yang sangat

berat. Tahukah kamu bagaimana prinsip kerja alat

tersebut sehingga mampu mengangkat mobil yang

sangat berat tersebut? Tahukah kamu bahwa pompa

hidrolik tersebut memanfaatkan prinsip tekanan zat

cair atau tekanan gas untuk mengangkat mobil? Agar

mengetahuinya lebih dalam, ayo pelajari bab ini dengan

penuh semangat!

S

u

m

b

e

r

:

D

o

k

.

K

e

m

d

i

k

b

u

d

2

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Pada saat musim hujan kamu sering menjumpai jalanan yang

berlumpur akibat terguyur hujan sehingga kita lebih sulit untuk

melintasi jalanan tersebut. Jika kamu hendak melewati jalanan yang

berlumpur. Sepatu manakah yang akan kamu gunakan, sepatu boot

atau sepatu hak tinggi?

(a)

(b)

(c)

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.1

(a) Jalanan Berlumpur, (b) Sepatu Boot, (c) Sepatu Hak Tinggi

Agar kamu dapat melewati jalanan berlumpur dengan mudah,

sebaiknya kamu menggunakan sepatu boot. Dengan menggunakan

sepatu boot kamu akan mudah melewati jalanan yang berlumpur dan

tidak mudah terjebak masuk ke dalam lumpur. Mengapa hal ini dapat

terjadi? Coba amati gambar sepatu boot dan sepatu hak tinggi yang

terdapat pada Gambar 7.1 b dan c! Apabila kita cermati, sepatu boot

memiliki permukaan pijakan lebih luas dibandingkan dengan sepatu

hak tinggi. Sepatu yang memiliki permukaan pijakan lebih luas tidak

mudah terjebak masuk ke dalam lumpur.

Fenomena tersebut juga dapat kamu amati pada angsa atau entok

atau bebek dan ayam. Coba kamu perhatikan tempat hidup angsa

dan ayam! Angsa dapat dengan mudah mencari makan di tempat

yang berlumpur, misalnya di sawah, sedangkan ayam kesulitan untuk

mencari makan di tempat tersebut. Mengapa angsa dapat memiliki

kemampuan seperti itu? Coba kamu perhatikan struktur dari kaki angsa

dan ayam. Angsa memiliki selaput pada kakinya, sedangkan ayam

tidak memiliki. Agar kamu mengetahuinya, perhatikan Gambar 7.2!

Permukaan pijakan yang luas menyebabkan tekanan yang dihasilkan

oleh kaki terhadap lumpur semakin kecil, sehingga angsa tidak mudah

terperosok masuk ke dalam lumpur.

3

Ilmu Pengetahuan Alam

Maha Besar Tuhan yang telah merancang struktur kaki angsa yang

dilengkapi selaput sehingga angsa dapat mencari makan di tempat

yang berlumpur. Masih banyak fenomena di alam terkait tekanan

yang menarik untuk dipelajari. Kamu tentu ingin mengetahuinya lebih

dalam bukan? Ayo kita pelajari dengan lebih semangat!

(a)

(b)

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.2

(a) Kaki Angsa, (b) Kaki Ayam

A.

T

ekanan Zat

Ayo, Kita Pelajari

Istilah Penting

Tekanan zat padat

Tekanan zat cair

Tekanan gas

Tekanan

Tekanan

hidrostatis

Hukum

Archimedes

Hukum Pascal

Mempelajari materi ini akan membantumu memahami konsep dasar tekanan,

sehingga dapat menjadi bekal bagimu di masa depan dalam mengembangkan

bangunan atau teknologi yang memanfaatkan tekanan.

Mengapa Penting?

Cobalah kamu mengingat kembali materi pada Bab 1 tentang Gerak

Benda dan Makhluk Hidup di Lingkungan Sekitar! Pada pembelajaran

materi tersebut, kamu sudah memahami tentang gaya bukan? Gaya

adalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat mengubah bentuk, arah, dan

kecepatan benda. Sekarang, tahukah kamu apa itu tekanan? Tekanan

sangat berhubungan dengan gaya dan luas permukaan benda. Agar

kamu dapat dengan mudah memahami lebih dalam tentang tekanan,

ayo kita lakukan aktivitas berikut!

4

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Aktivitas 7.1 Menyelidiki Tekanan pada Benda Padat

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

2 buah plastisin ukuran besar/ tanah liat/ tepung terigu

2.

2 keping uang logam (Rp.500)

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Letakkan

uang logam pertama pada plastisin dengan posisi

horizontal dan uang logam kedua dengan posisi vertikal seperti

Gambar 7. 3!

(a)

(b)

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.3

Posisi Uang Logam pada Plastisin, (a) Vertikal, (b) Horizontal

2.

Berilah dorongan pada kedua

uang logam tersebut dengan besar

dorongan atau kekuatan yang sama! Kamu dapat menggunakan

suatu benda sebagai beban, sehingga gaya yang diberikan dapat

sama besar.

3.

Ambil kedua uang

logam tersebut dari plastisin, kemudian amati

kedalaman bekas uang logam itu!

4.

Siapkan kembali plastisin dan uang logam!

5.

Letakkan

uang logam pada masing-masing plastisin dengan

posisi vertikal!

6.

Berilah dorongan pada

uang logam pertama dengan dorongan

yang kuat (gaya besar) dan pada uang logam kedua dengan

dorongan lemah (gaya kecil)!

7.

Ambil kedua uang

logam tersebut dari plastisin, kemudian amati

kedalaman bekas uang logam itu!

5

Ilmu Pengetahuan Alam

Apa yang perlu kamu diskusikan?

1.

Posisi uang logam yang manakah

yang memiliki luas permukaan

pijakan (tempat gaya bekerja) yang lebih kecil?

2.

Ketika

kamu mendorong kedua uang logam dengan posisi

horizontal dan posisi vertikal dengan besar dorongan (gaya)

yang sama, uang logam dengan posisi manakah yang memiliki

bekas lebih dalam? Mengapa demikian?

3.

Ketika

kamu mendorong kedua uang logam yang posisinya

vertikal, tetapi dengan besar dorongan (gaya) yang berbeda,

uang logam yang manakah yang memiliki bekas lebih dalam?

Mengapa demikian?

4.

Bekas pada plastisin

yang dalam berarti plastisin tersebut

mendapatkan tekanan yang lebih besar. Dari kedua perlakuan

tersebut, manakah yang mampu menghasilkan tekanan yang

lebih besar?

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan Aktivitas 7.1, dapatkah kamu menyebutkan

faktor-faktor apa sajakah yang memengaruhi besarnya tekanan?

Bagaimanakah hubungan antara tekanan dan luas permukaan

dengan gaya?

Kamu telah melakukan Aktivitas 7.1 tentang tekanan pada zat padat

dan juga mempelajari bagaimana hubungan antara tekanan dengan

luas permukaan dan gaya. Agar kamu lebih memahami konsep tersebut,

ayo pelajari dan cermati bahasan berikut dengan bersemangat!

1.

Tekanan Zat Padat

Masih ingatkah kamu dengan hasil percobaan pada Aktivitas 7.1?

Ketika kamu mendorong uang logam di atas plastisin, berarti

kamu telah memberikan gaya pada uang logam. Besarnya tekanan

yang dihasilkan uang logam pada plastisin tergantung pada besarnya

dorongan (gaya) yang kamu berikan dan luas permukaan pijakan atau

luas bidang tekannya. Konsep tekanan sama dengan penyebaran gaya

pada luas suatu permukaan. Sehingga, apabila gaya yang diberikan

pada suatu benda (

F

) semakin besar, maka tekanan yang dihasilkan

6

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

akan semakin besar. Sebaliknya, semakin luas permukaan suatu benda,

tekanan yang dihasilkan semakin kecil. Secara matematis, besaran

tekanan dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut.

=

p

F

A

dengan:

p

= Te

kanan (N/m

2

yang disebut juga satuan pascal (Pa))

F

= Gaya (newton)

A

= Luas bidang (m

2

)

Setelah mengetahui bahwa besar tekanan dipengaruhi oleh

besarnya gaya dan luas bidang, sekarang kamu tentunya dapat

menjelaskan alasan ketika kamu berjalan di tanah berlumpur dengan

menggunakan sepatu boot, kamu akan lebih mudah berjalan dan

tidak mudah terjebak masuk ke dalam lumpur dibandingkan dengan

menggunakan sepatu dengan pijakan yang sempit. Kamu juga dapat

memahami alasan angsa lebih mudah mencari makanan di tempat

yang berlumpur daripada ayam.

2.

Tekanan Zat Cair

a. Tekanan Hidrostatis

Indonesia merupakan negara yang memiliki lautan yang sangat

luas. Tuhan telah menganugerahkan pesona bawah laut Indonesia

yang sangat indah sehingga kita patut mensyukuri dan menjaganya.

Pernahkah kamu menyelam ke dalam laut untuk melihat biota bawah

laut? Perhatikan Gambar 7.4!

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.4

Menyelam Melihat Pesona Bawah Laut

7

Ilmu Pengetahuan Alam

Ketika kamu menyelam, bagaimanakah kondisi telinga yang kamu

rasakan? Apakah telingamu terasa tertekanan? Semakin dalam kamu

menyelam, kamu akan merasakan tekanan yang lebih besar. Mengapa

hal ini dapat terjadi? Agar mengetahuinya, ayo lakukan Aktivitas 7.2

berikut!

Aktivitas 7.2 Menyelidiki Tekanan Zat Cair pada Kedalaman

Tertentu

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

2 buah gelas kimia

2.

Pipa U atau selang berbentuk U

3.

Corong

4.

Air berwarna

5.

Minyak kelapa atau minyak goreng

6.

Balon untuk menutup corong

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Susunlah alat percobaan seperti pada Gambar 7.5!

Air

Air

Corong

Selang

Karton

Pipa U

Lubang pada

corong dilapisi

balon

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.5

Rangkaian Alat Percobaan Tekanan Zat Cair

8

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

2.

Isilah gelas kimia dengan air!

3.

Masukkan

corong ke dalam gelas kimia, kemudian ubahlah

kedalaman corong yang terdapat pada gelas kimia sesuai dengan

data kedalaman (

h

) yang terdapat di dalam Tabel 7.1!

4.

Amatilah

selisih

permukaan

air

(∆

h

) yang terdapat pada pipa

U. Jangan lupa lakukan percobaan ini dengan teliti dan cermat!

5.

Ulangi

kembali percobaan di atas dengan mengganti air dalam

gelas kimia dengan minyak kelapa atau minyak goreng!

6.

Tuliskan hasil pengamatan pada Tabel 7.1!

Tabel 7.1

Data Hasil Percobaan Tekanan Zat Cair

No

Kedalaman (

h

)

(cm)

Selisih Ketinggian (∆

h

) (cm)

Air

Minyak Kelapa

1

5

2

10

3

15

4

5

Apa yang perlu kamu diskusikan?

1.

Menurutmu,

manakah yang lebih besar antara massa jenis air

atau massa jenis minyak goreng?

2.

Bagaimana selisih

ketinggian air pada pipa U jika corong

dimasukkan semakin dalam pada gelas kimia?

3.

Coba

bandingkan selisih ketinggian air pada pipa U pada setiap

kedalaman corong ketika dimasukkan ke dalam gelas kimia

yang berisi air dan ketika berisi minyak goreng! Manakah yang

memiliki selisih ketinggian lebih besar?

4.

Penyebab

selisih ketinggian adalah adanya tekanan dari cairan

(air dan minyak) yang diteruskan melalui corong dan selang.

Faktor apa sajakah yang memengaruhi besarnya tekanan dari

percobaan ini?

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan,

apa yang dapat kamu simpulkan?

9

Ilmu Pengetahuan Alam

Setelah melakukan Aktivitas 7.2 kamu telah mengetahui bahwa

kedalaman zat cair dan massa jenis zat cair memengaruhi tekanan yang

dihasilkan oleh zat cair atau disebut dengan

tekanan hidrostatis.

Semakin dalam zat cair, semakin besar tekanan yang dihasilkan.

Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar pula tekanan yang

dihasilkan. Pada bagian sebelumnya kamu sudah memahami bahwa

tekanan merupakan besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat

gaya itu bekerja, secara matematis dirumuskan sebagai:

=

p

F

A

Pada zat cair, gaya (

F

) disebabkan oleh berat zat cair (

w

) yang

berada di atas benda, sehingga:

=

p

w

A

k

arena berat (

w

) =

m

×

g

m

=

ρ

×

V

V

=

h

×

A

maka

dapat ditulis bahwa

=

p

ρ

×

g

×

h

×

A

A

atau

p = ρ

×

g

×

h

dengan:

p

= T

ekanan (N/m

2

)

m

= Massa benda (kg)

ρ

= M

assa jenis zat cair (kg/m

3

)

g

= P

ercepatan gravitasi (m/s

2

)

h

= T

inggi zat cair (m)

V

= Volume (m

3

)

Tekanan hidrostatis ini penting untuk diperhatikan dalam

merancang berbagai struktur bangunan dalam penampungan air,

misalnya pembangunan bendungan untuk Pembangkit Listrik

Tenaga Air (PLTA). Selain PLTA, para arsitek kapal selam juga

memperhitungkan tekanan hidrostatis air laut, sehingga kapal selam

mampu menyelam ke dasar laut dengan kedalaman ratusan meter

tanpa mengalami kebocoran atau kerusakan akibat tekanan hidrostatis.

Apakah kamu mengetahui bahwa manusia hanya mampu menyelam

hingga kedalaman kurang lebih 20 m? Hal ini dikarenakan paru-paru

manusia tidak dapat menahan tekanan yang besar (>240.000 Pa).

10

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.6

Struktur Bendungan Air

b. Hukum Archimedes

Pernahkah kamu melihat kapal selam? Pada bagian sebelumnya

kamu telah mengetahui bahwa dalam merancang kapal selam

harus memerhatikan tekanan hidrostatis air laut. Hal ini menjadi

pertimbangan dalam merancang struktur dan pemilihan bahan untuk

membuat kapal selam.

Salah satu bahan yang tahan terhadap tekanan hidrostatis air laut

yang sangat besar adalah baja. Tahukah kamu bahwa baja merupakan

logam yang utamanya terbuat dari campuran besi dan karbon? Dengan

demikian baja memiliki massa jenis yang lebih besar daripada massa

jenis air laut. Coba kamu pikirkan mengapa kapal selam maupun kapal

laut lainnya yang terbuat dari baja tidak tenggelam, padahal massa

jenis baja jauh lebih besar daripada massa jenis air laut? Sebelum

mempelajarinya lebih jauh, ayo lakukan aktivitas berikut terlebih

dahulu!

Sumber: inhabitat.com

Gambar 7.7

Kapal Selam

11

Ilmu Pengetahuan Alam

Aktivitas 7.3 Hukum Archimedes

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

Gelas kimia

2.

Gelas ukur

3.

Neraca pegas

4.

Benda dari logam atau batu (sebagai beban)

5.

Air

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Isilah gelas kimia dengan air hingga

3

4

bagian!

2.

Kaitkan beban dengan

neraca pegas, catatlah berat beban ketika

di udara (

w

bu

) dengan membaca skala yang ditunjukkan pada

neraca pegas!

Neraca pegas

Gelas kimia

Beban

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.8

Rangkaian Alat Percobaan Hukum Archimedes

3.

Masukkan

rangkaian beban dan neraca pegas ke dalam air,

kemudian catatlah berat beban ketika berada di dalam air (

w

ba

)!

4.

Hitunglah besar gaya apung (

F

a

) pada beban tersebut.

5.

Timbanglah berat air yang tumpah (

w

ap

)!

6.

Catatlah hasil percobaan pada Tabel 7.2.

Lakukan kegiatan ini

dengan cermat dan teliti agar kamu mendapatkan data yang

benar.

12

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

7.

Ulangilah

langkah kegiatan 1–4 sebanyak 3 kali dengan

menggunakan beban yang sama tetapi volumenya berbeda.

Tabel 7.2

Data Hasil Percobaan Hukum Archimedes

No

Berat Beban di

Udara (

w

bu

)

Berat Beban di

Air (

w

ba

)

Gaya Apung

(

F

a

=

w

bu

-

w

ba

)

Berat air

yang Pindah

(

w

ap

)

1

2

3

4

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, apa yang

dapat kamu simpulkan?

Setelah kamu melakukan percobaan

hukum Archimedes, kamu dapat

mengetahui bahwa ketika suatu benda

dimasukkan ke dalam air, beratnya

seolah-olah berkurang. Peristiwa

ini bukan berarti ada massa benda

yang hilang. Berat benda berkurang

saat dimasukkan ke dalam air,

disebabkan oleh adanya gaya apung

(

F

a

) yang mendorong benda ke atas

atau berlawanan dengan arah berat

benda. Perhatikan Gambar 7.9! Secara

matematis, dapat dituliskan:

F

a

=

w

bu

w

ba

sehingga,

w

ba

=

w

bu

F

a

dengan:

F

a

=

Gaya apung (N)

w

ba

= Berat benda di air (N)

w

bu

= Berat benda di udara (N)

Gaya berat

(

w

ba

)

Resultan

gaya (

F

)

Gaya apung

(

F

a

)

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.9

Gaya yang Bekerja

pada Batu yang Tenggelam

13

Ilmu Pengetahuan Alam

Fenomena ini dipelajari oleh Archimedes yang hasilnya kemudian

dinyatakan sebagai hukum Archimedes sebagai berikut:

“Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan

mendapat gaya ke atas yang sama besar dengan berat zat cair yang

didesak oleh benda tersebut”.

Archimedes (287 SM - 212 SM) adalah seorang berkebangsaan

Yunani

yang

terkenal

sebagai

ahli

matematika,

astronomi,

filsafat,

fisika,

dan

insinyur.

Pada

suatu

hari

ia

diminta

Raja

Hieron

II

untuk

membuktikan

bahwa mahkotanya benar-benar berasal dari emas

murni. Archimedes merasa kesulitan menentukan massa jenis mahkota

tersebut karena tidak bisa menghitung volume mahkota. Hingga

pada akhirnya saat Archimedes menceburkan dirinya ke bak mandi,

ia mengamati adanya air yang tumpah dari bak tersebut. Seketika

itu Archimedes berteriak “

eureka, eureka

!”. Archimedes menyadari

bahwa volume air yang tumpah tersebut sama besarnya dengan volume

tubuh yang mendesak air keluar dari bak. Melalui temuan tersebut,

Archimedes dapat membuktikan bahwa ternyata mahkota Raja tidak

berasal dari emas murni melainkan dicampur dengan perak, sehingga

pembuat mahkota tersebut dihukum mati oleh sang Raja.

Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur

dalam air daripada di udara karena di dalam air benda mendapat

gaya ke atas. Ketika di udara, benda memiliki berat mendekati yang

sesungguhnya. Karena berat zat cair yang didesak atau dipindahkan

benda adalah:

w

cp

=

m

cp

×

g

dan

m

cp

=

ρ

cp

×

V

cp

sehingga berat air yang didesak oleh benda adalah:

w

cp

=

ρ

c

×

g

×

V

cp

Berarti, menurut hukum Archimedes, besar gaya ke atas adalah:

F

a

=

ρ

c

×

g

×

V

cp

dengan:

F

a

= Gaya apung (N)

ρ

c

= Massa jenis zat cair (kg/m

3

)

g

= Percepatan gravitasi (m/s

2

)

V

cp

= Volume zat cair yang dipindahkan (m

3

)

14

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Hukum Archimedes tersebut digunakan sebagai dasar pembuatan

kapal laut atau kapal selam. Suatu benda dapat terapung atau tenggelam

tergantung pada besarnya gaya berat (

w

) dan gaya apung (

F

a

). Jika gaya

apung maksimum lebih besar daripada gaya berat maka benda akan

terapung. Sebaliknya, jika gaya apung maksimum lebih kecil daripada

gaya berat maka benda akan tenggelam. Jika gaya apung maksimum

sama dengan berat benda, maka benda akan melayang. Gaya apung

maksimum adalah gaya apung jika seluruh benda berada di bawah

permukaan zat cair.

Hampir semua logam memiliki massa jenis (kerapatan) yang

lebih besar dari air. Tentu kamu berpikir bahwa semua logam akan

tenggelam dalam air. Mengapa kapal laut yang terbuat dari logam tidak

tenggelam? Kapal laut dapat terapung karena pada saat diletakkan

secara tegak di lautan, kapal laut dapat memindahkan air laut dalam

jumlah yang cukup besar, sehingga kapal laut mendapat gaya ke atas

yang sama besar dengan berat kapal laut (Gambar 7.10).

Lambung kapal

(ruang berisi udara)

Badan kapal (terbuat

dari logam)

Sumber: Hart & Davis, 2009

Gambar 7.10

Struktur Kapal Laut

Ayo, Kita Diskusikan

Apakah yang terjadi jika kapal diletakkan miring? Apakah kapal

dapat terapung? Jelaskan mengapa demikian!

15

Ilmu Pengetahuan Alam

Bagaimana dengan kapal selam? Bagaimana kapal selam dapat

terapung, melayang, dan tenggelam dalam air laut? Pada prinsipnya

kapal selam dapat memiliki kemampuan tersebut karena berat kapal

selam dapat diperbesar dengan cara memasukkan air ke dalam badan

kapal dan dapat diperkecil dengan cara mengeluarkan air dari badan

kapal. Ketika kapal selam akan tenggelam, air laut dimasukkan ke

dalam penampung dalam badan kapal. Berat total dari kapal selam

menjadi lebih besar daripada gaya ke atas, sehingga kapal selam dapat

tenggelam. Agar tidak terus tenggelam, pada kedalaman tertentu

air dalam badan kapal selam dikeluarkan kembali dari penampung,

sehingga berat total dari kapal selam sama dengan gaya ke atas. Hal ini

menyebabkan kapal selam melayang dalam air. Saat kapal selam akan

mengapung, air dari penampungan pada badan kapal dikeluarkan

sehingga volume total dari kapal selam menjadi lebih kecil daripada

gaya ke atas, sehingga kapal selam dapat mengapung. Perhatikan

Gambar 7.11!

Pengatur

keseimbangan

Katup tertutup

Tangki udara

bertekanan

Udara yang

tertekan

masuk

Air keluar dari

penampung

Kapal selam

naik

Udara

keluar dari

penampung

Kapal selam tenggelam

Air masuk

menuju

penampung

Sumber: Hart & Davis, 2009

Gambar 7.11

Mekanisme Pengeluaran dan Pemasukan Air dalam Kapal Selam

c. Hukum Pascal

Pernahkah kamu melihat mobil yang dicuci di tempat pencucian

kendaraan? Mobil di tempat pencucian kendaraan akan diangkat

dengan menggunakan alat pengangkat yang disebut

pompa hidrolik

16

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

(Gambar 7.12) untuk membantu pencuci mobil menjangkau semua

bagian mobil yang akan dibersihkan.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.12

Pompa Hidrolik Pengangkat Mobil

Bagaimana alat pengangkat tersebut dapat mengangkat mobil yang

sangat berat padahal di dalam pompa hidrolik tersebut hanya berisi

udara atau dapat berupa minyak? Kamu penasaran bukan dengan hal

tersebut? Agar mengetahuinya, ayo lakukan aktivitas berikut!

Aktivitas 7.4 Simulasi Prinsip Kerja Pompa Hidrolik

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

Selang plastik kecil sekitar 50 cm

2.

2 buah alat suntik, 1 ukuran besar, 1 ukuran kecil

3.

Papan tripleks atau karton ukuran 25

×

35 cm

4.

Air

5.

Pewarna makanan

6.

Beban

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Buatlah alat sederhan

a yang memiliki prinsip kerja seperti

pompa hidrolik dengan merangkaikan selang plastik pada dua

alat suntik tersebut, seperti Gambar 7.13!

17

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber: sukasains.com

Gambar 7.13

Model Percobaan Pascal

2.

Rancanglah alat tersebut sebaik mungkin!

3.

Isilah selang

plastik dengan air sampai penuh, kemudian berilah

pewarna makanan pada air yang ada dalam selang tersebut!

4.

Doronglah pengisap

alat suntik kecil, lalu amati yang terjadi

pada pengisap alat suntik besar.

5.

Amati pula aliran

air berpewarna makanan yang ada dalam

selang!

6.

Letakkan

beban pada pengisap alat suntik besar, lalu doronglah

pengisap alat suntik kecil. Apakah yang akan terjadi?

7.

Ulangi

kegiatan tersebut dengan cara menempatkan beban

di pengisap kecil dan dengan memberikan dorongan pada

pengisap besar.

8.

Bandingkan

besar dorongan (gaya) yang kamu berikan, ketika

mendorong pengisap alat suntik kecil dan pengisap alat suntik

besar.

Apa yang perlu kamu diskusikan?

Bagaimanakah dorongan (gaya) yang kamu berikan ketika beban

diletakkan pada pengisap besar dan ketika beban diletakkan pada

pengisap kecil? Mana yang memerlukan dorongan lebih mudah?

Mengapa?

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan, apa

yang dapat kamu simpulkan?

18

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Fenomena yang terdapat pada Aktivitas 7.4 menunjukkan bahwa

tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan

diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama. Hal ini merupakan

bunyi dari hukum Pascal yang dikemukakan oleh Blaise Pascal (1623-

1662). Blaise Pascal yang lahir pada 19 Juni 1623 adalah seorang

ahli

matematika

dan

geometri

yang

juga

mendalami

ilmu

filsafat

dan agama.

Meskipun tidak menempuh pendidikan yang resmi,

pada usia 12 tahun Pascal berhasil menciptakan mesin penghitung

yang membantu pekerjaan ayahnya sebagai petugas penarik pajak.

Sepanjang hidupnya banyak penemuan yang ia publikasikan terutama

pada bidang matematika. Selain itu, Pascal juga banyak melahirkan

karya-karya

dalam

bidang

fisika

hidrodinamika

dan

hidrostatika,

salah

satunya

adalah hukum Pascal. Coba perhatikan Gambar 7.14 yang

merupakan penerapan hukum Pascal pada pompa hidrolik!

F

1

A

1

A

2

p

p

F

2

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.14

Model Dongkrak Hidrolik

Jika pada penampang dengan luas

A

1

diberi gaya dorong

F

1

, maka

akan dihasilkan tekanan

p

dapat dirumuskan :

=

p

F

1

A

1

Menurut hukum Pascal tekanan

p

tersebut diteruskan ke segala

arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang

A

2

. Pada

penampang

A

2

muncul gaya angkat

F

2

dengan tekanan:

=

p

F

2

A

2

Secara matematis diperoleh persamaan pada dongkrak hidrolik

sebagai berikut.

F

1

A

1

=

F

2

A

2

atau

=

F

2

A

2

A

1

F

1

19

Ilmu Pengetahuan Alam

dengan:

p

= Tekanan (N/m

2

)

F

1

dan

F

2

= Gaya yang diberikan (newton)

A

1

dan

A

2

= Luas penampang (m

2

)

Jika

A

2

lebih besar dari

A

1

maka akan diperoleh gaya angkat

F

2

yang

lebih besar dari

F

1

. Ini merupakan prinsip kerja dari pompa hidrolik.

Apakah kamu sudah mampu menjawab mengapa pompa hidrolik

mampu mengangkat motor atau mobil yang sangat berat dengan

menggunakan gaya yang kecil padahal di dalam pompa hidrolik

tersebut hanya berisi udara atau dapat berupa minyak?

Pompa hidrolik menerapkan prinsip dari Hukum Pascal. Pada

pompa hidrolik terdapat dua luas penampang yang berbeda, yaitu

luas penampang kecil (

A

1

) dan luas penampang besar (

A

2

). Perhatikan

Gambar 7.14! Luas penampang kecil (

A

1

) misalnya 1 cm

2

akan diberi

gaya yang kecil (

F

1

) misalnya 10 N, sehingga menghasilkan tekanan (

p

)

sebesar 10 N/cm

2

. Tekanan

p

(10 N/cm

2

) akan diteruskan menuju luas

penampang besar (

A

2

) misalnya 100 cm

2

.

Sehingga

=

F

2

F

1

×

A

2

A

1

=

F

2

10 N

× 100 cm

2

1 cm

2

= 1.000 N

Berdasarkan contoh tersebut dapat dilihat bahwa dengan

memberikan gaya 10 N pada luas penampang kecil mampu

menghasilkan gaya 1.000 N pada luas penampang besar. Berdasarkan

prinsip inilah pompa hidrolik tersebut mampu mengangkat motor atau

mobil yang cukup berat.

Ayo, Kita Cari Tahu

Masih banyak alat dalam kehidupan sehari-hari yang

menggunakan prinsip dari hukum Pascal. Bersama kelompokmu

coba cari tahu alat apa saja yang menggunakan prinsip hukum

Pascal! Cari tahu juga bagaimana mekanisme kerjanya!

20

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

3.

Tekanan Gas

Pada bagian sebelumnya kamu telah mempelajari bahwa zat padat

dan zat cair memiliki tekanan. Bagaimana dengan gas? Apakah gas juga

memiliki tekanan? Pernahkah kamu melihat balon udara? Bagaimana

balon udara dapat terbang? Coba lakukan aktivitas berikut agar kamu

dapat memahami jawaban pertanyaan tersebut!

Aktivitas 7.5 Membuktikan Tekanan pada Udara

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

Gelas minum

2.

Air

3.

Kertas HVS

4.

Labuh Erlenmeyer

5.

Pembakar spiritus

6.

Karet gelang

7.

Balon

Apa yang harus kamu lakukan?

1.

Isilah gelas dengan air sampai penuh.

2.

Tutuplah gelas yang telah berisi air tersebut dengan selembar

kertas HVS.

3.

Tahan kertas HVS tersebut

dengan telapak tangan, kemudian

baliklah gelas dengan cepat (usahakan jangan sampai tumpah).

4.

Lepaskan tangan secara perlahan. Amati apa yang terjadi.

5.

Sediakan

erlenmeyer

250 mL, kemudian isilah dengan air.

6.

Kemudian

tutup labu erlenmeyer dengan balon karet, ikatlah

dengan karet gelang agar lebih kuat.

7.

Panaskan

erlenmeyer

di atas pembakar

spiritus sampai

mendidih. Amati apa yang terjadi pada balon karet.

8.

Hentikan pemanasan dengan cara mematikan pembakar spiritus.

9.

Buka

kembali balon karet pada labu

erlenmeyer

. Berhati-hatilah

ketika membuka karena

erlenmeyer

dalam keadaan panas.

10.

Tutuplah dengan rapat

erlenmeyer

dengan balon karet.

21

Ilmu Pengetahuan Alam

11.

Dinginkan

erlenmeyer

yang telah ditutup dengan karet dengan

cara memasukkannya ke dalam air dingin.

12.

Kemudian

biarkan beberapa saat. Amati apa yang terjadi pada

balon karet.

Apa yang perlu kamu diskusikan?

1.

Ketika

gelas yang berisi air dibalik, ternyata kertas HVS

dapat menahan air di dalam gelas. Jelaskan mengapa hal ini

dapat terjadi!

2.

Ketika air

dalam

erlenmeyer

yang ditutup dengan balon karet

dipanaskan, balon karet mengembang. Mengapa hal ini dapat

terjadi?

3.

Mengapa

ketika

erlenmeyer

yang berisi air panas yang telah

ditutup rapat dengan balon karet dimasukkan ke dalam air

dingin, balon karet tertekan ke dalam labu

erlenmeyer

? Jelaskan

kejadian tersebut!

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan,

apa yang dapat kamu simpulkan?

Percobaan yang telah kamu lakukan, menunjukkan bahwa gas juga

memiliki tekanan. Ketika gelas yang berisi air dibalik, ternyata

kertas HVS dapat menahan air di dalam gelas. Hal ini terjadi karena

HVS mendapatkan tekanan dari udara luar yang besarnya lebih besar

daripada tekanan air dalam gelas.

Tekanan air

T

ekanan udara

Gelas yang

berisi air

Kertas

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.15

Tekanan Udara pada Kertas HVS sehingga Mampu Menahan Air

22

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Bagaimanakah tekanan udara

yang terjadi pada

erlenmeyer

yang ditutup dengan balon karet?

Ketika air dalam

erlenmeyer

yang ditutup dengan balon karet

dipanaskan akan membuat balon

karet mengembang. Hal ini

terjadi karena partikel gas dalam

erlenmeyer

menerima kalor dari

pemanasan. Akibatnya gerakan

partikel gas dalam

erlenmeyer

semakin cepat dan terjadilah

pemuaian sehingga tekanannya

menjadi besar. Tekanan di

dalam

erlenmeyer

ini diteruskan

sama besar menuju balon karet,

sehingga tekanan di dalam

balon karet lebih besar daripada

tekanan gas di luar balon karet

yang mengakibatkan balon

karet mengembang. Perhatikan

Gambar 7.16!

Ketika

erlenmeyer

yang berisi air panas yang telah ditutup rapat

dengan balon karet dimasukkan ke dalam air dingin, balon karet

tertekan ke dalam

erlenmeyer

. Hal ini disebabkan karena kalor

pada partikel gas dalam

erlenmeyer

dirambatkan menuju air dingin.

Pergerakan partikel gas semakin lambat dan terjadilah penyusutan.

Penyusutan ini menyebabkan tekanan gas dalam

erlenmeyer

semakin

rendah dari tekanan gas di luar. Akibatnya balon karet masuk ke dalam

erlenmeyer

karena tekanan gas dari luar.

Pernahkah kamu melihat balon udara? Ternyata, prinsip tekanan

gas dimanfaatkan untuk mengembangkan balon udara. Balon udara

seperti pada Gambar 7.17 dapat terbang karena massa jenis total dari

balon udara lebih rendah daripada massa jenis udara di sekitarnya.

Massa jenis balon udara tersebut dikendalikan oleh perubahan

temperatur pada udara dalam balon. Seorang pilot mengontrol

temperatur udara dalam balon dengan menggunakan pembakar yang

ada di bawah lubang balon.

(a)

(b)

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.16

(a) Kondisi Balon Karet

pada

Erlenmeyer

yang Berisi Air Dingin,

(b) Kondisi Balon Karet pada

Erlenmeyer

yang Berisi Air Panas

23

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber: www.usaballoon.com

Gambar 7.17

Balon Udara

Ketika bara api dari pembakar memanaskan udara dalam balon,

berat balon menjadi lebih kecil dari gaya ke atas sehingga balon akan

bergerak ke atas (Ingat, udara panas lebih ringan dari udara dingin).

Jika ingin turun, maka pemanasan udara dalam balon dikurangi atau

dihentikan sehingga suhu udara dalam balon menurun. Gaya ke atas

pada balon adalah sama dengan berat udara dingin yang dipindahkan

oleh balon tersebut. Ingatlah kembali hukum Archimedes!

B.

A

plikasi Konsep Tekanan Zat pada Makhluk Hidup

Ayo, Kita Pelajari

Istilah Penting

Pengangkutan air dan

nutrisi pada tumbuhan

Tekanan darah

Tekanan gas pada proses

pernapasan

Xilem

Floem

Kohesi

Adhesi

Sistol

Diastol

Mempelajari materi ini akan membantumu memahami aplikasi konsep tekanan

zat pada makhluk hidup, sehingga membuatmu semakin paham bagaimana

proses-proses yang terjadi pada makhluk hidup.

Mengapa Penting?

Apakah konsep tekanan zat yang telah kamu pelajari juga terdapat

pada makhluk hidup? Konsep tekanan zat juga terdapat pada makhluk

hidup, misalnya pada mekanisme pengangkutan air dan nutrisi pada

24

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

tumbuhan, tekanan darah manusia, dan tekanan gas pada proses

pernapasan. Kamu penasaran bukan dengan semua itu? Ayo kita

pelajari dengan saksama!

1. Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan

Masih ingatkah kamu berkas pengangkut pada tumbuhan? Xilem

dan

floem

adalah

jaringan

seperti

tabung

yang

berperan

dalam

sistem

pengangkutan. Air

dan mineral dari dalam tanah akan diserap oleh

akar, kemudian diangkut melalui xilem ke bagian batang dan daun

tumbuhan. Zat makanan yang dibuat di daun akan diangkut melalui

floem

ke

bagian

lain

tumbuhan

yang

memerlukan

zat

makanan.

Lalu bagaimana

mekanisme pengangkutan air, mineral, dan nutrisi

tersebut? Sebelum kamu mempelajarinya lebih dalam coba diskusikan

terlebih dahulu dengan temanmu!

Ayo, Kita Diskusikan

Bagaimana tumbuhan yang tinggi dapat mengangkut air yang ada di

dalam tanah menuju daun yang letaknya lebih dari 10 m dari akar?

Aktivitas 7.6 Menyelidiki Transportasi pada Tumbuhan

Ayo, Kita Lakukan

Apa yang kamu perlukan?

1.

Pewarna makanan (warna merah dan biru)

2.

1,5 L air

3.

3 gelas air mineral

4.

3 tumbuhan pacar air (

Impatiens balsamina

)

5.

Mikroskop

6.

Silet

7.

Nampan

8.

Kaca benda dan kaca penutup

9.

Pipet tetes

25

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 7.18

Tumbuhan Pacar Air

Apa yang kamu lakukan?

1.

Letakkan

tumbuhan pacar air di ruang terbuka sehingga sedikit

layu. Amati warna pertulangan daun pada bagian bawah daun

tumbuhan pacar air!

2.

Tuangkan air setinggi 5-6 cm pada masing-masing gelas air mineral!

3.

Teteskan pe

warna makanan pada kedua gelas air mineral!

Biarkan satu gelas air mineral hanya berisi air, tanpa pewarna.

Berhati-hatilah ketika menuang pewarna, karena dapat

mengotori pakaianmu!

4.

Letakkan

tumbuhan pacar air, pada masing-masing gelas air

mineral! Biarkan selama 2

jam! Perhatikan Gambar 7.18!

5.

Amati perub

ahan pada daun

pacar air setelah tumbuhan

dibiarkan selama 2 jam dalam

gelas air mineral tersebut!

Apakah daun menjadi segar

atau tetap dalam keadaan layu?

6.

Amati warna pertulan

gan

daun pada bagian bawah

daun tumbuhan pacar air

yang diletakkan dalam

gelas air mineral berisi air

berwarna! Apakah pertulangan daun berwarna merah atau biru?

7.

Buatlah sayatan melintang

pada batang tumbuhan pacar air

yang diletakkan dalam gelas air mineral berisi air berwarna

menggunakan silet! Usahakan irisan setipis mungkin dan

berhati-hatilah ketika menggunakan silet, karena dapat melukai

tanganmu!

8.

L

etakkan sayatan tersebut pada kaca benda, lalu tetesi dengan air!

9.

Tutuplah kedua kaca benda tersebut dengan kaca penutup!

10.

Amatilah preparat yang telah

dibuat menggunakan mikroskop

dengan perbesaran 40 kali atau perbesaran yang lebih tinggi,

misalnya 100 kali atau 400 kali!

11.

Perhatikan

bagian yang berwarna merah atau berwarna biru!

Apa nama jaringan yang berwarna tersebut? Apa fungsinya?

12.

Catatlah hasil pengamatanmu dengan cermat!

26

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Apa yang perlu kamu diskusikan?

1.

Apa yang terjadi pada tumbuhan pacar air

sebelum dan sesudah

diletakkan dalam air selama 2 jam?

2.

Apakah ada perbedaan

warna pertulangan daun antara daun

tumbuhan pacar air sebelum dan sesudah diletakkan dalam air

selama 2 jam?

3.

Berdasarkan

hasil pengamatan bagian batang yang berwarna,

jaringan apa yang berperan pada peristiwa tersebut?

4.

Mengapa peristiwa tersebut dapat terjadi?

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan

dan diskusi yang telah kamu lakukan,

apa yang dapat kamu simpulkan?

a. Pengangkutan Air pada Tumbuhan

Masih ingatkah kamu susunan jaringan pada akar mulai dari

jaringan terluar hingga terdalam? Jaringan-jaringan itulah yang akan

dilalui oleh air ketika masuk ke dalam tumbuhan. Perhatikan Gambar

7.19 untuk mengetahui jaringan yang dilalui oleh air ketika masuk ke

dalam akar.

Air

Rambut akar

Epidermis

Korteks

Endodermis

Xilem

Akar

Sumber: Campbell

et al.

2008

Gambar 7. 19

Jalur Pengangkutan Air Ketika Masuk Ke Dalam Akar

27

Ilmu Pengetahuan Alam

Pertama-tama, air diserap oleh rambut-rambut akar. Kemudian, air

masuk ke sel epidermis melalui proses secara osmosis. Selanjutnya, air

akan melalui korteks. Dari korteks, air kemudian melalui endodermis

dan perisikel. Selanjutnya, air masuk ke jaringan xilem yang berada di

akar. Setelah tiba di xilem akar, air akan bergerak ke xilem batang dan

ke xilem daun!

Tumbuhan tidak mempunyai mekanisme pemompaan cairan

seperti pada jantung manusia. Lalu, bagaimanakah air dapat naik dari

akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi? Perhatikan Gambar

7.20 tentang pergerakan air dari akar menuju daun!

Penyerapan air

dari tanah

Kohesi dan adesi

dalam xilem

Transpirasi

Molekul air

Stomata

Xilem

Adesi

Kohesi

Tanah

Molekul air

Molekul air

Rambut akar

Xilem

Atmosfer

Dinding

xilem

Akar

Sumber: Campbell

et al.

2008

Gambar 7.20

Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun

Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang

lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya

daya kapilaritas batang. Sifat ini seperti yang terdapat pada pipa kapiler.

Pipa kapiler memiliki bentuk yang hampir menyerupai sedotan akan

28

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

tetapi diameternya sangat kecil. Apabila salah satu ujung pipa kapiler

dimasukkan ke dalam air, air yang berada pada pipa tersebut akan

lebih tinggi daripada air yang berada di sekitar pipa kapiler. Begitu

pula pada batang tanaman, air yang berada pada batang tanaman akan

lebih tinggi apabila dibandingkan dengan air yang berada pada tanah.

Daya

kapilaritas batang dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi

dan adhesi. Kohesi merupakan kecenderungan suatu molekul untuk

dapat berikatan dengan molekul lain yang sejenis. Adhesi adalah

kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan molekul

lain yang tidak sejenis. Melalui gaya adhesi, molekul air membentuk

ikatan yang lemah dengan dinding pembuluh. Melalui gaya kohesi

akan terjadi ikatan antara satu molekul air dengan molekul air lainnya.

Hal ini akan menyebabkan terjadinya tarik-menarik antara molekul air

yang satu dengan molekul air lainnya di sepanjang pembuluh xilem.

Selain disebabkan oleh gaya kohesi dan adhesi, naiknya air ke daun

disebabkan oleh penggunaan air di bagian daun atau yang disebut

dengan daya isap daun. Air dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam proses

fotosintesis. Pada daun, air juga mengalami penguapan. Penguapan air

oleh daun disebut transpirasi. Penggunaan air oleh bagian daun akan

menyebabkan terjadinya tarikan terhadap air yang berada pada bagian

xilem sehingga air yang ada pada akar dapat naik ke daun.

b. Pengangkutan Nutrisi pada Tumbuhan

Semua bagian tumbuhan, yaitu akar, batang, daun, dan bagian

lainnya memerlukan nutrisi. Agar kebutuhan nutrisi di setiap bagian

tumbuhan terpenuhi, maka dibutuhkan suatu proses pengangkutan

nutrisi hasil fotosintesis berupa gula dan asam amino ke seluruh tubuh

tumbuhan. Pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh

tumbuhan

terjadi

melalui

pembuluh

floem.

Pengangkutan

zat-zat hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya,

yaitu daun (daerah yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian

tanaman lain yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula

rendah) dengan dibantu oleh sirkulasi air yang mengalir melalui

pembuluh

xilem

dan

floem.

Perhatikanlah

Gambar

7.21!

29

Ilmu Pengetahuan Alam

Xilem

Floem

Aliran

air

Sel

sumber

Gula

Air

Konsentrasi gula tinggi

Tekanan air tinggi

Konsentrasi gula rendah

Tekanan air rendah

Sumber

gula

Penyimpanan

gula

Sel

penyimpanan

Gula

Air

Bulu tapis

Sumber: Recee

et al

. 2012

Gambar 7.21

Pengangkutan Nutrisi Hasil Fotosintesis pada Tumbuhan

2.

Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia

Tekanan yang terdapat pada pembuluh darah memiliki prinsip

kerja seperti hukum Pascal. Hal ini karena tekanan pada pembuluh

darah merupakan tekanan yang berada pada ruang tertutup. Pada

saat jantung memompa darah, darah akan mendapatkan dorongan

sehingga mengalir melalui pembuluh darah. Saat mengalir dalam

pembuluh darah, darah memberikan dorongan pada dinding pembuluh

darah yang disebut dengan tekanan darah. Agar tekanan darah tetap

terjaga, maka pembuluh darah harus terisi penuh oleh darah. Bila

terjadi kehilangan darah akibat kecelakaan atau penyakit, tekanan

darah dapat hilang, sehingga darah tidak dapat mengalir menuju sel-

sel di seluruh tubuh. Akibatnya, sel-sel tubuh akan mati karena tidak

mendapatkan pasokan oksigen dan nutrisi.

30

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Tekanan darah diukur dengan menggunakan sebuah alat yang

bernama

sphygmomanometer

, ada pula yang menyebutnya dengan

tensimeter seperti yang terdapat pada Gambar 7.21.

Sumber: Markuso, 2011

Gambar 7.22

Sphygmomanometer

Tekanan darah diukur di dalam pembuluh nadi (arteri) besar yang

biasanya dilakukan di tangan bagian lengan atas. Coba perhatikan

Gambar 7.22! Tekanan darah yang normal berkisar antara 120/80

mmHg. Angka pertama menunjukkan tekanan saat bilik berkontraksi

dan darah terdorong keluar dari bilik jantung melalui pembuluh arteri

disebut angka sistol. Angka kedua, yaitu yang lebih rendah adalah hasil

pengukuran tekanan saat bilik relaksasi dan darah masuk menuju bilik

jantung, tepat sebelum bilik-bilik ini berkontraksi lagi, disebut angka

diastol

Kantung udara

mengambang

akibat tekanan

udara dari

pompa

Pompa

udara

Katup

pembuka

dan penutup

120

120

70

Tekanan dalam

kantung udara

lebih besar dari

120 mmHg

Tekanan dalam

kantung udara

turun di bawah

120 mmHg

Tekanan dalam

kantung udara

turun di bawah

70 mmHg

Arteri

tertutup

Terdengar

bunyi melalui

stetoskop

Bunyi berhenti

Sumber: Campbell

et al.

2008

Gambar 7.22

Cara Pengukuran Tekanan Darah

31

Ilmu Pengetahuan Alam

Pada proses pengukuran tekanan darah juga berlaku hukum Pascal.

Masih ingatkah kamu pernyataan hukum Pascal?

Menurut Pascal tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang

tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama.

Dengan demikian, tekanan darah yang berada pada bagian aorta,

akan sama dengan tekanan yang ada pada arteri atau pembuluh nadi

yang ada di lengan atas atau di bagian tubuh yang lainnya.

3.

Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia

Di dalam paru-paru tepatnya di alveolus terjadi pertukaran antara

oksigen (O

2

) dan karbon dioksida (CO

2

). Setiap menit paru-paru dapat

menyerap sekitar 250 mL O

2

dan mengeluarkan sebanyak 200 mL CO

2

.

Proses pertukaran antara O

2

dengan CO

2

terjadi secara difusi, yaitu

proses perpindahan zat terlarut dari daerah yang memiliki konsentrasi

dan tekanan parsial tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi dan

tekanan parsial rendah.

Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu

dalam campuran gas tersebut. Pada bagian ini yang dimaksud dengan

tekanan parsial adalah tekanan O

2

dan CO

2

yang terlarut di dalam

darah.

Tekanan parsial O

2

diberi simbol PO

2

, sedangkan tekanan

parsial CO

2

diberi simbol PCO

2

. Pada sistem peredaran darah, tekanan

parsial antara O

2

dan CO

2

bervariasi pada setiap organ. Darah yang

masuk ke paru-paru melalui arteri pulmonalis memiliki PO

2

yang lebih

rendah dan PCO

2

yang lebih tinggi daripada udara di dalam alveoli

(alveoli merupakan jamak dari alveolus).

Pada saat darah memasuki kapiler alveoli, CO

2

yang terkandung

dalam darah berdifusi menuju alveoli dan O

2

yang terkandung dalam

udara di alveoli berdifusi ke dalam darah. Akibatnya PO

2

dalam darah

menjadi naik (banyak mengandung oksigen) dan PCO

2

dalam darah

menjadi turun (sedikit mengandung karbondioksida). Darah tersebut

selanjutnya menuju ke jantung, kemudian dipompa ke seluruh bagian

tubuh. Pada saat darah tiba di jaringan tubuh, O

2

dalam darah tersebut

mengalami difusi menuju jaringan tubuh. Kandungan CO

2

dalam

jaringan tubuh lebih besar dari pada kandungan CO

2

dalam darah,

32

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

sehingga CO

2

dalam jaringan tubuh mengalami difusi ke dalam darah.

Setelah melepaskan O

2

dan membawa CO

2

dari jaringan tubuh, darah

kembali menuju jantung dan dipompa lagi ke paru-paru. Perhatikan

Gambar 7.23!

Udara yang dihirup:

PO

2

= 160 mmHg

PCO

2

= 0,3 mmHg

Alveolus:

PO

2

= 104 mmHg

PCO

2

= 40 mmHg

Darah dari kapiler

alveolus:

PO

2

= 100 mmHg

PCO

2

= 40 mmHg

Vena

pulmonalis

Arteri sistemik

Darah yang

memasuki kapiler

jaringan:

PO

2

= 100 mmHg

PCO

2

= 40 mmHg

O

2

CO

2

Sel jaringan:

PO

2

< 40 mmHg

PCO

2

> 45 mmHg

Darah yang

meninggalkan

jaringan:

PO

2

= 40 mmHg

PCO

2

= 45 mmHg

Arteri

pulmonalis

Jantung

Kapiler

jaringan

Vena sistemik

Kapiler alveolus

Darah memasuki

kapiler alveolus:

PO

2

= 40 mmHg

PCO

2

= 45 mmHg

Sel epitel alveolus

Udara yang

diembuskan:

PO

2

= 120 mmHg

PCO

2

= 27 mmHg

Sumber: Reece

et al

. 2012

Gambar 7.23

Difusi Gas pada Proses Pernapasan dan Sirkulasi

33

Ilmu Pengetahuan Alam

Ayo, Kita Pikirkan!

Tahukah kamu letak jantung? Jantung terletak di rongga dada

di antara dua paru-paru. Coba kamu pikirkan, mengapa Tuhan

menciptakan manusia dengan menempatkan jantung di rongga

dada?

Ayo, Kita Renungkan

Pada bab ini kamu telah mempelajari tentang tekanan yang

terdapat pada zat padat, cair, dan gas. Terdapat proses perpindahan

zat di mana tekanan yang diberikan pada zat dan gas yang ada di

tempat tertutup akan disebarkan ke segala arah. Bagaimana dengan

tubuh kita? Di dalam tubuh kita terdapat organ yang bernama

jantung. Jantung memiliki fungsi memberikan tekanan pada darah

sehingga darah yang mengandung oksigen, protein, mineral, dan

zat-zat lain yang diperlukan tubuh dapat mengalir ke seluruh tubuh

kita. Mengalirnya darah ke seluruh tubuh menjadikan terpenuhinya

kebutuhan sel-sel dalam tubuh kita, sehingga kerja organ di dalam

tubuh kita tidak mengalami gangguan. Bersyukurlah kepada Tuhan

yang telah menciptakan tubuhmu dengan sempurna, sehingga

bahan-bahan yang tidak diperlukan bagi tubuh dapat dialirkan

melalui darah dengan sistem pompa yang dilakukan oleh jantung.

Begitu pentingnya peran jantung bagi tubuh kita, apakah kamu

sudah berupaya menjaga kesehatanmu? Coba jawablah beberapa

pertanyaan berikut ini dengan memberi tanda centang (

) pada

kolom “ya” atau “tidak”!

Tabel 7.3

Pertanyaan

untuk

Refleksi

Terkait Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

No

Pertanyaan

Ya

Tidak

1

Apakah kamu bersyukur atas karunia Tuhan berupa

organ jantung dan pembuluh darah yang terdapat

pada tubuhmu?

34

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

2

Apakah kamu menjaga kesehatan sistem peredaran

darah dengan berolahraga secara teratur?

3

Apakah kamu menjaga kesehatan sistem peredaran

darah dengan mengonsumsi makanan yang bergizi

seperti bayam, susu, telur, dan lain sebagainya?

4

Apakah kamu menjaga kesehatan sistem peredaran

darah dengan tidak begadang?

Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuan:

ƒ

Jawaban “ya” mendapat skor 2 (dua)

ƒ

Jawaban “tidak” mendapat skor 0 (nol)

Bandingkan total skormu dengan kriteria berikut.

ƒ

Skor 0 - 3 : berarti kamu memiliki sikap yang kurang baik

dalam mempraktikkan konsep tekanan zat dan

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

ƒ

Skor 4 - 6 : berarti kamu memiliki sikap yang baik dalam

mempraktikkan konsep tekanan zat dan

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

ƒ

Skor 7 - 10 : berarti kamu memiliki sikap yang sangat baik

dalam mempraktikkan konsep tekanan zat dan

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Untuk

kamu yang memiliki sikap yang kurang baik, sebaiknya

kamu terus berusaha untuk meningkatkan motivasimu dalam

belajar terkait konsep tekanan zat dan penerapannya dalam

kehidupan sehari-hari.

35

Ilmu Pengetahuan Alam

Info Tokoh

287 - 212 SM

Archimedes

Menemukan hukum

Archimedes untuk

prinsip pengembangan

pembuatan kapal selam

1136 - 1206 M

Al Jazari

Pengembang prinsip

hidrolik untuk

menggerakkan mesin

1564 - 1642 SM

Galileo Galilei

Penemuan dasar-dasar

hidrostatistika

1608-1647 SM

Evangelista Toricelli

Menetapkan tentang tekanan

atmosfer dan menemukan alat

untuk mengukurnya, yaitu

barometer

1623-1662 SM

Blaise Pascal

Menemukan prinsip

tekanan zat cair di ruang

tertutup akan merambat

secara merata ke semua

arah

1627-1691 SM

Robert Boyle

Menemukan prinsip

tekanan dan volume gas

di ruang hampa adalah

konstan atau tetap

36

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Rangkuman

1.

Tekanan berbanding lurus dengan

besar gaya dan berbanding

terbalik dengan luas bidang tekan. Semakin besar dorongan

(gaya) yang diberikan, semakin besar pula tekanan yang

dihasilkan. Sebaliknya, semakin besar luas bidang tekan suatu

benda maka semakin kecil tekanan yang dihasilkan.

2.

Kedalaman zat cair dan massa jenis zat cair memengaruhi

tekanan zat cair atau disebut dengan tekanan hidrostatis.

Semakin dalam zat cair maka tekanan yang dihasilkan semakin

besar. Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar pula

tekanan yang dihasilkan. Dengan kata lain, tekanan dalam zat

cair sebanding dengan kedalaman atau ketinggian dan besarnya

massa jenis.

3.

Hukum Archimedes menyatakan

bahwa “Jika suatu benda

dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka benda itu akan

memperoleh tekanan ke atas yang sama besarnya dengan berat

zat cair yang didesak oleh benda tersebut”.

4.

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan

kepada

zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala

arah dengan besar yang sama.

5.

Aplikasi kon

sep tekanan zat pada makhluk hidup dapat ditemui

pada pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan, tekanan

darah pada pembuluh darah manusia, dan tekanan gas pada

proses pernapasan.

6.

Air dapat diangkut naik

dari akar ke bagian tumbuhan lain yang

lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena

adanya daya kapilaritas batang dan daya isap daun.

7.

Pengangkutan hasil fotosintesis

dari daun ke seluruh tubuh

tumbuhan

terjadi

melalui

pembuluh

floem.

Perjalanan

zat-zat

hasil

fotosintesis dimulai dari sumbernya, yaitu daun (daerah

yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tumbuhan lain

yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah).

37

Ilmu Pengetahuan Alam

Bagan Konsep

Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

Tekanan Zat Padat

Tekanan Hidrostatik

dirumuskan

Tekanan Zat Cair

Tekanan Gas

Aplikasi Tekanan dalam

Kehidupan Sehari-hari

Hukum Archimedes

Hukum Pascal

Struktur Bendungan Air

Kapal Selam

Dongkrak Hidrolik

Pengangkutan Air pada

Tumbuhan

Pengangkutan Nutrisi

pada Tumbuhan

Tekanan Darah

Tekanan Gas pada

Proses Pernapasan

p = ρ g h

F

a

=

ρ

c

g

V

cp

=

p

F

A

F

1

A

1

=

F

2

A

2

dirumuskan

dirumuskan

dirumuskan

meliputi

misalnya

dimanfaatkan pada pembuatan

dimanfaatkan pada pembuatan

Dimanfaatkan pada pembuatan

misalnya

mencakup

38

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Uji Kompetensi

A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!

1.

Faktor-faktor yang memengaruhi besarnya te

kanan adalah ....

A.

gaya tekan dan massa benda

B.

gaya tekan dan gaya g

ravitasi

C.

luas bidang tekan dan

gaya tekan

D.

luas bidang tekan dan

gaya gravitasi

2.

Sebuah alat

pengangkat mobil memiliki luas penampang pengisap

kecil

A

1

sebesar 20 cm

2

dan pengisap besar

A

2

sebesar 50 cm

2

.

F

20 cm

2

A

2

p

1

p

2

50 cm

2

20.000 N

A

1

Gaya yang harus diberikan

untuk mengangkat mobil 20.000 N

adalah ... N.

A.

2.000

B.

4.000

C. 5.000

D. 8.000

3.

Up

aya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan tekanan yang

besar adalah ....

A.

mengurangi gaya teka

n dan memperbesar luas bidang

B.

mengurangi gaya teka

n dan memperkecil luas bidang

C.

meningkatkan gaya te

kan dan memperbesar luas bidang

D.

meningkatkan gaya te

kan dan memperkecil luas bidang

39

Ilmu Pengetahuan Alam

4.

Seorang penyelam

menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis

air 1.000 kg/m

3

, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah

10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah ... N/m

2

.

A.

3.000

B.

30.000

C. 40.000

D. 50.000

5.

Sebuah

drum besi dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh

....

A.

massa jenis seluruh d

rum lebih kecil daripada massa jenis air

B.

massa jenis seluruh d

rum lebih besar daripada massa jenis air

C.

massa jenis bahan

pembuat drum lebih kecil daripada massa

jenis air

D.

massa

jenis bahan pembuat drum lebih besar daripada massa

jenis air

6.

Perhatik

an tabel berikut!

Ketinggian (m)

Tekanan (cmHg)

7.000

6

5.000

26

3.000

46

1.000

66

Di permukaan laut

76

Berdasar

kan tabel tersebut pernyataan yang benar mengenai

hubungan tekanan udara dengan ketinggian adalah ....

A.

ketinggian

tempat menghambat tekanan udara

B.

semakin r

endah tempat maka tekanan udaranya terhambat

C.

semakin tinggi tempa

t maka tekanan udaranya semakin besar

D.

semakin tinggi tempa

t maka tekanan udaranya semakin kecil

7.

Teknologi berikut ini yang tidak menggunakan prinsip Archimedes

adalah ....

A.

hidromete

r

B.

jembatan ponton

C.

balon udara

D.

dongkrak mobil

40

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

8.

Perhatik

an gambar berikut!

50 N

45 N

Sumber: Dok. Kemdikbud

Sebuah benda memiliki berat 50 N, ketika ditimbang di dalam

air

beratnya hanya 45 N, maka gaya ke atas yang menekan benda

sebesar... N.

A. 5

B.

25

C. 45

D.

50

9.

Pada tumbuhan, air

dari akar dapat naik sampai ke daun

disebabkan oleh daya kapilaritas batang. Pernyataan yang benar

terkait peristiwa tersebut adalah ....

A.

di dalam sel-sel

akar terjadi peristiwa osmosis sehingga

menyebabkan daya kapilaritas batang meningkat

B.

jaringan xilem

memiliki diameter yang sangat kecil sehingga

memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun

C. jaringan

floem

memiliki

diameter

yang

sangat

kecil

sehingga

memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun

D.

air dari dalam tanah dapat

naik karena daya isap daun yang

rendah sehingga tekanan osmosis dalam sel meningkat

10.

Pada saat mengukur tekanan darah dengan tensimeter,

berlaku

hukum ....

A.

Pascal

B.

Archimedes

C.

Boyle

D.

Newton

41

Ilmu Pengetahuan Alam

B. Jawablah pertanyaan berikut ini dengan benar!

1.

Sebuah balok memiliki panjang (

p

) 12 cm, lebar (

l

) 8 cm, dan tinggi

(

t

) 3 cm serta berat sebesar 30 N. Jika balok tersebut diletakkan

dengan posisi seperti gambar a, b, dan c, tentukan besar tekanan

pada masing-masing posisi tersebut!

(a)

(b)

(c)

p

p

p

l

l

l

t

t

t

2.

Sebuah dongkrak

hidrolik dapat mengangkat benda dengan massa

1 ton serta luas penampang piston pengisap besar 0,2 m

2

. Jika luas

penampang piston pengisap kecil 0,02 m

2

. Serta besar percepatan

gravitasi 9,8 N/m

3

. Berapakah gaya minimal yang harus diberikan

agar dapat mengangkat benda tersebut?

3.

Jelaskan

peristiwa tekanan yang terjadi pada saat jantung

memompa darah ke seluruh tubuh!

4. Identifikasilah

hubungan

antara

gaya

apung

dan

berat

benda

sebuah

kapal selam ketika berada dalam keadaan a) terapung, b)

melayang, dan c) tenggelam!

5.

Jelaskan

bagaimana mekanisme pengangkutan air dari akar

menuju daun!

42

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Topik 1: Membuat Roket Air Sederhana

Ayo, Kita Kerjakan Proyek

ƒ

Permasalahan

Semua

zat baik zat cair, padat, dan gas memiliki tekanan.

Tekanan dari berbagai zat tersebut dapat dimanfaatkan bagi

kehidupan sehari-hari. Bagaimanakah prinsip tekanan zat gas yang

diterapkan pada roket air sederhana?

ƒ

Perencanaan

Rancanglah kegiatan penyelidikan

untuk membuat roket air.

Lakukan kegiatan ini dalam kelompok (3-5 orang per kelompok).

Buatlah rancangan percobaan pembuatan roket air sederhana.

Kemudian konsultasikan kepada guru atau orangtua rancangan

percobaan yang akan kamu lakukan.

ƒ

Pelaksanaan

Lakukan

kegiatan yang sudah kamu rancang untuk membuat

roket air sederhana. Fotolah setiap tahap pembuatan roket air.

Selanjutnya amati dan catatlah hasil percobaan roket air sederhana

yang telah kamu buat dengan kelompokmu.

Gunakan ide-ide kreatifmu pada saat kamu menyusun

karya tulis. Selain itu, bekerja samalah dengan baik dengan

kelompokmu selama kamu menyelesaikan proyek ini.

Lakukan kegiatan ini dengan hati-hati. Jika kalian mengalami

kesulitan, mintalah bantuan pada guru atau orangtua.

ƒ

Hasil Pengamatan

Deskripsikan bagaimana kerja dari roket air yang telah

kamu

buat!

43

Ilmu Pengetahuan Alam

ƒ

Kesimpulan

Berdasarkan

percobaan yang telah kamu lakukan, apakah

kesimpulan yang dapat kalian susun?

ƒ

Penilaian

Penilaian dilakukan berdasarkan:

1.

Produk berupa

laporan hasil percobaan yang dilengkapi dengan

gambar/foto kegiatan, data hasil percobaan, dan sumber rujukan

yang digunakan.

2.

Presentasi hasil percobaan yang telah disusun dalam bentuk

laporan hasil percobaan.

Topik 2: Membuat Balon Udara Sederhana

Ayo, Kita Kerjakan Proyek

ƒ

Permasalahan

Semua

zat baik zat cair, padat, dan gas memiliki tekanan.

Tekanan dari berbagai zat tersebut dapat dimanfaatkan bagi

kehidupan sehari-hari. Bagaimana prinsip kerja tekanan zat gas

pada pengoperasian balon udara?

ƒ

Perencanaan

Rancanglah

kegiatan penyelidikan untuk membuat balon udara

Lakukan kegiatan ini dalam kelompok (3-5 orang per kelompok).

Buatlah rancangan percobaan pembuatan balon udara sederhana.

Kemudian konsultasikan kepada guru atau orangtua rancangan

percobaan yang akan kamu lakukan.

ƒ

Pelaksanaan

Lakukan

kegiatan yang sudah kamu rancang untuk membuat

balon udara sederhana. Fotolah setiap tahap pembuatan balon

udara sederhana. Selanjutnya amati dan catatlah hasil percobaan

balon udara sederhana yang telah kamu buat dengan kelompokmu.

44

Kelas VIII SMP/MTs

Semester 2

Gunakan ide-ide kreatifmu pada saat kamu menyusun

karya tulis. Selain itu, bekerja samalah dengan baik dengan

kelompokmu selama kamu menyelesaikan proyek ini.

ƒ

Hasil Pengamatan

Deskripsikan bagaimana kerja dari balon udara yang telah

kamu

buat!

ƒ

Kesimpulan

Berdasarkan

percobaan yang telah kamu lakukan, apakah

kesimpulan yang dapat kalian susun?

ƒ

Penilaian

Penilaian dilakukan berdasarkan:

1.

Produk berupa

laporan hasil percobaan yang dilengkapi dengan

gambar/foto kegiatan, data hasil percobaan, dan sumber rujukan

yang digunakan.

2.

Presentasi hasil percobaan yang telah disusun dalam bentuk

laporan hasil percobaan.