Halaman
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
123
Peta Konsep
Gaya
Gaya dapat mengubah
gerak suatu benda
Gaya dapat mengubah
bentuk suatu benda
Bab
VII
G a y a
Kata-Kata Kunci
gaya, gerak benda, tenggelam, melayang, terapung, bentuk benda
Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu menyimpulkan bahwa gaya dapat mengubah gerak dan
bentuk benda.
meliputi
Tujuan Pembelajaran
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
124
Berbagai kegiatan yang memanfaatkan gaya
Sumber:
Ilustrasi Penerbit
Apakah kita memerlukan tenaga untuk melakukan kegiatan seperti di
atas? Gaya tidak dapat dilihat, tetapi pengaruhnya dapat dirasakan. Apabila
kita melihat gerakan mendorong, menarik, dan mengangkat benda, kita
merasa sejumlah gaya diperlukan untuk gerakan tersebut. Gaya dapat
menyebabkan benda bergerak, berhenti, berubah arah, dan berubah bentuk.
A.
Gaya Memengaruhi Gerak Benda
1. Gaya Memengaruhi Benda Diam
Dalam kegiatan sehari-hari banyak sekali contoh gaya yang
menyebabkan benda diam menjadi bergerak, antara lain sebagai berikut.
a.
Dua orang sedang mendorong dan menarik gerobak berjalan karena
memperoleh gaya. Jadi yang dimaksud dengan gaya adalah tarikan
atau dorongan yang memengaruhi suatu benda. Ada gaya yang kuat
dan ada pula gaya yang lemah. Besar kecilnya gaya ditentukan oleh
kuat atau lemahnya tarikan atau dorongan. Besar kecilnya gaya dapat
diukur dengan alat
dinamometer.
Satuan gaya adalah
newton
atau
dyne
.
Mari kita perhatikan kegiatan yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini!
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
125
b.
Meja atau kursi dapat berpindah tempat jika kita dorong atau tarik.
c.
Timba yang ditarik dengan sebuah katrol yang bergerak. Jadi tanpa
gaya tidak akan ada gerakan.
d.
Saat bola ditendang, berarti bola dikenai gaya. Akibatnya bola bergerak.
Gaya yang mengenai bola adalah gaya otot yaitu otot kaki.
e.
Bola yang dilempar mendatar di udara bergerak mula-mula mendatar,
kemudian akan bergerak turun dan jatuh. Gerakan bola mendatar
disebabkan karena adanya gaya dorong dari otot tangan. Kemudian
bola bergerak turun dan jatuh, karena adanya gaya gravitasi bumi. Gaya
gravitasi bumi adalah gaya tarik bumi. Gaya gravitasi bumi mampu
menarik benda di muka bumi, sehingga benda-benda yang bergerak
di udara selalu jatuh di bumi.
f.
Mobil bergerak tanpa didorong. Mobil dapat bergerak karena mesin.
Adanya gaya mesin, mobil, sepeda motor dapat melaju. Mesin dapat
bergerak karena mempunyai bahan bakar sebagai sumber energi.
Bahan bakar dapat berupa bensin, solar.
2. Gaya Memengaruhi Benda Bergerak
Gaya yang diberikan pada benda bergerak memberi hasil yang
bermacam-macam, antara lain sebagai berikut.
a.
Mobil mogok akan bergerak lebih cepat jika didorong oleh lima orang
daripada didorong dua orang.
b.
Menggelindingkan bola tenis di lantai yang halus akan lebih cepat
dibanding menggelindingkan bola di lapangan rumput.
c.
Gerakan bola di tanah datar berbeda dengan di tanah miring.
d.
Seorang anak menarik mobil-mobilan dari kayu, ketika ditarik ke timur,
mobil-mobilan bergerak ke timur, ketika ditarik ke barat, mobil-mobilan
akan bergerak ke barat. Mobil-mobilan bergerak karena gaya tarik anak
tersebut.
Berdasarkan contoh-contoh tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa
faktor yang memengaruhi gerak benda adalah:
1.
besar kecilnya gaya yang bekerja pada benda,
2.
halus kasarnya permukaan benda,
3.
besar kecilnya gaya gesekan,
4.
kemiringan permukaan suatu benda.
Jadi gaya dapat mengakibatkan benda bergerak menjadi diam,
bergerak lebih cepat, dan berubah arah.
Berdasar sifatnya, gaya dikelompokkan menjadi:
1.
Gaya sentuh, yaitu gaya yang timbul karena gaya langsung bersentuhan
dengan benda.
Contoh: gaya otot, gaya pegas, gaya gesek.
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
126
2.
Gaya tak sentuh, yaitu gaya yang timbul walaupun, gaya tidak
bersentuhan dengan benda.
Contoh: gaya magnet, gaya listrik, gaya gravitasi.
Macam-macam gaya antara lain sebagai berikut.
1.
Gaya otot yaitu gaya yang dikeluarkan oleh manusia dan hewan.
2.
Gaya gesekan yaitu gaya yang ditimbulkan oleh dua permukaan yang
saling bersentuhan.
Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung
antara dua permukaan benda dengan arah berlawanan terhadap
kecenderungan arah gerak benda. Misalnya ketika ban mobil berjalan, ada
gaya gesekan yang melawan arah gerak ban mobil. Besar gaya gesekan
bergantung pada kekasaran permukaan sentuh. Semakin kasar suatu
permukaan, semakin besar gaya gesekan yang timbul. Untuk mengurangi
gaya gesekan, dengan cara memperlicin permukaan misalnya dengan
memberi minyak pelumas pada mesin.
Dalam kehidupan, gaya gesekan ada yang menguntungkan ada pula
yang merugikan.
Beberapa contoh gaya gesekan yang menguntungkan misalnya: gaya
gesekan antara ban dengan jalan, gaya gesekan antara kaki kita dengan
permukaan jalan sehingga memungkinkan dapat berjalan.
Beberapa contoh gaya gesekan yang merugikan misalnya: gaya gesek
pada mesin mobil menjadikan mesin cepat aus, gaya gesekan antara angin
dengan mobil dapat menghambat gerakan.
3.
Gaya magnet yaitu gaya yang ditimbulkan oleh benda yang memiliki
sifat kemagnetan.
4.
Gaya pegas yaitu gaya yang ditimbulkan karena adanya sifat elastis
benda.
5.
Gaya gravitasi bumi yaitu gaya tarik bumi.
6.
Gaya listrik yaitu gaya yang ditimbulkan oleh benda yang bermuatan listrik.
Ayo Praktik
Kerjakanlah secara berkelompok!
Tujuan
:
Menyelidiki bahwa gaya dapat mengubah arah gerak suatu benda.
Alat dan Bahan :
pensil, kelereng, kompas
Cara Kerja
:
1.
Letakkan kelereng dan kompas di atas meja. Dengan menggunakan telunjuk,
doronglah kelereng ke arah utara. Ke manakah arah geraknya?
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
127
2.
Pada saat kelereng masih bergerak, sentuhlah dengan pensil. Apakah arah gerak
kelereng berubah? Ke manakah arah perubahannya?
3.
Ulangi lagi cara kerja 2. Apakah perubahan arah gerak kelereng selalu sama jika gaya
sentuh yang diberikan berbeda?
4.
Buatlah kesimpulannya.
Kerjakanlah secara berkelompok!
Tujuan
:
Untuk memahami sifat gaya dalam kehidupan sehari-hari.
Motivasi
:
Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat melihat bahwa bila benda
yang kita pegang kemudian kita lepaskan, maka benda tersebut akan
jatuh. Dalam hal ini kita tidak melihat tarikan/dorongan yang tampak
terhadap benda tersebut. Untuk memahami hal tesebut lakukanlah
kegiatan berikut ini.
Alat dan Bahan :
1.
Dua buah batang magnet.
2.
Paku pines 10 buah.
Cara Kerja
:
1.
Letakkan magnet di atas meja, kemudian doronglah hingga magnet bergerak.
2.
Letakkan magnet di atas meja, dekatkan pines pada magnet tersebut.
3.
Letakkan magnet di atas meja, dekatkan dengan salah satu ujungnya dengan magnet
batang yang lainnya.
Tabel Pengamatan
No.
Gaya yang Bekerja Sentuh/Tak Sentuh
1.
2.
3.
Kegiatan
Ayo Praktik
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
128
Diskusi:
1.
Dapatkah magnet batang tunggal bergerak tanpa didorong?
2.
Dapatkah menempel pada magnet batang yang didekatkan pada paku pines?
3.
Bila ujung magnet batang didekati ujung magnet yang lain, apa yang akan terjadi
terhadap magnet tersebut?
Simpulan:
1.
Dorongan yang kita berikan pada magnet batang termasuk gaya ....
2.
Tertariknya paku pinus saat berada di dekat magnet termasuk gaya ....
Pertanyaan:
1.
Jelaskan pengertian tentang gaya!
2.
Sebutkan beberapa contoh gaya matahari!
3.
Sebutkan beberapa contoh gaya tak sentuh!
Kerjakanlah secara berkelompok!
Tujuan
:
Mengetahui faktor yang memengaruhi suatu benda dapat tenggelam
di dalam air.
Alat dan Bahan :
-
ember
-
kerikil
- kelereng
-
air
-
peniti
-
klip kertas
-
paku kecil
Cara Kerja
:
1.
Isilah ember dengan air hingga hampir penuh.
2.
Masukkan benda-benda yang telah disiapkan satu persatu.
Ayo Praktik
3. Gaya ke Atas di Dalam Air
Setiap benda yang dimasukkan ke dalam air akan mendapat gaya ke
atas oleh air. Besarnya gaya ke atas yang diterima oleh masing-masing
benda berbeda. Perbedaan besarnya gaya ke atas yang diterima oleh suatu
benda menyebabkan benda yang dimasukkan ke dalam zat cair mengalami
kondisi yang berbeda-beda. Ada yang
tenggelam
,
melayang
, atau
terapung
di permukaan zat cair.
Benda tenggelam di dalam zat cair jika gaya berat benda lebih besar
daripada gaya ke atas oleh zat cair. Benda terapung di dalam zat cair jika
gaya berat benda lebih kecil daripada gaya ke atas oleh zat cair. Apabila
besarnya gaya berat benda sama dengan gaya ke atas oleh zat cair, maka
benda akan melayang-layang di dalam zat cair. Lakukan kegiatan berikut!
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
129
No.
Nama Benda
1.
2.
3.
4.
5.
paku kecil
peniti
kerikil
kelereng
klip kertas
Tenggelam
Terapung
Ayo Praktik
3.
Amatilah yang terjadi, kemudian hasilnya dicatat ke dalam tabel seperti berikut dengan
memberi tanda centang (
4
) pada kolom yang sesuai. Kerjakan di buku tugasmu.
Tabel Keadaan Benda dalam Air
4.
Buatlah kesimpulannya.
Kerjakanlah secara berkelompok!
Tujuan
:
Membuktikan bahwa selain ada benda tenggelam, ada pula benda
yang terapung di dalam air.
Alat dan Bahan :
-
ember
-
lidi
-
air
-
gabus
-
kayu
-
spons
-
kertas
-
botol plastik
Cara Kerja :
1.
Isilah ember dengan air hingga penuh.
2.
Masukkan benda-benda yang telah disiapkan satu persatu.
3.
Amati dan catatlah hasilnya dalam tabel seperti berikut. Kerjakan di buku tugasmu.
Tabel Keadaan Benda dalam Air
No.
Nama Benda
T
enggelam
Terapung
1.
2.
3.
4.
5.
6.
kayu
kertas
gabus
lidi
spons
botol plastik
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
130
Ambillah sekepal tanah liat atau
plastisin (lilin mainan). Buatlah tanah liat
atau plastisin tersebut menjadi bentuk
bulat, kemudian ubahlah menjadi bentuk
balok. Ubahlah pula menjadi burung-
burungan!
Tanah liat atau plastisin itu dengan
mudah kamu jadikan bentuk yang
dikehendaki. Hal itu karena pengaruh
gaya tekan yang berasal dari gaya otot
tanganmu. Jadi gaya dapat mengubah
bentuk benda.
Beberapa contoh yang dapat men-
jelaskan bahwa gaya dapat mengubah
bentuk suatu benda antara lain sebagai
berikut.
B.
Gaya Memengaruhi Bentuk Benda
Gambar 7.1
Tanah liat dapat dibuat menjadi
bentuk-bentuk yang diinginkan dengan
memberikan gaya tekan padanya
Sumber:
WWPA, Mengenal Masyarakat
1.
Telur yang jatuh ke tanah langsung pecah karena
berbenturan dengan tanah. Telur yang semula bulat
menjadi pecah sehingga kuning telur dan putih telur
berceceran. Gaya tarik bumi juga mempercepat
gerak telur yang jatuh ke tanah.
2.
Tanah liat dan plastisin merupakan bahan yang
lunak dan dapat digunakan untuk membuat
berbagai benda, misalnya bentuk buah-buahan,
bentuk binatang, asbak, kuali, dan lain-lain. Tanah
liat termasuk bahan lunak yang mudah didapat.
Apabila diberi sedikit air, akan bertambah liat dan
dapat dibentuk menjadi berbagai benda. Begitu juga
plastisin dapat diubah menjadi berbagai mainan
yang menyerupai tanah liat. Perubahan bentuk
benda tersebut dipengaruhi oleh gaya.
3.
Mobil yang menabrak tiang akan penyok. Mobil
tersebut mengalami perubahan bentuk karena
adanya gaya pada mobil tersebut mengenai tiang.
4.
Kayu besar dibelah dengan kapak menjadi kayu-
kayu kecil karena adanya gaya.
5.
Pegas atau per akan berubah bentuk jika dikenai
gaya, baik gaya tarik maupun gaya dorong.
Gambar 7.2
Per akan berubah
bentuk jika dikenai gaya
Sumber:
Ilustrasi Penerbit
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
131
Rangkuman
Kerjakanlah secara berkelompok!
Tujuan
:
Membuktikan bahwa gaya dapat mengubah bentuk benda.
Alat dan Bahan :
-
tanah liat
-
air
-
plastisin
Cara Kerja
:
1.
Ambillah dua gumpal tanah liat atau plastisin, kemudian remas-remas dengan kedua
tangan.
2.
Putar-putar di atas tangan sehingga menjadi bulat.
3.
Gulung-gulung dan buatlah menjadi bentuk panjang.
4.
Bentuklah menjadi ular-ularan dan hewan yang lain.
Ayo Praktik
1.
Gaya adalah istilah IPA untuk menyatakan tarikan atau dorongan.
2.
Benda diam dapat bergerak bila diberikan gaya.
3.
Benda yang bergerak pada bidang datar dipengaruhi tiga faktor gaya, yaitu gaya
dorong/tarikan, gaya gesekan, dan gaya gravitasi.
4.
Benda yang bergerak jatuh dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
5.
Gaya dapat menggerakkan benda, menghentikan gerak benda, mengubah arah
gerak benda, dan mempercepat gerak benda.
6.
Benda yang dimasukkan ke dalam air akan mendapatkan gaya ke atas seberat zat
cair yang dipindahkan.
7.
Benda tenggelam jika gaya berat benda lebih besar daripada gaya ke atas oleh air.
8.
Benda terapung jika gaya berat benda lebih kecil daripada gaya ke atas oleh air.
9.
Benda melayang jika gaya berat benda sama besarnya dengan gaya ke atas oleh
air.
10. Gaya dapat mengubah bentuk benda.
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
132
Kerjakanlah di buku tugasmu!
A.
Berilah tanda silang (x) pada huruf a, b, c, atau d di depan jawaban yang benar!
1.
Tarikan dan dorongan dalam IPA disebut ....
a. daya
c.
energi
b. gaya
d.
usaha
2.
Alat pengukur besar gaya adalah ....
a. dinamometer
c. termometer
b. barometer
d. ampermeter
3.
Meteor yang masuk ke dalam atmosfer bumi
tidak pernah sampai ke bumi, sebab adanya
gaya ....
a. gravitasi
c.
gesekan
b. magnet
d. mesin
4.
Buah kelapa jatuh ke bumi akibat adanya
gaya ....
a. gesekan
d.
mesin
b. gravitasi
d. tarikan
5.
Tanah liat atau plastisin ditekan, bentuknya
akan ....
a. sama
b. tidak berubah
c. tetap
d. berubah
6.
Mobil yang menabrak tiang akan penyok. Hal
ini menunjukkan sifat gaya ....
a. menyebabkan benda diam menjadi
bergerak
b. mengubah arah gerak benda
c. mengubah bentuk benda
d. menghentikan gerak benda
7.
Berikut ini merupakan benda yang dapat
bergerak karena tarikan,
kecuali
....
a. menarik kursi
b. mengangkat meja
c. membuka pintu
d. menutup pintu
8.
Menggelindingkan kelereng termasuk
kegiatan menggerakkan benda dengan cara
....
a. tarikan
b. dorongan
c. tarikan dan dorongan
d. menekan-nekan
9.
Gaya pegas terdapat pada benda yang
mempunyai sifat ....
a. elastis
c. lunak
b. keras
d.
lemah
10. Penggaris plastik yang digosokkan pada
rambut kering memiliki gaya ....
a. magnet
c.
listrik
b. gesekan
d. pegas
11.
Ketika ditutup, arah pintu ke depan. Ketika
dibuka, arah pintu ke belakang. Pernyataan
tersebut membuktikan bahwa gaya dapat
mengubah ....
a. bentuk
c.
bentuk dan arah
b. arah
d.
semua benar
Uji Kompetensi
Refleksi
Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan sudah memahami tentang gaya dapat
mengubah gerak dan/atau bentuk suatu benda. Jika ada hal-hal yang belum kamu pahami,
tanyakan pada gurumu atau pelajari kembali bab ini.
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
133
12. Kuat lemahnya gaya yang dilakukan
merupakan faktor yang memengaruhi
kecepatan benda bergerak. Kegiatan ini me-
nunjukkan pernyataan tersebut adalah ....
a. melempar bola secara perlahan dan
sekuat tenaga
b. menggelindingkan bola di lantai halus
dan di lapangan rumput
c. melempar dua parasut plastik secara
bersamaan dengan pemberat yang
berbeda
d. semua benar
13. Benda yang tidak dapat terapung dalam
permukaan air adalah ....
a. bola
c. gabus
b. batu
d.
kayu
14.
Kelompok benda yang dapat tenggelam di
dalam air adalah ....
a. gabus, plastik, dan buku
b. gabus, garpu, dan gelang
c. batu, bola, dan kantong plastik
d. batu, kelereng, dan besi
15. Kendaraan yang dapat berjalan di bawah
air (tenggelam) dan dapat berjalan di
permukaan air (terapung) adalah ....
a. kapal terbang
c. kapal nelayan
b. kapal layar
d. kapal selam
16.
Berat jenis air lebih besar daripada benda,
maka benda akan ....
a. tenggelam
c.
terapung
b. melayang
d. berubah
17.
Kapal selam yang berada dalam air bergerak
muncul ke permukaan dengan cara ....
a. memompakan udara ke dalam rongga
kapal
b. membelokkan kapal
c. mengisi rongga kapal dengan air
d. mempercepat mesin kapal
18. Suatu benda melayang dalam air, apabila
benda tersebut berada di ....
a. dasar air
b. permukaan air
c. dalam air
d. antara permukaan air dan dasar air
19. Paku di dalam air dapat melayang, jika paku
ditancapkan pada ....
a. gabus
b. kayu
c. balok
d. papan
20. Gaya yang diperlukan untuk menulis di
papan tulis adalah ....
a. tarik
b. dorong
c. tarik dan dorong
d. gesekan
21. Satuan gaya dinyatakan dalam ....
a. Newton
c. Meter
b. Joule
d. Kilo
22. Gerigi sepeda diberi minyak dengan
maksud ....
a. memperlambat gaya gesekan
b. memperkecil gaya gesekan
c. mempercepat gaya gesekan
d. memperbesar gaya gesekan
23. Semakin kasar permukaan benda yang
saling bersentuhan, gaya gesekan akan
semakin ....
a. kecil
c.
berkurang
b. besar
d.
cepat
24. Gaya yang dikeluarkan oleh manusia dan
hewan adalah ....
a. gaya otot
c. gaya gravitasi
b. gaya mesin
d. gaya pegas
25. Sebutir telur yang dimasukkan ke dalam air
garam akan ....
a. terapung
c.
tenggelam
b. melayang
d.
terbalik
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 4 SD/MI
134
B.
Isilah titik-titik di bawah ini dengan jawaban yang benar!
1.
Jika dua buah permukaan saling bersentuhan, maka akan timbul gaya ....
2.
Gaya gravitasi menyebabkan benda jatuh ke ....
3.
Benda yang tenggelam dapat dibuat menjadi terapung dengan membuat benda tersebut menjadi
lebih ....
4.
Kapal yang terbuat dari kayu akan ... di dalam air
5.
Tenggelam dan terapungnya suatu benda dipengaruhi oleh ... dan ... benda tersebut.
6.
Anton membuka pintu kelas dengan gaya ....
7.
Gaya yang diperlukan untuk melemparkan bola berupa ....
8.
Benda dikatakan bergerak jika ....
9.
Gaya yang diperlukan untuk menggunting pola baju adalah ....
10. Benda yang tidak mendapat gaya akan ....
11.
Gaya yang bekerja pada gambar di samping adalah ....
12. Air memberikan gaya ke ....
13. Jika kapal selam ingin muncul ke permukaan, maka rongga badan kapal diisi penuh dengan ....
14. Jika kapal selam ingin menyelam, maka ... dipompa masuk ke dalam rongga badan kapal.
15. Jika berat benda sama besarnya dengan gaya ke atas oleh air, maka benda tersebut akan ....
C.
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1.
Apakah yang dimaksud dengan gaya?
2.
Bagaimana cara memperkecil gaya gesekan?
3.
Sebutkan tiga contoh gaya mengubah bentuk suatu benda!
4.
Mengapa benda dapat terapung dan tenggelam di dalam air?
5.
Mengapa telur yang dimasukkan dalam air garam akan melayang?
6.
Apa sebab sewaktu tidur kita juga melakukan gaya?
7.
Apa yang terjadi bila bola yang sedang menggelinding disentuh oleh kaki?
8.
Mengapa bila kita membawa barang di atas air terasa lebih ringan?
9.
Sifat gaya apakah yang terjadi pada gerobak yang ditarik kuda sehingga bergerak?
10. Mengapa di bulan astronaut dapat melayang-layang dengan bebas?