kecil. Hal ini sesuai dengan model pembelajaran terpadu yang digunakan yaitu model pembelajaran terpadu tipe connected.
Salah satu kondisi yang harus dipenuhi dalam pembelajaran IPA yaitu buku teks yang relevan, signifikan, dan mutakhir Hasruddin, 2011. Bahan ajar memiliki
peran penting dalam pembelajaran termasuk pembelajaran IPA terpadu. Dalam rangka meningkatkan kemampuan literasi sains siswa, maka bahan ajar yang akan
dikembangkan adalah bahan ajar IPA Terpadu berbasis Literasi Sains. Selain itu, bahan ajar tersebut menggunakan tema khusus untuk mengkaji materi antar mata
pelajaran IPA, sehingga pengembangan ini dikenal dengan pengembangan bahan ajar IPA Terpadu berbasis Literasi Sains.
2.1.4 Aplikasi Konsep Energi dalam Kehidupan
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia 2008, aplikasi memiliki arti penggunaan, konsep berarti ide atau pengertian yang diabstrakkan dari peristiwa
konkret, dan energi berarti tenaga atau daya kekuatan untuk berbuat sesuatu. Jadi, dapat disimpulkan bahwa aplikasi konsep energi dalam kehidupan merupakan suatu
penerapan ide atau gagasan yang terkait dengan kemampuan untuk melakukan sesuatu yang biasa dijumpai dalam kehidupan sehari
– hari.
Pada tema aplikasi konsep energi dalam kehidupan ini, siswa akan dikenalkan dengan berbagai aplikasipenerapan konsep energi yang biasa dijumpai
dalam kehidupan sehari-hari. Penerapan konsep energi tersebut dimulai dari hal-hal yang sederhana sampai pada hal-hal yang berhubungan dengan teknologi dan
masyarakat. Contoh penerapan konsep energi pada hal-hal yang sederhana atau
biasa dilakukan yaitu makanan yang kita makan mengandung energi yaitu energi kimia yang dibutuhkan oleh manusia agar dapat melakukan aktivitas secara
optimal. Sementara itu, penerapan konsep energi pada hal-hal yang berhubungan dengan teknologi maupun masyarakat, misalnya : Pembangkit Listrik Tenaga Air
PLTA memanfaatkan energi gerak yang dihasilkan oleh air untuk menggerakkan turbin, sehingga dapat menghasilkan listrik yang sangat dibutuhkan oleh
masyarakat. Jadi, pada materi-materi dalam bahan ajar ini akan dikaitkan dengan berbagai aplikasipenerapan konsep energi dalam kehidupan sehari-hari.
Adapun standar kompetensi yang dipilih untuk bahan ajar ini yaitu memahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan sehari-hari. Indikator
untuk materi usaha dan energi di dalam bahan ajar berbasis literasi sains dijelaskan, sebagai berikut :
a. Aspek sains sebagai batang tubuh pengetahuan terdiri atas 1 menjelaskan konsep energi, 2 menjelaskan bentuk
– bentuk energi, 3 menjelaskan perubahan bentuk energi, 4 menjelaskan konsep hukum kekekalan energi, 5
menjelaskan sumber energi pada tubuh manusia, 6 menjelaskan konsep usaha, 7 menunjukkan hubungan antara daya, kecepatan, dan usaha, 8 menjelaskan
hubungan antara usaha dan energi, 9 menjelaskan jenis – jenis pesawat
sederhana, dan 10 menjelaskan tubuh manusia yang bekerja dengan prinsip pesawat sederhana.
b. Aspek sains sebagai cara untuk menyelidiki terdiri atas 1 membuktikan buah apel juga merupakan sumber listrik, 2 menjelaskan bentuk
– bentuk energi,
3 menjelaskan perubahan bentuk energi, 4 menjelaskan hubungan antara usaha dan energi, dan 5 menentukan keuntungan mekanis pada bidang miring.
c. Aspek sains sebagai cara berpikir terdiri atas 1 menjelaskan penemuan konsep energi, 2 menjelaskan penemuan baterai, 3 menjelaskan bahwa matahari
merupakan sumber energi utama di bumi, 4 menjelaskan penemuan proses fotosintesis, dan 5 menjelaskan penerapan konsep bidang miring dalam
kehidupan. d. Aspek interaksi sains, teknologi dan masyarakat terdiri atas 1 menjelaskan
penerapan konsep energi pada televisi, 2 menjelaskan penerapan konsep energi pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU, 3 menjelaskan
penerapan konsep energi pada Pembangkit Listrik Tenaga Diesel PLTD, 4 menjelaskan penerapan konsep energi pada Pembangkit Listrik Tenaga Air
PLTA, dan 5 menjelaskan penerapan konsep energi pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin.
Materi pokok yang dimuat dalam bahan ajar, yaitu :
1 Usaha dan Energi
Setiap saat manusia memerlukan energi untuk menjalankan aktivitasnya sehari-hari, misalnya menulis, berpikir, bekerja, memasak, bermain, berolahraga,
ataupun belajar. Semua itu membutuhkan energi yang cukup besar. Oleh karena itu, sebelum berangkat sekolah atau menjalankan aktivitas lainnya dianjurkan makan
terlebih dahulu karena dari situlah energi dihasilkan. Kekurangan energi akan mengakibatkan kemampuan untuk melakukan aktivitas menjadi kurang optimal.
Jadi, dapat dikatakan bahwa energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Satuan energi yaitu joule J. James Prescott Joule merupakan seorang fisikawan
yang pertama kali menemukan konsep energi. Adapun bentuk-bentuk energi, antara lain: energi kimia, energi kalor, energi cahaya, energi listrik, energi nuklir, dan
energi mekanik energi potensial dan energi kinetik. Perubahan bentuk energi dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain
disebut konversi energi, sedangkan alat atau benda yang melakukan konversi energi disebut konverter pengubah energi. Contoh: senter yang dinyalakan mengubah
energi kimia yang terkandung dalam baterai diubah menjadi energi listrik. Setelah itu, energi listrik pada senter diubah menjadi energi panas dan energi cahaya dalam
bola lampu. Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari
bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain dikenal dengan Hukum Kekekalan Energi. Telah diketahui bahwa energi mekanik merupakan jumlah dari
energi kinetik dan energi potensial.
=
�
+
2.1
= ℎ +
2.2 dengan,
�
= energi potensial J = massa benda kg
= energi kinetik J = percepatan gravitasi ms
2
= energi mekanik J = kecepatan ms
Apabila benda selama bergerak naik dan turun hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi, maka besar energi mekanik selalu tetap yang dikenal dengan Hukum
Kekekalan Energi Mekanik.
=
2.3
�
+ =
�
+
2.4 Dalam fisika agar usaha berlangsung, maka gaya harus dikerahkan hingga
menempuh jarak tertentu. Besar usaha yang dilakukan bergantung pada besar dan arah gaya yang dikerahkan dan perpindahan benda selama gaya dikenakan. Ketika
sebuah gaya bekerja pada arah yang sama dengan arah gerak benda, maka usaha dapat dihitung dengan cara :
ℎ = ×
ℎ = ×
2.5 Satuan dari usaha adalah joule. Satu joule sama dengan satu newton-meter N.m.
Daya menujukkan usaha yang dilakukan tiap satuan waktu.
=
dengan,
P
= daya Js atau watt W
= usaha J t
= waktu s Ketika suatu gaya diberikan untuk mendorong lemari sehingga bergerak,
berarti telah terjadi perubahan energi dari energi yang dikeluarkan olehmu menjadi energi gerak. Jadi, ketika gaya melakukan usaha pada sebuah benda, maka akan
2.6
terjadi perubahan energi pada benda tersebut. Usaha yang dilakukan pada sebuah benda yang bergerak horisontal menyebabkan perubahan energi kinetik. Dengan
demikian, besarnya usaha sama dengan perubahan energi kinetik benda. Namun, usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi bumi benda yang bergerak vertikal sama
dengan perubahan energi potensial gravitasi.
2 Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana adalah peralatan yang menggunakan teknologi sederhana untuk mempermudah pekerjaan manusia. Dengan memanfaatkan pesawat
sederhana, pekerjaan manusia akan lebih ringan. Jenis-jenis pesawat sederhana, antara lain:
1. Tuas atau Pengungkit Tuas atau pengungkit merupakan pesawat sederhana berbentuk batang
yang dapat berputar terhadap suatu titik. Titik tersebut dinamakan titik tumpu. Bagian-bagian tuas terdiri atas titik beban, titik tumpu, dan titik kuasa.
Keuntungan mekanis tuas didefinisikan sebagai perbandingan berat beban dengan gaya yang diberikan kuasa, sehingga bergantung pada panjang
masing-masing lengan. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: =
= dengan:
= keuntungan mekanis = berat beban N
= gaya kuasa N = lengan kuasa m
= lengan beban m 2.7
2. Katrol Katrol merupakan suatu pesawat sederhana yang terdiri dari roda beralur
yang dililit tali. Katrol menurut tempat kedudukannya dibagi menjadi 3 jenis, antara lain:
a. Katrol Tetap b. Katrol Bebas
c. Katrol Gabungan 3. Bidang Miring
Semakin tinggi bidang miring, semakin besar gaya kuasanya, sehingga keuntungan mekanisnya semakin kecil.
4. Roda gigi atau Gir Roda gigi atau gir dapat mempermudah pekerjaan, sehingga gir tersebut
termasuk pesawat sederhana. Gir merupakan sepasang atau lebih roda bergigi yang saling berhubungan yang berfungsi meneruskan gaya dan gerakan pada
sebuah mesin.
2.2 Kerangka Berpikir
