Halaman
Bab 9
Gaya
97
Peta
Konsep
Gaya
BabBab
BabBab
Bab
99
99
9
Gaya
Gaya Listrik, Magnet, Gravitasi,
Dorong, Tarik
berupa
dapat
Menyebabkan Benda
Bergerak
Mengubah Bentuk
Benda
Mengapa benda-benda selalu jatuh menuju ke
bawah? Saat kalian naik sepeda, tiba-tiba kalian ingin
berhenti, maka kalian akan menarik rem. Mengapa sepeda
bisa berhenti? Mengapa dokar bisa berjalan? Mengapa
sepeda bisa melaju? Apa kalian tahu penyebab semua
itu?
Dengan mempelajari bab ini diharapkan kalian dapat
menjelaskan penyebab gerak dan perubahan bentuk
benda.
98
Ilmu Pengetahuan Alam 4
A. Gaya Gravitasi
Letakkan pensilmu di atas meja! Biarkan, apakah dia
bergerak? Letakkan sebuah map atau buku dalam posisi
miring! Ambil pensil atau kapur dan letakkan pada bidang
yang miring tadi! Apa yang terjadi? Letakkan kapur di telapak
tanganmu dan biarkan jemarimu terbuka! Balik telapak
tanganmu! Apa yang terjadi pada kapur tadi? Ya, ternyata
kapur dan pensil dapat bergerak. Benarkah ia dapat bergerak
sendiri? Ternyata gerakan kapur dan pensil tadi hanya terjadi
ke satu arah, yaitu ke bawah menuju bumi. Atau dengan kata
lain gerakan tadi disebut jatuh. Jatuhnya benda-benda di
sekitar kita karena adanya gaya
tarik
gravitasi bumi.
B. Gaya Listrik dan Gaya Magnet
Buatlah potongan-potongan kertas kecil-kecil!
Letakkan potongan kertas tersebut di atas meja!
Kemudian, ambillah sebuah penggaris plastik! Gosok-
gosokkan penggaris tersebut ke rambut yang kering!
Setelah beberapa saat, dekatkan penggaris tadi ke
potongan kertas yang telah kalian siapkan! Amati apa yang
terjadi pada potongan kertas tersebut? Mengapa potongan
kertas tersebut dapat bergerak ke penggaris?
Hal tersebut karena adanya
gaya listrik
. Gaya listrik
merupakan gaya yang terbentuk pada benda yang
bermuatan listrik. Peristiwa seperti di atas juga bisa terjadi
pada besi dengan magnet. Besi akan tertarik ke magnet
yang didekatkan kepadanya. Gaya yang menyebabkan
gerak itu disebut
gaya magnet.
Sebuah gerakan yang terjadi pada gaya gravitasi, gaya
listrik, dan gaya magnet, tidak terjadi karena adanya sentuhan.
Gaya-gaya tersebut dikelompokkan ke
gaya tak sentuh.
Gaya menyebabkan suatu benda bergerak. Gaya dilakukan dengan
cara menarik atau mendorong suatu benda. Berdasarkan sumbernya,
gaya dapat dikelompokkan menjadi gaya gravitasi, gaya listrik, gaya
magnet, gaya gesek. Untuk lebih memahami tentang gaya pelajari uraian
dalam bab ini.
Bab 9
Gaya
99
C. Gaya Otot dan Gaya Gesek
Peganglah koin uang logam dan tegakkan di atas
permukaan yang datar! Jentiklah pinggirnya! Apa yang
terjadi? Sekarang, letakkan koin uang logam tadi di
permukaan yang datar dengan posisi mendatar! Jentik
dengan jarimu! Koin itu akan meluncur. Gerakan tadi terjadi
bukan karena gaya tarik bumi, tetapi karena gaya dorong
jentikan jarimu. Karena gerakan koin tadi akibat jentikan
otot-otot jarimu, gaya tersebut disebut
gaya otot
.
Koin yang kalian jentik tadi, pada jarak tertentu akan
berhenti. Mengapa? Benar, karena permukaan koin
bergesekan dengan permukaan meja. Gesekan
antarpermukaan tadi berfungsi seperti rem. Gaya yang
dihasilkan dari gesekan permukaan dua benda tadi,
disebut
gaya gesek.
Apakah gaya gesek setiap benda
sama? Lakukanlah kegiatan berikut!
KK
KK
K
egiatan
9.19.1
9.19.1
9.1
Ayo kerjakan dalam buku kegiatan kalian!
1. Cobalah menjentikan koin di atas permukaan tanah yang kasar!
2.
Ukurlah jarak jalannya koin dari awal jentikan hingga terhenti!
3. Kemudian dengan kekuatan jentikan yang sama, jentik koin tadi
di atas permukaan lantai yang licin/halus!
4. Ukur jaraknya dan bandingkan dengan hasil jentikanmu yang
pertama! Mana yang lebih jauh?
Pada tempat yang licin/halus, koin tidak mengalami
hambatan sebesar di tempat yang kasar. Berarti koin
mengalami lebih sedikit hambatan. Kalian telah
mengetahui, bahwa hambatan yang berfungsi sebagai rem
pada koin tadi, adalah gaya gesek. Dengan demikian
kalian dapat menyimpulkan, gaya gesek pada permukaan
yang licin lebih kecil, sedang pada permukaan yang kasar,
gaya gesek lebih besar.
Dengan memahami hal tersebut, kalian dapat
mengerti mengapa roda kendaraan yang sudah halus
permukaannya, bisa berbahaya bila tetap digunakan.
100
Ilmu Pengetahuan Alam 4
D. Gaya Dapat Menyebabkan Gerak Benda dan
Mengubah Bentuk Benda
1. Ambillah segenggam plastisin atau
Wax
! Bila tidak ada kalian
dapat menggunakan tanah liat. Hati-hati, bungkuslah dengan
plastik, agar tidak mengotori tangan atau pakaian! Bagaimana
bentuk awal benda yang kalian ambil? Ingat-ingatlah!
2. Kemudian ambillah
plastisin/wax
/tanah liat tadi, genggam,
kemudian remaslah!
3. Buka kembali genggamanmu, amati bentuk benda yang kalian
genggam tadi! Bagaimana? Apakah masih sama dengan
sebelum kalian remas?
4. Catatlah semua hasil percobaan dalam buku kegiatan kalian!
Pada saat meremas, kalian menggunakan otot kalian,
seperti ketika kalian menjentik koin. Berarti yang kalian
gunakan adalah gaya otot. Dari kegiatan di atas, kalian
dapat menyimpulkan bahwa gaya tidak hanya dapat
menggerakkan benda, tetapi juga dapat mengubah bentuk
benda.
Pernahkah kalian bermain ketapel? Bagaimana kerikil
dapat terlempar jauh dengan ketapel? Karet ketapel ketika
ditarik berfungsi seperti pegas. Ketika dilepaskan, karet
akan kembali ke posisi semula. Karena gaya dorong
pegas karet ketapel, maka kerikil dapat terlontar. Dapatkah
kalian menuliskan contoh gerakan yang lain dan penyebab
gerakan itu? Kerjakan tugas berikut!
Untuk membuktikan bahwa gaya dapat mengubah
bentuk benda, lakukan kegiatan berikut ini!
KK
KK
K
egiatan
9.2 9.2
9.2 9.2
9.2
Bab 9
Gaya
101
TT
TT
T
ugug
ugug
ug
asas
asas
as
Ayo isilah tabel di bawah ini! Kerjakan di buku tugas! Kerjakan
secara berkelompok!
Tabel Gerakan Benda dan Penyebabnya
No.
Peristiwa Gerakan Benda
Penyebab Gerakan
Benda
1. Jatuhnya mangga
dari pohonnya
Gravitasi bumi
2. Jatuhnya pensil ke lantai
............................................
3. .........................................................
Gaya pantul raket
4. Sepeda yang melaju
............................................
5. .........................................................
Gaya pantul tembok
6. .........................................................
Gaya dorong pegas dari
karet
7. Meluncurnya
anak panah
............................................
8. Melambungnya bola
............................................
9. .........................................................
Gaya tarikan kuda/sapi
10. Meluncurnya balon
............................................
E. Benda Terapung, Melayang, dan Tenggelam
Kalian mungkin sering berenang dengan bantuan ban.
Benarkah ban bisa terapung? Cobalah kegiatan berikut!
KK
KK
K
egiatan
9.39.3
9.39.3
9.3
Percobaan I:
1. Ambil balon karet, basahi dan masukkan ke air/ember berisi air
tanp
a ditiup! Amati, apakah balon karet tersebut terapung?
2. Ambil balon tadi, kemudian tiuplah! Ikat pangkalnya agar udara
tidak keluar!
3. Masukkan kembali ke air! Tenggelam atau terapungkah balon tadi?
102
Ilmu Pengetahuan Alam 4
KK
KK
K
egiatan
9.49.4
9.49.4
9.4
Percobaan II:
1. Ambillah sebutir telur, masukkan dalam panci kecil berisi air!
Bagaimana keadaan telur tadi?
Terapung, melayang, atau
tenggelam?
2. Bila tenggelam, ambil telur tadi!
3. Tambahkan 5 sendok garam dapur ke dalam panci berisi air tadi!
Aduk hingga garam larut semua!
4. Masukkan lagi telur yang tadi! Apa yang terjadi? Terapung,
tenggelam, atau melayang?
5. Catatlah semua hasil percobaan dalam buku kegiatan kalian!
Percobaan I:
1. Ambillah mangkuk dan isi dengan air
hingga tiga perempatnya!
2.
Ambil silet yang masih baru dan yang
kering betul! Dengan posisi
mendatar, letakkan silet tadi di atas
permukaan air dalam mangkuk
secara perlahan-lahan (Gambar 9.1)!
Apakah silet tadi tenggelam?
Mengapa?
3. Bagaimana jika silet pada posisi
miring? Lakukan dengan silet yang lain! Apa yang terjadi?
Percobaan II:
1. Ambil jarum jahit yang bersih dan kering! Dengan sangat hati-hati
dan pelan-pelan, letakkan jarum tadi di atas permukaan air!
2.
Sebisa mungkin jarum jangan dijatuhkan! Letakkan sedekat
mungkin dengan permukaan air! Jarum tadi tenggelam atau
terapung? Bagaimana kalau meletakkannya dengan posisi jarum
berdiri tegak?
3. Kerjakan bersama kelompok kalian! Catatlah semua hasil
percobaan dalam buku kegiatan kalian!
Besi dalam air biasanya tenggelam. Apakah jarum dan
silet yang terbuat dari baja juga tenggelam? Cobalah
percobaan berikut!
Sumber:
Dok. Penerbit
Gambar 9.1
Silet terapung
Bab 9
Gaya
103
Peristiwa tersebut berkaitan dengan adanya tegangan
permukaan pada zat cair. Di antara molekul air terdapat
gaya tarik-menarik yang disebut
gaya kohesi.
Karena
molekul-molekul airnya saling tarik-menarik. Silet dan jarum
yang diletakkan di atas permukaan air secara melintang
dapat ditahan oleh tegangan permukaan air. Bila silet dan
jarum diletakkan secara tegak lurus, maka tegangan
permukaan akan pecah sehingga silet dan jarum akan
tenggelam.
Hewan yang Dapat Meringankan Tubuh
Nyamuk dan anggang-
anggang tidak tenggelam ketika ia
hinggap di atas air (Gambar 9.2).
Hal tersebut karena ujung kaki
hewan tersebut kecil dan panjang
serta dilengkapi bulu halus yang
panjang. Kaki tersebut mampu
berdiri di atas permukaan air tanpa
memecah tegangan permukaan
ai
r. Tegangan permukaan air
terbentuk karena adanya gaya
tarik-menarik antarmolekul air.
Selama tegangan permukaan tidak pecah, benda di atasnya tidak
akan tenggelam. Tegangan permukaan disebabkan karena adanya
gaya tarik-menarik antarmolekul air. Gaya tersebut disebut
kohesi
.
Sumber:
Jendela IPTEK
Gambar 9.2
Anggang-
anggang berjalan di atas air
Info
MEDIAMEDIA
MEDIAMEDIA
MEDIA
RR
RR
R
angkuman
1. Gaya dapat mengubah gerak suatu benda dan dapat mengubah
bentuk suatu benda.
2. Jatuhnya benda-benda di sekitar kita karena adanya gaya
gravitasi bumi.
3. Gaya listrik merupakan gaya yang terbentuk pada benda yang
bermuatan listrik.
4. Gaya yang dihasilkan dari gesekan permukaan dua benda
disebut gaya gesek.
104
Ilmu Pengetahuan Alam 4
Ayo kerjakan di buku latihan!
LL
LL
L
aa
aa
a
tihan
tihan
tihan
tihan
tihan
A. Berilah tanda silang (X) pada huruf
a, b, c,
atau
d
yang kalian
anggap paling tepat!
1. Gerak berikut yang
tidak
disebabkan karena pengaruh gravitasi bumi
adalah . . . .
a.
mangga jatuh dari pohon
b. gelas jatuh dari meja
c.
anak panah terlepas dari busurnya
d. pesawat terbang jatuh
2. Gerak meluncurnya anak panas dari busurnya terjadi akibat . . . .
a. gaya gravitasi
b. gaya gesekan dengan udara
c.
gaya dorong dari karet busur
d. gaya tarik-menarik
3. Silet meskipun terbuat dari baja, setelah dimasukkan dalam air akan
mengapung. Hal ini disebabkan karena hal berikut ini,
kecuali
. . . .
a. bentuknya tipis
b. permukaannya luas
c.
karena ada gaya tarik menarik antarmolekul air
d. beratnya lebih kecil/ringan
RR
RR
R
efleksi
DD
DD
D
iri
1. Bagian materi manakah yang paling kamu kuasai dalam bab ini?
2. Bagian materi manakah yang belum dapat kamu kuasai secara
lengkap dalam bab ini?
3. Apakah materi bab ini menarik? Mengapa demikian?
Bab 9
Gaya
105
4. Benda berikut, yang dapat terapung dalam air kolam adalah . . . .
a. genteng tanah
b.
genteng beton
c.
kayu
d. batu bata
5. Tegangan permukaan air dapat terjadi karena adanya . . . .
a. gaya tarik-menarik antarmolekul air
b. gaya gravitasi
c.
gaya tarik-menarik antara air dengan udara
d. gaya tekan udara di atas permukaan air
6. Jenis-jenis alat yang menggunakan magnet adalah . . . .
a. gunting jahit, kompas, dan panci
b. alarm, pengunci kotak pensil, dan dinamo
c.
kunci pintu rumah, speaker, dan kompas
d. dinamo, pisau, dan lemari pakaian
7. Dua magnet akan tarik-menarik . . . .
a. dua kutub senama didekatkan
b. dua kutub tidak senama didekatkan
c.
dua magnet itu saling digosokkan
d. masing-masing magnet dipotong
8. Berikut ini adalah satuan gaya,
kecuali
. . . .
a. Newton (N)
b. Kilogram (kg)
c.
Kilogram gaya (kgf)
d. Dyne
9. Buah kelapa yang jatuh ke bumi merupakan contoh gaya . . . .
a. pegas
b. gesek
c.
gravitasi
d. magnet
106
Ilmu Pengetahuan Alam 4
10. Bila penggaris plastik digosok-gosokkan pada rambut kering,
penggaris tersebut dapat menarik potongan-potongan kertas kecil
karena memiliki gaya . . . .
a. magnet
b. listrik
c.
gravitasi
d. mekanik
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan jelas
dan benar!
1. Berilah 2 contoh benda yang tenggelam di dalam air!
2. Sebutkan 2 contoh hewan yang ketika hinggap di air tidak tenggelam!
3
. Mengapa roda kendaraan yang sudah halus permukaannya bisa
berbahaya bila tetap digunakan?
4. Berdasarkan hukum apakah pelampung bekerja?
5. Disebut gaya apakah gaya yang dihasilkan dari gesekan permukaan
dua benda?
PP
PP
P
royek
1. Siapkan sebuah bola ping-pong, sebuah tutup gelas stainless,
stoples bening, selotip, dan beberapa potong gabus!
2. Masukkan bola ping-pong dan tutup gelas ke dalam stoples yang
telah diisi air!
3. Apa yang terjadi? Manakah benda yang terapung dan manakah
yang melayang?
4. Dengan peralatan yang tersedia, bisakah kalian merancang
benda yang tadinya terapung menjadi tenggelam dan sebaliknya
benda yang tadinya tenggelam menjadi terapung? Cobalah!
5. Catatlah semua hasil percobaan dalam buku kegiatan! Kerjakan
secara berkelompok! Hasilnya diskusikan di kelas!