Cerdas Belajar IPA VII Kelas 1 Agung Wijaya Budi Suryatin Das Salirawati 2009

  CerdasBelajar

  VII Untuk Untuk Untuk SMP/MTs Kelas Agung Wijaya Budi Suryatin y

  Das Salirawati

  

Cerdas Belajar IPA

untuk SMP/MTs Kelas VII

  

Agung Wijaya

Budi Suryatin

Das Salirawati Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional Dilindungi Undang-undang

  Cerdas Belajar IPA untuk SMP/MTs Kelas VII

  Agung Wijaya Budi Suryatin Das Salirawati Editor: Oktarina Heriyani Penata isi: Mindra Purnomo Desainer sampul: Tim Artistik Grasindo Ilustrator: Tim Artistik Grasindo

  500.07 AGU AGUNG Wijaya c Cerdas Belajar IPA VII : Untuk SMP/MTs Kelas VII / Agung Wijaya, Budi Suryatin, Das Salirawati ; Editor Oktarina Heriyani ; Ilustrator Tim Artistik Grasindo. -- Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009. vi, 306 hlm. : ilus. ; 25 cm. Bibliografi : hlm. 296 Indeks

  ISBN 978-979-068-123-1 (No.Jil.Lengkap)

ISBN 978-979-068-124-8

1. Sains-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Budi Suryatin III. Das Salirawati

  Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional Dari Penerbit Grasindo Gramedia Widiasarana Indonesia

  Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009 Diperbanyak oleh .......

  KATA SAMBUTAN ......................................................................................................... v KATA PENGANTAR ......................................................................................................... vi PENDAHULUAN ......................................................................................................... vii

  BAB I BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN ......................................................... 1 - 18 A. Besaran dan Satuan ............................................................................. 3

B. Pengukuran ...........................................................................................

  8 C. Keselamatan Kerja dalam Pengukuran .............................................. 15 Evaluasi Diri 1 ............................................................................................. 16

  BAB II SUHU DAN PENGUKURANNYA ....................................................................... 19 - 34 A. Pengertian Suhu ...................................................................................

  21 B. Termometer ...........................................................................................

  22 Evaluasi Diri 2 ............................................................................................. 32

  BAB III ASAM, BASA, DAN GARAM ............................................................................ 35 - 48 A. Sifat Asam, Basa, dan Garam .............................................................. 38 B. Indikator Asam dan Basa ..................................................................... 41 C. Tingkat Keasaman dan Tingkat Kebasaan ......................................... 45 Evaluasi Diri 3 ............................................................................................. 46 BAB IV UNSUR, SENYAWA, DAN CAMPURAN ............................................................. 49 - 70 A. Unsur .....................................................................................................

  52 B. Senyawa ................................................................................................

  56 C. Campuran ..............................................................................................

  60 D. Sifat-sifat unsur, Senyawa, dan Campuran ......................................... 65 Evaluasi Diri 4 ............................................................................................ 67

  BAB V ZAT DAN WUJUDNYA ..................................................................................... 71 - 88 A. Massa Jenis Zat .................................................................................... 73

B. Wujud Zat ..............................................................................................

  78 C. Adhesi dan Kohesi ................................................................................ 82 Evaluasi Diri 5 ............................................................................................. 86

  BAB VI PEMUAIAN ................................................................................................... 89 - 106 A. Pemuaian Zat Padat ............................................................................. 91 B. Pemuaian Zat Cair ................................................................................ 97 C. Anomali Air ............................................................................................ 100 D. Pemuaian Gas ....................................................................................... 100 Evaluasi Diri 6 ............................................................................................. 105 BAB VII KALOR DAN PERPINDAHANNYA ..................................................................... 107 - 128 A. Pengertian Kalor ................................................................................... 109 B. Kalor dan Perubahan Suhu Zat ........................................................... 110 C. Kalor dan Perubahan Wujud Zat ......................................................... 115 D. Perpindahan Kalor ................................................................................ 121 Evaluasi Diri 7 ............................................................................................. 125 BAB VIII SIFAT FISIKA DAN SIFAT KIMIA ZAT ................................................................ 129 - 138 A. Sifat Fisika ............................................................................................. 131 B. Sifat Kimia ............................................................................................. 132 Evaluasi Diri 8 ............................................................................................. 137 BAB IX PEMISAHAN CAMPURAN .............................................................................. 139 - 154 A. Macam-macam Pemisahan Campuran Zat ........................................ 141 B. Metode Pemisahan untuk Pengolahan Air.......................................... 148 Evaluasi Diri 9 ............................................................................................. 152 BAB X PERUBAHAN KIMIA ...................................................................................... 155 - 166 A. Perubahan Fisika dan Perubahan Kimia ............................................ 157 B. Peristiwa-peristiwa Perubahan Fisika dan Perubahan Kimia ............ 159 Daftar Isi Diunduh dari BSE.Mahoni.com

  Evaluasi Diri 10 ........................................................................................... 164

  BAB XI REAKSI KIMIA .............................................................................................. 167 - 176 A. Reaksi-reaksi Kimia .............................................................................. 169 B. Pengaruh Suhu dan Ukuran Materi terhadap Kecepatan Reaksi Kimia 173 C. Persamaan Reaksi Kimia ..................................................................... 174 Evaluasi Diri 11 ........................................................................................... 175 BAB XII GEJALA ALAM DALAM BIOLOGI ...................................................................... 177 - 194 A. Gejala-gejala Alam dalam Ilmu Biologi ................................................ 179 B. Objek Biologi dan Gejala Alam yang Biotik dan Abiotik ..................... 181 C. Macam-macam Gejala Abiotik ............................................................. 184 D. Gejala Alam, Ilmu Biologi, dan Prosedur Ilmiah ................................. 186 Evaluasi Diri 12 ........................................................................................... 192 BAB XIII GERAK ...................................................................................................... 195 - 214 A. Gerak Benda ......................................................................................... 197 B. Jarak, Perpindahan, Laju, dan Kecepatan .......................................... 198 C. Gerak Lurus Beraturan ......................................................................... 199 D. Gerak Lurus Berubah Beraturan ......................................................... 206 E. Gravik v-t untuk Berbagai Gerak Benda .............................................. 209 F. Kecepatan Relatif ................................................................................. 211 Evaluasi Diri 13 .......................................................................................... 212 BAB XIV MIKROSKOP DAN KERJA LABORATORIUM ...................................................... 215 - 228 A. Mikroskop dan Bagian-Bagiannya ....................................................... 217 B. Cara Menggunakan Mikroskop ............................................................ 219 C. Alat-alat Pendukung Pengamatan Gejala Biologi .............................. 220 D. Keselamatan Kerja dalam Laboratorium ............................................ 221 E. Sifat-sifat Bahan Kimia......................................................................... 225 Evaluasi Diri 14 ........................................................................................... 227 BAB XV CIRI-CIRI MAKHLUK HIDUP ........................................................................... 229 - 238 A. Objek Biologi ......................................................................................... 231 B. Ciri-ciri Makhluk Hidup ........................................................................ 231 Evaluasi Diri 15 ........................................................................................... 237 BAB XVI KLASIFIKASI MAKHLUK HIDUP ...................................................................... 239 - 252 A. Pentingnya Klasifikasi ........................................................................... 241 B. Cara Melakukan Klasifikasi .................................................................. 241 C. Klasifikasi Makhluk Hidup Berdasarkan Ciri-cirinya ........................... 243 D. Kunci Dikotomis .................................................................................... 249 Evaluasi diri 16............................................................................................ 251 BAB XVII KERAGAMAN SISTEM ORGANISASI KEHIDUPAN ............................................. 253 - 264 A. Sistem Organisasi Kehidupan .............................................................. 255 B. Keragaman Sistem Organisasi Kehidupan ......................................... 257 Evaluasi Diri 17 ........................................................................................... 262 BAB XVIII EKOSISTEM DAN KELESTARIANNYA ............................................................... 265 - 276 A. Tingkat Organisasi Kehidupan dalam Ekosistem ............................... 267 B. Pola Interaksi dalam Ekosistem .......................................................... 269 C. Saling Ketergantungan Antarkomponen Biotik .................................. 270 D. Keanekaragaman Makhluk Hidup dan Kelestarian Ekosistem ......... 274 Evaluasi Diri 18 ........................................................................................... 275 BAB XIX POPULASI MANUSIA, LINGKUNGAN, DAN PENGELOLAAN LINGKUNGAN ........................................................................ 277 - 287 A. Dinamika Populasi Manusia ................................................................ 280 B. Populasi Manusia dan Masalah Lingkungan ...................................... 281 C. Pencemaran Lingkungan ..................................................................... 283 D. Pengelolaan Lingkungan ...................................................................... 284 Evaluasi Diri 19 ........................................................................................... 286 Soal-Soal Akhir Buku ............................................................................................................. 288 Daftar Pustaka ....................................................................................................................... 296 Glosarium ............................................................................................................................... 297 Indeks ..................................................................................................................................... 300 Lampiran ................................................................................................................................. 302 Kunci Jawaban ....................................................................................................................... 303

  Kata Sambutan

  Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet (website) Jaringan Pendidikan Nasional.

  Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007.

  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, Februari 2009 Kepala Pusat Perbukuan Kata Pengantar

  Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan penulisan buku Cerdas Belajar IPA untuk SMP/MTs ini. Rasa syukur kami panjatkan juga seiring dengan salah satu tujuan pelajaran IPA, yaitu membentuk sikap positif terhadap IPA dengan menyadari keteraturan dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa.

  Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang alam secara sistematis sehingga IPA bukan hanya sekadar penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja, tetapi juga merupakan suatu proses penemuan.

  Buku ini menekankan pada penguasaan kompetensi yang harus dicapai peserta didik. Oleh karena itu, proses pembelajarannya berupa pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi tersebut. Diharapkan, melalui buku IPA ini peserta didik mampu memperoleh pemahaman lebih mendalam tentang alam sekitar. Dengan demikian, IPA dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

  Peserta didik juga diharapkan dapat belajar tentang salingtemas (Sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat) secara terpadu yang diarahkan pada pengalaman belajar untuk merancang dan membuat suatu karya melalui penerapan konsep IPA dan kompetensi bekerja ilmiah secara bijaksana.

  Penulis berharap semoga buku ini dapat memberikan inspirasi pada terciptanya sebuah pembelajaran IPA yang mencerdaskan peserta didik. Saran dan kritik untuk perbaikan buku ini sangat kami harapkan.

  Salam pendidikan, Penulis

  Pendahuluan

  IPA Terpadu merupakan cabang Ilmu Pengetahuan Alam yang menjadi salah satu penentu perkembangan teknologi. Banyak temuan di bidang IPA yang menandai perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. IPA mengajarkan bagaimana manusia bisa hidup selaras dengan alam.

  Belajar IPA tidak hanya berkutat dengan ilmu yang seolah-olah tanpa makna. Namun, jika kita bisa mengaitkannya dengan kehidupan sehari-hari maka belajar IPA akan menjadi lebih bermakna. Berdasarkan fenomena-fenomena alam yang ada, kita dapat menemukan dan merumuskan pengetahuan yang bermanfaat agar kita bisa hidup selaras dengan alam.

  Buku Cerdas Belajar IPA untuk SMP/MTs ini disusun berdasarkan Standar Isi yang tertuang dalam Permendiknas Nomor 22 tahun 2006, khususnya Mata Pelajaran IPA SMP/MTs. Penyajian menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik dapat menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah.

  Penyajian materi dalam buku ini dilengkapi beberapa bagian, yaitu sebagai berikut.

  1. Tujuan

  2. Advance Organizer

  3. Peta Konsep

  4. Kata Kunci (Key Words)

  5. Materi Pelajaran

  6. Contoh Soal

  7. Kegiatan Ilmiah

  8. Kilasan

  IPA

  9. Tokohku

  10. Uji Latih Diri

  11. Unjuk Usaha

  12. Jelajah Internet

  13. Refleksi Diri

  14. Tugas Proyek

  15. Evaluasi Diri

  16. Rangkuman

  17. Soal-soal Akhir Buku

  18. Daftar Pustaka

  19. Glosarium

  20. Indeks

  21. Lampiran

  22. Kunci Jawaban Seperti kata pepatah “Tak ada gading yang tak retak” maka tentu ada kekurangan dan kelemahan pada buku ini. Oleh sebab itu, kami dengan rendah hati bersedia menerima kritik dan masukan dari para pembaca untuk perbaikan buku ini.

  Harapan kami semoga buku ini dapat menyumbang perkembangan pendidikan di Indonesia. Jakarta, 2008

BAB I Tujuan Setelah mempelajari bab ini, kamu

  diharapkan mampu: 1. menentukan besaran-besaran fisika BESARAN, SATUAN, dalam kehidupan sehari-hari; 2. m e n g e l o m p o k k a n b e s a r a n - besaran fisika ke dalam besaran

DAN PENGUKURAN

  pokok dan besaran turunan; 3. menggunakan satuan internasional dalam pengukuran; 4. mengubah satuan panjang, massa, dan waktu ke satuan lain secara sederhana;

  5. m e n g u b a h b e r b a g a i s a t u a n besaran pokok maupun besaran turunan ke satuan lain; 6. melakukan pengukuran dengan satuan baku dan tak baku secara baik dan benar;

  7. memperhatikan dan menerapkan k e s e l a m a t a n k e r j a d a l a m melakukan pengukuran;

  

Peta Konsep

  BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN Besaran dan Pengukuran

  Keselamatan Kerja Satuan dalam Pengukuran

  Satuan Alat Ukur

  Pengukuran Besaran

  Pokok Satuan Satuan dan

  Panjang Baku Tak

  Satuannya Massa

  Baku Waktu

  Panjang Volume

  Besaran Massa

  Turunan Waktu dan Satuannya

  Suhu Kuat Arus

  Listrik Laju

  Intensitas Luas

  Cahaya Volume

  Banyaknya Zat

Gambar 1.1 Dokar atau Pedati

  Sumber Gambar: individual.utoronto.ca

  Pernahkah kamu naik dokar? Tentu kamu tahu bukan, dokar ditarik kuda. Kuda adalah hewan yang kuat tenaganya sehingga mampu membawa beban ratusan kilogram dan menempuh jarak puluhan kilometer. Kuda mampu berjalan selama dua jam tanpa henti dan dapat berlari dengan kecepatan hingga 20 km/jam. Kecepatan, waktu, tenaga, dan jarak adalah besaran. Jam, kilometer, kilogram, dan km/jam dalam ilmu fisika disebut satuan. Adakah besaran dan satuan yang lain dalam fisika? Mari kita bahas dalam bab berikut ini.

  Kata-Kata Kunci

A. Besaran dan Satuan

  (Key Words)

  Banyak kegiatan sehari-hari yang dilakukan dengan mengukur, menimbang, menghitung, dan membandingkan. Sebutkan kegiatan

  bahan pemantap

  sehari-hari yang kamu lakukan dengan mengukur? Pada setiap kegiatan besaran

  besaran pokok

  itu pasti ada sesuatu yang akan diketahui ukurannya. Misalnya,

  besaran turunan

• mengukur panjang tali untuk mengetahui ukuran panjang

  besaran skalar

  tali itu,

  besaran vektor

• menimbang massa gula untuk mengetahui ukuran massa gula

  jangka sorong

  itu, dan

  konversi

• menghitung telur itik di kandang untuk mengetahui banyak telur

  mengukur

  itik dalam kandang. mikrometer sekrup

  satuan Panjang tali, massa gula, dan banyak telur disebut besaran. skala

  Ukuran dari besaran itu memerlukan satuan yang mengikutinya, seperti jengkal untuk panjang tali, kilogram untuk massa gula, dan butir untuk jumlah telur.

  Besaran adalah suatu pernyataan yang dinyatakan dengan angka dan memiliki satuan. Disebut besaran vektor jika mempunyai nilai dan arah, misalnya kecepatan dan berat benda. Disebut besaran skalar jika hanya mempunyai nilai saja, misalnya massa benda. Satuan adalah sesuatu yang digunakan untuk membandingkan ukuran suatu besaran.

  Contoh Soal 1.1 Soal

  Tinggi sebatang pohon 18 m atau 1.800 cm. Apa yang dapat kamu ketahui tentang pernyataan tersebut?

  Pembahasan

  Tinggi disebut besaran, angka 18 atau 1.800 disebut nilai, meter dan centimeter disebut satuan, dan 18 m atau 1.800 cm disebut ukuran.

  Dalam kehidupan sehari-hari, banyak besaran lain selain yang telah kamu kenal pada pembahasan di atas. Dapatkah kamu menyebutkannya?

  Besaran ada yang termasuk dalam besaran pokok dan ada juga yang termasuk dalam besaran turunan.

1. Besaran pokok

  Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan tersendiri. Besaran-besaran tersebut ditetapkan oleh Lembaga Berat dan Ukuran Internasional berdasarkan perjanjian internasional. Lembaga Berat dan Ukuran Internasional didirikan pada tahun 1875 di dekat Paris, Prancis. Badan tersebut mengadakan konferensi pertama pada tahun 1889 dan konferensi ke-14 diadakan pada tahun 1971. Berdasarkan hasil konferensi umum tentang Berat dan

  Ukuran ke-14 pada tahun 1971, ditetapkan tujuh (7) besaran pokok sebagai dasar Sistem Satuan Internasional (SI).

  10 ^-15 femto f

  1 40.000.000

  C. Pene- tapan ini berdasar

  a. Besaran panjang Satuan besaran panjang dalam SI dinyatakan dalam meter (m). Untuk keperluan pengukuran, alat ukur besaran panjang ditetapkan. Satu meter standar semula didefinisikan sebagai jarak antara dua garis yang diguratkan pada batang platina-iridium pada suhu 0 ^o

  10 ¹⁵ peta P Satuan dalam SI harus memenuhi beberapa syarat, yaitu nilainya tetap, berlaku secara internasional, mudah ditiru dan diperbanyak, dan mudah diubah (dikonversi) ke satuan yang lain.

  10 ¹² tera T

  10 ⁹ giga G

  10 ⁶ mega M

  10 ³ kilo k

  10 ^-12 piko p

Tabel 1.1 Besaran Pokok, Lambang, dan Satuannya

  10 ^-9 nano n

  10 ^-6 mikro μ

  10 ^-3 mili m

  Faktor Awalan Simbol

Tabel 1.2 Awalan dalam Sistem Internasional

  Satuan-satuan besaran pokok yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari tampak pada Tabel 1.2. Akan tetapi, kadang- kadang satuan besaran pokok dinyatakan dalam ukuran yang lebih kecil atau lebih besar. Untuk keperluan ini, biasanya satuan suatu besaran dinyatakan dengan menggunakan sistem awalan. Awalan- awalan yang sering digunakan dalam penulisan satuan besaran antara lain seperti yang tampak pada Tabel 1.2 berikut ini.

  Besaran pokok yang utama adalah panjang, massa, dan waktu. Kita mengenal singkatan sistem MKS yang menggunakan satuan meter, kilogram, dan sekon, sedangkan sistem cgs yang menggunakan satuan centimeter, gram, dan sekon.

  I Ampere A Intensitas cahaya I kandela cd Banyaknya zat M mole mol

  Besaran Pokok Lambang Satuan Singkatan Panjang L meter m Massa m kilogram kg Waktu t sekon s Suhu T Kelvin K Kuat arus listrik

  keliling bumi. Meter standar yang didasarkan pada guratan batang platina- iridium ini mudah rusak dan tidak mudah diperoleh kembali sehingga memiliki kelemahan. Oleh karena itu, didefinisikan kembali satu meter standar yang lebih teliti dan dapat dibuat di mana-mana, yaitu sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang cahaya Isotop ₈₆ Krypton . Meter standar yang terbaru (1983) menyatakan bahwa satu meter standar adalah panjang jalur yang dilalui cahaya dalam

Gambar 1.2 Meter Standar

  

1

yang terbuat dari batang ruang hampa udara dalam selang waktu sekon. platina iridium

  

299.792.458

Sumber Gambar:

  Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran panjang di

  www.ph.unimelb.edu.au antaranya penggaris, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. a mistar c mikrometer sekrup b jangka sorong

Gambar 1.3 Berbagai Alat Ukur Besaran Panjang Sumber Gambar: Comprehensive Physics for ‘O’ Level Science (2003: 3); http://img.alibaba.com; http://electron.mit.edu

  b. Besaran massa Satuan besaran massa dalam SI adalah kilogram. Pada mulanya, satu kilogram didefinisikan sebagai massa silinder platina-iridium yang disimpan di Sevres, Prancis. Untuk mendapatkan ketelitian lebih tinggi, kilogram standar menggunakan air murni. Satu kilogram standar _o C. didefinisikan sebagai massa satu Liter air murni pada suhu 4

  Dalam kehidupan sehari-hari, kamu sering mendengar satuan kilogram untuk menyatakan berat, misalnya “Ibu membeli beras

Gambar 1.4 kilogram

  dengan berat 25 kilogram”. Pernyataan tersebut salah karena satuan

  standar

  kilogram menyatakan besaran massa dan bukan untuk besaran berat. Sumber Gambar: Kingfisher

  Science Encyclopedia (1993: Satuan berat adalah Newton.

  619)

  Untuk mengukur massa suatu benda digunakan neraca. Neraca dalam kehidupan sehari-hari banyak macamnya, misalnya neraca pasar, neraca dacin, neraca duduk, dan neraca batang (O’hauss) yang biasa digunakan di laboratorium dan timbangan surat. Adakah neraca di rumahmu?

  b. timbangan rumah tangga

  a. neraca o’hauss

Gambar 1.5 Alat Ukur Massa Sumber Gambar: www.hometrainingtools.com; www.ph.unimelb.edu.au; www.indonetwork.co.id c. Besaran waktu Satuan waktu dalam SI adalah detik atau sekon. Satu detik adalah

  1

  kali satu hari rata-rata. Satu hari rata-rata sama dengan

  86.400

  24 jam = 24 × 60 × 60 = 86.400 detik. Karena satu hari matahari

  a arloji

  tidak selalu tetap dari waktu ke waktu maka pada tahun 1956

  1

  ditetapkan definisi baru, yaitu satu detik adalah

  315.556.925,9747

  waktu yang diperlukan bumi untuk mengelilingi matahari satu kali pada tahun 1900. Pada 1967 dibuat definisi baru, yaitu satu detik adalah waktu yang diperlukan atom caesium-33 untuk bergetar

  b stopwatch 9.192.631.770 kali.

Gambar 1.6 Alat Ukur Waktu

  Satuan-satuan lain yang digunakan secara umum adalah menit,

  Sumber Gambar: jam, dan hari. www.ptra.com; www.ksi2000.net Alat ukur besaran waktu adalah arloji dan stopwatch.

  Uji Latih Diri 1.6

  1. Neraca apakah yang sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari? 2. Coba kamu ubah satuan berikut ini dalam SI.

  a. 100 gram

  c. 5,25 km

  f. 500 miligram

  b. 0,5 jam

  d. 300 dm

  e. 25 menit

2. Besaran turunan Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok.

  Contohnya kecepatan, luas, dan volume.

  a. Besaran kecepatan Kecepatan merupakan jarak yang ditempuh dibagi waktu. Dengan

  satuan jarak m

  demikian, satuan kecepatan = . Jadi, kecepatan

  s satuan waktu merupakan besaran turunan dari besaran pokok panjang dan waktu.

  Dalam SI, kecepatan dinyatakan dalam meter per sekon (m/s), tetapi satuan kecepatan dalam kehidupan sehari-hari yang sering digunakan adalah kilometer per jam (km/jam). Hubungan antara satuan m/s dan km/jam adalah sebagai berikut.

  1

  km 1 km 1.000 m m

  1 jam jam s s

  1 3.600 3,6 Contoh Soal 1.2

  Soal km Coba kamu nyatakan besaran dalam satuan m/s.

  72 jam

  Pembahasan km m m

  7.200

  72

  20 jam s s

  3.600 b. Besaran luas Luas merupakan hasil kali antara panjang dengan lebar. Satuan luas dinyatakan dalam satuan panjang kali satuan lebar.

  Luas = m × m = m ² Jadi, luas merupakan besaran turunan dari besaran pokok panjang.

  = 1,5 × 10 ^-5 m ³ Uji Latih Diri 1.2

  a. 8,5 km ³ = … cm ³

  b. 0,375 m ² = … cm ² 4. Ubah satuan besaran volume berikut ini.

  a. 6 cm ² = … m ²

  3. Ubah satuan besaran luas berikut ini.

  2. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 108 km/jam. Berapakah kecepatan gerak mobil tersebut dalam satuan m/s?

  d. gaya

  b. percepatan

  c. massa jenis

  a. berat benda

  1. Diturunkan dari besaran pokok apakah besaran-besaran turunan berikut?

  15 cm ³ = 15 × (10 ^-2 m) ³ = 15 × 10 ^-6 m ³

  Dalam SI, satuan luas dinyatakan dalam meter persegi (m ² ).

  Pembahasan

  Berapakah 15 cm ³ jika diubah ke dalam satuan m ³ ?

  Contoh Soal 1.4 Soal

  Mari kita jelajahi website-website berikut untuk menambah wawasan akan materi ini. www.isekolah.org http://id.wikipedia. org.

  10 ^-4 m ² = 0,75 × 10 ⁴ cm ² = 7,5 × 10 ³ cm ² Jelajah Internet

  = 9 ×

  1. 9 cm ² = … m ² 2. 0,75 m ² = … cm ² Pembahasan 1. 9 cm ² = 9 × (10 ^-2 m) ² 2. 0,75 m ² = 0,75 × (10 ² cm) ²

  Contoh Soal 1.3 Soal Coba kamu lengkapi soal-soal berikut ini.

  Volume = satuan panjang × satuan lebar × satuan tinggi = m × m × m = m ³ Jadi, volume merupakan besaran turunan dari besaran pokok panjang. Satuan volume yang lain adalah centimeter kubik (cm ³ ), milimeter kubik (mm ³ ), dan Liter (L).

  c. Besaran volume Volume atau isi merupakan hasil kali antara panjang, lebar, dan tinggi.

  Satuan-satuan luas yang lain adalah km ² , cm ² , dan mm ² .

  b. 0,25 mm ³ = … m ³

B. Pengukuran

  Aktivitas manusia setiap hari selalu berkaitan dengan pengukuran, terutama pengukuran waktu. Misalnya, waktu yang kamu perlukan untuk menempuh jarak dari rumah ke sekolah adalah 25 menit. Dapatkah kamu menyebutkan aktivitasmu sehari-hari yang berkaitan dengan waktu? Untuk mendapatkan data yang akurat, pengukuran harus dilakukan dengan benar. Apa yang dimaksud dengan mengukur?

  Pernahkah kamu mengukur panjang meja dengan menggunakan jengkal? Berbedakah hasilnya jika kamu menggunakan penggaris?

  a. mengukur dengan

  Panjang meja merupakan besaran (besaran panjang), sedangkan menggunakan jengkal. jengkal dan cm merupakan satuan dari besaran panjang yang diukur. Jadi, mengukur berarti membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang digunakan sebagai satuan.

  Bagaimana hasil pengukuran panjang meja dengan jengkalmu dibandingkan dengan jengkal temanmu? Mengapa demikian?

  b. mengukur dengan menggunakan Jengkalmu dan jengkal temanmu memiliki panjang yang berbeda. penggaris.

  Dengan demikian, pengukuran panjang dengan satuan jengkal

Gambar 1.7 Pengukuran

  menghasilkan data yang tidak sama. Oleh karena itu, jengkal disebut

  Sumber Gambar: Dokumen

  satuan tak baku. Adakah satuan-satuan tak baku yang lain?

  Penerbit

  Pada pengukuran panjang meja dengan satuan cm menghasil- kan data yang sama besar. Oleh karena itu, cm disebut satuan baku. Coba kamu sebutkan satuan baku yang lain. Jadi,

  a. satuan baku (standar) ialah satuan yang digunakan secara umum, misalnya meter adalah satuan panjang yang dipakai di seluruh dunia;

  b. satuan tak baku, yaitu satuan yang digunakan oleh masyarakat setempat, misalnya jengkal dan depa untuk satuan panjang

  a. rolmeter, jenis yang hanya dipakai di daerah tertentu. penggaris yang dipakai tukang kayu

1. Pengukuran panjang

  Contoh alat yang digunakan untuk mengukur besaran panjang adalah penggaris, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Pemilihan alat untuk mengukur panjang suatu benda disesuaikan dengan tingkat ketelitian yang diperlukan.

  a. Pengukuran panjang benda dengan penggaris Penggaris atau mistar mempunyai ketelitian hingga 0,5 cm. Penggaris

  b. meteran kain, jenis penggaris yang biasa dalam kehidupan sehari-hari banyak jenisnya. Bahan-bahan untuk dipakai tukang jahit dan membuat penggaris, seperti plastik, mika, kain, kayu, dan logam. penjual bahan kain

  Pengukuran yang kamu lakukan harus benar. Pengukuran

Gambar 1.8 Berbagai Jenis

  panjang yang benar adalah skala 0 pada penggaris berimpit dengan

  Penggaris ujung benda yang akan diukur panjangnya. Sumber Gambar: www.conseil- ho.com; www.rascalrule.com b. Pengukuran panjang benda dengan jangka

  Skala nol yang berimpit dengan

  sorong

  yang benda yang diukur

  Pernahkah kamu mengamati seorang tukang drat yang sedang bekerja mengganti sebuah mur-baut yang telah rusak? Alat apakah yang digunakannya untuk mengetahui ukuran diameter mur-baut yang hendak dibuatnya itu?

  Jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter bagian luar atau diameter bagian dalam sebuah benda termasuk kedalaman sebuah lubang.

Gambar 1.9 Skala Nol Berimpit Jangka sorong memiliki ketelitian hingga 0,1 mm.

  dengan Ujung Benda yang Diukur

  Selain digunakan oleh tukang drat, jangka sorong juga digunakan oleh tukang kunci duplikat agar kunci yang dibuatnya dapat tepat sama seperti aslinya. Kamu juga dapat menggunakan jangka sorong untuk mengetahui garis tengah pensilmu.

  Cara membaca hasil pengukuran dengan jangka sorong adalah sebagai berikut.

  1. Jepit benda yang akan diukur dengan rahang jangka sorong.

  Perhatikan gambar berikut ini. _{Benda yang diukur} Skala _{Skala utama} Skala nonius

Gambar 1.10 Pembacaan Skala pada Jangka Sorong 2. Lihat angka pada skala utama.

  Pada gambar terlihat nilainya 3,1 cm.

  3. Lihat garis pada skala nonius yang segaris lurus dengan garis pada skala utama.

  Pada gambar terlihat nilainya 0,06 cm.

  4. Jadi, diameter benda itu adalah 3,1 cm + 0,06 mm = 3,16 cm.

  c. Pengukuran panjang benda dengan mikrometer sekrup Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur benda-benda yang berukuran tipis atau yang berbentuk pelat. Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm.

  Dalam kehidupan sehari-hari, mikrometer sekrup digunakan tukang servis kulkas dan pompa air untuk mengukur diameter kawat tembaga yang akan digunakan untuk mengganti kumparan kawat yang telah rusak.

  Cara membaca hasil pengukuran dengan mikrometer sekrup.

  1. Benda yang akan diukur dijepit pada rahang mikrometer sekrup.

  Amati gambar berikut ini. benda yang diukur skala putar 8,5 skala utama

  0,395

Gambar 1.11 Pembacaan Skala pada Mikrometer Sekrup 2. Lihat angka pada skala utama.

  Pada gambar terlihat nilainya 8,5 mm.

  3. Lihat angka pada skala putar yang membentuk garis lurus dengan sumbu skala utama.

  Pada gambar terlihat nilainya 0,395 mm.

  4. Jadi, tebal benda yang diukur = 8,5 mm + 0,395 mm = 8,895 mm.

  Kegiatan Ilmiah 1.1

Penggunaan Jangka Sorong dan Mikrometer Sekrup

  Tujuan Mengukur panjang benda dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup. Alat dan Bahan

  Jangka sorong; buku tulis; mikrometer sekrup; bolpoin/spidol/pensil; buku diktat; benang/rambut. Petunjuk Kerja 1. Ukur tebal buku diktatmu dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup.

  2. Ukur tebal buku tulismu dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup.

  3. Ukur kedalaman tutup bolpoin/spidol dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup.

  4. Ukur tebal sampul buku diktatmu dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup.

  5. Ukur tebal satu lembar buku tulismu dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup.

  6. Ukur tebal benang/rambut dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup.

  7. Isikan hasil pengukuranmu ke dalam tabel seperti berikut ini.

Tabel 1.3 Hasil Pengukuran Benda-Benda

  Hasil Pengukuran No. Benda yang Diukur

  Mikrometer Jangka Sorong

  Sekrup

  1. Tebal buku diktat

  2. Tebal buku tulis

  3. Kedalaman tutup bolpoin/spidol/pensil

  4. Tebal sampul buku diktat

  5. Tebal satu lembar buku tulis

  6. Tebal benang/rambut

  Bahan Diskusi

  1. Apa fungsi jangka sorong?

  2. Apa fungsi mikrometer sekrup?

  3. Bagaimana tingkat ketelitian jangka sorong dan mikrometer sekrup?

  4. Apa yang dapat kamu simpulkan?

  Kilasan IPA

Angstrom star

  Sumber: http://id.wikipedia.org

  Angstrom star disimbolkan sebagai Å ^* merupakan satuan panjang. Wah, mungkin kamu baru tahu ya? Satuan ini digunakan untuk mengukur panjang gelombang sinar X. Å _{* -10} ^* pertama kali didefinisikan oleh J.A Beraden pada tahun 1965. Nilai Å mendekati 1,0000015 × 10 atau 100,0015 pikometer.

2. Pengukuran massa

  Massa suatu benda diukur dengan alat yang disebut timbangan (neraca). Misalnya, neraca lengan sama panjang, neraca O’Hauss, neraca lengan tak sama panjang, timbangan surat, dan timbangan dacin.

  a. Pengukuran massa benda dengan neraca O’Hauss yang mempunyai dua lengan dan sebuah lingkaran skala Lengan depan memuat angka puluhan, lengan belakang memuat angka ratusan, sedangkan lingkaran skala memuat angka satuan dan sepersepuluhan.

  a. menimbang massa bahan

  b. menimbang massa percobaan di laboratorium dan badan dengan menggunakan neraca dua lengan timbangan badan

Gambar 1.12 Berbagai Kegiatan yang Menggunakan Pengukuran Massa Sumber Gambar: www.biology.clc.uc.edu, people.zoy.org

  Contoh Soal 1.5 Soal Perhatikan gambar berikut ini.

  Pembacaan Skala pada Neraca Dua Lengan Berapa massa benda yang ditimbang tersebut?

  Pembahasan

  Massa yang ditimbang adalah 300 g + 20 g + 9,5 g = 329,5 g. _{sepersepuluh puluhan ratusan} b. Pengukuran massa benda dengan neraca O’Hauss yang mem- punyai tiga lengan Lengan paling depan memuat angka satuan dan sepersepu- luhan, lengan tengah memuat angka puluhan, sedangkan lengan paling belakang memuat angka ratusan.

  Contoh Soal 1.6 Soal

  Pembacaan Skala pada Neraca Tiga Lengan Berapa massa benda yang ditimbang dengan _puluhan neraca tiga lengan di atas? _ratusan

  Pembahasan

  Massa yang ditimbang adalah 300 g + 20 g + 3,5 g = 323,5 g. _{jarum panjang satuan jarum yang}

3. Pengukuran waktu

  _{detik menunjukkan} Setiap hari kamu mengikuti pelajaran di sekolah. Berapa menit _{jarum pendek} lama waktu setiap jam pelajaran di sekolahmu? Dengan alat apa petugas sekolah menetapkan waktu untuk setiap jam pelajaran di sekolahmu?

Gambar 1.13 Pembacaan Arloji

  Alat ukur waktu yang biasa digunakan adalah arloji. Ada

  Sumber Gambar:

  beberapa kegiatan tertentu yang memerlukan alat ukur waktu yang

  www.steves-digicams.com _{jarum pendek}

  lebih teliti, misalnya pada kegiatan lomba lari. Alat ukur waktu yang _{panjang jarum} memiliki ketelitian yang lebih tinggi adalah stopwatch.

  Stopwatch memiliki ketelitian lebih tinggi dibanding arloji. Stopwatch memiliki dua jarum, yaitu jarum panjang dan jarum pendek.

  Jarum panjang yang terdapat pada lingkaran besar menunjukkan

Gambar 1.14 Pembacaan

  waktu sekon. Lingkaran besar ini terbagi dalam 60 skala. Setiap

  Stopwatch

  jarum panjang berputar sekali, jarum pendek bergeser satu skala

  Sumber Gambar: www.jamesburnsdesign.com

  yang menunjukkan terjadi perubahan waktu selama satu menit.

  Tokohku Christian Huygens Pada tanggal 14 April 1629, Christian Huygens lahir di Hague, Belanda.

  Ayahnya, Constantin Huygens adalah seorang sarjana fisika dan diplo- mat. Pada tahun 1645 hingga 1647, Christian Huygens belajar hukum dan matematika di Universitas Leiden. Tahun 1656, ia mematenkan pendulum arloji penemuannya yang mampu meningkatkan keakuratan pengukuran waktu. Tanggal 8 Juli 1695, Cristian Huygens meninggal dunia di tempat kelahirannya.

Gambar 1.15 Christian Huygens

  Sumber: http://www.esa.int

  Refleksi Diri 1. Coba kamu siapkan sebuah arloji dan stopwatch.

  2. Kemudian, kamu berjalan sejauh 20 meter. Bersamaan dengan kamu mulai berjalan, perhatikan jarum penunjuk pada arlojimu. Catat waktu yang kamu perlukan untuk menempuh jarak 20 meter.

  3. Ulangi langkah di atas, tetapi gunakan stopwatch sebagai alat pengukur waktu. Apakah waktu yang kamu perlukan untuk menempuh jarak 20 meter dengan menggunakan arlojimu sama dengan menggunakan stopwatch?

4. Pengukuran volume benda

  Coba kamu amati benda-benda yang ada di rumahmu. Ada yang bentuknya teratur, tetapi ada juga yang bentuknya tidak teratur, bukan? Dalam pelajaran matematika, kamu sudah mengenal bangun geometri, misalnya balok, silinder, kubus, dan limas. Dapatkah kamu menentukan volume bangun-bangun ruang tersebut?

  Volume benda-benda yang bentuknya teratur dapat ditentukan dengan rumus matematika. Mula-mula, panjang masing-masing bangun diukur dengan alat ukur panjang, kemudian volume dihitung dengan rumus yang sesuai.

  Misalnya, volume balok V = p × l × t ₂ πr t volume silinder V = volume kubus V = p × p × p

  Contoh Soal 1.7 Soal

  Sebuah balok memiliki panjang 6 cm, lebar 5 cm, dan tinggi 3 cm. Berapakah volume balok itu?

  Pembahasan

  Diketahui: p = 6 cm = 0,06 m

  l = 5 cm = 0,05 m t = 3 cm = 0,03 m

  Ditanya: V = ...?

  V = p × l × t

  Jawab: = 0,06 m × 0,05 m × 0,03 m ₃

  = 0,000090 m _{-5 3} Jadi, volume balok itu 9 × 10 m .

  Bagaimana cara menentukan volume benda yang bentuknya tidak teratur? Alat ukur apa yang digunakan? Mari kita lakukan kegiatan berikut ini.

  Hasil pengukuran volume batu kerikil dengan gelas pengukur dapat diketahui dengan cara menghitung selisih volume air dalam gelas pengukur. Dengan kata lain, volume batu sama dengan ke- naikan volume air dalam gelas pengukur. Hasil pengukuran volume batu kerikil dengan gelas berpancuran dapat diketahui dengan cara mengukur volume air yang tumpah dalam gelas pengukur. Bagaimana hasil pengukuran dengan kedua cara itu?

  

V

₂

  1. Bagaimana volume batu yang terukur dengan hasil percobaan pertama? Bagaimana hasilnya?

  Keterangan: volume air yang tumpah sama dengan volume batu kerikil. Bahan Diskusi

  6. Berapa volume air yang tertampung dalam gelas pengukur? Catat hasil percobaanmu. (volume air yang tumpah = … mL).

  5. Masukkan batu yang kamu gunakan pada percobaan sebelumnya ke dalam gelas berpancuran. Amati apa yang terjadi pada air dalam gelas berpancuran.

  4. Isi gelas berpancuran dengan air hingga tepat di mulut pancurannya. Letakkan gelas pengukur kosong di bawah pancuran dari gelas berpancuran.

  V = …

  = …

  

V

₂

  = …

  V ₁

  V = …

  = …

  = …

  Kegiatan Ilmiah 1.2 Pengukuran Volume Benda yang Bentuknya Tidak Beraturan

  V ₁

  = … mL V = …

  

V

₂