Gambar Sampul IPA · Bab 1 Pengukuran
IPA · Bab 1 Pengukuran
Saeful Karim

24/08/2021 15:32:05

SMP 7 K-13

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

i

ii

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar

untuk Kelas VII Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah

Penulis

:

Saeful Karim

i

t

a

w

a

i

n

a

K

a

d

I

h

a

i

z

u

a

F

l

u

r

u

N

i

l

u

Y

i

d

n

a

p

o

S

u

y

h

a

W

Penyunting

:

Ahmad Saripudin

a

f

l

a

z

D

a

d

i

r

a

F

h

a

y

s

n

a

i

d

r

u

N

i

r

d

n

A

Pewajah Isi

:

Dede Setiawan

i

t

r

a

p

u

S

a

n

t

a

R

n

a

w

a

m

r

e

H

Pewajah Sampul

:

Ginanjar Rizki Perdana

Pereka Ilustrasi

:

Antoni Yuwono

Katalog Dalam Terbitan (KDT)

507

BEL Belajar IPA I : Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII /

penulis, Saeful Karim [et

al] . -- Jakarta : Pusat Perbukuan,

Departemen Pendidikan Nasional, 2009.

vii, 306 hlm, : ilus. ; 25 cm

: hlm. 305-306

Indeks

ISBN : 978-979-068-930-5

1. Sains-Stu

d

i dan Pengajar

a

n

I. Saeful Karim

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional

dilindungi oleh Undang-Undang

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan

Nasioanal dari Penerbit PT. Setia Purna Inves

Diterbitkan ole Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional

Diperbanyak oleh .....

iii

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya,

Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2009, telah

membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan

kepada masyarakat melalui situs internet

(website)

Jaringan Pendidikan Nasional.

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dan

telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk

digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional

Nomor 69 Tahun 2008 tanggal 7 November 2008.

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/

penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen

Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh

Indonesia.

Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen

Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (

down load

), digandakan, dicetak,

dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang

bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan

oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses

sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada

di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para siswa

kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami

menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran

dan kritik sangat kami harapkan.

Jakarta, Juni 2009

Kepala Pusat Perbukuan

K

K

a

t

a

S

a

m

b

u

t

a

n

ata Sambutan

iv

Materi pembelajaran pada buku ini disesuaikan dengan Standar

Isi 2006. Penyajian materi dan kelengkapan pendukung materi, kami

sajikan secara terpadu. Oleh karena itu, kami sajikan panduan untuk

pembaca agar dapat memahami isi buku ini dengan mudah.

Judul Bab

1.

, disesuaikan dengan tema materi dalam bab dan

Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar 2006.

Gambar Pembuka Bab

2.

, merupakan gambar benda yang dapat

mewakili isi dari materi yang bersangkutan.

Advance Organizer

3.

, memberikan gambaran materi yang akan

kamu pelajari.

Diagram Alur

4.

, menggambarkan keterkaitan antarkonsep dalam

bab ter sebut yang harus kamu pelajari.

Tes Materi Awal

5.

,

merupakan pertanyaan untuk mengetahui

pemahaman dasar kamu dan target yang harus dikuasai.

Gambar dan Ilustrasi

6.

,

disajikan untuk lebih memperjelas

konsep yang sedang dibahas.

Hal Penting

7.

,

menyajikan istilah-istilah penting dalam sub-bab

secara bilingual.

Ayo Coba

8.

,

berisi serangkaian percobaan yang disajikan untuk

me ningkatkan pemahaman siswa.

Soal Penguasaan Materi

9.

,

berisi soal-soal untuk mengevaluasi

penguasaan materi bab.

Informasi IPA

10.

,

mengulas tentang penerapan ilmu IPA dalam

kehidupan sehari-hari.

Ilmuwan IPA

11.

,

memuat profi

l dan cara kerja ilmuwan dalam

menghasilkan temuan di bidang IPA.

Tugas

12.

,

berisi tugas yang berkaitan dengan materi tersebut.

Pembahasan UN

13.

,

berisi soal materi dan pembahasannya yang

telah di UN-kan.

Rangkuman

14.

,

berupa pokok-pokok materi untuk mempermudah

dalam pemahaman.

Refl

eksi

15.

,

merupakan pertanyaan-pertanyaan untuk

meningkatkan minat kamu dalam memahami materi.

Tes Kompetensi Bab

16.

,

berisi soal-soal untuk mengevaluasi

penguasaan materi bab.

Tes Kompetensi Semester

17.

,

disajikan untuk mengevaluasi kamu

setelah mempelajari bab dalam semester yang bersangkutan.

Daftar Istilah

18.

,

merupakan pengertian dari istilah-istilah IPA

untuk memudahkan pemahaman materi.

B

B

agian-Bagian Buku Ini

agian-Bagian Buku Ini

1

1

1

Bab

Bab

Pengukuran

Perhatikan bangunan di sekitarmu, seperti rumah, sekolah,

rumah sakit, dan tempat ibadah. Tempat-tempat tersebut

tampak indah untuk dipandang karena sesuai dengan bentuk

dan ukuran yang diinginkan. Para pekerja bangunan mendirikan

bangunan-bangunan tersebut sesuai ukuran yang diinginkan

oleh perancangnya. Begitu pula semua benda yang diciptakan

Tuhan, semuanya telah sesuai dengan ukurannya. Pernahkah

kamu memikirkan mengapa alam semesta ini dan makhluk hidup

yang berada di dalamnya indah dipandang? Salah satunya karena

ukurannya telah ditentukan dan diatur dengan sempurna oleh

Sang Pencipta.

Sumber:

CD Image

A

.

Besaran

dan Satuan

B

.

Mengukur Besaran

Pokok

Setelah mempelajari bab ini, kamu harus mampu:

Hasil yang harus kamu capai:

memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan

menggunakan peralatan.

• mendeskripsikan

besaran pokok dan

besaran turunan beserta satuannya;

mendeskripsikan pengertian

suhu dan pengukurannya;

melakukan pengukuran dasar secara teliti dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dan sering digunakan dalam

kehidupan sehari-hari.

1

2

3

32

Mudah dan Aktif Belajar IPA untuk Kelas VII

Gambar 2.1

Contoh

zat murni

(a) karbon, (b) tembaga, (c)

emas, (d) besi,

(e) timah, (f) perak, (g)belerang,

(h) seng, dan (i) raksa.

A. Zat Murni dan Campuran

Di sekolah dasar, kita sudah mempelajari bahwa segala

sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang disebut

materi

. Udara yang kita hirup, tanah tempat kita berpijak,

pakaian dan perhiasan yang kita pakai, air yang biasa kita minum,

dan nasi serta lauk pauknya yang kita makan merupakan contoh

dari sekian banyak materi yang kita kenal dalam kehidupan

sehari-hari. Materi di alam sangat beragam jenisnya. Oleh

karena itu, untuk memudahkan dalam mempelajarinya para

ahli kimia menggolongkan materi menjadi dua golongan, yaitu

zat murni

atau

zat tunggal

dan

campuran

.

Materi

Zat murni

Unsur

Campuran

homogen

Campuran

heterogen

Senyawa

Campuran

terdiri atas

terdiri atas

berupa

Sumber:

Introductory Chemistry

, 1997

a

d

b

e

c

f

Untuk mempermudahmu mempelajari bab ini, pelajarilah diagram alur yang disajikan sebagai berikut.

Diagram Alur

Diagram Alur

Pikirkan jawaban pertanyaan berikut ini sebelum kamu membaca uraian

materi bab ini. Kemudian, periksa

kembali jawabanmu tersebut setelah kamu selesai membaca uraian bab ini. Apakah ada yang harus diperbaiki

dengan jawaban tersebut?

Begitu banyak benda/

1.

materi yang ada di sekitar

kita, apakah kamu punya ide bagaimana cara

menggolongkan semua

materi tersebut? Bila ya,

golongan apa saja yang dapat kamu rumuskan.

Jelaskan manfaat yang dapat kita ambil dengan

2.

adanya penggolongan

materi.

Menurut kamu apakah air ledeng, air garam dan

3.

air gula berada dalam golongan

materi yang

sama? Alasannya.

Tes Materi Awal

4

5

6

36

Mudah dan Aktif Belajar IPA untuk Kelas VII

Key Point

Key Point

Hal Penting

Hal Penting

1.

Sebutkanlah contoh materi yang termasuk

ke dalam zat murni dan campuran.

2.

Apakah yang dimaksud dengan campuran?

3.

Bagaimanakah kamu dapat membedakan

antara zat murni dan campuran?

Unsur adalah zat yang

tidak dapat diubah ke dalam

bentuk yang lebih sederhana

dalam kondisi laboratorium

yang biasa atau normal.

Element is a substance

that cannot be changed into

a simple substance under

normal laboratory conditions.

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 2.1

Ayo Coba 2.2

Tujuan:

Mengelompokkan bahan-bahan di sekitar ke dalam larutan

asam, basa, dan netral.

Alat dan bahan:

Kertas lakmus merah dan biru, cuka, air kapur, air ledeng,

yoghurt, air lemon, susu, air kopi, dan larutan detergen

Cara kerja:

1.

Celupkan kertas lakmus merah dan biru ke dalam masing-

masing larutan.

2.

Amati perubahan warna yang terjadi pada kertas lakmus.

3.

Tuliskanlah hasil pengamatan pada tabel seperti berikut.

No

Larutan

Kertas Lakmus

Sifat Larutan

Merah

Biru

1

2

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

Pertanyaan

:

1.

Larutan manakah yang termasuk larutan asam, basa, dan

netral?

2.

Bagaimana perubahan yang terjadi pada larutan yang

bersifat netral?

Informasi

Informasi

IPA

IPA

Nama dari beberapa

unsur didasarkan pada sifat-

sifat fi sika unsur tersebut.

Sebagai contoh, bromin

berasal dari bahasa Yunani

yang artinya bau menyengat.

Fosfor adalah sebuah kata

dari bahasa Yunani yang

artinya membawa cahaya.

Tugas 2.1

Tugas 2.1

Carilah bahan-bahan di sekitarmu yang dapat dijadikan

sebagai indikator asam-basa. Kamu bisa mencari literaturnya

terlebih dahulu melalui berbagai media massa. Kerjakanlah tugas

ini secara berkelompok.

Ilmuwan

Ilmuwan

IPA

IPA

J.J. Berzelius

(1779-1848)

Ahli kimia Swedia yang

termasyhur ini merupakan

seorang analis kimia.

Sumber:

Jendela IPTEK: Kimia

,

1997

7

8

9

10

11

12

48

Mudah dan Aktif Belajar IPA untuk Kelas VII

R

R

efl

eksi

efl

eksi

Selamat, kamu telah selesai mempelajari

Bab Materi dan Penggolongannya. Selain

menarik untuk dipelajari, alam semesta yang

sangat kompleks ini ter-susun atas materi-

materi yang masih memerlukan penelitian.

Sangat menarik, bukan? Selain itu, dengan

mempelajari bab ini, kamu bisa mendapatkan

begitu banyak manfaat. Misalnya, kamu dapat

mengetahui perbedaan wujud materi dan

sifat-sifatnya. Dapatkah kamu me-nyebutkan

manfaat yang lainnya?

Setelah mempelajari bab ini, bagian

manakah yang paling kamu sukai? Bagian

mana pula yang belum kamu pahami?

Diskusikanlah dengan gurumu, agar kamu

lebih menguasai materi dalam bab ini.

Beragam materi yang ada di alam dapat

dikelompokkan menjadi zat murni/tunggal

dan campuran.

Zat murni hanya disusun oleh satu macam

zat yang bisa berupa unsur atau senyawa.

Contoh zat murni, di antaranya air, garam,

logam besi murni, dan gas oksigen.

Campuran disusun oleh dua atau lebih zat

murni yang masing-masing masih mem-

per tahankan sifat-sifat asalnya. Contoh

campuran, di antaranya air laut, air sirop,

udara, dan granit.

Berdasarkan tampilan fi

siknya, campuran

terbagi menjadi dua golongan, yaitu

campuran homogen atau larutan dan

campuran heterogen.

Larutan asam, basa, dan garam umumnya

memiliki kemampuan dapat menghantarkan

arus listrik. Larutan asam dan basa dapat

dibedakan dengan menggunakan indikator

asam-basa ( kertas lakmus).

R

R

angkuman

angkuman

Kelompok zat

yang tergolong unsur

di bawah ini adalah ....

(Ebtanas 2000/2001)

a. garam, besi, dan cuka

b. besi, tembaga, dan gula

c. cuka, gula, dan tembaga

d. besi, tembaga, dan

aluminium

Jawaban (d)

Unsur adalah zat tunggal

yang tidak dapat diuraikan

lagi menjadi zat lain dengan

cara kimia biasa.

o

m

p

ok zat

Pembahasan

Pembahasan

UAN

UAN

kita menguapkan airnya. Dengan demikian, larutan hasil

pencampuran antara larutan asam dan larutan basa tak

lain daripada larutan garam dalam air. Garam dapur (NaCl)

merupakan salah satu contoh dari sekian banyak jenis garam

yang dapat kita temukan di alam. Seperti halnya larutan

asam dan basa, larutan garam umumnya bersifat elektrolit

atau dapat menghantarkan arus listrik.

13

14

15

31

Pengukuran

1.

Besaran yang telah didefi

nisikan terlebih

dahulu adalah ....

a.

panjang, gaya, kecepatan

b.

panjang, suhu, volume

c.

panjang, massa, suhu

d.

panjang, massa, luas

2. Berikut yang merupakan kelompok

besaran turunan adalah ....

a.

gaya, kecepatan, dan panjang

b.

massa jenis, massa, dan volume

c.

luas, panjang, dan lebar

d.

volume, massa jenis, dan gaya

1.

Besaran yang telah didefi

nisikan terlebih

dahulu adalah ....

a.

panjang, gaya, kecepatan

b.

panjang, suhu, volume

c.

panjang, massa, suhu

d.

panjang, massa, luas

2. Berikut yang merupakan kelompok

besaran turunan adalah ....

a.

gaya, kecepatan, dan panjang

b.

massa jenis, massa, dan volume

c.

luas, panjang, dan lebar

d.

volume, massa jenis, dan gaya

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat.

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat.

Kerjakanlah di buku latihanmu

.

Kerjakanlah di buku latihanmu

.

T

T

es Kompetensi Bab 1

es Kompetensi Bab 1

T

T

es Kompetensi Semester 1

es Kompetensi Semester 1

3. Satuan- satuan berikut yang termasuk

satuan tidak baku adalah ....

a.

depa, jengkal, hasta

b.

sentimeter, sekon, jengkal

c.

kaki, gram, kelvin

d.

kilogram, mol, depa

4.

Ahmad memiliki massa sebesar 45 kg. Nilai

besaran dan satuan dalam pernyataan di

atas adalah ....

a. massa

b. 45

c. 45 kg

3. Satuan- satuan berikut yang termasuk

satuan tidak baku adalah ....

a.

depa, jengkal, hasta

b.

sentimeter, sekon, jengkal

c.

kaki, gram, kelvin

d.

kilogram, mol, depa

4.

Ahmad memiliki massa sebesar 45 kg. Nilai

besaran dan satuan dalam pernyataan di

atas adalah ....

a. massa

b. 45

c. 45 kg

D

D

aftar Istilah

aftar Istilah

Abiotik :

benda tidak hidup.

Aliran energi :

perpindahan energi.

Atmosfer :

lapisan udara yang menyelimuti

bumi.

Aquadest :

air murni yang biasa digunakan

sebagai pelarut, seperti pada air aki.

Besaran fi

sika :

besaran yang dapat diukur.

Besaran pokok :

besaran yang berdiri sendiri.

Besaran turunan :

besaran yang diturunkan dari

besaran-besaran pokok.

Binomial Nomenklatur :

sistem penamaan

makhluk hidup terdiri dari dua suku kata, genus

16

17

18

v

Sampai saat ini, dunia pendidikan di negara kita terus berkembang seiring

perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi. Oleh karena itu, penyajian ilmu

pengetahuan di setiap satuan pendidikan harus mampu mencakup semua perubahan

yang terjadi.

Buku

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar

ini disusun untuk

menjadi pendukung pembelajaran IPA tingkat Sekolah Menengah Pertama/Madrasah

Tsanawiyah. Setiap siswa diharapkan dapat memahami konsep-konsep utama dari

setiap materi, serta mengetahui korelasinya dengan kehidupan sehari-hari.

Penyajian materi dalam buku ini juga dibuat secara sistematis, komunikatif,

dan integratif sehingga siswa dapat memahami isi dari buku ini secara mudah dan

terorganisir.

Demikianlah persembahan buku ini dari kami dan merupakan tindakan yang

tepat jika kamu menggunakan buku ini sebagai teman dalam memahami IPA. Selamat

belajar.

Penerbit

K

K

ata Pengantar

ata Pengantar

vi

D

D

aftar Isi

aftar Isi

Bagian-Bagian Buku Ini ........................................................................................................

................................ iii

Kata Sambutan ................................................................................................................

....................................... iv

Kata Pengantar ................................................................................................................

........................................ v

Daftar Isi ....................................................................................................................

................................................ vi

Bab 1 Pengukuran

A.

Besaran dan Satuan .................................

3

B.

Mengukur Besaran Pokok .....................

9

Rangkuman ................................................. 29

Tes Kompetensi Bab 1 ............................. 30

Bab 2 Materi dan Penggolongannya

A.

Zat Murni dan Campuran ...................... 35

B.

Unsur dan Senyawa .................................. 38

C.

Campuran dan Beberapa Sifat

Larutan ......................................................... 46

Rangkuman ................................................. 50

Tes Kompetensi Bab 2 ............................. 51

Bab 3 Wujud Zat dan Perubahannya

A. Model Partikel ............................................ 55

B.

Perubahan Wujud Zat ............................. 57

C.

Massa Jenis Zat .......................................... 61

D. Pemuaian Zat ............................................. 63

Rangkuman ................................................. 70

Tes Kompetensi Bab 3 ............................. 71

Bab 4 Kalor dalam Perubahan

Wujud Zat

A.

Kalor Dapat Mengubah

Suhu Benda ................................................. 75

B.

Kalor Dapat Mengubah Wujud Zat .... 82

Rangkuman ................................................. 94

Tes Kompetensi Bab 4 ............................. 95

Bab 5 Perubahan Zat

A. Perubahan Fisika ...................................... 99

B. Perubahan Kimia ...................................... 103

C.

Ciri-Ciri Reaksi Kimia .............................. 107

D. Pemisahan Campuran ............................. 112

Rangkuman ................................................. 120

Tes Kompetensi Bab 5 ............................. 122

Kegiatan

Semester 1 .......................................... 124

Tes Kompetensi Semester 1 ............................ 125

Bab 6 Pengamatan Gejala Alam

A.

Pengamatan Gejala Alam ....................... 131

B. Mikroskop .................................................... 135

C. Keselamatan Kerja

di Laboratorium ........................................ 144

Rangkuman ................................................. 148

Tes Kompetensi Bab 6 ............................. 149

Bab 7 Gerak Lurus

A. Pengertian Gerak ...................................... 153

B.

Kedudukan dan Perpindahan .............. 155

C.

Kecepatan dan Kelajuan ........................ 156

D. Percepatan .................................................. 159

E. Gerak lurus .................................................. 160

F.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)............... 163

G.

Gerak Lurus Berubah

Beraturan (GLBB) .................................... 165

Rangkuman ................................................. 169

Tes Kompetensi Bab 7 ............................. 170

Bab 8 Ciri-Ciri Makhluk Hidup

A. Bernapas ...................................................... 175

B. Makan ........................................................... 177

C. Bergerak ....................................................... 179

D. Menanggapi Rangsang ............................ 180

E. Tumbuh ........................................................ 182

F. Berkembang Biak ...................................... 183

Rangkuman ................................................. 186

Tes Kompetensi Bab 8 ............................. 187

Bab 9 Keanekaragaman Makhluk

Hidup

A. Mengenal Keanekaragaman

dan Klasifi

kasi ............................................ 191

B. Klasifi

kasi Makhluk Hidup .................... 195

Rangkuman ................................................. 217

Tes Kompetensi Bab 9 ............................. 218

vii

Bab 10 Sistem Organisasi Kehidupan

A. Sel ................................................................... 223

B. Jaringan ........................................................ 227

C. Organ ............................................................. 233

D. Sistem Organ .............................................. 234

E. Organisme ................................................... 236

Rangkuman ................................................. 237

Tes Kompetensi Bab 10 ........................... 238

Bab 11 Ekosistem

A.

Ekosistem dan Hubungan

Antarkomponennya ................................. 243

B.

Keanekaragaman Makhluk Hidup dan

Upaya Pelestariannya .............................. 257

Rangkuman ................................................. 260

Tes Kompetensi Bab11 ............................ 261

Bab 12 Manusia dan Lingkungan

A. Pertumbuhan Penduduk ........................ 265

B.

Pengaruh Kepadatan Populasi

Manusia terhadap Lingkungan ............ 268

C.

Peranan Manusia dalam Pengelolaan

Lingkungan ................................................. 277

Rangkuman ................................................. 281

Tes Kompetensi Bab 12 ........................... 282

Kegiatan Semester 2 .......................................... 285

Tes Kompetensi Semester 2 ............................ 286

Tes Kompetensi Akhir Tahun ......................... 290

Kunci Jawaban ..................................................... 294

Daftar Istilah ........................................................ 299

Indeks ..................................................................... 303

Daftar Pustaka ..................................................... 305

1

1

1

Bab

Bab

Pengukuran

Perhatikan bangunan di sekitarmu, seperti rumah, sekolah,

rumah sakit, dan tempat ibadah. Tempat-tempat tersebut

tampak indah untuk dipandang karena sesuai dengan bentuk

dan ukuran yang diinginkan. Para pekerja bangunan mendirikan

bangunan-bangunan tersebut sesuai ukuran yang diinginkan

oleh perancangnya. Begitu pula semua benda yang diciptakan

Tuhan, semuanya telah sesuai dengan ukurannya. Pernahkah

kamu memikirkan mengapa alam semesta ini dan makhluk hidup

yang berada di dalamnya indah dipandang? Salah satunya karena

ukurannya telah ditentukan dan diatur dengan sempurna oleh

Sang Pencipta.

Sumber:

commons.wikimedia.org

A

.

Besaran

dan Satuan

B

.

Mengukur Besaran

Pokok

Setelah mempelajari bab ini, kamu harus mampu:

Hasil yang harus kamu capai:

memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan

menggunakan peralatan.

• mendeskripsikan

besaran pokok dan

besaran turunan beserta satuannya;

mendeskripsikan pengertian

suhu dan pengukurannya;

melakukan pengukuran dasar secara teliti dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dan sering digunakan dalam

kehidupan sehari-hari.

2

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Untuk mempermudahmu dalam mempelajari bab ini, pelajarilah diagram alur yang disajikan sebagai berikut.

Diagram Alur

Diagram Alur

menggunakan

di antaranya

contoh

contoh

contoh

memiliki

skala

contoh

contoh

contoh

contoh

terdiri

atas

besaran yang

diukur

satuan yang

digunakan

Pengukuran

Satuan

tidak baku

Alat ukur

suhu

Alat ukur

waktu

Alat ukur

massa

Alat ukur

panjang

Depa, jengkal,

dan hasta

Meter, kilogram,

dan sekon

Kecepatan, gaya,

luas, dan volume

Mistar,

jangka

sorong, dan

mikrometer sekrup

• Timbangan pasar

• Neraca tiga

lengan

• Neraca empat

lengan

Stopwatch

analog

Stopwatch

digital

Termometer

• Panjang

• Massa

• Waktu

• Suhu

• Kuat arus

listrik

• Jumlah zat

• Intensitas

cahaya

Satuan baku

Alat ukur

Besaran

turunan

Besaran

pokok

• Celsius

• Fahrenheit

• Reamur

• Kelvin

3

Pengukuran

Pikirkan jawaban pertanyaan berikut sebelum kamu membaca uraian materi bab ini. Kemudian, periksa

kembali jawabanmu setelah kamu selesai membaca uraian bab ini. Apakah ada yang harus diperbaiki dengan

jawaban tersebut?

1.

Apa yang dimaksud dengan mengukur? Mengapa

pengukuran begitu penting dalam dunia ilmu

pengetahuan?

2.

Apa yang kamu ketahui tentang satuan Sistem

Internasional?

Coba kamu ukur panjang meja dengan menggunakan

sebuah pensil. Ukurlah sekali lagi panjang meja tersebut, tetapi

dengan menggunakan pensil yang kedua. Bandingkan hasil

dari kedua pengukuranmu. Kedua hasil pengukuran panjang

meja tersebut berbeda. Mengapa demikian? Hal ini disebabkan

panjang pensil yang kamu gunakan berbeda.

Jika meng gunakan panjang pensil, hasil pengukuran

terhadap benda yang sama akan diperoleh hasil pengukuran

berbeda. Pengukuran seperti demikian tidak dapat digunakan

dalam IPA. Dalam IPA, hasil pengukuran nilai besaran benda

yang sama harus menghasilkan nilai tertentu. Nilai tersebut

sama meskipun pengukurannya dilakukan oleh orang yang

berbeda. Untuk mengetahui lebih jelas, pelajari bahasan-

bahasan pada bab ini dengan saksama.

A. Besaran dan Satuan

Jika kamu perhatikan toko-toko di sekitarmu yang

menjual kebutuhan sehari-hari, selalu tertera ukuran dari

setiap produk yang dijual, misalnya pada deterjen, susu,

tepung, minyak goreng, sepatu, dan pakaian. Menunjukkan

apakah ukuran tersebut? Apakah manfaat dari ukuran-

ukuran tersebut?

Perhatikan contoh berikut. Misalnya, kamu membeli satu

botol air mineral, seperti pada Gambar 1.2. Pada kemasan,

tertera "isi 240 mL", "isi 500 mL", atau "isi 1 L". Isi merupakan

besaran yang diukur, sedangkan mL atau L merupakan

satuan dari besaran yang diukur.

Barang yang kamu beli tersebut tentunya telah melalui

proses pengukuran. Segala sesuatu yang dapat diukur

disebut besaran dalam IPA. Adakah besaran- besaran dalam

kehidupan sehari-hari yang tidak dapat diukur? Untuk

menjawabnya, coba kamu kerjakan Tugas 1.1

berikut.

Repro

:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.1

Mengapa pengukuran dengan

pensil tidak dapat digunakan

dalam IPA?

Tes Materi Awal

Gambar 1.2

Air mineral dengan ukuran isi

yang ber

beda-beda.

4

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Key Point

Key Point

Hal Penting

Hal Penting

Satuan SI untuk panjang

adalah meter. Panjang dapat

diukur dengan menggunakan

mikrometer sekrup,

jangka

sorong, mistar, dan pita ukur.

The SI unit for length

is the metre. Length can be

measured using a micrometer

screw gauge, vernier calipers,

metre rule, and measuring

tape.

Tugas 1.1

Tugas 1.1

1. Coba kamu cari benda-benda yang ada di sekitarmu,

kemudian isilah tabel berikut.

Tabel Hasil Pengamatan

No.

Jenis Benda

Ya n g

diukur

Nilai

Satuan

1

Meja

Panjang

40

cm

2

...

...

...

...

3

...

...

...

...

4

...

...

...

...

5

...

...

...

...

2. Dari besaran pada tabel

berikut, tentukan besaran yang

termasuk ke dalam besaran IPA dan jelaskan alasannya.

Tabel Hasil Pengamatan

No.

Nama

Besaran dalam

IPA

Alasan

Ya

B u k a n

1

Panjang

...

Karena dapat diukur dan

memiliki nilai

2

Tinggi

...

...

...

3

Kecantikan

...

...

...

4

Luas

...

...

...

5

Volume

...

...

...

6

Diameter

...

...

...

7

Rasa gembira

...

...

...

8

Waktu

...

...

...

9

Kecepatan

...

...

...

10

Lebar

...

...

...

11

Berat

...

...

...

12

Perasaan sakit

...

...

...

13

Gaya

...

...

...

14

Usia

...

...

...

15

Kepandaian

...

...

...

16

Keliling

...

...

...

17

Kebaikan

...

...

...

18

Banyak siswa

...

...

...

19

Suhu

...

...

...

20

Jumlah uang

...

...

...

3.

Jelaskan mengapa kamu mengelompokkan seperti itu.

4.

Jadi, apakah besaran itu?

Mungkin kamu sering menyatakan hasil pengukuran

yang kamu lakukan. Misalnya, kamu mengukur panjang

ruang kelasmu sebesar 9,2 meter. Apakah artinya? Panjang

adalah besaran yang kamu ukur, angka 9,2 menyatakan nilai,

dan meter menyatakan satuan besaran yang diukur. Jadi,

berartikah besaran tanpa satuan?

5

Pengukuran

Coba pahami contoh berikut. Kamu menyuruh se seorang

membuat sebuah kotak dengan ukuran panjang 2, lebar 2, tinggi

2. Kemudian, orang tersebut membuat sebuah kotak dengan

ukuran panjang 2 m, tinggi 2 m, dan lebar 2 m, sedangkan

ukuran kotak yang kamu inginkan adalah 2 cm, 2 cm, dan

2 cm. Salahkah orang tersebut? Siapakah yang salah? Kamu

atau orang tersebut? Jika demikian, apakah satuan penting

dalam penerapan IPA?

1. Besaran Pokok dan Besaran

Turunan

Setelah kamu mengetahui besaran- besaran IPA, sekarang

coba perhatikan kembali tabel pada tugas yang kamu lakukan.

Dari seluruh besaran IPA yang telah kamu pilih tersebut,

adakah besaran yang menjadi dasar penentuan besaran lain?

Coba sebutkan, besaran apakah itu?

Besaran yang berdiri sendiri disebut besaran pokok

dan

besaran yang merupakan gabungan dari beberapa besaran

pokok disebut besaran turunan.

Misalnya, besaran volume, kamu telah mengetahui

bahwa satuan volume adalah meter kubik (m

3

). Artinya,

volume merupa kan gabungan dari beberapa besaran yang

memiliki satuan meter. Besaran yang memiliki satuan meter

adalah panjang.

Jadi, dapat dikatakan bahwa volume merupakan besaran

turunan karena diturunkan dari beberapa besaran pokok.

Adapun besaran panjang termasuk besaran pokok karena

berdiri sendiri.

Ilmuwan

Ilmuwan

IPA

IPA

Lord Kelvin

(1824 –1907)

Lord Kelvin adalah

seorang

½

sikawan Skotlandia

yang juga seorang guru. Ia

adalah profesor

½

lsafat alam

di University Glasgow selama

53 tahun. Salah satu karyanya

adalah skala kelvin, yaitu

salah satu skala pengukuran

suhu. Nama kelvin diabadikan

sebagai

satuan SI untuk

besaran

suhu.

Sumber:

phys.strath.ac.uk

Tugas 1.2

Tugas 1.2

1. Dari bahasan di atas, coba kamu kelompokkan besaran-

besaran IPA yang termasuk besaran pokok dan besaran

turunan dari tabel pada Tugas 1.1 yang kamu kerjakan.

2.

Apakah perbedaan dari kedua kelompok tersebut? Jelaskan.

Buatlah resume dari literatur tersebut, kemudian presentasikan

di depan kelas.

2. Sistem Internasional

Suatu besaran kadang-kadang menggunakan satuan

yang tidak sama walaupun satuan tersebut setara. Contohnya

besaran panjang, kamu dapat menggunakan satuan

milimeter, sentimeter (cm), inchi, meter, depa, jengkal,

hasta, dan kaki. Manakah di antara besaran tersebut yang

benar? Tentu semuanya benar, tetapi tidak ada ke seragaman

6

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

yang menyeluruh dan berlaku secara internasional.

Mengapa diperlukan sistem satuan internasional? Untuk

mengetahuinya, coba kerjakan Tugas 1.3 berikut.

Informasi

Informasi

IPA

IPA

Standar Lokal

Kebutuhan untuk

menimbang logam

mulia secara tepat telah

menyebabkan orang-orang

di ber

bagai negara membuat

sistem pemberat tetap atau

baku mereka sendiri. Berikut

ini adalah salah satu contoh

pemberat dari seluruh dunia.

Sumber:

Jendela Iptek,

1997

Tugas 1.3

Tugas 1.3

Lihatlah kembali hasil Tugas 1.1

yang telah kamu kerjakan.

1. Apabila kamu mengukur panjang benda dengan satuan

panjang yang berbeda-beda, apakah panjang benda tersebut

sama?

2. Manakah yang lebih dimengerti orang lain, ketika kamu

mengukur dengan satuan jengkal dan pensil atau dengan

satuan sentimeter? Jelaskan.

3. Bagaimanakah akibatnya apabila kamu menggunakan

pengukuran dengan sistem yang berbeda-beda?

4. Misalnya, seseorang mendapat dua pesanan membuat

kotak, yang satu dengan ukuran panjang 3 lengan, lebar 0,5

yard

, dan tinggi nya 1

feet

, dan yang kedua dengan ukuran

panjang 1 meter, lebar 0,5 meter, dan tinggi 0,5 meter. Dari

kedua pesanan tersebut, manakah yang lebih mudah untuk

dimengerti oleh orang tersebut? Mengapa?

5.

Apakah menurutmu diperlukan suatu sistem yang berlaku

secara internasional?

Kesulitan di atas juga dirasakan pada zaman dahulu ketika

suatu negara memiliki sistem satuan sendiri-sendiri. Oleh karena

itu, di dalam pengukuran diperlukan adanya sistem satuan yang

bersifat internasional sehingga satuan- satuan tersebut dapat

dimengerti oleh siapa pun di berbagai negara. Pada 1960, telah

ditetapkan suatu perjanjian inter nasional tentang sistem satuan

internasional yang disingkat SI.

Syarat satuan sistem internasional adalah:

a.

tetap, satuan tersebut tidak mengalami perubahan dalam

keadaan apapun;

b.

dapat digunakan secara internasional;

c. mudah dipahami.

Ketika kamu mengukur dengan satuan jengkal, pasti

di berbagai negara ukuran benda yang sama tidak akan

memiliki hasil pengukuran yang sama karena ukuran jengkal

tiap orang berbeda-beda. Pengukuran semacam ini disebut

peng ukuran dengan satuan tidak baku. Adapun pengukuran

dengan satuan yang standar dan diakui secara internasional,

misalnya meter, hasil pengukurannya akan sama. Pengukuran

semacam ini disebut pengukuran dengan satuan baku.

Telah ditetapkan bahwa Sistem Internasional (SI), men-

cakup tujuh besaran pokok dengan satuan- satuan berikut.

7

Pengukuran

Tabel 1.1

Tujuh Besaran Pokok dan Satuannya

No

Besaran

Satuan

Simbol Satuan

1

Panjang

meter

m

2

Massa

kilogram

kg

3

Waktu

sekon

s

4 Suhu

kelvin

K

5

Kuat arus listrik

ampere

A

6

Intensitas cahaya

kandela

cd

7

Jumlah zat

mol

mol

Dari ketujuh besaran pokok tersebut, besaran yang akan

kamu pelajari adalah besaran yang sering digunakan dalam

kehidupan sehari-hari, yaitu panjang, massa, waktu dan suhu.

Satuan- satuan yang lebih besar atau lebih kecil dari SI

di hubungkan pada satuan pokok dengan memberi awalan.

Awalan-awalan yang sering digunakan dalam kehidupan

sehari-hari adalah sebagai berikut.

Tabel 1.2

Awalan untuk Satuan SI yang Sering Digunakan

Awalan

Simbol

Arti

Dalam

Desimal

Contoh

mega

M

1.000.000

1.000.000

megawatt* (MW)

kilo

k

1.000

1.000

kilogram (kg)

centi

c

1/100

0,01

sentimeter (cm)

mili

m

1/1.000

0,001

milisekon (ms)

mikro

μ

1/1.000.000

0,000001

mikrometer (μm)

* watt = satuan untuk daya

Untuk memudahkan mengubah satu satuan SI ke satuan

yang bukan SI atau sebaliknya, digunakan tangga satuan.

Pengalian 10

kg

hg

dag

g

dg

cg

mg

massa

Pembagian 10

km

hm

dam

m

dm

cm

mm

Pengalian 10

Pembagian 10

panjang

Cara menggunakan tangga tersebut, yakni setiap naik

satu langkah bilangan asal dibagi sepuluh. Kemudian, setiap

turun satu langkah, bilangan asal dikali sepuluh.

Gambar 1.3

Tangga konversi digunakan

untuk memudahkan dalam

mengubah

satuan.

Perhatikan gambar.

80 cm

3

60 cm

3

Volume batu sebesar ....

(UN 2004)

a. 20 cm

3

b. 30 cm

3

c. 40 cm

3

d. 140 cm

3

Jawaban: (a)

Volume batu = (80 – 60) cm

3

= 20 cm

3

Perhatikan gamba

r

Pembahasan UN

Pembahasan UN

8

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

1.

Jika kamu akan mengubah 2 mm ke dalam satuan meter,

langkahnya adalah sebagai berikut.

a.

Tentukan letak satuan asal yang akan diubah pada tangga

konversi.

b.

Tentukan letak satuan baru pada tangga konversi.

c.

Jika satuan baru berada di bawah satuan asal, hitunglah

banyaknya langkah ke bawah sampai ke satuan baru.

d.

Banyaknya langkah menyatakan pengali dengan bilangan

asal.

e.

Jika satuan baru berada di atas satuan asal, hitunglah

banyaknya langkah ke atas sampai satuan baru.

f. Banyaknya langkah menyatakan pembagi dengan

bilangan asal.

2.

1 km = ... cm.

Satuan cm berada di bawah km, yakni sebanyak 5 langkah

maka faktor pengalinya adalah 100.000.

Jadi, 5 km = 5 × 100.000 cm = 500.000 cm.

1. Seorang siswa mengukur waktu terjadinya

petir.

Stopwatch

yang ia gunakan menun-

jukkan 15 ms setelah cahaya petir terjadi

sampai terdengarnya guntur. Berapa sekonkah

waktu tersebut jika dinyatakan dalam SI?

2. Hasil beberapa pengukuran dituliskan

sebagai berikut. Nyatakan nilainya dalam

satuan yang diminta.

a.

0,005 m = ... cm

e. 70 mL = ... L

b.

1 m

= ... hm

f. 1 mg = ... kg

c.

5 kg

= ... g

g. 5 mm = ... cm

d.

3 MW = ... W

h. 0,4 g = ... mg

3.

Tuliskan yang disebut besaran, nilai, dan

satuan dari hasil pengukuran berikut.

a.

Massa tepung 2 kg.

b.

Setelah ada jalan tol Cipularang, waktu

yang diperlukan untuk menempuh

jarak Bandung-Jakarta hanya 2 jam.

c. Dalam 100 g beras, mengandung

energi 1.600 kJ.

4.

Tuliskan besaran pokok yang menyusun

besaran berikut.

a.

Luas dengan satuan m

2

b.

Percepatan dengan satuan m/s

2

c.

Kecepatan dengan satuan m/s

5. Perhatikan besaran- besaran di bawah

ini. Tersusun atas besaran pokok apakah

besaran berikut?

a.

Gaya = massa × percepatan

b.

Tekanan = gaya/luas penampang

c.

Massa jenis = massa/volume

d. Energi potensial gravitasi = massa ×

percepatan gravitasi × ketinggian

: 1.000

mm

cm

dm

m

dam

hm

km

Gambar 1.4

Satuan m berada tiga tingkat di

atas mm.

Contoh Soal 1.1

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 1.1

Dari contoh di atas, satuan meter berada di atas satuan

mili meter, yakni dari mm ke m. Jika dilihat pada tangga

konversi, terdapat 3 langkah sehingga faktor pembaginya

adalah 1.000.

Jadi, 2 mm =

2

1

000

.

m = 0,002 m.

9

Pengukuran

Ayo Coba 1.1

B. Mengukur Besaran Pokok

Seperti yang telah dibahas sebelumnya bahwa dalam mem-

pelajari IPA diperlukan kegiatan pengukuran, tetapi apakah

yang dimaksud dengan mengukur itu? Tahukah kamu caranya?

Untuk dapat memahami pengertian mengukur, alangkah

baiknya kamu lakukan kegiatan Ayo Coba 1.1

berikut.

Tujuan

Menjelaskan arti dan cara kerja pengukuran

Alat dan bahan

Mistar, pensil, dan meja

Cara kerja

1. Ukurlah panjang meja menggunakan mistar, pensil, dan

jengkal.

2.

Isikan hasil pengukurannya pada tabel berikut.

Tabel Hasil Pengamatan

No.

Alat Ukur

Nilai

Satuan

1

Mistar

...

...

2

Pensil

...

...

3

Jengkal

...

...

Pertanyaan

1.

Ketika kamu mengukur panjang meja menggunakan jengkal,

panjang apa terhadap apa yang kamu bandingkan?

2.

Ketika kamu membandingkan panjang meja dengan pensilmu,

apakah yang sebenarnya kamu lakukan?

3.

Apa tujuanmu mengukur panjang meja dengan mistar?

4.

Jadi, apa kegiatan mengukur itu?

Mari, ulas kembali kegiatan Ayo Coba 1.1 tersebut.

Ketika melakukan kegiatan mengukur panjang meja, pada

dasarnya kamu sedang membandingkan panjang meja yang

menjadi besaran yang diukur dengan sebuah satuan dan alat

ukur tertentu. Dalam hal ini, sebagai satuan pem bandingnya

dapat berupa jengkal, pensil, ataupun sentimeter. Ketika

kamu sedang mengukur panjang meja dengan jengkal, kamu

sedang membandingkan panjang meja itu dengan satuan

jengkal. Ketika kamu mengukur panjang meja itu dengan

pensil, kamu sedang membanding kan panjang meja dengan

satuan pensil yang kamu gunakan. Apakah yang kamu

bandingkan ketika mengukur meja dengan mistar? Dapatkah

kamu menjelaskannya?

Gambar 1.5

(a) Mengukur panjang meja

dengan menggunakan

mistar.

(b) Mengukur panjang meja

dengan menggunakan pensil.

(a) Mengukur panjang meja

dengan menggunakan

jengkal.

a

c

b

10

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Mengukur dengan jengkal, pensil, dan depa merupakan

pengukuran dengan satuan tak baku. Adapun mengukur

dengan satuan sentimeter dan meter merupakan pengukuran

dengan satuan baku karena sudah ada standarnya secara

internasional. Jadi, mengukur adalah kegiatan membanding-

kan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang

sudah ditetapkan sebagai satuan standar.

Karena pentingnya proses mengukur ini, sebaiknya

kamu harus mengenal dan tahu cara menggunakan alat

ukur, terutama alat ukur yang sering digunakan dalam

kehidupan sehari-hari. Alat ukur yang digunakan dalam

suatu pengukuran tidak boleh sembarang, tetapi harus

memiliki kriteria tertentu sebagai satuan standar besaran.

Satuan standar yang baik harus memenuhi syarat-syarat

sebagai berikut.

a. Tetap, tidak mengalami perubahan dalam keadaan

apapun.

b. Dapat digunakan secara internasional.

c. Mudah ditiru.

Tugas 1.4

Tugas 1.4

Carilah beberapa alat ukur yang digunakan dalam kehidup-

an sehari-hari. Sebutkan namanya, untuk apa kegunaannya,

dan jelaskan proses membandingkan besaran yang terjadi

pada kegiatan tersebut. Kumpul kan dan diskusikan hasil

laporan tersebut kepada gurumu.

1. Alat Ukur Panjang

Meter standar untuk panjang internasional yang pertama

adalah sebuah batang yang terbuat dari campuran platina

iridium. Meter standar ini disimpan di Lembaga Berat dan

Ukuran Internasional, di kota Sevres dekat Paris. Oleh karena

meter standar ini tidak mudah untuk ditiru dan tidak memadai

lagi untuk ilmu pengetahuan dan teknologi modern, pada

1960 satuan standar panjang diubah. Hasil pertemuan ke-11

konferensi umum mengenai berat dan ukuran, satu meter

standar sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang

sinar jingga yang dipancarkan oleh atom-atom gas krypton-

86 di dalam ruang hampa pada suatu peristiwa lucutan listrik.

Pada 1983, defi

nisi satu meter di tetapkan sebagai jarak yang

ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu

1/299.792.458 sekon. Selanjutnya, alat ukur ini ditiru di negara

masing-masing. Kemudian, digunakan sebagai standar alat

ukur panjang yang sah.

Informasi

Informasi

IPA

IPA

Jam Bayangan

Yang termasuk metode

awal pengukuran adalah jam

bayangan yang menunjukkan

waktu dari posisi bayangan

sepanjang palang dan

balok kesetimbangan yang

digunakan untuk menimbang

sesuatu terhadap benda yang

telah diketahui beratnya.

Sumber:

Science Encyclopedia,

1997

Informasi

Informasi

IPA

IPA

Kesalahan Penglihatan

Kesalahan penglihatan

pada pe

ngukuran adalah

kesalahan yang di

tunjukkan

ketika mata tidak di-

tempatkan ber

hadapan

langsung dengan skala ketika

melakukan pembacaan hasil

pengukuran.

Sumber:

Dictionary of Science,

1999

11

Pengukuran

Sumber:

Phywe,

2000

Alat ukur pada Gambar 1.6 tentu tidak asing bagi kamu

karena setiap hari kamu menggunakannya. Selain yang

terlihat pada gambar, alat ukur panjang apa lagi yang kamu

ketahui? Alat ukur panjang yang sering digunakan sehari-

hari adalah meteran. Nama meteran diambil karena satuan

yang dipakainya adalah meter. Tukang jahit, pedagang

kain, dan tukang ukur tanah banyak meng guna kan alat

ukur ini. Adapun alat ukur panjang lainnya adalah mistar,

jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Sudahkah kamu

mengetahui cara menggunakannya? Supaya kamu mahir

menggunakannya, coba pahami bahasan-bahasan berikut.

a. Mistar

Pada umumnya, mistar yang sering digunakan memiliki

satuan milimeter (mm), sentimeter (cm), dan inchi (in). Skala

mistar setiap 1 sentimeter memiliki 10 garis dengan lebar 1

milimeter. Oleh karena satu bagian terkecil mistar adalah 1

mm atau 0,1 cm, berarti ketelitian mistar itu adalah 1 mm.

Jika pengukuran tidak berimpit dengan skala, bisa ditaksir

sampai 0,5 mm, yaitu setengah dari skala terkecil.

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.6

Macam-macam alat ukur

panjang

Gambar 1.7

Mistar, salah satu alat ukur yang

sering digunakan.

12

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Cara melakukan pengukuran dengan mistar pada

dasarnya telah kamu ketahui. Akan tetapi, supaya kamu

memperoleh hasil pengukuran yang akurat, ada beberapa

hal yang harus diperhatikan. Jika kamu akan mengukur

panjang sebuah benda dengan mistar, ujung sebelah kiri

benda kamu letakkan pada angka nol satuan mistar. Ingat

jangan menyamakan ujung sebelah kiri benda dengan ujung

mistar. Mengapa? Hasil pengukuran dapat dilihat dari skala

batas sebelah kanan benda yang diukur. Akan tetapi, perlu

diingat pada saat membaca alat ukur, mata harus tegak lurus

dengan skala yang dibaca. Biasakan jujur terhadap hasil

pengukuran walaupun perbedaannya sedikit sekali. Skala

yang terukur tidak tepat dengan garis skala, tetapi lebih atau

kurang sedikit sehingga skala tersebut harus kamu taksir.

b

a

11

12

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

b. Jangka Sorong

Apakah kamu mengenal jangka sorong? Jangka sorong

me rupakan alat ukur panjang yang dapat digunakan untuk

mengukur panjang, diameter luar, diameter dalam, dan

kedalaman lubang suatu benda yang tidak terlalu panjang.

Gambar 1.8

Contoh pembacaan skala

hasil pengukuran dengan

menggunakan mistar.

a. Titik 0 berimpit de

ngan ujung

kiri benda.

b. Pembacaan skala harus

tegak lurus.

13

Pengukuran

Rahang tetap

Rahang geser

Skala nonius

Mur pengunci

Skala utama

Rahang pengukur diameter dalam (lubang)

Benda yang diukur diameternya

Sumber:

upload.wikimedia.org

Jangka sorong terdiri atas dua bagian, yakni bagian

rahang tetap yang berskala milimeter atau disebut skala

utama yang pembagiannya sama dengan mistar dan bagian

yang dapat digeser yang memiliki skala yang disebut skala

nonius

( skala vernier). Pembagian skala nonius bergantung

pada ketelitian jangka sorong yang digunakan. Jangka

sorong yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-

hari atau di laboratorium adalah jangka sorong dengan

ketelitian 0,1 mm. Semakin besar ketelitian jangka sorong,

semakin teliti suatu hasil pengukuran. Pada buku ini yang

akan diperkenalkan adalah jangka sorong dengan ketelitian

0,05 mm. Cara penggunaan jangka sorong dengan ketelitian

yang lainnya, hampir sama dan kamu dapat mempelajarinya

sendiri.

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Jangka sorong dengan ketelitian 0,1 mm memiliki

jumlah skala nonius 10 skala. Jika skala nonius digeser ke kiri

sehingga rahang tetap dan rahang geser berimpit atau angka

0 (nol) skala nonius berimpit dengan angka 0 (nol) skala

utama (lihat Gambar 1.10), 9 mm skala utama akan dibagi

menjadi 10 bagian yang sama pada skala nonius. Jadi, 1 skala

nonius panjangnya

9

1

0

mm = 0,9 mm, sedangkan satuan

Gambar 1.9

Jangka sorong dan bagian-

bagiannya

Gambar 1.10

Perbandingan skala antara skala

utama dan

skala nonius.

Informasi

Informasi

IPA

IPA

Skala Nonius

Skala pendek yang dapat

bergerak bebas sepanjang

skala utama. Posisi pada

skala utama dari garis nol

pada

skala nonius dapat

ditunjukkan dengan akurat.

Skala ini digunakan pada

peralatan pengukuran,

seperti

vernier slide callipers

.

Sumber:

Dictionary of Science,

1999

14

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

bagian skala utama panjangnya 1 mm. Selisih skala utama

dengan skala nonius adalah 1 mm – 0,9 mm = 0,1 mm. Selisih

ini menyatakan nilai skala terkecil dari nonius pada jangka

sorong. Berarti ketelitian jangka sorong ini adalah 0,1 mm.

Gambar 1.11

(a) Contoh hasil pengukuran

panjang batang silinder dengan

menggunakan

jangka sorong.

(b) Contoh skala hasil

pengukuran.

Perhatikan Gambar 1.11(a). Agar kamu dapat lebih

memahami cara penggunaan jangka sorong, pelajari contoh

pengukuran panjang suatu batang silinder. Langkah-langkah

yang harus kamu lakukan adalah sebagai berikut.

a) Buka mur pengunci jangka sorong.

b) Letakkan batang silinder di antara rahang tetap dan

rahang geser.

c) Gerakkan rahang geser sehingga menjepit batang

silinder, lalu kuatkan mur pengunci supaya skala tidak

bergeser lagi.

d) Baca skala utama dengan cara melihat angka nol skala

nonius. Skala tersebut terletak di skala berapa pada skala

utama?

e) Perhatikan dengan saksama antara skala nonius dan

skala utama. Cari salah satu skala nonius yang paling

tepat segaris (berimpit) dengan skala utama.

f ) Hasil pengukurannya adalah skala utama ditambah

skala nonius.

Adapun pada Gambar 1.11(b), diperlihatkan contoh skala

hasil pengukuran oleh jangka sorong yang memiliki ketelitian

0,1 mm. Dari gambar tersebut, terlihat skala nonius terletak di

2,5 cm pada skala utama dan skala nonius yang tepat segaris

dengan skala utama adalah skala 3.

Jadi, hasil pengukurannya adalah:

skala utama = 2,5 cm = 25 mm;

skala nonius = 3 × 0,1 mm = 0,3 mm;

hasil pengukuran jangka sorong = 25,3 mm.

4

3

2

0510

b

Sumber:

world.keyence.com

a

15

Pengukuran

Sumber:

www.wabeco-remscheid.de

Skala pengukur

Rahang bergerak

Rahang tetap

Skala utama

Pengunci

Bingkai

Gigi geser

c. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang yang

sangat teliti karena memiliki ketelitian 0,01 mm. Alat ini

biasanya digunakan untuk mengukur panjang, diameter luar,

dan ketebalan suatu benda. Mikrometer sekrup terdiri atas

rahang utama sebagai skala utama dan rahang putar sebagai

skala nonius. Perhatikan gambar bagian-bagian sebuah

mikro meter sekrup berikut.

Gambar 1.12

Mikrometer sekrup

dan bagian-bagiannya

Skala utama mikrometer sekrup dibagi dalam satuan

milimeter dan setiap 5 mm diberi angka. Jika selubung

pengukur diputar satu kali putaran penuh, rahang akan

bergeser (maju atau mundur bergantung pemutarannya)

sebesar 0,5 mm dan jika diputar dua putaran penuh rahang

akan bergeser 1 mm. Selubung pengukur ( skala nonius)

dibagi menjadi 50 bagian dan tiap 5 bagian diberi angka

sehingga 1 skala selubung pengukur memiliki panjang

1

50

×

0,5 mm = 0,01 mm. Angka ini menunjukkan nilai skala terkecil

dari nonius pada mikrometer sekrup. Berarti ketelitian

mikrometer sekrup adalah 0,01 mm.

Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang tepat,

diperlukan ketelitian dan latihan penggunaan mikrometer

sekrup. Peganglah mikrometer sekrup dengan tangan kananmu.

Usahakan agar skala pada posisi pengukuran dapat terlihat

jelas. Bingkai mikrometer sekrup ditahan dengan telapak

tangan dan jari kelingking (lihat Gambar 1.13 a), sedangkan jari

16

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

tengah menahan bingkai bagian bawah selubung pengukur. Ibu

jari dan telunjuk tangan kanan memutar selubung pengukur

dan gigi geser (lihat Gambar 1.13 b). Benda yang hendak diukur

dipegang dengan tangan kiri.

b

a

Sumber:

www.gcseinengineering.com

Pada saat memutar selubung, pengukur kunci harus

dalam keadaan terbuka. Ibu jari dan telunjuk tangan kanan

memutar selubung pengukur dengan cara memutar gigi

geser. Pemutaran harus dihentikan ketika terdengar suara

"klik". Hal ini dimaksudkan untuk menjaga mikrometer

sekrup agar tidak rusak.

Nah

, agar kamu mahir dalam menggunakan mikrometer

sekrup, pelajari contoh pengukuran ketebalan kertas berikut.

Perhatikan langkah-langkahnya.

a) Buka pengunci mikrometer sekrup sehingga selubung

dapat bergerak.

b) Letakkan kertas di antara rahang.

c) Putar gigi geser pada selubung pemutar sampai ter-

dengar suara "klik".

d) Hentikan pemutaran, lalu kunci agar skala tidak berubah.

Gambar 1.13

Cara menggunakan

mikrometer sekrup

17

Pengukuran

e) Baca skala utama apakah menunjukkan satuan atau

tengahan satuan.

f ) Baca skala nonius yang tepat segaris dengan skala

utama.

g) Hitung hasil pengukuran dengan cara menjumlahkan

skala utama dengan skala nonius, kemudian jumlahkan

atau kurangi dengan ketelitian mikrometer sekrup.

Untuk dapat menggunakan alat ukur panjang ini dengan

tepat dan benar, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 1.2

berikut.

Gambar 1.14

Pengukuran tebal kertas

dengan menggunakan

mikrometer sekrup.

1.

Gambar di bawah menunjukkan hasil pengukuran sebuah

pelat dengan menggunakan mikrometer sekrup.

1

40

35

30

25

0

Hasil pengukuran pada skala utama terbaca 1,5 mm dan skala

nonius menunjukkan angka 31. Hasil peng ukurannya adalah:

a.

skala utama = 1,5 mm;

b.

skala nonius 33 × 0,01 mm = 0,33 mm;

c.

hasil pengukuran = 1,83 mm.

Contoh Soal 1.2

Key Point

Key Point

Hal Penting

Hal Penting

Satuan SI untuk waktu

adalah detik (sekon).

Waktu biasanya diukur

dengan menggunakan jam

dan

stopwatch

. Jam dapat

mengukur hingga ketelitian

dalam menit. Beberapa jam

juga memiliki ke

telitian

hingga detik.

Stopwatch

biasanya dapat mengukur

hingga ketelitian 0,01 detik.

The SI unit for time is

the second. Time is usually

measured using clocks and

stopwatches. Clocks can

measure up to the nearest

minute. Some Clocks also

have a "second hand".

Stopwatch can usually

measure up to 0,01 second.

Ayo Coba 1.2

Tujuan

Menjelaskan cara kerja alat ukur panjang

Alat dan bahan

Mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup, tabung reaksi, pensil,

dan kertas karton

Cara kerja

1. Ukurlah diameter luar, diameter dalam, dan kedalaman

tabung reaksi. Ukur pula panjang dan lebar benda lainnya

dengan menggunakan ketiga alat tersebut.

2.

Masukkan hasil pengukuran pada tabel berikut.

18

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

2. Alat Ukur Massa

Standar Internasional massa adalah sebuah platina

iridium yang disebut kilogram standar. Kilogram standar ini

disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional. Jadi,

satu kilogram adalah massa sebuah kilogram standar yang

disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional.

Alat ukur massa yang banyak digunakan dalam ke-

hidupan sehari-hari (terutama dalam dunia perdagangan)

dikenal dengan nama timbangan atau neraca. Satuan standar

massa yang digunakan merupakan tiruan dari massa standar

yang telah disepakati secara internasional.

Prinsip kerja timbangan atau neraca adalah ke se-

timbangan. Prosesnya sama dengan alat ukur yang lain,

yaitu membandingkan suatu besaran yang diukur (massa

benda) dengan besaran sejenis yang dijadikan satuan

standar sehingga terjadi kesetimbangan. Satuan tim bangan

yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah

ons, kuintal, dan ton. Hubungan ketiga satuan ini terhadap

kilogram adalah sebagai berikut.

1 ton

= 1.000 kg

1 kuintal = 100 kg

1 ons

= 0,1 kg

Sumber

:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.15

Pengukuran massa benda

Tabel Hasil Pengamatan

Nama Benda

Besaran

yang Diukur

Hasil Pengukuran Alat Ukur

Mistar

Jangka

Sorong

Mikrometer

Sekrup

Tabung reaksi

Diameter luar

...

...

...

Diameter dalam

...

...

...

Pensil

Kedalaman

...

...

...

Panjang

...

...

...

Diameter

...

...

...

Kertas karton

Panjang

...

...

...

Lebar

...

...

...

Tebal

...

...

...

Pertanyaan

1.

Apakah semua besaran benda dapat diukur dengan ketiga alat

ukur tersebut? Mengapa demikian?

2.

Apakah hasil pengukuran dari ketiga alat ukur tersebut sama?

Mengapa demikian?

19

Pengukuran

a. Timbangan Pasar

Pada Gambar 1.16 ditunjukkan timbangan pasar yang

sering diguna kan. Cara menggunakan alat ini adalah dengan

meletakkan benda di sebelah kiri pada tempatnya dan anak

timbangan diletakkan di sebelah kanan hingga mencapai

kesetimbangan.

Dalam kehidupan sehari-hari, nilai dari anak timbangan

adalah 1 ons (0,1 kg),

1

4

kg,

1

5

kg, 1 kg, 2 kg, dan 5 kg. Misalnya,

kamu menimbang suatu barang yang setimbang dengan anak

timbangan 1 kg, 0,5 kg, dan 1 ons, berarti barang tersebut

memiliki massa 1 kg + 0,5 kg + 0,1 kg = 1,6 kg.

b. Neraca Ohaus

Pengukuran massa di laboratorium biasanya mengguna-

kan neraca Ohaus yang memiliki 3 lengan atau 4 lengan.

Neraca tiga lengan umumnya memiliki kapasitas 610 gram

dengan ketelitian 0,1 gram. Setiap lengan pada neraca

memiliki skala dengan beban geser sebagai kilogram standar

(lihat Gambar 1.17). Lengan pertama menunjukkan skala

puluhan (0 – 500 gram), lengan kedua menunjukkan satuan

(0 – 100 gram), dan lengan ketiga menunjukkan desimal

(0 – 10 gram) dengan skala terkecil 0,1 gram. Benda yang akan

diukur diletakkan di sebelah kiri. Dengan cara menggeser

ketiga anak timbangan ke sebelah kanan sampai dicapai

kesetimbangan, kamu dapat mengetahui massa benda tersebut.

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Misalnya, hasil pengukuran yang ditunjukkan lengan

pertama 0 gram, lengan kedua 80 gram, sedangkan lengan

ketiga 0,3 gram. Hasil pengukuran massa benda tersebut

adalah 0 gram + 80 gram + 0,3 gram = 80,3 gram.

Sumber

:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.16

Timbangan banyak digunakan

para penjual di pasar.

Gambar 1.17

Neraca tiga lengan biasa

digunakan di laboratorium.

20

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Penggunaan neraca empat lengan hampir sama dengan

neraca tiga lengan. Namun, ketelitian alat ukur ini lebih baik.

Skala terkecil pada lengannya yang ke-4 adalah 0,01 gram.

Beban yang akan ditimbang diletakkan di baki timbangan.

Selanjutnya, anak timbangan digeser ke kanan dengan cara

berurutan dari yang terbesar ke yang terkecil sampai terjadi

kesetimbangan.

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Misalnya, hasil pengukuran massa suatu benda diper-

lihatkan sebagai berikut. Keempat lengan berturut-turut

menunjukkan 100 gram, 20 gram, 5 gram, dan 0,66 gram. Jadi,

hasil pengukuran massa benda tersebut adalah 100 gram +

20 gram + 5 gram + 0,66 gram = 125,66 gram.

Gambar 1.18

Dibandingkan

neraca tiga

lengan, apakah ketelitian

neraca

empat lengan lebih baik?

Tugas 1.5

Tugas 1.5

1.

Sediakan neraca tiga lengan dan empat lengan.

2.

Timbanglah beberapa benda, misalnya beberapa paku payung.

3.

Masukkan hasilnya pada tabel pengamatan berikut ini.

Tabel Hasil Pengamatan

No.

Nama Benda

Hasil Pengukuran

Neraca

Tiga Lengan

Neraca

Empat Lengan

1

...

...

...

2

...

...

...

3

...

...

...

4

...

...

...

5

...

...

...

21

Pengukuran

3. Alat Ukur Waktu

Banyak alat pengukur waktu yang digunakan dalam

kehidupan sehari-hari. Alat pengukur waktu ini hampir di

setiap tempat dapat kamu temukan. Coba kamu cari sebanyak-

banyaknya alat ukur waktu yang sering digunakan.

Sumber:

www.watchub-trading.com dan Dokumentasi Penerbit

Standar waktu yang telah dikenal adalah sekon, menit,

dan jam. Dalam satuan SI, standar waktu adalah sekon.

Hubungan antara ketiga besaran tersebut adalah

1 jam = 60 menit = 3.600 sekon.

Beberapa alat ukur waktu yang biasa kamu gunakan

dalam kehidupan sehari-hari adalah jam tangan (arloji),

jam dinding, dan jam weker. Pada setiap jenis jam, biasanya

dilengkapi dengan jarum sekon, jarum menit, dan jarum

jam. Selain itu, ada juga jam digital

yang memudahkan kamu

untuk mengukur waktu setiap saat. Di dalam laboratorium,

alat pengukur waktu yang digunakan adalah

stopwatch

yang

terdiri atas

stopwatch

digital dan

stopwatch

analog.

Adapun

stopwatch

yang banyak digunakan di laboratorium

adalah

stopwatch

analog yang bekerjanya menggunakan

per spiral. Jadi, untuk menggunakan

stopwatch

ini per harus

dikencangkan dengan cara memutar bagian pemutarnya.

b

c

a

Sumber:

www.ledametrix.com, jamesburnsdesign.com, dan www.porkboard.org

Gambar 1.19

Beberapa macam alat ukur

waktu

Gambar 1.20

(a)

stopwatch

digital,

(b)

stopwatch

satu tombol, dan

(c)

stopwatch

tiga tombol.

22

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Ayo Coba 1.3

Tujuan

Menjelaskan cara kerja alat ukur waktu

Alat dan bahan

Jam tangan dan

stopwatch

Cara kerja

1. Berjalanlah dari depan kelas ke belakang kelas sambil

mengukur waktunya dengan menggunakan alat ukur waktu

( jam tangan dan

stopwatch

).

2.

Tariklah nafas dalam-dalam, lalu tahanlah. Ukur lamanya

kamu menahan nafas.

Pertanyaan

1.

Berapa lama waktu yang diperlukan olehmu untuk berjalan

dari depan kelas ke belakang kelas?

2. Berapa lama waktu yang kamu peroleh ketika menahan

nafas?

3.

Mana yang lebih akurat antara jam tangan dan

stopwatch

?

Jelaskan.

4.

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Stopwatch

ini memiliki satu tombol hingga tiga tombol.

Kedua alat ini prinsipnya sama, tombol pertama untuk

menjalankan

stopwatch

, tombol kedua untuk menghentikan

stopwatch

, dan tombol ketiga untuk mengembalikan jarum

pada posisi nol. Apabila

stopwatch

telah selesai dipakai dan

akan disimpan di tempatnya,

stopwatch

harus dalam keadaan

hidup. Mengapa demikian?

Informasi

Informasi

IPA

IPA

Jam Cesium

Jam Cesium didasar

kan

atas osilasi sebuah elektron

pada atom cesium. Jam ini

akurat sampai per jutaan

sekon.

Sumber:

Great Inventions,

1979

4. Mengukur Suhu

a. Pengertian Suhu

Saat demam, bagaimanakah kamu memastikan bahwa

badan kamu panas? Ada beberapa cara yang dapat di lakukan

untuk menjawabnya. Pertama, dengan menggunakan tangan

dan rasakan panas badanmu. Kedua, dengan menggunakan

tangan teman atau saudara untuk membandingkan panas

badanmu dengan teman atau saudaramu. Ketiga, dengan

menggunakan alat ukur suhu. Cara manakah yang akan kamu

lakukan?

Agar kamu dapat memahami pengertian suhu, lakukan-

lah kegiatan Ayo Coba 1.4

berikut.

23

Pengukuran

Key Point

Key Point

Hal Penting

Hal Penting

Temperatur atau

suhu

menyatakan ukuran derajat

panas suatu benda. Satuan SI

untuk

suhu adalah kelvin. Akan

tetapi,

satuan

celsius lebih biasa

digunakan.

Temperature measures the

degree of “hotness” of an object.

The SI unit for temperature is

the kelvin. However, the Celcius

temperature unit is more

commonly used.

Ayo Coba 1.4

Tujuan

Menjelaskan pengertian suhu

Alat dan bahan

3 buah wadah, air hangat, air dingin, dan air sejuk

Cara kerja

1.

Masukkan air dingin ke dalam wadah 1, air sejuk ke dalam

wadah 2, dan air hangat ke dalam wadah 3.

2.

Celupkan tangan kananmu ke dalam wadah 1 dan tangan

kirimu ke dalam wadah 3 selama 20 sekon.

3.

Angkat kedua tanganmu dan masukkan keduanya ke dalam

wadah 2.

Pertanyaan

Apa yang dapat kamu rasakan dari langkah 2 dan 3? Berikan

kesimpulanmu.

Setelah kamu melakukan Ayo Coba 1.4, ditunjukkan

bahwa pada saat kamu memasukkan tangan kananmu

ke dalam wadah 1 kamu merasakan air tersebut dingin.

Sementara itu, pada saat kamu memasukkan tangan kirimu

ke dalam wadah 3 kamu merasakkan air tersebut hangat.

Akan tetapi, pada saat kamu memasukan kedua tanganmu ke

dalam wadah 2 maka kedua tanganmu akan tetap merasakan

air yang sebelumnya. Tangan kananmu merasakan air dingin

dan tangan kirimu merasakan air hangat. Hal ini menunjukkan

bahwa perasaan bukanlah suatu alat ukur yang tepat. Ukuran

derajat panas dinginnya suatu benda disebut dengan suhu.

b. Mengukur Suhu

Apabila kamu ingin mengukur suhu badanmu, apakah

alat ukur yang kamu gunakan? Bagaimanakah prinsip kerja

dari alat tersebut? Untuk dapat mengetahuinya, coba kamu

lakukan Ayo Coba 1.5 ini.

Ayo Coba 1.5

Tujuan

Menjelaskan prinsip kerja alat ukur suhu

Alat dan bahan

Gelas kimia, air berwarna secukupnya, pipa kapiler, kaki tiga,

dan pembakar spiritus

24

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Ketika kamu sakit lalu diperiksa ke dokter, langkah per-

tama yang dilakukan perawat terhadap badanmu adalah

mengukur suhu badanmu. Alat apa yang digunakan untuk

mengukur suhu badanmu? Seperti yang telah kamu ketahui,

alat untuk mengukur suhu adalah termometer.

Prinsip dasar kerja termometer adalah pemuaian zat

cair, sama dengan percobaan pada kegiatan Ayo Coba 1.5.

Jadi, sebuah termometer yang diisi dengan zat cair memiliki

sifat termometrik. Sifat termometrik adalah sifat suatu benda

yang mudah berubah karena pengaruh suhu. Biasanya, zat

cair yang digunakan sebagai pengisi termometer adalah

alkohol atau raksa. Dua zat cair ini memiliki sifat termometrik

yang lebih baik daripada zat cair lain, di antaranya sebagai

berikut.

a.

Segera mengambil panas dari benda-benda yang hendak

diukur

b. Pemuaiannya teratur

c.

Tidak membasahi dinding

d.

Mudah dilihat skalanya

Pada kolom raksa sebuah termometer badan dibuat

lekukan supaya zat cair yang telah memuai tidak mudah

turun kembali. Jadi, sebelum termometer badan digunakan,

kita harus mengibas-ngibaskan termometer tersebut terlebih

dahulu supaya raksanya turun.

Prinsip kerja termometer dalam mengukur suhu adalah

dengan memanfaatkan pemuaian zat cair, yaitu perubahan

volume zat cair ketika didinginkan atau dipanaskan. Pipa

termometer dilengkapi dengan bagian penyem pitan. Hal

ini dimaksudkan supaya ketika cairan dalam termometer

mengalami pemuaian, cairan tersebut tidak mudah kembali

turun. Cara pembacaan skala termometer adalah dengan

melihat batas maksimum cairan tersebut.

Cara kerja

Panaskan air dalam gelas kimia, lalu amati air yang terjadi pada

pipa kapiler.

Lakukan kegiatan dengan hati-hati, terutama ketika menyalakan

pembakar spiritus. Jangan bermain-main dengan api.

Pertanyaan

1.

Bagaimanakah air dalam pipa kapiler ketika dipanaskan?

2.

Mengapa terjadi demikian?

3.

Apa yang dapat kamu simpulkan?

4.

Diskusikan hasil percobaanmu dengan gurumu.

Informasi

Informasi

IPA

IPA

Skala Pengukuran

Terdapat tiga skala

utama dalam pengukuran

temperatur, skala

fahrenheit (

imperial

), skala

celsius (

metric

), dan skala

temperatur absolut (SI),

yang diukur dalam kelvin.

Sumber:

Science Encyclopedia,

2000

Gelas

kimia

Air

berwarna

Pipa

kapiler

Kaki tiga

Pembakar

spiritus

Gambar 1.21

Zat cair di dalam pipa

kapiler akan memuai saat air

dipanaskan.

25

Pengukuran

Gambar 1.22

Beberapa macam termometer

Sumber

:

decemberbox.com

dan

Science Encyclopedia,

2000

Bagaimanakah skala termometer ditetapkan? Untuk

mengetahuinya, lakukan kegiatan Ayo coba 1.6 ini.

Ayo Coba 1.6

Tujuan

Membuat termometer sederhana

Alat dan bahan

Termometer tanpa skala, gelas, es batu, dan air mendidih

Cara kerja

1.

Celupkan sebuah termometer ke dalam es yang sedang

men cair pada tekanan 1 atmosfer.

2.

Biarkan termometer tersebut beberapa lama sampai tinggi

permukaan raksa di dalam termometer berubah. Menurut

skala Celsius, tinggi raksa itu ditetapkan sebagai titik tetap

bawah (titik lebur). Tandai dan bubuhkan angka 0°C pada

tinggi raksa tersebut.

3.

Kemudian, celupkan termometer ke dalam air yang sedang

mendidih pada tekanan 1 atmosfer.

4.

Tunggulah beberapa lama sampai tinggi permukaan raksa

tidak berubah. Tandai dan bubuhkan angka 100°C pada tinggi

raksa tersebut pada titik tetap atasnya.

5.

Antara titik 0°C dan 100°C dibagi menjadi 100 bagian atau

skala. Selanjutnya, setiap bagian disebut satu derajat celsius

(1°C).

Pertanyaan

1.

Gambarkan termometer sederhana yang sudah kamu buat

lengkap dengan skalanya.

2.

Bagaimana cara menetapkan titik tetap atas?

3.

Bagaimana cara menetapkan titik tetap bawah?

4.

Mengapa skala yang kamu buat dibagi sampai 100? Jelaskan.

Air mendidih

Es mencair

Termometer

Termometer

Gambar 1.23

Skema percobaan untuk

membuat termometer

sederhana

26

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Dalam pembuatan skala termometer, diperlukan dua

titik tetap, yakni titik tetap atas dan titik tetap bawah.

Kemudian, skala tersebut dibagi menjadi beberapa bagian

untuk menyatakan satuan derajatnya. Pada umumnya,

titik tetap bawah yang digunakan adalah keadaan ketika es

melebur pada tekanan 1 atm. Adapun titik tetap atas adalah

keadaan ketika air mendidih pada tekanan 1 atm.

Ukuran suhu dinyatakan dengan derajat Celsius (°C),

Fahrenheit (°F), Reamur (°R), dan Kelvin (K). Satuan suhu

dalam SI adalah Kelvin (K). Titik tetap bawah dan titik tetap

atas setiap ukuran suhu tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.3

berikut ini.

Tabel 1.3

Skala Termometer

Skala

Termometer

Titik Tetap Bawah

Titik Tetap Atas

Celsius

0° adalah titik beku air

atau titik lebur es

100° adalah suhu

air mendidih pada

tekanan 76 cmHg

(1 atm)

Reamur

0° adalah titik beku air

atau titik lebur es

80° adalah suhu

air mendidih pada

tekanan 76 cmHg

Fahrenheit

0° adalah suhu

campuran es dengan

garam. Suhu pada saat

air membeku atau es

mencair adalah pada

32°F

212° adalah suhu

air mendidih pada

tekanan 76 cmHg

Kelvin

0 K adalah suhu untuk

semua gas yang telah

mencair. Suhu pada

saat air membeku atau

es mencair adalah

pada 273 K

373 adalah suhu

air mendidih pada

tekanan 76 cmHg

Gambar 1.24

Titik tetap bawah dan titik

tetap atas pada temperatur

celsius dan fahrenheit.

27

Pengukuran

Gambar 1.25

Perbandingan skala titik tetap

bawah dan titik tetap atas pada

keempat jenis temperatur.

Berdasarkan gambar di atas, hubungan antara skala

Celsius, skala Kelvin, dan skala Fahrenheit dapat dituliskan

sebagai berikut.

• T

°C = (32 +

9

5

T

) °F

T

°F =

5

9

(

T

– 32)°C

• T

°C = (

T

+ 273) K

T

K = (

T

– 273)°C

• T °

C

=

4

5

R

T

°R =

5

4

T

°C

• T

°R = (32 +

9

4

T

)°F

T

°F =

4

9

(

T

– 32)°R

1. Hitung suhu yang ditunjukkan termometer Reamur dan

Fahrenheit jika termometer Celsius menunjukkan 30°.

Penyelesaian:

Diketahui:

t

(°C) = 30°C

Ditanyakan:

t

(°F) dan

t

(°R)

Jawab:

30°C = (32 +

9

5

.

30 ) °F

= 32 + 54 =86°F

30

°

C

=

4

5

.

30

°

R = 24°R

Contoh Soal 1.3

Berikut ini digambarkan perbandingan skala titik tetap

atas dan titik tetap bawah dari keempat jenis termometer.

×

CK

Titik tetap bawah

Titik tetap atas

×

F

×

R

Jika

suhu benda 75

×

C maka

suhu benda tersebut dalam

kelvin adalah ....

(UAS 2003)

a. 348 K

b. 273 K

c. 198 K

d. 75 K

Jawaban: (a)

T

°C = (

T

+ 273) K

75°C = (75 + 273) K

75°C = 348 K

ika

suhu benda 75

×

Cmaka

Pembahasan UN

Pembahasan UN

28

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

1. Jelaskan mengapa air tidak digunakan

sebagai pengisi termometer.

2.

Suhu suatu benda 60°C. Berapa besar suhu

tersebut jika diukur dengan skala Reamur,

Fahrenheit, dan Kelvin?

3.

Perhatikanlah skala pada neraca Ohaus di

bawah. Berapakah massa benda dari hasil

pengukuran neraca tersebut?

4. Gambar berikut memperlihatkan hasil

pengamatan skala utama dan skala nonius

untuk jangka sorong 0,1 mm. Hitunglah

hasil pengukuran jangka sorong tersebut.

a

b

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 1.2

5.

Sebuah jangka sorong dengan ketelitian

0,1 mm digunakan untuk mengukur ke-

dalaman lubang pada sebuah benda.

Ternyata, titik nol skala nonius berada

di sebelah kanan 5,6 skala utama dan

skala nonius yang tepat segaris dengan

skala utama adalah skala 9. Berapakah

kedalaman benda tersebut?

6. Ketika kamu sedang diperiksa suhu

badanmu, suatu alat pengukur suhu akan

diletakkan beberapa saat di ketiakmu.

Jawablah pertanyaan berikut.

a. Mengapa alat pengukur suhu harus

dijepit beberapa saat sebelum kamu

mengetahui suhu badanmu?

b.

Jelaskan pengertian suhu.

c.

Jika kamu akan membuat termometer,

kamu harus menggunakan zat cair

yang memiliki sifat termometrik.

Apakah yang dimaksud dengan sifat

termometrik itu?

29

Pengukuran

Besaran dibutuhkan untuk menyatakan

gejala alam. Besaran memiliki nilai dan

satuan.

Besaran pokok adalah besaran sebagai

dasar penentuan besaran lain.

Besaran turunan adalah besaran yang sa-

tuannya diturunkan dari besaran pokok.

Sistem Internasional diperlukan untuk me-

nyeragamkan satuan secara internasional.

Syarat satuan Sistem Internasional adalah:

a.

tetap, satuan tersebut tidak menga la mi

perubahan dalam keadaan apapun;

b.

dapat digunakan secara internasional;

c. mudah ditiru.

Mengukur adalah kegiatan mem banding-

kan suatu besaran dengan suatu besaran

lain yang telah ditetapkan sebagai satuan

standar.

Alat ukur panjang di antaranya mistar,

jangka sorong, dan mikrometer sekrup.

Mistar biasanya memiliki ketelitian 1 mm

atau 0,1 cm.

Jangka sorong memiliki ketelitian 0,05 mm.

Mikrometer sekrup di antaranya memiliki

ketelitian 0,01 mm.

Alat ukur waktu adalah arloji, jam, dan

stopwatch

. Alat ukur massa adalah neraca

atau timbangan. Alat ukur suhu adalah

termometer.

Cara membaca hasil pengukuran yang baik

adalah dengan memposisikan mata tegak

lurus dengan skala yang dibaca (untuk

menghindari kesalahan paralaks).

Satuan baku adalah satuan yang telah

dibakukan secara internasional.

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak

berlaku secara umum, seperti jengkal, depa,

dan hasta.

Suhu adalah derajat panas dinginnya suatu

benda. Alat ukur suhu adalah termometer.

• Dalam pembuatan skala termometer

diperlukan titik tetap atas dan titik tetap

bawah. Titik tetap bawah adalah keadaan

ketika es melebur pada tekanan 1 atm.

Titik tetap atas adalah keadaan ketika air

mendidih pada tekanan 1 atm.

Ukuran suhu dinyatakan dengan derajat

Celsius (°C), Fahrenheit (°F), Reamur (°R),

dan Kelvin (K). Satuan suhu dalam SI

adalah Kelvin (K).

Rangkuman

Rangkuman

Re

à

eksi

Re

à

eksi

Selamat, kamu telah selesai mempelajari

Bab Pengukuran. Selain menarik untuk dipelajari,

banyak benda dapat kamu ukur besarnya.

Sangat menarik, bukan? Selain itu, kamu

juga dapat menentukan angka penting yang

terdapat pada nilai hasil pengukuranmu.

Dapat kah kamu menyebutkan dan men-

jelas kan pe ngukuran lainnya dengan meng-

gunakan alat ukur yang berbeda?

Setelah mempelajari bab ini, bagian mana-

kah yang paling kamu sukai? Bagaimana pula

yang belum kamu pahami? Diskusikanlah

dengan gurumu agar kamu lebih menguasai

materi dalam bab ini.

30

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

7.

Perhatikan gambar di bawah ini.

Nilai yang terukur pada alat tersebut

adalah ....

a. 6,33 mm

b. 6.30 mm

c. 6,73 mm

d. 6,13 mm

8. Alat ukur yang paling tepat digunakan

untuk mengukur waktu seorang pelari

adalah ....

a. arloji

b. jam

c.

stopwatch

d. meteran

9. Massa suatu benda dapat diukur dengan

menggunakan alat ukur ....

a. pita ukur

d. mikrometer sekrup

b. neraca

c. jangka sorong

10. Sebuah benda yang tidak beraturan diukur

oleh gelas ukur, seperti pada gambar

berikut.

50 mL

100 mL

150 mL

200 mL

50 mL

100 mL

150 mL

200 mL

1.

Besaran yang telah didefi

nisikan terlebih

dahulu adalah ....

a.

panjang, gaya, kecepatan

b.

panjang, suhu, volume

c.

panjang, massa, suhu

d.

panjang, massa, luas

2. Berikut yang merupakan kelompok be-

saran turunan adalah ....

a.

gaya, kecepatan, dan panjang

b.

massa jenis, massa, dan volume

c.

luas, panjang, dan lebar

d.

volume, massa jenis, dan gaya

3. Satuan- satuan berikut yang termasuk

satuan tidak baku adalah ....

a.

depa, jengkal, hasta

b.

sentimeter, sekon, jengkal

c.

kaki, gram, kelvin

d.

kilogram, mol, depa

4.

Ahmad memiliki massa sebesar 45 kg. Nilai

besaran dan satuan dalam pernyataan di

atas adalah ....

a. massa

b. 45

c. 45 kg

d. kg

5.

Sebuah peti memiliki volume sebesar 3 m

3

.

Apabila volume balok tersebut dinyatakan

dalam cm

3

, besar volume balok tersebut

adalah ....

a. 3

.

10

3

cm

3

b. 3

.

10

4

cm

3

c. 3

.

10

5

cm

3

d. 3

.

10

6

cm

3

6.

Nilai 600 m

2

sama dengan ....

a. 0,6 hm

2

b. 0,06 km

2

c. 60.000 dm

2

d. 600.000 cm

2

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat.

Kerjakanlah di buku latihanmu

.

T

T

es Kompetensi Bab 1

es Kompetensi Bab 1

31

Pengukuran

Volume benda tidak beraturan tersebut

adalah ....

a. 20 mL

b. 30 mL

c. 40 mL

d. 50 mL

11. Untuk mengukur diameter pensil, se-

baiknya menggunakan alat ukur ....

a. jangka sorong

b. mistar

c. mikrometer sekrup

d. meteran

12. Sebuah balok memiliki panjang, lebar, dan

tinggi berturut-turut 5 cm, 2 cm, dan 2 cm.

Volume balok tersebut yang dinyatakan

dalam SI adalah ....

a. 2

.

10

5

cm

3

b. 2

.

10

–5

m

3

c. 2

.

10

–4

cm

3

d. 2

.

10

–4

m

3

13. Perhatikan tabel di bawah ini.

No. Besaran Pokok

Satuan

Alat ukur

1

Panjang

m

Jengkal

2Massa

kg Neraca

3

Kuat arus listrik

A

Voltmeter

4

Suhu

K

Termometer

Alat ukur dan satuan besaran pokok

menurut SI yang benar adalah ....

a.

1 dan 2

b.

1 dan 3

c. 4 dan 3

d. 2 dan 4

14. Alat ukur yang digunakan untuk me-

ngetahui suhu badan adalah ....

a. termometer

b.

stopwatch

c. neraca Ohaus

d. jangka sorong

15. Jenis cairan yang biasa digunakan sebagai

pengisi termometer adalah ....

a.

minyak atau air

b.

air atau raksa

c.

raksa atau alkohol

d.

air atau alkohol

16. Suhu titik didih air murni pada tekanan

1 atm jika dinyatakan dalam skala Kelvin

adalah ....

a. 100 K

b. 173 K

c. 212 K

d. 373 K

17. Termometer Fahrenheit menunjukkan angka

yang sama dengan dua kali angka yang

ditunjukkan oleh termometer Celsius pada

suhu ....

a. 20°C

b. 40°C

c. 80°C

d. 160°C

18. Selisih antara dua suhu adalah 400°C.

Selisih kedua suhu ini dalam skala Kelvin

adalah ....

a. 127 K

b. 227 K

c. 400 K

d. 673 K

19. 40°R sama dengan ... °C.

a. 32

b. 40

c. 50

d. 60

20. Es yang sedang mencair menurut termo-

meter Fahrenheit memiliki suhu ....

a. 0°F

b. 32°F

c. 273°F

d. 212°F

32

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

C. Jawablah soal tantangan berikut dengan tepat.

Apa yang akan kamu lakukan untuk mengukur jari-jari sebuah bola tanpa merusak bola?

B. Selesaikan soal-soal berikut dengan benar.

1. Sebuah bak penampung air akan diisi

air. Kamu disuruh mengisinya dengan

menggunakan sebuah ember yang dapat

menampung air 0,25 m

3

. Jika sisi-sisi

bak yang akan diisi air memiliki ukuran

panjang 3 m, lebar 2 m, dan tingginya

1 m, berapa kali kamu harus mengisi

embermu dengan air supaya bak tersebut

penuh?

2.

Sebuah benda diukur dengan penggaris.

Cara pengukurannya diperlihatkan seperti

pada gambar berikut.

a.

Cara manakah yang menurutmu lebih

benar dalam melakukan pengukuran?

Berikan alasannya.

b. Setiap alat ukur memiliki ketelitian

atau batas ukur sehingga muncul

istilah angka taksiran. Jelaskan apa

yang dimaksud dengan angka taksiran.

3.

Mengapa benda-benda teknik yang dibuat

oleh pabrik memerlukan ukuran yang

sangat teliti? Alat ukur panjang apakah

yang baik untuk mengukur benda-benda

kecil secara teliti? Jelaskan jawabanmu.

4.

Kamu diminta untuk mengukur volume

sebuah benda yang tidak teratur.

a.

Sebutkan alat-alat yang kamu perlukan.

b. Bagaimanakah urutan langkah kerja

yang harus kamu lakukan?

5. Hanifah siswa kelas VII disuruh me-

nunggu dagangan oleh ayahnya. Sebe-

lum nya, ayahnya menitipkan pesan

untuk mengurangi timbangan saat me-

layani pembeli.

a. Menurutmu, apakah tindakan ayah

Hanifah benar?

b.

Berikan alasan dari jawabanmu itu.

c.

Harus bagaimanakah tindakan Hanifah

selanjutnya menurutmu?

6.

Sebutkan empat keuntungan raksa untuk

mengukur suhu pada alat termometer.

7.

Suhu suatu zat adalah 25°C. Berapa besar

suhu tersebut jika diukur dengan skala

Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin?