Kelas VIII_SMP_IPA_Wasis.pdf - FTP LIPI

<strong>Wasis</strong><br />

Sugeng Yuli Irianto<br />

Pusat Perbukuan<br />

Departemen Pendidikan Nasional

---

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional<br />

Dilindungi Undang-undang<br />

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional dari Penerbit Sekawan Cipta Karya,PT<br />

Ilmu Pengetahuan Alam<br />

Jilid 2 untuk <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Penulis : <strong>Wasis</strong><br />

Sugeng Yuli Irianto<br />

Ilustrasi, Tata Letak : Tim Dept. Grafis<br />

Perancang Kulit : Alfianto Subandi<br />

Ukuran Buku : 20,5 x 28 cm<br />

500.7<br />

WAS WASIS<br />

i Ilmu Pengetahuan Alam 2: <strong>SMP</strong>/MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>/oleh <strong>Wasis</strong>, Sugeng Yuli Irianto.<br />

— Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.<br />

viii, 274 hlm.: ilus.; 29 cm.<br />

Bibliografi : hlm. 271-272<br />

Indeks. hlm.273-274<br />

ISBN 979-462-968-5<br />

1. Sains-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Irianto, Yuli<br />

Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan<br />

Departemen Pendidikan Nasional<br />

Tahun 2008<br />

Diperbanyak oleh ...<br />

ii

---

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah,<br />

dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, telah membeli hak cipta buku<br />

teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui website<br />

Jaringan Pendidikan Nasional.<br />

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dan telah ditetapkan<br />

sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses<br />

pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 34 Tahun 2008.<br />

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/penerbit<br />

yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan<br />

Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.<br />

Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen Pendidikan<br />

Nasional tersebut, dapat diunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi<br />

oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus<br />

memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran<br />

ini akan lebih mudah diakses sehingga para siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun<br />

sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.<br />

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Selanjutnya, kepada para<br />

siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami<br />

menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik<br />

sangat kami harapkan.<br />

Jakarta,Juli 2008<br />

Kepala Pusat Perbukuan<br />

iii

---

Puji syukur kami panjatkan pada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan<br />

rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan buku Ilmu<br />

Pengetahuan Alam (<strong>IPA</strong>) untuk <strong>SMP</strong> dan MTs ini.<br />

Saat ini kita hidup dalam abad globalisasi dan teknologi informasi. Perubahan<br />

yang cepat dan dramatis dalam bidang ini merupakan fakta dalam kehidupan kita seharihari.<br />

Nah, bagaimanakah upayamu agar dapat berperan di era globalisasi dan teknologi<br />

ini? Salah satu yang harus kamu miliki adalah kemampuan di bidang Ilmu Pengetahuan<br />

Alam (Sains), karena <strong>IPA</strong> merupakan salah satu kunci dalam menyesuaikan diri dengan<br />

perubahan dan memasuki dunia teknologi, termasuk teknologi informasi.<br />

Buku ini disajikan dengan bahasa yang sederhana untuk memudahkan kamu<br />

mempelajari konsep, prinsip, hukum dan teori <strong>IPA</strong> serta keterkaitannya dan<br />

penerapannya. Pada awal setiap bab diberikan peta konsep dan kata kunci untuk<br />

memudahkan kamu dalam memahami dan mengingat kata-kata penting dalam bab<br />

tersebut.<br />

Buku ini juga dilengkapi dengan latihan soal untuk mereview pemahamanmu<br />

tentang materi yang telah dipelajari. Dalam kegiatan laboratorium kamu akan belajar<br />

mengembangkan kemampuan ilmiah. Kamu juga akan menemukan info-info sains untuk<br />

menunjang pengetahuanmu sehingga kamu dapat mengembangkan kemampuan<br />

intelektualmu.<br />

Semoga kamu dapat memanfaatkan buku ini demi kemaslahatan dan kemajuan<br />

bersama serta memberikan sumbangan yang berarti bagi bangsa dan negara.<br />

iv<br />

Surakarta, Maret 2008<br />

Penyusun

---

Bab-bab dalam buku ini disusun dengan sistematika yang unik, sehingga mempermudah<br />

siswa dalam mempelajari materi yang disajikan. Sistematika buku ini adalah sebagai<br />

berikut.<br />

1. Awal bab<br />

Setiap bab diawali dengan ilustrasi baik gambar maupun aktivitas yang relevan dengan<br />

isi bab yang akan dipelajari. Selain ilustrasi, juga dipaparkan tujuan pembelajaran<br />

yang disesuaikan dengan Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar yang harus<br />

dicapai siswa.<br />

2. Peta konsep<br />

Berisi konsep-konsep dari materi yang akan dipelajari serta hubungan antarkonsep.<br />

3. Kata kunci<br />

Berisi kata-kata penting yang menjadi kunci pembahasan dalam bab tersebut.<br />

4. Kegiatan<br />

Berisi percobaan atau pengamatan untuk membuktikan kebenaran konsep atau<br />

menemukan konsep yang baru.<br />

5. Tugas<br />

Berisi kegiatan atau analisis yang harus dilakukan untuk memecahkan suatu masalah.<br />

6. Latihan<br />

Berisi soal-soal untuk menguji kemampuan siswa dalam memahami materi yang<br />

telah dipelajari.<br />

7. Info sains<br />

Berisi informasi yang berkaitan dengan materi yang dibahas. Informasi ini bermanfaat<br />

untuk menambah wawasan siswa.<br />

8. Tokoh<br />

Berisi riwayat hidup tokoh-tokoh yang berjasa mengembangkan ilmu pengetahuan.<br />

Diharapkan akan menambah motivasi siswa untuk berkarya seperti mereka.<br />

9. Rangkuman<br />

Berisi pokok-pokok pembicaraan di dalam bab yang telah selesai dipelajari.<br />

10. Latih kemampuan<br />

Berisi soal-soal untuk melatih kemampuan siswa dalam menguasai materi dalam bab<br />

yang telah dipelajari.<br />

11. Wacana sains<br />

Berisi pengetahuan tambahan yang relevan dengan materi yang telah dipelajari guna<br />

memperluas wawasan siswa.<br />

12. Latihan semester<br />

Berisi soal-soal pilihan ganda dan uraian untuk menguji pemahaman materi yang<br />

telah dipelajari siswa selama satu semester.<br />

13. Glosarium<br />

Berisi daftar kata-kata sulit yang dijumpai di dalam buku. Glosarium dapat kamu<br />

gunakan sebagai pegangan atau semacam kamus dalam mempelajari materi.<br />

14. Indeks<br />

Berisi kata-kata atau istilah penting yang disertai dengan nomor halaman tempat<br />

kata atau istilah tersebut muncul. Melalui indeks, kamu dapat dengan cepat<br />

menemukan hal-hal yang sedang dicari.<br />

v

---

Kata Sambutan.......................................................................................................................... iii<br />

Kata Pengantar ......................................................................................................................... iv<br />

Sistematika Buku ...................................................................................................................... v<br />

Daftar Isi ................................................................................................................................... vi<br />

Semester I<br />

Bab I Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup ................................................ 3<br />

A. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan ..................... 5<br />

B. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan ................................................ 10<br />

C. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan ...................................................... 13<br />

D. Metamorfosis dan Metagenesis ............................................................................. 15<br />

E. Tahapan Pertumbuhan dan Perkembangan Manusia ............................................. 18<br />

F. Pubertas pada Remaja .......................................................................................... 19<br />

Latih Kemampuan 1 .................................................................................................. 22<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 24<br />

Bab II Berbagai Sistem Organ pada Manusia .................................................................... 25<br />

A. Sistem Gerak pada Manusia ................................................................................. 27<br />

B. Sistem Pencernaan pada Manusia ........................................................................ 33<br />

C. Sistem Pernapasan pada Manusia ........................................................................ 42<br />

D. Sistem Peredaran Darah pada Manusia................................................................. 46<br />

Latih Kemampuan 2 .................................................................................................. 56<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 57<br />

Bab III Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan ...................................................... 59<br />

A. Jaringan pada Tumbuhan ....................................................................................... 61<br />

B. Fotosintesis ........................................................................................................... 65<br />

C. Gerak pada Tumbuhan ........................................................................................... 70<br />

D. Hama dan Penyakit pada Tumbuhan ..................................................................... 69<br />

Latih Kemampuan 3 .................................................................................................. 79<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 80<br />

Bab IV Partikel Materi ............................................................................................................ 81<br />

A. Atom ...................................................................................................................... 83<br />

B. Ion ......................................................................................................................... 86<br />

C. Molekul .................................................................................................................. 87<br />

D. Konsep Atom, Ion, dan Molekul dalam Produk Kimia ............................................ 89<br />

Latih Kemampuan 4 .................................................................................................. 92<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 94<br />

Bab V Bahan Kimia dalam Kehidupan .............................................................................. 95<br />

A. Bahan Kimia Rumah Tangga .................................................................................. 97<br />

B. Bahan Kimia di Bidang Industri, Pertanian, dan Kesehatan ................................... 107<br />

C. Bahan Kimia dalam Bahan Makanan ..................................................................... 114<br />

D. Zat Adiktif dan Psikotropika ................................................................................... 122<br />

Latih Kemampuan 5 .................................................................................................. 131<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 132<br />

Latihan Semester I .................................................................................................................... 133<br />

vi

---

Semester II<br />

Bab VI Gaya ............................................................................................................................ 137<br />

A. Besaran Gaya ....................................................................................................... 139<br />

B. Hukum Newton tentang Gaya ................................................................................ 144<br />

C. Analisis Gaya Gesekan dan Gaya Berat ............................................................... 147<br />

D. Pesawat Sederhana ............................................................................................... 152<br />

Latih Kemampuan 6 .................................................................................................. 160<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 162<br />

Bab VII Energi dan Usaha ....................................................................................................... 163<br />

A. Energi .................................................................................................................... 165<br />

B. Usaha .................................................................................................................... 172<br />

C. Daya ...................................................................................................................... 175<br />

Latih Kemampuan 7 .................................................................................................. 178<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 179<br />

Bab <strong>VIII</strong> Tekanan ...................................................................................................................... 181<br />

A. Tekanan pada Zat Padat ........................................................................................ 183<br />

B. Tekanan Zat Cair .................................................................................................... 187<br />

C. Tekanan Udara ....................................................................................................... 199<br />

Latih Kemampuan 8 .................................................................................................. 202<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 204<br />

Bab IX Getaran dan Gelombang ........................................................................................... 205<br />

A. Getaran .................................................................................................................. 207<br />

B. Gelombang ............................................................................................................ 210<br />

C. Gelombang Bunyi .................................................................................................. 219<br />

Latih Kemampuan 9 .................................................................................................. 232<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 234<br />

Bab X Optika .......................................................................................................................... 235<br />

A. Cahaya .................................................................................................................. 237<br />

B. Alat-Alat Optik ....................................................................................................... 252<br />

Latih Kemampuan 10 ................................................................................................ 260<br />

Wacana Sains ............................................................................................................ 262<br />

Latihan Semester II ................................................................................................................... 263<br />

Glosarium ...... ........................................................................................................................... 265<br />

Kunci Jawaban.......................................................................................................................... 268<br />

Daftar Pustaka ........................................................................................................................... 269<br />

Indeks ........... ........................................................................................................................... 271<br />

vii

---

viii

---

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 1

---

2<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

I<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan<br />

Makhluk Hidup<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang. Pernahkah kamu memperhatikan<br />

hewan dan tumbuhan yang ada di sekitarmu? Mula-mula hewan dan tumbuhan itu berukuran kecil,<br />

kemudian secara bertahap tumbuh menjadi besar. Manusia juga tumbuh dan berkembang, tetapi<br />

pertumbuhan pada manusia hanya terbatas sampai dengan usia tertentu. Bagaimanakah pertumbuhan<br />

pada makhluk hidup? Apakah ciri-ciri setiap tahap pertumbuhan manusia?<br />

Pada bab ini kamu akan mempelajari pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup<br />

serta mendeskripsikan tahapan perkembangan pada manusia.<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 3

---

4<br />

Faktor internal<br />

Kata Kunci<br />

><br />

Pertumbuhan dan<br />

Perkembangan<br />

Tumbuhan Hewan<br />

• Pertumbuhan<br />

primer<br />

• Pertumbuhan<br />

sekunder<br />

ada yang<br />

mengalami<br />

><br />

><br />

metamorfosis<br />

• Fase<br />

embrionik<br />

• Fase pascaembrionik<br />

• meristem • metamorfosis • remaja<br />

• embrio • metagenesis • pubertas<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

><br />

><br />

dipengaruhi oleh<br />

• > contoh Gen<br />

Suhu contoh<br />

>•<br />

• Hormon • Nutrisi<br />

• Air, dll<br />

Tumbuhan dikotil dan<br />

Gymnospermae<br />

><br />

terjadi pada<br />

terdiri atas<br />

sebagian<br />

mengalami<br />

metagenesis<br />

>><br />

meliputi<br />

Manusia<br />

• Balita<br />

• Kanak-kanak<br />

• Remaja<br />

• Dewasa<br />

• Manula<br />

><br />

><br />

Faktor<br />

eksternal<br />

><br />

saat remaja,<br />

mengalami<br />

> terjadi<br />

Pubertas<br />

• Pubertas fisik<br />

• Pubertas<br />

psikis<br />

>

---

Lima tahun yang lalu tentunya kamu belum sebesar dan<br />

setinggi sekarang. Tubuhmu secara bertahap bertambah tinggi<br />

dan besar. Setelah mencapai ukuran seperti sekarang, tubuhmu<br />

tidak akan menjadi kecil seperti waktu kanak-kanak, meskipun<br />

mungkin kamu menginginkannya. Dikatakan bahwa perubahan<br />

ukuran tubuh bersifat ireversibel (tidak dapat kembali<br />

seperti semula). Bertambahnya ukuran tubuh inilah yang<br />

disebut dengan pertumbuhan. Ukuran tubuh meliputi tinggi,<br />

berat, dan volume. Pertumbuhan pada makhluk bersel satu<br />

ditandai dengan bertambahnya ukuran sel. Sedangkan pada<br />

makhluk bersel banyak, pertumbuhan ditandai dengan<br />

bertambahnya ukuran dan jumlah sel.<br />

Pertumbuhan pada manusia dan hewan ada batasnya. Setelah<br />

mencapai usia tertentu, manusia dan hewan tidak tumbuh lagi.<br />

Sedangkan tumbuhan hampir selalu tumbuh sepanjang<br />

hidupnya. Pertumbuhan diikuti dengan proses perkembangan,<br />

yaitu proses biologis makhluk hidup menuju tingkat kedewasaan<br />

atau kesempurnaan. Contoh perkembangan adalah<br />

perubahan susunan dan fungsi organ-organ tubuh.<br />

A Faktor-Faktor yang Mempengaruhi<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan<br />

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses<br />

yang berjalan sejajar dan berdampingan. Jadi proses<br />

pertumbuhan dan perkembangan tidak dapat dipisahkan satu<br />

dengan yang lain. Setiap makhluk hidup mengalami proses<br />

pertumbuhan dan perkembangan. Misalnya yang terjadi pada<br />

diri kita, kalau diamati keadaan ketika bayi sangat berbeda<br />

dengan keadaan saat ini.<br />

Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran yang tidak<br />

dapat kembali ke asal (irreversibel), yang meliputi pertambahan<br />

volume dam pertambahan massa. Selain disebabkan<br />

pertambahan ukuran sel, pertumbuhan juga terjadi karena<br />

pertambahan jumlah sel. Contohnya bayi yang baru lahir<br />

ukurannya + 45 cm dengan berat badan + 3 kg. Setelah<br />

mengalami pertumbuhan, tinggi badan dapat mencapai lebih<br />

dari 150 cm dan berat badan lebih dari 30 kg.<br />

Perkembangan adalah proses menuju tercapainya<br />

kedewasaan. Pada tingkat seluler, perkembangan dapat berupa<br />

diferensiasi sel-sel yang baru membelah membentuk jaringan<br />

yang menyusun organ tertentu. Pada tumbuhan perkembangan<br />

ditandai dengan munculnya bunga atau buah. Sedang pada<br />

hewan dan manusia ditandai dengan kematangan organ<br />

reproduksi sehingga siap untuk menghasilkan keturunan.<br />

Perkembangan juga menyebabkan perkembangan psikis dari<br />

usia bayi, anak-anak, dan menjadi dewasa.<br />

Kalau kamu perhatikan, tinggi dan besar badanmu bisa jadi<br />

berbeda bila dibandingkan dengan teman-teman sekelasmu.<br />

Gambar 1.1 Munculnya bunga dipengaruhi<br />

oleh hormon<br />

auksin.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit, 2006<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 5

---

Gambar 1.2 Perbedaan fisik warna<br />

kulit manusia dipengaruhi<br />

oleh gen.<br />

Sumber: Microsoft Encarta, 2006<br />

6<br />

Padahal usia kalian hampir sama, dengan kata lain waktu<br />

tumbuh dan berkembangnya hampir sama. Mengapa bisa demikian?<br />

Hal ini disebabkan karena pertumbuhan dan<br />

perkembangan dipengaruhi oleh berbagai faktor. Karena ada<br />

perbedaan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan<br />

perkembangan, tinggi dan besar badan teman-teman sekelasmu<br />

bisa berbeda-beda.<br />

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan<br />

perkembangan dapat dibedakan menjadi faktor dari dalam dan<br />

faktor dari luar tubuh. Faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhinya?<br />

Untuk mengetahuinya, pelajarilah uraian berikut<br />

ini dengan baik.<br />

1. Faktor Dalam (Internal)<br />

Faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan dan<br />

perkembangan berasal dari dalam tubuh makhluk hidup<br />

sendiri. Yang termasuk kategori ini adalah faktor gen dan<br />

keadaan hormonal.<br />

a. Gen<br />

Gen adalah substansi/materi pembawa sifat yang diturunkan<br />

dari induk. Gen mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup,<br />

misalnya bentuk tubuh, tinggi tubuh, warna kulit, warna<br />

bunga, warna bulu, rasa buah, dan sebagainya. Gen juga<br />

menentukan kemampuan metabolisme makhluk hidup,<br />

sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangannya.<br />

Hewan, tumbuhan, dan manusia yang memiliki<br />

gen tumbuh yang baik akan tumbuh dan berkembang<br />

dengan cepat sesuai dengan periode pertumbuhan dan<br />

perkembangannya.<br />

Meskipun peranan gen sangat penting, faktor genetis bukan<br />

satu-satunya faktor yang menentukan pola pertumbuhan<br />

dan perkembangan, karena juga dipengaruhi oleh faktor<br />

lainnya. Misalnya tanaman yang mempunyai sifat unggul<br />

dalam pertumbuhan dan perkembangannya, hanya akan<br />

tumbuh dengan cepat, lekas berbuah, dan berbuah lebat jika<br />

ditanam di lahan subur dan kondisinya sesuai. Bila ditanam<br />

di lahan tandus dan kondisi lingkungannya tidak sesuai,<br />

pertumbuhan dan perkembangannya menjadi kurang baik.<br />

Demikian juga ternak unggul hanya akan berproduksi secara<br />

optimal bila diberi pakan yang baik dan dipelihara di<br />

lingkungan yang sesuai.<br />

b. Hormon<br />

Hormon merupakan zat yang berfungsi untuk mengendalikan<br />

berbagai fungsi di dalam tubuh. Meskipun kadarnya<br />

sedikit, hormon memberikan pengaruh yang nyata dalam<br />

pengaturan berbagai proses dalam tubuh. Hormon yang<br />

mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada<br />

makhluk hidup beragam jenisnya.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

1) Hormon pada tumbuhan<br />

Hormon pada tumbuhan sering disebut fitohormon atau<br />

zat pengatur tubuh. Beberapa di antaranya adalah auksin,<br />

sitokinin, giberelin, etilen, dan asam absisat.<br />

a) Auksin, berfungsi untuk memacu perpanjangan sel,<br />

merangsang pembentukan bunga, buah, dan<br />

mengaktifkan kambium untuk membentuk sel-sel<br />

baru.<br />

b) Sitokinin, memacu pembelahan sel serta mempercepat<br />

pembentukan akar dan tunas.<br />

c) Giberelin, merangsang pembelahan dan pembesaran<br />

sel serta merangsang perkecambahan biji. Pada<br />

tumbuhan tertentu, giberelin dapat menyebabkan<br />

munculnya bunga lebih cepat.<br />

d) Etilen, berperan untuk menghambat pemanjangan<br />

batang, mempercepat penuaan buah, dan<br />

menyebabkan penuaan daun.<br />

e) Asam absisat berperan dalam proses perontokan<br />

daun.<br />

2) Hormon pada hewan<br />

Beberapa hormon pertumbuhan pada hewan adalah<br />

sebagai berikut.<br />

a) Tiroksin, mengendalikan pertumbuhan hewan. Pada<br />

katak hormon ini merangsang dimulainya proses<br />

metamorfosis.<br />

b) Somatomedin, mempengaruhi pertumbuhan tulang.<br />

c) Ekdison dan juvenil, mempengaruhi perkembangan<br />

fase larva dan fase dewasa, khususnya pada hewan<br />

Invertebrata.<br />

3) Hormon pada manusia<br />

Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin atau kelenjar<br />

buntu, yaitu suatu kelenjar yang tidak mempunyai<br />

saluran. Di kelas IX kamu akan mempelajari hormon<br />

sebagai bagian dari sistem koordinasi. Beberapa hormon<br />

pertumbuhan pada manusia antara lain sebagai berikut.<br />

a) Hormon tiroksin, dihasilkan oleh kelenjar gondok/<br />

tiroid. Hormon ini memengaruhi pertumbuhan,<br />

perkembangan, dan metabolisme karbohidrat dalam<br />

tubuh. Kekurangan hormon ini dapat mengakibatkan<br />

mixoedema yaitu kegemukan.<br />

b) Hormon pertumbuhan (Growth hormon - GH)<br />

Hormon ini dihasilkan oleh hipofisis bagian depan.<br />

Hormon ini disebut juga hormon somatotropin (STH).<br />

Peranannya adalah memengaruhi kecepatan pertumbuhan<br />

seseorang. Seorang anak tidak akan<br />

tumbuh dengan normal jika kekurangan hormon<br />

pertumbuhan. Pada masa pertumbuhan, kelebihan<br />

hormon ini akan mengakibatkan pertumbuhan<br />

raksasa (gigantisme), sebaliknya jika kekurangan akan<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 7

---

Gambar 1.3 Padi yang ditanam pada<br />

musim kemarau lebih<br />

cepat dipanen karena<br />

pengaruh suhu.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit, 2006<br />

8<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

menyebabkan kerdil (kretinisme). Jika kelebihan<br />

hormon terjadi setelah dewasa, akan menyebabkan<br />

membesarnya bagian tubuh tertentu, seperti pada<br />

hidung atau telinga. Kelainan ini disebut akromegali.<br />

c) Hormon testosteron, mengatur perkembangan organ<br />

reproduksi dan munculnya tanda-tanda kelamin sekunder<br />

pada pria.<br />

d) Hormon estrogen/progresteron, mengatur perkembangan<br />

organ reproduksi dan munculnya tandatanda<br />

kelamin sekunder pada wanita.<br />

2. Faktor Luar (Eksternal)<br />

Faktor luar yang mempengaruhi proses pertumbuhan dan<br />

perkembangan makhluk hidup berasal dari faktor lingkungan.<br />

Beberapa faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan<br />

dan perkembangan makhluk hidup adalah sebagai berikut.<br />

a. Makanan atau Nutrisi<br />

Makanan merupakan bahan baku dan sumber energi dalam<br />

proses metabolisme tubuh. Kualitas dan kuantitas makanan<br />

akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan<br />

makhluk hidup. Karena sedang dalam masa pertumbuhan,<br />

kamu harus cukup makan makanan yang bergizi untuk<br />

mendukung pertumbuhan dan perkembangan tubuhmu.<br />

Zat gizi yang diperlukan manusia dan hewan adalah<br />

karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral. Semua<br />

zat ini diperoleh dari makanan.<br />

Sedangkan bagi tumbuhan, nutrisi yang diperlukan berupa<br />

air dan zat hara yang terlarut dalam air. Melalui proses<br />

fotosintesis, air dan karbon dioksida (CO ) diubah menjadi<br />

2<br />

zat makanan dengan bantuan sinar matahari. Meskipun<br />

tidak berperan langsung dalam fotosintesis, zat hara<br />

diperlukan agar tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang<br />

dengan baik. Coba kamu amati, tanaman padi yang<br />

terlambat dipupuk, daunnya akan berwarna kekuningan.<br />

Setelah dipupuk, daun tanaman padi itu akan kembali<br />

berwarna hijau dan tumbuh dengan baik. Mengapa<br />

demikian? Di dalam pupuk terkandung zat hara yang<br />

penting sebagai nutrisi tanaman.<br />

b. Suhu<br />

Semua makhluk hidup membutuhkan suhu yang sesuai<br />

untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangannya.<br />

Suhu ini disebut suhu optimum, misalnya suhu tubuh<br />

manusia yang normal adalah sekitar 37°C. Pada suhu<br />

optimum, semua makhluk hidup dapat tumbuh dan<br />

berkembang dengan baik. Hewan dan manusia memiliki<br />

kemampuan untuk bertahan hidup dalam kisaran suhu<br />

lingkungan tertentu. Tumbuhan menunjukkan pengaruh<br />

yang lebih nyata terhadap suhu. Padi yang ditanam pada<br />

awal musim kemarau (suhu udara rata-rata tinggi) lebih cepat

---

dipanen daripada padi yang ditanam pada musim penghujan<br />

(suhu udara rata-rata rendah). Jenis bunga mawar yang<br />

tumbuh dan berbunga dengan baik di pegunungan yang<br />

sejuk, ketika ditanam di daerah pantai yang panas<br />

pertumbuhannya menjadi lambat dan tidak menghasilkan<br />

bunga yang seindah sebelumnya. Hal ini disebabkan karena<br />

semua proses dalam pertumbuhan dan perkembangan<br />

seperti penyerapan air, fotosintesis, penguapan, dan<br />

pernapasan pada tumbuhan dipengaruhi oleh suhu.<br />

c. Cahaya<br />

Cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan<br />

makhluk hidup. Tumbuhan sangat membutuhkan<br />

cahaya matahari untuk fotosintesis. Namun keberadaan<br />

cahaya ternyata dapat menghambat pertumbuhan<br />

tumbuhan karena cahaya dapat merusak hormon auksin<br />

yang terdapat pada ujung batang. Bila kamu menyimpan<br />

kecambah di tempat gelap selama beberapa hari, kecambah<br />

itu akan tumbuh lebih cepat (lebih tinggi) dari seharusnya,<br />

namun tampak lemah dan pucat/kekuning-kuningan karena<br />

kekurangan klorofil. Selain tumbuhan, manusia juga<br />

membutuhkan cahaya matahari untuk membantu pembentukan<br />

vitamin D. Tahukah kamu, apakah fungsi<br />

vitamin D di dalam tubuh?<br />

d. Air dan Kelembapan<br />

Air dan kelembapan merupakan faktor penting untuk<br />

pertumbuhan dan perkembangan. Air sangat dibutuhkan<br />

oleh makhluk hidup. Tanpa air, makhluk hidup tidak dapat<br />

bertahan hidup. Air merupakan tempat berlangsungnya<br />

reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh. Tanpa air, reaksi kimia<br />

di dalam sel tidak dapat berlangsung, sehingga dapat<br />

mengakibatkan kematian.<br />

Kelembapan adalah banyaknya kandungan uap air dalam<br />

udara atau tanah. Tanah yang lembab berpengarauh baik<br />

terhadap pertumbuhan tumbuhan. Kondisi yang lembab<br />

banyak air yang dapat diserap oleh tumbuhan dan lebih<br />

sedikit penguapan. Kondisi ini sangat mempengaruhi sekali<br />

terhadap pemanjangan sel. Kelembapan juga penting untuk<br />

mempertahankan stabilitas bentuk sel.<br />

e. Tanah<br />

Bagi tumbuhan, tanah berpengaruh terhadap pertumbuhan<br />

dan perkembangannya. Tumbuhan akan tumbuh dan<br />

berkembang dengan optimal bila kondisi tanah tempat<br />

hidupnya sesuai dengan kebutuhan nutrisi dan unsur hara.<br />

Kondisi tanah ditentukan oleh faktor lingkungan lain, misalnya<br />

suhu, kandungan mineral, dan air.<br />

Untuk mengetahui komposisi bahan pembentuk tanah,<br />

lakukan Kegiatan 1.1.<br />

Gambar 1.4 Makhluk hidup sangat<br />

memerlukan cahaya matahari.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 9

---

10<br />

Kegiatan 1.1<br />

Tanah sebagai Faktor Eksternal yang Mempengaruhi<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan<br />

Tujuan<br />

Mengetahui komposisi bahan pembentuk tanah dan pengaruhnya pada pertumbuhan<br />

dan perkembangan tanaman.<br />

Alat dan Bahan<br />

1. Air<br />

2. Botol kaca dan penutupnya<br />

3. Contoh tanah dari berbagai tempat<br />

Langkah Kerja<br />

1. Kumpulkan segenggam contoh tanah dari berbagai tempat dan letakkan masingmasing<br />

contoh pada botol kaca yang berbeda.<br />

2. Berikan label tanda asal tanah pada tiap-tiap botol.<br />

3. Tambahkan air pada masing-masing botol sehingga tinggi air hampir dua kali lipat<br />

tinggi permukaan contoh tanah.<br />

4. Kocoklah botol selama satu menit untuk memisahkan zat padat yang mengendap<br />

dan terapung.<br />

5. Diamkan botol selama beberapa menit. Perhatikan adanya partikel mineral yang<br />

biasanya mengendap dan bahan organik biasanya akan terapung. Buatlah tabel yang<br />

berisi perbedaan komposisi dari berbagai contoh tanah yang kamu ambil.<br />

Pertanyaan<br />

1. Bagaimanakah komposisi tanah yang diambil dari tempat yang berbeda-beda?<br />

Samakah komposisinya? Mengapa demikian?<br />

2. Sebutkan ciri-ciri tanah yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman.<br />

Tugas 1.1<br />

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dimulai sejak<br />

perkecambahan biji. Kecambah kemudian berkembang menjadi<br />

tumbuhan kecil yang sempurna. Setelah tumbuh hingga mencapai<br />

ukuran dan usia tertentu, tumbuhan akan berkembang<br />

membentuk bunga dan buah atau biji sebagai alat perkembangbiakannya.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Kamu mungkin pernah menggunakan zat perangsang akar<br />

untuk mempercepat tumbuhnya akar pada stek. Zat perangsang<br />

itu berisi berbagai hormon pertumbuhan. Hormon<br />

tumbuh apakah yang terdapat pada zat perangsang akar?<br />

B Pertumbuhan dan Perkembangan pada<br />

Tumbuhan

---

Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi di daerah meristematis<br />

(titik tumbuh), yaitu bagian yang mengandung jaringan<br />

meristem. Jaringan ini terletak di ujung batang, ujung akar, dan<br />

kambium. Aktivitas jaringan meristem yang terletak di ujung<br />

batang/akar menghasilkan pola pertumbuhan yang berbeda bila<br />

dibandingkan dengan jaringan meristem di kambium. Oleh<br />

karena itu pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakan<br />

menjadi dua macam, yaitu pertumbuhan primer dan<br />

pertumbuhan sekunder.<br />

1. Pertumbuhan Primer<br />

Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang terjadi<br />

akibat aktivitas jaringan meristem primer atau disebut juga<br />

meristem apikal. Titik tumbuh primer terbentuk sejak tumbuhan<br />

masih berupa embrio. Jaringan meristem ini terdapat di ujung<br />

batang dan ujung akar. Akibat pertumbuhan ini, akar dan batang<br />

tumbuhan bertambah panjang.<br />

Pada titik tumbuh, pertumbuhan terjadi secara bertahap.<br />

Oleh karena itu daerah pertumbuhan dapat dibedakan menjadi<br />

tiga, yaitu daerah pembelahan, daerah perpanjangan, dan daerah<br />

diferensiasi.<br />

a. Daerah pembelahan<br />

Daerah pembelahan terletak di bagian paling ujung. Di<br />

daerah ini sel-sel baru terus-menerus dihasilkan melalui<br />

proses pembelahan sel. Daerah inilah yang disebut daerah<br />

meristematis.<br />

b. Daerah pemanjangan<br />

Daerah pemanjangan terletak di belakang daerah pembelahan.<br />

Di daerah ini sel-sel hasil pembelahan akan tumbuh<br />

sehingga ukuran sel bertambah besar. Akibatnya di daerah<br />

inilah yang mengalami pemanjangan.<br />

c. Daerah diferensiasi<br />

Daerah diferensiasi terletak di belakang daerah<br />

pemanjangan. Sel-sel yang telah tumbuh mengalami<br />

perubahan bentuk dan fungsi. Sebagian sel mengalami<br />

diferensiasi menjadi epidermis, korteks, xilem, dan floem.<br />

Sebagian lagi membentuk parenkim, kolenkim, dan<br />

sklerenkim.<br />

2. Pertumbuhan Sekunder<br />

Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh aktivitas jaringan<br />

meristem sekunder. Contoh jaringan meristem sekunder adalah<br />

jaringan kambium pada batang tumbuhan dikotil dan<br />

Gymnospermae. Sel-sel jaringan kambium senantiasa<br />

membelah. Pembelahan ke arah dalam membentuk xilem atau<br />

kayu sedangkan pembelahan ke luar membentuk floem atau<br />

kulit kayu. Akibat aktivitas jaringan meristem pada kambium,<br />

diameter batang dan akar bertambah besar. Tumbuhan<br />

monokotil tidak mempunyai kambium sehingga tidak<br />

mengalami pertumbuhan sekunder. Bila kamu perhatikan,<br />

sel rambut<br />

akar<br />

daerah<br />

diferensiasi<br />

daerah<br />

pemanjangan<br />

daerah<br />

pembelahan<br />

tudung<br />

akar<br />

Gambar 1.5 Daerah pertumbuhan<br />

pada akar.<br />

Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 11

---

12<br />

Kegiatan 1.2<br />

diameter batang palem, bambu, tebu, dan kelapa hampir selalu<br />

sama dari kecil hingga dewasa. Berbeda dengan tumbuhan<br />

dikotil seperti mangga, jati, jambu, asam, cemara, dan pinus.<br />

Bila kamu menjumpainya, coba perhatikan dengan seksama!<br />

Aktivitas pertumbuhan kambium tidak selalu sama antara<br />

musim penghujan dengan musim kemarau. Di musim<br />

penghujan, air dan zat hara terlarut tersedia dengan melimpah<br />

sehingga pembelahan sel lebih giat. Sebaliknya di musim<br />

kemarau, ketersediaan air berkurang sehingga aktivitas<br />

pembelahan sel berkurang. Aktivitas pembelahan yang berbeda<br />

ini tampak sebagai cincin-cincin konsentris pada batang yang<br />

disebut lingkaran tahun.<br />

Untuk mengamati pertumbuhan pada tumbuhan, lakukan<br />

Kegiatan 1.2 berikut ini.<br />

Pertumbuhan Akar<br />

Tujuan:<br />

Siswa dapat mengamati pertumbuhan akar<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Kertas isap<br />

2. Tinta cina<br />

3. Botol bekas<br />

4. Biji kacang tanah<br />

Cara kerja:<br />

1. Letakkan selembar kertas isap pada dinding bagian botol.<br />

2. Isilah air tetinggi seperempat botol.<br />

3. Letakkan 5 buah biji kacang tanah di antara kertas dan dinding botol pada ketinggian<br />

setengah tinggi botol.<br />

4. Setelah biji berkecambah berilah tanda pada akar menggunakan tinta cina dengan<br />

jarak teratur.<br />

5. Setiap hari selama 1 minggu ukurlah pertambahan panjang akar.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Apakah terjadi pertambahan panjang akar? Mengapa?<br />

2. Pada hari ke berapa pertambahan panjang yang paling besar?<br />

3. Pada bagian akar manakan terjadi pertumbuhan yang paling besar?<br />

Perkembangan pada tumbuhan merupakan diferensiasi atau<br />

spesialisasi sel atau bagian-bagian tumbuhan untuk melakukan<br />

fungsi khusus (menjadi dewasa). Perkembangan pada tingkat<br />

sel misalnya sel-sel hasil pembelahan jaringan meristem<br />

mengalami diferensiasi membentuk jaringan pengangkut.<br />

Contoh perkembangan pada tingkat organ misalnya terbentuknya<br />

organ generatif yaitu munculnya bunga.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

Beberapa jenis tumbuhan memiliki umur yang berbedabeda<br />

untuk berkembang menjadi dewasa. Masa dewasa ditandai<br />

dengan kemampuan berkembang biak secara generatif. Jadi<br />

ketika suatu tumbuhan telah membentuk bunga berarti<br />

tumbuhan itu telah dewasa dan dapat bereproduksi secara<br />

generatif (menghasilkan biji). Biji merupakan calon individu<br />

yang dapat tumbuh dan berkembang jika menemukan kondisi<br />

lingkungan yang sesuai.<br />

C Pertumbuhan dan Perkembangan pada<br />

Hewan<br />

Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan terjadi di<br />

seluruh bagian tubuh, berbeda dengan tumbuhan yang terjadi<br />

hanya pada bagian tertentu saja, yaitu di daerah meristem.<br />

Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan diawali sejak<br />

terbentuknya zigot dari proses pembuahan dan terus terjadi<br />

hingga hewan mencapai usia dewasa. Dengan demikian<br />

pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dapat dibagi<br />

menjadi dua bagian yaitu fase embrionik dan fase<br />

pascaembrionik. Fase embrionik adalah pertumbuhan dan<br />

perkembangan yang dimulai dari zigot sampai terbentuknya<br />

embrio sebelum lahir atau menetas. Sedangkan fase pascaembrionik<br />

merupakan pertumbuhan dan perkembangan yang<br />

dimulai sejak lahir atau menetas hingga hewan itu dewasa.<br />

1. Fase Embrionik<br />

Zigot terbentuk dari hasil pertemuan ovum dengan sperma<br />

(terjadi pembuahan/fertilisasi). Kemudian zigot mengalami<br />

pertumbuhan dan perkembangan dalam beberapa tahap, yaitu<br />

pembelahan zigot, tahap morula, blastula, gastrula, dan<br />

organogenesis.<br />

a. Pembelahan zigot terjadi secara mitosis, yaitu dari satu sel<br />

menjadi dua sel, dua sel menjadi empat sel, empat sel menjadi<br />

delapan sel, delapan sel menjadi enam belas sel, dan<br />

seterusnya hingga tiga puluh dua sel. Sekumpulan sel yang<br />

terbentuk tersusun seperti buah anggur dan disebut sebagai<br />

morula. Pembelahan terus berlanjut sehingga terbentuk<br />

rongga di bagian dalam yang disebut blastosol. Fase ini<br />

disebut fase blastula.<br />

b. Gastrula, merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan<br />

blastula yang ditandai dengan terbentuknya 3 lapisan<br />

embrionik, yaitu lapisan bagian luar (ektoderm), lapisan<br />

bagian tengah (mesoderm), dan lapisan bagian dalam<br />

(endoderm). Ketiga lapisan ini nantinya akan berkembang<br />

menjadi berbagai organ. Proses pembentukan gastrula ini<br />

disebut gastrulasi.<br />

c. Organogenesis, merupakan proses pembentukan berbagai<br />

organ tubuh yang berkembang dari tiga lapisan saat proses<br />

gastrulasi.<br />

pembelahan<br />

morula<br />

blastula<br />

gastrula<br />

embrio<br />

manusia katak bulu babi<br />

Gambar 1.6 Pertumbuhan embrionik<br />

pada beberapa hewan.<br />

Sumber: Ensiklopedia Umum<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 13

---

14<br />

Kegiatan 1.3<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Organ yang terbentuk dari ketiga lapisan ini adalah sebagai<br />

berikut.<br />

1) Lapisan ektoderm, berkembang menjadi rambut, kulit,<br />

sistem saraf, dan indra.<br />

2) Lapisan mesoderm, berkembang menjadi otot, rangka,<br />

alat reproduksi, alat peredaran darah, dan alat ekskresi.<br />

3) Lapisan endoderm, berkembang menjadi alat pencernaan<br />

dan alat pernapasan.<br />

2. Fase Pascaembrionik<br />

Pertumbuhan pascaembrionik dimulai ketika hewan lahir<br />

atau menetas. Semua anggota tubuh mengalami pertumbuhan<br />

dan perkembangan. Namun demikian kecepatan pertumbuhan<br />

dan perkembangan antara bagian tubuh yang satu dengan bagian<br />

tubuh yang lain tidak sama. Pertumbuhan ini tidak berlangsung<br />

terus-menerus, melainkan berhenti setelah mencapai usia<br />

tertentu. Perkembangan dimulai ketika alat kelamin telah<br />

mampu memproduksi sel-sel gamet. Pada manusia perkembangan<br />

ini ditandai dengan munculnya sifat-sifat kelamin<br />

sekunder. Tanda kelamin sekunder pada pria berupa<br />

tumbuhnya rambut pada bagian tubuh tertentu, suara besar,<br />

tumbuhnya jakun, dan otot-otot tubuh lebih kekar. Tanda<br />

kelamin sekunder pada wanita ditandai dengan membesarnya<br />

payudara, tumbuhnya rambut pada bagian tubuh tertentu, dan<br />

membesarnya pinggul.<br />

Untuk mengamati pertumbuhan dan perkembangan pada<br />

hewan, lakukan Kegiatan 1.3 berikut ini.<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan<br />

Tujuan:<br />

Mengamati proses pertumbuhan dan perkembangan pada jangkrik.<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Jangkrik jantan dan betina dari berbagai umur/ukuran<br />

2. Penggaris<br />

Langkah kerja:<br />

1. Pisahkanlah jangkrik jantan dan betina dengan melihat bentuk sayapnya. Sayap<br />

jangkrik jantan mempunyai pola/corak seperti ukiran, sedang corak sayap jangkrik<br />

betina kelihatan lebih halus.<br />

2. Ukurlah panjang tubuh, panjang sayap, panjang tungkai depan dan tungkai belakang.<br />

Lakukan pengukuran pada semua jangkrik dari yang berumur paling muda hingga<br />

yang telah dewasa, baik jangkrik jantan maupun betina.<br />

3. Susunlah hasil pengukuranmu pada tabel sehingga mudah diamati.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Bagaimanakah pola pertumbuhan hewan jangkrik? Apakah pertumbuhan terus<br />

terjadi sepanjang hidupnya?<br />

2. Apakah terdapat perbedaan antara pertumbuhan perkembangan jangkrik jantan dan<br />

betina? Mengapa demikian?

---

Beberapa jenis hewan mengalami metamorfosis dalam<br />

pertumbuhan dan perkembangannya. Beberapa jenis hewan<br />

yang lain mengalami metagenesis. Selain pada hewan,<br />

metagenesis juga terjadi pada tumbuhan.<br />

1. Metamorfosis<br />

Pada beberapa jenis hewan, dalam pertumbuhan dan<br />

perkembanganya mengalami proses metamorfosis. Metamorfosis<br />

adalah peristiwa perubahan bentuk tubuh secara<br />

bertahap yang dimulai dari larva sampai dewasa. Metamorfosis<br />

terjadi pada serangga dan amfibi.<br />

Contoh hewan amfibi yang mengalami metamorfosis adalah<br />

katak. Pertumbuhan dan perkembangan katak diawali sejak<br />

terbentuk zigot. Zigot kemudian berkembang menjadi embrio.<br />

Satu minggu kemudian, terbentuklah larva yang sering kamu<br />

sebut kecebong/berudu. Awalnya kecebong bernapas dengan<br />

tiga insang luar, tetapi kemudian berganti menjadi insang dalam.<br />

Beberapa waktu kemudian terbentuk tutup insang dan kaki<br />

belakang. Setelah berumur tiga bulan, berudu mengalami<br />

metamorfosis yang ditandai terbentuknya paru-paru dan empat<br />

kaki, hilangnya insang dan ekor, lalu menjadi bentuk katak.<br />

Sifat berudu berbeda dengan sifat katak. Berudu hidup di air<br />

sebagai herbivora, sedangkan katak hidup di darat bersifat<br />

karnivora.<br />

F<br />

Latihan 1.1<br />

1. Sebutkan daerah-daerah pertumbuhan pada ujung akar dan ujung batang. Daerah<br />

manakah yang mengalami penambahan panjang dengan cepat?<br />

2. Apakah yang dimaksud pertumbuhan sekunder pada tumbuhan? Berilah contoh<br />

tumbuhan yang mengalami pertumbuhan sekunder!<br />

3. Jelaskan pertumbuhan dan perkembangan hewan pada fase embrionik!<br />

4. Sebutkan ciri perkembangan kelamin sekunder pada laki-laki dan perempuan!<br />

5. Carilah informasi, mengapa rambut yang tumbuh di alis tidak tumbuh panjang seperti<br />

rambut yang tumbuh di kepala!<br />

D Metamorfosis dan Metagenesis<br />

E<br />

Gambar 1.7 Metamorfosis pada katak.<br />

Sumber: Microsoft Encarta, 2006<br />

A<br />

B<br />

D<br />

C<br />

Keterangan:<br />

A. Telur katak<br />

B dan C. Kecebong<br />

D. Kecebong berkaki<br />

E. Katak yang masih berekor<br />

F. Katak dewasa<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 15

---

Gambar 1.8 Kupu-kupu mengalami<br />

metamorfosis sempurna.<br />

Sumber: Ensiklopedia Umum<br />

16<br />

Serangga yang baru menetas berwujud larva. Beberapa jenis<br />

serangga seperti kupu-kupu dan capung, bentuk larva jauh<br />

berbeda dengan bentuk dewasa. Larva kupu-kupu yang disebut<br />

ulat memiliki mulut tipe pengunyah, sedangkan kupu-kupu<br />

memiliki mulut tipe penghisap. Larva capung hidup di air,<br />

sedangkan capung dewasa hidup di darat dan dapat terbang.<br />

Namun demikian beberapa jenis serangga memiliki bentuk yang<br />

hampir sama saat baru menetas dengan saat dewasa. Contohnya<br />

adalah belalang, kecoa, dan jangkrik.<br />

Berdasarkan prosesnya, metamorfosis serangga dapat<br />

dibedakan menjadi dua, yaitu metamorfosis sempurna dan<br />

metamorfosis tidak sempurna.<br />

a. Metamorfosis Sempurna<br />

Metamorfosis sempurna ditandai dengan adanya fase yang<br />

disebut pupa atau kepompong. Bentuk larva dengan<br />

serangga dewasa jauh berbeda. Tahapan dalam metamorfosis<br />

sempurna adalah sebagai berikut.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

telur → larva pupa (kepompong) dewasa (imago)<br />

Telur menetas menjadi larva. Larva tidak memiliki sayap dan<br />

tanda-tanda sayap juga belum ada. Ketika berupa larva,<br />

serangga sangat aktif makan. Larva kemudian mengalami<br />

perubahan bentuk menjadi kepompong. Larva ada yang<br />

langsung membuat pupa, tetapi ada juga yang lebih dulu<br />

membuat pelindung dari daun yang dilipat, tanah atau pasir<br />

yang halus, sayatan kayu yang halus, dan bahan lainnya.<br />

Tempat perlindungan di sekeliling pupa disebut kepompong<br />

atau kokon. Pada tahap pupa, serangga tidak aktif makan,<br />

walaupun proses metabolisme tetap berlangsung. Setelah<br />

melewati tahap pupa, serangga akan menjadi dewasa (imago).<br />

imago<br />

imago<br />

telur<br />

larva<br />

kepompong<br />

larva<br />

Gambar 1.9 Urutan metamorfosis sempurna pada kupu-kupu.<br />

Sumber: Microsoft Student, 2006<br />

kepompong<br />

b. Metamorfosis Tidak Sempurna (Hemimetabola)<br />

Serangga yang mengalami metamorfosis tidak sempurna,<br />

bentuk serangga yang baru menetas (nimfa) tidak jauh<br />

berbeda dengan bentuk serangga dewasa (imago). Perbedaan<br />

yang mencolok adalah nimfa tidak memiliki sayap. Sayap<br />

akan tumbuh secara bertahap sehingga menyerupai bentuk

---

dewasa. Secara umum nimfa dan serangga dewasa memiliki<br />

sifat yang sama. Contohnya pada jangkrik dan belalang.<br />

Urutan daur hidup serangga yang mengalami metamorfosis<br />

tidak sempurna adalah sebagai berikut.<br />

telur → nimfa → dewasa (imago)<br />

2. Metagenesis<br />

Beberapa jenis hewan dan tumbuhan ada yang mengalami<br />

proses metagenesis. Metagenesis adalah proses pergiliran hidup<br />

yaitu antara fase seksual dan aseksual. Hewan dan tumbuhan<br />

yang mengalami metagenesis akan mengalami dua fase kehidupan,<br />

yaitu fase kehidupan yang bereproduksi secara seksual<br />

dan fase kehidupan yang bereproduksi secara aseksual.<br />

Metagenesis pada tumbuhan dapat diamati dengan jelas<br />

pada tumbuhan tak berbiji (paku dan lumut). Pada tumbuhan<br />

tersebut, pembentukan gamet jantan berlangsung di dalam antheridium<br />

dan gamet betina di dalam arkegonium. Jika gamet<br />

jantan membuahi gamet betina, maka akan terbentuk zigot.<br />

Zigot tumbuh menjadi individu yang menghasilkan spora.<br />

Generasi ini disebut fase vegetatif (aseksual) atau sporofit. Spora<br />

yang jatuh di tempat yang sesuai akan tumbuh menjadi individu<br />

baru yang menghasilkan gamet. Karena menghasilkan gamet,<br />

maka generasi ini disebut fase generatif (seksual) atau gametofit.<br />

Demikian seterusnya terjadi pergiliran keturunan antara fase<br />

gametofit dan sporofit. Tumbuhan lumut yang sering kamu<br />

jumpai merupakan fase gametofit. Sedangkan tumbuhan paku<br />

yang kamu lihat sehari-hari merupakan fase sporofit. Pergiliran<br />

keturunan antara fase sporofit dan gametofit itulah yang disebut<br />

metagenesis. Perhatikan Gambar 1.11(a).<br />

Beberapa hewan tingkat rendah juga mengalami metagenesis,<br />

contohnya Obelia dan Aurelia. Perhatikan metagenesis uburubur<br />

(Aurelia) pada Gambar 1.11(b). Dari gambar itu tampak<br />

jelas bahwa ubur-ubur (Aurelia) memiliki dua jenis kehidupan<br />

yaitu kehidupan saat menempel (polip) dan kehidupan bergerak<br />

bebas (medusa).<br />

a<br />

Sporofit<br />

sporofil<br />

spora<br />

kecambah<br />

Gametofit<br />

kantung spora<br />

paku muda<br />

Gambar 1.11 (a) Siklus hidup paku. (b) Siklus hidup ubur-ubur.<br />

b<br />

sperma sel telur<br />

polip<br />

blastula<br />

Fase aseksual<br />

skifistoma<br />

Fase seksual<br />

strobilasi<br />

medusa<br />

medusa<br />

belalang dewasa<br />

nimfa bersayap<br />

nimfa tak bersayap<br />

Gambar 1.10 Metamorfosis tidak sempurna<br />

pada belalang.<br />

Sumber: Ensiklopedia IPTEK<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 17<br />

telur

---

Gambar 1.12 Pertumbuhan dan perkembangan<br />

manusia dari<br />

tahap balita, remaja,<br />

dewasa, dan manula.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

18<br />

Tugas 1.2<br />

Tabel 1.1 Tahap-tahap perkembangan manusia.<br />

No.<br />

Tahap<br />

Perkembangan<br />

Manusia juga mengalami pertumbuhan dan perkembangan.<br />

Tahukah kamu perubahan apa yang terjadi dalam dirimu dari<br />

sejak bayi hingga sekarang? Tentu saja terjadi perubahan berat<br />

dan tinggi badan (tumbuh). Misalnya ketika baru lahir beratmu<br />

sekitar 3 kg, pada umur 6 bulan beratnya menjadi 8 – 9 kg dan<br />

sekarang mungkin beratmu sekitar 35 kg. Selain tumbuh, kamu<br />

juga mengalami perubahan menuju kedewasaan (berkembang).<br />

Perkembangan berhubungan dengan tingkah laku (sikap) atau<br />

kejiwaan. Misalnya terjadi perkembangan/perubahan sikap dan<br />

kebiasaan dari balita, remaja, dewasa, sampai lanjut usia. Setiap<br />

tahap perkembangan memiliki ciri yang berbeda. Walaupun<br />

pertumbuhan dan perkembangan berbeda, tetapi kedua proses<br />

ini berlangsung bersamaan atau tidak dapat dipisahkan.<br />

Perhatikan tahap-tahap perkembangan manusia dari balita,<br />

kanak-kanak, remaja, dewasa, hingga lanjut usia pada Tabel 1.1<br />

berikut ini.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1. Jelaskan proses metamorfosis pada kumbang badak.<br />

2. Pada ubur-ubur, mengapa medusa disebut fase seksual<br />

sedangkan polip disebut fase aseksual?<br />

3. Carilah daur hidup paku heterospor, kemudian<br />

tentukan manakah fase gametofit dan manakah fase<br />

sporofitnya.<br />

E Tahapan Pertumbuhan dan Perkembangan<br />

Manusia<br />

Ciri-Ciri<br />

1. Balita - Mulai mengenal lingkungan.<br />

- Membutuhkan perhatian khusus dari orang tua.<br />

- Senang bermain.<br />

- Bersifat kekanak-kanakan (manja).<br />

- Cenderung keras kepala.<br />

- Suka menolak perintah.<br />

- Membutuhkan zat gizi yang banyak.<br />

- Hormon pertumbuhan dihasilkan secara meningkat.<br />

2. Kanak-kanak - Gigi susu mulai tanggal dan gigi permanen mulai tumbuh.<br />

- Pertumbuhan jiwanya relatif stabil.<br />

- Daya ingat kuat, mematuhi segala perintah gurunya.<br />

- Mudah menghafal tetapi juga mudah melupakan.<br />

- Sifat keras kepala mulai berkurang dan lebih dapat menerima<br />

pengertian karena kemampuan logikanya mulai berkembang.

---

3. Remaja - Mulai memperhatikan penampilan.<br />

- Mudah cemas dan bingung bila adanya perubahan psikis.<br />

- Tidak mau dibatasi aktivitasnya.<br />

- Mulai memilih teman yang cocok.<br />

- Tidak mau diperlakukan seperti anak kecil.<br />

- Selalu ingin mencoba hal-hal baru.<br />

- Senang meniru idola atau berkhayal.<br />

- Mulai bersikap kritis.<br />

- Mulai ada perubahan bentuk fisik.<br />

- Mulai menghasilkan hormon reproduksi.<br />

- Alat kelamin mulai berkembang.<br />

- Hormon pertumbuhan masih terus dihasilkan.<br />

4. Dewasa - Daya pikir cepat.<br />

(18–60 tahun) - Bersikap kritis.<br />

- Sudah memiliki pendirian yang tetap.<br />

- Sudah menetapkan lingkungan yang dianggap cocok.<br />

- Sudah dapat memilih pasangan hidup yang dianggap cocok.<br />

- Organ reproduksi sudah matang dan sempurna.<br />

- Hormon pertumbuhan sudah tidak dihasilkan lagi.<br />

5. Manula - Daya pikir lambat.<br />

- Terkadang mudah tersinggung.<br />

- Pendirian dan pemikirannya sudah tetap.<br />

- Terkadang bersifat kekanak-kanakan.<br />

- Rambut putih.<br />

- Kulit keriput.<br />

- Gigi mulai tanggal dan menjadi ompong.<br />

- Mata mulai rabun.<br />

- Wanita mengalami masa menopause.<br />

F Pubertas pada Remaja<br />

Berdasarkan usiamu, sekarang kamu telah memasuki tahap<br />

remaja. Kamu tentu dapat merasakan adanya perubahan fisik<br />

dan tingkah laku yang pasti berbeda dibandingkan sewaktu<br />

duduk di sekolah dasar. Semua remaja mengalami pubertas.<br />

Pubertas adalah perubahan menjadi dewasa yang ditandai<br />

adanya perubahan fisik dan emosional (psikis). Masa pubertas<br />

disebut juga akil balig. Pada masa ini telah tercapai kematangan<br />

seksual yaitu sistem reproduksi telah mampu membuat sel-sel<br />

kelamin (gamet). Hal ini dipengaruhi oleh produksi hormon<br />

kelamin dan kelenjar hipofisis. Secara biologis, kamu telah siap<br />

untuk bereproduksi, namun belum tentu demikian bila ditinjau<br />

secara segi psikis, sosial, ekonomi, dan lain-lain. Tingkat<br />

perkembangan pada setiap orang berbeda-beda, yang<br />

dipengaruhi oleh faktor keturunan, produksi hormon, konsumsi<br />

makanan, dan penyakit. Gejala pubertas dapat ditinjau secara<br />

fisik dan psikis (kejiwaan/emosional).<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 19

---

20<br />

InfoSains<br />

Tips Masa Pubertas<br />

Hal-hal yang harus diperhatikan<br />

untuk remaja pada masa pubertas:<br />

• Pilih pergaulan yang benar.<br />

• Bisa membatasi diri dalam<br />

pergaulan dengan lawan<br />

jenis.<br />

• Cari pengetahuan yang<br />

berhubungan dengan masa<br />

remaja.<br />

• Jangan terbawa arus, hindari<br />

menonton film dan<br />

gambar-gambar porno.<br />

• Pertebal keimanan.<br />

1. Pubertas Secara Fisik<br />

Pubertas secara fisik dapat dilihat dari perubahan tubuh,<br />

meliputi perubahan tanda kelamin primer dan sekunder.<br />

Perkembangan tubuh remaja laki-laki dan perempuan berbeda<br />

karena pengaruh hormon yang dihasilkan. Laki-laki menghasilkan<br />

hormon androgen, sedangkan perempuan menghasilkan<br />

hormon estrogen. Ciri-ciri pubertas secara fisik dapat<br />

diuraikan sebagai berikut.<br />

a. Ciri kelamin primer<br />

1) Organ kelamin telah mampu memproduksi sel-sel<br />

kelamin. Laki-laki mulai menghasilkan sperma di dalam<br />

testis, sedangkan perempuan mulai menghasilkan sel<br />

telur di dalam indung telur (ovarium).<br />

2) Organ kelamin mulai berfungsi. Pada remaja laki-laki<br />

ditandai dengan pertama kali mengalami “mimpi basah”<br />

yang mengeluarkan sperma atau air mani. Pada perempuan<br />

ditandai dengan mengalami menstruasi yang<br />

pertama kali.<br />

b. Ciri kelamin sekunder<br />

Pada remaja laki-laki, pubertas ditandai dengan ciri-ciri<br />

kelamin sekunder sebagai berikut.<br />

1) Mulai tumbuh jakun.<br />

2) Perubahan suara menjadi lebih besar dan berat.<br />

3) Tumbuh kumis atau jenggot.<br />

4) Tumbuh rambut di dada, kaki, ketiak, dan sekitar organ<br />

kelamin.<br />

5) Mulai tampak otot-otot yang berkembang lebih besar<br />

dan menonjol.<br />

6) Bahu melebar melebihi bagian pinggul.<br />

7) Perubahan jaringan kulit menjadi lebih kasar dan poripori<br />

tampak membesar.<br />

8) Kadang-kadang diikuti dengan munculnya jerawat di<br />

daerah muka.<br />

Pada remaja perempuan, pubertas juga ditandai dengan ciri<br />

kelamin sekunder sebagai berikut.<br />

1) Membesarnya payudara dan puting susu mulai timbul.<br />

2) Pinggul melebar.<br />

3) Tumbuh rambut di ketiak dan sekitar organ kelamin.<br />

4) Suara lebih nyaring.<br />

5) Kadang-kadang diikuti munculnya jerawat di daerah<br />

muka.<br />

c. Perubahan proporsi tubuh, tampak dari bertambahnya<br />

tinggi badan, berat badan, panjang kaki, dan tangan, sehingga<br />

ukuran seluruh badan bertambah.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

2. Pubertas Secara Psikis<br />

Selain terjadi perubahan secara fisik, pada masa pubertas<br />

juga terjadi perubahan hormonal yang memengaruhi kondisi<br />

psikologis dan tingkah lakunya. Ciri-ciri pubertas secara psikis<br />

dapat diuraikan sebagai berikut.<br />

a. Mencari identitas diri<br />

Dalam usaha mencari identitas diri, remaja sering menentang<br />

kemapanan karena dirasa membelenggu kebebasannya.<br />

Meskipun cara berpikirnya belum dewasa namun remaja<br />

tidak mau dikatakan sebagai anak-anak. Remaja sering<br />

melakukan hal coba-coba karena rasa ingin tahu yang sangat<br />

besar.<br />

b. Mulai tertarik kepada lawan jenis<br />

Masa remaja adalah masa persiapan menuju dewasa. Wajar<br />

bila remaja mempunyai ketertarikan dengan lawan jenis.<br />

Namun demikian pernikahan pada usia remaja belum<br />

diperbolehkan karena secara mental belum siap. Kehamilan<br />

pada usia remaja dapat berpengaruh negatif baik pada diri<br />

remaja maupun bayi yang dikandungnya.<br />

Tugas 1.3<br />

Apa yang menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan<br />

manusia satu dengan yang lain berbeda?<br />

Carilah informasi yang berkaitan dengan hal ini,<br />

kemudian diskusikan dengan teman sekelasmu untuk<br />

merumuskan hal-hal penting yang perlu dilakukan di<br />

masa pertumbuhan.<br />

Rangkuman<br />

Gambar 1.13 Salah satu perkembangan<br />

psikologis remaja adalah<br />

mulai tertarik pada lawan<br />

jenisnya.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

• Semua makhluk hidup mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan<br />

adalah bertambahnya ukuran tubuh yang bersifat ireversibel. Sedangkan<br />

perkembangan adalah proses menuju kedewasaan atau kesempurnaan.<br />

• Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal.<br />

Faktor internal berupa gen dan hormon, sedangkan faktor eksternal dapat berupa<br />

nutrisi, suhu, cahaya, tanah, air, dan kelembapan.<br />

• Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi karena aktivitas pembelahan sel di daerah<br />

meristem. Tumbuhan dapat mengalami pertumbuhan primer dan sekunder.<br />

Perkembangan pada tingkat seluler misalnya diferensiasi sel hasil pembelahan<br />

membentuk jaringan. Perkembangan tingkat organ ditandai dengan terbentuknya<br />

organ vegetatif, yaitu bunga, buah, dan biji. Pertumbuhan pada tumbuhan dapat<br />

berlangsung hampir seumur hidupnya.<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 21

---

Kamu telah selesai mempelajari materi dalam bab ini. Sebelum melanjutkan pelajaran di bab<br />

berikutnya, lakukan evaluasi diri dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan di bawah ini. Jika<br />

semua pertanyaan dapat kamu jawab dengan ‘ya’, artinya kamu telah menguasai materi dalam<br />

bab ini dan silakan melanjutkan mempelajari di bab berikutnya. Namun jika ada pertanyaan<br />

yang dijawab dengan ‘tidak’, maka kamu perlu mengulangi materi yang berkaitan dengan<br />

pertanyaan itu. Jika ada kesulitan atau ada hal yang sukar dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/<br />

Ibu Guru.<br />

1. Dapatkah kamu menjelaskan pengertian pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk<br />

hidup dan faktor-faktor yang mempengaruhinya?<br />

2. Apakah kamu sudah memahami proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan<br />

dan hewan?<br />

3. Apakah kamu dapat menjelaskan pengertian metamorfosis dan metagenesis serta<br />

memberikan contohnya?<br />

4. Dapatkah kamu menunjukkan tahapan-tahapan dalam perkembangan manusia?<br />

5. Apakah kamu sudah memahami bahwa saat ini dirimu sedang memasuki tahap pubertas?<br />

Bagaimana ciri fisik dan psikis masa pubertas?<br />

1. Faktor internal yang mempengaruhi<br />

pertumbuhan pada tumbuhan adalah ....<br />

a. suhu dan oksigen<br />

b. kelembapan dan karbon dioksida<br />

c. lingkungan dan makhluk hidup lain<br />

d. gen dan hormon<br />

2. Pertumbuhan pada makhluk hidup adalah ....<br />

a. proses perubahan bentuk tubuh<br />

b. pertambahan ukuran tubuh<br />

22<br />

• Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dapat dibedakan antara perkembangan<br />

fase embrionik dan fase pascaembrionik. Fase embrionik dimulai ketika terbentuk<br />

zigot hingga menjadi embrio. Fase pascaembrionik terjadi sejak hewan lahir atau<br />

menetas hingga menjadi dewasa. Pertumbuhan pada hewan hanya berlangsung<br />

sampai dengan usia tertentu.<br />

• Beberapa jenis hewan dalam pertumbuhan dan perkembangannya mengalami<br />

metamorfosis dan metagenesis. Metamorfosis merupakan perubahan bentuk tubuh<br />

yang bertahap dari larva menjadi dewasa, di mana bentuk larva sering berbeda dengan<br />

bentuk dewasanya. Metagenesis merupakan pergiliran hidup antara fase seksual dan<br />

aseksual. Bentuk makhluk hidup antara fase seksual dan fase aseksualnya berbeda.<br />

• Pertumbuhan dan perkembangan manusia mengalami beberapa tahap, yaitu balita,<br />

anak-anak, remaja, dewasa, dan lanjut usia. Pada usia remaja terjadi pubertas, yaitu<br />

perubahan menjadi dewasa. Pubertas ditandai dengan perubahan fisik dan psikis.<br />

Refleksi<br />

Latih Kemampuan 1<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

c. proses menuju kedewasaan<br />

d. penyebaran spesies yang meluas<br />

3. Urutan perkembangan hewan pada masa<br />

embrionik adalah ....<br />

a. zigot, morula, gastrula, blastula<br />

b. zigot, blastula, morula, gastrula<br />

c. zigot, morula, blastula, gastrula<br />

d. zigot, blastula, gastrula, morula

---

4. Proses diferensiasi menjadi 3 lapisan terjadi<br />

pada stadium ....<br />

a. gastrula<br />

b. morula<br />

c. zigot<br />

d. blastula<br />

5. Perkembangan pada makhluk hidup<br />

adalah ....<br />

a. proses menuju kedewasaan<br />

b. penambahan ukuran tubuh<br />

c. perubahan bentuk tubuh terus-menerus<br />

d. penyebaran spesies yang meluas<br />

6. Berikut ini organisme yang mengalami<br />

metagenesis, kecuali ....<br />

a. lumut<br />

b. ubur-ubur<br />

c. paku<br />

d. serangga<br />

7. Pergiliran keturunan seksual dan aseksual<br />

yang bergantian disebut ....<br />

a. metagenesis<br />

b. holometabola<br />

c. heterometabola<br />

d. metamorfosis<br />

8. Proses yang tidak dialami serangga yang<br />

mengalami metamorfosis tidak sempurna<br />

adalah ....<br />

a. nimfa<br />

b. telur<br />

c. imago<br />

d. pupa<br />

9. Ulat merupakan salah satu tahap dari<br />

metamorfosis kupu-kupu yaitu tahap ....<br />

a. pupa<br />

b. larva<br />

c. telur<br />

d. nimfa<br />

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!<br />

10. Tumbuhan paku yang kamu temui seharihari<br />

merupakan fase ....<br />

a. sporofit<br />

b. gametofit<br />

c. protonema<br />

d. spora<br />

11. Salah satu ciri laki-laki yang mengalami<br />

masa pubertas adalah ....<br />

a. mengalami menstruasi<br />

b. daya pikir melemah<br />

c. membutuhkan perhatian<br />

d. mengalami “mimpi basah”<br />

12. Berikut ciri-ciri tahap perkembangan pada<br />

manula ialah ....<br />

a. perubahan suara<br />

b. tumbuhnya rambut di dada<br />

c. pertambahan berat badan<br />

d. rambut menjadi putih<br />

13. Berikut adalah salah satu ciri perubahan<br />

fisik wanita pada masa puber, kecuali ....<br />

a. membesarnya payudara<br />

b. melebarnya bagian pinggul<br />

c. tumbuhnya rambut di ketiak<br />

d. perubahan warna rambut<br />

14. Yang menyebabkan terjadinya menstruasi<br />

pada wanita adalah ....<br />

a. peluruhan sel sperma<br />

b. perubahan dinding rahim<br />

c. sel telur tidak dibuahi sperma<br />

d. sel sperma tidak dibuahi sel telur<br />

15. Apabila seorang telah berpikir kritis dan<br />

menetapkan pendirian dalam mengambil<br />

keputusan, dia berada dalam tahap perkembangan<br />

....<br />

a. dewasa<br />

b. manula<br />

c. balita<br />

d. remaja<br />

1. Apa perbedaan pertumbuhan dan perkembangan?<br />

2. Apa perbedaan metagenesis dan metamorfosis?<br />

3. Jelaskan proses metagenesis tumbuhan lumut dan lengkapi dengan bagannya.<br />

4. Jelaskan proses pertumbuhan dan perkembangan pasca embrionik pada hewan tinggi.<br />

5. Sebutkan ciri-ciri pubertas pada remaja laki-laki dan perempuan.<br />

Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 23

---

24<br />

Wacana Sains<br />

Menentukan Usia Tumbuhan Berkayu<br />

Tumbuhan dikotil mengalami pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.<br />

Pertumbuhan primer ditunjukkan oleh batang yang bertambah tinggi dan akar yang<br />

bertambah panjang. Sedangkan pertumbuhan sekunder dapat kamu amati pada batang<br />

yang bertambah besar atau ruas batang yang bertambah panjang.<br />

Pertumbuhan sekunder pada tanaman dikotil berkayu dapat kamu lihat pada<br />

penampang melintang pada batagnya. Cobalah untuk menemukan batang kayu besar<br />

yang masih utuh atau pangkal batang kayu yang sudah ditebang. Kamu dapat<br />

menemukan di tempat penggergajian kayu, tempat penimbunan kayu, atau di tempat<br />

lain. Jika kamu amati, kamu akan menemukan garis-garis lingkaran konsentris yang<br />

disebut lingkaran tahun. Lingkaran tahun terbentuk karena aktivitas pembelahan sel-sel<br />

kambium dipengaruhi oleh musim. Kamu tentu tahu bahwa musim berkaitan dengan<br />

ketersediaan air dan unsur hara. Pada musim penghujan, air cukup banyak tersedia<br />

sehingga aktivitas sel-sel kambium meningkat. Pada musim kemarau air yang tersedia<br />

sedikit sehingga aktivitas sel-sel kambium berkurang. Jadi pertumbuhan di musim<br />

penghujan lebih cepat dibandingkan pada musim kemarau. Perbedaan aktivitas<br />

kambium di musim penghujan dan kemarau inilah yang menyebabkan terbentuknya<br />

lingkaran tahun. Oleh karena itu kamu dapat menentukan usia tumbuhan berkayu<br />

dengan menghitung jumlah lingkaran tahun yang kamu temukan pada potongan<br />

melintang batang berkayu.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

II<br />

Berbagai Sistem Organ<br />

pada Manusia<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

Kamu telah mengetahui bahwa sel-sel dengan bentuk dan fungsi yang sama akan membentuk<br />

jaringan. Beberapa jaringan bekerjasama membentuk organ dan beberapa organ menyusun sistem<br />

organ. Tubuh manusia dilengkapi dengan berbagai sistem organ untuk melaksanakan fungsi-fungsi<br />

kehidupan. Kelainan pada salah satu sistem organ atau bagiannya dapat menyebabkan gangguan<br />

pada sistem yang lain. Apa sajakah sistem organ pada manusia? Bagaimana hubungannya dengan<br />

kesehatan?<br />

Pada bab ini kamu akan mempelajari berbagai sistem dalam kehidupan manusia, yaitu sistem<br />

gerak, pencernaan, pernapasan, dan sistem peredaran darah beserta hubungannya dengan kesehatan.<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345

---

26<br />

Tulang<br />

terdiri atas<br />

• Tulang pipa<br />

• Tulang<br />

pendek<br />

• Tulang pipih<br />

• Tulang tak<br />

beraturan<br />

><br />

><br />

Sistem gerak<br />

Kata Kunci<br />

><br />

Otot<br />

• Otot polos<br />

• Otot lurik<br />

• Ototo jantung<br />

><br />

><br />

• tulang • pencernaan • darah<br />

• otot • energi • transportasi<br />

• gizi • bernapas • golongan darah<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sistem Organ Manusia<br />

Saluran<br />

pencernaan<br />

meliputi meliputi<br />

meliputi<br />

• Mulut<br />

• Kerongkongan<br />

• Lambung<br />

• Usus halus<br />

• Usus besar<br />

• Anus<br />

• Jantung<br />

• Pembuluh darah<br />

• Bagian cair: plasma darah<br />

• Bagian padat: sel darah<br />

merah, sel darah putih,<br />

keping darah<br />

><br />

><br />

meliputi<br />

Sistem<br />

pencernaan<br />

><br />

Kelenjar<br />

pencernaan<br />

• Ludah<br />

• Lambung<br />

• Hati<br />

• Pankreas<br />

• Pernapasan<br />

dada<br />

• Pernapasan<br />

perut<br />

terdiri atas<br />

><br />

komposisi<br />

><br />

terdiri atas<br />

Alat peredaran<br />

darah<br />

Darah<br />

><br />

><br />

meliputi<br />

><br />

><br />

><br />

Sistem<br />

pernapasan<br />

Alat<br />

pernapasan<br />

• Hidung<br />

• Tenggorokan<br />

• Bronkus<br />

• Bronkiolus<br />

• Paru-Paru<br />

terdiri atas<br />

><br />

> ><br />

terdiri atas<br />

meliputi<br />

Proses>meliputi<br />

pernapasan<br />

Sistem<br />

peredaran<br />

darah

---

Di kelas VII kamu telah mempelajari organisasi kehidupan.<br />

Tubuh makhluk hidup tersusun atas sel. Sel-sel yang mempunyai<br />

bentuk dan fungsi yang sama membentuk jaringan. Beberapa<br />

jaringan menyusun organ. Organ-organ saling bekerjasama<br />

membentuk sistem organ. Di dalam tubuh manusia terdapat<br />

berbagai sistem organ, antara lain sistem gerak, pencernaan,<br />

pernapasan, sistem peredaran darah, sistem ekskresi, dan sistem<br />

reproduksi. Penyakit atau kelainan pada sistem organ dapat<br />

menyebabkan berbagai gangguan kesehatan.<br />

A Sistem Gerak pada Manusia<br />

Gerak merupakan salah satu ciri dari makhluk hidup.<br />

Tubuhmu akan bergerak apabila menerima rangsangan dari<br />

luar. Misalnya bila tiba-tiba kakimu terkena benda panas. Apa<br />

yang kamu lakukan? Pasti segera menarik kaki menjauhi benda<br />

panas itu. Jadi gerak merupakan suatu tanggapan makhluk<br />

hidup terhadap rangsangan dari lingkungan.<br />

Sistem gerak pada manusia tersusun dari rangka dan otot.<br />

Rangka disebut alat gerak pasif sedangkan otot disebut alat gerak<br />

aktif. Dapat disebut demikian karena rangka hanya dapat<br />

digerakkan oleh otot.<br />

1. Rangka<br />

Rangka (skelet) merupakan rangkaian tulang yang<br />

mendukung dan melindungi organ tubuh yang lunak. Tulang<br />

satu dengan tulang yang lain dihubungkan oleh persendian<br />

(artikulasi). Sistem rangka yang terletak di dalam tubuh dan<br />

dilindungi oleh kulit dan otot disebut endoskeleton. Fungsi rangka<br />

antara lain sebagai berikut.<br />

a. Memberikan bentuk tubuh dan menegakkan berdirinya<br />

tubuh.<br />

b. Melindungi organ yang rusak.<br />

c. Alat gerak pasif.<br />

d. Tempat melekatnya otot.<br />

e. Tempat pembentukan sumsum.<br />

Rangka tubuh manusia tersusun oleh berbagai macam<br />

tulang. Tulang dapat dikelompokkan sebagai berikut.<br />

a. Berdasarkan bentuknya, tulang dibedakan menjadi tulang<br />

panjang (pipa), tulang pendek, tulang pipih, dan tulang yang<br />

berbentuk tidak beraturan.<br />

1) Tulang panjang (pipa), terdapat pada lengan atas, tulang<br />

paha, tulang betis dan ruas tulang jari. Di dalam rongga<br />

tulang pipa berisi sumsum merah.<br />

2) Tulang pendek, terdapat pada ruas-ruas tulang belakang,<br />

pergelangan tangan dan pergelangan kaki. Di dalamnya<br />

terdapat sumsum merah yang berfungsi sebagai tempat<br />

pembuatan sel darah merah dan sel darah putih.<br />

tulang dahi<br />

tulang pipi<br />

tulang<br />

rahang atas<br />

tulang<br />

selangka<br />

tulang<br />

belikat<br />

tulang<br />

lengan atas<br />

tulang<br />

hasta<br />

tulang<br />

pengumpil<br />

tulang paha<br />

tulang kering<br />

tulang betis<br />

tulang pelipis<br />

tulang rahang<br />

bawah<br />

tulang<br />

rusuk<br />

tulang dada<br />

tulang<br />

belakang<br />

tulang<br />

pinggul<br />

kiri<br />

tulang<br />

kelangkang<br />

tulang<br />

duduk<br />

tulang<br />

tempurung<br />

lutut<br />

Gambar 2.1 Susunan rangka pada<br />

manusia.<br />

Sumber: Kamus Visual<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 27

---

maksila<br />

gigi<br />

mandibula<br />

tulang kepala<br />

belakang<br />

Gambar 2.2 Tulang kepala manusia.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

Gambar 2.4 Tulang dada dan tulang<br />

rusuk manusia.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

28<br />

tulang<br />

tapis<br />

tulang<br />

hidung<br />

tulang dahi<br />

12 ruas tulang<br />

punggung<br />

5 ruas tulang<br />

kelangkang<br />

bersatu<br />

tulang ubunubun<br />

tulang<br />

pelipis<br />

7 ruas<br />

tulang leher<br />

5 ruas tulang<br />

pinggang<br />

4 ruas<br />

tulang ekor<br />

bersatu<br />

Gambar 2.3 Tulang belakang manusia.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

3) Tulang pipih, terdapat pada tulang rusuk, tulang dada,<br />

tulang tempurung kepala, tulang belikat, dan tulang<br />

panggul.<br />

4) Tulang yang bentuknya tidak beraturan, terdapat pada<br />

tulang wajah dan ruas-ruas tulang belakang.<br />

b. Berdasarkan komponen penyusunnya tulang dibedakan<br />

menjadi tulang rawan dan tulang keras.<br />

1) Tulang rawan (kartilago), ciri-cirinya yaitu terdiri atas selsel<br />

tulang rawan, bersifat lentur dan elastis, banyak<br />

mengandung zat perekat atau kondroblast, dan sedikit<br />

zat kapur. Contoh pada tulang hidung, ujung tulang pipa,<br />

daun telinga, antarruas tulang belakang, trakea, dan ujung<br />

tulang rusuk.<br />

2) Tulang keras, ciri-cirinya yaitu mengandung osteoblas<br />

yang menghasilkan zat pengikat di sekitar sel-sel tulang.<br />

Osteoblas juga membentuk sel tulang (osteosit). Selain<br />

osteoblas juga terdapat osteoklas yang merombak tulang<br />

dalam proses pembentukan rongga sumsum tulang. Selsel<br />

tulang keras menghasilkan suatu senyawa protein yang<br />

akan menjadi matriks tulang. Ke dalam matriks tulang<br />

itu akan diendapkan zat kapur berupa kalsium karbonat<br />

(CaCO ) dan kalsium fosfat (Ca(PO ) ). Oleh karena itu<br />

3 4 2<br />

matriks tulang menjadi keras. Proses pengerasannya<br />

disebut penulangan (osifikasi). Pada struktur tulang keras<br />

terdapat sistem havers yaitu suatu kesatuan antara selsel<br />

tulang dan matriks yang mengelilingi suatu pembuluh<br />

darah dan saraf.<br />

Rangka manusia terdiri dari rangka aksial dan rangka apendikular.<br />

Rangka aksial (rangka poros), terdiri dari 80 rangka tubuh<br />

yaitu tulang belakang, kepala, rusuk dan dada. Sedangkan rangka<br />

apendikular (rangka tambahan), terdiri dari 126 tulang yaitu<br />

gelang bahu, kaki depan, gelang panggul, dan kaki belakang.<br />

a. Rangka aksial, terdiri atas tulang-tulang sebagai berikut.<br />

1) Tulang penyusun kepala (tengkorak) terdiri dari tulang<br />

tempurung kepala (10 tulang) dan tulang-tulang wajah<br />

(13 tulang).<br />

2) Tulang belakang, tersusun atas ruas-ruas yang kuat dan<br />

fleksibel untuk menyangga kepala. Terdiri dari 33 ruas<br />

tulang, yaitu 7 ruas tulang leher, 12 ruas tulang punggung,<br />

5 ruas tulang pinggang, 5 ruas tulang kelangkang,<br />

dan 4 ruas tulang ekor.<br />

3) Tulang rusuk atau tulang iga, tersusun dari 12 pasang<br />

tulang iga yang semuanya berpangkal pada tulang<br />

punggung dan dapat dikelompokkan sebagai berikut.<br />

a) 7 pasang tulang rusuk sejati, tulang ini menempel<br />

pada tulang dada, sedangkan bagian belakang<br />

menempel pada tulang punggung.<br />

b) 3 pasang tulang rusuk palsu, pada bagian belakang<br />

menempel pada tulang punggung, sedangkan bagian<br />

depan menempel pada tulang rusuk di atasnya.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

c) 2 pasang tulang rusuk melayang, berada pada bagian<br />

belakang tulang rusuk menempel pada bagian tulang<br />

punggung dan bagian depan melayang karena tidak<br />

menempel pada tulang dada.<br />

4) Tulang dada, merupakan sebuah tulang pipih yang<br />

terletak di tengah dada. Tulang dada dibedakan menjadi<br />

tiga yaitu:<br />

a) bagian atas (hulu), sepotong tulang berbentuk segitiga,<br />

yang berhubungan dengan selangka,<br />

b) bagian badan, yang berhubungan dengan tujuh<br />

pasang tulang rusuk sejati, serta<br />

c) tulang pedang-pedangan (bagian taju pedang), yang<br />

tersusun atas tulang rawan.<br />

b. Rangka apendikular, tersusun atas tulang-tulang sebagai<br />

berikut.<br />

1) Gelang bahu, berjumlah dua yaitu di kanan dan kiri,<br />

masing-masing terdiri dari tulang selangka dan belikat.<br />

Tulang belikat melekat pada otot-otot punggung, ujung<br />

lateralnya bersendi dengan selangka dan tulang lengan<br />

atas. Gelang bahu tidak terlalu stabil tetapi memungkinkan<br />

alat gerak bagian atas bergerak bebas.<br />

2) Alat gerak bagian atas, tersusun atas 60 tulang yang<br />

terdiri dari, 2 tulang lengan atas, 2 tulang hasta (letaknya<br />

searah dengan jari kelingking, 2 tulang pengumpil<br />

(letaknya searah dengan ibu jari), 16 (2 × 8) tulang<br />

pergelangan tangan, 10 (2 × 5) tulang telapak tangan,<br />

28 (2 × 14) jari-jari tangan.<br />

3) Gelang panggul, terdiri dari 2 tulang pinggul kanan dan<br />

kiri, 2 tulang duduk dan 2 tulang kemaluan. Gelang<br />

panggul sangat stabil karena berfungsi sebagai penahan<br />

berat tubuh. Gelang panggul berhubungan dengan alat<br />

gerak bagian bawah. Perhatikan Gambar 2.5.<br />

4) Alat gerak bagian bawah, tersusun atas 60 tulang yaitu<br />

2 tulang paha, 2 tulang tempurung kaki, 2 tulang kering,<br />

2 tulang betis, 14 tulang pergelangan kaki, 10 tulang<br />

telapak kaki, dan 28 tulang jari kaki. Lihat Gambar 2.6.<br />

Untuk mengamati rangka tubuh manusia, lakukan Kegiatan<br />

2.1 berikut ini.<br />

Kegiatan 2.1<br />

Rangka Tubuh Manusia<br />

Tujuan:<br />

Mengamati tulang tengkorak dan anggota gerak manusia.<br />

Alat dan bahan:<br />

Model tulang tengkorak dan tulang anggota gerak pada manusia.<br />

tulang kelangkang<br />

tulang duduk<br />

(tangan) (kaki)<br />

tulangan<br />

lengan<br />

atas<br />

tulang<br />

hasta<br />

tulang<br />

pengumpil<br />

tulang telapak<br />

tangan<br />

ruas-ruas jari<br />

tulang<br />

pergelangan<br />

kaki<br />

tulang pinggul<br />

kiri<br />

tulang kemaluan<br />

Gambar 2.5 Gelang panggul.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

tulang paha<br />

tempurung<br />

lutut<br />

tulang<br />

kering<br />

tulang betis<br />

tulang telapak kaki<br />

Gambar 2.6 Alat gerak bagian atas<br />

dan bawah.<br />

Sumber: Kamus Visual<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 29

---

a<br />

b<br />

c<br />

d<br />

30<br />

Langkah kerja:<br />

1. Amati model tengkorak dan tulang anggota gerak pada manusia.<br />

2. Buatlah gambar beserta nama tulang-tulang penyusun tengkorak dan anggota gerak.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Apa fungsi dari tulang tengkorak?<br />

2. Berapa jumlah tulang penyusun tengkorak? Sebutkan.<br />

3. Apa fungsi tulang lengan dan tulang kaki manusia?<br />

4. Tuliskan nama tulang yang menyusun gelang panggul dan gelang bahu.<br />

5. Berapa jumlah tulang yang menyusun anggota gerak bawah (kaki)?<br />

Gambar 2.7 Berbagai macam persendian<br />

(a) sendi peluru,<br />

(b) sendi engsel, (c)<br />

sendi pelana, (d) sendi<br />

putar.<br />

Sumber: Kamus Visual<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

2. Hubungan Antartulang (Persendian/Artikulasi)<br />

Persendian ialah tempat perhubungan antara tulang-tulang<br />

penyusun rangka tubuh. Tulang hanya dapat dibengkokkan<br />

atau diputar di daerah sendi saja karena tulang sendiri terlalu<br />

keras untuk dibengkokkan tanpa patah. Secara fungsional sendi<br />

dapat dibedakan sebagai berikut.<br />

a. Sendi mati (sinartrosis), yaitu sendi yang tidak memungkinkan<br />

adanya gerak. Contohnya sendi antartulang penyusun<br />

tengkorak.<br />

b. Sendi kaku (amphiartrosis), yaitu sendi yang pergerakannya<br />

sedikit. Contohnya pada persendian tulang rusuk dan tulang<br />

dada.<br />

c. Sendi gerak (diartrosis), yaitu sendi yang pergerakannya<br />

bebas. Sendi ini dibedakan menjadi empat macam sebagai<br />

berikut.<br />

1) Sendi peluru, merupakan hubungan antara dua tulang<br />

yang memungkinkan terjadinya gerakan ke segala arah.<br />

Ujung tulang yang satu berbentuk bonggol, sedangkan<br />

yang lainnya berbentuk mangkuk sendi. Mangkuk sendi<br />

dibalut oleh jaringan ikat sendi dan memiliki cairan<br />

sinovial yang berfungsi sebagai pelumas. Misalnya antara<br />

gelang panggul dengan tulang paha, antara gelang bahu<br />

dengan tulang lengan atas.<br />

2) Sendi engsel, memungkinkan pergerakan ke satu arah<br />

seperti gerakan pintu dan jendela. Misalnya sendi pada<br />

siku dan lutut.<br />

3) Sendi pelana, yaitu persendian di mana tulang yang satu<br />

dapat bergerak kedua arah, misalnya ke depan ke<br />

belakang atau ke kiri kanan. Misalnya antara tulang ibu<br />

jari dan tulang telapak tangan.<br />

4) Sendi putar, yaitu persendian di mana tulang yang satu<br />

berputar mengitari tulang lainnya. Misalnya antara tulang<br />

pengumpil dan tulang hasta, antara tulang betis dan<br />

tulang kering.<br />

Untuk mengamati persendian pada sistem gerak manusia,<br />

lakukan Kegiatan 2.2 berikut ini.

---

Kegiatan 2.2<br />

Persendian pada Sistem Gerak Manusia<br />

Tujuan:<br />

Mengidentifikasi jenis-jenis sendi gerak.<br />

Alat dan bahan:<br />

Anggota tubuh manusia.<br />

Langkah kerja:<br />

1. Amati gerak pada tubuhmu dan tentukan jenis persendiannya.<br />

2. Lengkapi tabel pengamatan di bawah ini pada buku kerjamu. Gunakan referensi<br />

dari berbagai sumber untuk mengisi kolom nama sendi yang berperan.<br />

No.<br />

Bagian<br />

Tubuh<br />

1. Bahu<br />

2. Lengan<br />

3. Pergelangan<br />

tangan<br />

4. Jari<br />

telunjuk<br />

5. Ibu jari<br />

tangan<br />

6. Panggul<br />

7. Tungkai<br />

kaki<br />

8. Lutut<br />

9. Pergelangan<br />

kaki<br />

10. Ibu jari<br />

kaki<br />

Keterangan: berilah tanda bila terjadi gerakan<br />

Arah Gerak<br />

Samping Depan Belakang Berputar<br />

Pertanyaan:<br />

1. Ada berapa macam persendian pada alat gerakmu?<br />

2. Kelompokkan bagian tubuh di atas berdasarkan jenis persendiannya!<br />

3. Apa perbedaan sendi pelana dan sendi putar?<br />

4. Apakah kesimpulan yang dapat kamu ambil?<br />

3. Otot Tubuh Manusia<br />

Otot manusia meliputi 40 – 50% dari berat tubuh. Otot<br />

bersifat elastis, dapat diregangkan, dapat dirangsang, dan<br />

berkontraksi. Tulang-tulang tidak dapat bergerak tanpa adanya<br />

Nama<br />

Sendi<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 31

---

a<br />

b<br />

c<br />

Gambar 2.8 Struktur otot (a) otot<br />

jantung, (b) otot lurik, (c)<br />

otot polos.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

32<br />

Info Sains<br />

Kelelahan pada Otot<br />

Otot yang berkontraksi secara<br />

terus menerus akan mengalami<br />

kelelahan. Hal ini disebabkan oleh<br />

penimbunan asam laktat yang<br />

diperoleh dari hasil metabolisme<br />

anaerob.<br />

otot, sehingga otot sering disebut alat gerak aktif. Berdasarkan<br />

lokasi, struktur otot, dan kontrol dari saraf, otot dibagi menjadi<br />

tiga, yaitu otot polos, otot lurik, dan otot jantung.<br />

a. Otot polos, terletak pada organ-organ dalam, geraknya<br />

lamban, dan bekerja tidak dipengaruhi sistem otak sadar.<br />

Maka otot polos sering disebut otot tidak sadar. Geraknya<br />

teratur dan tidak cepat lelah. Berbentuk kumparan<br />

(gelendong atau spindel) dan kedua ujungnya meruncing.<br />

Setiap sel mempunyai satu inti yang terletak di tengah.<br />

b. Otot lurik, disebut juga otot rangka karena melekat pada<br />

rangka. Selnya berbentuk silinder dan memiliki banyak inti.<br />

Sel-sel otot membentuk serabut otot. Kumpulan serabut otot<br />

membentuk berkas otot. Dan kumpulan berkas otot<br />

membentuk otot atau kamu sering menyebutnya daging.<br />

Bagian tengah otot menggembung dan kedua ujungnya yang<br />

keras mengecil disebut urat atau tendon. Tendon inilah yang<br />

melekat pada tulang. Otot lurik bekerja secara sadar atau di<br />

bawah perintah otak dan kontraksi yang terus-menerus<br />

menimbulkan kelelahan.<br />

c. Otot jantung, memiliki sifat seperti otot polos, terletak pada<br />

jantung, dan strukturnya menyerupai otot lurik. Namun otot<br />

jantung berbeda dengan otot lurik karena memiliki sel<br />

bercabang dan satu inti yang berada di tengah. Otot jantung<br />

termasuk otot tidak sadar dan dapat bekerja terus-menerus.<br />

Otot akan berkontraksi jika mendapat rangsangan dari saraf.<br />

Kontraksi menyebabkan otot menarik tulang yang dilekatinya<br />

sehingga menyebabkan gerakan pada sendi. Kontraksi otot akan<br />

menggerakkan tulang ke suatu arah. Untuk mengembalikan<br />

tulang seperti semula, diperlukan otot lain yang menggerakkan<br />

tulang ke arah berlawanan. Dua otot yang bekerjanya saling<br />

berlawanan seperti ini disebut otot antagonis. Misalnya pada<br />

otot bisep dan trisep, yang menyebabkan lengan dapat dibengkokkan<br />

dan diluruskan. Bentuk gerakan yang bersifat<br />

antagonis dapat berupa gerakan ekstensor yaitu otot yang<br />

berperan meluruskan sendi dan fleksor yaitu otot yang berperan<br />

membengkokkan sendi.<br />

Gerakan otot yang lain bekerja secara sinergis, yaitu otot<br />

yang bekerja secara bersamaan. Misalnya telapak tangan yang<br />

menengadah atau menelungkup oleh otot pronator yang terletak<br />

di lengan bawah.<br />

4. Kelainan pada Tulang dan Otot<br />

Sistem gerak dapat mengalami gangguan atau kelainan.<br />

Berikut ini beberapa kelainan-kelainan pada otot dan tulang.<br />

a. Osteoporosis, merupakan suatu penyakit penurunan massa<br />

tulang (pengurangan jaringan tulang). Pada osteoporosis,<br />

proses penghancuran komponen tulang melebihi proses<br />

pembentukan komponen tulang. Faktor penyebabnya<br />

adalah gangguan absorbsi vitamin D dan kalsium pada usus,<br />

menurunnya kadar estrogen setelah menopause, dan<br />

kurangnya olahraga.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

. Patah tulang, terdapat dua jenis yaitu patah tulang tertutup<br />

bila tulang tidak mencuat keluar menembus kulit dan patah<br />

tulang terbuka bila patahan tulang mencuat keluar dari kulit.<br />

Patah tulang dapat disebabkan benturan kuat. Garis patah<br />

tulang dapat berupa retakan saja, tetapi bila parah, tulangnya<br />

dapat hancur.<br />

c. Lordosis, adalah kelainan tulang belakang yang terlalu<br />

bengkok ke depan.<br />

d. Kifosis, adalah kelainan tulang belakang yang terlalu<br />

bengkok ke belakang atau bongkok.<br />

e. Skoliosis, adalah kelainan tulang belakang bengkok ke kiri<br />

atau ke kanan.<br />

f. Reumatik, adalah segala sesuatu yang berhubungan dengan<br />

rasa sakit dari alat gerak yaitu otot dan tulang. Hal ini sering<br />

berkaitan dengan sendi.<br />

g. Atrofi otot, adalah penurunan fungsi otot karena otot mengecil<br />

atau kehilangan kemampuan berkontraksi. Kebalikannya<br />

hipertrofi yaitu otot menjadi lebih besar dan lebih kuat.<br />

Tugas 2.1<br />

1. Mengapa rangka disebut alat gerak aktif?<br />

2. Jelaskan perbedaan otot polos, otot rangka, dan otot<br />

jantung.<br />

3. Apakah usahamu untuk menghindari osteoporosis?<br />

B Sistem Pencernaan pada Manusia<br />

Kamu telah mengetahui bahwa makhluk hidup memerlukan<br />

makanan untuk bertahan hidup. Makanan merupakan<br />

sumber energi dan sumber bahan baku untuk membangun<br />

tubuh. Sebelum dapat digunakan tubuh, makanan dicerna<br />

dalam sistem pencernaan. Sistem pencernaan manusia terdiri<br />

atas saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Sedangkan<br />

kelenjar pencernaan meliputi kelenjar ludah, hati, kelenjar<br />

dinding lambung, dan pankreas.<br />

1. Alat Pencernaan<br />

Saluran pencernaan tersusun dari mulut, kerongkongan,<br />

lambung, usus halus, usus besar, dan anus.<br />

a. Rongga Mulut (Cavum Oris)<br />

Rongga mulut dikelilingi oleh pipi kiri dan pipi kanan dan<br />

langit-langit mulut. Dalam rongga mulut terdapat organ<br />

pencernaan lidah, gigi, dan kelenjar ludah.<br />

1) Lidah, berfungsi untuk memindahkan makanan,<br />

mendorong makanan ke kerongkongan, membantu<br />

mengunyah makanan, berbicara, mengenal bentuk<br />

a<br />

b<br />

c<br />

Gambar 2.9 Kelainan pada tulang<br />

belakang (a) skoliosis,<br />

(b) kifosis, (c) lordosis.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

hati<br />

empedu<br />

usus buntu<br />

rektum<br />

anus<br />

mulut<br />

kerongkongan<br />

lambung<br />

pankreas<br />

usus besar<br />

usus halus<br />

Gambar 2.10 Sistem pencernaan pada<br />

manusia.<br />

Sumber: Kamus Visual<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 33

---

Gambar 2.11 Struktur gigi.<br />

34<br />

bibir atas<br />

gusi<br />

langit-langit<br />

keras<br />

anak tekak<br />

email<br />

dentin<br />

pulpa<br />

selaput<br />

periodental<br />

semen<br />

Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer<br />

1. Rumus gigi susu<br />

M P C I 0 2 1 2 I C P M 2 1 2 0<br />

M 0 P 2 C 1 I 2<br />

I 2 C 1 P 2 M 0<br />

2. Rumus gigi tetap<br />

M P C I 3 2 1 2 I C P M 2 1 2 3<br />

M 3 P 2 C 1 I 2<br />

I 2 C 1 P 2 M 3<br />

Keterangan:<br />

M = molar (gigi geraham<br />

besar)<br />

P = premolar (gigi geraham<br />

kecil)<br />

C = caninus (gigi taring)<br />

I = insisivus (gigi seri)<br />

lubang<br />

tenggorokan<br />

gigi<br />

lidah<br />

Gambar 2.12 Rongga mulut dari arah<br />

depan.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

makanan, dan mengecap makanan. Pada lidah terdapat<br />

daerah-daerah yang lebih peka terhadap rasa tertentu,<br />

seperti asin, manis, asam, dan pahit.<br />

2) Gigi, berfungsi untuk mencerna makanan secara mekanis.<br />

Makanan dihancurkan menjadi partikel yang lebih kecil<br />

agar mudah dicerna secara kimiawi dan mudah ditelan.<br />

Berdasarkan bentuk dan fungsinya, gigi manusia<br />

dibedakan menjadi empat yaitu gigi seri (insisivus), gigi<br />

taring (kaninus), gigi geraham muka (premolar) dan<br />

geraham belakang (molar). Gigi seri berbentuk pahat,<br />

berfungsi untuk menggigit atau memotong makanan.<br />

Gigi taring berbentuk runcing, berfungsi untuk merobek<br />

dan mengoyak makanan. Gigi geraham muka dan geraham<br />

belakang bentuk permukaan rata. Akar gigi yang<br />

bercabang tertanam dengan kuat pada gusi.<br />

Struktur gigi berlapis-lapis, yaitu terdiri dari email, tulang<br />

gigi, dan rongga gigi. Email, merupakan lapisan<br />

pelindung yang keras pada mahkota gigi. Tulang gigi<br />

terbuat dari dentin yang tersusun dari kalsium karbonat.<br />

Semen gigi berfungsi sebagai pelekat gigi dengan tulang<br />

rahang. Rongga gigi berisi saraf dan pembuluh darah.<br />

Lubang yang dalam pada gigi dapat mencapai rongga<br />

gigi dan mengenai saraf sehingga terasa nyeri.<br />

Manusia memiliki dua jenis pertumbuhan gigi. Pada usia<br />

balita, tumbuh gigi susu berjumlah 20. Gigi susu akan<br />

tanggal pada usia 6–12 tahun, kemudian diganti dengan<br />

gigi tetap yang berjumlah 32. Perhatikan rumus susunan<br />

dan jumlah gigi susu dan gigi tetap di samping.<br />

3) Air ludah, berfungsi untuk membasahi rongga mulut dan<br />

membasahi makanan. Setiap hari kelenjar ludah<br />

menghasilkan sekitar 1.600 cc air ludah yang terdiri dari<br />

air, garam-garam, urea, lendir, penghancur bakteri<br />

(lisosim), amilase (ptialin), dan lain-lain. Air ludah yang<br />

sudah tertelan akan dihasilkan lagi. Jika tubuh kekurangan<br />

cairan, pengeluaran air ludah akan berkurang<br />

sehingga mulut terasa kering dan haus.<br />

Di dalam mulut terjadi proses pencernaan secara mekanik,<br />

yaitu proses pengunyahan makanan dengan gigi, pergerakan<br />

oleh lidah, dan pencampuran dengan air ludah. Pencernaan<br />

secara kimiawi pada mulut terjadi dengan bantuan enzim<br />

ptialin yang mengubah amilum menjadi maltosa. Sehingga<br />

jika kamu mengunyah nasi dalam waktu yang agak lama,<br />

akan terasa manis.<br />

b. Kerongkongan (Esofagus)<br />

Fungsi kerongkongan adalah sebagai saluran untuk<br />

memindahkan makanan dari mulut ke lambung. Kerongkongan<br />

dapat melakukan gerak peristaltik, yaitu gerakan<br />

melebar dan menyempit, bergelombang, dan meremasremas<br />

untuk mendorong makanan sedikit demi sedikit ke<br />

dalam lambung. Dinding kerongkongan menghasilkan<br />

lendir sehingga makanan mudah melaluinya.

---

c. Lambung (Ventrikulus)<br />

Lambung merupakan tempat penampungan makanan<br />

untuk dicerna secara mekanik dan kimiawi. Lambung terdiri<br />

dari tiga bagian, yaitu kardiak (dekat esofagus), fundus (bagian<br />

tengah), dan pilorus (dekat duodenum). Perhatikan Gambar<br />

2.13. Sedangkan fungsi lambung adalah sebagai berikut.<br />

1) Menghasilkan pepsinogen. Pepsinogen merupakan<br />

bentuk yang belum aktif (prekursor) dari pepsin, yaitu<br />

enzim untuk mencerna protein.<br />

2) Dinding lambung menghasilkan asam klorida (HCl) yang<br />

berfungsi untuk membunuh mikroorganisme dalam<br />

makanan, menciptakan suasana asam dalam lambung,<br />

dan mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin. Enzim<br />

pepsin berfungsi mengubah molekul protein menjadi<br />

potongan-potongan protein (pepton).<br />

3) Permukaan lambung mengeluarkan lendir yang<br />

berfungsi untuk melindungi dinding lambung dari HCl.<br />

4) Pada bayi, lambungnya menghasilkan dua enzim, yaitu<br />

renin, berfungsi untuk menggumpalkan protein susu/<br />

kasein dengan bantuan kalsium dan lipase untuk<br />

memecah lemak dalam susu.<br />

Pencernaan di lambung berlangsung antara 2 – 6 jam,<br />

bergantung pada jenis makanannya. Umumnya lemak<br />

dicerna lebih lama di dalam lambung dibandingkan protein.<br />

Karbohidrat dan makanan yang bersifat cair umumnya lebih<br />

cepat meninggalkan lambung.<br />

d. Usus Halus (Intestinum)<br />

Panjang usus halus orang dewasa mencapai 6,3 meter dengan<br />

diameter 2,5 cm. Usus halus terbagi menjadi 3 bagian yaitu<br />

usus dua belas jari (duodenum), usus kosong (jejunum), dan<br />

usus penyerapan (ileum).<br />

1) Usus dua belas jari, pada bagian ini bermuara saluran<br />

dari kantong empedu dan pankreas.<br />

a) Kantung empedu berupa suatu kantung yang<br />

panjangnya 7 – 10 cm terletak di bawah hati. Kantung<br />

empedu berfungsi untuk menyimpan cairan empedu<br />

yang dihasilkan hati. Cairan empedu mengandung<br />

garam empedu dan zat warna empedu. Garam<br />

empedu berfungsi untuk mengemulsi lemak,<br />

sedangkan zat warna empedu (bilirubin dan biliverdin)<br />

berfungsi memberikan warna kuning pada tinja dan<br />

urin.<br />

b) Pankreas, merupakan organ agak pipih yang terletak<br />

di bawah lambung. Pankreas menghasilkan getah<br />

pankreas yang mengandung enzim amilase, tripsin,<br />

dan lipase. Amilase berfungsi untuk menguraikan zat<br />

tepung (amilum) menjadi gula. Tripsin menguraikan<br />

protein menjadi asam amino. Lipase mengubah<br />

lemak menjadi asam lemak dan gliserol.<br />

duodenum<br />

kardiak<br />

pilorus<br />

esofagus otot melingkar<br />

sfinkter pilorus<br />

fundus<br />

Gambar 2.13 Struktur lambung pada<br />

manusia.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

hati<br />

kantong empedu<br />

saluran<br />

pankreas<br />

usus dua belas jari<br />

saluran<br />

empedu<br />

kelenjar<br />

pankreas<br />

Gambar 2.14 Pada usus dua belas jari<br />

bermuara saluran dari<br />

empedu dan pankreas.<br />

Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 35

---

Usus besar melintang<br />

Usus<br />

besar naik<br />

36<br />

ileum<br />

sekum<br />

a apendiks<br />

Usus besar<br />

naik<br />

b<br />

sekum<br />

apendiks<br />

Kegiatan 2.3<br />

jejunum<br />

usus besar<br />

Ileum<br />

Gambar 2.15 (a) Usus halus dan usus<br />

besar manusia, (b) usus<br />

buntu dan apendiks.<br />

Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

2) Usus kosong, dindingnya menghasilkan berbagai enzim<br />

untuk mencerna makanan secara kimiawi. Usus kosong<br />

merupakan tempat pencernaan terakhir sebelum sari<br />

makanan diserap.<br />

3) Usus penyerapan, permukaannya dipenuhi jonjot-jonjot<br />

usus atau vili yang berfungsi untuk memperluas bidang<br />

penyerapan sehingga kemampuan menyerap makanan<br />

lebih besar.<br />

e. Usus Besar (Intestinum Crasum)<br />

Usus besar terletak di antara ileum dan anus. Perhatikan<br />

Gambar 2.15(a). Fungsinya untuk mengabsorpsi air dan<br />

mineral, tempat pembentukan vitamin K (dengan bantuan<br />

bakteri Escherichia coli), serta melakukan gerak peristaltik<br />

untuk mendorong tinja menuju anus.<br />

Bakteri Escherichia coli yang terdapat dalam usus besar juga<br />

berperan dalam proses pembusukan sisa makanan menjadi<br />

kotoran. Oleh karena itu kotoran menjadi lunak dan mudah<br />

dikeluarkan. Namun jika terjadi gangguan dalam usus besar<br />

(misalnya makanan yang terlalu masam atau pedas) dapat<br />

mengakibatkan penyerapan air terganggu. Hal ini menyebabkan<br />

tinja yang keluar menjadi cair yang disebut diare.<br />

Perhatikan Gambar 2.15(b).Pada pangkal usus besar<br />

terdapat usus buntu (sekum) dan umbai cacing (apendiks).<br />

Sedangkan bagian akhir usus besar adalah poros usus<br />

(rektum). Rektum bermuara di dubur (anus).<br />

Untuk memahami beberapa proses dalam pencernaan<br />

makanan, lakukan Kegiatan 2.3 berikut ini.<br />

Pencernaan Makanan<br />

Tujuan:<br />

Mengetahui proses pencernaan makanan di dalam mulut.<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Tabung reaksi 3 buah 6. Kaki tiga dan kasa 1 buah<br />

2. Pipet tetes 2 buah 7. Termometer 1 buah<br />

3. Mortar 8. Nasi<br />

4. Gelas beker 1 buah 9. Reagen benedict<br />

5. Pembakar spirtus 10. Air<br />

Informasi:<br />

Reagen benedict berfungsi untuk menyelidiki kandungan karbohidrat sederhana (misal<br />

glukosa) di dalam suatu bahan. Bila bahan tersebut mengandung karbohidrat sederhana,<br />

akan terbentuk larutan berwarna merah bata yang mengendap. Reagen benedict ini<br />

tidak bereaksi dengan karbohidrat kompleks seperti amilum atau pati.<br />

Langkah kerja:<br />

1. Siapkan tiga tabung reaksi dalam rak. Berilah label pada tabung reaksi A, B, dan C.

---

2. Haluskan nasi dengan mortar dan masukkan ke dalam tabung A, kemudian<br />

tambahkan sedikit air setinggi 2 cm.<br />

3. Kunyahlah nasi selama beberapa saat, kemudian masukkan ke tabung B, dan<br />

tambahkan air setinggi 2 cm.<br />

4. Isikan tabung C dengan air ludah setinggi 2 cm.<br />

5. Isikan tabung A, B, dan C dengan reagen benedict masing-masing 5 tetes.<br />

6. Isi gelas beker dengan air hingga setengahnya, kemudian masukkan tabung A, B,<br />

dan C ke dalam gelas beker dan panaskan hingga suhu 38°C.<br />

7. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah hasil pengamatanmu.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Bagaimana perbedaan warna yang terjadi pada masing-masing tabung setelah ditetesi<br />

Benedict? Bandingkan dengan warna setelah dipanaskan.<br />

2. Kesimpulan apa yang dapat kamu ambil dari kegiatan ini?<br />

2. Makanan dan Kesehatan<br />

Makanan yang kamu butuhkan adalah makanan yang<br />

cukup mengandung gizi, yaitu mengandung karbohidrat,<br />

protein, lemak, vitamin, dan mineral.<br />

a. Karbohidrat<br />

Karbohidrat tersusun oleh atom karbon (C), hidrogen (H),<br />

oksigen (O) dengan kompleksitas yang berbeda. Contoh<br />

sumber karbohidrat adalah gula dan zat tepung. Zat gula<br />

banyak terdapat dalam bentuk glukosa, fruktosa, sukrosa,<br />

dan laktosa. Glukosa dan fruktosa terdapat dalam buahbuahan<br />

dan sayuran, sukrosa terdapat dalam gula putih, dan<br />

laktosa terdapat dalam susu. Zat tepung dapat diperoleh dari<br />

nasi, kentang, ubi, ketela, gandum, dan sagu.<br />

Fungsi karbohidrat adalah sebagai sumber energi. Pembakaran<br />

satu gram karbohidrat menghasilkan energi 4,1 kilokalori<br />

(1 kilokalori = 4,2 kilojoule). Energi ini diperlukan untuk<br />

tumbuh, bergerak, mempertahankan suhu tubuh, dan<br />

berkembang biak. Energi yang diperlukan oleh setiap orang<br />

per harinya berbeda-beda tergantung dari jenis kelamin,<br />

kegiatan, berat badan, dan usia. Jika kamu makan<br />

karbohidrat yang berlebihan, kelebihan ini akan disimpan<br />

dalam bentuk lemak di daerah perut, di sekeliling ginjal,<br />

jantung, dan di bawah kulit, sehingga tubuh menjadi gemuk.<br />

b. Protein<br />

Protein merupakan rantai panjang (polimer) asam amino.<br />

Asam amino terdiri dari atom karbon (C), hidrogen (H),<br />

oksigen (O), nitrogen (N), dan kadang-kadang belerang (S).<br />

Berdasarkan asalnya, protein dibedakan menjadi protein nabati<br />

dan protein hewani. Protein nabati diperoleh dari tumbuhan,<br />

misalnya tahu, tempe, kecap, dan kacang-kacangan. Protein<br />

hewani diperoleh dari hewan misalnya ikan, udang, keju,<br />

cumi-cumi, udang, dan telur. Protein hewani mengandung<br />

asam amino yang lebih lengkap daripada protein nabati.<br />

Gambar 2.16 Padi merupakan sumber<br />

karbohidrat yang penting<br />

bagi rakyat Indonesia.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 37

---

38<br />

Info Sains<br />

Manfaat Serat<br />

Serat diketahui dapat mengolah<br />

dan mengurangi resiko berbagai<br />

penyakit degeneratif, seperti<br />

tekanan darah tinggi (hipertensi)<br />

dan penyakit jantung koroner.<br />

Gambar 2.17 Buah kelapa, biji cokelat,<br />

dan kelapa sawit merupakan<br />

sumber lemak<br />

nabati.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Kekurangan protein menyebabkan pertumbuhan terhambat,<br />

sedangkan kelebihan protein akan diubah menjadi<br />

senyawa nitrogen yang dibuang melalui ginjal. Fungsi<br />

protein dalam tubuh antara lain sebagai berikut.<br />

a. Mengganti sel-sel yang telah rusak.<br />

b. Membentuk enzim dan hormon.<br />

c. Mengatur proses di dalam tubuh.<br />

d. Sebagai sumber energi. Pembakaran 1 gram protein<br />

menghasilkan energi 4,1 kilokalori.<br />

c. Lemak<br />

Sumber bahan makanan yang mengandung lemak misalnya<br />

kelapa, kacang, minyak kedelai, dan mentega. Lemak juga<br />

dibedakan menjadi lemak nabati dan lemak hewani. Lemak<br />

hewan banyak mengandung kolesterol. Di dalam tubuh,<br />

kolesterol digunakan untuk menyusun membran sel dan<br />

hormon. Kelebihan kolesterol akan menyebabkan endapan<br />

di dinding pembuluh darah, sehingga tekanan darah menjadi<br />

tinggi. Lemak dari tumbuhan tidak mengandung kolesterol.<br />

Fungsi lemak dalam tubuh antara lain sebagai berikut.<br />

1) Pelarut vitamin A, D, E, dan K.<br />

2) Sumber energi, pembakaran 1 gram lemak menghasilkan<br />

energi 9,3 kilokalori.<br />

3) Pelindung tubuh dari gesekan dan benturan serta suhu<br />

yang ekstrim.<br />

4) Sebagai cadangan makanan.<br />

d. Vitamin<br />

Vitamin diperlukan dalam proses metabolisme dalam tubuh.<br />

Oleh karena itu makanan yang kamu konsumsi setiap hari<br />

harus mengandung vitamin dalam jumlah yang cukup.<br />

Kekurangan vitamin dapat menyebabkan penyakit<br />

avitaminosis. Berdasarkan kelarutannya, vitamin dibedakan<br />

menjadi dua kelompok yaitu sebagai berikut.<br />

1) Vitamin yang larut dalam air, antara lain vitamin B1, B2,<br />

B6, B12, dan C.<br />

a) Vitamin B1 (tiamin), berfungsi untuk mengatur<br />

metabolisme karbohidrat dan kadar air dalam tubuh.<br />

Sumbernya adalah hati, jantung, ginjal, ragi, daging<br />

sapi, dan kacang-kacangan. Kekurangan dapat<br />

menyebabkan beri-beri.<br />

b) Vitamin B2 (riboflavin), berperan dalam respirasi sel.<br />

Sumbernya adalah susu, daging ayam, telur, padipadian,<br />

sayuran berhijau daun, kacang-kacangan, dan<br />

ragi. Kekurangan dapat menyebabkan keliosis yaitu<br />

luka di sudut mulut dan penglihatan menjadi kabur<br />

karena lensa mata mengeruh.<br />

c) Vitamin B6 (piridoksin), berfungsi dalam pembentukan<br />

sel darah dan kerja saraf. Sumbernya adalah<br />

kecambah, gandum, kacang-kacangan, pisang, sayur,<br />

alpukat, hati, dan ikan. Kekurangan dapat menyebabkan<br />

anemia dan kejang-kejang.

---

d) Vitamin B12 (sianokobalamin), berfungsi untuk<br />

mencegah kurang darah. Sumbernya adalah daging,<br />

telur, dan susu. Kekurangan dapat menyebabkan<br />

anemia karena pembentukan eritrosit terhambat.<br />

e) Vitamin C, untuk mengaktifkan perombakan<br />

protein, lemak, pembentukan trombosit dan mempengaruhi<br />

kerja kelenjar anak ginjal. Sumbernya<br />

adalah sayuran dan buah-buahan segar, misalnya<br />

jeruk, stroberi, dan tomat. Kekurangan vitamin C<br />

dapat mengakibatkan skorbut yaitu pendarahan pada<br />

gusi, di bawah kulit, dan usus.<br />

2) Vitamin yang tidak larut dalam air, antara lain vitamin<br />

A, D, E, dan K.<br />

a) Vitamin A (aseroftol), diperlukan untuk kesehatan<br />

mata karena membantu proses penerimaan rangsang<br />

cahaya oleh sel batang di retina dan kehalusan kulit.<br />

Sumbernya adalah hati, kuning telur, minyak ikan,<br />

sayuran hijau tua, dan buah-buahan berwarna kuning<br />

tua (jingga). Kekurangan dapat menyebabkan rabun<br />

senja (hemeralopi), kornea mata rusak (keratomalasi),<br />

dan kulit menjadi bersisik.<br />

b) Vitamin D (anti rakitis), untuk meningkatkan<br />

penyerapan zat kapur, mengatur kadar kapur, dan<br />

mempengaruhi proses penulangan. Sumbernya<br />

adalah kuning telur, susu, mentega, ikan, hati, dan<br />

minyak ikan. Kekurangan dapat mengakibatkan<br />

rakitis yaitu proses penulangan terganggu.<br />

c) Vitamin E (tokoferol), untuk mencegah pendarahan<br />

dan kemandulan. Sumbernya adalah margarin,<br />

kecambah, minyak selada, dan kacang hijau.<br />

Kekurangan vitamin E dapat menyebabkan kemandulan,<br />

keguguran atau pendarahan pada ibu hamil, juga dapat<br />

menyebabkan layuhnya otot karena saraf penggerak rusak.<br />

4) Vitamin K, berperan dalam pembekuan darah. Sumbernya<br />

adalah sayuran berwarna hijau, kedelai, tomat, dan<br />

kol. Vitamin K dapat dihasilkan sendiri oleh tubuh di<br />

dalam usus besar dengan bantuan bakteri Escherichia coli.<br />

Kekurangan vitamin K dapat menyebabkan gangguan<br />

proses pembentukan protrombin dalam hati sehingga<br />

darah sukar membeku bila terjadi luka.<br />

Bayi memiliki organ pencernaan yang belum sempurna,<br />

sehingga makanan terbaiknya adalah air susu ibu (ASI). ASI<br />

mengandung 1,6% protein, 3,8% lemak, 7% laktosa, dan<br />

energi 700 kalori. Keuntungan memberikan ASI antara lain<br />

sebagai berikut.<br />

1) Mengandung vitamin dan mineral dalam komposisi yang<br />

sesuai bagi perkembangan bayi.<br />

2) Pemberian ASI kepada bayi mendekatkan hubungan<br />

psikologis antara bayi dan ibu.<br />

3) Mengurangi peluang terserang penyakit infeksi, karena<br />

ASI mengandung banyak antibodi.<br />

Gambar 2.18 Sayuran yang segar<br />

banyak mengandung<br />

vitamin.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Info Sains<br />

Gangguan Pencernaan<br />

Seseorang yang tidak dapat<br />

menghasilkan enzim laktase<br />

dalam jumlah cukup akan<br />

mengalami gangguan pencernaan<br />

jika ia minum susu<br />

melebihi kemampuan untuk<br />

mencernanya.<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 39

---

Gambar 2.19 ASI adalah makanan<br />

yang terbaik bagi bayi.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Gambar 2.20 Kondisi gigi yang rusak.<br />

Sumber: Microsoft Encarta<br />

40<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

4) ASI sangat praktis, karena tidak merepotkan dalam<br />

penyiapannya.<br />

5) Mudah dicerna sehingga bayi terhindar dari gangguan<br />

pencernaan.<br />

6) Mengandung protein dan asam lemak yang penting bagi<br />

perkembangan otak bayi.<br />

e. Air<br />

Sebenarnya, air tidak termasuk zat gizi dalam makanan.<br />

Namun demikian, air merupakan bahan yang sangat penting<br />

bagi tubuh manusia sehingga kebutuhannya harus<br />

terpenuhi. Kebutuhan air diperoleh secara langsung dari air<br />

minum dan dari air yang terkandung dalam makanan dan<br />

buah-buahan. Fungsi air pada tubuh, antara lain sebagai<br />

berikut.<br />

1) Sebagai pelarut bahan organik dan anorganik dalam tubuh.<br />

2) Pembawa zat-zat yang dibutuhkan dan zat-zat yang tidak<br />

dibutuhkan tubuh.<br />

3) Mendukung terjadinya reaksi kimia dalam tubuh.<br />

4) Mempertahankan keseimbangan suhu tubuh.<br />

5) Bagian terbesar dari lendir yang dikeluarkan tubuh.<br />

6) Membentuk cairan tubuh.<br />

Kamu harus minum air minimal 8 gelas atau sekitar 2 – 2,5<br />

liter dalam sehari. Selain diperoleh dari air minum,<br />

kebutuhan air juga dipenuhi Jika tubuh sering kekurangan<br />

air dapat menyebabkan gangguan ginjal.<br />

3. Kelainan pada Sistem Pencernaan<br />

Sistem pencernaan dapat mengalami gangguan atau kelainan<br />

akibat infeksi bakteri, keracunan, dan kebiasaan makanan yang<br />

salah. Beberapa gangguan pada sistem pencernaan adalah<br />

sebagai berikut.<br />

a. Gondongan (parotitis epidimika), disebabkan oleh virus.<br />

Gondongan bersifat menular yang menyebabkan kelenjar<br />

ludah menjadi bengkak, panas, dan nyeri. Umumnya<br />

penyakit ini menyerang anak-anak berusia 5–15 tahun. Jika<br />

kamu telah sembuh dari sakit ini, kamu akan mendapatkan<br />

kekebalan terhadap serangan gondongan seumur hidup.<br />

Tahukah kamu mengapa demikian?<br />

b. Gigi berlubang (karies), disebabkan oleh bakteri jenis<br />

Streptococcus yang dapat merubah karbohidrat pada mulut<br />

menjadi asam laktat. Asam yang terbentuk lambat laun akan<br />

menghancurkan email dan menyebabkan lubang.<br />

Pencegahan gigi berlubang adalah dengan menggosok gigi<br />

secara teratur setelah makan dan sebelum tidur. Pasta gigi<br />

yang mengandung flouride (F) bergabung dengan unsur<br />

kalsium (Ca), fosfor (P), dan oksigen (O) menjadi flourapatite<br />

yang membuat gigi menjadi tahan terhadap asam. Selain itu<br />

berkumur setelah sarapan, membersihkan karang gigi,<br />

menambal gigi yang berlubang, dan makan makanan bergizi<br />

akan membuat gigi lebih kuat.

---

c. Muntah, yaitu pengeluaran isi lambung melalui kerongkongan<br />

dan mulut secara paksa. Muntah dapat menjadi<br />

gejala dari berbagai penyakit pada lambung, hati, dan<br />

sebagainya. Muntah juga dapat menjadi alat pertahanan saat<br />

memakan racun.<br />

d. Radang usus buntu (apendisitis), karena infeksi bakteri.<br />

Biasanya disebabkan oleh penyumbatan usus buntu oleh tinja<br />

atau zat-zat asing seperti biji yang masuk ke usus. Ciri-ciri<br />

orang yang menderita sakit radang usus buntu ini adalah<br />

sakit di bagian ulu hati, perut, kadang-kadang disertai<br />

muntah, panas, dan sukar buang air besar. Radang usus<br />

buntu dapat membuat usus bengkak, membusuk, dan<br />

pecah. Oleh karena itu perlu dilakukan operasi pengangkatan<br />

sebelum menjadi parah.<br />

e. Sembelit (konstipasi), disebabkan karena berkurangnya<br />

pergerakan peristaltik usus besar. Gerakan yang lambat<br />

menyebabkan air yang diserap usus menjadi banyak, sehingga<br />

tinja menjadi lebih kering, keras, dan bentuknya semakin<br />

kecil. Akibatnya buang air besar menjadi lebih sulit dan sakit.<br />

Berbagai buah-buahan dan sayur akan membantu mempermudah<br />

buang air besar secara alami, karena buah dan sayur<br />

banyak mengandung serat. Selain itu penyebab terjadinya<br />

sembelit adalah kebiasaan menahan buang air besar.<br />

f. Batu empedu, biasanya disebabkan oleh meningkatnya<br />

kandungan kolesterol sehingga garam empedu dan fosfolipid<br />

tidak mampu melarutkannya. Akibatnya kolesterol akan<br />

mengkristal dan membentuk batu empedu. Batu empedu<br />

yang terus membesar akan menghalangi aliran cairan<br />

empedu, sehingga menimbulkan rasa sakit dan berbagai<br />

kelainan, misalnya gangguan pencernaan lemak.<br />

g. Diare, yaitu bertambahnya kandungan air dalam tinja<br />

(diperlihatkan dengan mencret-mencret dan meningkatnya<br />

frekuensi buang air besar setiap hari). Diare disebabkan<br />

karena penyerapan air dan ion-ion di dalam usus besar<br />

berkurang. Penyebab diare adalah bakteri, virus, dan<br />

protozoa, yang menghasilkan racun sehingga mempengaruhi<br />

proses absorpsi cairan di usus. Stres atau rasa cemas<br />

berlebihan juga dapat menyebabkan diare. Pertolongan pada<br />

diare adalah dengan meminum cairan pengganti air, ion-ion,<br />

dan energi yang hilang, misalnya dengan oralit.<br />

Tugas 2.2<br />

Diskusikan dengan temanmu mengapa makanan<br />

berserat baik untuk kesehatan alat pencernaan?<br />

Latihan 2.1<br />

usus buntu<br />

umbai cacing<br />

Gambar 2.21 Umbai cacing dapat<br />

mengalami peradangan<br />

bila terinfeksi oleh<br />

bakteri.<br />

Sumber: Kamus Sains<br />

Gambar 2.22 Lingkungan kumuh yang<br />

buruk mempermudah penyebaran<br />

diare.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

1. Jelaskan pengertian jonjot-jonjot usus beserta fungsinya.<br />

2. Mengapa lemak harus diemulsikan dengan garam empedu sebelum dicerna di usus?<br />

3. Sebutkan mineral-mineral yang dibutuhkan tubuh beserta fungsinya.<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 41

---

42<br />

tulang<br />

hidung<br />

rongga<br />

hidung<br />

bibir<br />

saraf olfaktori<br />

tonsil<br />

Gambar 2.23 Struktur rongga hidung<br />

manusia.<br />

Sumber: Microsoft Student, 2006<br />

laring<br />

kelenjar tiroid<br />

esofagus<br />

lidah<br />

trakea<br />

bronkus<br />

bronkiolus<br />

Gambar 2.24 Saluran pernapasan<br />

pada manusia.<br />

Sumber: Anatomi dan Fisiologi Modern untuk<br />

Perawat<br />

Manusia bernapas untuk mengambil oksigen dan<br />

melepaskan karbon dioksida. Pernapasan manusia meliputi<br />

proses inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi adalah pemasukan udara<br />

luar ke dalam tubuh melalui alat pernapasan. Ekspirasi adalah<br />

pengeluaran udara pernapasan dari alat pernapasan.<br />

1. Alat Pernapasan<br />

Alat pernapasan manusia terdiri dari hidung, faring, pangkal<br />

batang tenggorokan (laring), batang tenggorok (trakea), cabang<br />

batang tenggorokan (bronkus), dan paru-paru (pulmo).<br />

a. Hidung, merupakan muara keluar-masuknya udara<br />

pernapasan. Di dalam hidung, udara mengalami beberapa<br />

perlakuan sebagai berikut.<br />

1) Udara yang masuk ke hidung akan disaring dulu oleh<br />

rambut hidung, sehingga debu dan partikel kotoran tidak<br />

masuk ke dalam paru-paru.<br />

2) Udara dihangatkan oleh kapiler darah yang ada di dalam<br />

hidung, sehingga suhunya sesuai dengan suhu tubuh.<br />

3) Udara dilembapkan oleh lapisan lendir yang ada di dalam<br />

rongga hidung.<br />

b. Faring, merupakan saluran sepanjang 12,5–13 cm sebagai<br />

kelanjutan dari saluran hidung yang meneruskan udara ke<br />

laring. Faring terletak di antara saluran pernapasan dan<br />

saluran pencernaan.<br />

c. Pangkal tenggorokan (laring), terdiri dari lempenganlempengan<br />

tulang rawan. Dinding bagian dalam dapat<br />

digerakkan oleh otot untuk membuka dan menutup glotis.<br />

Glotis merupakan lubang/celah yang menghubungkan<br />

trakea dengan faring. Pada saat menelan makanan, laring<br />

terangkat ke atas sehingga anak tekak menutup rongga glotis<br />

(rongga di antara pita suara), sehingga makanan tidak akan<br />

masuk ke dalam trakea. Pada laring orang dewasa terdapat<br />

jakun. Satu tulang rawan pada laring dapat digerakkan oleh<br />

otot-otot laring sehingga dapat menutup dan membuka,<br />

menegakkan, dan melemaskan pita suara. Pita suara pada<br />

wanita lebih pendek dibandingkan dengan pada laki-laki,<br />

sehingga suaranya akan lebih tinggi dibandingkan laki-laki.<br />

d. Batang tenggorok (trakea), berupa saluran berongga dengan<br />

dinding dari cincin-cincin tulang rawan. Pada trakea terdapat<br />

otot polos untuk menjaga agar bronkus tidak mengempis<br />

saat bernapas. Trakea juga mengandung lendir dan silia<br />

untuk menyaring debu dan bakteri yang masuk bersama<br />

udara agar tidak sampai di paru-paru. Asap rokok dan udara<br />

dingin dapat mengganggu kerja silia.<br />

e. Cabang batang tenggorok (bronkus), merupakan percabangan<br />

trakea menuju paru-paru kiri dan paru-paru<br />

kanan. Bronkus bercabang-cabang lagi membentuk<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

C Sistem Pernapasan pada Manusia

---

onkiolus. Bronkiolus yang paling ujung disebut bronkiolus<br />

respirasi. Pada bronkiolus respirasi terdapat gelembunggelembung<br />

alveolus. Alveolus merupakan tempat terjadinya<br />

pertukaran gas antara darah (di dalam pembuluh darah)<br />

dengan udara bebas. Oksigen dari udara berdifusi ke dalam<br />

darah sedangkan karbon dioksida dan uap air dari darah<br />

berdifusi ke udara.<br />

f. Paru-paru (pulmo), jumlahnya sepasang dan terletak di<br />

rongga dada. Paru-paru merupakan tempat terjadinya<br />

pertukaran gas yaitu oksigen dan karbon dioksida. Paru-paru<br />

kanan terdiri dari tiga gelambir. Sedangkan paru-paru kiri<br />

terdiri dari dua gelambir. Paru-paru terbungkus oleh selaput<br />

rangkap yang disebut pleura. Di antara selaput rangkap ini<br />

terdapat cairan yang berfungsi untuk melindungi paru-paru<br />

dari gesekan ketika mengembang dan mengempis.<br />

2. Proses Pernapasan<br />

Proses masuk (inspirasi) dan keluarnya udara (ekspirasi)<br />

pada pernapasan berkaitan erat dengan perbedaan volume dan<br />

tekanan udara. Proses inspirasi dan ekspirasi diatur oleh kerja<br />

otot-otot diafragma dan otot-otot antartulang rusuk. Mekanisme<br />

pernapasan pada manusia ada dua macam yaitu pernapasan<br />

perut dan pernapasan dada. Secara ringkas proses inspirasi dan<br />

ekspirasi pada pernapasan dada dan pernapasan perut dijelaskan<br />

sebagai berikut.<br />

a. Pernapasan dada<br />

Otot antartulang rusuk mengalami kontraksi (tegang),<br />

volume rongga dada bertambah sehingga tekanan udara di<br />

paru-paru lebih kecil dibanding tekanan udara di atmosfer.<br />

Akibatnya udara luar masuk ke dalam paru-paru (fase<br />

inspirasi). Kemudian otot antartulang rusuk kembali<br />

relaksasi (kendur), volume rongga dada berkurang sehingga<br />

tekanan udara di paru-paru lebih besar dibandingkan di<br />

atmosfer, akibatnya udara keluar dari paru-paru ke atmosfer<br />

(fase ekspirasi).<br />

b. Pernapasan perut<br />

Otot diafragma kontraksi (tegang), sehingga diafragma mendatar<br />

dan volume rongga dada membesar. Akibatnya tekanan<br />

udara di paru-paru lebih kecil dari tekanan udara luar<br />

sehingga udara masuk ke paru-paru (fase inspirasi).<br />

Kemudian otot diafragma kembali relaksasi (kendur),<br />

sehingga diafragma melengkung ke atas dan volume rongga<br />

dada mengecil, akibatnya tekanan udara membesar sehingga<br />

udara keluar dari paru-paru (fase ekspirasi).<br />

Saat kamu menghembuskan napas sekuat-kuatnya, tidak<br />

semua udara dalam paru-paru keluar. Di dalam paru-paru masih<br />

ada sebagian udara menetap. Jadi, berapa volume udara dalam<br />

paru-paru? Perhatikan volume udara pernapasan pada Tabel<br />

2.1 berikut ini.<br />

jantung<br />

pembuluh<br />

kapiler<br />

vena<br />

trakea<br />

aorta<br />

CO meninggalkan<br />

2<br />

pembuluh darah<br />

paru-paru<br />

oksigen masuk<br />

elveolus<br />

Alveolus<br />

Gambar 2.25 Paru-paru manusia dan<br />

struktur alveolus beserta<br />

pembuluh darah yang<br />

melaluinya.<br />

Sumber: Microsoft Student, 2006<br />

menarik napas melepaskan napas<br />

Gambar 2.26 Mekanisme inspirasi<br />

dan ekspirasi.<br />

Sumber: Biologi<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 43

---

Tabel 2.1 Berbagai jenis volume udara pernapasan.<br />

44<br />

Jenis Volume Ukuran Volume Pengertian<br />

Tidal<br />

Suplemen<br />

Komplemen<br />

Vital<br />

Residu<br />

Kegiatan 2.4<br />

500 cc<br />

1500 cc<br />

1500 cc<br />

3500 cc<br />

1000 cc<br />

Untuk mengukur besarnya kapasitas udara dalam paru-paru,<br />

lakukan Kegiatan 2.4 berikut ini.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Volume udara yang masuk dan keluar paruparu<br />

saat terjadi pernapasan biasa.<br />

Volume udara yang masih dapat dikeluarkan<br />

dari paru-paru setelah ekspirasi normal.<br />

Volume udara yang masih dapat dihirup<br />

setelah inspirasi normal.<br />

Jumlah volume tidal + volume suplemen +<br />

volume komplemen atau volume maksimal<br />

yang dapat dikeluarkan dalam satu ekspirasi<br />

setelah inspirasi maksimal.<br />

Volume udara yang tersisa di dalam paruparu<br />

setelah melakukan ekspirasi<br />

maksimal.<br />

Kapasitas Udara Paru-Paru<br />

Tujuan:<br />

Mengukur kapasitas udara dalam paru-paru.<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Kertas label 4. Spidol<br />

2. Botol kaca yang berkapasitas 4 liter 5. Panci plastik ukuran besar<br />

dengan tutupnya<br />

3. Gelas 250 ml<br />

Langkah kerja:<br />

6. Selang<br />

gelas<br />

250 ml<br />

tutup<br />

tabung<br />

1. Letakkan kertas label di sepanjang sisi botol kaca<br />

dengan arah ke bawah.<br />

tabung<br />

4 liter<br />

air<br />

2. Gunakan gelas 250 ml untuk menambahkan ke<br />

dalam botol secara bertahap. Setiap menambahkan<br />

skala<br />

250 ml, berilah tanda pada kertas label dengan<br />

selang spidol. Lakukan berulang-ulang hingga botol kaca<br />

air<br />

plastik<br />

penuh (volume 4 liter).<br />

3. Tutuplah botol kaca dengan penutupnya.<br />

4. Isilah panci plastik besar dengan air hingga<br />

setengahnya.<br />

5. Balikkan botol kaca di atas panci yang berisi air dan<br />

hembuskan<br />

udara melalui buka tutupnya saat berada di air dalam panci.<br />

selang<br />

6. Masukkan selang ke dalam mulut botol, kemudian<br />

hembuskan napas dengan normal melalui selang.<br />

tabung<br />

dibalik dan<br />

tutup<br />

dibuka

---

7. Hitung skala pada botol untuk menentukan jumlah udara yang kamu keluarkan.<br />

8. Ulangilah percobaan di atas dengan menghembuskan udara sekuat-kuatnya.<br />

Pertanyaan<br />

1. Apakah yang terjadi pada botol setelah kamu meniupkan udara pernapasan?<br />

2. Berapakah volume udara yang kamu hembuskan secara normal dan dengan cara<br />

sekuat-kuatnya? Berapakah kapasitas volume udara pernapasan suplemen,<br />

komplemen, dan vital dalam paru-parumu?<br />

3. Kelainan pada Sistem Pernapasan<br />

Alat-alat pernapasan dapat mengalami gangguan karena<br />

penyakit atau kelainan. Beberapa gangguan yang sering terjadi<br />

pada saluran pernapasan manusia adalah sebagai berikut<br />

a. Bronkitis, adalah peradangan bronkus atau bronkiolus.<br />

Bronkitis disebabkan oleh infeksi mikroorganisme setelah<br />

salesma atau influenza. Peradangan meningkatkan produksi<br />

lendir yang berlebihan sehingga menimbulkan dahak. Dahak<br />

merangsang terjadinya batuk untuk mengeluarkannya. Asap<br />

rokok dan debu dapat merusak bronkus dan memudahkan<br />

terjadinya bronkitis.<br />

b. Asma, merupakan reaksi saluran pernapasan terhadap<br />

rangsangan pada otot polos di bronkus atau bronkiolus.<br />

Asma juga sering disertai produksi lendir yang berlebihan<br />

dan radang. Jalan napas menjadi sesak dan membuat bunyi<br />

“mengi” (wheezing). Hal ini karena penderita berusaha<br />

bernapas sedalam-dalamnya, sehingga menggetarkan lendir<br />

pada bronkus yang menyempit. Penyebab asma dapat<br />

berupa debu, serbuk sari, jamur, dan partikel lain yang<br />

terbawa udara. Asma juga dapat disebabkan oleh makanan<br />

dan infeksi saluran pernapasan.<br />

c. Selesma, disebabkan oleh virus yang menginfeksi saluran<br />

pernapasan. Masa inkubasi antara 1 – 3 hari yang ditandai<br />

dengan gejala berupa lesu, sakit di tenggorokan, dan suhu<br />

tubuh tidak normal. Pada awalnya lendir pilek yang dihasilkan<br />

cair, kemudian menjadi kental kehijauan. Penularan<br />

lewat udara dan kontak langsung dengan hidung.<br />

d. Influenza atau flu, disebabkan oleh virus. Masa inkubasinya<br />

2 hari dengan gejala demam, pegal linu, lesu, dan batuk pilek.<br />

Bila tidak ada komplikasi biasanya sembuh dalam 3 – 5 hari.<br />

e. TBC paru-paru, ditimbulkan oleh bakteri Mycobacterium<br />

tuberculosa. Penyakit ini menular lewat udara dan merusak<br />

jaringan paru-paru sehingga menjadi berongga. TBC juga<br />

dapat diakibatkan oleh gizi yang buruk, usia tua, dan tempat<br />

yang kotor. Umumnya penderita TBC mempunyai tingkat<br />

ekonomi yang rendah. Gejala penyakit berupa berat badan<br />

turun drastis, batuk berdahak sampai berdarah, sesak napas,<br />

dan berkeringat pada malam hari.<br />

Info Sains<br />

Bahaya Merokok<br />

Apa bahaya merokok? Merokok<br />

mengganggu tenggorokan dan<br />

saluran-saluran pernapasan serta<br />

kadang-kadang dikaitkan dengan<br />

hilangnya nafsu makan, rasa muak,<br />

napas pendek, dan ketidakteraturan<br />

detak jantung. Orang yang merokok<br />

mempunyai kemungkinan lebih<br />

besar terkena kanker paru-paru,<br />

enfisema, dan bronkitis serta penyakit<br />

pernapasan lainnya.<br />

a<br />

b<br />

Gambar 2.27 (a) Mycobacterium tuberculosis<br />

penyebab<br />

TBC. (b) Bakteri masuk<br />

ke dalam paru-paru<br />

bersama udara pernapasan<br />

(i) dan menyebabkan<br />

kerusakan jaringan<br />

paru-paru (ii).<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 45<br />

(i)<br />

(ii)

---

46<br />

paru-paru<br />

jantung<br />

ginjal<br />

darah miskin<br />

oksigen<br />

darah kaya<br />

oksigen<br />

Gambar 2.28 Sistem peredaran darah<br />

manusia.<br />

Sumber: en.wikipedia.org<br />

Tugas 2.3<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1. Jelaskan mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada<br />

pernapasan perut.<br />

2. Bagaimana cara menghitung kapasitas vital paru-paru?<br />

3. Diskusikan dengan temanmu, apakah yang disebut<br />

penyakit paru-paru basah dan bagaimana cara<br />

mencegahnya?<br />

D Sistem Peredaran Darah pada Manusia<br />

Peredaran darah manusia merupakan peredaran darah<br />

tertutup dan ganda atau rangkap. Peredaran darah tertutup<br />

artinya dalam peredarannya darah selalu mengalir di dalam<br />

pembuluh darah. Peredaran darah ganda artinya dalam satu kali<br />

beredar, darah melalui jantung sebanyak dua kali sehingga<br />

terdapat peredaran darah besar dan peredaran darah kecil.<br />

Peredaran darah kecil yaitu peredaran darah yang dimulai<br />

dari jantung menuju ke paru-paru, kemudian kembali ke<br />

jantung. Pada saat darah berada di paru-paru, terjadi pertukaran<br />

gas oksigen (O ) dan karbon dioksida (CO ) secara difusi.<br />

2 2<br />

Oksigen dari udara berdifusi ke darah, sedangkan karbon<br />

dioksida dari darah berdifusi ke udara. Darah yang<br />

meninggalkan paru-paru kaya akan oksigen. Kemudian masuk<br />

ke atrium kiri melalui vena pulmonalis.<br />

Peredaran darah besar yait u peredaran darah dari bilik kiri<br />

jantung ke seluruh tubuh, kemudian kembali ke serambi kanan<br />

jantung. Pada saat darah berada di kapiler, terjadi pertukaran<br />

gas oksigen (O ) dan karbon dioksida (CO ). Oksigen dari darah<br />

2 2<br />

berdifusi ke sel-sel tubuh sedangkan karbon dioksida dari selsel<br />

tubuh berdifusi ke dalam darah. Kemudian darah yang<br />

miskin oksigen dan kaya karbon dioksida menuju vena. Darah<br />

dari tubuh bagian atas menuju atrium kanan melalui pembuluh<br />

balik besar atas (vena cava superior) sedangkan darah dari tubuh<br />

bagian bawah masuk ke atrium kanan melalui pembuluh balik<br />

besar bawah (vena cava inferior).<br />

1. Alat Peredaran Darah<br />

Alat peredaran darah manusia berupa jantung dan pembuluh<br />

darah. Pembuluh darah terdiri atas pembuluh balik (vena),<br />

pembuluh nadi (arteri), dan kapiler vena ataupun kapiler arteri.<br />

a. Jantung<br />

Jantung berperan sebagai pemompa dalam sistem peredaran<br />

darah. Berat jantung sekitar 335 gram, sebesar kepalan<br />

tangan pemiliknya, dan terletak di antara paru-paru kanan<br />

dan paru-paru kiri. Setiap hari jantung memompa darah<br />

100.000 kali atau mengalirkan darah sepanjang 100.000 km.

---

Jantung terdiri dari empat ruangan, yaitu dua rongga atas<br />

yang disebut dengan serambi (atrium) dan dua rongga bawah<br />

yang disebut bilik (ventrikel). Jantung memiliki tiga katup<br />

yaitu katup vena semilunair yang terletak pada pangkal aorta,<br />

katup valvula bikuspidalis yang terletak antara ventrikel kiri<br />

dan atrium kiri, serta valvula trikuspidalis yang terletak antara<br />

ventrikel kanan dan atrium kanan.<br />

Pada jantung terdapat tiga buah vena yang bermuara di<br />

atrium yaitu, vena cava superior (vena yang membawa darah<br />

dari organ tubuh bagian atas), vena cava inferior (vena yang<br />

membawa darah dari organ tubuh bagian bawah), dan vena<br />

pulmonalis (vena yang membawa darah kaya oksigen dari<br />

paru-paru). Arteri yang berpangkal di jantung adalah arteri<br />

pulmonalis (membawa darah kaya CO menuju paru-paru)<br />

2<br />

dan aorta (arteri terbesar yang mengalirkan darah dari<br />

ventrikel kiri menuju ke seluruh tubuh).<br />

Jantung mendapat suplai oksigen dan makanan yang dibawa<br />

oleh arteri koronaria. Arteri ini berpangkal di aorta.<br />

Kemampuan jantung dalam memompa darah dapat ditunjukkan<br />

dengan tekanan darah. Tekanan darah pada orang<br />

dewasa yang normal adalah 120/80 mmHg. Nilai 120 mmHg<br />

menunjukkan tekanan darah saat ventrikel berkontraksi<br />

(disebut tekanan sistol). Nilai 80 mmHg menunjukkan<br />

tekanan darah saat ventrikel relaksasi (disebut tekanan<br />

diastol).<br />

b. Pembuluh Darah<br />

Kamu telah mengetahui bahwa ketika beredar, darah selalu<br />

berada di dalam pembuluh darah. Pembuluh darah terdiri<br />

dari pembuluh darah nadi (arteri), pembuluh balik (vena),<br />

dan kapiler.<br />

1) Arteri, dindingnya tebal dan elastis (diameternya dapat<br />

berubah sesuai dengan kebutuhan). Hal ini diperlukan<br />

untuk menjaga aliran darah konstan dan tidak tersendat.<br />

Arah aliran darah dalam arteri meninggalkan jantung.<br />

Tekanan darah di dalamnya kuat, sehingga jika terluka<br />

darah keluar memancar. Darah dalam arteri kaya akan<br />

oksigen kecuali arteri paru-paru. Letak pembuluh ini<br />

agak dalam dari permukaan kulit dan hanya memiliki<br />

satu katup yaitu berada di jantung yang disebut valvula<br />

semilunair.<br />

2) Kapiler, berupa saluran tipis yang memungkinkan terjadi<br />

pertukaran zat antara darah dengan sel jaringan tubuh.<br />

3) Arteriole, merupakan pembuluh darah kecil yang<br />

menghubungkan kapiler dengan arteri.<br />

4) Venule, merupakan pembuluh darah kecil yang<br />

menghubungkan kapiler dengan vena.<br />

5) Vena, berfungsi untuk mengalirkan darah dari kapiler<br />

menuju jantung. Dindingnya tipis dan kurang elastis.<br />

Arah aliran darah dalam vena menuju ke jantung.<br />

vena<br />

kava<br />

superior<br />

arteri<br />

pulmo<br />

kanan<br />

vena<br />

pulmo<br />

kanan<br />

atrium<br />

kanan<br />

vena kava<br />

inferior<br />

aorta<br />

arteri<br />

pulmo kiri<br />

aorta<br />

vena<br />

pulmo<br />

kiri<br />

atrium<br />

kiri<br />

ventrikel<br />

kiri<br />

Gambar 2.29 Bagian-bagian jantung.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

endotelium<br />

endotelium<br />

ventrikel<br />

kanan<br />

jaringan<br />

ikat<br />

otot<br />

polos<br />

jaringan ikat<br />

otot<br />

polos<br />

Gambar 2.30 Penampang melintang<br />

pembuluh arteri (atas)<br />

dan vena (bawah).<br />

Sumber: Biologi Umum<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 47

---

48<br />

Kegiatan 2.5<br />

Pengaruh Gravitasi terhadap Aliran Darah<br />

Tujuan:<br />

Mengamati peredaran darah yang dipengaruhi gaya gravitasi.<br />

Alat dan bahan:<br />

Tangan praktikan/probandus<br />

Langkah kerja:<br />

1. Angkatlah salah satu tangan satu setinggi-tingginya dan biarkan tangan yang lain<br />

menggantung ke bawah selama kurang lebih satu menit.<br />

2. Kembalikan tangan ke posisi semula, rasakan perbedaan dan bandingkan warnanya<br />

antara tangan kanan dan tangan kiri.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Apakah terdapat perbedaan aliran darah antara tangan yang menggantung ke bawah<br />

dengan yang diangkat ke atas? Mengapa demikian?<br />

2. Apakah kaitan gaya gravitasi dengan banyaknya katup pada pembuluh vena?<br />

3. Buatlah kesimpulan dari kegiatan ini.<br />

Keping<br />

darah<br />

Plasma darah<br />

Sel darah merah<br />

Sel darah putih<br />

Gambar 2.31 Bagian-bagian darah.<br />

Sumber: Kamus Biologi<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Tekanan darah di dalamnya lemah, sehingga jika terluka<br />

darah keluar menetes. Darah di dalam vena kaya akan<br />

CO kecuali vena paru-paru. Letak pembuluh vena dekat<br />

2<br />

dengan permukaan kulit, dan memiliki banyak katup<br />

untuk mencegah darah mengalir kembali ke tubuh.<br />

Untuk mengamati pengaruh gravitasi pada aliran darah,<br />

lakukan Kegiatan 2.5 berikut ini.<br />

2. Darah<br />

Darah manusia berwarna merah karena mengandung<br />

hemoglobin. Namun tingkat warna merahnya bergantung pada<br />

kadar oksigen dan karbon dioksida. Darah yang banyak<br />

mengandung oksigen berwarna merah cerah, sedangkan darah<br />

yang mengandung banyak karbon dioksida berwarna merah<br />

tua.<br />

Volume darah setiap orang tidak sama, tergantung pada berat<br />

badan, jenis kelamin, kegemukan, kandungan air dalam tubuh,<br />

dan keadaan pembuluh darah. Tapi secara umum volume darah<br />

sekitar 8% dari berat badan.<br />

Jika darah diendapkan dengan sentrifugasi, maka darah akan<br />

terpisah menjadi bagian yang cair dan bagian yang padat. Bagian<br />

darah yang cair disebut plasma, sedangkan bagian yang padat<br />

terdiri dari sel-sel darah.<br />

a. Plasma<br />

Plasma darah menyusun 55% dari keseluruhan darah, di<br />

dalamnya terlarut berbagai zat. Plasma tersusun dari air 91%<br />

dan zat terlarut 9%. Zat terlarut terdiri dari protein plasma,<br />

garam mineral, enzim, hormon, gas, dan zat organik lain.

---

Protein dalam plasma antara lain berupa albumin (berfungsi<br />

untuk menjaga tekanan osmotik darah), globulin<br />

(membentuk antibodi), dan fibrinogen (untuk pembekuan<br />

darah). Bagian plasma darah yang berperan dalam sistem<br />

kekebalan disebut serum. Serum ini mengandung berbagai<br />

antibodi yang penting dalam sistem kekebalan tubuh.<br />

b. Sel-Sel Darah<br />

Sel-sel darah mencakup 45% dari total darah, terdiri dari sel<br />

darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit), dan kepingkeping<br />

darah (trombosit). Warna merah pada darah<br />

disebabkan adanya hemoglobin dalam eritrosit.<br />

1) Eritrosit, berfungsi untuk mengangkut hemoglobin yang<br />

berperan sebagai pembawa oksigen dan karbon dioksida.<br />

Bentuk eritrosit bikonkaf dan tidak berinti. Eritrosit<br />

dibentuk di sumsum merah, masa hidupnya 4 bulan atau<br />

120 hari. Produksi sel darah merah setiap detiknya<br />

mencapai 2 juta sel. Eritrosit yang telah tua dan rusak<br />

dirombak di dalam limpa. Jumlah eritrosit normal pada<br />

orang dewasa adalah 4,7 – 5,3 juta/mm3 .<br />

2) Leukosit, berfungsi dalam sistem pertahanan tubuh dan<br />

kekebalan, yaitu membunuh dan memakan mikroorganisme<br />

dan zat asing yang masuk ke dalam tubuh.<br />

Bentuk leukosit tidak tetap karena bersifat amoeboid,<br />

diapedesis, dan fagositosis. Amoeboid artinya dapat<br />

bergerak bebas. Karena bergerak bebas, leukosit dapat<br />

menembus dinding pembuluh kapiler, disebut sifat<br />

diapedesis. Leukosit juga bersifat fagositosis, yaitu dapat<br />

membunuh kuman dengan cara memakannya. Umur<br />

leukosit umumnya hanya beberapa hari saja, bahkan ada<br />

hanya beberapa jam ketika terjadi peradangan dalam<br />

tubuh. Jumlah leukosit normal adalah 4.000 – 10.000 per<br />

mm3 darah. Saat terjadi infeksi, jumlahnya dapat melebihi<br />

10.000 per mm3 darah yang disebut leukositosis. Jika<br />

kadar leukosit kurang dari 4.000 per mm3 disebut<br />

menderita penyakit leukopenia. Misalnya karena infeksi<br />

penyakit AIDS. Jika kadar leukosit di atas 200.000 per<br />

mm3 disebut menderita kanker darah atau leukemia.<br />

3) Trombosit, berperan dalam pembekuan darah ketika<br />

terjadi luka. Jumlah trombosit sekitar 300.000 per mm3 darah. Trombosit dibentuk di sumsum tulang dan dapat<br />

hidup selama 8 hari. Bentuknya bulat atau lonjong dan<br />

tidak berinti. Trombosit mudah pecah jika keluar dari<br />

pembuluh darah atau bersentuhan dengan benda yang<br />

permukaannya kasar. Apabila terjadi terluka, darah akan<br />

keluar dari pembuluh darah dan menyebabkan trombosit<br />

pecah. Trombosit yang pecah akan menghasilkan<br />

enzim trombokinase atau tromboplastin. Trombokinase<br />

berfungsi untuk mengubah protrombin dalam plasma<br />

darah menjadi trombin dengan bantuan ion Ca2+ dan<br />

vitamin K. Trombin akan mengubah fibrinogen dalam<br />

Gambar 2.32 Sel darah merah dan<br />

sel darah putih yang<br />

diamati dengan mikroskop<br />

elektron.<br />

Sumber: Microsoft Student, 2006<br />

Info Sains<br />

Trombosit<br />

Trombosit berbentuk bulat atau<br />

oval yang berasal dari sel besar<br />

tertentu dalam sumsum tulang<br />

yang disebut megakariosit.<br />

Jumlahnya berkisar dari 200.000<br />

sampai 500.000 per mm 3 atau<br />

lebih. Trombosit yang lebih kecil<br />

daripada sel darah, bertugas<br />

untuk beberapa tujuan yang<br />

berguna. Selain untuk pembekuan<br />

darah trombosit juga membantu<br />

menyumbat kebocoran yang<br />

terjadi di dalam pembuluh darah<br />

kecil yang disebut pembuluh<br />

rambut.<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 49

---

50<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

plasma menjadi benang-benang fibrin, yaitu benangbenang<br />

halus yang dapat menghentikan perdarahan dan<br />

menutup luka.<br />

Proses pembekuan darah di atas dapat digambarkan sebagai<br />

berikut.<br />

mengeluarkan<br />

trombosit pecah ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→<br />

protrombin ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→<br />

2+<br />

tromboplastin<br />

tromboplastin<br />

ion Ca dan vitamin K trombin<br />

trombin<br />

fibrinogen ⎯⎯⎯⎯→<br />

Tabel 2.2 Perbedaan antara eritrosit, leukosit, dan trombosit.<br />

fibrin<br />

Perhatikan perbedaan antara eritrosit, leukosit, dan trombosit<br />

pada Tabel 2.2 berikut ini.<br />

No. Pembeda Eritrosit Leukosit Trombosit<br />

1.<br />

2.<br />

3.<br />

4.<br />

5.<br />

6.<br />

Ukuran<br />

Jumlah<br />

Struktur<br />

Bentuk<br />

Tempat<br />

produksi<br />

Fungsi<br />

7,5 m<br />

± 5.000.000/mm3 5 – 9 m<br />

± 7.000/mm<br />

- tanpa nukleus<br />

- mempunyai<br />

hemoglobin<br />

cakram bikonkaf<br />

sumsum merah tulang<br />

pipa dan tulang pipih<br />

membawa O dari paru-<br />

2<br />

paru ke seluruh tubuh<br />

dan CO dari seluruh jari-<br />

2<br />

ngan tubuh ke paru-paru<br />

3<br />

- mempunyai nukleus<br />

- tanpa hemoglobin<br />

tidak beraturan<br />

sumsum tulang dan<br />

kelenjar limfa<br />

- fagosit memakan kuman<br />

- limfosit menghasilkan<br />

antibodi untuk membunuh<br />

kuman<br />

Setiap komponen darah mempunyai fungsi tertentu,<br />

sehingga fungsi darah beraneka macam, yaitu sebagai berikut.<br />

a. Sebagai alat pengangkut, zat yang diangkut darah adalah<br />

sebagai berikut.<br />

1) Sel-sel darah merah mengangkut oksigen dari paru-paru<br />

ke jantung dan ke seluruh tubuh.<br />

2) Plasma darah, mengangkut sari makanan dari usus ke<br />

hati kemudian ke seluruh tubuh, karbon dioksida dari<br />

jaringan tubuh ke paru-paru, urea dari hati ke ginjal untuk<br />

dikeluarkan bersama urin, dan hormon dari kelenjar<br />

endokrin ke seluruh tubuh.<br />

b. Sebagai alat pertahanan tubuh melawan infeksi. Mekanismenya<br />

adalah sebagai berikut.<br />

1) Fagositosis, yaitu menelan kuman penyakit dan zat asing<br />

yang masuk dalam tubuh.<br />

2) Limfosit menghasilkan antibodi untuk membunuh<br />

kuman dan antitoksin untuk menetralkan racun.<br />

c. Melakukan pembekuan darah ketika terjadi luka. Yang<br />

berperan penting adalah trombosit.<br />

⎯⎯⎯⎯→<br />

⎯⎯⎯→<br />

2 – 4 m<br />

± 300.000/mm3 - tanpa nukleus<br />

- tanpa hemoglobin<br />

tidak beraturan<br />

sumsum tulang<br />

belakang<br />

pembekuan<br />

darah

---

d. Menjaga kestabilan suhu tubuh, yaitu berkisar pada 37°C<br />

walaupun suhu lingkungan berubah. Darah mampu menyebarkan<br />

energi panas secara merata ke seluruh tubuh. Tentu<br />

tubuhmu menggigil pada saat kedinginan dan berkeringat<br />

pada saat kepanasan. Menggigil dan berkeringat merupakan<br />

mekanisme untuk menjaga agar suhu tubuh tetap stabil.<br />

3. Golongan Darah<br />

Karl Landsteiner (1968 – 1947), seorang ahli dari Austria,<br />

menemukan cara penggolongan darah dengan sistem AB0.<br />

Menurut beliau, darah dapat dibedakan menjadi golongan<br />

darah A, B, AB, dan 0 (nol).<br />

Penggolongan darah ini didasarkan pada kandungan<br />

aglutinogen dan aglutinin. Aglutinogen merupakan protein dalam<br />

sel darah merah yang dapat digumpalkan oleh aglutinin. Ada dua<br />

jenis aglutinogen pada darah yaitu aglutinogen A dan aglutinogen<br />

B. Aglutinin merupakan protein di dalam plasma darah yang<br />

menggumpalkan aglutinogen. Aglutinin berfungsi sebagai zat<br />

antibodi. Terdapat dua macam aglutinin yaitu aglutinin α (alfa)<br />

dan aglutinin β (beta). Aglutinin α disebut juga serum anti A yang<br />

akan menggumpalkan aglutinogen A. Sedangkan aglutinin β<br />

disebut juga serum anti B yang akan menggumpalkan aglutinogen<br />

B. Berdasarkan keberadaan antigen dan antibodinya, terdapat<br />

empat macam golongan darah. Perhatikan Tabel 2.3 berikut ini.<br />

Tabel 2.3 Golongan darah sistem AB0.<br />

Golongan Darah Aglutinogen Aglutinin<br />

A<br />

B<br />

AB<br />

0<br />

A<br />

B<br />

A dan B<br />

-<br />

Untuk mencegah terjadinya penggumpalan darah pada saat<br />

transfusi, golongan darah donor (pemberi) dan resipien<br />

(penerima) harus diperhatikan. Dari Tabel 2.3 dapat ditentukan<br />

transfusi darah yang aman (tidak terjadi penggumpalan darah)<br />

dari donor kepada resipien. Perhatikan kemungkinan transfusi<br />

darah pada Tabel 2.4 berikut ini.<br />

Tabel 2.4 Transfusi darah pada golongan darah sistem AB0.<br />

Transfusi Darah<br />

Resipien<br />

A<br />

B<br />

AB<br />

0<br />

Donor<br />

Keterangan: : transfusi dapat dilakukan<br />

– : transfusi tidak dapat dilakukan<br />

β<br />

α<br />

-<br />

α dan β<br />

A B AB 0<br />

– – <br />

– – <br />

<br />

– – – <br />

Gambar 2.33 Karl Landsteiner, penemu<br />

berbagai golongan<br />

darah pada manusia.<br />

Sumber: Microsoft Student<br />

Gambar 2.34 Tranfusi darah.<br />

Sumber: Ensiklopedia Umum<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 51

---

52<br />

Kegiatan 2.6<br />

Berdasarkan tabel di atas, golongan darah 0 disebut donor<br />

universal, artinya secara teori dapat ditransfusikan ke semua<br />

golongan darah tanpa digumpalkan oleh resipien. Hal ini<br />

disebabkan karena golongan darah 0 tidak mengandung<br />

aglutinogen. Sedangkan golongan darah AB disebut resipien<br />

universal, karena secara teori dapat menerima transfusi darah<br />

dari golongan apa saja. Hal ini disebabkan karena golongan AB<br />

tidak mengandung aglutinin sehingga tidak akan menggumpalkan<br />

darah jenis apapun dari donor. Dalam praktiknya, transfusi<br />

darah hanya dilakukan pada donor dan resipien yang<br />

mempunyai golongan darah yang sama.<br />

Sudahkan kamu mengetahui jenis golongan darahmu?<br />

Untuk mengetahui golongan darah sistem AB0, lakukan<br />

Kegiatan 2.6 berikut ini.<br />

Golongan Darah Sistem AB0<br />

Tujuan:<br />

Mengetahui golongan darah berdasarkan penggolongan darah sistem AB0.<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Gelas objek 5. Alkohol<br />

2. Jarum penusuk/jarum lanset 6. Darah praktikan<br />

3. Kapas 7. Serum anti A<br />

4. Pipet 8. Serum anti B<br />

Langkah kerja:<br />

1. Bersihkan gelas objek.<br />

2. Bersihkan jarum lanset dan ujung jari yang akan diambil darahnya dengan kapas<br />

yang ditetesi alkohol. Tusukkan jarum lanset pada ujung jari, kemudian teteskan<br />

darahnya menjadi dua bagian pada gelas objek. Ingat, berhati-hatilah menggunakan<br />

jarum lanset dan pastikan dalam keadaan bersih/steril sebelum digunakan. Mintalah<br />

petunjuk dan pengawasan guru, asisten praktikum, atau petugas laboratorium selama<br />

melaksanakan kegiatan ini.<br />

3. Darah pada bagian pertama ditetesi serum anti A dan bagian kedua ditetesi serum<br />

anti B.<br />

4. Amati darah mana yang menggumpal dan yang tidak menggumpal setelah ditetesi<br />

serum. Tentukan golongan darahnya dengan menggunakan tabel berikut ini.<br />

No.<br />

Bila Diteteskan<br />

Serum Anti A Serum Anti B<br />

1. Aglutinasi Tidak Golongan A<br />

2. Tidak Aglutinasi Golongan B<br />

3. Aglutinasi Aglutinasi Golongan AB<br />

4. Tidak Tidak Golongan 0<br />

Pertanyaan:<br />

Apakah golongan darahmu? Berapa jumlah temanmu yang bergolongan darah A, B,<br />

AB, dan 0?<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Golongan Darah

---

4. Sistem Peredaran Getah Bening<br />

Selain sistem peredaran darah, manusia juga mempunyai<br />

sistem peredaran getah bening (limfa) yang keduanya berperan<br />

dalam sistem transportasi. Sistem limfa berkaitan erat dengan<br />

sistem peredaran darah. Sistem limfa terdiri dari cairan limfa,<br />

pembuluh limfa, dan kelenjar limfa.<br />

Fungsi sistem peredaran getah bening adalah sebagai berikut.<br />

1. Untuk sistem pertahanan tubuh.<br />

2. Mengangkut kembali cairan tubuh, cairan plasma darah, sel<br />

darah putih yang berada di luar pembuluh darah, dan<br />

mengangkut lemak dari usus ke dalam sistem peredaran<br />

darah.<br />

Cairan limfa mengandung sel-sel darah putih yang berfungsi<br />

mematikan kuman penyakit yang masuk ke dalam tubuh.<br />

Cairan ini keluar dari pembuluh darah dan mengisi ruang<br />

antarsel sehingga membasahi seluruh jaringan tubuh.<br />

Pembuluh limfa mempunyai banyak katup dan terdapat<br />

pada semua jaringan tubuh, kecuali pada sistem saraf pusat.<br />

Pembuluh limfa dibedakan menjadi dua macam yaitu<br />

pembuluh limfa kanan dan pembuluh limfa kiri. Pembuluh<br />

limfa kanan berfungsi menampung cairan limfa yang berasal<br />

dari daerah kepala, leher bagian kanan, dada kanan, dan lengan<br />

kanan. Pembuluh ini bermuara pada vena yang berada di bawah<br />

selangka kanan. Pembuluh limfa kiri berfungsi menampung<br />

getah bening yang berasal dari daerah kepala, leher kiri, dada<br />

kiri, dan lengan kiri serta tubuh bagian bawah. Pembuluh ini<br />

bermuara pada vena di bawah selangka kiri.<br />

Kelenjar limfa berfungsi untuk menghasilkan sel darah putih<br />

dan menjaga agar tidak terjadi infeksi lebih lanjut. Kelenjar limfa<br />

terdapat di sepanjang pembuluh limfa, terutama terdapat pada<br />

pangkal paha, ketiak, dan leher.<br />

Alat tubuh yang mempunyai fungsi yang sama dengan<br />

kelenjar limfa yaitu limpa dan tonsil. Limpa merupakan sebuah<br />

kelenjar yang terletak di belakang lambung dan berwarna ungu.<br />

Fungsinya antara lain sebagai tempat penyimpanan cadangan<br />

sel darah, membunuh kuman penyakit, pembentukan sel darah<br />

putih dan antibodi, dan tempat pembongkaran sel darah merah<br />

yang sudah mati. Tonsil atau amandel terletak di bagian kanan<br />

dan kiri pangkal tenggorokan. Tonsil yang berada di belakang<br />

anak tekak yaitu di dalam rongga hidung disebut polip hidung.<br />

Fungsi tonsil adalah untuk mencegah infeksi yang masuk melalui<br />

hidung, mulut, dan tenggorokan.<br />

5. Kelainan pada Peredaran Darah<br />

Alat peredaran dapat mengalami gangguan atau kelainan.<br />

Biasanya disebabkan karena pola hidup yang tidak sehat, karena<br />

penyakit, kerusakan organ, atau karena faktor keturunan.<br />

Beberapa kelainan pada sistem peredaran darah adalah sebagai<br />

berikut.<br />

pembuluh<br />

limfa<br />

kanan<br />

pembuluh<br />

limfa<br />

kelenjar<br />

limfa<br />

pembuluh<br />

limfa kiri<br />

Gambar 2.35 Sistem peredaran getah<br />

bening.<br />

Sumber: The Human Body Atlas<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 53

---

Gambar 2.36 Bentuk eritrosit penderita<br />

anemia sel sabit.<br />

Sumber: Microsoft Student<br />

54<br />

Latihan 2.2<br />

a. Anemia, merupakan keadaan tubuh yang kekurangan<br />

hemoglobin atau sel darah merah. Kadar hemoglobin yang<br />

rendah menyebabkan tubuh kekurangan oksigen sehingga<br />

tubuh akan terasa lesu, kepala pusing, dan muka pucat.<br />

Perdarahan yang berat juga dapat mengakibatkan anemia.<br />

Selain itu anemia dapat terjadi akibat terganggunya produksi<br />

eritrosit.<br />

b. Serangan jantung, ditandai dengan sakit pada bagian dada,<br />

gelisah, pucat, dan kulit terasa dingin. Serangan jantungnya<br />

hebat dan tidak segera mendapat pertolongan dapat<br />

menimbulkan gagalnya jantung memompa darah. Faktorfaktor<br />

yang meningkatkan resiko terkena serangan jantung<br />

adalah tekanan darah tinggi, kadar kolesterol tinggi,<br />

merokok, penyakit diabetes melitus, kegemukan, dan<br />

kurang olahraga.<br />

c. Varises, yaitu pelebaran pembuluh vena terutama di bagian<br />

kaki. Pada varises yang parah, pembuluh vena tampak<br />

melebar dan berkelok-kelok. Varises disebabkan oleh cacat/<br />

kerusakan pada katup vena sejak lahir. Varises juga sering<br />

terjadi karena bertambahnya beban vena akibat terlalu<br />

banyak berdiri, kehamilan, dan sebagainya. Pelebaran vena<br />

pada bagian anus disebut wasir atau ambeian.<br />

d. Tekanan darah rendah (hipotensi), yaitu keadaan tekanan<br />

darah yang di bawah normal. Gejala hipotensi adalah lesu,<br />

pusing, dan gangguan penglihatan, bahkan sampai pingsan.<br />

Penyebabnya dapat karena terlalu banyak meminum obat<br />

penurun tekanan darah, muntaber, dan pendarahan.<br />

e. Tekanan darah tinggi (hipertensi), yaitu keadaan tekanan<br />

darah yang melebihi tekanan normal. Penyebab hipertensi<br />

adalah nikotin pada rokok, faktor keturunan, stress,<br />

kelebihan berat badan, kelebihan garam, kurang olahraga,<br />

dan kelebihan obat-obatan.<br />

Tugas 2.4<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Diskusikan dengan temanmu, mengapa tekanan darah<br />

tinggi dapat menyebabkan penyakit strok? Apakah usaha<br />

yang dapat dilakukan untuk menghindari tekanan darah<br />

tinggi?<br />

1. Apakah perbedaan peredaran darah terbuka dan tertutup, peredaran darah tunggal<br />

dan peredaran darah ganda?<br />

2. Jelaskan proses pembekuan darah saat terjadi luka.<br />

3. Apakah perbedaan sistem peredaran darah dan sistem peredaran getah bening?

---

Rangkuman<br />

• Tubuh manusia mempunyai bebrapa sistem organ, misalnya sistem gerak, pencernaan,<br />

pernapasan, sistem peredaran darah, sistem ekskresi, dan sistem reproduksi.<br />

• Sistem gerak terdiri dari rangka dan otot. Rangka merupakan alat gerak aktif<br />

sedangkan otot merupakan alat gerak aktif. Otot dapat berkontraksi dan relaksasi<br />

sehingga menggerakkan tulang. Gerakan pada tulang menghasilkan gerakan yang<br />

kompleks pada manusia.<br />

• Rangka tersusun oleh berbagai jenis tulang. Antara tulang yang satu dengan tulang<br />

yang lain dihubungkan oleh persendian. Adanya persendian memungkinkan<br />

timbulnya berbagai gerak. Otot yang menggerakkan rangka disebut otot rangka.<br />

Selain otot rangka, terdapat pula jenis otot polos dan otot jantung. Sistem gerak dapat<br />

mengalami kelainan, misalnya osteoporosis, patah tulang, dan reumatik.<br />

• Sistem pencernaan makanan berfungsi untuk mencerna makanan agar sari makanan<br />

dapat diserap oleh tubuh. Sistem pencernaan disusun oleh saluran pencernaan dan<br />

kelenjar pencernaan. Saluran pencernaan meliputi mulut, kerongkongan, lambung,<br />

usus halus, usus besar, dan anus. Kelenjar pencernaan terdiri dari kelenjar ludah,<br />

lambung, hati, pankreas, dan usus halus. Kelainan pada sistem pencernaan misalnya<br />

diare, radang usus buntu, sembelit, dan batu empedu.<br />

• Makanan yang sehat harus mengandung cukup zat gizi, yaitu mengandung<br />

karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral.<br />

• Sistem pernapasan bertugas untuk melaksanakan pertukaran gas antara tubuh<br />

manusia dengan lingkungan. Alat pernapasan terdiri dari hidung, faring, laring, trakea,<br />

bronkus, dan paru-paru. Terdapat dua mekanisme pernapasan yaitu pernapasan dada<br />

dan pernapasan perut. Kelainan pada sistem pernapasan misalnya bronkitis, asma,<br />

salesma, influensa, dan TBC.<br />

• Sistem peredaran darah dan sistem peredaran getah bening membentuk sistem<br />

transportasi pada manusia. Alat peredaran darah terdiri dari jantung, dan pembuluh<br />

darah. Sistem peredaran darah manusia termasuk sistem peredaran darah ganda dan<br />

tertutup. Darah terdiri dari bagian cair berupa plasma darah dan bagian padat berupa<br />

sel-sel darah. Gangguan pada sistem peredaran darah misalnya anemia, serangan<br />

jantung, varises, hipotensi, dan hipertensi.<br />

Refleksi<br />

Kamu telah selesai belajar Berbagai Sistem Organ pada Manusia dalam Bab II ini. Sebelum<br />

melanjutkan pelajaran di bab III, lakukan evaluasi diri dengan menjawab pertanyaan di bawah<br />

ini. Jika semua pertanyaan kamu jawab dengan ‘ya’, berarti kamu telah menguasai materi bab<br />

ini dan dapat meneruskan pelajaran di bab berikutnya. Namun jika ada pertanyaan yang dijawab<br />

dengan ‘tidak’, kamu perlu mengulangi materi yang berkaitan dengan pertanyaan itu. Jika ada<br />

kesulitan atau ada hal yang sukar dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Dapatkah kamu menjelaskan jenis-jenis rangka dan otot yang menyusun sistem gerak pada<br />

manusia?<br />

2. Apakah kamu sudah memahami alat dan proses pencernaan makanan pada manusia serta<br />

zat gizi yang terdapat pada makanan?<br />

3. Apakah kamu dapat menjelaskan alat pernapasan pada manusia dan proses pernapasan?<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 55

---

4. Dapatkah kamu menunjukkan proses peredaran darah dan peredaran getah bening pada<br />

manusia? Apa saja alat peredaran darah dan bagaimana komposisi darah manusia?<br />

5. Apakah kamu dapat menjelaskan hubungan antara kondisi dan kinerja sistem organ dengan<br />

kesehatan? Penyakit atau kelainan apa yang dapat terjadi pada sistem gerak, sistem<br />

pencernaan, sistem pernapasan, dan sistem peredaran darah manusia?<br />

1. Berikut ini yang termasuk tulang rawan<br />

ialah .…<br />

a. tulang pedang-pedangan<br />

b. tulang selangka<br />

c. ujung tulang rusuk<br />

d. tulang paha<br />

2. Persendian yang terdapat antara tulang ibu<br />

jari dan tulang telapak tangan termasuk<br />

sendi ....<br />

a. engsel c. pelana<br />

b. peluru d. putar<br />

3. Persamaan antara otot polos dan otot<br />

jantung ialah ....<br />

a. letak inti tersebar<br />

b. bekerja secara tidak sadar<br />

c. menempel pada otot rangka<br />

d. letaknya ada pada alat gerak<br />

4. Nasi yang dikunyah lama akan terasa manis,<br />

karena ....<br />

a. ada gigi sehingga terasa manis<br />

b. ludah mengandung amilase<br />

c. air liur mengandung zat gula<br />

d. di dalam mulut terdapat zat gula<br />

5. Proses pencernaan secara mekanik yaitu<br />

mengubah bentuk makanan ....<br />

a. kasar menjadi halus<br />

b. halus menjadi kasar<br />

c. kasar menjadi halus hingga tak berasa<br />

d. kasar menjadi halus hingga manis<br />

6. Ketika menghembuskan napas di dalam air<br />

kapur maka air kapur akan menjadi keruh,<br />

berarti zat sisa pernapasan adalah berupa ....<br />

a. karbon dioksida<br />

b. air kapur<br />

c. oksigen<br />

d. kotoran<br />

56<br />

Latih Kemampuan 2<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

7. Zat makanan yang menjadi sumber energi<br />

utama bagi tubuh kita adalah ....<br />

a. karbohidrat<br />

b. karbohidrat dan lemak<br />

c. protein dan lemak<br />

d. protein dan karbohidrat<br />

8. Ketika menghembuskan napas di depan<br />

cermin muncul ....<br />

a. kotoran yang berarti oksigen<br />

b. kotoran yang berarti karbon dioksida<br />

c. basah berarti zat yang dikeluarkan<br />

adalah uap air<br />

d. basah berarti zat yang dikeluarkan<br />

adalah oksigen<br />

9. Fungsi empedu adalah mengemulsikan ....<br />

a. lemak<br />

b. protein<br />

c. karbohidrat<br />

d. mineral<br />

10. Kapasitas vital paru-paru adalah ….<br />

a. volume udara maksimum yang dapat<br />

keluar atau masuk paru-paru sekuatkuatnya<br />

b. volume seluruh udara yang dapat mengisi<br />

atau masuk ke alat-alat pernapasan<br />

c. volume udara yang terdapat dalam<br />

seluruh alat pernapasan<br />

d. volume udara yang dikeluarkan oleh<br />

seluruh alat pernapasan<br />

11. Berikut ini gangguan pada pernapasan,<br />

kecuali ….<br />

a. TBC<br />

b. influenza<br />

c. pilek<br />

d. muntaber

---

12.Sari makanan, oksigen, dan karbon<br />

dioksida diedarkan oleh .…<br />

a. darah c. air<br />

b. udara d. sel<br />

13. Plasma darah merupakan bagian darah<br />

yang berupa ....<br />

a. cairan kekuning-kuningan<br />

b. cairan yang merah<br />

c. padat kekuning-kuningan<br />

d. padat yang merah<br />

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!<br />

1. Mengapa rangka disebut alat gerak pasif?<br />

2. Tuliskan rumus gigi orang dewasa.<br />

3. Mengapa usus halus berjonjot?<br />

4. Jelaskan dua macam mekanisme pernapasan pada manusia.<br />

5. Jelaskan pengertian donor universal dan resipien universal.<br />

Wacana Sains<br />

Hati-Hati dengan Lemak Trans Fat<br />

14. Peranan fibrinogen adalah ....<br />

a. pencairan darah ketika mengalir<br />

b. pembekuan darah ketika luka<br />

c. pemberian darah tambahan<br />

d. penambahan zat ketika luka<br />

15. Yang memisahkan ruang kanan dan kiri<br />

pada jantung adalah ....<br />

a. katup c. serambi<br />

b. bilik d. sekat<br />

KFC (Kentucky Fried Chicken) mengumumkan bahwa mulai bulan Oktober 2006 akan<br />

mengganti minyak gorengnya dengan sejenis minyak kedelai. Minyak goreng yang selama<br />

ini mereka gunakan mengandung senyawa asam lemak trans fat yang dapat menyebabkan<br />

penyumbatan pembuluh arteri (arteriosklerosis). Masyarakat dan ilmuwan Amerika<br />

Serikat menghendaki agar berbagai restoran cepat saji tidak lagi menggunakan minyak<br />

goreng yang mengandung asam lemak trans fat. Tentu saja langkah yang diambil KFC<br />

dan berbagai restoran cepat saji lainnya menggembirakan masyarakat Amerika Serikat<br />

dan dunia. Inilah bentuk kepedulian dan perlindungan terhadap kesehatan konsumen<br />

dan masyarakat. Selama ini industri makanan enggan mencantumkan kandungan trans<br />

fat, apalagi menghindarinya karena asam lemak inilah yang membuat kentang goreng,<br />

ayam goreng, dan berbagai makanan terasa gurih dan renyah.<br />

Trans fat atau trans fatty acids merupakan asam lemak tidak jenuh (unsaturated fat).<br />

Asam lemak tak jenuh dengan konfigurasi trans ini dihasilkan melalui rekayasa manusia.<br />

Asam lemak ini berbeda dengan asam lemak tak jenuh yang terdapat pada bahan-bahan<br />

alami, misalnya minyak zaitun dan minyak jagung (konfigurasinya disebut cis). Mungkin<br />

kamu sering mendengar iklan produk minyak goreng yang mengandung asam lemak<br />

tak jenuh. Jenis asam lemak yang lain adalah asam lemak jenuh, yang banyak terdapat<br />

lemak hewani. Asam lemak jenuh telah lama diketahui dapat membahayakan kesehatan.<br />

Tahukah kamu mengapa demikian? Perhatikan struktur asam lemak pada gambar<br />

berikut.<br />

H<br />

H H<br />

H H<br />

C C<br />

C C<br />

C C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

lemak jenuh<br />

lemak tak jenuh<br />

konfigurasi cis<br />

lemak tak jenuh<br />

konfigurasi trans<br />

Berbagai Sistem Organ pada Manusia 57

---

58<br />

Sejak tahun 1988 asam lemak tak jenuh dengan konfigurasi trans mulai dicurigai<br />

sebagai salah satu sebab meningkatnya penyakit jantung koroner. Kemudian pada tahun<br />

1994, Prof Walter Willet, Ketua Departemen Gizi HSPH (Harvard School of Public Health)<br />

bersama ahli epidemiologi HSPH, Dr Alberto Ascherio menggambarkan bagaimana<br />

trans flat dapat merusak kesehatan jantung dan bertanggung jawab terhadap paling<br />

sedikit 30.000 kematian prematur setiap tahun di Amerika Serikat. Pernyataan mereka<br />

dimuat dalam jurnal kesehatan American Journal of Public Health.<br />

Namun menurut Prof Dr. Walujo Soerjodibroto, pakar gizi klinik Fakultas<br />

Kedokteran Universitas Indonesia, minyak yang mengandung asam lemak tak jenuh<br />

jika dipanaskan dalam suhu tinggi (misalnya lewat deep frying seperti yang dilakukan<br />

KFC) akan merubah struktur kimanya menjadi trans fat. Jadi tidak peduli apakah itu<br />

berasal dari minyak kacang, minyak bunga matahari, minyak jagung, maupun minyak<br />

zaitun jika dipakai untuk menggoreng akan menjadi trans fat yang berbahaya.<br />

Lebih lanjut Walujo mengungkapkan bahwa yang lebih menentukan bagi kesehatan<br />

masyarakat adalah bukan jenuh atau tidak jenuhnya asam lemak dalam minyak goreng,<br />

tetapi panjang pendeknya rantai asam lemak. Lemak dan minyak tersusun dari asam<br />

lemak dan gliserol. Menurut panjang rantai karbonnya, asam lemak dapat dibedakan<br />

menjadi asam lemak rantai panjang, rantai sedang, dan rantai pendek. Yang banyak<br />

dipakai dalam minyak goreng adalah asam lemak rantai panjang dan sedang.<br />

Asam lemak rantai panjang untuk bisa diserap darah harus dilarutkan oleh lipoprotein<br />

dan membutuhkan sekresi empedu. Jadi harus dicerna dan dipendekkan rantainya agar<br />

dapat masuk ke dalam kelenjar limfe dan diangkut ke pembuluh vena di bawah ketiak.<br />

Sedangkan asam lemak rantai sedang dapat dicerna tanpa bantuan empedu. Contoh<br />

minyak dengan asam lemak berantai sedang adalah minyak kelapa dan minyak kernel<br />

(lembaga) kelapa sawit. Namun parahnya minyak kelapa banyak digantikan dengan<br />

minyak kelapa sawit yang mengandung asam lemak berantai panjang, sedangkan minyak<br />

kernel kelapa sawit justru diekspor ke luar negeri.<br />

Jadi minyak yang baik bagi kesehatan adalah minyak yang mengandung asam lemak<br />

tak jenuh berantai sedang, misalnya minyak zaitun, minyak kacang, minyak bunga<br />

matahari, dan minyak jagung. Namun penggunaannya adalah sebagai minyak sayur<br />

(misalnya untuk menumis), bukan untuk menggoreng dengan suhu tinggi. Dan kalau<br />

ingin menggoreng dengan suhu tinggi, yang terbaik adalah menggunakan minyak kelapa<br />

atau minyak kernel kelapa sawit.<br />

Trans fat secara alami juga dapat ditemukan dalam jumlah sedikit pada daging dan<br />

susu hewan ruminansia. Namun sebagian besar trans fat yang dikonsumsi masyarakat<br />

dihasilkan dari industri dengan melakukan hidrogenasi (penambahan atom hidrogen)<br />

minyak nabati, yang dikenal sejak tahun 1990-an. Sejak tahun 1960-an di Amerika Serikat<br />

dan negara-negara Barat mengganti mentega/minyak hewani maupun minyak nabati<br />

yang berlemak jenuh dengan minyak trans fat dengan alasan kesehatan. Ternyata<br />

keputusan ini pun belum sepenuhnya benar.<br />

Sumber: Kompas, 20 Desember 2006<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

III<br />

Berbagai Sistem dalam<br />

Kehidupan Tumbuhan<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

Kamu tentu sudah tidak asing lagi dengan berbagai macam tumbuhan. Tumbuhan sangat penting<br />

bagi kelangsungan hidup manusia dan hewan. Tanpa adanya tumbuhan, maka manusia dan hewan<br />

tidak mungkin dapat bertahan hidup. Untuk melaksanakan berbagai fungsi kehidupannya, tumbuhan<br />

mempunyai organ akar, batang, daun, bunga, dan buah. Bagaimanakah struktur dan fungsi organorgan<br />

tumbuhan? Bagaimana tumbuhan memperoleh makanan dan berinteraksi dengan<br />

lingkungannya?<br />

Pada bab ini kamu akan mempelajari berbagai sistem dalam kehidupan tumbuhan, meliputi<br />

struktur dan fungsi jaringan tumbuhan, fotosintesis, gerak tumbuhan, serta hama dan penyakit pada<br />

tumbuhan.<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 59

---

Vegetatif<br />

• Akar<br />

• Batang<br />

• Daun<br />

60<br />

Struktur<br />

tumbuhan<br />

Sel<br />

Kata Kunci<br />

><br />

><br />

><br />

terdiri dari<br />

Jaringan<br />

• Meristem<br />

• Epidermis<br />

• Parenkim<br />

• Penguat<br />

• Pengangkut<br />

><br />

Organ<br />

Hama dan<br />

Penyakit<br />

><br />

membentuk<br />

membentuk<br />

terdir dari<br />

Generatif<br />

• Bunga<br />

• Buah<br />

• Biji<br />

• meristem • gerak<br />

• fotosintesis • hama<br />

• klorofil • penyakit<br />

><br />

dapat terserang/terganggu<br />

><br />

Reaksi terang<br />

• Klorofil<br />

• Cayaha<br />

matahari<br />

• Air<br />

Struktur dan Fungsi<br />

Tumbuhan<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

><br />

><br />

meliputi<br />

Fotosintesis<br />

memerlukan<br />

• Karbohidrat<br />

• Oksigen<br />

><br />

><br />

terdiri 2 proses<br />

Reaksi gelap<br />

• Karbondioksida<br />

produk<br />

><br />

><br />

memerlukan<br />

terdiri dari<br />

Gerak<br />

tumbuhan<br />

• Gerak<br />

endonom<br />

• Gerak<br />

esionom<br />

- tropisme<br />

- taksis<br />

- nasti<br />

• Gerak<br />

higroskopis<br />

><br />

>

---

Di kelas VII, kamu telah mempelajari bahwa makhluk hidup<br />

tersusun atas sel. Tumbuhan juga tersusun atas sel-sel yang<br />

terorganisasi membentuk jaringan dan organ. Tumbuhan bersifat<br />

autotrof yaitu dapat membuat makanan sendiri melalui<br />

fotosintesis. Seperti halnya hewan, tumbuhan juga menanggapi<br />

rangsangan dari lingkungan. Salah satu bentuk aksinya yaitu<br />

dengan melakukan gerak. Gerak tumbuhan tentu saja berbeda<br />

dengan gerak pada hewan.<br />

A Jaringan pada Tumbuhan<br />

Apabila kamu amati, semua tumbuhan tingkat tinggi<br />

mempunyai alat tubuh (organ) berupa akar, batang, dan daun.<br />

Khusus untuk tumbuhan berbiji, juga terdapat alat tubuh<br />

berupa bunga dan biji sebagai alat perkembangbiakan. Semua<br />

bagian tumbuhan tersebut tersusun dari sel yang berasal dari<br />

pembelahan sel meristem. Sel-sel ini kemudian berkembang<br />

menjadi berbagai tipe sel. Seperti halnya pada hewan, sel-sel<br />

tumbuhan yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama<br />

terorganisasi menjadi jaringan.<br />

1. Jenis-Jenis Jaringan pada Tumbuhan<br />

Setiap alat tubuh tumbuhan tersusun oleh tiga jaringan<br />

pokok, yaitu jaringan epidermis, jaringan parenkim, dan<br />

jaringan pengangkut. Selain itu di beberapa bagian tumbuhan<br />

terdapat jaringan penguat yang berkembang dari sel-sel jaringan<br />

parenkim. Sesuai dengan namanya, jaringan penguat berfungsi<br />

untuk memperkuat struktur tumbuhan. Jaringan lainnya yang<br />

terdapat pada tumbuhan adalah jaringan meristem.<br />

a. Jaringan Meristem<br />

Jaringan meristem terdiri dari sel-sel yang senantiasa<br />

membelah. Jaringan meristem terdapat di ujung batang dan<br />

ujung akar dan disebut meristem apikal atau meristem<br />

primer. Selain itu, jaringan meristem juga terdapat pada ruasruas<br />

batang dan batang tumbuhan dikotil dan Gymnospermae.<br />

Jaringan ini disebut meristem lateral atau meristem<br />

sekunder. Meristem lateral pada batang tumbuhan dikotil<br />

dan Gymnospermae terdapat pada kambium.<br />

Aktivitas meristem apikal menghasilkan pertumbuhan<br />

memanjang pada batang atau akar. Per-tumbuhan yang<br />

dihasilkan disebut pertumbuhan primer. Sedangkan aktivitas<br />

meristem lateral menyebabkan bertambahnya ukuran<br />

diameter batang atau memanjangnya ruas-ruas batang.<br />

Pertumbuhan yang dihasilkan disebut pertumbuhan<br />

sekunder. Coba kamu ingat kembali pelajaran di bab I.<br />

b. Jaringan Epidermis<br />

Jaringan epidermis terdiri dari sel-sel epidermis yang tersusun<br />

rapat dan tanpa rongga antarsel. Biasanya hanya terdiri dari<br />

satu lapisan sel. Epidermis berfungsi sebagai pelindung bagi<br />

meristem<br />

(zona pertumbuhan)<br />

Gambar 3.1 Jaringan meristem primer<br />

terdapat pada ujung<br />

batang dan ujung akar<br />

Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 61

---

62<br />

empulur (jaringan<br />

parenkim)<br />

Gambar 3.2 Penampang melintang<br />

ba-tang jarak muda<br />

(Ricinus sp), terlihat<br />

daerah empulur (sel-sel<br />

parenkim) yang luas.<br />

Sumber: www.vcbio.science.ru.nl<br />

a<br />

b<br />

pembuluh<br />

trakeid<br />

noktah<br />

pembuluh<br />

tapis<br />

sel<br />

tetangga<br />

Gambar 3.3 Jaringan pengangkut<br />

terdiri dari (a) xilem dan<br />

(b) floem.<br />

Sumber: Biologi<br />

jaringan-jaringan yang ada di bawahnya. Epidermis dapat<br />

mengalami modifikasi membentuk stomata, lentisel, rambut<br />

akar, dan trikoma. Pada daun tumbuhan yang hidup di darat,<br />

sel-sel epidermis menghasilkan kutikula yang dapat<br />

mencegah penguapan yang berlebihan dari sel-sel daun.<br />

c. Jaringan Parenkim<br />

Jaringan parenkim terdiri dari sel-sel yang telah dewasa.<br />

Walaupun demikian, sel-sel parenkim masih dapat<br />

membelah. Fungsi sel parenkim adalah sebagai penyimpan<br />

cadangan makanan, tempat fotosintesis, penutupan luka,<br />

regenerasi, dan penyusun utama berbagai alat tubuh atau<br />

organ tumbuhan. Jaringan parenkim terdapat di semua<br />

organ tumbuhan dengan bentuk dan fungsi yang beragam.<br />

Misalnya terdapat sebagai empulur yang mengisi sebagian<br />

besar atau seluruh korteks akar dan batang, mesofil daun,<br />

dan bagian buah yang berdaging. Jaringan tiang atau<br />

parenkim palisade merupakan sel-sel parenkim yang<br />

terdapat di daun. Jaringan ini terdiri dari sel-sel yang<br />

bentuknya memanjang dan banyak mengandung klorofil.<br />

Jaringan bunga karang atau parenkim spons merupakan selsel<br />

parenkim yang berada di bawah lapisan jaringan<br />

parenkim palisade. Selain itu, di dalam jaringan yang lain<br />

seperti jaringan pengangkut (xilem dan floem) juga terdapat<br />

sel parenkim.<br />

d. Jaringan Pengangkut<br />

Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri dari xilem dan<br />

floem.<br />

1) Xilem atau pembuluh kayu, susunan jaringannya<br />

kompleks, terdiri dari beberapa tipe sel. Penyusun utama<br />

jaringan xilem adalah trakea dan trakeid. Sel-sel ini<br />

berfungsi sebagai pengangkut air dan zat-zat yang terlarut<br />

di dalamnya dari akar menuju daun.<br />

2) Floem atau pembuluh tapis, pada batang dikotil terletak<br />

di sebelah luar xilem. Fungsinya untuk mengantarkan<br />

hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh<br />

tumbuhan. Floem disebut pula pembuluh tapis karena<br />

terdapat sel-sel tapis yang mirip saringan.<br />

e. Jaringan Penguat<br />

Jaringan penguat berfungsi untuk mendukung kokohnya<br />

struktur berbagai bagian tumbuhan. Jaringan penguat terdiri<br />

dari kolenkim dan skelerenkim.<br />

1) Kolenkim, sel-selnya memiliki dinding yang tipis dengan<br />

penebalan di sudut-sudut sel. Bentuk selnya bervariasi,<br />

berfungsi sebagai penyokong bagian-bagian tumbuhan.<br />

Misalnya terdapat pada batang, tangkai daun, dan bunga.<br />

2) Sklerenkim, sel-selnya mengalami penebalan di seluruh<br />

bagian sel. Sklerenkim dapat berasal dari kolenkim yang<br />

mengalami penebalan lebih lanjut. Contohnya terdapat<br />

pada tempurung kelapa, kulit biji, dan tangkai buah.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

2. Susunan Jaringan di Akar, Batang, dan Daun<br />

Di awal subbab ini kamu telah mengetahui berbagai alat<br />

tubuh tumbuhan, yaitu akar, batang, dan daun. Bagaimanakah<br />

susunan jaringan di alat tubuh tumbuhan itu? Untuk<br />

mengetahuinya, pelajarilah uraian berikut ini.<br />

a. Susunan Jaringan di Akar<br />

Bila sepotong akar kamu sayat secara melintang dan diamati<br />

dengan mikroskop, akan tampak jaringan-jaringan pokok<br />

yang menyusunnya, yaitu dari luar ke dalam berturut-turut<br />

adalah epidermis, korteks, endodermis dan silider pusat<br />

(stele). Tentu saja terdapat variasi antara berbagai jenis<br />

tumbuhan dan antara akar muda dan akar tua.<br />

Sel-sel epidermis akar berdinding tipis dan berfungsi sebagai<br />

penyerap air. Sebagian sel epidermis mengalami modifikasi<br />

membentuk rambut akar yang membantu memperluas<br />

bidang penyerapan. Bagian korteks pada akar terdiri atas<br />

jaringan parenkim. Ciri-cirinya adalah terdapat ruang antarsel<br />

untuk transportasi gas dan penampung oksigen yang<br />

diperlukan dalam respirasi sel. Pada bagian stele terdapat<br />

berkas jaringan pengangkut yaitu xilem dan floem yang<br />

letaknya bergantian dan tersusun dalam lingkaran.<br />

Jaringan meristem terdapat di ujung akar yang diikuti dengan<br />

daerah pemanjangan. Di ujung akar terdapat tudung akar/<br />

kaliptra. Tudung akar terdiri dari sel-sel parenkim yang<br />

berdinding tipis. Fungsinya adalah sebagai pelindung<br />

jaringan meristem dan mengatur arah pertumbuhan akar.<br />

Untuk mengamati anatomi penampang melintang akar,<br />

lakukan Kegiatan 3.1 berikut ini.<br />

Kegiatan 3.1<br />

Struktur Anatomi Akar<br />

Tujuan:<br />

Mengamati struktur anatomi penampang melintang akar.<br />

endodermis<br />

epidermis<br />

xilem<br />

floem<br />

korteks<br />

endodermis<br />

silinder<br />

pusat<br />

Gambar 3.4 Penampang melintang<br />

akar tanaman dikotil.<br />

Sumber: bima.ipb.ac.id<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Preparat awetan akar jagung (Zea mays), jika tidak tersedia, kamu dapat membuat<br />

preparat basah<br />

2. Mikroskop dan perlengkapannya<br />

Langkah kerja:<br />

1. Amatilah preparat melintang akar jagung menggunakan mikroskop dengan pembesaran<br />

lemah.<br />

2. Amatilah struktur dan letak setiap jaringan yang menyusun akar.<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 63

---

(a)<br />

64<br />

3. Dengan pembesaran yang lebih kuat, amatilah secara detail struktur anatomi akar.<br />

Temukan jaringan epidermis, korteks, endodermis, dan stele (xilem dan floem).<br />

4. Buatlah gambar dan lengkapilah dengan keterangan bagian-bagiannya.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Jaringan apa saja yang dapat kamu temukan? Sebutkan secara urut dari luar ke dalam.<br />

2. Bagaimanakah bentuk dan susunan sel pada jaringan-jaringan itu?<br />

korteks<br />

(b)<br />

korteks<br />

epidermis<br />

epidermis<br />

berkas jaringan<br />

pengangkut<br />

floem<br />

xilem<br />

berkas jaringan<br />

pengangkut<br />

xilem<br />

floem<br />

kambium<br />

Gambar 3.5 (a) Penampang melintang<br />

batang monokotil<br />

dan (b) penampang<br />

melintang batang dikotil.<br />

Perhatikan letak berkas<br />

jaringan pengangkut.<br />

Sumber: www.vcbio.science.ru<br />

b. Susunan Jaringan di Batang<br />

Struktur anatomi batang mirip dengan akar, yaitu tersusun<br />

dari jaringan epidermis, jaringan dasar (parenkim), dan<br />

jaringan pegangkut. Epidermis batang biasanya terdiri dari<br />

satu lapisan sel. Epidermis ini sering mengalami modifikasi<br />

menjadi trikoma dan stomata. Pada batang yang sudah<br />

dewasa, stomata menghilang dan digantikan dengan lentisel.<br />

Lentisel merupakan pori penghubung ruang antarsel dalam<br />

batang dengan udara lingkungan. Di sebelah dalam<br />

epidermis terdapat korteks. Korteks tersusun dari jaringan<br />

parenkim. Jaringan penguat kolenkim dan sklerenkim juga<br />

sering ditemukan pada korteks. Di sebelah dalam korteks<br />

terdapat silinder pusat/stele yang tersusun oleh jaringan<br />

parenkim berbentuk jari-jari empulur.<br />

Batang monokotil umumnya tidak bercabang, tidak<br />

berkambium, dan beruas-ruas. Susunan berkas pembuluh<br />

angkut tersebar atau tidak teratur. Bagian luar batang<br />

monokotil sering ditutupi oleh epidermis yang memiliki<br />

stomata, misalnya pada jagung. Di bawah epidermis terdapat<br />

seludang sklerenkim yang membantu mengokohkan batang.<br />

Batang monokotil tidak mengalami tumbuh membesar<br />

karena tidak memiliki meristem sekunder.<br />

Batang tumbuhan dikotil umumnya bercabang-cabang,<br />

berkambium, tetapi tidak beruas-ruas. Bagian batang yang<br />

masih muda umumnya dilindungi oleh selapis sel epidermis.<br />

Di bawah epidermis terdapat jaringan penguat kolenkim dan<br />

sklerenkim. Pada ikatan pembuluh terdapat kambium yang<br />

terletak di antara xilem dan floem. Adanya kambium<br />

menyebabkan batang tumbuhan dikotil dapat membesar.<br />

Hal ini disebakan oleh aktivitas pembelahan sel dari jaringan<br />

meristem pada kambium.<br />

Untuk mengamati anatomi batang, lakukan kegiatan seperti<br />

Kegiatan 3.1 dengan menggunakan preparat penampang<br />

melintang batang, baik awetan atau kamu persiapkan<br />

sendiri. Coba, bandingkan hasil pengamatanmu dengan<br />

gambar yang ada di dalam buku ini!<br />

c. Susunan Jaringan di Daun<br />

Struktur anatomi daun juga terdiri dari tiga jenis jaringan,<br />

yaitu jaringan epidermis, jaringan dasar/parenkim, dan<br />

jaringan pengangkut. Pada jaringan epidermis terdapat<br />

kutikula untuk mengurangi penguapan berlebihan dari sel-<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

sel daun. Pada beberapa jenis tumbuhan, selain kutikula juga<br />

terdapat lapisan lilin. Sebagian sel epidermis daun mengalami<br />

modifikasi menjadi stomata. Pada daun tumbuhan dikotil,<br />

letak stomata umumnya tersebar, sedangkan pada daun<br />

tumbuhan monokotil umumnya terletak sejajar. Stomata<br />

dapat ditemukan pada satu atau kedua sisi daun. Pada<br />

tanaman yang hidup di darat, umumnya stomata terletak di<br />

permukaan bawah. Sedangkan pada tanaman air, stomata<br />

terletak di permukaan daun sebelah atas. Tahukah kamu apa<br />

penyebabnya?<br />

Jaringan dasar pada parenkim daun (mesofil) mempunyai<br />

banyak kloroplas dan terdapat ruang antarsel yang luas.<br />

Berdasarkan bentuknya, jaringan parenkim daun terdiri atas<br />

jaringan tiang (parenkim palisade) dan jaringan bunga karang<br />

(parenkim spons). Jaringan tiang merupakan tempat<br />

fotosintesis yang utama karena banyak mengandung klorofil.<br />

Jaringan pengangkut pada daun berkumpul di tulang daun<br />

atau urat daun. Jaringan pengangkut ini merupakan kelanjutan<br />

berkas pengangkut pada batang dan tangkai daun.<br />

Untuk mengamati anatomi daun, lakukan kegiatan seperti<br />

Kegiatan 3.1 dengan menggunakan preparat penampang<br />

melintang daun, yang dapat kamu persiapkan sendiri atau<br />

menggunakan awetan. Coba, bandingkan hasil pengamatanmu<br />

dengan gambar yang ada di dalam buku ini!<br />

Bagaimana susunan jaringan di organ bunga, buah, dan biji?<br />

Secara umum, jaringan pokok yang menyusun organ generatif<br />

ini sama dengan jaringan yang menyusun akar, batang, dan<br />

daun. Kamu dapat mencari informasi yang relevan dengan hal<br />

ini dari berbagai buku atau sumber pustaka yang lain.<br />

Kunjungilah perpustakaan atau internet untuk menemukannya.<br />

Latihan 3.1<br />

1. Sebutkan jaringan pokok yang menyusun alat-alat tubuh tumbuhan!<br />

2. Jelaskan perbedaan jaringan meristem primer dan meristem sekunder pada<br />

tumbuhan.<br />

3. Samakah susunan jaringan pengangkut pada akar, batang, dan daun? Diskusikan<br />

dengan teman-temanmu.<br />

B Fotosintesis<br />

Tahukah kamu bagaimana tumbuhan hijau memperoleh<br />

nutrisi atau makanan? Tumbuhan hijau memperoleh makanan<br />

dengan fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses kimia-fisika<br />

dengan menggunakan energi cahaya matahari yang berlangsung<br />

di dalam kloroplas. Hasil fotosintesis berupa karbohidrat dan<br />

oksigen. Karbohidrat inilah yang menjadi nutrisi bagi tumbuhan.<br />

parenkim<br />

palisade<br />

parenkim<br />

spons<br />

xilem<br />

floem<br />

berkas pengangkut<br />

sel<br />

epidermis<br />

stomata<br />

daun<br />

epidermis atas<br />

epidermis<br />

bawah<br />

Gambar 3.6 Struktur anatomi daun.<br />

Sumber: iel.ipb.ac.id<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 65

---

karbon dioksida<br />

energi<br />

matahari<br />

karbohidrat<br />

66<br />

oksigen<br />

dilepaskan<br />

klorofil dalam<br />

daun<br />

air dari dalam<br />

tanah<br />

Gambar 3.7 Proses fotosintesis pada<br />

tumbuhan hijau.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Karbohidrat digunakan sebagai sumber energi dan bahan untuk<br />

membuat senyawa lain yang dibutuhkan tumbuhan. Sebagian<br />

dari karbohidrat ini disimpan sebagai cadangan makanan. Jika<br />

tumbuhan dimakan hewan atau manusia, maka terjadi<br />

perpindahan energi dari energi matahari menjadi energi kimia<br />

dalam tumbuhan kemudian berpindah ke tubuh hewan atau<br />

manusia. Jika hewan itu dimakan hewan lain, maka akan disertai<br />

pula dengan perpindahan energi. Jadi sumber energi utama bagi<br />

kehidupan di bumi ini adalah matahari.<br />

1. Sejarah Penemuan Fotosintesis<br />

Dalam sejarah, beberapa ahli telah melakukan penelitian yang<br />

berkaitan dengan fotosintesis, antara lain Ingenhousz, Engelmann,<br />

Sachs, Hill, dan Blackman.<br />

a. Ingenhousz<br />

Pada tahun 1770, Joseph Priestley seorang ahli kimia Inggris<br />

memperlihatkan bahwa tumbuhan mengeluarkan suatu gas yang<br />

dibutuhkan dalam pembakaran. Dia mendemonstrasikan hal ini<br />

dengan cara membakar lilin dalam suatu wadah tertutup sampai<br />

api mati. Lalu ia menyimpan setangkai tumbuhan mint dalam<br />

ruang tertutup itu dan dapat mempertahankan nyala api sampai<br />

beberapa hari. Meskipun Priestley tidak tahu jenis gas apa yang<br />

dikeluarkan tumbuhan, tetapi apa yang dilakukannya memperlihatkan<br />

bahwa tumbuhan menghasilkan oksigen ke udara.<br />

Pada tahun 1799, seorang dokter berkebangsaan Inggris<br />

bernama Jan Ingenhousz berhasil membuktikan bahwa proses<br />

fotosintesis menghasilkan oksigen (O ). la melakukan percobaan<br />

2<br />

dengan tumbuhan air Hydrilla verticillata di bawah corong kaca<br />

bening terbalik yang dimasukkan ke dalam gelas kimia berisi<br />

air. Jika Hydrilla verticillata terkena cahaya matahari, maka akan<br />

timbul gelembung-gelembung gas yang akhirnya mengumpul<br />

di dasar tabung reaksi. Ternyata gas tersebut adalah oksigen.<br />

Beliau juga membuktikan bahwa cahaya berperan penting dalam<br />

proses fotosintesis dan hanya tumbuhan hijau yang dapat<br />

melepaskan oksigen.<br />

b. Engelmann<br />

Pada tahun 1822 Engelmann berhasil membuktikan bahwa<br />

klorofil merupakan faktor yang harus ada dalam proses<br />

fotosintesis. la melakukan percobaan dengan ganggang hijau<br />

Spirogyra yang kloroplasnya berbentuk pita melingkar seperti<br />

spiral. Dalam percobaan tersebut ia mengamati bahwa hanya<br />

kloroplas yang terkena cahaya mataharilah yang mengeluarkan<br />

oksigen. Hal itu terbukti dari banyaknya bakteri aerob yang<br />

bergerombol di sekitar kloroplas yang terkena cahaya matahari.<br />

c. Sachs<br />

Pada tahun 1860, seorang ahli botani Jerman bernama Julius<br />

von Sachs berhasil membuktikan bahwa proses fotosintesis<br />

menghasilkan amilum (zat tepung). Adanya zat tepung ini dapat<br />

dibuktikan dengan uji yodium, sehingga percobaan Sachs ini<br />

juga disebut uji yodium.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

d. Hill<br />

Theodore de Smussure, seorang ahli kimia dan fisiologi<br />

tumbuhan dari Swiss menunjukkan bahwa air diperlukan<br />

dalam proses fotosintesis. Temuan ini diteliti lebih lanjut<br />

sehingga pada tahun 1937 seorang dokter berkebangsaan Inggris<br />

bernama Robin Hill berhasil membuktikan bahwa cahaya matahari<br />

diperlukan untuk memecah air (H O) menjadi hidrogen<br />

2<br />

(H) dan oksigen (O ). Pemecahan ini disebut fotolisis.<br />

2<br />

e. Blackman<br />

Pada tahun 1905 Blackman membuktikan bahwa perubahan<br />

karbon dioksida (CO ) menjadi glukosa (C H O )<br />

2 6 12 6<br />

berlangsung tanpa bantuan cahaya matahari. Peristiwa ini sering<br />

disebut sebagai reduksi karbon dioksida. Dengan demikian<br />

dalam fotosintesis ada dua macam reaksi, yaitu reaksi terang<br />

dan reaksi gelap. Yang merupakan reaksi terang (reaksi Hill)<br />

adalah fotolisis, yang merupakan reaksi gelap (reaksi Blackman)<br />

adalah reduksi karbon dioksida. Gabungan antara reaksi terang<br />

dan reaksi gelap itulah yang kita kenal sekarang sebagai reaksi<br />

fotosintesis. Pada tahun 1940 Melvin Calvin dan timnya<br />

berhasil menemukan urutan reaksi/proses yang berlangsung<br />

pada reaksi gelap. Rangkaian reaksi itu selalu berulang terus<br />

menerus dan disebut siklus Calvin.<br />

2. Pengertian Fotosintesis<br />

Fotosintesis adalah proses pembentukan karbohidrat dari<br />

karbon dioksida (CO ) dan air (H O) dengan bantuan sinar<br />

2 2<br />

matahari. Tumbuhan mampu melakukan fotosintesis karena<br />

mempunyai sel-sel yang mengandung klorofil (zat hijau daun).<br />

Dalam fotosintesis, energi cahaya matahari diserap oleh klorofil<br />

dan diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam bentuk<br />

karbohidrat atau senyawa organik lainnya. Di dalam tumbuhan<br />

karbohidrat diubah menjadi protein, lemak, vitamin, atau<br />

senyawa yang lain. Senyawa-senyawa organik ini selain<br />

dimanfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri, juga dimanfaatkan<br />

oleh manusia dan hewan herbivora sebagai bahan makanan.<br />

Fotosintesis melibatkan banyak reaksi kimia yang kompleks.<br />

Secara sederhana, reaksi kimia yang terjadi pada proses fotosintesis<br />

dapat dituliskan sebagai berikut.<br />

cahaya matahari<br />

6CO + 6H O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→<br />

2 2<br />

klorofil<br />

C H O + 6O 6 12 6 2<br />

(karbon dioksida) (air) (glukosa) (oksigen)<br />

Dari reaksi di atas, dapat diketahui syarat-syarat agar<br />

berlangsung proses fotosintesis, yaitu sebagai berikut.<br />

a. Karbon dioksida (CO 2 ), diambil oleh tumbuhan dari udara<br />

bebas melalui stomata (mulut daun).<br />

b. Air, diambil dari dalam tanah oleh akar dan diangkut ke daun<br />

melalui pembuluh kayu (xilem).<br />

c. Cahaya matahari.<br />

d. Klorofil (zat hijau daun), sebagai penerima energi dari cahaya<br />

matahari untuk melangsungkan proses fotosintesis.<br />

epidermis atas<br />

lapisan lilin<br />

jaringan pengangkutan<br />

stomata<br />

epidermis bawah<br />

jaringan penguat<br />

perenkim<br />

palisade<br />

Gambar 3.8 Penampang melintang<br />

daun yang menunjukkan<br />

tempat berlangsungnya<br />

fotosintesis.<br />

Sumber: Ensiklopedia IPTEK<br />

Gambar 3.9 Melvin Calvin penemu<br />

urutan reaksi gelap fotosintesis<br />

(siklus Calvin).<br />

Sumber: Microsoft Student, 2006<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 67

---

68<br />

Info Sains<br />

Fotosintesis dan Respirasi<br />

Apa hubungan antara proses<br />

fotosintesis dengan proses<br />

respirasi? Fotosintesis menghasilkan<br />

karbohidrat dan oksigen<br />

dalam jumlah yang tepat untuk<br />

proses respirasi internal, dan<br />

respirasi internal menghasilkan<br />

karbon dioksida dan air dalam<br />

jumlah yang tepat untuk proses<br />

fotosintesis.<br />

Kegiatan 3.2<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis<br />

Fotosintesis dipengaruhi oleh faktor internal maupun faktor<br />

eksternal. Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah<br />

sebagai berikut.<br />

a. Konsentrasi karbon dioksida (CO ) di udara, semakin tinggi<br />

2<br />

konsentrasi CO di udara, maka laju fotosintesis semakin<br />

2<br />

meningkat.<br />

b. Klorofil, semakin banyak jumlah klorofil dalam daun maka<br />

proses fotosintesis berlangsung semakin cepat. Pembentukan<br />

klorofil memerlukan cahaya matahari. Kecambah yang<br />

ditumbuhkan di tempat gelap tidak dapat membuat klorofil<br />

dengan sempurna. Kecambah ini dikatakan mengalami<br />

etiolasi, yaitu tumbuh sangat cepat (lebih tinggi/panjang dari<br />

seharusnya) dan batang dan daunnya tampak bewarna pucat<br />

karena tidak mengandung klorofil.<br />

Umur daun juga mempengaruhi laju fotosintesis. Semakin<br />

tua daun, kemampuan berfotosintesis semakin berkurang<br />

karena adanya perombakan klorofil dan berkurangnya<br />

fungsi kloroplas.<br />

c. Cahaya, intensitas cahaya yang cukup diperlukan agar<br />

fotosintesis berlangsung dengan efisien.<br />

d. Air, ketersediaan air mempengaruhi laju fotosintesis karena<br />

air merupakan bahan baku dalam proses ini.<br />

e. Suhu, umumnya semakin tinggi suhunya, laju fotosintesis<br />

akan meningkat, demikian juga sebaliknya. Namun bila<br />

suhu terlalu tinggi, fotosintesis akan berhenti karena enzimenzim<br />

yang berperan dalam fotosintesis rusak. Oleh karena<br />

itu tumbuhan menghendaki suhu optimum (tidak terlalu<br />

rendah atau terlalu tinggi) agar fotosintesis berjalan secara<br />

efisien.<br />

Untuk mempelajari pengaruh sinar matahari terhadap<br />

pembentukan klorofil daun, lakukan kegiatan berikut ini.<br />

Membuktikan Fotosintesis Menghasilkan Oksigen<br />

(Percobaan Ingenhousz)<br />

Tujuan<br />

Membuktikan bahwa dalam fotosintesis dihasilkan oksigen.<br />

Alat dan Bahan<br />

1. Gelas piala 5. Korek api<br />

2. Corong kaca 6. Tumbuhan air Hydrilla verticillata<br />

3. Tabung reaksi 7. Air<br />

4. Kawat 8. Buku-buku biologi<br />

Urutan Kerja<br />

1. Susunlah perangkat percobaan seperti gambar.<br />

2. Letakkan perangkat percobaan tersebut di tempat yang terkena cahaya matahari.

---

3. Amatilah apa yang terjadi dalam beberapa menit kemudian.<br />

4. Berdiskusilah dengan teman-temanmu untuk menjawab<br />

pertanyaan.<br />

Pertanyaan<br />

1. Apakah tujuan perangkat percobaan diletakkan di tempat<br />

yang terkena cahaya matahari?<br />

2. Adakah gelembung-gelembung udara yang muncul?<br />

Apakah sebenarnya gelembung-gelembung udara itu?<br />

3. Bagaimana cara membuktikan bahwa gelembunggelembung<br />

udara tersebut merupakan jawaban pertanyaan<br />

nomor 2?<br />

4. Dari manakah asal gelembung udara tersebut?<br />

5. Apa kesimpulan yang dapat kamu ambil dari kegiatan ini?<br />

Kegiatan 3.3<br />

Membuktikan Fotosintesis Menghasilkan Karbohidrat<br />

(Percobaan Sachs)<br />

Tujuan:<br />

Membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan karbohidrat.<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Gelas kimia 7. Pipet tetes<br />

2. Tripod (kaki tiga) 8. Gunting<br />

3. Pembakar spiritus 9. Kertas timah atau kertas karbon<br />

4. Tabung reaksi 10. Larutan yodium (lugol)<br />

5. Cawan petri 11. Alkohol 70%<br />

6. Pinset<br />

Urutan kerja:<br />

12. Daun tumbuhan<br />

daun<br />

1. Tutuplah sebagian daun tanaman yang kamu pilih (misal<br />

ketela pohon) di kedua sisinya dengan kertas timah (atau<br />

dapat juga menggunakan kertas karbon), sehari sebelum<br />

percobaan.<br />

2. Biarkan daun tersebut terkena cahaya matahari. Kertas<br />

karbon/kertas timah menghalangi cahaya matahari<br />

ditutup kertas<br />

timah karbon<br />

sehingga bagian itu merupakan bagian yang tidak terkena alkohol<br />

cahaya matahari.<br />

3. Petiklah daun tersebut pada saat akan melakukan<br />

percobaan.<br />

4. Bukalah kertas timah/kertas karbon yang menutup daun.<br />

5. Masukkan daun tersebut ke dalam gelas kimia yang<br />

berisi air panas dan tunggulah sampai daun layu.<br />

daun<br />

6. Masukkan daun yang telah layu ke dalam tabung reaksi<br />

dan berilah alkohol 70% secukupnya, lalu masukkan<br />

tabung reaksi itu ke dalam gelas kimia yang berisi air.<br />

daun<br />

lugol<br />

daun<br />

air panas<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 69<br />

air

---

70<br />

7. Panaskan air di atas tripod hingga mendidih. Gantilah alkohol bila sudah berwarna<br />

hijau (lakukanlah kerja ini sampai daun tidak berwarna hijau lagi).<br />

8. Angkatlah daun dengan pinset, kemudian letakkan di atas cawan petri. Tetesilah daun<br />

tersebut dengan larutan yodium (lugol) dan amatilah perubahan warna yang terjadi.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Sebutkan fungsi air panas, alkohol, dan larutan yodium (lugol) dalam percobaan ini!<br />

2. Setelah ditetesi lugol, warna apakah yang timbul pada bagian daun yang tidak terkena<br />

cahaya matahari? Membuktikan apakah hal tersebut?<br />

3. Warna apakah yang timbul pada bagian daun yang terkena cahaya matahari?<br />

Membuktikan apakah hal tersebut?<br />

4. Apakah kesimpulan yang dapat kamu ambil dari percobaan ini?<br />

sel<br />

klorofil<br />

Gambar 3.10 Gerakan klorofil pada<br />

sel-sel Hydrilla merupakan<br />

gerak endonom.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Tugas 3.1<br />

Tumbuhan juga melakukan gerak meskipun gerak pada<br />

tumbuhan tidak menghasilkan perpindahan tempat. Gerak<br />

tumbuhan hanya dilakukan oleh bagian tertentu, seperti bagian<br />

ujung tunas, ujung akar, dan daun. Tumbuhan tingkat tinggi<br />

dapat merespon rangsangan tertentu dari lingkungannya dengan<br />

melakukan gerak. Gerak tumbuhan umumnya sangat lambat<br />

sehingga perlu ketelitian tinggi untuk dapat mengamatinya.<br />

Gerak pada tumbuhan terbagi menjadi tiga yaitu gerak endonom,<br />

esionom, dan higroskopis.<br />

1. Gerak Endonom<br />

Gerak endonom adalah gerak yang tidak diketahui penyebab<br />

luarnya. Gerak ini dikenal pula sebagai gerak spontan karena<br />

tumbuhan melakukan gerakan secara spontan tanpa perlu<br />

adanya rangsangan dari luar. Contoh gerak endonom ini adalah<br />

gerak pertumbuhan daun dan gerak rotasi sitoplasma (siklosis)<br />

pada sel-sel daun Hydrilla verticillata yang dapat dideteksi dari<br />

gerak sirkulasi klorofil di dalam sel.<br />

2. Gerak Esionom<br />

Gerak esionom adalah gerak tumbuhan yang disebabkan<br />

oleh adanya rangsangan dari lingkungan sekitar. Berdasarkan<br />

jenis rangsangannya, gerak esionom dapat dibedakan menjadi<br />

tiga, yaitu tropisme, taksis, dan nasti.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1. Diskusikan dengan temanmu, dapatkah sinar matahari<br />

digantikan oleh sumber sinar yang lain untuk<br />

proses fotosintesis? Mengapa demikian?<br />

2. Apakah keuntungan fotosintesis bagi manusia dan<br />

hewan?<br />

3. Dapakah batang melakukan fotosintesis? Jelaskan<br />

jawabanmu.<br />

C Gerak pada Tumbuhan

---

a. Gerak Tropisme<br />

Tropisme adalah gerak sebagian organ tumbuhan yang<br />

disebabkan oleh rangsangan dari luar dan arah geraknya<br />

dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang. Tropisme berasal<br />

dari kata Yunani yaitu trope yang artinya belokan. Tropisme<br />

biasanya diberi nama sesuai dengan jenis rangsangannya.<br />

Gerak tropisme yang mendekati arah rangsang disebut<br />

tropisme positif sedangkan gerak tropisme yang menjauhi<br />

rangsang disebut tropisme negatif.<br />

1) Geotropisme/gravitropisme, adalah gerak tropisme yang<br />

dipengaruhi oleh rangsangan gaya gravitasi bumi. Charles<br />

Darwin adalah orang yang pertama kali mencatat bahwa<br />

gerak pertumbuhan akar adalah geotropisme positif<br />

karena searah dengan gaya gravitasi bumi. Sedangkan<br />

pertumbuhan batang termasuk geotropisme negatif,<br />

karena arahnya berlawanan dengan arah gravitasi bumi.<br />

2) Hidrotropisme, adalah gerak tropisme yang dipengaruhi<br />

oleh rangsangan kelembapan atau air. Makhluk hidup<br />

memiliki kecenderungan untuk mendekati atau menjauhi<br />

air. Tentu kamu mengetahui bahwa pertumbuhan akar<br />

umumnya menuju ke sumber air.<br />

3) Tigmotropisme, adalah gerak tropisme yang dipengaruhi<br />

oleh rangsangan sentuhan atau kontak fisik dengan<br />

benda padat. Tumbuhan merambat umumnya tumbuh<br />

lurus terus-menerus hingga ujung batangnya menyentuh<br />

sesuatu. Kontak itu membuat lengkungan pada tumbuhan.<br />

Sel pada bagian yang bersentuhan dengan benda<br />

lain perkembangannya lebih lambat dibandingkan<br />

dengan bagian yang tidak tersentuh, sehingga pertumbuhannya<br />

menjadi melengkung. Contoh gerak tigmotropisme<br />

adalah gerak membelit sulur tumbuhan markisa<br />

dan mentimun.<br />

4) Fototropisme/heliotropisme, adalah gerak tropisme yang<br />

dipengaruhi oleh rangsangan cahaya. Umumnya arah<br />

tumbuh tumbuhan dipengaruhi oleh cahaya, khususnya<br />

cahaya matahari. Pertumbuhan yang mendekati sumber<br />

cahaya disebut fototropisme positif sedangkan pertumbuhan<br />

yang menjauhi cahaya (menuju kegelapan)<br />

disebut fototropisme negatif atau skototropisme. Contoh<br />

fototropisme negatif adalah pada Monstera sp yang<br />

pertumbuhannya mendekati daerah yang gelap. Akar<br />

biasanya memperlihatkan fototropisme negatif, meskipun<br />

geotropisme lebih berperan dalam pertumbuhannya.<br />

5) Kemotropisme, adalah gerakan yang dipengaruhi oleh<br />

rangsangan bahan kimiawi. Contoh adalah gerak<br />

pertumbuhan buluh serbuk sari menuju bakal buah saat<br />

berlangsungnya pembuahan.<br />

Gambar 3.11 (a) Gerak akar menuju<br />

ke pusat bumi merupakan<br />

geotropisme positif,<br />

(b) pertumbuhan batang<br />

merupakan geotropisme<br />

negatif.<br />

Sumber: iel.ipb.ac.id<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 71<br />

b<br />

a

---

72<br />

Kegiatan 3.5<br />

Untuk mengamati gerak tropisme pada tumbuhan, lakukan<br />

Kegiatan 3.5 berikut ini.<br />

Gerak Tropisme pada Tumbuhan<br />

Tujuan:<br />

Mengamati gerak tropisme kecambah terhadap rangsang cahaya.<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Pot 3. 10 biji semangka atau biji tumbuhan lain<br />

2. Tanah 4. Air<br />

Langkah kerja:<br />

1. Isilah pot dengan tanah sampai tingginya 5 cm dari ujung atas pot.<br />

2. Taburkan biji semangka pada permukaan tanah dalam pot. Tutuplah biji tersebut<br />

dengan tanah setinggi 2,5 cm.<br />

3. Sirami air yang menutupi biji agar lembap, namun jangan terlalu banyak agar tidak<br />

membusuk.<br />

4. Setelah tumbuh, letakkan pot di dalam ruangan dekat dengan jendela. Amati dan<br />

catat perubahan yang terjadi setiap hari selama 14 hari.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Bagaimana arah pertumbuhan kecambah setelah 14 hari?<br />

2. Jenis rangsangan apa yang ditanggapi tumbuhan pada percobaan ini?<br />

b. Gerak Taksis<br />

Gerak taksis adalah gerak seluruh bagian tumbuhan yang<br />

arahnya dipengaruhi oleh sumber rangsangan. Gerak taksis<br />

biasanya dilakukan oleh organisme uniseluler. Berdasarkan<br />

jenis rangsangannya, taksis dapat dibedakan menjadi<br />

kemotaksis dan fototaksis.<br />

1) Kemotaksis, yaitu gerak taksis yang dipengaruhi oleh<br />

rangsangan berupa bahan kimia. Contohnya adalah gerak<br />

pada sel sperma tumbuhan berbiji tertutup yang menuju<br />

sel telur karena adanya rangsangan senyawa kimia yang<br />

diproduksi oleh sel telur. Arkegonium tumbuhan paku<br />

juga menghasilkan protein serupa untuk merangsang sel<br />

sperma bergerak secara kemotaksis mendekatinya agar<br />

terjadi pembuahan.<br />

2) Fototaksis, yaitu gerak taksis yang dipengaruhi rangsang<br />

berupa cahaya. Contoh gerakan kloroplas pada Spirogyra<br />

yang bergerak ke daerah yang terkena cahaya. Gerak<br />

ganggang hijau uniseluler Euglena dan Clamidomonas ke<br />

tempat yang lebih terang juga termasuk fototaksis.<br />

c. Gerak Nasti<br />

Nasti adalah gerak sebagian tumbuhan akibat rangsangan<br />

dari luar, tetapi arah geraknya tidak dipengaruhi oleh arah<br />

datangnya rangsang. Gerak nasti dibedakan menjadi lima<br />

macam, yaitu sebagai berikut.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

1) Niktinasti, yaitu gerak tidur daun tanaman Leguminosae<br />

(kacang-kacangan) menjelang petang akibat perubahan<br />

tekanan turgor pada tangkai daun. Perubahan ini<br />

disebabkan karena rangsangan suasana yang gelap.<br />

2) Fotonasti, yaitu gerak nasti yang sumber rangsangannya<br />

berupa cahaya, misalnya mekarnya bunga pukul empat<br />

(Mirabilis jalapa) pada sore hari karena telah memperoleh<br />

periode terang yang cukup dari cahaya matahari.<br />

3) Seismonasti/tigmonasti, adalah gerak yang dipengaruhi<br />

oleh getaran/sentuhan. Contoh paling mudah adalah<br />

gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) saat<br />

tersentuh. Gerak ini disebabkan adanya perubahan<br />

takanan turgor pada tangkai daun.<br />

4) Termonasti, adalah gerak nasti yang sumber rangsangnya<br />

berupa suhu. Misalnya mekarnya bunga tulip pada harihari<br />

yang hangat pada musim semi.<br />

5) Nasti kompleks, yaitu gerak nasti yang sumber<br />

rangsangnya lebih dari satu. Contoh gerak ini adalah<br />

membuka menutupnya stomata karena pengaruh kadar<br />

air, cahaya, suhu, dan zat kimia.<br />

Untuk mengamati gerak nasti pada tumbuhan, lakukan<br />

Kegiatan 3.6.<br />

Kegiatan 3.6<br />

3. Gerak Higroskopis<br />

Gerak higroskopis disebabkan karena perubahan kadar air.<br />

Gerak ini dapat menyebabkan pecahnya buah kapas dan polongpolongan<br />

setelah mengering. Contoh lainnya adalah membukanya<br />

sel anulus pada sporangium tumbuhan paku dan<br />

membukanya gigi peristom pada sporangium tumbuhan lumut.<br />

Gambar 3.12 Daun putri malu akan<br />

menutup bila disentuh<br />

merupakan gerak seismonasti.<br />

Sumber: Ensiklopedia IPTEK<br />

Gerak Nasti pada Tumbuhan<br />

Tujuan:<br />

Mengamati gerak nasti pada tumbuhan.<br />

Alat dan bahan:<br />

1. Tumbuhan putri malu<br />

2. Jam tangan (stopwatch)<br />

Langkah kerja:<br />

1. Siapkan jam tangan atau stopwatch.<br />

2. Sentuhlah bagian daun putri malu. Hitunglah waktu saat mulai disentuh sampai<br />

daun menutup semua.<br />

3. Setelah semua daun tertutup, hitunglah waktu hingga semua daun terbuka kembali.<br />

Pertanyaan:<br />

1. Termasuk jenis gerak apakah gerak menutupnya daun putri malu tersebut?<br />

2. Berapa lama waktu yang diperlukan oleh daun putri malu untuk menutup dan<br />

membuka kembali?<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 73

---

Gambar 3.13 Daun yang diserang<br />

hama ulat.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

74<br />

Tugas 3.3<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1. Diskusikan dengan kelompokmu, mengapa umumnya<br />

akar tumbuh ke bawah?<br />

2. Mengapa daun yang tertiup angin tidak dapat<br />

dijadikan ciri bergerak pada makhluk hidup?<br />

D Hama dan Penyakit pada Tumbuhan<br />

Berbagai sistem pada tumbuhan dapat mengalami gangguan<br />

atau kelainan. Gangguan ini dapat disebabkan karena kelainan<br />

genetis, kondisi lingkungan yang tidak sesuai, atau karena<br />

serangan hama dan penyakit. Gangguan hama dan penyakit<br />

dalam skala besar pada tanaman budidaya dapat mengganggu<br />

persediaan bahan pangan bagi manusia.<br />

1. Hama Tanaman<br />

Hama adalah semua binatang yang mengganggu dan<br />

merugikan tanaman yang dibudidayakan manusia. Hewan yang<br />

termasuk hama dikelompokkan ke dalam beberapa golongan,<br />

yaitu sebagai berikut.<br />

a. Mamalia, misalnya musang, tupai, tikus, dan babi hutan.<br />

b. Aves, misalnya burung dan ayam.<br />

c. Serangga, misalnya belalang, wereng, dan kumbang.<br />

d. Molusca, misalnya siput dan bekicot.<br />

Beberapa contoh hama yang sering kamu jumpai dalam<br />

kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.<br />

a. Belalang setan (Aularches miliaris), menyebabkan kerusakan<br />

terhadap tanaman besar, misalnya berbagai jenis pisang,<br />

kelapa, pinang, dan jeruk.<br />

b. Lalat buncis (Agromyza phaseoli), menyebabkan kerusakan<br />

pada bagian batang, daun, dan buah tanaman buncis. Lalat<br />

ini biasanya membuat saluran-saluran di daun, batang, dan<br />

tangkai daun. Dengan adanya saluran ini tanaman menjadi<br />

layu. Tanaman yang masih muda dapat mati, sedangkan<br />

tanaman yang telah tua akan terhambat pertumbuhannya.<br />

c. Tungau bercak dua (Tetranichus urticae), memakan hampir<br />

semua jenis tanaman budidaya seperti buncis, kacang tanah,<br />

mentimun, semangka, apel, jeruk, dan jagung. Tanaman<br />

yang diserang oleh tungau daunnya akan menjadi bercakcercak<br />

dan berwarna kekuningan.<br />

d. Hama penggerek umbi kentang. Hama pada umbi kentang<br />

ini adalah ulat berwarna kelabu Phthorimaea aperculella<br />

dengan panjang tubuh 1 cm, yang akan tumbuh menjadi<br />

ngengat berwarna kelabu.<br />

e. Hama pemakan daun kubis. Hama yang menyerang daun<br />

kubis adalah ulat berwarna hijau muda, berbulu hitam,<br />

kepala kekuningan dengan bercak-bercak gelap, dan ukuran<br />

tubuhnya sekitar 9 mm.

---

f. Hama pada bawang putih, berupa ulat berwarna hijau atau<br />

cokelat tua dengan garis kekuningan, tubuhnya berukuran<br />

25 mm. Bawang putih yang terkena hama daunnya<br />

berlubang dan ada bekas gigitan berwarna putih atau daun<br />

menjadi berselaput tipis dan layu.<br />

g. Hama penggerek buah mangga, berupa ulat dengan warna<br />

tubuh berselang-selang merah dan putih dan ulat cokelat<br />

kehitaman. Buah mangga yang terserang hama menjadi<br />

berlubang-lubang dan di sekitarnya terdapat kotoran yang<br />

meleleh dari dalam. Lubang ini dapat menembus sampai ke<br />

biji. Jika buah dibelah, maka bagian dalamnya sudah rusak<br />

dan busuk.<br />

h. Hama tikus, sering menyerang tanaman padi dan palawija.<br />

i. Belalang, juga sering menyerang tanaman padi.<br />

j. Burung pipit, dalam jumlah yang besar dapat menyerang<br />

tanaman padi dengan memakan biji padi yang menimbulkan<br />

kerugian yang tidak sedikit.<br />

k. Hama wereng, selain sebagai hama tanaman padi, wereng juga<br />

menjadi vektor penyebar virus penyebab penyakit tungro.<br />

l. Babi hutan, menyerang tanaman budidaya terutama umbiumbian.<br />

m. Kera, menyerang tanaman budidaya buah-buahan dan<br />

sayuran.<br />

Untuk menanggulangi serangan hama, dapat dilakukan<br />

dengan memberikan pestisida. Terdapat beberapa jenis pestisida<br />

buatan, misalnya insektisida (untuk menanggulangi serangan<br />

serangga), molisida (menanggulangi serangan Mollusca), dan<br />

rodentisida (untuk menanggulangi serangan rodensia/binatang<br />

pengerat). Namun demikian penggunaan pestisida buatan<br />

berdampak buruk terhadap lingkungan, sehingga sekarang<br />

banyak dikembangkan biopestisida. Contoh biopestisida untuk<br />

memberantas serangga dengan memanfaatkan ekstrak daun<br />

mimba dan daun paitan.<br />

Selain cara di atas, untuk menanggulangi hama dapat<br />

dilakukan dengan memanfaatkan musuh alaminya, misalnya<br />

tikus ditanggulangi dengan burung hantu. Teknik lain yang<br />

digunakan untuk mencegah perkembangan serangga adalah<br />

dengan teknik jantan mandul. Caranya dengan dibiakkan<br />

serangga jantan mandul, lalu dilepaskan pada musim kawin.<br />

Serangga betina yang kawin dengan jantan mandul tidak akan<br />

menghasilkan telur fertil dan keturunan, sehingga populasi hama<br />

akan menurun.<br />

2. Penyakit pada Tanaman<br />

Tanaman dikatakan sakit apabila ada perubahan atau<br />

gangguan pada organ-organ tanaman. Tanaman yang sakit<br />

menyebabkan pertumbuhan dan perkembangannya tidak<br />

normal. Penyakit tanaman disebabkan oleh mikroorganisme<br />

misalnya jamur, virus, dan bakteri. Selain itu penyakit tanaman<br />

dapat disebabkan karena kekurangan salah satu atau beberapa<br />

jenis unsur hara.<br />

Gambar 3.14 Belalang dapat menyebabkan<br />

kerusakan pada<br />

tanaman budidaya.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Gambar 3.15 Untuk mengendalikan<br />

serangan hama dan<br />

penyakit dilakukan penyemprotan<br />

pestisida.<br />

Sumber: Microsoft Student, 2006<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 75

---

Gambar 3.16 Salah satu gejala serangan<br />

penyakit pada<br />

tumbuhan adalah layu.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

76<br />

Tanda-tanda tanaman yang terkena penyakit adalah sebagai<br />

berikut.<br />

a. Layu, tanaman yang layu karena sakit berbeda dengan yang<br />

kekurangan air. Kamu dapat mengujinya dengan menyiram<br />

tanaman dengan air. Jika tanaman tetap layu setelah disiram<br />

air, kemungkinan ada bagian akar dan jaringan dalam batang<br />

yang rusak oleh bakteri atau virus.<br />

b. Rontok, bila kerontokan terjadi pada daun, ranting, buah,<br />

dan bunga secara bersamaan dapat dipastikan bahwa<br />

tanaman tersebut menderita sakit. Penyebabnya dapat<br />

karena parasit, nonparasit, atau serangan hama.<br />

c. Perubahan warna, misalnya daun menjadi berwarna kuning,<br />

redup, atau hijau pucat dalam jumlah banyak mengindikasikan<br />

bahwa tanaman itu sakit. Tetapi perubahan warna pada<br />

daun juga dapat disebabkan oleh rusaknya klorofil atau<br />

karena kekurangan cahaya matahari.<br />

d. Daun berlubang, biasanya diawali oleh bercak berbentuk<br />

lingkaran, kemudian kering dan terbentuk lubang.<br />

e. Kerdil, terjadi pada daun, buah, atau bagian lainnya.<br />

f. Daun mengeriting<br />

g. Busuk pada batang, daun, atau buah<br />

h. Semai roboh<br />

Beberapa contoh penyakit yang menyerang tumbuhan adalah<br />

sebagai berikut.<br />

a. Penyakit layu cabai. Penyakit ini disebabkan oleh bakteri.<br />

Cabai yang terkena penyakit ini mempunyai ciri-ciri daun<br />

muda layu diikuti dengan menguningnya daun-daun tua.<br />

b. Penyakit hawar daun kentang. Disebabkan oleh jamur,<br />

gejalanya pada tepi-tepi daun ditemukan bercak-bercak<br />

terutama pada suhu rendah, kelembapan tinggi, dan curah<br />

hujan tinggi.<br />

c. Penyakit busuk daun bawang merah. Disebabkan oleh jamur,<br />

gejalanya di dekat ujung daun timbul bercak hijau pucat, di<br />

permukaan daun berkembang jamur berwarna putih ungu,<br />

daun menguning, layu, dan mengering. Daun yang telah<br />

mati akan berwarna putih dan banyak terdapat jamur hitam.<br />

d. Penyakit tungro pada tanaman padi. Penyakit ini menyebabkan<br />

padi tumbuh kerdil dan tidak normal. Disebabkan oleh<br />

virus tungro dengan perantaraan wereng.<br />

e. Penyakit mosaik, banyak menyerang tanaman tembakau<br />

yang disebabkan oleh virus TMV (Tobacco Mosaic Virus).<br />

Tanaman yang terkena penyakit karena kekurangan unsur<br />

hara dapat dicegah dan ditanggulangi dengan melakukan<br />

pemupukan yang tepat. Sedangkan penyakit karena mikroorganisme<br />

dapat ditanggulangi dengan memberikan pesitisida,<br />

misalnya bakterisida (memberantas bakteri parasit) dan<br />

fungisida (memberantas jamur parasit). Selain pestisida buatan,<br />

sekarang telah banyak dibuat pestisida alami yang lebih aman<br />

terhadap lingkungan. Contohnya jamur dapat diberantas<br />

dengan bubur bordeaux yaitu campuran yang mengandung<br />

kalsium karbonat dan senyawa tembaga.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

Untuk mempelajari hama dan penyakit pada tumbuhan,<br />

lakukan kegiatan berikut ini.<br />

Kegiatan 3.4<br />

Hama dan Penyakit pada Tumbuhan<br />

Tujuan:<br />

Mengamati hama dan penyakit pada tumbuhan.<br />

Alat dan bahan:<br />

Koran atau majalah dan lingkungan sekitar rumah atau sekolah.<br />

Cara kerja:<br />

1. Amatilah lingkungan rumah atau sekolah kamu, temukan tumbuhan yang mengalami<br />

gangguan karena hama atau penyakit!<br />

2. Amatilah gejala atau tanda-tanda yang ada pada tumbuhan tersebut. Bila<br />

memungkinkan, ambilah foto/gambar tanaman yang terserang penyakit tersebut!<br />

3. Catatlah hasil pengamatan tersebut kemudian carilah informasi tentang kelainan dari<br />

tanaman tersebut!<br />

4. Untuk menambah pengetahuan, carilah artikel pada koran atau majalah tentang hama<br />

atau penyakit pada tumbuhan. Gutinglah artikel tersebut dan tempelkan pada kertas<br />

HVS (dibuat kliping)!<br />

5. Manfaatkan artikel yang kamu peroleh untuk membantu identifikasi penyakit pada<br />

tumbuhan yang kamu temukan!<br />

6. Diskusikan hasil pengamatan di kelas dan presentasikan di depan kelas dengan<br />

bimbingan gurumu!<br />

Analisis:<br />

1. Sebutkan ciri tanaman yang kekurangan unsur nitrogen.<br />

2. Diskusikan dengan temanmu, jenis-jenis hama dan penyakit yang banyak menyerang<br />

tanaman pertanian/perkebunan di daerahmu. Sebutkan usaha para petani untuk<br />

menanggulangi serangan hama dan penyakit itu.<br />

Latihan 3.2<br />

1. Sebutkan ciri tanaman yang kekurangan unsur nitrogen.<br />

2. Diskusikan dengan temanmu, jenis-jenis hama dan penyakit yang banyak menyerang<br />

tanaman pertanian/perkebunan di daerahmu. Sebutkan usaha para petani untuk<br />

menanggulangi serangan hama dan penyakit itu.<br />

Rangkuman<br />

• Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi dari pembelahan sel-sel jaringan meristem.<br />

Sel-sel hasil pembelahan mengalami diferensiasi membentuk berbagai jaringan, yaitu<br />

jaringan parenkim, epidermis, parenkim, kolenkim, sklerenkim, xilem, dan floem.<br />

• Organ utama tumbuhan terdiri dari akar, batang, dan daun. Organ yang lain, misalnya<br />

bunga, buah, dan biji merupakan modifikasi dari organ utama. Semua organ tersusun<br />

dari beberapa jaringan sehingga setiap organ dapat melakukan fungsi khusus untuk<br />

mendukung kehidupan tumbuhan.<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 77

---

Kamu telah menyelesaikan pelajaran di bab ini. Sebelum melanjutkan ke bab berikutnya,<br />

lakukan evaluasi diri dengan menjawab pertanyaan di bawah ini. Jika semua pertanyaan kamu<br />

jawab dengan ‘ya’, artinya kamu telah menguasai materi dalam bab ini dan boleh melanjutkan<br />

pelajaran di bab selanjutnya. Namun jika ada pertanyaan yang dijawab dengan ‘tidak’, maka<br />

kamu perlu mengulangi materi yang berkaitan dengan pertanyaan itu. Jika ada kesulitan atau<br />

menemukan hal yang sukar dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Apakah kamu dapat menjelaskan struktur dan fungsi jaringan dan organ pada tumbuhan?<br />

2. Dapatkah kamu menjelaskan cara tumbuhan membuat makanan melalui proses fotosintesis?<br />

Bagaimana perubahan energi yang terjadi pada proses tersebut?<br />

3. Benarkah tumbuhan dapat melakukan gerak? Dapatkah kamu menjelaskan macam-macam<br />

gerak pada tumbuhan dan menunjukkan contohnya?<br />

4. Dapatkah kamu menunjukkan contoh-contoh hama dan penyakit yang menyerang<br />

tumbuhan?<br />

5. Apakah kamu dapat memberikan contoh cara penanggulangan hama dan penyakit<br />

tanaman?<br />

78<br />

• Akar berfungsi untuk memperkuat berdirinya tanaman serta menyerap air dan<br />

mineral dari dalam tanah. Batang berfungsi sebagai tempat duduknya daun dan<br />

sebagai sarana transportasi air, mineral, dan zat makanan menuju dan dari daun.<br />

Fungsi utama daun adalah sebagai tempat fotosintesis. Akar, batang, dan daun juga<br />

berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan. Bunga, buah, dan biji<br />

merupakan organ generatif yang berfungsi sebagai alat perkembangbiakan generatif<br />

pada tumbuhan.<br />

• Tumbuhan hijau membuat makanan dengan fotosintesis. Fotosintesis berlangsung<br />

di dalam kloroplas dengan memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber energi.<br />

Berbagai usaha dilakukan oleh ilmuwan untuk menyelidiki fotosintesis, namun baru<br />

pada pertengahan abad ke-20 mekanisme dan urutan reaksi fotosintesis dapat<br />

diketahui.<br />

• Fotosintesis berlangsung dalam dua tahap, yaitu reaksi terang (fotolisis air) dan reaksi<br />

gelap (siklus Calvin). Bahan baku yang diperlukan adalah karbon dioksida dan air,<br />

hasilnya adalah karbohidrat dan oksigen. Karbohidrat digunakan sebagai pembentuk<br />

bagian-bagian tumbuhan, sebagai sumber energi, dan disimpan sebagai cadangan<br />

makanan.<br />

• Tumbuhan dapat melakukan gerak sebagai tanggapan terhadap rangsangan, baik<br />

rangsangan internal maupun dari lingkungan luar. Gerak tumbuhan dapat dibedakan<br />

menjadi gerak endonom (gerak karena rangsangan internal), esionom (gerak karena<br />

rangsangan eksternal), dan gerak higroskopis (gerak karena perubahan kadar air).<br />

Gerak esionom terdiri dari gerak tropisme, gerak taksis, dan gerak nasti.<br />

• Tumbuhan dapat mengalami gangguan atau kelaninan akibat serangan hama dan<br />

penyakit. Hama adalah semua binatang yang mengganggu dan merugikan tanaman<br />

budidaya. Hama dapat berupa mamalia, bangsa burung, serangga, dan hewan lunak.<br />

Penyakit merupakan perubahan atau gangguan pada organ-organ tumbuhan,<br />

disebabkan oleh serangan jamur, bakteri, virus, atau kekurangan unsur hara. Beberapa<br />

jenis hama dan penyakit dapat ditanggulangi dengan memberikan pestisida.<br />

Refleksi<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

Latih Kemampuan 3<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

1. Bagian akar yang berupa tonjolan sel<br />

epidermis untuk menyerap air secara<br />

osmosis adalah ....<br />

a. ujung akar c. tudung akar<br />

b. pangkal akar d. buluh akar<br />

2. Jaringan pada tumbuhan dikotil yang<br />

terletak di antara floem dan xilem adalah ....<br />

a. kambium c. epidermis<br />

b. kayu d. endodermis<br />

3. Yang membedakan floem dan xilem pada<br />

batang monokotil dengan batang dikotil<br />

adalah ....<br />

a. monokotil hanya memiliki floem<br />

b. monokotil hanya memiliki xilem<br />

c. floem dan xilem pada monokotil tersebar<br />

d. floem dan xilem pada dikotil kurang<br />

beraturan<br />

4. Jaringan pada daun yang berfungsi sebagai<br />

tempat fotosintesis adalah ....<br />

a. jaringan epidermis<br />

b. jaringan palisade<br />

c. jaringan xilem<br />

d. jaringan meristem<br />

5. Bagian bunga yang berfungsi sebagi alat<br />

perkembangbiakan jantan adalah ....<br />

a. mahkota c. benang sari<br />

b. putik d. kelopak<br />

6. Masuknya gas CO untuk fotosintesis<br />

2<br />

melalui ....<br />

a. floem dan xilem pada batang<br />

b. floem dan xilem pada daun<br />

c. stomata pada daun<br />

d. floem dan xilem pada akar<br />

7. Faktor yang tidak memengaruhi fotosintesis<br />

yaitu ....<br />

a. oksigen c. klorofil<br />

b. CO d. suhu<br />

2<br />

8. Hasil fotosintesis diedarkan ke seluruh<br />

tubuh dan sebagian disimpan dalam<br />

bentuk ....<br />

a. amilum c. lemak<br />

b. protein d. air<br />

9. Gerakan spermatozoid, penyerbukan dan<br />

pembuahan yang diakibatkan oleh<br />

rangsangan zat kimia termasuk gerak ....<br />

a. kemotaksis c. fototaksis<br />

b. taksis d. tropisme<br />

10.Gerakan tumbuhan karena pengaruh<br />

rangsangan dari luar termasuk gerak ....<br />

a. turgor c. esionom<br />

b. taksis d. iritabilitas<br />

11.Gerakan berikut yang tidak termasuk<br />

gerakan higroskopis adalah ....<br />

a. gerakan daun ketika hujan lebat<br />

b. gerakan membukanya kotak spora<br />

pada tumbuhan paku<br />

c. gerakan membukanya kotak spora<br />

pada tumbuhan lumut<br />

d. pecahnya cangkang biji tanaman<br />

kacang-kacangan<br />

12. Gerak sebagian tubuh tumbuhan yang arah<br />

geraknya tidak ditentukan oleh arah<br />

datangnya rangsang adalah ....<br />

a. taksis c. higroskopis<br />

b. nasti d. tropisme<br />

13.Gerakan kloroplas di dalam sel ketika<br />

menerima cahaya termasuk gerak ....<br />

a. kemotaksis c. fototaksis<br />

b. taksis d. tropisme<br />

14. Salah satu ciri yang menunjukkan suatu<br />

tanaman tidak terkena penyakit maupun<br />

hama adalah ....<br />

a. tanaman layu dan mengalami perubahan<br />

warna<br />

b. tanaman kerdil dan daunnya mengeriting<br />

c. tanaman layu, kembali segar setelah<br />

disiram air<br />

d. daun berlubang-lubang dan bunganya<br />

mudah rusak<br />

15.Untuk memberantas serangan hewan<br />

lunak pada tanaman budidaya dapat<br />

dilakukan dengan memberikan ….<br />

a. bakterisida c. herbisida<br />

b. molisida d. fungisida<br />

Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 79

---

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!<br />

1. Apa perbedaan xilem dan floem?<br />

2. Jelaskan faktor-faktor yang memengaruhi proses fotosintesis?<br />

3. Tuliskan gerak tumbuhan yang dipengaruhi oleh manusia.<br />

4. Apakah setiap tumbuhan hanya melakukan satu jenis gerak?<br />

5. Hama apa saja yang sering menyerang tanaman perkebunan?<br />

80<br />

Wacana Sains<br />

Buah Partenokarpi<br />

Pada beberapa jenis tanaman, buah dapat dihasilkan meskipun penyerbukan dan<br />

pembuahan tidak terjadi. Kamu dapat menemukan buah ini secara alami pada pisang<br />

dan nanas. Fenomena ini dikenal sebagai partenokarpi. Buah partenokarpi biasanya tidak<br />

berbiji. Namun tidak semua buah tanpa biji adalah partenokarpik karena pada<br />

kebanyakan tumbuhan perkembangan buah harus diawali dengan pembuahan.<br />

Buah partenokarpi dapat juga dihasilkan secara buatan dengan memakai zat pengatur<br />

tumbuh sintetis yang mengandung hormon auksin atau giberelin. Zat pengatur ini dibuat<br />

dalam bentuk pasta, kemudian diletakkan pada stilus (putik) yang dipotong, atau<br />

disuntikkan secara langsung ke dalam rongga bakal buah. Dapat juga zat pengatur itu<br />

diletakkan di tanah agar diserap langsung atau disemprotkan pada tunas atau bunga.<br />

Bahkan zat pengatur tumbuh yang diuapkan di sekitar tumbuhan dapat menginduksi<br />

terjadinya partenokarpi. Partenokarpi buatan telah berhasil diterapkan untuk membuat<br />

buah tanpa biji pada tanaman semangka, mentimun, labu, anggur, dan tomat.<br />

Saat ini auksin sintetik dapat ditemukan dengan mudah di toko-toko pertanian. Petani<br />

kita sering menggunakan sebagai zat perangsang akar pada stek. Auksin sintetik juga<br />

banyak digunakan dalam produksi palawija untuk mencegah kerontokan dan<br />

merangsang pertumbuhan buah muda.<br />

Mungkin kamu suka makan semangka tanpa biji karena ketika menikmatinya tidak<br />

terganggu oleh banyaknya biji pada daging buahnya. Anggur tanpa biji juga tren dan<br />

terkenal yang sangat disukai konsumen. Tetapi tidak semua buah tanpa biji disukai<br />

konsumen. Tomat tanpa biji yang dihasilkan dengan menyemprot auksin tidak<br />

mempunyai bau harum khas buah tomat. Bau harum buah tomat berpusat pada sari<br />

buah dari rongga biji. Pada buah tomat partenokarpi, cairan pada rongga ini tidak<br />

terbentuk sehingga buah tomat kehilangan aroma khasnya.<br />

Di Amerika Serikat, banyak dikembangkan jeruk tanpa biji. Meskipun tanpa biji, di<br />

dalamnya sering ditemukan 2 atau 3 biji. Tentu ini jauh lebih sedikit dibandingkan buah<br />

jeruk dari varietas yang berbiji. Contohnya adalah jeruk navel, yang banyak dibudidayakan<br />

di Valencia, Bahia, dan Washington. Jerun navel mula-mula diimpor dari Bahia, Brazil<br />

dan kemudian dikembangkan oleh Departemen Pertanian Amerika di Washington. Kamu<br />

dapat menemukan buah ini di supermarket.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

IV<br />

Partikel Materi<br />

Molekul garam dapur atau natrium klorida terdiri dari ion natrium dan ion klorida. Struktur kisikisi<br />

pada natrium klorida adalah padatan ionik. Setiap ion dalam kristal natrium klorida dikelilingi<br />

ion-ion yang muatannya berlawanan. Ion-ion itu tersusun dalam kisi-kisi kubus sehingga setiap<br />

kristal garam berbentuk kubus.<br />

Apakah yang dimaksud molekul dan ion itu? Jawaban dari pertanyaan di atas dapat kamu<br />

temukan pada bab ini. Pada bab IV kamu akan mempelajari konsep partikel materi. Setelah<br />

mempelajari bab ini diharapkan kamu dapat menjelaskan konsep atom, ion, dan molekul serta<br />

menghubungkannya dengan produk kimia sehari-hari. Selain itu kamu juga dapat membandingkan<br />

molekul unsur dan molekul senyawa.<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567<br />

Partikel Materi 81

---

perkembangan<br />

teori<br />

<<br />

Kulit<br />

Elektron<br />

Kata Kunci<br />

• atom<br />

• ion<br />

• molekul<br />

<<br />

<<br />

<<br />

82 Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Zat tunggal<br />

><<br />

Produk kimia<br />

<<br />

Unsur<br />

<<br />

Atom<br />

Ion<br />

Positif dan negatif<br />

Molekul<br />

Teori Atom<br />

• Democritus<br />

• Dalton<br />

• Thomson<br />

• Rutherford<br />

• Bohr<br />

Inti<br />

Proton dan neutron<br />

Materi<br />

bagian terkecil<br />

<<br />

<<br />

terdiri dari<br />

dapat berupa<br />

manfaat<br />

praktis<br />

<<br />

dapat berupa<br />

<<br />

Senyawa

---

Di kelas VII, kamu telah mempelajari adanya berbagai unsur<br />

atau materi dalam kehidupan sehari-hari. Bagian terkecil dari<br />

sebuah materi dinamakan partikel materi. Partikel materi dapat<br />

berupa atom, ion, dan molekul.<br />

A Atom<br />

Jika suatu unsur, misalnya sepotong besi dipotong menjadi<br />

dua dan potongan tersebut dipotong lagi secara terus-menerus,<br />

maka akan diperoleh partikel besi terkecil yang masih<br />

mempunyai sifat yang sama seperti sebelum besi tersebut<br />

dipotong. Partikel-partikel tersebut dinamakan atom besi. Jadi,<br />

unsur besi tersusun dari atom besi. Unsur lain, misalnya emas,<br />

juga tersusun dari atom-atom emas. Atom penyusun emas<br />

mempunyai sifat yang berbeda dengan atom penyusun besi.<br />

Kata atom berasal dari kata Yunani atomos yang berarti tidak<br />

dapat dibagi-bagi lagi. Pengertian atom sebagai partikel terkecil<br />

suatu zat yang tidak dapat dipecah lagi, pertama kali<br />

dikemukakan oleh seorang ahli filsafat Yunani Leukippos dan<br />

Deumokritus yang hidup pada abad ke-4 sebelum Masehi (400<br />

– 370 SM). Pada masa itu terdapat pendapat lain yang<br />

dikemukakan oleh Aristoteles (384 – 332 SM) bahwa materi<br />

dapat dibagi terus-menerus tanpa batas. Pada saat itu pendapat<br />

Aristoteles lebih banyak mendapat dukungan sedangkan<br />

pendapat Leukippos dan Deumokritus semakin dilupakan.<br />

Namun pada abad ke-18 ternyata banyak ahli kimia yang dapat<br />

menerima pendapat Leukippos dan Deumokritus.<br />

Pada tahun 1803, John Dalton (1766 – 1844), seorang guru<br />

sekolah dari Inggris yang ahli dalam bidang fisika dan kimia,<br />

mengajukan pendapat bahwa materi terdiri atas atom-atom.<br />

Postulat yang dikemukakan Dalton dapat disimpulkan sebagai<br />

berikut.<br />

a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah<br />

tidak dapat dibagi lagi dengan reaksi kimia biasa.<br />

b. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil.<br />

Suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda<br />

dengan unsur yang lain.<br />

c. Atom tidak dapat dipecah lagi menjadi partikel yang lebih<br />

kecil dengan sifat yang sama.<br />

d. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan<br />

perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air<br />

terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.<br />

e. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan<br />

atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom<br />

tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.<br />

Tokoh Sains<br />

John Dalton<br />

John Dalton (1766-1844) ialah<br />

seorang guru SMU di Manchester,<br />

Inggris. Ia terkenal karena teorinya<br />

yang membangkitkan kembali istilah<br />

"atom". Dalam buku karangannya<br />

yang berjudul New System of<br />

Chemical Philosophy ia berhasil<br />

merumuskan hal tentang atom sekitar<br />

tahun 1803.<br />

Ia menyatakan bahwa materi<br />

terdiri atas atom yang tidak dapat<br />

dibagi lagi. Tiap-tiap unsur terdiri<br />

atas atom-atom dengan sifat dan<br />

massa identik, dan senyawa<br />

terbentuk jika atom dari berbagai<br />

unsur bergabung dalam komposisi<br />

yang tetap. Dalton mengemukakan<br />

lima teori tentang atom.<br />

Walau di kemudian hari terbukti<br />

ada 2 di antara 5 teorinya yang perlu<br />

ditinjau kembali, ia tetap dianggap<br />

sebagai bapak pencetus teori atom<br />

modern, terlebih lagi karena teorinya<br />

tersebut mampu menerangkan<br />

Hukum kekekalan massa Lavoisier<br />

dan Hukum perbandingan tetap<br />

Proust.<br />

Sumber: id.wikipedia.org<br />

Partikel Materi 83

---

nukleus<br />

orbital elektron<br />

Gambar 4.1 Model atom Bohr.<br />

Sumber: Microsoft Student 2006<br />

Gambar 4.2 Percobaan untuk menemukan<br />

sinar terusan<br />

sebagai partikel positif di<br />

dalam atom.<br />

84 Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Postulat Dalton menggambarkan bahwa atom merupakan<br />

bola pejal seperti bola tolak peluru yang sangat kecil. Pendapat<br />

Dalton mengenai atom ini kemudian disempurnakan oleh ahliahli<br />

yang lain seperti J.J. Thomson, Rutherford, Niels Bohr, dan<br />

Louis de Broglie. Di SMA kamu akan mempelajari model atom<br />

yang dikemukakan oleh ahli-ahli tersebut.<br />

Menjelang abad ke-19, diketahui bahwa atom bukanlah<br />

partikel yang tidak dapat dibagi-bagi lagi karena mengandung<br />

sejumlah partikel subatomik yaitu elektron, proton, dan netron.<br />

Nah, agar kamu memahaminya, pelajarilah uraian partikel<br />

penyusun atom berikut ini.<br />

1. Elektron<br />

Jika kamu mempunyai televisi tabung (CRT atau Cathode<br />

Ray Tube) di rumah, pesawat televisi itu menggunakan tabung<br />

sinar katoda untuk menghasilkan gambar. Setiap gambar<br />

dibentuk oleh titik-titik sinar katoda yang menumbuk layar<br />

televisi. Oleh karena sinar katoda dipancarkan terus-menerus<br />

dan ditata sedemikian rupa, kamu dapat melihatnya sebagai<br />

sebuah gambar yang utuh dan bergerak.<br />

Sinar katoda merupakan elektron seperti yang ditemukan<br />

oleh Plucker (1859) dan diteliti oleh Hittorf (1869) dan William<br />

Crookes (1879 – 1885). Sinar katoda bergerak lurus dengan<br />

kecepatan tinggi dan dapat menimbulkan bayangan di layar<br />

CRT. John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen dengan<br />

meneliti pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam<br />

tabung sinar katoda. Ternyata sinar ini dapat dibelokkan oleh<br />

medan magnet dan medan listrik. Hasil percobaannya<br />

membuktikan bahwa elektron dalam suatu atom bermuatan<br />

negatif karena dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan<br />

listrik.<br />

2. Proton<br />

Ditemukannya elektron menimbulkan pertanyaan baru<br />

mengenai susunan atom. Elektron merupakan penyusun atom<br />

yang bermuatan negatif, padahal atom bermuatan netral.<br />

Bagaimana mungkin atom bisa bersifat netral jika hanya ada<br />

elektron saja dalam atom? Maka timbul pemikiran akan adanya<br />

partikel lain di dalam atom. Goldstein (1886) dan Wien<br />

melakukan penelitian menggunakan tabung CRT yang didesain<br />

ulang dengan hati-hati. Melalui pengamatan yang cermat, beliau<br />

berhasil menemukan adanya partikel positif yang arahnya<br />

berbeda dengan arah gerak sinar katoda yang disebut sinar<br />

terusan atau sinar kanal. Setelah dilakukan penelitian lebih lanjut,<br />

diketahui bahwa partikel tersebut merupakan bagian dari atom<br />

yang disebut dengan proton.<br />

3. Inti atom<br />

Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford<br />

melakukan penelitian lebih lanjut mengenai atom. Dalam

---

percobaannya, beliau menggunakan lempengan emas yang<br />

sangat tipis dan disinari dengan sinar alfa, yaitu sinar yang<br />

dipancarkan oleh zat radioaktif. Jika atom terdiri dari partikel<br />

yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alfa yang<br />

ditembakkan tidak ada yang diteruskan atau menembus<br />

lempeng emas. Namun kenyataannya, sebagian besar sinar alfa<br />

justru dapat menembus lempeng emas. Jadi, proton dan<br />

elektron tidak tersusun secara rapat atau terdapat banyak rongga<br />

kosong di dalam atom.<br />

Dari hasil percobaan ini, Rutherford dapat menduga<br />

bagaimana susunan sebuah atom. Beliau menyatakan<br />

hipotesanya bahwa atom tersusun dari inti atom yang<br />

bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan<br />

negatif. Muatan negatif elektron dapat mengimbangi muatan<br />

positif inti atom, sehinga atom bersifat netral.<br />

Ketika dilakukan penelitian lebih lanjut, diketahui bahwa<br />

massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada<br />

dalam inti atom. Jadi diprediksi bahwa masih ada partikel lain<br />

dalam inti atom selain proton.<br />

4. Neutron<br />

Seperti di jelaskan di atas, Rutherford (1920) meramalkan<br />

bahwa kemungkinan besar di dalam inti atom terdapat partikel<br />

lain yang tidak bermuatan. Akan tetapi karena muatannya netral,<br />

partikel ini menjadi sukar dideteksi. Ramalan ini terbukti benar<br />

ketika tahun 1932 James Chadwick dapat menemukan neutron.<br />

Dengan demikian maka partikel elektron, proton, dan neutron<br />

merupakan penyusun dasar suatu materi. Perhatikan<br />

gambaran sebuah model atom di samping.<br />

5. Nomor Atom dan Nomor Massa<br />

Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas, yang<br />

membedakan satu atom dengan atom yang lain. Jumlah proton<br />

dan neutron dalam inti atom saling berhubungan dan<br />

biasanya jumlahnya sama. Massa proton dan neutron juga<br />

hampir sama, dan jumlah keduanya hampir sama dengan massa<br />

atom. Sedangkan massa elektron sangat kecil sehingga tidak<br />

banyak menyumbang massa atom secara keseluruhan.<br />

a. Nomor Atom (Z)<br />

Jumlah proton dalam suatu atom disebut nomor atom yang<br />

diberikan lambang Z. Nomor atom ini merupakan ciri khas<br />

suatu unsur. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah proton<br />

sama dengan jumlah elektronnya. Jadi nomor atom juga<br />

menunjukan jumlah elektron. Nomor atom ditulis agak ke<br />

bawah sebelum lambang unsur. Contoh: atom oksigen<br />

mempunyai 8 proton dan 8 elektron, sehingga nomor atom<br />

oksigen adalah 8.<br />

Gambar 4.3 Ernest Rutherford.<br />

Neutron<br />

Elektron<br />

Inti atom (nukleus)<br />

Proton<br />

Gambar 4.4 Model atom.<br />

Sumber: Microsoft Student 2006<br />

Partikel Materi 85

---

Tokoh Sains<br />

James Chadwick<br />

Chadwick (1891-1974) ialah<br />

ilmuwan asal Inggris. Beliau dididik<br />

di Universitas Manchester dan<br />

bekerja sama meneliti pemancaran<br />

sinar gamma dengan bimbingan<br />

Ernest Rutherford, 1st Baron<br />

Rutherford of Nelson. Saat PD I<br />

pecah, ia sedang meneliti peluruhan<br />

sinar beta di Jerman. Chadwick<br />

ditahan pemerintah Jerman, karena<br />

dianggap sebagai musuh. Setelah<br />

perang ia bergabung dengan Ernest<br />

Rutherford di Cambridge. Ia memakai<br />

hamburan partikel sinar alfa untuk<br />

membuktikan bahwa nomor atom<br />

suatu unsur sama dengan muatan<br />

nuklir. Chadwick dan Rutherford<br />

mengajukan usul yang menyatakan<br />

bahwa dalam inti terdapat partikel<br />

tak bermuatan, namun mereka belum<br />

bisa mendeteksi partikel itu secara<br />

eksperimental sampai tahun 1932.<br />

Pada tahun itu Chadwick berhasil<br />

memperlihatkan keberadaan neutron.<br />

Ia menerima Hadiah Nobel pada<br />

1935. Selama PD II, Chadwick<br />

memimpin kelompok ilmuwan Inggris<br />

mengembangkan bom atom.<br />

Sumber: id.wikipedia.org<br />

b. Nomor Massa (A)<br />

86 Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Seperti diuraikan sebelumnya massa elektron sangat kecil,<br />

dianggap nol. Oleh karena itu massa atom ditentukan oleh massa<br />

inti atom yaitu proton dan neutron. Jumlah dari massa proton<br />

dan neutron disebut nomor massa yang besarnya hampir sama<br />

dengan massa atom. Contoh: atom oksigen mempunyai nomor<br />

atom 8 dan nomor massa 16, sehingga atom oksigen<br />

mengandung 8 proton dan 8 neutron.<br />

Nomor massa (A) = Jumlah proton + Jumlah neutron<br />

atau<br />

Jumlah neutron = Nomor massa – Nomor atom<br />

Penulisan lambang atom unsur menyertakan nomor atom<br />

dan nomor massa adalah sebagai berikut.<br />

Keterangan:<br />

X = lambang atom<br />

A = nomor massa<br />

Z = nomor atom<br />

A A<br />

ZX atau ZX<br />

Contoh: atau 11 Na 23 menunjukkan bahwa atom natrium<br />

mempunyai nomor atom = 11 dan nomor massa = 23.<br />

B Ion<br />

Pada uraian sebelumnya kamu telah memahami bahwa atom<br />

terdiri atas proton (muatan positif) dan elektron (muatan<br />

negatif). Elektron dapat meninggalkan atom dan atom dapat<br />

menerima elektron. Hal ini disebabkan beberapa faktor, antara<br />

lain pemanasan, adanya medan magnet dan medan listrik.<br />

Sebuah atom dikatakan netral jika jumlah proton sama<br />

dengan jumlah elektron. Jika suatu atom netral menangkap<br />

elektron, maka jumlah elektronnya akan menjadi lebih banyak<br />

dibandingkan dengan jumlah protonnya. Atom yang<br />

menangkap elektron ini dikatakan atom yang bermuatan<br />

negatif. Sebaliknya, jika suatu atom netral melepaskan elektron,<br />

maka jumlah protonnya akan menjadi lebih banyak<br />

dibandingkan dengan jumlah elektronnya. Atom yang<br />

melepaskan elektron ini dikatakan bermuatan positif. Atom yang<br />

bermuatan inilah yang dinamakan ion. Ion positif dinamakan<br />

kation dan ion negatif dinamakan anion. Ion merupakan atom<br />

atau gugus atom yang menerima atau melepas elektron.<br />

Peristiwa terlepasnya atau masuknya ion disebut ionisasi. Ion<br />

ditemukan pertama kali oleh fisikawan Jerman, Julius Elster<br />

dan Hans Friedrich Geitel pada tahun 1899.<br />

Beberapa molekul dapat terbentuk melalui ikatan ion.<br />

Sebelum berikatan, atom-atom membentuk ion-ion terlebih

---

dahulu. Misalnya, NaCl dapat dibentuk dari atom Na dan Cl.<br />

Atom Na akan membentuk ion Na + sebagai kation dan atom Cl<br />

membentuk ion Cl¯ sebagai anion.<br />

Bagaimanakah pembentukan ion natrium dan ion klorida?<br />

Atom natrium (Na) memiliki 11 proton dan 11 elektron. Atom<br />

natrium melepaskan 1 elektron sehingga atom natrium kekurangan<br />

elektron atau kelebihan proton. Oleh karena itu atom natrium<br />

berubah menjadi ion natrium (Na + ).<br />

Atom klor (Cl) memiliki 17 proton dan 17 elektron. Atom<br />

Cl menerima 1 elektron sehingga atom Cl kelebihan elektron<br />

atau membentuk ion klorida (Cl – ). Ion Na + dan ion Cl¯ ini<br />

berikatan membentuk senyawa NaCl dengan reaksi seperti<br />

berikut.<br />

Na + + Cl ¯ → NaCl<br />

Senyawa yang terbentuk dari ion positif dan ion negatif<br />

dinamakan senyawa ionik. Dapatkah kamu memberikan contoh<br />

senyawa ionik lainnya?<br />

Berikut ini beberapa contoh senyawa ionik.<br />

a. Kalsium karbonat (CaCO ) terbentuk dari ion Ca 3 2+ dan ion<br />

2- CO . 3<br />

b. Tembaga sulfat (CuSO ) terbentuk dari ion Cu 4 2+ 2- dan SO . 4<br />

+ c. Amonium sulfat ((NH ) SO ) terbentuk dari ion NH dan<br />

4 2 4 4<br />

2- ion SO . 4<br />

Apakah semua zat dapat menghasilkan ion? Ternyata tidak.<br />

Bila gula dilarutkan dalam air, molekul-molekul gula tersebut<br />

tidak terurai menjadi ion tetapi hanya melarut. Senyawa seperti<br />

ini dinamakan senyawa molekul.<br />

Tugas 4.1<br />

Carilah informasi mengenai materi-materi tertentu yang<br />

terdiri atas ion-ion. Informasi tersebut dapat kamu<br />

peroleh dari buku-buku di perpustakaan dan internet.<br />

Bacakan hasilnya di depan kelas untuk didiskusikan.<br />

C Molekul<br />

Apakah yang dimaksud dengan molekul? Molekul adalah<br />

bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia<br />

murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisika yang<br />

unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang<br />

terikat satu sama lain. Sebagai contoh, molekul air merupakan<br />

kombinasi dari 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen.<br />

Suatu molekul dituliskan dalam rumus kimia. Rumus kimia<br />

suatu molekul tersebut menunjukkan banyak jenis dan jumlah<br />

atom yang menyusun molekul tersebut. Sebagai contoh,<br />

perhatikanlah Tabel 4.1.<br />

atom Na<br />

atom Cl<br />

– e ¯<br />

Gambar 4.5 Atom Na mempunyai 11<br />

elektron, ion Na kekurangan<br />

satu elektron<br />

sehingga muatannya<br />

positif (+1).<br />

+ e ¯<br />

ion Cl¯<br />

Gambar 4.6 Atom Cl mempunyai 17<br />

elektron, agar menjadi<br />

stabil harus menerima<br />

satu elektron sehingga<br />

muatannya negatif (-1).<br />

Gambar 4.7 Satu molekul air tersusun<br />

atas dua atom<br />

hidrogen dan satu atom<br />

oksigen<br />

Partikel Materi 87<br />

H<br />

O<br />

ion Na +<br />

O<br />

H<br />

H<br />

H

---

a<br />

b<br />

c<br />

d<br />

H H<br />

Cl Cl<br />

O O<br />

P<br />

P P<br />

Gambar 4.8 Struktur molekul unsur<br />

H 2 , Cl 2 , O 2 , dan P 4 .<br />

a<br />

b<br />

c<br />

d<br />

H<br />

P<br />

N<br />

O<br />

Gambar 4.9 Struktur molekul senyawa<br />

NH 4 , H 2 O, CCl 4 , dan N 2 O.<br />

H<br />

H<br />

H H<br />

Cl<br />

C<br />

Cl<br />

Cl Cl<br />

H<br />

N N<br />

O<br />

88 Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Tabel 4.1 Molekul dan rumus kimianya<br />

No. Molekul Rumus Kimia<br />

1. Fosfor P 4<br />

2. Air H 2 O<br />

3. Asam Sulfat H 2 SO 4<br />

4. Metana CH 4<br />

5. Karbon dioksida CO 2<br />

Pada uraian sebelumnya, kamu telah mengetahui bahwa suatu<br />

molekul dapat terbentuk dari dua atom atau lebih. Nah,<br />

berdasarkan jenis atom yang menyusun molekul, molekul terbagi<br />

menjadi dua jenis, yaitu molekul unsur dan molekul senyawa.<br />

Untuk memahami lebih lanjut mengenai molekul unsur dan<br />

molekul senyawa, pelajarilah uraian berikut dengan baik.<br />

a. Molekul Unsur<br />

Dapatkah kamu menyebutkan atom penyusun molekul<br />

oksigen? Oksigen terbentuk dari dua atom yang sama, yaitu<br />

oksigen. Rumus kimia oksigen adalah O Molekul yang<br />

2.<br />

terbentuk dari satu jenis atom dinamakan molekul unsur.<br />

Contoh molekul unsur lainnya adalah Cl , I , Br , dan P .<br />

2 2 2 4<br />

Perhatikan Gambar 4.8.<br />

b. Molekul Senyawa<br />

Molekul yang tersusun atas lebih dari satu jenis atom<br />

dinamakan molekul senyawa. Contoh molekul senyawa,<br />

yaitu air yang mempunyai rumus kimia H O. Air tersusun<br />

2<br />

atas dua atom H dan satu atom O. Nah, dapatkah kamu<br />

menyebutkan contoh molekul senyawa lainnya? Perhatikan<br />

Tabel 4.2 berikut.<br />

Tabel 4.2 Molekul senyawa dan rumus kimianya<br />

No. Senyawa Rumus Kimia<br />

1. Air H 2 O<br />

2. Asam Sulfat H 2 SO 4<br />

3. Kapur CaCO 3<br />

4. Urea CO(NH 2 ) 2<br />

5. Asam nitrat HNO 3<br />

6. Glukosa C 6 H 12 O 6<br />

Setelah kamu mengetahui molekul unsur dan molekul<br />

senyawa, dapatkah kamu menyebutkan perbedaan antara<br />

molekul unsur dan molekul senyawa? Molekul unsur dan<br />

molekul senyawa dapat dibedakan berdasarkan jumlah jenis<br />

atom penyusunnya. Perbedaan ini dapat kamu lihat pada<br />

molekul unsur H 2 dan molekul senyawa H 2 O.<br />

Dalam kehidupan sehari-hari, kita selalu berinteraksi dengan<br />

molekul unsur dan molekul senyawa. Contohnya ketika<br />

bernapas, kita menghirup molekul unsur oksigen (O 2 ) dan<br />

melepaskan molekul senyawa karbon dioksida (CO 2 ) dan air<br />

(H 2 O) dalam bentuk uap air.

---

D Konsep Atom, Ion, dan Molekul dalam<br />

Produk Kimia<br />

Kamu telah mempelajari konsep atom, ion, dan molekul.<br />

Pemahaman tersebut dapat diterapkan dalam produk kimia<br />

sehari-hari.<br />

1. Detergen dan Sabun<br />

Detergen dan sabun merupakan zat yang jika dimasukkan<br />

dalam air, dapat menghilangkan kotoran. Molekul detergen dan<br />

sabun merupakan molekul besar yang tersusun atas rantai<br />

hidrokarbon yang panjang dengan gugus fungsi pada salah satu<br />

ujungnya. Molekul detergen memiliki ekor nonpolar yang<br />

tertarik pada minyak dan oli, dan bagian kepala polar yang<br />

menjadikannya larut dalam air.<br />

Bagaimana cara membuat detergen atau sabun? Sabun dibuat<br />

dengan mereaksikan asam lemak dengan suatu alkali (basa), misal<br />

natrium hidroksida (NaOH). Asam lemak merupakan rantai<br />

panjang atom-atom karbon dan hidrogen dengan ujungnya<br />

berupa gugus asam karboksilat (– CO H). 2<br />

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan garam.<br />

Rantai panjang hidrokarbon dari asam lemak sekarang memiliki<br />

ujung ion karboksilat polar ( CO2 −<br />

− ) yang menarik molekul air<br />

air. Inilah yang dinamakan sabun kasar. Produk samping<br />

pembuatan sabun ini adalah gliserol.<br />

2. Pupuk Urea<br />

Mengapa pupuk urea dapat meningkatkan kesuburan<br />

tanaman? Pupuk urea memiliki rumus molekul CO(NH ) . Dari<br />

2 2<br />

rumus molekul tersebut, kamu dapat mengetahui bahwa setiap<br />

molekul urea mengandung 1 atom karbon (C), 1 atom oksigen<br />

(O), 2 atom nitrogen (N), dan 4 atom hidrogen (H). Unsur<br />

penting di dalam urea yang berperan untuk menyuburkan<br />

tanaman adalah nitrogen (N). Unsur ini berperan sebagai<br />

penyusun protein dan pembentukan klorofil. Bila kekurangan<br />

nitrogen, tanaman tampak berwana kekuningan karena jumlah<br />

klorofil di dalam daun berkurang. Jika jumlah klorofil di dalam<br />

daun kurang, energi cahaya dari matahari yang dapat ditangkap<br />

sedikit sehingga efektivitas fotosintesis rendah. Akibatnya<br />

produk gula yang dihasilkan sedikit. Hal ini yang menyebabkan<br />

pertumbuhan tanaman terhambat atau menjadi kerdil. Akibat<br />

selanjutnya dapat kamu tebak, produksi tanaman itu tentu akan<br />

menurun.<br />

Bagaimana bila tidak ada urea? Kamu dapat menggunakan<br />

senyawa lain yang mengandung unsur nitrogen. Contohnya<br />

adalah pupuk ZA yang memiliki rumus molekul (NH ) SO . 4 2 4<br />

Coba, kamu sebutkan unsur yang menyusun molekul ZA<br />

beserta jumlah atomnya!<br />

Info Sains<br />

Urea, selain sebagai pupuk juga<br />

digunakan sebagai bahan baku<br />

pembuatan urea-formaldehida<br />

(plastik untuk peralatan listrik) dan<br />

melamin (plastik yang kuat dan<br />

tahan panas).<br />

Sumber: Ensiklopedia Umum<br />

untuk Pelajar<br />

Partikel Materi 89

---

Gambar 4.10 Aki dan air aki (H 2 SO 4 )<br />

Sumber: Photo Image<br />

Info Sains<br />

Makromolekul<br />

Makromolekul adalah suatu<br />

molekul yang terdiri dari banyak<br />

atom. Biasanya molekul organik<br />

memiliki massa molekul relatif<br />

yang sangat besar.<br />

Sumber: Kamus Kimia Bergambar<br />

90 Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Masih ada jenis pupuk buatan selain yang telah disebutkan<br />

di atas. Contohnya pupuk TSP (Triple Superphosphat) yang<br />

memiliki rumus kimia Ca 3 (PO 4 ) 2 sebagai pupuk sumber fosfor<br />

dan pupuk KCl sebagai sumber kalium bagi tanaman.<br />

3. Asam Sulfat di dalam Aki<br />

Aki banyak digunakan sebagai sumber arus listrik pada<br />

sepeda motor, mobil, UPS (Uninterruptible Power Supply), sepeda<br />

listrik, lampu cadangan, pengeras suara, dan sebagainya. Jika<br />

arus listrik dalam aki habis, aki dapat diisi ulang (di-strom)<br />

sehingga dapat digunakan lagi. Tahukah kamu, bagaimana aki<br />

dapat menghasilkan arus listrik?<br />

Prinsip kerja aki erat kaitannya dengan terbentuknya ionion<br />

dalam larutan. Aki tersusun dari beberapa sel, di mana setiap<br />

sel merupakan sebuah unit pembangkit arus listrik yang<br />

menghasilkan tegangan sebesar 2 volt. Setiap sel tersusun dari<br />

lempeng timbal (Pb) sebagai kutub negatif (anoda) dan timbal<br />

dioksida (PbO ) sebagai kutub positif (katoda). Kedua logam<br />

2<br />

itu dicelupkan dalam larutan asam sulfat (H SO ). 2 4<br />

Di dalam larutan, asam sulfat (H SO ) terurai menjadi ion<br />

2 4<br />

H + 2– dan SO . Ion-ion ini akan bereaksi dengan elektroda timbal<br />

4<br />

(Pb) dan timbal dioksida (PbO ) dan dilepaskan elektron. Oleh<br />

2<br />

karena ada perbedaan reaksi kimia pada timbal dan timbal<br />

dioksida, elektron akan mengalir di antara kedua elektroda itu<br />

sehingg menimbulkan beda potensial listrik. Jika kedua pelat<br />

dihubungkan dengan peralatan listrik yang sesuai, arus listrik<br />

(elektron) akan mengalir dalam rangkaian sehingga peralatan<br />

listrik tersebut dapat menyala.<br />

Setelah lama dipakai, perlahan-lahan kedua elektroda<br />

berubah menjadi timbal sulfat (PbSO ). Oleh karena jenis<br />

4<br />

elektrodanya telah sama, beda potensial tidak lagi muncul di<br />

antara kedua elektroda tersebut. Pada keadaan ini aki tidak<br />

dapat menyalakan peralatan listrik. Untuk mengembalikan<br />

kemampuannya, aki harus diisi lagi dengan menghubungkannya<br />

dengan sumber arus listrik searah (DC) dari luar.<br />

4. Polimer Plastik<br />

Dewasa ini plastik banyak digunakan dalam kehidupan<br />

sehari-hari. Plastik adalah bahan yang mudah diulur atau dicetak<br />

menjadi berbagai macam bentuk.Coba perhatikan peralatan di<br />

rumahmu, adakah yang terbuat dari plastik? Plastik dijadikan<br />

wadah makanan dan minuman, peralatan makan, meja, kursi<br />

dan masih banyak lagi.<br />

Plastik sebenarnya adalah polimer. Polimer sendiri adalah<br />

molekul berukuran sangat besar yang tersusun dari ribuan<br />

molekul yang lebih kecil yang terikat menjadi satu. Plastik<br />

banyak jenisnya dengan sifat yang berbeda-beda. Ada jenis<br />

plastik yang melunak ketika dipanaskan. Contohnya plastik dari<br />

polietilena, yang dibuat dengan menggabungkan ribuan<br />

molekul etilen. Polietilen ini digunakan antara lain untuk<br />

pembuatan kantong kemas, tas, botol, dan industri bangunan.

---

5. Baterai<br />

Baterai banyak kita gunakan sebagai sumber energi, misal<br />

pada lampu senter, jam, dan mobil-mobilan. Baterai memiliki<br />

lapisan zink (Zn) yang berfungsi sebagai anoda atau kutub<br />

negatif, di mana lapisan ini dilapisi oleh selubung baja. Coba buka<br />

sebuah baterai, maka kamu akan menemukan satu batang<br />

karbon di dalamnya. Karbon ini berfungsi sebagai katoda atau<br />

kutub positif. Karbon diletakkan di tengah sel dan terhubung<br />

pada tonjolan logam di bagian luar atas baterai. Ruang antara<br />

batang karbon dan lapisan zink diisi pasta amonium klorida<br />

(NH Cl) dan zink klorida (ZnCl ). Perhatikan gambar baterai di<br />

4 2<br />

samping.<br />

Pada saat penggunaan baterai maka atom zink (Zn) akan<br />

teroksidasi atau melepaskan elektron membentuk ion zink<br />

(Zn2+ ). Elektron yang dibebaskan oleh atom zink (Zn) akan<br />

mengalir melalui sirkuit listrik bagian luar sehingga<br />

menghasilkan listrik. Elektron ini selanjutnya kembali ke batang<br />

karbon. Arus listrik akan terus mengalir sampai zink (Zn) habis<br />

terpakai. Keadaan ini berarti baterai sudah tidak dapat<br />

digunakan kembali atau dikatakan habis, karena baterai tidak<br />

dapat diisi kembali.<br />

Tugas 4.2<br />

Carilah contoh lain penerapan konsep atom, ion, dan<br />

molekul dalam produk kimia sehari-hari. Informasi dapat<br />

kamu peroleh dari internet ataupun literatur lainnya.<br />

Latihan 4.1<br />

batang<br />

karbon<br />

campuran<br />

ZnCl 2 dan<br />

NH 4 Cl<br />

Gambar 4.11 Baterai<br />

Sumber: Microsoft Student 2006<br />

1. Jelaskan pengertian atom menurut Dalton!<br />

2. Jelaskan pembentukan ion K + ( 19 K 39 )!<br />

3. Gambarkan struktur molekul H 2 dan H 2 O, kemudian berilah penjelasan mengenai<br />

perbedaannya!<br />

4. Berikan contoh ion positif dan ion negatif!<br />

5. Berikan contoh molekul senyawa!<br />

Zn<br />

Partikel Materi 91

---

Rangkuman<br />

• Teori atom terus berkembang, pencetus teori atom antara lain Democritus,<br />

Empedocles, Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr.<br />

Pengertian atom menurut Dalton adalah partikel terkecil dari suatu zat yang tidak<br />

dapat diuraikan menjadi partikel yang lebih kecil dengan reaksi kimia biasa.<br />

Atom tersusun atas tiga jenis partikel subatom yaitu proton, elektron, dan neutron.<br />

Sebuah atom (X) dengan nomor atom (Z) dan nomor massa (A) dituliskan seperti<br />

berikut.<br />

Ion merupakan atom yang bermuatan. Ion dibedakan menjadi Ion positif dan ion<br />

negatif.<br />

Molekul dinyatakan dengan rumus kimia yang menunjukkan jenis dan jumlah atom<br />

penyusun molekul.<br />

Molekul dibedakan atas molekul unsur dan molekul senyawa. Molekul unsur<br />

tersusun satu jenis atom, sedangkan molekul senyawa tersusun lebih dari satu jenis<br />

atom.<br />

Refleksi<br />

Kamu telah selesai mempelajari materi dalam bab ini. Sebelum melanjutkan pelajaran di bab<br />

berikutnya, lakukan evaluasi diri dengan menjawab pertanyaan di bawah ini. Jika semua kamu<br />

jawab dengan ‘ya’, berarti kamu telah memahami materi bab ini dan boleh melanjutkan ke bab<br />

berikutnya. Jika ada pertanyaan yang dijawab dengan ‘tidak’, maka kamu perlu mengulangi<br />

materi yang berkaitan dengan pertanyaan itu. Jika ada yang sulit atau tidak dimengerti,<br />

bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Apakah kamu sudah memahami pengertian atom, ion, dan molekul serta menunjukkan<br />

contoh-contohnya?<br />

2. Dapatkah kamu menyebutkan teori atom menurut tokoh-tokoh seperti Democtitus, Dalton,<br />

Thomson, Rutherford, dan Bohr?<br />

3. Dapatkah kamu memberikan contoh penerapan konsep atom, ion, dan molekul dengan<br />

produk kimia yang sering digunakan sehari-hari?<br />

4. Tahukah kamu perbedaan molekul unsur dengan molekul senyawa? Berilah contoh molekul<br />

unsur dan senyawa!<br />

Latih Kemampuan 4<br />

A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

1. Partikel terkecil dari sebuah unsur yang<br />

tidak dapat dibagi dengan reaksi kimia<br />

biasa dinamakan ….<br />

a. atom c. molekul<br />

b. unsur d. elektron<br />

92 Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

2. Massa suatu atom ditentukan oleh ….<br />

a. jumlah elektron<br />

b. jumlah proton<br />

c. jumlah elektron dan proton<br />

d. jumlah proton dan neutron

---

3. Jika atom netral melepaskan elektron,<br />

maka atom tersebut menjadi ….<br />

a. kation c. proton<br />

b. anion d. neutron<br />

4. Atom merupakan bagian yang terkecil dan<br />

tidak dapat dibagi lagi dengan reaksi kimia<br />

biasa adalah pendapat dari ….<br />

a. Thomson c. Dalton<br />

b. Rutherford d. Aristoteles<br />

5. Di antara molekul berikut yang termasuk<br />

molekul unsur adalah ….<br />

a. H O 2 c. H SO 2 4<br />

b. NH3 d. O2 6. Di antara molekul berikut yang termasuk<br />

molekul senyawa adalah ….<br />

a. H2 b. O3 c. NO<br />

d. Cl2 7. Berikut ini yang merupakan ciri-ciri<br />

molekul unsur adalah ….<br />

a. terdiri dari satu jenis atom<br />

b. terdiri dari dua sampai tiga jenis atom<br />

c. memiliki lebih dari dua atom<br />

d. tersusun atas proton dan elektron<br />

8. Atom fluor menerima sebuah elektron akan<br />

membentuk ….<br />

a. F- c. F +<br />

d. F2- d. F2+ 9. Atom-atom yang sejenis membentuk suatu<br />

molekul, yaitu ….<br />

a. molekul unsur<br />

b. molekul atom<br />

c. molekul senyawa<br />

d. molekul ion<br />

10. Jumlah atom hidrogen dalam satu molekul<br />

asam sulfat (H SO ) adalah ….<br />

2 4<br />

a. 1 c. 3<br />

b. 2 d. 4<br />

11. Bagian inti atom terdiri atas ….<br />

a. proton dan neutron<br />

b. proton dan elektron<br />

c. neutron dan elektron<br />

d. kation dan anion<br />

12. Jika atom netral menerima sebuah elektron,<br />

maka atom tersebut menjadi ….<br />

a. kation<br />

b. anion<br />

c. proton<br />

d. neutron<br />

13. Jumlah atom hidrogen dalam satu molekul<br />

urea (CO(NH ) ) adalah ….<br />

2 2<br />

a. 2<br />

b. 4<br />

c. 6<br />

d. 8<br />

14. Senyawa amonium sulfat terbentuk dari<br />

kation dan anion, yaitu ….<br />

+ 2-<br />

a. NH dan SO4<br />

4<br />

+ -<br />

b. NH dan SO4<br />

4<br />

2+ 2-<br />

c. NH dan SO4<br />

4<br />

2+ -<br />

d. NH dan SO4<br />

4<br />

15. Ion yang bermuatan positif dinamakan ….<br />

a. kation<br />

b. elektron<br />

c. anion<br />

d. molekul<br />

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!<br />

1. Jelaskan teori atom menurut Dalton!<br />

2. Apakah perbedaan antara ion positif dan ion negatif?<br />

3. Tentukan banyaknya atom pada molekul senyawa berikut!<br />

a. HNO3 b. CaCO3 c. CH COOH<br />

3<br />

4. Jelaskan perbedaan antara molekul unsur dengan molekul senyawa!<br />

5. Sebutkan molekul unsur dan molekul senyawa sederhana yang sering kamu temui dalam<br />

kehidupan sehari-hari!<br />

Partikel Materi 93

---

Wacana Sains<br />

Air Oksigen<br />

Berkat kemajuan teknologi pangan, oksigen (O ) kini tak<br />

2<br />

lagi hanya dapat dihirup, tapi bisa juga bisa dimasukkan<br />

melalui saluran pencernaan. Sebagai bagian dari gaya hidup<br />

modern, kini marak dijual produk air dalam kemasan yang<br />

mengandung oksigen dalam berbagai merek, kemasan, dan<br />

ukuran. Namun benarkah menyehatkan?<br />

Selama manusia masih hidup, ia akan selalu<br />

membutuhkan oksigen. Dalam keadaan normal, manusia<br />

membutuhkan oksigen sebanyak 535,7 gram per hari (sekitar<br />

375 liter per hari). Secara alamiah manusia mendapatkan<br />

oksigen dengan bernapas dengan paru-paru. Oksigen sampai di paru-paru hingga ke<br />

alveoli lalu akan diikat oleh hemoglobin dalam darah. Kemudian menyalurkannya ke<br />

seluruh tubuh untuk membantu proses "pembakaran" glukosa menjadi tenaga.<br />

Sekali menghirup napas, paru-paru hanya bisa menampung sekitar 500 mL udara ke<br />

dalam tubuh. Dalam kondisi lelah, seperti setelah olahraga, kebutuhan ini akan meningkat<br />

5-10 kali lipat. Saat berolahraga, tubuh merasa lelah karena asupan oksigen berkurang.<br />

Jika kelelahan hingga terengah-engah, berarti sulpai oksigen dalam tubuh makin sedikit.<br />

Dalam suhu ruangan, air secara alamiah sudah mengandung oksigen sebanyak 10<br />

ppm (part per million=10 miligram per liter). Pada suhu lebih rendah (misalnya dalam<br />

lemari pendingin), kadar oksigen bisa meningkat hingga maksimal 15 ppm.<br />

Namun oksigen kini tak lagi hanya dapat dihirup, tapi bisa juga dimasukkan melalui<br />

saluran pencernaan. Hampir sama dengan air minum dalam kemasan lainnya, air oksigen<br />

juga berasal dari tanah, atau mata air yang telah melalui proses distilasi. Kemudian di<br />

akhir prosesnya, air tersebut ditambahkan dengan oksigen. Melalui Oxygen Keeper<br />

technology, air yang semula mengandung oksigen relatif sedikit, disuntikkan dengan<br />

oksigen sehingga kadarnya bisa 10 kali lipat lebih tinggi. Kadar oksigen dalam air biasanya<br />

mengandung 80 ppm per botolnya.<br />

Kelemahannya, oksigen yang sudah larut dalam air sangat labil dan mudah terlepas<br />

kembali. Terutama jika air tersebut berada dalam kondisi di atas suhu ruang (25-30 derajat<br />

celcius), terkena panas, atau terpapar cahaya matahari langsung. Bila segel dalam air oksigen<br />

telah terbuka dan tidak segera diminum, maka kadar oksigen yang ada lama-kelamaan<br />

bisa hilang, kemudian berubah menjadi air biasa.<br />

Air dan oksigen merupakan syarat mutlak bagi kehidupan. Tanpa air metabolisme di<br />

dalam tubuh tidak bisa jalan. Sebagian besar tubuh kita berupa air (70%). Bila tubuh<br />

kehilangan cairan atau dehidrasi maka tubuh dapat menjadi lemas. Tanpa oksigen tubuh<br />

tak sanggup membakar glukosa hasil proses pencernaan makanan menjadi energi yang<br />

kita gunakan untuk beraktivitas.<br />

94 Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sumber: www.cbn.net.id

---

V<br />

Bahan Kimia<br />

dalam Kehidupan<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

Bahan apa yang kamu perlukan untuk membersihkan pakaian yang kotor? Tentunya kamu<br />

membutuhkan detergen untuk mencuci pakaian kotor. Detergen merupakan salah satu bahan<br />

rumah tangga yang mengandung bahan kimia. Makanan dan minuman yang kita konsumsi juga<br />

mengandung bahan kimia.<br />

Marilah kita pelajari bab V berikut untuk memahami kegunaan bahan kimia dalam kehidupan.<br />

Setelah mempelajari diharapkan kamu dapat mencari informasi dan mengomunikasikan kegunaan<br />

dan efek samping bahan kimia, serta mendiskripsikan bahan kimia dalam makanan. Selain itu<br />

kamu juga dapat mendiskripsikan pengaruh zat adiktif dan psikotropika dan cara menghindarkan<br />

diri dari penyalahgunaannya.<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 95

---

Rumah tangga<br />

meliputi<br />

><br />

><br />

><br />

Kata Kunci<br />

• bahan kimia<br />

• dampak negatif<br />

• pencegahan<br />

Metode Ilmiah<br />

Industri<br />

• Semen<br />

• Cat<br />

• Asam sulfat<br />

Pembersih<br />

Pemutih<br />

Pembasmi<br />

><br />

serangga<br />

><br />

Pewangi<br />

><br />

Bahan Kimia<br />

Metode Ilmiah<br />

Pertanian<br />

• Pupuk<br />

• Pestisida<br />

><br />

Alami<br />

><br />

digunakan dalam<br />

Metode Ilmiah<br />

Kesehatan<br />

• Obat-obatan<br />

• Zat radioaktif<br />

Buatan<br />

membawa<br />

Metode Ilmiah<br />

Dampak Negatif<br />

• Fisik<br />

• Psikis<br />

• Sosial<br />

><br />

><br />

><br />

asal bahan<br />

Penyalahgunaan<br />

><br />

Metode Ilmiah<br />

Makanan<br />

• Pewarna<br />

• Pemanis<br />

• Pengawet<br />

• Penyedap<br />

><br />

Zat adiktif dan<br />

psikotropika<br />

Metode Ilmiah<br />

Pencegahan<br />

• Primer<br />

• Sekunder<br />

• Tersier<br />

><br />

perlu<br />

>

---

Pernahkah kamu mendengar kata bahan kimia? Tahukah<br />

kamu apakah sebenarnya bahan kimia itu? Bahan kimia<br />

merupakan sesuatu yang tak pernah lepas dari kehidupan<br />

sehari-hari. Mulai dari kamu bangun tidur, lalu pergi ke kamar<br />

mandi, menggosok gigi, sarapan pagi, dan aktivitas sehari-hari<br />

baik di rumah maupun sekolah, sebenarnya kamu telah<br />

berinteraksi dengan bahan-bahan kimia.<br />

Bahan kimia dalam kehidupan dibedakan atas bahan kimia<br />

rumah tangga, industri, pertanian, kesehatan, dan bahan<br />

makanan. Selain itu juga terdapat bahan kimia sebagai zat adiktif<br />

dan psikotropika.<br />

A Bahan Kimia Rumah Tangga Gambar 5.1 Setiap hari kita berinteraksi<br />

dengan ber-<br />

Pada waktu mandi, kamu menggunakan sabun yang mengandung<br />

bahan kimia pembersih. Ketika baju seragammu<br />

kotor, kamu menggunakan bahan kimia untuk memutihkannya.<br />

Begitu juga parfum yang kamu gunakan untuk<br />

mengharumkan badanmu juga mengandung bahan kimia. Pada<br />

malam hari ketika mau tidur, kamu menggunakan obat nyamuk<br />

untuk mengusir nyamuk. Obat nyamuk juga menggunakan<br />

bahan kimia.<br />

1. Pengelompokan Bahan Kimia Rumah Tangga<br />

Bahan kimia rumah tangga dapat kita kelompokkan menjadi<br />

empat kelompok yaitu pembersih, pemutih, pewangi, dan<br />

pembasmi serangga. Bahan apa saja yang tergolong pembersih,<br />

pemutih, pewangi, dan pembasmi serangga? Lakukan kegiatan<br />

berikut untuk mencari jawaban dari pertanyaan di atas.<br />

Kegiatan 5.1<br />

bagai macam bahan<br />

kimia.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia Pembersih, Pemutih, Pewangi, dan Pembasmi Serangga di Rumah Tangga<br />

Tujuan:<br />

Mengelompokkan bahan kimia pembersih, pemutih, pewangi, dan pembasmi serangga<br />

di rumah tangga.<br />

Cara kerja:<br />

Tuliskan nama-nama produk pembersih, pemutih, pewangi dan pembasmi serangga<br />

pada tabel yang telah kamu buat dalam buku tugasmu seperti Tabel 5.1 berikut. Tuliskan<br />

juga kegunaannya.<br />

Tabel 5.1 Bahan kimia pembersih, pemutih, pewangi dan pembasmi serangga<br />

Pembersih<br />

Pemutih<br />

Pewangi<br />

Pembasmi serangga<br />

Bahan Kimia Nama<br />

Kegunaan<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 97

---

Gambar 5.2 Produk-produk pembersih<br />

yang biasa dipakai di<br />

rumah tangga.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Gambar 5.3 Produk-produk pewangi<br />

yang biasa dipakai di<br />

rumah tangga.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

98<br />

a. Pembersih<br />

Pembersih berfungsi untuk membersihkan berbagai benda<br />

di rumah tangga dari kotoran. Ada beberapa jenis bahan<br />

kimia yang dapat digunakan sebagai pembersih. Misalnya,<br />

pembersih badan, pembersih rambut, pembersih motor dan<br />

mobil, pembersih piring, pembersih baju, serta pembersih<br />

lantai. Pembersih dikenal secara umum dengan detergen.<br />

Fungsi detergen adalah membantu melarutkan lemak atau<br />

minyak. Perlu kamu ketahui bahwa air dan minyak/lemak<br />

tidak dapat tercampur sehingga memerlukan suatu zat yang<br />

membantu melarutkan minyak dan lemak dalam air yaitu<br />

detergen.<br />

Sabun yang kamu gunakan untuk mandi memiliki daya<br />

pembersih yang tidak sekuat detergen untuk mencuci<br />

piring. Beberapa produk pembersih ditunjukkan pada<br />

Gambar 5.2.<br />

Bagaimana cara menggunakan produk-produk pembersih<br />

tersebut? Diskusikanlah dengan teman-temanmu cara menggunakan<br />

produk pembersih. Kemudian, ceritakan di depan<br />

kelas.<br />

b. Pemutih<br />

Produk pemutih berfungsi untuk memutihkan pakaian<br />

putih yang terkena noda yang susah dibersihkan dengan<br />

pembersih biasa. Selain untuk memutihkan pakaian, ada<br />

pula produk pemutih yang berfungsi untuk memutihkan<br />

wajah atau tubuh. Nah, produk-produk apa saja yang<br />

merupakan produk pemutih?<br />

c. Pewangi<br />

Produk pewangi digunakan untuk mengharumkan ruangan<br />

atau tubuh. Produk pewangi ada yang berbentuk cair, seperti<br />

pengharum tubuh, ruangan, dan pakaian. Produk pewangi<br />

cair ini digunakan dengan cara menyemprotkannya ke<br />

bagian-bagian tubuh dan ruangan atau merendam pakaian<br />

dalam cairan pewangi. Selain yang berbentuk cair, ada juga<br />

yang berbentuk padat, seperti kapur barus. Cara menggunakan<br />

produk pewangi yang berwujud padat, yaitu<br />

dengan menyimpannya di ruangan terbuka. Aroma yang<br />

digunakan dalam pewangi biasanya aroma bunga atau buah.<br />

d. Pembasmi Serangga<br />

Produk pembasmi serangga atau insektisida digunakan<br />

untuk membunuh serangga yang merusak atau mengganggu<br />

manusia, seperti nyamuk, lalat, dan kecoa. Sebagian besar<br />

produk pembasmi serangga yang beredar di pasaran adalah<br />

untuk membasmi nyamuk. Produk ini biasa dikenal dengan<br />

sebutan ‘obat nyamuk’. Tahukah kamu produk-produk yang<br />

dapat digunakan untuk membasmi nyamuk atau serangga?<br />

Produk pembasmi serangga ini ada yang berbentuk padat<br />

dan cair. Produk pembasmi serangga cair digunakan dengan<br />

cara menyemprotkannya ke seluruh ruangan yang banyak<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

terdapat serangga. Ada juga produk pembasmi nyamuk<br />

berbentuk cair yang dipakai dengan cara dioleskan ke<br />

bagian-bagian tubuh, seperti tangan dan kaki. Produk<br />

pembasmi serangga yang berbentuk padat, cara menggunakannya<br />

ada yang dibakar dan ada juga yang menggunakan<br />

listrik.<br />

Bahan pembasmi serangga tergolong zat beracun. Oleh<br />

karena itu kamu harus berhati-hati dalam penggunaan<br />

maupun penyimpanannya.<br />

2. Pengaruh Penggunaan Bahan Kimia Rumah Tangga<br />

Pernahkah kamu memerhatikan kandungan bahan kimia<br />

yang ada dalam produk pembersih, pemutih, pewangi, dan<br />

pembasmi serangga? Apa saja bahan kimia yang terdapat dalam<br />

produk-produk tersebut? Apakah pengaruh yang ditimbulkan<br />

oleh bahan kimia yang ada dalam produk pembersih, pemutih,<br />

pewangi, dan pembasmi serangga? Mari mencari tahu pengaruh<br />

penggunaan bahan kimia pada produk pembersih, pemutih,<br />

pewangi, dan pembasmi serangga.<br />

a. Pengaruh Bahan Kimia pada Produk Pembersih<br />

Pernahkah kamu mencuci piring tanpa menggunakan<br />

produk pembersih, misal sabun colek? Jika kamu mencuci<br />

piring tanpa menggunakan sabun, piringnya akan terasa<br />

lengket dan kurang mengkilap. Mengapa hal ini dapat<br />

terjadi? Marilah menyelidiki kandungan bahan kimia yang<br />

terdapat dalam produk pembersih melalui Kegiatan 5.2.<br />

Kegiatan 5.2<br />

Kandungan Bahan Kimia dalam Produk Pembersih<br />

Gambar 5.4 Produk-produk pembasmi<br />

serangga.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Tujuan:<br />

Menyelidiki kandungan bahan kimia dalam produk pembersih.<br />

Cara kerja:<br />

Kumpulkan kemasan produk-produk pembersih. Kemudian, catatlah kandungan bahanbahan<br />

kimia yang ada dalam produk pembersih tersebut pada tabel yang telah kamu<br />

buat dalam buku tugasmu seperti Tabel 5.2 berikut.<br />

Tabel 5.2 Kandungan bahan kimia dalam produk pembersih<br />

No.<br />

1.<br />

Nama Produk Pembersih/Merek<br />

Sabun Mandi :<br />

Kandungan Bahan Kimia<br />

2. Detergen :<br />

3. Sampo :<br />

4. Pasta Gigi :<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 99

---

agian hidrofobik<br />

(nonpolar)<br />

Gambar 5.5 Struktur sebuah molekul<br />

sabun.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

100<br />

bagian hidrofilik<br />

(polar)<br />

Info Sains<br />

Sabun<br />

Sabun pertama kali dibuat oleh<br />

bangsa Mesir di Lembah Nil.<br />

Menjelang tahun 600 SM nelayan<br />

Funisia membawa ilmu pengetahuan<br />

sabun ini ke pantaipantai<br />

Laut Tengah. Pada Abad I<br />

sabun terbaik dibuat dari lemak<br />

kambing dan abu pohon Bek.<br />

Sabun dibuat dari lemak hewan<br />

dan abu kayu sampai akhir abad<br />

X<strong>VIII</strong>. Pada waktu itu ditemukan<br />

bahwa soda kaustik, zat alkali<br />

yang terbuat dari garam biasa,<br />

dapat dipakai sebagai pengganti<br />

abu kayu. Sementara itu, minyak<br />

nabati, seperti minyak zaitun,<br />

minyak palem, minyak kelapa,<br />

minyak wijen, minyak kedelai<br />

mulai menggantikan lemak<br />

hewan ini yang dipakai sampai<br />

saat itu.<br />

Sumber: Oxford Ensiklopedi Pelajar<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Produk pembersih umumnya mengandung sabun atau<br />

detergen. Tahukah kamu apakah sabun dan detergen itu?<br />

Sabun adalah bahan kimia yang terbuat dari bahan alam,<br />

seperti minyak dan lemak yang direaksikan dengan bahan<br />

kimia lain yang disebut basa. Contoh bahan kimia basa, yaitu<br />

kalium hidroksida (KOH) dan natrium hidroksida (NaOH).<br />

Adapun detergen adalah senyawa kimia bernama alkyl<br />

benzene sulfonat (ABS) yang direaksikan dengan natrium<br />

hidroksida (NaOH). Bahan ABS diperoleh dari pengolahan<br />

minyak bumi. Perbedaan detergen dengan sabun antara lain<br />

daya cuci detergen lebih kuat dibandingkan sabun dan<br />

detergen dapat bekerja pada air sadah. Akan tetapi sabun<br />

lebih mudah diurai oleh mikroorganisme.<br />

Nah, bagaimanakah pengaruh bahan kimia yang ada dalam<br />

produk pembersih sehingga bahan kimia tersebut dapat<br />

membersihkan kotoran? Molekul sabun terdiri atas dua<br />

bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan yang bersifat<br />

hidrofobik. Bagian hidrofilik adalah bagian yang menyukai<br />

air atau bersifat polar. Adapun bagian hidrofobik adalah<br />

bagian yang tidak suka air atau bersifat nonpolar.<br />

Kotoran yang bersifat polar biasanya larut dalam air, sehingga<br />

kotoran jenis ini tidak perlu dibersihkan dengan menggunakan<br />

sabun. Kotoran yang bersifat nonpolar, seperti<br />

minyak atau lemak tidak akan hilang jika hanya dibersihkan<br />

menggunakan air. Oleh karena itu, diperlukan detergen<br />

sebagai pembersihnya. Ujung hidrofob detergen yang<br />

bersifat nonpolar mudah larut dalam minyak atau lemak dari<br />

bahan cucian. Ketika kamu menggosok atau memeras<br />

pakaian membuat minyak atau lemak menjadi butiranbutiran<br />

lepas yang dikelilingi oleh lapisan molekul detergen.<br />

Gugus polarnya berada di luar lapisan sehingga butiran itu<br />

larut di air. Perhatikan Gambar 5.6.<br />

molekul detergen<br />

minyak<br />

kain<br />

detergen menyerang<br />

minyak<br />

Gambar 5.6 Proses pencucian dengan detergen.<br />

Sumber: Ensiklopedia IPTEK<br />

butiran minyak<br />

terbentuk<br />

butiran minyak terlepas<br />

dari kain<br />

Tahukah kamu bagaimana sabun dibuat? Semua jenis sabun<br />

dibuat dengan menambahkan minyak nabati atau lemak<br />

hewani ke dalam zat basa kuat. Pencampuran ini dilakukan<br />

pada suhu tinggi. Hasil dari proses ini adalah sabun dan<br />

gliserin (gliserol). Gliserin tercuci oleh larutan garam yang<br />

kuat, sedangkan sabun cairnya didinginkan lalu dipotong<br />

atau dicetak menurut ukurannya.

---

Kekurangan dari sabun adalah ujung hidrofilnya (bagian<br />

yang suka air) mudah bereaksi dengan garam-garam,<br />

misalnya kalsium karbonat (air sadah), membentuk zat yang<br />

tidak larut. Endapan yang terjadi membentuk lapisan kusam<br />

pada kain yang dicuci sehingga sabun kurang disukai.<br />

Air sadah merupakan air yang mengandung garam kalsium<br />

dan magnesium yang larut dari batuan yang dialiri air.<br />

Kesadahan dibedakan menjadi dua jenis yaitu kesadahan<br />

sementara dan kesadahan tetap. Kesadahan sementara<br />

disebabkan garam kalsium hidrogen karbonat (CaHCO 3 )<br />

yang larut dalam air. Kesadahan ini dapat dihilangkan dengan<br />

pendidihan dan menghasilkan zat padat putih tak larut yaitu<br />

kalsium karbonat (CaCO 3 ) atau kerak air. Kesadahan tetap<br />

disebabkan garam kalsium dan magnesium yang larut dalam<br />

air. Kesadahan ini tidak dapat dihilangkan dengan<br />

pendidihan tetapi dengan distilasi.<br />

Nah, untuk menghindari hal tersebut, saat ini dipakai<br />

detergen sebagai pengganti sabun. Detergen mengandung<br />

zat aktif permukaan yang serupa dengan sabun, misalnya<br />

natrium benzensulfonat (Na-ABS). Garam kalsium atau<br />

magnesium yang larut dalam air sadah jika bereaksi dengan<br />

Na-ABS tetap larut dalam air dan tidak mengendap.<br />

Nah, selain sabun dan detergen, dapatkah kamu menyebutkan<br />

bahan pembersih lainnya yang sering digunakan dalam<br />

rumah tangga? Bahan pembersih lainnya yang juga sering<br />

digunakan dalam rumah tangga adalah pembersih lantai dan<br />

pasta gigi.<br />

Pada umumnya pembersih lantai menggunakan bahan baku<br />

karbol atau amoniak (NH 3 ) dan zat tambahan tertentu untuk<br />

mengatasi bau. Kedua zat tersebut selain dapat membersihkan<br />

lantai, juga dapat mematikan bakteri dan mikroorganisme<br />

lainnya. Pasta gigi termasuk pembersih.<br />

Komponen utama pasta gigi adalah detergen dan abrasif<br />

(penggosok). Abrasif yang baik harus cukup keras untuk<br />

membersihkan gigi tetapi jangan sampai merusak email.<br />

Pasta gigi biasanya ditambahkan senyawa fluorin untuk<br />

menguatkan email gigi dan mencegah karies.<br />

Kegiatan 5.3<br />

Tujuan:<br />

Membuat detergen.<br />

Pembuatan Detergen<br />

Gambar 5.7 Air sadah meninggalkan<br />

kerak pada cerek logam<br />

yang digunakan untuk<br />

merebusnya.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Cara kerja:<br />

1. Belilah resep detergen di toko kimia.<br />

2. Catatlah jenis dan bahan-bahan yang terdapat dalam resep.<br />

3. Tulislah fungsi dari masing-masing bahan.<br />

4. Pelajarilah terlebih dahulu langkah kerja yang tercantum dalam kemasan resep<br />

detergen tersebut.<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 101

---

Gambar 5.8 Bahan pemutih menggunakan<br />

bahan aktif<br />

senyawa hipoklorit, misalnya<br />

natrium hipoklorit<br />

(NaClO).<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

102<br />

5. Lakukan percobaan membuat detergen.<br />

6. Bandingkan daya bersih detergen yang telah kamu buat dengan detergen yang dijual<br />

di pasaran.<br />

7. Tulislah laporan hasil percobaanmu dalam buku tugasmu.<br />

Kegiatan 5.4<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

b. Pengaruh Bahan Kimia pada Produk Pemutih<br />

Pakaian yang putih jika terkena kotoran, biasanya sukar<br />

dibersihkan dengan produk sabun biasa. Oleh karena itu,<br />

diperlukan bahan kimia tambahan untuk memutihkan<br />

kembali pakaian yang terkena kotoran yaitu bahan pemutih.<br />

Nah, bahan kimia apa saja yang terdapat dalam pemutih?<br />

Agar kamu lebih memahaminya lakukan kegiatan berikut.<br />

Kandungan Bahan Kimia dalam Produk Pemutih<br />

Tujuan:<br />

Menyelidiki kandungan bahan kimia dalam produk pemutih.<br />

Cara Kerja<br />

Kumpulkan kemasan produk-produk pemutih. Kemudian, catatlah kandungan bahanbahan<br />

kimia yang ada dalam produk pemutih tersebut pada tabel yang telah kamu buat<br />

dalam buku tugasmu seperti Tabel 5.3 berikut.<br />

Tabel 5.3 Kandungan bahan kimia dalam produk pemutih<br />

Nama Produk Pemutih Kandungan Bahan Kimia<br />

Bahan aktif pemutih adalah hipoklorit. Misal pada bahan<br />

pemutih berupa serbuk mengandung hipoklorit Ca(ClO 2 )<br />

yang biasanya dikenal kaporit, dan larutan pemutih<br />

mengandung natrium hipoklorit (NaClO).<br />

Nah, bagaimana pemutih dapat menghilangkan kotoran<br />

yang membandel pada pakaian putih? Bahan pemutih akan<br />

mengoksidasi kotoran sehingga kotoran tersebut akan larut<br />

dalam air.<br />

Selain produk pemutih untuk kain, ada juga produk<br />

pemutih untuk gigi dan kulit. Bahan apa yang terkandung<br />

dalam pemutih gigi? Pemutihan gigi dapat dilakukan dalam<br />

bidang kedokteran gigi.<br />

Lalu, bahan kimia apa saja yang terkandung pada pemutih<br />

kulit? Coba kamu cari informasi di koran, majalah, atau<br />

internet, bahan kimia yang digunakan dalam pemutih kulit!

---

c. Pengaruh Bahan Kimia pada Produk Pewangi<br />

Apa yang kamu lakukan untuk mengharumkan ruangan<br />

atau menghilangkan bau apek di lemari pakaian? Tentunya<br />

kamu akan menyemprotkan bahan pengharum ruangan<br />

agar ruangan menjadi harum. Bahan untuk mengharumkan<br />

lemari pakaian biasanya menggunakan kapur barus atau<br />

yang lebih dikenal dengan nama kamfer.<br />

Pernahkah kamu menggunakan produk pewangi untuk<br />

mengharumkan badanmu? Apakah yang menyebabkan bau<br />

harum pada produk pewangi?<br />

Aroma khas dari bahan pewangi umumnya berasal dari<br />

aroma buah-buahan dan bunga. Untuk mendapatkan aroma<br />

buah-buahan dan bunga dapat dilakukan dengan<br />

mengekstrak langsung buah-buahan atau bunga yang<br />

diinginkan. Akan tetapi, cara seperti ini membutuhkan biaya<br />

yang sangat besar sehingga kebanyakan bahan pewangi<br />

dibuat secara sintetik dengan meniru senyawa yang terdapat<br />

dalam bunga dan buah-buahan.<br />

Produk pewangi yang banyak digunakan adalah dalam<br />

bentuk cair, seperti pengharum ruangan dan pengharum<br />

badan. Selain berbentuk cair, ada pula pewangi yang<br />

berbentuk padat.<br />

d. Pengaruh Bahan Kimia pada Produk Pembasmi Serangga<br />

Bahan kimia apa saja yang biasa kamu gunakan untuk<br />

membasmi serangga di rumahmu? Bagaimanakah bentuk<br />

dari produk-produk pembasmi serangga tersebut?<br />

Produk pembasmi serangga sangat beraneka ragam.<br />

Serangga yang paling sering mengganggu adalah nyamuk.<br />

Biasanya bahan kimia yang terdapat pada pembasmi<br />

serangga terdiri atas senyawa karbamat, fosfat, dan klorin.<br />

Kegiatan 5.5<br />

Kandungan Bahan Kimia dalam Produk Pewangi dan Produk Pembasmi<br />

Serangga<br />

Tujuan:<br />

Menyelidiki kandungan bahan kimia dalam produk pewangi dan produk pembasmi<br />

serangga.<br />

Cara kerja:<br />

Kumpulkan kemasan produk-produk pewangi dan produk pembasmi serangga.<br />

Kemudian, catatlah kandungan bahan-bahan kimia yang ada dalam produk tersebut<br />

pada tabel yang telah kamu buat dalam buku tugasmu seperti Tabel 5.4 berikut.<br />

Tabel 5.4 Kandungan bahan kimia dalam produk pewangi dan produk pembasmi serangga.<br />

Produk Nama Produk<br />

Pewangi :<br />

Pembasmi serangga :<br />

Gambar 5.9 Kapur barus.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Kandungan Bahan Kimia<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 103

---

Gambar 5.10 Busa detergen sukar<br />

diuraikan oleh mikroorganisme.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

104<br />

3. Efek Samping Penggunaan Bahan Kimia Rumah<br />

Tangga dan Pencegahannya<br />

Selain menimbulkan manfaat, penggunaan bahan kimia<br />

pada produk pembersih, pemutih, pewangi, dan pembasmi<br />

serangga yang berlebihan dapat menimbulkan efek samping<br />

terhadap tubuh, kesehatan, dan lingkungan.<br />

Apakah efek samping yang diakibatkan dari produk<br />

pembersih, pemutih, pewangi, dan pembasmi serangga? Agar<br />

lebih memahaminya, pelajarilah uraian berikut dengan baik.<br />

a. Efek Samping Penggunaan Produk Pembersih<br />

Efek samping penggunaan sabun atau detergen adalah menimbulkan<br />

limbah rumah tangga berupa busa. Busa yang<br />

ditimbulkan sabun dapat diuraikan oleh mikroorganisme<br />

yang ada dalam tanah, sedangkan busa yang dihasilkan dari<br />

detergen sulit diuraikan oleh mikroorganisme di dalam tanah.<br />

Bahan penyusun detergen terdiri atas senyawa berantai lurus<br />

dan panjang yang disebut Linear Alkylbenzene Sulphonate<br />

(LAS) dan senyawa rantai bercabang yang disebut Alkyl<br />

Benzene Sulphonate (ABS). Senyawa LAS lebih mudah<br />

diuraikan oleh mikroorganisme dibandingkan dengan<br />

senyawa ABS. Akan tetapi LAS hanya bisa terdegradasi<br />

dalam lingkungan aerob (dengan oksigen).<br />

Bahan aktif yang digunakan pada pembersih lantai adalah<br />

benzalkonium klorida. Zat ini bersifat detergen sekaligus<br />

sebagai desinfektan, bersifat kaustik, dan korosif. Pada<br />

konsentrasi berlebih bisa mengiritasi kulit dan jika mengenai<br />

mata akan menyebabkan gangguan seperti gatal bahkan<br />

dapat menyebabkan kerusakan pada kornea.<br />

Selain menimbulkan limbah busa, sabun dan bahan pencuci<br />

merupakan salah satu bahan kimia di rumah tangga yang<br />

berbahaya, maka cara penyimpanannya harus benar. Hal ini<br />

karena tidak banyak yang mengetahui kandungan dan<br />

bahaya bahan aktif yang terdapat di dalamnya.<br />

Apa yang harus kamu lakukan agar efek negatif itu dapat<br />

dihindari? Pencegahan yang dapat dilakukan antara lain<br />

sebagai berikut.<br />

1) Menggunakan detergen dengan konsentrasi yang encer<br />

dan kadar ABS yang rendah.<br />

2) Menggunakan detergen yang mudah terurai, seperti<br />

sodium dodesil sulfat (SDS).<br />

3) Menyimpan sabun pada tempat yang benar sehingga<br />

jauh dari jangkauan anak.<br />

b. Efek Samping Penggunaan Produk Pemutih<br />

Bahan pemutih pakaian umumnya mengandung senyawa<br />

klorin yang dapat merusak serat kain dan warna pakaian.<br />

Selain itu, senyawa klorin juga dapat menyebabkan iritasi<br />

pada kulit.<br />

Bahan pemutih kulit yang mengandung merkuri atau raksa<br />

yang berlebihan dapat merusak sistem saraf, karena merkuri<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

merupakan sejenis bahan kimia beracun dan amat berbahaya<br />

bagi kesehatan. Adanya merkuri di dalam tubuh dapat<br />

merusak ginjal.<br />

Ada juga bahan pemutih kulit yang mengandung<br />

hidrokuinon. Pada dosis yang tepat hidrokuinon aman bagi<br />

kulit, tetapi jika kulit alergi akan timbul noda-noda hitam<br />

pada wajah.<br />

Pencegahan yang dapat dilakukan untuk menghindari efek<br />

samping dari penggunaan pemutih, antara lain:<br />

1) Hindari penggunaan jenis pemutih yang mengandung<br />

merkuri.<br />

2) Hanya menggunakan produk pemutih jika kotoran atau<br />

noda sulit dihilangkan oleh sabun atau detergen.<br />

c. Efek Samping Penggunaan Produk Pewangi<br />

Hampir setiap produk yang berkaitan dengan wanita mempunyai<br />

wewangian, seperti sabun, kosmetik, sampo,<br />

pelembut kain, penyubur rambut, kertas tisu dan detergen.<br />

Tujuan menggunakan bahan pewangi adalah untuk<br />

menghasilkan bau wangi pada si pemakai, barang pribadi,<br />

atau udara di sekelilingnya. Namun, kebanyakan kita tidak<br />

menyadari bahwa produk pewangi dapat mendatangkan<br />

bahaya bagi kesehatan kita, terutama bagi wanita hamil.<br />

Kebanyakan pengharum ruangan bekerja dengan mengganggu<br />

daya cium. Pengharum tersebut melapisi saluran<br />

hidung dengan selaput minyaknya, atau melepaskan zat<br />

pemati saraf pencium. Produk yang tidak mengandung<br />

pewangi sebenarnya menambahkan pewangi yang tidak<br />

wangi untuk menyamarkan aroma khas bahan tertentu.<br />

Efek samping bahan kimia pewangi pada kesehatan<br />

manusia, antara lain mengiritasi mata, hidung, tenggorok,<br />

kulit, mengakibatkan mual, pusing, perdarahan, hilang<br />

ingatan, kanker, dan tumor, kerusakan hati, menyebabkan<br />

iritasi ringan hingga menengah pada paru-paru, termasuk<br />

gejala seperti asma.<br />

Selain itu, bahan pewangi yang mengandung chlorofluorocarbon<br />

(CFC) dapat menyebabkan lapisan ozon di atmosfer<br />

berlubang. Pencegahan yang dapat dilakukan untuk<br />

menghindari efek samping dari produk pewangi antara lain:<br />

1) menggunakan bahan pewangi seperlunya, dan<br />

2) tidak menggunakan pewangi yang mengandung CFC.<br />

d. Efek Samping Penggunaan Produk Pembasmi Serangga<br />

Saat ini memang zaman serba cepat dan praktis. Nyamuk,<br />

semut, atau lalat datang, kita semprot dengan pembasmi<br />

serangga. Hal seperti itu mungkin erat menempel di benak<br />

para konsumen di Indonesia. Akan tetapi, mereka<br />

sesungguhnya tidak mengetahui benar betapa besar<br />

ancamannya jika menggunakan produk semacam itu secara<br />

sembarangan. Bahan kimia berbahaya dapat masuk ke dalam<br />

tubuh melalui dua cara, yaitu:<br />

Gambar 5.11 Penggunaan produk pemutih<br />

yang berlebihan<br />

dapat menyebabkan iritasi<br />

kulit.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Gambar 5.12 Lapisan ozon di kutub<br />

selatan berlubang (ditunjukkan<br />

oleh bagian bumi<br />

yang berwarna gelap)<br />

disebabkan oleh bahanbahan<br />

kimia yang dilepaskan<br />

ke atmosfer.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 105

---

106<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1) Termakan atau terminum bersama makanan atau minuman<br />

yang tercemar;<br />

2) Dihirup dalam bentuk gas dan uap, termasuk yang<br />

langsung menuju paru-paru lalu masuk ke dalam aliran<br />

darah, atau terserap melalui kulit dengan atau tanpa<br />

terlebih dahulu menyebabkan luka pada kulit.<br />

Produk pembasmi serangga beraerosol dapat menyebabkan<br />

penipisan lapisan ozon stratosfer. Ozon stratosfer berperan<br />

melindungi kehidupan di bumi dari radiasi ultra ungu.<br />

Penipisan ozon akan meningkatkan jumlah penderita<br />

penyakit kanker kulit secara signifikan, termasuk melanoma<br />

ganas, dan pengidap katarak. Selain itu juga dapat merusakkan<br />

produk pertanian.<br />

Antinyamuk termasuk kelompok pestisida (pembasmi<br />

hama), sehingga obat antinyamuk juga mengandung racun.<br />

Hal itu dibuktikan dengan ditemukannya tiga bahan aktif<br />

dalam obat antinyamuk, yaitu jenis diklorvos, propoxur,<br />

pirethroid, dan dietiltoluamida serta bahan kombinasi dari<br />

ketiganya.<br />

Menurut WHO Grade Class, diklorvos atau diklorovinil<br />

dimetil fosfat termasuk berdaya racun tinggi. Jenis bahan<br />

aktif ini dapat merusak sistem saraf, mengganggu sistem<br />

pernapasan, dan jantung.<br />

Diklorvos sangat berpotensi menyebabkan kanker, menghambat<br />

pertumbuhan organ serta kematian prenatal, dan<br />

merusak kemampuan reproduksi. Bahan aktif jenis ini<br />

menimbulkan gangguan cukup serius bagi hewan dan<br />

tumbuhan, sebab bahan ini memerlukan waktu cukup lama<br />

untuk dapat terurai baik di udara, air, dan tanah.<br />

Propoxur termasuk racun kelas menengah. Jika terhirup<br />

maupun terserap tubuh manusia dapat mengaburkan<br />

penglihatan, keringat berlebih, pusing, sakit kepala, dan<br />

badan lemah. Propoxur juga dapat menurunkan aktivitas<br />

enzim yang berperan pada saraf transmisi, dan berpengaruh<br />

buruk pada hati dan reproduksi.<br />

Pyrethroid oleh WHO juga dikelompokkan dalam racun<br />

kelas menengah. Efeknya, mengiritasi mata maupun kulit<br />

yang sensitif, dan menyebabkan penyakit asma. Sedangkan<br />

DEET atau diethyltoluamid biasa digunakan sebagai zat aktif<br />

pada antinyamuk jenis oles. Efeknya mengiritasi kulit, selain<br />

membahayakan kulit yang luka, dan selaput lendir tubuh.<br />

Pencegahan yang dapat dilakukan untuk menghindari efek<br />

samping dari produk pembasmi serangga, antara lain:<br />

1) menggunakan produk pembasmi serangga seperlunya,<br />

dan<br />

2) tidak menggunakan produk pembasmi serangga aerosol<br />

yang mengandung CFC.

---

Latihan 5.1<br />

1. Berikan masing-masing tiga contoh produk pembersih, pemutih, pewangi, dan<br />

pembasmi serangga serta jelaskan cara menggunakannya!<br />

2. Manakah di antara produk-produk pembasmi serangga yang menurutmu paling<br />

aman digunakan, produk pembasmi serangga yang disemprotkan ke seluruh ruangan,<br />

produk pembasmi serangga yang dibakar, atau produk pembasmi serangga yang<br />

menggunakan listrik? Jelaskan jawabanmu!<br />

3. Jelaskan bagaimana sabun dapat menghilangkan kotoran dari badanmu!<br />

4. Jelaskan efek samping penggunaan sabun dan detergen!<br />

5. Sebutkan bahan kimia berbahaya yang terdapat dalam produk pemutih!<br />

6. Jelaskan efek samping dari penggunaan bahan pewangi yang berlebihan! Bagaimana<br />

cara mencegahnya?<br />

B Bahan Kimia di Bidang Industri,<br />

Pertanian, dan Kesehatan<br />

Seiring perkembangan teknologi maka penggunaan bahan<br />

kimia juga makin luas. Hampir seluruh bahan kimia tidak dapat<br />

digunakan langsung dalam bentuk murninya. Bahan kimia ini<br />

harus mengalami proses perubahan di industri kimia sehingga<br />

menghasilkan bahan-bahan yang bermanfaat bagi manusia.<br />

1. Bahan Kimia di Bidang Industri<br />

Saat ini bahan kimia hampir dipakai dalam setiap bidang<br />

kehidupan, termasuk di bidang industri. Industri-industri yang<br />

menggunakan bahan kimia antara lain industri semen, cat, dan<br />

industri kimia. Nah, tahukah kamu bahan kimia apa saja yang<br />

digunakan dalam semen, cat, dan industri kimia?<br />

a. Bahan Kimia dalam Semen<br />

Pertambahan penduduk dari tahun ke tahun terus<br />

meningkat. Hal ini menyebabkan kebutuhan manusia akan<br />

perumahan juga meningkat. Rumah, gedung sekolah,<br />

jembatan, dan pusat pertokoan berkembang di mana-mana.<br />

Semua bangunan tersebut dibuat dengan kokoh untuk<br />

memberikan kenyamanan bagi setiap orang yang berlindung<br />

di dalamnya. Bahan apa yang dipakai untuk membangun<br />

sebuah bangunan yang kuat dan kokoh?<br />

Saat ini hampir setiap dinding bangunan terbuat dari batu<br />

bata yang direkatkan dengan semen. Tahukah kamu bahan<br />

kimia yang ada dalam semen? Perhatikan gambar proses<br />

pembuatan semen berikut.<br />

Gambar 5.13 Dalam proses pembangunan<br />

dinding rumah<br />

ini, semen digunakan sebagai<br />

bahan perekat<br />

batu bata agar bangunan<br />

menjadi kokoh.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 107

---

108<br />

Info Sains<br />

Semen<br />

Semen telah dikenal sejak zaman<br />

dahulu kala. Bahan sejenis<br />

semen digunakan oleh bangsa<br />

Mesir untuk membuat piramid.<br />

Selain itu, bangsa Romawi juga<br />

memakai bahan sejenis semen<br />

untuk membuat bangunan dan<br />

jalan. Bangunan bangsa Romawi<br />

yang hingga kini masih berdiri<br />

tegak adalah Colosseum. Pada<br />

saat itu, semen dibuat dari<br />

campuran batuan vulkanik dan<br />

batu gamping.<br />

batu kapur<br />

blender mencampur<br />

bahan baku<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

tanah liat<br />

Gambar 5.14 Proses pembuatan semen.<br />

Sumber: Ensiklopedia IPTEK<br />

campuran dipanaskan<br />

hingga 1.400°C<br />

di dalam tungku<br />

penggiling<br />

semen<br />

kalsium sulfat ditambahkan<br />

Bahan baku utama untuk membuat semen adalah batu<br />

kapur, batu gamping, dan lempung. Adapun bahan baku<br />

yang ditambahkan untuk membuat semen adalah bauksit<br />

(bijih aluminium), bijih besi, dan pasir. Semua bahan baku<br />

tersebut digiling sampai halus, kemudian dicampurkan.<br />

Setelah itu, campuran bahan baku semen tersebut dipanaskan<br />

dalam sebuah tanur dengan suhu yang tinggi.<br />

Setelah didinginkan dan dikeringkan, bahan tersebut<br />

digiling halus menjadi semen.<br />

Dalam bahan baku semen tersebut terdapat senyawa kimia<br />

trikalsium silikat, dikalsium silikat, kalsium aluminat, dan<br />

tetrakalsium aluminoferat. Selain itu, juga terdapat senyawa<br />

kalsium oksida (CaO), silikon dioksida (SiO 2 ), aluminium<br />

oksida (Al 2 O 3 ), dan besi (III) oksida (Fe 2 O 3 ).<br />

Nah, jika kamu memerhatikan buruh bangunan yang<br />

sedang membuat adukan semen, buruh bangunan tersebut<br />

mencampurkan semen dengan air dan pasir. Campuran ini<br />

dinamakan mortar atau adukan.<br />

Semen digunakan sebagai bahan utama untuk membuat<br />

bangunan. Semen mempunyai sifat yang mudah merekat<br />

dengan pasir dan batu bata serta memiliki sifat yang kuat<br />

sehingga mampu menahan tekanan yang tinggi. Mengapa<br />

semen memiliki daya rekat yang kuat? Semen yang telah<br />

dicampur dengan air, pasir, dan kerikil lambat laun akan<br />

mengeras. Daya rekat semen ini disebabkan adanya daya<br />

ikat antara ion kalsium, ion silikat, dan molekul air.<br />

Tugas 5.1<br />

Jika memungkinkan, lakukan kunjungan ke pabrik<br />

pembuatan semen yang terdekat. Jika tidak, carilah<br />

informasi dari media massa atau internet. Catat bahanbahan<br />

yang diperlukan dalam pembuatan semen serta<br />

prosesnya. Tulis hasil pengamatanmu dalam bentuk<br />

karya tulis ilmiah.

---

. Bahan Kimia dalam Cat<br />

Cat digunakan untuk memperindah ruangan dengan warnawarna<br />

yang menarik. Cat yang biasanya sering dipakai adalah<br />

cat kayu dan cat tembok. Daya lekat antara cat tembok dan<br />

cat kayu berbeda. Cat kayu mempunyai daya rekat yang<br />

lebih kuat daripada cat tembok. Nah, tahukah kamu bahanbahan<br />

kimia apa saja yang terdapat dalam cat?<br />

Bahan kimia yang ada dalam cat tembok di antaranya adalah<br />

kalsium karbonat (CaCO ), titanium dioksida (TiO ), PVAC<br />

3 2<br />

(Poly Vinyl Acrylic), kaolin, pigmen, dan air. Kalsium<br />

karbonat dan titanium dioksida digunakan sebagai bahan<br />

baku utama dalam cat tembok. PVAC digunakan sebagai<br />

bahan pengental dan perekat. Adapun kaolin digunakan<br />

sebagai bahan pengisi dan pigmen sebagai bahan untuk<br />

memberikan warna yang diinginkan.<br />

Bahan baku cat kayu hampir sama dengan bahan baku pada<br />

cat tembok. Perbedaannya, pada cat kayu ditambahkan<br />

lateks (getah karet) dan sebagai pelarutnya digunakan<br />

terpentin bukan air. Terpentin digunakan sebagai pelarut<br />

karena dapat melarutkan lateks.<br />

c. Industri Bahan Kimia<br />

Salah satu bahan kimia yang digunakan di bidang industri,<br />

adalah asam sulfat (H SO ). Bagaimana cara membuat asam<br />

2 4<br />

sulfat (H SO )? Asam sulfat terbuat dari belerang. Belerang<br />

2 4<br />

yang berbentuk padat dipanaskan sehingga belerang akan<br />

bereaksi dengan oksigen membentuk belerang dioksida<br />

(SO ) yang berwujud gas. Senyawa SO ini dipanaskan<br />

2 2<br />

kembali hingga membentuk belerang trioksida (SO ) yang<br />

3<br />

juga berbentuk gas. Gas SO ini direaksikan dengan air<br />

3<br />

sehingga wujudnya berubah dari gas menjadi cair. Cairan<br />

yang terbentuk inilah yang dinamakan asam sulfat (H SO ). 2 4<br />

Asam sulfat (H SO ) banyak digunakan dalam dunia industri,<br />

2 4<br />

seperti industri pembuatan pupuk, industri pengolahan<br />

minyak, dan industri pewarnaan tekstil. Asam sulfat (H SO ) 2 4<br />

banyak digunakan karena harganya yang murah dan<br />

merupakan bahan untuk membuat bermacam-macam<br />

garam sulfat.<br />

2. Bahan Kimia di Bidang Pertanian<br />

Selain di bidang industri, bahan kimia juga sering digunakan<br />

di bidang pertanian. Bahan kimia apa saja yang digunakan di<br />

bidang pertanian?<br />

Bahan kimia digunakan di bidang pertanian, seperti pada<br />

pupuk dan pestisida. Pupuk digunakan untuk menyuburkan<br />

tanah sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik, sedangkan<br />

pestisida digunakan untuk mencegah dan membasmi hama<br />

tanaman.<br />

a. Bahan Kimia dalam Pupuk<br />

Tahukah kamu unsur hara apa saja yang dibutuhkan tanaman<br />

untuk tumbuh dengan subur? Ada sekitar 16 unsur hara yang<br />

Gambar 5.15 Molekul belerang atau<br />

sulfur mengandung delapan<br />

atom dalam satu<br />

cincin.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Gambar 5.16 Industri penghasil pupuk<br />

buatan yang berperan<br />

penting dalam meningkatkan<br />

produksi pertanian.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 109

---

110<br />

Info Sains<br />

Pembuatan Amoniak<br />

Pupuk ure ((NH 2 ) 2 CO) dibuat dari<br />

amoniak (NH 3 ) dan asam nitrat<br />

(HNO 3 ). Darimana amoniak<br />

diperoleh? Amoniak dibuat<br />

dengan mengubah nitrogen dari<br />

udara menjadi amoniak melalui<br />

proses Haber.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

diperlukan oleh tumbuhan agar dapat tumbuh dengan subur.<br />

Unsur hara tersebut antara lain unsur karbon (C), hidrogen<br />

(H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), kalsium<br />

(Ca), magnesium (Mg), dan belerang (S). Jumlah unsur hara<br />

yang tersedia di alam terbatas. Oleh karena itu, para petani<br />

membutuhkan unsur hara tambahan yang dapat diperoleh<br />

dari pupuk. Ada dua jenis pupuk yang saat ini digunakan,<br />

yaitu pupuk alami dan pupuk buatan.<br />

Pupuk alami adalah pupuk yang terbuat dari bahan-bahan<br />

alam, seperti dari tumbuhan dan hewan. Contoh pupuk<br />

alami, yaitu pupuk kandang dan pupuk kompos. Pupuk<br />

kandang adalah pupuk yang diperoleh dari kotoran hewan<br />

ternak, seperti kotoran ayam dan kambing. Bahan kimia<br />

yang banyak terdapat dalam pupuk kandang di antaranya<br />

nitrogen, fosfor, dan kalium. Adapun pupuk kompos adalah<br />

pupuk yang diperoleh dari daun-daun yang telah ditimbun<br />

dalam tanah dan dicampur dengan kotoran hewan. Saat ini<br />

pupuk kompos banyak digunakan untuk menyuburkan<br />

tanaman-tanaman hias dalam pot.<br />

Pupuk buatan adalah pupuk yang diperoleh dari hasil olahan<br />

industri pupuk. Berikut adalah jenis pupuk buatan.<br />

1) Pupuk yang mengandung unsur nitrogen (N)<br />

Contoh:<br />

- Urea, rumus kimianya (NH ) CO 2 2<br />

- ZA (zwavelsure ammonia), rumus kimianya (NH ) SO 4 2 4<br />

Manfaat unsur hara nitrogen bagi tanaman adalah sebagai<br />

berikut.<br />

a) Membuat bagian tanaman menjadi lebih hijau segar<br />

karena banyak mengandung butir hijau daun yang<br />

penting dalam proses fotosintesa.<br />

b) Mempercepat pertumbuhan.<br />

c) Menambah kandungan protein hasil panen.<br />

2) Pupuk yang mengandung fosfor (P) dan kalsium (Ca)<br />

Contoh:<br />

- TSP (Triple Superphosphat), rumus kimianya<br />

Ca (PO ) 3 4 2<br />

- SP (Superphosphat), rumusnya Ca(H PO ) 2 4<br />

Fosfor berguna dalam pertumbuhan akar dan<br />

pemasakan buah. Kekurangan unsur fosfor<br />

menyebabkan tanaman kerdil.<br />

3) Pupuk yang mengandung unsur kalium (K)<br />

Contoh: KCl (kalium klorida)<br />

Fungsi kalium adalah membantu pembentukan jaringan<br />

tubuh tanaman sehingga meningkatkan daya tahan<br />

tanaman terhadap penyakit. Kalium juga membantu<br />

tanaman bertahan pada cuaca panas dan hujan.<br />

Selain unsur-unsur di atas, tanaman juga memerlukan<br />

unsur-unsur lain meskipun dalam jumlah sedikit, antara lain<br />

mangan (Mn), zink (Zn), dan kobalt (Co).

---

. Bahan Kimia dalam Pestisida<br />

Apakah pestisida itu? Pestisida adalah bahan-bahan racun<br />

yang digunakan untuk membunuh makhluk hidup yang<br />

mengganggu tumbuhan, ternak dan sebagainya yang<br />

diusahakan manusia untuk kesejahteraan hidupnya. Pestisida<br />

berasal dari kata pest dan cide. Pest berarti hama, sedangkan<br />

cide berarti membunuh. Makhluk hidup yang biasanya<br />

mengganggu tanaman, antara lain ulat, wereng, tikus, jamur,<br />

dan gulma.<br />

Pestisida merupakan bahan racun, maka penggunaanya<br />

perlu kehati-hatian. Penyemprotan pestisida perlu memperhatikan<br />

keamanan operator (orang yang menyemprotkan<br />

pestisida), bahan yang diberi pestisida, dan lingkungan<br />

sekitarnya.<br />

Penggolongan pestisida berdasarkan target sasarannya<br />

adalah sebagai berikut.<br />

1) Insektisida, pestisida yang digunakan untuk membunuh<br />

serangga (insekta).<br />

2) Fungisida, pestisida yang digunakan untuk membunuh<br />

cendawan atau jamur.<br />

3) Herbisida, pestisida yang digunakan untuk membunuh<br />

gulma atau tumbuhan pengganggu.<br />

4) Akarisida, pestisida yang digunakan untuk membunuh<br />

tungau dan caplak (acarina).<br />

5) Rodentisida, pestisida yang digunakan untuk membunuh<br />

binatang pengerat, seperti tikus.<br />

6) Nematisida, pestisida yang digunakan untuk membunuh<br />

nematoda.<br />

Adapun penggolongan pestisida berdasarkan asal dan sifat<br />

kimianya adalah sebagai berikut.<br />

1) Pestisida sintetik<br />

Pestisida sintetik terdiri atas pestisida anorganik dan<br />

organik. Pestisida anorganik terdiri atas garam-garam<br />

beracun, seperti arsenat, fluorida, tembaga sulfat, dan<br />

garam merkuri. Adapun pestisida organik antara lain<br />

organoklorin, heterosiklik, organofosfat, karbamat,<br />

dinitrofenol, thiosianat, dan sulfonat.<br />

2) Pestisida hasil alam, seperti nikotinoida, piretroida, dan<br />

rotenoida.<br />

Bagaimana insektisida dapat masuk ke tubuh serangga? Cara<br />

insektisida masuk ke dalam tubuh serangga, antara lain:<br />

1) melalui dinding badan/kulit,<br />

2) melalui mulut dan saluran makanan (racun perut),<br />

3) melalui jalan napas (spirakel) misalnya dengan fumigan.<br />

Bagaimana cara memilih pestisida yang baik? Pestisida yang<br />

baik adalah pestisida yang memiliki daya mematikan hama<br />

yang tinggi dan aman terhadap manusia terutama operator,<br />

juga hewan ternak dan komponen lingkungan lainnya.<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 111

---

Gambar 5.17 Struktur Dichloro<br />

Diphenyl<br />

Trichloroethane (DDT)<br />

112<br />

CCl 3<br />

Cl C<br />

Cl<br />

H<br />

Kegiatan 5.6<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Salah satu jenis insektisida yang pernah digunakan adalah<br />

DDT. DDT atau Dichloro Diphenyl Trichloroethane adalah<br />

insektisida yang pertama kali digunakan secara luas dalam<br />

penanggulangan berbagai penyakit yang ditularkan oleh<br />

serangga. Akan tetapi, saat ini penggunaan DDT telah<br />

dilarang. Molekul DDT merupakan molekul sangat stabil<br />

dan tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme di dalam<br />

lingkungan. Perhatikan struktur DDT di samping.<br />

Efek keracunan kronis DDT adalah kerusakan sel-sel hati,<br />

ginjal, sistem saraf, sistem imunitas, dan sistem reproduksi.<br />

Efek keracunan kronis pada unggas sangat jelas antara lain<br />

terjadinya penipisan cangkang telur.<br />

Departeman Pertanian RI telah melarang penggunaan DDT<br />

di bidang pertanian sedangkan larangan penggunaan DDT<br />

di bidang kesehatan dilakukan pada tahun 1995. Komisi<br />

Pestisida RI juga sudah tidak memberi perizinan bagi<br />

penggunaan pestisida golongan hidrokarbon-berklor<br />

(chlorinated hydrocarbons) atau organoklorin (golongan<br />

insektisida termasuk DDT).<br />

Tugas 5.3<br />

Carilah informasi mengenai dampak negatif dari<br />

penggunaan pestisida yang berlebihan atau tidak sesuai<br />

aturan pemakaian melalui buku-buku di perpustakaan<br />

atau internet. Tuliskan hasilnya dalam bentuk karya tulis<br />

dan bacakan hasilnya di depan kelas untuk didiskusikan.<br />

3. Bahan Kimia di Bidang Kesehatan<br />

Bahan kimia sangat erat kaitannya dengan kesehatan.<br />

Pemanfaatan bahan kimia dalam bidang kesehatan antara lain<br />

obat-obatan dan zat radioaktif.<br />

a. Bahan Kimia dalam Obat-obatan<br />

Bahan kimia apa saja yang terdapat dalam obat-obatan?<br />

Lakukanlah kegiatan berikut untuk mencari tahu<br />

kandungan bahan kimia dalam obat influenza (flu).<br />

Bahan Kimia dalam Obat Flu<br />

Tujuan:<br />

Mengetahui bahan kimia dalam obat flu.<br />

Cara kerja:<br />

1. Kumpulkanlah kemasan obat flu yang biasa dijual di sekitar rumah atau sekolahmu.<br />

2. Perhatikan bungkusnya, kemudian catatlah bahan yang tertulis dalam bungkus obat<br />

tersebut. Tulislah hasil pengamatanmu pada tabel yang telah kamu buat dalam buku<br />

tugasmu seperti tabel berikut.

---

Tabel 5.5 Kandungan obat flu<br />

Nama Obat Komposisi Indikasi Efek Samping<br />

Dari Kegiatan 5.6 kamu dapat mengetahui komposisi yang<br />

ada di dalam obat flu. Biasanya komposisi obat flu terdiri<br />

atas analgesik, antipiretik, dekongestan, dan obat alergi.<br />

Apakah analgesik itu? Analgesik adalah obat untuk menghilangkan<br />

rasa nyeri, seperti sakit kepala, sakit gigi, dan nyeri<br />

tulang atau otot. Obat-obatan yang termasuk analgesik, di<br />

antaranya asetaminofen atau parasetamol, kafein, dan<br />

asetosal (aspirin).<br />

Obat antipiretik merupakan obat untuk menurunkan panas<br />

atau demam. Adapun obat dekongestan digunakan untuk<br />

membantu melegakan saluran hidung sehingga tidak<br />

tersumbat dan obat antialergi digunakan untuk membantu<br />

menghilangkan gatal-gatal di hidung.<br />

Golongan obat analgesik dan antipiretik dapat menimbulkan<br />

kantuk. Kedua obat ini bekerja dengan menekan sistem saraf<br />

pusat.<br />

b. Bahan Kimia dalam Zat Radioaktif<br />

Apakah zat radioaktif itu? Zat radioaktif adalah zat yang<br />

dapat memancarkan sinar-sinar radioaktif. Sinar radioaktif<br />

terdiri atas sinar alfa, beta, dan gamma. Zat radioaktif dalam<br />

dunia kedokteran digunakan untuk mendeteksi organ tubuh<br />

yang sakit. Selain itu, zat radioaktif juga dapat digunakan<br />

untuk merusak sel-sel yang tidak diinginkan, seperti sel-sel<br />

kanker.<br />

Zat radioaktif yang biasa digunakan dalam bidang kesehatan<br />

antara lain iodin-131, kobalt-60, dan fosfor-32. Pemakaian<br />

iodin-131 kini telah terdesak oleh Tc-99. Hal ini karena sifat<br />

Tc-99 yang ideal dari segi proteksi radiasi dan pembentukan<br />

citra, dapat diperoleh dengan mudah dan harganya relatif<br />

murah. Namun demikian, I-131 masih sangat diperlukan<br />

untuk diagnosa dan terapi, khususnya kanker kelenjar tiroid.<br />

Latihan 5.2<br />

1. Mengapa semen mempunyai daya rekat yang sangat kuat?<br />

2. Jelaskan manfaat bahan kimia seperti asam sulfat dalam bidang industri!<br />

3. Jelaskan manfaat belerang dalam bidang industri!<br />

4. Jelaskan unsur-unsur hara yang diperlukan oleh tumbuhan agar dapat tumbuh dengan<br />

baik!<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 113

---

Gambar 5.18 Kue ditambahkan bahan<br />

kimia tambahan untuk<br />

menambah cita rasa dan<br />

agar lebih menarik.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

114<br />

5. Jelaskan manfaat pemberian pupuk urea pada tanaman!<br />

6. Sebutkan jenis-jenis pestisida berdasarkan target sasarannya!<br />

7. Apakah kandungan bahan kimia yang biasa terdapat dalam obat batuk?<br />

8. Apakah fungsi analgesik dan antipiretik itu?<br />

9. Sebutkan zat-zat radioaktif yang biasa digunakan dalam dunia kedokteran, dan<br />

jelaskan fungsinya!<br />

10. Apakah penggunaan zat radioaktif dalam dunia kedokteran tidak ada efek<br />

sampingnya? Jelaskan pendapatmu!<br />

Saat ini, makanan dibuat sedemikian rupa agar terasa lezat,<br />

terlihat menarik, dan tahan lama. Untuk mencapai tujuan<br />

tersebut, pada makanan ditambahkan berbagai bahan kimia<br />

yang dinamakan zat aditif. Apakah yang dimaksud zat aditif<br />

dan apa saja yang termasuk zat aditif?<br />

Zat aditif adalah bahan kimia yang dicampurkan ke dalam<br />

makanan yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas makanan,<br />

menambahkan kelezatan, dan mengawetkan makanan.<br />

Penggunaan zat aditif sebenarnya sudah dimulai sejak ribuan<br />

tahun yang lalu. Nenek moyang kita telah menggunakan garam<br />

untuk mengawetkan daging dan ikan, serta rempah-rempah<br />

untuk melezatkan makanan. Zat aditif yang digunakan sebagai<br />

pewarna telah digunakan untuk memberi warna kuning pada<br />

mentega sejak abad ke-14. Penduduk Asia juga sudah menggunakan<br />

sejenis bahan penyedap seperti monosodium glutamat<br />

(MSG) atau biasa disebut vetsin.<br />

Di zaman modern seperti sekarang ini, bahan tambahan<br />

makanan digunakan dalam skala yang makin luas. Luasnya<br />

penggunaan bahan tambahan makanan dapat dilihat dari<br />

pengelompokannya seperti diatur dalam peraturan Menkes<br />

nomor 235 (1979). Dalam peraturan Menkes tersebut, disebutkan<br />

bahwa berdasarkan fungsinya, bahan tambahan makanan<br />

(zat aditif) dikelompokkan menjadi 14, di antaranya, yaitu:<br />

antioksidan dan antioksidan sinergis, pengasam, penetral,<br />

pemanis buatan, pemutih dan pematang, penambah gizi,<br />

pengawet, pengemulsi (pencampur), pemantap dan pengental,<br />

pengeras, pewarna alami dan sintetis, penyedap rasa dan aroma,<br />

dan lainnya.<br />

Nah, pernahkah kamu memerhatikan label komposisi bahan<br />

pada makanan kemasan? Komposisi adalah semua bahan baku<br />

pembuat makanan kemasan, termasuk zat aditif yang digunakan<br />

dalam pembuatan atau persiapan pangan dalam kemasan.<br />

Bahan aditif yang mesti dicantumkan dalam kandungan isi<br />

meliputi bahan buatan atau alami yang ditambahkan untuk<br />

memperbaiki penampilan, bau, rasa, konsistensi atau lama<br />

penyimpanannya.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

C Bahan Kimia dalam Bahan Makanan

---

Biasanya, bahan aditif diberi kode huruf E (Eropa) dan<br />

diikuti dengan tiga angka. Misalnya, E 100 sebagai kode<br />

pewarna, E 200 kode konsevator, E 300 kode antioksida, dan E<br />

400 kode pengemulsi atau stabilisator. Contoh bahan aditif itu<br />

adalah E 200 asam sorbat, E 201 Na sorbat, E 300 asam askorbat,<br />

E 311 oktil gallat, E 320 butil hidroksilanisol (BHA), dan E 321<br />

butilhidroksil toluena (BHT).<br />

Berdasarkan asalnya, bahan aditif pada makanan dibedakan<br />

menjadi dua, yaitu alami dan buatan.<br />

1. Bahan Kimia Tambahan Alami pada Makanan<br />

Sejak dulu nenek moyang kita sudah menggunakan bahan<br />

tambahan untuk memberi warna, pemanis, pengawet, dan<br />

penyedap. Nah, bahan kimia tambahan alami apa saja yang<br />

digunakan dalam makanan?<br />

a. Bahan Pewarna Alami<br />

Pernahkah kamu makan nasi kuning? Dari mana asalnya<br />

warna kuning pada nasi kuning? Warna kuning itu berasal<br />

dari bumbu masakan yang disebut kunyit.<br />

Bahan pewarna alami lain yang juga sering digunakan, antara<br />

lain seperti berikut.<br />

1) daun pandan dan daun suji untuk menghasilkan warna<br />

hijau;<br />

2) gula merah dan karamel untuk menghasilkan warna<br />

cokelat;<br />

3) cabai, tomat, dan paprika untuk menghasilkan warna<br />

merah.<br />

Pewarna alami lebih aman dikonsumsi tetapi macamnya<br />

terbatas, dan sulit untuk memperolehnya dalam jumlah<br />

besar sehingga industri makanan lebih senang menggunakan<br />

pewarna sintetis.<br />

b. Bahan Pemanis Alami<br />

Jika kamu ingin membuat air teh yang manis, bahan apa<br />

yang ditambahkan ke dalam air teh? Kamu pasti akan<br />

menambahkan gula pasir. Gula pasir merupakan salah satu<br />

contoh bahan pemanis alami yang sering digunakan dalam<br />

rumah tangga.<br />

Terbuat dari apakah gula pasir dan gula merah itu? Gula<br />

pasir diolah dari tanaman tebu, sedangkan gula merah<br />

diolah dari pohon kelapa atau aren.<br />

Zat pemanis alami yang biasa digunakan, dibedakan<br />

menjadi dua, yaitu sebagai berikut.<br />

1) Pemanis nutritif<br />

Pemanis nutritif adalah pemanis alami yang menghasilkan<br />

kalori. Pemanis nutritif berasal dari tanaman (sukrosa/<br />

gula tebu, gula bit, xylitol dan fruktosa), dari hewan<br />

(laktosa, madu), dan dari hasil penguraian karbohidrat<br />

(sirop glukosa, dekstrosa, sorbitol).<br />

Kelebihan pemanis ini dapat mengakibatkan obesitas,<br />

karena kandungan kalorinya yang tinggi.<br />

Gambar 5.19 Nasi kuning menggunakan<br />

pewarna kunyit.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 115

---

116<br />

Info Sains<br />

Pasteurisasi<br />

Louis Pasteur (1822-1895)<br />

menyimpulkan bahwa mikroba<br />

dapat dibunuh melalui pemanasan.<br />

Prinsip ini digunakan<br />

untuk pengawetan susu, yang<br />

disebut pasteurisasi yaitu<br />

pemanasan berulang-ulang.<br />

Susu dipanaskan dengan suhu<br />

yang tidak terlalu tinggi yaitu 70°C<br />

kemudian didinginkan dan<br />

setelah itu dipanaskan kembali.<br />

Hal ini dilakukan berulang-ulang.<br />

Tujuan pasteurisasi adalah<br />

membunuh bakteri patogen tetapi<br />

membiarkan bakteri yang tidak<br />

berbahaya tetap hidup.<br />

2) Pemanis nonnutritif<br />

Pemanis nonnutritif adalah pemanis alami yang tidak<br />

menghasilkan kalori. Pemanis nonnutritif berasal dari<br />

tanaman (steviosida), dan dari kelompok protein<br />

(miralin, monellin, thaumatin).<br />

c. Bahan Pengawet Alami<br />

Bahan pengawet alami yang sering digunakan adalah garam,<br />

cuka, dan gula. Bahan pengawet alami ini digunakan untuk<br />

mengawetkan makanan agar selalu berada dalam kondisi baik.<br />

Metode pengawetan menggunakan garam dapur (NaCl)<br />

telah dilakukan masyarakat luas selama bertahun-tahun.<br />

Larutan garam yang masuk ke dalam jaringan diyakini<br />

mampu menghambat pertumbuhan aktivitas bakteri<br />

penyebab busuk, sehingga makanan tersebut jadi lebih awet.<br />

Pengawetan dengan garam ini memungkinkan daya simpan<br />

yang lebih lama dibanding dengan produk segarnya yang<br />

hanya bisa bertahan beberapa hari atau jam saja. Contoh<br />

ikan yang hanya tahan beberapa hari, bila diasinkan dapat<br />

awet selama berminggu-minggu. Tentu saja prosedur<br />

pengawetan ini perlu mendapat perhatian karena konsumsi<br />

garam secara berlebihan dapat memicu penyakit darah<br />

tinggi. Selain itu, garam digunakan untuk membuat telur<br />

asin dan ikan asin. Cuka digunakan agar sayuran dapat<br />

bertahan lama. Gula digunakan dalam pembuatan kecap yang<br />

berfungsi sebagai bahan pengawet.<br />

Selain dengan penambahan bahan pengawet, untuk<br />

mengawetkan makanan dapat dilakukan dengan pemanasan,<br />

pengeringan, pembekuan, pengalengan, dan<br />

irradiasi dengan sinar ultraviolet atau sinar gamma.<br />

d. Bahan Penyedap Alami<br />

Bahan penyedap alami yang sering digunakan untuk menimbulkan<br />

rasa gurih pada makanan, antara lain santan<br />

kelapa, susu sapi, dan kacang-kacangan. Selain itu, bahan<br />

penyedap lainnya yang biasa digunakan sebagai bumbu<br />

masakan, antara lain lengkuas, ketumbar, cabai, kayu manis,<br />

dan pala.<br />

Tujuan ditambahkannya penyedap adalah meningkatkan<br />

cita rasa makanan, mengembalikan cita rasa makanan yang<br />

mungkin hilang saat pemprosesan dan memberi cita rasa<br />

tertentu pada makanan.<br />

Tugas 5.4<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Carilah informasi mengenai bahan-bahan alam yang<br />

dapat dijadikan sebagai bahan tambahan pewarna,<br />

pemanis, pengawet, dan penyedap makanan atau<br />

minuman yang dapat dibuat dalam skala besar dan biaya<br />

murah sehingga dapat digunakan dalam industri<br />

makanan atau minuman.

---

2. Bahan Kimia Tambahan Buatan pada Makanan<br />

Sama halnya seperti bahan kimia tambahan alami, bahan<br />

kimia tambahan buatan dapat juga digolongkan menjadi pewarna,<br />

pemanis, pengawet, dan penyedap bahan makanan<br />

kemasan. Nah, apa saja yang termasuk bahan kimia buatan yang<br />

tergolong sebagai pewarna, pemanis, pengawet, dan penyedap?<br />

a. Bahan Pewarna Buatan<br />

Pernahkah kamu melihat makanan dengan tampilan warna<br />

yang sangat menarik? Agar makanan terlihat menarik, para<br />

produsen makanan biasanya menambahkan bahan pewarna.<br />

Nah, bahan pewarna buatan apa saja yang biasa digunakan<br />

dalam makanan?<br />

Bahan pewarna yang masih diperbolehkan untuk dipakai<br />

yaitu amarant (pewarna merah), tartrazine (pewarna kuning),<br />

erythrosine (pewarna merah), fast green FCF (pewarna hijau),<br />

sunset yellow (pewarna kuning), dan brilliant blue (pewarna<br />

biru).<br />

Meskipun bahan pewarna tersebut diizinkan, kamu harus<br />

selalu berhati-hati dalam memilih makanan yang<br />

menggunakan bahan pewarna buatan karena penggunaan<br />

yang berlebihan tidak baik bagi kesehatanmu.<br />

Penggunaan tartrazine yang berlebihan dapat menyebabkan<br />

reaksi alergi, asma, dan hiperaktif pada anak. Penggunaan<br />

erythrosine yang berlebihan dapat menyebabkan reaksi alergi<br />

pada pernapasan, hiperaktif pada anak, tumor tiroid pada<br />

tikus, dan efek kurang baik pada otak dan perilaku.<br />

Penggunaan Fast Green FCF secara berlebihan dapat<br />

menyebabkan reaksi alergi dan produksi tumor. Adapun<br />

penggunaan sunset yellow yang berlebihan dapat menyebabkan<br />

radang selaput lendir pada hidung, sakit pinggang,<br />

muntah-muntah, dan gangguan pencernaan.<br />

Selain itu, terdapat beberapa bahan tambahan makanan<br />

yang dilarang penggunaannya untuk pangan meskipun saat<br />

ini masih banyak digunakan. Misalnya, formalin, boraks,<br />

rhodamin-B (pewarna merah), dan methanil yellow (pewarna<br />

kuning). Pewarna ini tergolong pewarna sintetis. Khusus<br />

untuk methanil yellow dan rhodamin-B hanya diperbolehkan<br />

untuk pewarna barang hasil industri seperti plastik, tekstil,<br />

kertas, keramik, ubin, dan sebagainya. Zat pewarna sintetis<br />

ini bersifat racun jika digunakan dalam pewarna makanan<br />

dan dapat memicu pertumbuhan zat karsinogenik yang<br />

menyebabkan munculnya penyakit kanker.<br />

Oleh karena itu, kamu harus berhati-hati dalam memilih<br />

makanan yang mempunyai warna sangat menarik karena<br />

ada oknum pedagang yang masih menggunakan pewarna<br />

tekstil untuk membuat makanan. Jadi jangan hanya tertarik<br />

pada warnanya tetapi ingatlah dampak negatifnya.<br />

b. Bahan Pemanis Buatan<br />

Pemanis buatan adalah bahan tambahan makanan buatan<br />

yang ditambahkan pada makanan atau minuman untuk<br />

menciptakan rasa manis. Bahan pemanis buatan ini sama<br />

Gambar 5.20 Makanan yang diberi<br />

bahan tambahan pewarna<br />

buatan.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Info Sains<br />

Pembuatan Terasi<br />

Sebagian masyarakat kita<br />

menyukai sambal terasi. Bahan<br />

baku terasi adalah udang rebon<br />

dan ikan petet. Agar terasi<br />

menarik, produsen menambahkan<br />

pewarna. Terasi biasanya<br />

berwarna merah dan sebenarnya<br />

warna aslinya seperti<br />

tanah, cokelat kehitaman. Pewarna<br />

untuk terasi yang biasa<br />

adalah anci yang biasa digunakan<br />

sebagai pewarna kue. Tetapi<br />

akhir-akhir ini, ditemukan terasi<br />

dengan warna merah yang lebih<br />

mencolok. Ternyata produsen<br />

terasi tersebut menggunakan<br />

pewarna rhodamine-B, yang<br />

sebenarnya sebagai pewarna<br />

tekstil dan kertas.<br />

Rhodamine-B sangat berbahaya<br />

jika dikonsumsi dalam jangka<br />

panjang, karena memicu kanker.<br />

Rhodamine-B tidak bisa larut dan<br />

dicerna tubuh.<br />

Sumber: Kompas, 9 November 2005<br />

dengan pengubahan seperlunya.<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 117

---

118<br />

Info Sains<br />

Dampak negatif timbal<br />

Jajanan di pinggir jalan yang tidak<br />

ditutup atau dikemas secara<br />

aman, kemungkinan besar tercemar<br />

timbal (Pb). Pb dapat<br />

mengakibatkan idiot, infertilitas,<br />

keguguran, kelumpuhan, kram<br />

perut, sembelit, mual, muntahmuntah,<br />

sakit kepala, bingung,<br />

pikiran kacau, sering pingsan,<br />

gagal ginjal, kaku, kelemahan,<br />

tidak ingin bermain, peka terhadap<br />

rangsangan, dan sulit<br />

berbicara.<br />

Sumber: MyQuran.com<br />

sekali tidak mempunyai nilai gizi. Contoh pemanis buatan<br />

antara lain sakarin, siklamat dan aspartam. Sakarin atau<br />

"biang gula" memiliki tingkat kemanisan 350 – 500 kali gula<br />

alami.<br />

Pemanis buatan direkomendasikan untuk diet bagi<br />

penderita diabetes atau penyakit gula, karena mereka<br />

memerlukan diet rendah kalori. Pemanis ini tidak boleh<br />

digunakan untuk orang yang sehat. Sakarin ditemukan pada<br />

tahun 1879, mulai umum digunakan pada tahun 1950 dan<br />

1960 yang dikombinasikan dengan siklamat. Hasil penelitian<br />

menunjukkan bahwa penggunaan sakarin dan siklamat<br />

dapat mengakibatkan tumor kantung kemih pada binatang<br />

percobaan.<br />

Sebaliknya di Indonesia, banyak makanan dan minuman<br />

yang ditambah sakarin dan siklamat karena harganya yang<br />

jauh lebih murah dari harga gula. Namun penggunaan<br />

sakarin sekarang diganti dengan aspartam yang memiliki<br />

tingkat kemanisan 180 kali gula tebu. Aspartam ditemukan<br />

pada tahun 1981. Aspartam banyak digunakan sebagai<br />

pemanis dalam permen dan berbagai jenis makanan olahan.<br />

Tahun 1998, FDA (Food and Drug Administrasion) menyetujui<br />

penggunaan pemanis baru yaitu sukralose yang memiliki<br />

tingkat kemanisan 600 kali gula, molekul pemanis ini tidak<br />

diserap oleh tubuh. Makanan olahan yang biasa menggunakan<br />

pemanis buatan antara lain sirop, es mambo, kue<br />

atau roti.<br />

c. Bahan Pengawet Buatan<br />

Menurutmu adakah makanan dalam kemasan tanpa<br />

menggunakan bahan pengawet? Pada zaman modern ini<br />

rasanya hal itu tidak mungkin karena zaman sekarang ini<br />

menuntut penyajian yang serba cepat dan tahan lama. Oleh<br />

sebab itu, hampir setiap hari perut kita tidak pernah absen<br />

menerima pasokan makanan yang mengandung pengawet.<br />

Sesuai SK Menkes RI No.722 tahun 1988 tentang Bahan<br />

Tambahan Makanan, yang dimaksud bahan pengawet<br />

adalah bahan tambahan makanan yang mencegah atau<br />

menghambat fermentasi, pengasaman, atau peruraian lain<br />

terhadap makanan yang disebabkan oleh mikroorganisme.<br />

Menurut FDA, keamanan suatu pengawet makanan harus<br />

mempertimbangkan jumlah yang mungkin dikonsumsi<br />

dalam produk makanan atau jumlah zat yang akan<br />

terbentuk dalam makanan dari penggunaan pengawet, efek<br />

akumulasi dari pengawet dalam makanan dan potensi<br />

toksisitas yang dapat terjadi (termasuk menyebabkan<br />

kanker) dari pengawet jika dicerna oleh manusia atau<br />

hewan. Pengawet juga tidak boleh digunakan untuk<br />

mengelabui konsumen dengan mengubah tampilan<br />

makanan dari seharusnya, contohnya pengawet yang<br />

mengandung sulfit dilarang digunakan pada daging karena<br />

zat tersebut dapat menyebabkan warna merah pada daging<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

sehingga tidak dapat diketahui dengan pasti apakah daging<br />

tersebut merupakan daging segar atau bukan.<br />

Pengawet sebenarnya dibutuhkan untuk mencegah aktivitas<br />

mikroorganisme ataupun mencegah proses peluruhan yang<br />

terjadi sesuai dengan pertambahan waktu, untuk menjaga<br />

kualitas yang memadai sebagaimana yang diinginkan.<br />

Namun kita harus tetap mempertimbangkan keamanannya.<br />

Di masyarakat kita sekarang ini, penggunaan pengawet yang<br />

tidak sesuai masih sering terjadi dan sudah sedemikian luas<br />

penggunaannya sehingga tidak lagi mengindahkan<br />

dampaknya terhadap kesehatan konsumen.<br />

Mengapa bahan pengawet ditambahkan ke dalam makanan<br />

kemasan? Penambahan bahan pengawet dimaksudkan<br />

untuk mempertahankan makanan terhadap serangan<br />

bakteri, ragi dan jamur. Dengan pengawetan ini, makanan<br />

bisa tahan berhari-hari, bahkan berbulan-bulan sehingga<br />

dapat menguntungkan produsen atau pedagang.<br />

Alasan lain menggunakan bahan pengawet karena beberapa<br />

zat pengawet berfungsi sebagai penambah daya tarik<br />

makanan itu sendiri. Misalnya, penambahan kalium nitrit<br />

agar olahan daging tampak berwarna merah segar. Tampilan<br />

yang menarik biasanya membuat pembeli tertarik untuk<br />

membelinya.<br />

Secara garis besar zat pengawet dibedakan menjadi tiga<br />

macam, yaitu:<br />

1) GRAS (Generally Recognized as Safe) yang umumnya<br />

bersifat alami, sehingga aman dan tidak berefek racun<br />

sama sekali.<br />

2) ADI (Acceptable Daily Intake), yang selalu ditetapkan<br />

batas penggunaan hariannya (daily intake) guna<br />

melindungi kesehatan konsumen.<br />

3) Zat pengawet yang memang tidak layak dikonsumsi atau<br />

berbahaya seperti boraks, formalin, dan rhodamin-B.<br />

Formalin tidak boleh digunakan karena dapat<br />

menyebabkan kanker paru-paru dan gangguan pada alat<br />

pencernaan dan jantung. Adapun penggunaan boraks<br />

sebagai pengawet makanan dapat menyebabkan<br />

gangguan pada otak, hati, dan kulit.<br />

Beberapa bahan pengawet diperbolehkan untuk dipakai,<br />

namun kurang aman jika digunakan secara berlebihan.<br />

Bahan-bahan pengawet tersebut, antara lain sebagai berikut.<br />

1) Kalsium Benzoat<br />

Bahan pengawet ini dapat menghambat pertumbuhan<br />

bakteri penghasil toksin (racun), bakteri spora, dan<br />

bakteri bukan pembusuk. Senyawa ini dapat<br />

memengaruhi rasa. Bahan makanan atau minuman yang<br />

diberi benzoat dapat memberikan kesan aroma fenol,<br />

yaitu seperti aroma obat cair. Kalsium benzoat digunakan<br />

untuk mengawetkan minuman ringan, minuman<br />

anggur, saus sari buah, sirop, dan ikan asin. Bahan ini<br />

bisa menyebabkan dampak negatif pada penderita asma<br />

Gambar 5.21 Daging diawetkan dengan<br />

kalium nitrit sehingga<br />

daging tampak<br />

berwarna merah segar.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Gambar 5.22 Senyawa benzoat merupakan<br />

contoh bahan<br />

pengawet untuk makanan.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 119

---

120<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

dan bagi orang yang peka terhadap aspirin. Kalsium<br />

benzoat bisa memicu terjadinya serangan asma.<br />

2) Sulfur Dioksida (SO ) 2<br />

Bahan pengawet ini juga banyak ditambahkan pada sari<br />

buah, buah kering, kacang kering, sirop, dan acar.<br />

Meskipun bermanfaat, penambahan bahan pengawet<br />

tersebut berisiko menyebabkan perlukaan lambung,<br />

mempercepat serangan asma, mutasi genetik, kanker,<br />

dan alergi.<br />

3) Kalium Nitrit<br />

Kalium nitrit berwarna putih atau kuning dan kelarutannya<br />

tinggi dalam air. Bahan ini dapat menghambat<br />

pertumbuhan bakteri pada daging dan ikan dalam waktu<br />

yang singkat. Kalium nitrit sering digunakan pada daging<br />

yang telah dilayukan untuk mempertahankan warna<br />

merah agar tampak selalu segar, semisal daging kornet.<br />

Penggunaan yang berlebihan, bisa menyebabkan<br />

keracunan. Selain memengaruhi kemampuan sel darah<br />

membawa oksigen ke berbagai organ tubuh, juga<br />

menyebabkan kesulitan bernapas, sakit kepala, anemia,<br />

radang ginjal, dan muntah-muntah.<br />

4) Kalsium Propionat/Natrium Propionat<br />

Keduanya termasuk dalam golongan asam propionat,<br />

sering digunakan untuk mencegah tumbuhnya jamur<br />

atau kapang. Bahan pengawet ini biasanya digunakan<br />

untuk produk roti dan tepung. Penggunaan yang<br />

berlebihan bisa menyebabkan migren, kelelahan, dan<br />

kesulitan tidur.<br />

5) Natrium Metasulfat<br />

Sama dengan kalsium dan natrium propionat, natrium<br />

metasulfat juga sering digunakan pada produk roti dan<br />

tepung. Bahan pengawet ini diduga bisa menyebabkan<br />

alergi pada kulit.<br />

6) Asam Sorbat<br />

Beberapa produk beraroma jeruk, berbahan keju, salad,<br />

buah, dan produk minuman kerap ditambahkan asam<br />

sorbat. Meskipun aman dalam konsentrasi tinggi, asam<br />

ini bisa membuat perlukaan di kulit.<br />

Berdasarkan Permenkes No.722/88 terdapat 25 jenis<br />

pengawet yang diizinkan untuk digunakan dalam makanan.<br />

Meskipun termasuk kategori aman, hendaknya bahan<br />

pengawet tersebut harus digunakan dengan dosis di bawah<br />

ambang batas yang telah ditentukan. Perhatikan daftar bahan<br />

pengawet yang diizinkan untuk digunakan dalam makanan<br />

pada tabel berikut.

---

Tabel 5.6 Bahan pengawet yang diizinkan untuk digunakan dalam makanan.<br />

No. Bahan Pengawet No.<br />

Bahan Pengawet<br />

1. asam benzoat<br />

2. asam propionat<br />

3. asam sorbat<br />

4. sulfur dioksida<br />

5. etil p-hidroksi benzoat<br />

6. kalium benzoat<br />

7. kalium sulfit<br />

8. kalium bisulfit<br />

9. kalium nitrat<br />

10. kalium nitrit<br />

11. kalium propionat<br />

12. kalium sorbat<br />

13. kalsium propionat<br />

14. kalsium sorbat<br />

15. kalsium benzoat<br />

16. natrium benzoat<br />

17. metil-p-hidroksi benzoat<br />

18. natrium sulfit<br />

19. natrium bisulfit<br />

20. natrium metabisulfit<br />

21. natrium nitrat<br />

22. natrium nitrit<br />

23. natrium propionat<br />

24. nisin<br />

25. propil-p-hidroksi benzoat<br />

Adapun bahan-bahan pengawet yang tidak aman dan<br />

berbahaya bagi kesehatan, antara lain sebagai berikut.<br />

1) Natamysin<br />

Bahan ini biasa digunakan pada produk daging dan keju.<br />

Bahan ini bisa menyebabkan mual, muntah, tidak nafsu<br />

makan, diare, dan perlukaan kulit.<br />

2) Kalium Asetat<br />

Makanan yang asam umumnya ditambahkan bahan<br />

pengawet ini. Padahal bahan pengawet ini diduga bisa<br />

menyebabkan rusaknya fungsi ginjal.<br />

3) Butil Hidroksi Anisol (BHA)<br />

Biasanya terdapat pada daging babi dan sosisnya, minyak<br />

sayur, shortening, keripik kentang, pizza, dan teh instan.<br />

Bahan pengawet jenis ini diduga bisa menyebabkan<br />

penyakit hati dan memicu kanker.<br />

d. Bahan Penyedap Buatan<br />

Zat penyedap buatan dibedakan menjadi dua macam, yaitu<br />

zat penyedap aroma dan zat penyedap rasa. Zat penyedap<br />

aroma buatan terdiri dari senyawa golongan ester, antara lain<br />

oktil asetat (aroma buah jeruk), iso amil asetat (aroma buah<br />

pisang), dan iso amil valerat (aroma buah apel). Zat penyedap<br />

rasa yang banyak digunakan adalah monosodium glutamate<br />

(MSG) atau lebih populer dengan nama vetsin dengan<br />

berbagai merek yang beredar di pasar.<br />

Berdasarkan Joint FAO/WHO Expert Committee on Food<br />

Additives (JECFA) tahun 1987, MSG dimasukkan ke dalam<br />

kategori Acceptable Daily Intake (ADI) not specified, artinya<br />

MSG dapat digunakan secukupnya yang diatur sesuai<br />

dengan cara produksi pangan yang baik. Jumlah bahan<br />

tambahan makanan ini dikonversikan per kg berat badan<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 121

---

Gambar 5.23 Beberapa jenis bahan<br />

penyedap aroma untuk<br />

makanan dan minuman.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

122<br />

Latihan 5.3<br />

1. Jelaskan tujuan penambahan bahan pengawet dalam kue!<br />

2. Sebutkan bahan-bahan penyedap alami!<br />

3. Jelaskan dampak negatif dari mengonsumsi penyedap buatan (MSG) yang berlebihan!<br />

4. Apakah yang dimaksud dengan bahan pewarna buatan? Berikan contohnya!<br />

5. Jelaskan pendapatmu mengenai banyaknya makanan jajanan di sekitar kita yang<br />

mengandung bahan kimia tambahan buatan!<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

yang juga dikonsumsi setiap hari seumur hidup tidak akan<br />

memberikan risiko bagi kesehatan. Meskipun demikian,<br />

MSG tidak diperkenankan untuk dikonsumsikan kepada<br />

bayi berumur kurang dari 12 minggu (3 bulan).<br />

Bagi orang yang alergi atau tidak tahan MSG, maka makanan<br />

yang dikonsumsi mengandung MSG dapat menyebabkan<br />

penyakit "Restoran Cina" (Chinese Restaurant Syndrome).<br />

Gejala penyakit ini adalah 20 – 30 menit setelah makan<br />

makanan yang dibubuhi MSG yang berlebihan, maka akan<br />

timbul rasa mual, haus, pegal-pegal pada tengkuk, sakit dada,<br />

dan sesak napas. Akibat lainnya adalah penyakit kanker.<br />

D Zat Adiktif dan Psikotropika<br />

Tahukah kamu bahwa zat adiktif dan psikotropika tergolong<br />

narkoba? Narkoba (singkatan dari narkotika, psikotropika, dan<br />

bahan adiktif berbahaya lainnya) adalah bahan/zat yang jika<br />

dimasukkan dalam tubuh manusia, baik secara oral/diminum,<br />

dihirup, maupun disuntikkan, dapat mengubah pikiran, suasana<br />

hati atau perasaan, dan perilaku seseorang. Narkoba dapat<br />

menimbulkan ketergantungan (adiksi) fisik dan psikologis.<br />

Narkotika dalam bahasa Yunani disebut narkose yang artinya<br />

beku, lumpuh, dan dungu. Narkotika berasal dari bahasa Inggris<br />

yaitu narcotics yang berarti obat bius.<br />

Narkotika adalah zat atau obat yang berasal dari tanaman<br />

atau bukan tanaman, baik sintetis maupun semi sintetis yang<br />

dapat menyebabkan penurunan atau perubahan kesadaran,<br />

hilangnya rasa nyeri dan dapat menimbulkan ketergantungan<br />

(Undang-Undang No. 22 tahun 1997). Yang termasuk jenis<br />

narkotika adalah tanaman papaver, opium mentah, opium<br />

masak (candu, jicing, jicingko), opium, morfin, kokain, ekgonin,<br />

tanaman ganja, dan damar ganja.<br />

Zat adiktif adalah bahan-bahan alamiah, semi sintetis<br />

maupun sintetis yang dapat menimbulkan ketagihan dan<br />

ketergantungan bagi pemakainya. Zat adiktif ini biasa dipakai<br />

sebagai pengganti morfin atau kokain yang dapat mengganggu

---

sistem saraf pusat. Kelompok yang termasuk zat adiktif ini<br />

antara lain rokok, minuman keras, serta alkohol yang mengandung<br />

etil etanol, inhalen/sniffing (bahan pelarut) berupa<br />

zat organik (karbon) yang menghasilkan efek yang sama dengan<br />

yang dihasilkan oleh minuman yang beralkohol atau obat<br />

anaestetik jika aromanya dihisap, seperti lem/perekat, aseton,<br />

dan eter.<br />

Zat psikotropika adalah zat atau obat, baik alamiah maupun<br />

sintetis bukan narkotika, yang berkhasiat psikoaktif melalui<br />

pengaruh selektif pada susunan saraf pusat yang menyebabkan<br />

perubahan pada aktivitas mental dan perilaku (Undang-Undang<br />

No. 5/1997). Zat yang termasuk psikotropika antara lain sedatin<br />

(Pil BK), rohypnol, magadon, valium, mandarax, amfetamin,<br />

fensiklidin, metakualon, metifenidat, fenobarbital, flunitra-zepam,<br />

ekstasi, shabu-shabu, dan LSD (Lycergic Alis Diethyl-amide).<br />

1. Dampak Negatif<br />

Dalam lima tahun terakhir ini, penyalahgunaan zat adiktif<br />

dan psikotropika telah banyak memakan korban. Kebanyakan<br />

korban penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika ini adalah<br />

usia remaja, yaitu usia 15 – 19 tahun. Hal ini terjadi karena<br />

kekurangpahaman para remaja tentang dampak negatif<br />

penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika. Nah, agar kamu<br />

dapat melindungi diri dari penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika pelajarilah uraian berikut dengan baik.<br />

a. Dampak Negatif Asap Rokok<br />

Tahukah kamu, zat-zat apa saja yang terdapat pada rokok<br />

sehingga asap rokok dapat membahayakan orang yang<br />

menghisapnya? Asap rokok mengandung sekitar 3.800 zat<br />

kimia. Sekitar 40 zat kimia di antaranya termasuk senyawa<br />

racun dan karsinogenik atau pemicu kanker. Bahan-bahan<br />

kimia yang terdapat dalam rokok, antara lain nikotin, karbon<br />

monoksida, senyawa kimia dalam tar, senyawa golongan<br />

alkohol, dan senyawa golongan amina.<br />

Nikotin merupakan zat insektisida yang berbahaya. Pada<br />

sebatang rokok terdapat kadar nikotin antara 8 mg hingga<br />

12 mg. Penggunaan nikotin pada dosis rendah menyebabkan<br />

tekanan darah naik, sakit kepala, meningkatkan sekresi<br />

getah lambung yang menyebabkan sakit maag, muntahmuntah,<br />

dan diare. Penggunaan nikotin pada dosis tinggi<br />

menyebabkan keracunan, kejang-kejang, kesulitan bernapas,<br />

dan berhentinya kerja jantung. Nikotin merupakan<br />

zat kimia perangsang yang dapat merusak jantung dan<br />

sirkulasi darah dan membuat pemakai nikotin menjadi<br />

kecanduan.<br />

Karbon monoksida (CO) merupakan gas yang tidak berwarna<br />

dan tidak berbau yang dihasilkan dari pembakaran<br />

tidak sempurna senyawa karbon. Merokok merupakan salah<br />

satu contoh pembakaran tidak sempurna yang menghasilkan<br />

asap putih (partikel karbon) dan karbon monoksida.<br />

Gambar 5.24 Contoh zat-zat adiktif<br />

dan psikotropika, yaitu<br />

ekstasi, shabu-shabu,<br />

ganja, dan inex.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 123

---

124<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Hemoglobin lebih mudah mengikat karbon monoksida<br />

daripada oksigen. Hal ini mengakibatkan jantung bekerja<br />

lebih keras agar darah mampu mengikat oksigen. Keracunan<br />

karbon monoksida dapat menyebabkan kematian. Jika ibu<br />

hamil mengisap asap rokok dapat mengganggu perkembangan<br />

janinnya bahkan bisa menimbulkan cacat.<br />

Selain itu tar pada rokok dapat merusak sel paru-paru,<br />

meningkatkan produksi dahak/lendir di paru-paru dan<br />

menyebabkan kanker paru-paru. Berdasarkan penelitian,<br />

dapat dipastikan bahwa merokok dapat menyebabkan:<br />

1) kanker saluran pernapasan, dan paru-paru,<br />

2) penyempitan pembuluh darah,<br />

3) penyakit jantung koroner,<br />

4) naiknya kadar gula (sakit diabetes),<br />

5) kerusakan sel reproduksi pria dan wanita sehingga<br />

menyebabkan impotensi dan kemandulan,<br />

6) naiknya kadar lemak, dan<br />

7) meningkatkan jumlah bayi yang lahir prematur.<br />

Asap rokok tidak hanya berbahaya bagi perokoknya tetapi<br />

juga berbahaya bagi orang di sekitarnya yang secara tidak<br />

langsung ikut menghisap (perokok pasif). Risiko asap rokok<br />

bagi perokok antara lain perokok pasif dewasa dapat terkena<br />

kanker paru-paru, bayi yang dikandung oleh ibu perokok<br />

pasif berpontensi mempunyai kelainan, dan anak-anak dari<br />

perokok lebih rentan terhadap infeksi saluran pernapasan.<br />

Oleh karena itu, bagi yang bukan perokok disarankan<br />

menghindari keinginan untuk mencoba merokok, berani<br />

(tidak malu) menyatakan keberatan terhadap perokok di<br />

dekatnya untuk tidak merokok atau memintanya mencari<br />

tempat lain untuk merokok. Hindari tempat-tempat di mana<br />

orang bebas merokok.<br />

b. Dampak Negatif Minuman Keras<br />

Minuman keras dapat merusak kesehatan jasmani dan rohani.<br />

Minuman keras mengandung alkohol sehingga dapat<br />

menyebabkan timbulnya rasa ketagihan dan ketergantungan.<br />

Alkohol adalah senyawa organik yang mengandung satu atau<br />

lebih gugus hidroksida (gugus fungsi –OH) pada setiap<br />

molekulnya. Alkohol yang terkandung dalam minuman keras<br />

adalah etanol (C 2 H 5 OH).<br />

Alkohol dibuat melalui fermentasi berbagai jenis bahan yang<br />

mengandung gula, misalnya buah-buahan (anggur), bijibijian<br />

(beras dan gandum), dan umbi-umbian (singkong).<br />

Untuk mendapatkan kadar alkohol yang lebih tinggi<br />

dilakukan dengan penyulingan.<br />

Alkohol (etanol) berkhasiat menekan aktivitas susunan saraf<br />

dan dalam bidang kedokteran berfungsi sebagai depresan.<br />

Alkohol dalam minuman keras digolongkan sebagai berikut.<br />

1) Golongan A, kadar etanol 1% – 5%, contoh: bir.<br />

2) Golongan B, kadar etanol 5% – 20%, contoh: anggur, whiskey.<br />

3) Golongan C, kadar etanol 20% – 55%, contoh: brandy, arak.

---

Alkohol yang masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan<br />

iritasi saluran pencernaan, seperti lambung dan usus<br />

sehingga dapat menimbulkan pendarahan. Lambung yang<br />

terluka dapat menimbulkan penyakit maag, sedangkan usus<br />

yang berlubang menyebabkan terganggunya penyerapan<br />

makanan. Hal ini dapat menyebabkan badan menjadi kurus<br />

karena kekurangan gizi dan nutrisi. Alkohol juga berdampak<br />

pada kesehatan rohani karena alkohol dapat bereaksi<br />

langsung dengan sel-sel saraf pusat (otak) sehingga dapat<br />

menyebabkan gangguan mental, seperti mudah marah dan<br />

tersinggung.<br />

Dalam jumlah sedikit, hati masih dapat membuang alkohol<br />

dari dalam tubuh. Akan tetapi, dalam jumlah yang banyak<br />

kerja hati akan berat. Hal ini dapat menyebabkan pengerutan<br />

hati, sakit lever, dan kanker hati. Sama halnya dengan rokok,<br />

ibu hamil yang meminum minuman keras (beralkohol<br />

tinggi) dapat menghambat pertumbuhan janin sehingga bayi<br />

yang lahir kemungkinan besar akan cacat fisik.<br />

Secara sosial, minuman keras membawa dampak buruk.<br />

Beberapa kasus kejahatan dilakukan di bawah pengaruh<br />

minuman keras, bahkan kecelakaan lalu lintas juga sering<br />

terjadi akibat pengendara minum minuman keras.<br />

Oleh karena itu, jauhilah minuman keras. Selain diharamkan<br />

oleh agama, minuman keras tidak ada sedikit pun nilai<br />

positifnya malahan lebih banyak nilai negatifnya. Jadi, jika<br />

kamu sayang terhadap diri sendiri dan masa depanmu yang<br />

masih panjang, jauhilah minuman keras!<br />

c. Dampak Negatif Zat Psikotropika<br />

Saat ini zat psikotropika sudah memasuki kalangan remaja<br />

dan pelajar. Hal ini tentu saja membahayakan masa depan<br />

negara kita karena masa depan negara ini berada di pundak<br />

para remaja. Nah, agar kamu dapat terhindar dari<br />

penyalahgunaan zat psikotropika kamu harus memahami<br />

betul dampak negatif yang ditimbulkan oleh zat<br />

psikotropika.<br />

Amfetamin yang tergolong zat psikotropika sering digunakan<br />

untuk mengurangi berat badan karena menghilangkan rasa<br />

lapar. Amfetamin juga dapat menghilangkan rasa kantuk<br />

bahkan kadang dipakai olahragawan sebagai dopping (tetapi<br />

pemakaian dopping tidak sah).<br />

LSD (Lycergic Alis Diethylamide) merupakan zat halusinagen.<br />

Halusinagen adalah zat-zat yang dapat mengubah persepsi,<br />

pikiran, dan perasaan seseorang serta menimbulkan<br />

halusinasi (khayalan).<br />

Jika zat psikotropika digunakan secara terus menerus atau<br />

melebihi takaran yang telah ditentukan akan mengakibatkan<br />

ketergantungan. Kecanduan inilah yang akan mengakibatkan<br />

gangguan fisik dan psikologis, karena terjadinya<br />

kerusakan pada sistem saraf pusat dan organ-organ tubuh<br />

seperti jantung, paru-paru, hati dan ginjal.<br />

Gambar 5.25 Minuman keras dapat<br />

membahayakan kesehatan.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 125

---

126<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Dampak penyalahgunaan narkoba pada seseorang sangat<br />

tergantung pada jenis narkoba yang dipakai, kepribadian<br />

pemakai dan situasi atau kondisi pemakai. Secara umum,<br />

dampak kecanduan narkoba dapat terlihat pada fisik, psikis<br />

maupun sosial seseorang.<br />

Dampak terhadap fisik, antara lain gangguan pada sistem<br />

saraf, gangguan pada jantung dan pembuluh darah (kardiovaskuler),<br />

gangguan pada kulit (dermatologis), dan gangguan<br />

pada paru-paru (pulmoner).<br />

Dampak terhadap psikis (rohani), antara lain lamban kerja,<br />

ceroboh, sering tegang dan gelisah, hilang kepercayaan diri,<br />

apatis, pengkhayal, penuh curiga, agitatif, menjadi ganas dan<br />

tingkah laku yang brutal, sulit berkonsentrasi, perasaan kesal<br />

dan tertekan, cenderung menyakiti diri, perasaan tidak aman,<br />

bahkan bunuh diri.<br />

Dampak sosial bagi pecandu zat psikotropika, antara lain<br />

gangguan mental, antisosial dan asusila, dikucilkan oleh lingkungan,<br />

merepotkan dan menjadi beban keluarga, pendidikan<br />

menjadi terganggu, serta masa depan suram.<br />

Dampak fisik, psikis dan sosial saling berhubungan erat.<br />

Ketergantungan fisik akan mengakibatkan rasa sakit yang<br />

luar biasa (sakaw) bila terjadi putus obat (tidak mengonsumsi<br />

obat pada waktunya). Hal ini dapat menyebabkan dorongan<br />

psikologis berupa keinginan sangat kuat untuk<br />

mengonsumsi. Gejala fisik dan psikologis ini juga berkaitan<br />

dengan gejala sosial seperti dorongan untuk membohongi<br />

orang tua, mencuri, pemarah, dan manipulatif.<br />

Tugas 5.5<br />

Buatlah kliping tentang narkotika, zat adiktif, dan<br />

psikotropika serta dampak negatifnya! Sumber informasi<br />

dapat kamu peroleh dari koran, majalah, atau internet.<br />

2. Ciri-Ciri Fisik Korban Ketergantungan Zat Adiktif<br />

dan Psikotropika<br />

Orang yang telah kecanduan zat adiktif dan psikotropika<br />

dapat kita lihat dari fisiknya. Ciri-ciri korban ketergantungan<br />

zat adiktif dan psikotropika adalah sebagai berikut.<br />

a. Mengalami gangguan pada sistem saraf (neurologis)<br />

Contoh gangguan pada sistem saraf, antara lain kejangkejang,<br />

halusinasi, gangguan kesadaran, dan kerusakan saraf<br />

tepi.<br />

b. Mengalami gangguan pada jantung dan pembuluh darah<br />

(kardiovaskuler).<br />

Gangguan pada jantung dan pembuluh darah, antara lain<br />

infeksi akut otot jantung dan gangguan peredaran darah.<br />

c. Mengalami gangguan pada kulit (dermatologis)<br />

Contoh gangguan pada kulit, antara lain penanahan (abses),<br />

alergi, dan eksim.

---

d. Mengalami gangguan pada paru-paru (pulmoner)<br />

Contoh gangguan paru-paru, antara lain penekanan fungsi<br />

pernapasan, kesukaran bernapas, dan pengerasan jaringan<br />

paru-paru.<br />

e. Sering sakit kepala, mual-mual dan muntah, suhu tubuh<br />

meningkat, pengecilan hati, dan sulit tidur.<br />

f. Mengalami gangguan kesehatan reproduksi, yaitu pada<br />

endokrin, seperti penurunan fungsi hormon reproduksi<br />

(estrogen, progesteron, testosteron), serta gangguan fungsi<br />

seksual.<br />

g. Pada remaja perempuan, mengalami perubahan periode<br />

menstruasi, ketidakteraturan menstruasi, dan amenorhoe<br />

(tidak haid).<br />

Pada pecandu narkotika seperti putaw (heroin) biasanya<br />

mengalami kehilangan berat badan sehingga tampak kurus.<br />

Pecandu yang sudah parah biasanya takut pada sinar matahari<br />

atau air. Kalau panas ia akan sangat kepanasan, begitupun kalau<br />

dingin, akan sangat kedinginan. Oleh karena itu, biasanya<br />

pecandu akan lebih banyak tinggal di dalam kamar.<br />

Penyalahgunaan narkoba bisa berakibat fatal ketika terjadi<br />

over dosis yaitu konsumsi narkoba melebihi kemampuan tubuh<br />

untuk menerimanya. Over dosis bisa menyebabkan kematian.<br />

3. Cara Pencegahan dan Penyembuhan Akibat<br />

Penggunaan Zat Adiktif dan Psikotropika<br />

Pencegahan penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika<br />

adalah upaya yang dilakukan terhadap faktor-faktor yang<br />

berpengaruh atau penyebab, baik secara langsung maupun tidak<br />

langsung, agar seseorang atau sekelompok masyarakat<br />

mengubah keyakinan, sikap, dan perilakunya sehingga tidak<br />

memakai narkoba atau berhenti memakai zat adiktif dan<br />

psikotropika.<br />

Upaya menghentikan penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika tidaklah mudah. Hal ini dikarenakan sifat<br />

ketagihan dan ketergantungan yang ditimbulkannya sangat kuat.<br />

Oleh karena itu, upaya pengobatan harus diikuti dengan upaya<br />

pencegahan agar mantan pecandu tidak kembali lagi menjadi<br />

pecandu. Meskipun demikian, masih banyak yang dapat<br />

dilakukan untuk mencegah penyalahgunaan dan membantu<br />

remaja yang sudah terjerumus penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika. Ada tiga tingkat pencegahan, yaitu sebagai berikut.<br />

a. Pencegahan Primer<br />

Pencegahan primer adalah upaya pencegahan agar orang<br />

sehat tidak terlibat penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika. Pencegahan ini biasanya dilakukan dalam<br />

bentuk pendidikan, penyebaran informasi mengenai bahaya<br />

narkoba, dan pendekatan melalui keluarga.<br />

Instansi pemerintah, seperti halnya BKKBN, lebih banyak<br />

berperan pada tahap intervensi ini. Kegiatan dilakukan<br />

seputar pemberian informasi melalui berbagai bentuk<br />

materi yang ditujukan kepada remaja langsung dan keluarga.<br />

Gambar 5.26 Paru-paru perokok yang<br />

terkena kanker terlihat<br />

berwarna terang di<br />

tengah, sedangkan daerah<br />

tepi yang berwarna<br />

gelap menunjukkan residu<br />

tar yang terdapat<br />

pada rokok.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 127

---

128<br />

Bagaimana cara mencegah penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika di keluarga? Berikut ini adalah upaya yang dapat<br />

dilakukan untuk mencegah anggota keluarga terjerumus<br />

penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika.<br />

1) Pelajari fakta dan gejala dini penyalahgunaan zat adiktif<br />

dan psikotropika.<br />

2) Menjadikan orang tua sebagai teladan.<br />

Orang tua yang baik, hendaknya berhenti merokok,<br />

minum minuman beralkohol, atau memakai zat adiktif<br />

dan psikotropika serta membuang semua peralatan dan<br />

persediaan rokok atau minuman beralkohol.<br />

3) Kembangkan kemampuanmu untuk menolak penyalahgunaan<br />

zat adiktif dan psikotropika.<br />

Jika ada teman yang memaksa atau membujuk<br />

menggunakan narkoba, kamu berhak menolak. Carilah<br />

kawan sejati yang tidak menjerumuskan.<br />

4) Mengikuti kegiatan yang sehat dan kreatif.<br />

5) Mematuhi norma dan peraturan yang berlaku di<br />

masyarakat.<br />

b. Pencegahan Sekunder<br />

Pencegahan sekunder adalah upaya pencegahan pada saat<br />

penggunaan sudah terjadi dan diperlukan upaya penyembuhan<br />

(terapi). Tahapan ini meliputi:<br />

1) Tahapan penerimaan awal (initial intake)<br />

Tahapan ini dilakukan antara 1 sampai 3 hari dengan<br />

melakukan pemeriksaan fisik dan mental.<br />

2) Tahapan detoksifikasi dan terapi komplikasi medik<br />

Tahapan ini dilakukan antara 1 sampai 3 minggu untuk<br />

melakukan pengurangan ketergantungan bahan-bahan<br />

adiktif secara bertahap.<br />

c. Pencegahan Tersier<br />

Pencegahan tersier adalah upaya untuk merehabilitasi<br />

mereka yang sudah memakai dan dalam proses penyembuhan.<br />

Tahap ini biasanya terdiri atas:<br />

1) Tahapan stabilisasi<br />

Tahapan stabilisasi dilakukan antara 3 sampai 12 bulan,<br />

untuk mempersiapkan pengguna kembali ke masyarakyat.<br />

2) Tahapan sosialiasi dalam masyarakat<br />

Tahapan ini dilakukan agar mantan penyalahgunaan zat<br />

adiktif dan psikotropika mampu mengembangkan<br />

kehidupan yang bermakna di masyarakat. Tahap ini biasanya<br />

berupa kegiatan konseling, membuat kelompok-kelompok<br />

dukungan, dan mengembangkan kegiatan alternatif.<br />

Tugas 5.6<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Carilah pusat pelayanan informasi dan rehabilitasi yang<br />

ada di sekitarmu, kemudian carilah informasi seputar<br />

upaya pencegahan penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika. Bacakan hasilnya di depan kelas.

---

4. Penggunaan Zat Adiktif dan Psikotropika dalam<br />

Bidang Kesehatan<br />

Sebenarnya zat adiktif dan psikotropika bermanfaat dalam<br />

bidang kesehatan, tetapi dalam dosis yang wajar dan sesuai<br />

dengan kebutuhan pengobatan. Penggunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika yang berlebihan dan tidak sesuai dosis dapat<br />

menyebabkan dampak-dampak negatif, seperti yang telah<br />

dijelaskan pada uraian sebelumnya. Berikut ini zat adiktif dan<br />

psikotropika yang digunakan dalam bidang kesehatan.<br />

a. Zat Stimulan<br />

Zat stimulan adalah zat yang merangsang fungsi tubuh dan<br />

meningkatkan kegairahan serta kesadaran sehingga kemampuan<br />

beraktivitas akan meningkat selama beberapa jam.<br />

Jenis zat stimulan, antara lain kafein, kokain, dan amfetamin.<br />

Contoh zat stimulan yang sekarang disalahgunakan adalah<br />

shabu-shabu dan ekstasi.<br />

b. Zat Depresan<br />

Dalam bidang kedokteran, zat depresan adalah zat yang<br />

menekan sistem saraf pusat dan mengurangi aktivitas<br />

fungsional tubuh sehingga pemakai merasa tenang, bahkan<br />

bisa membuat pemakai tidur dan tak sadarkan diri.<br />

Kelebihan dosis zat ini dapat mengakibatkan kematian. Jenis<br />

zat adiktif depresan, antara lain opioda dan berbagai<br />

turunannya, seperti morfin dan heroin. Contoh yang populer<br />

adalah putaw.<br />

c. Zat Narkotika<br />

Dalam bidang kedokteran zat narkotika digunakan sebagai<br />

zat analgesik kuat yang dapat menghilangkan rasa nyeri<br />

dalam pembedahan. Zat yang termasuk kelompok narkotika<br />

adalah ganja, opium, dan kokain.<br />

d. Alkohol<br />

Di bidang kesehatan, alkohol digunakan sebagai zat<br />

desinfektan. Zat desinfektan adalah zat yang digunakan<br />

untuk membunuh kuman dan bakteri. Alkohol juga dipakai<br />

untuk mencuci alat-alat kedokteran.<br />

Latihan 5.4<br />

1. Jelaskan dan berikan contoh zat adiktif dan zat psikotropika!<br />

2. Sebutkan bahan kimia dalam asap rokok yang berbahaya untuk kesehatan!<br />

3. Jelaskan dampak negatif yang ditimbulkan rokok!<br />

4. Jelaskan dampak terhadap fisik dari korban ketergantungan zat adiktif dan<br />

psikotropika!<br />

5. Menurutmu, apa penyebab meningkatnya penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika di kalangan remaja?<br />

6. Siapakah yang sangat berperan dalam upaya pencegahan penyalahgunaan zat adiktif<br />

dan psikotropika? Jelaskan pendapatmu!<br />

7. Jelaskan upaya untuk mencegah penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika!<br />

8. Jelaskan manfaat zat narkotika dalam bidang kedokteran!<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 129

---

130<br />

Rangkuman<br />

• Bahan kimia dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain dalam<br />

rumah tangga, industri, pertanian, kesehatan, makanan, serta adiktif dan psikotropika.<br />

• Bahan kimia rumah tangga dibagi dalam kelompok pembersih, pemutih, pewangi,<br />

dan pembasmi serangga.<br />

• Bahan kimia juga ditemukan dalam berbagai industri, misal industri semen, cat, dan<br />

asam sulfat. Bahan kimia juga digunakan dalam bidang pertanian, antara lain dalam<br />

pupuk dan pestisida.<br />

• Terdapat beberapa jenis pupuk, antara lain pupuk nitrogen, fosfor, kalsium, dan<br />

kalium. Berdasarkan target sasarannya, maka pestisida dibedakan atas insektisida,<br />

fungisida, herbisida, akarisida, rodentisida, dan nematisida.<br />

• Bahan kimia di bidang kesehatan, antara lain dalam obat-obatan dan zat radioaktif.<br />

• Penggunaan bahan kimia yang ditambahkan dalam makanan, berdasarkan asalnya<br />

dibedakan atas bahan alami dan buatan. Adapun secara garis besar, bahan kimia<br />

yang ditambahkan dalam makanan dikelompokkan menjadi bahan pewarna,<br />

pemanis, pengawet, dan penyedap.<br />

• Bahan-bahan kimia memiliki kegunan yang sangat berarti dalam kehidupan seharihari,<br />

namun memiliki dampak negatif jika digunakan secara berlebihan.<br />

• Zat adiktif dan psikotropika tergolong narkoba. Sebenarnya zat-zat tersebut berguna<br />

dalam bidang kedokteran tetapi terkadang disalahgunakan.<br />

• Zat adiktif antara lain rokok dan minuman keras. Adapun zat psikotropika merupakan<br />

golongan narkoba yang berkhasiat psikotropika. Kelompok zat ini antara lain sedatin,<br />

amfetamin, ekstasi, shabu-shabu, dan LSD.<br />

• Penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika membawa dampak negatif secara fisik,<br />

psikis, dan sosial.<br />

• Pencegahan penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika dapat dilakukan secara<br />

primer, sekunder, dan tersier.<br />

Refleksi<br />

Kamu telah selesai mempelajari materi Bahan Kimia dalam Kehidupan pada bab ini. Sebelum<br />

melanjutkan ke Bab VI di Semester II, lakukan evaluasi dengan menjawab pertanyaan di bawah<br />

ini. Jika semua pertanyaan kamu jawab dengan ‘ya’, berarti kamu telah menguasai materi bab<br />

ini dan boleh melanjutkan ke bab berikutnya. Namun jika ada pertanyaan yang dijawab dengan<br />

‘tidak’, kamu harus mengulangi materi yang berkaitan dengan pertanyaan itu. Jika ada yang<br />

sukar dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Dapatkah kamu menyebutkan bahan-bahan kimia yang sering dipakai dalam kehidupan<br />

sehari-hari beserta kegunaan dan efek samping yang ditimbulkannya?<br />

2. Dapatkah kamu menunjukkan bahan kimia yang sering digunakan dalam makanan, baik<br />

bahan alami maupun buatan beserta kegunaan dan efek sampingnya?<br />

3. Apakah kamu sudah mengetahui jenis-jenis zat adiktif dan psikotropika beserta sifat dan<br />

pengaruh zat-zat tersebut?<br />

4. Apakah kamu dapat menjelaskan bahaya penggunaan zat adiktif dan psikotropika serta<br />

menunjukkan cara menghindarinya?<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

Latih Kemampuan 5<br />

A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

1. Berikut ini yang merupakan dampak dari<br />

minuman keras adalah ....<br />

a. meningkatnya tindak kejahatan<br />

b. menimbulkan kanker saluran pernapasan<br />

c. menyebabkan penyempitan pembuluh<br />

darah<br />

d. timbulnya halusinasi<br />

2. Pencegahan primer sangat diperlukan<br />

untuk mencegah ....<br />

a. pecandu ringan menjadi pecandu berat<br />

b. orang sehat menjadi pecandu zat adiktif<br />

c. pecandu shabu-shabu menjadi pecandu<br />

morfin<br />

d. mantan pecandu menjadi pecandu<br />

kembali<br />

3. Zat aktif dalam obat antinyamuk jenis oles,<br />

adalah ....<br />

a. diklorvos c. dietiltoluamid<br />

b. propoxur d. pirethroid<br />

4. Bahan pemutih pakaian biasanya mengandung<br />

senyawa ....<br />

a. klorin<br />

b. ABS<br />

c. natrium hidroksida<br />

d. hidrofilik<br />

5. Obat analgesik berfungsi untuk ….<br />

a. menghilangkan gatal-gatal dihidung<br />

b. melancarkan saluran pernapasan<br />

c. menurunkan panas badan<br />

d. menghilangkan rasa nyeri<br />

6. Gas dalam asap rokok yang dapat berikatan<br />

dengan hemoglobin adalah ....<br />

a. karbon monoksida<br />

b. karbon dioksida<br />

c. oksigen<br />

d. nikotin<br />

7. Unsur hara yang terdapat dalam pupuk ZA<br />

adalah ....<br />

a. belerang dan nitrogen<br />

b. belerang dan hidrogen<br />

c. hidrogen dan nitrogen<br />

d. hidrogen dan fosfor<br />

8. Belerang digunakan sebagai bahan dasar<br />

pembuatan ….<br />

a. asam klorida c. amoniak<br />

b. asam sulfat d. pupuk urea<br />

9. Komponen utama yang terdapat pada<br />

pembersih adalah ....<br />

a. sabun dan pewarna<br />

b. detergen dan pewangi<br />

c. sabun dan detergen<br />

d. sabun dan pewangi<br />

10. Kegunaan narkotika dalam bidang kesehatan<br />

adalah ....<br />

a. zat disinfektan<br />

b. menghilangkan rasa nyeri dalam<br />

pembedahan<br />

c. menghilangkan rasa kantuk<br />

d. penenang<br />

11. Bagian dari sabun yang menyukai air atau<br />

bersifat polar dinamakan ....<br />

a. hidrofilik c. ABS<br />

b. hidrofobik d. NaOH<br />

12. Bahan pewarna tekstil yang berbahaya jika<br />

digunakan sebagai pewarna makanan<br />

adalah ....<br />

a. rhodamine-B c. amarant<br />

b. tartrazine d. brilliant blue<br />

13. Insektisida, seperti DDT sangat berbahaya<br />

bagi lingkungan karena ….<br />

a. mengandung bahan-bahan kimia yang<br />

merusak tanah<br />

b. hanya membasmi nyamuk<br />

c. menyesakkan napas<br />

d. sukar terurai sehingga cenderung<br />

bertahan dalam lingkungan<br />

14. Penambahan zat pengawet bertujuan agar<br />

makanan dalam kemasan ....<br />

a. tidak ditumbuhi oleh bakteri dan jamur<br />

b. terasa manis<br />

c. terlihat menarik<br />

d. tambah lezat<br />

15. Bahan penyedap yang biasa digunakan<br />

dalam mi bakso adalah ....<br />

a. sakarin c. asam benzoat<br />

b. tartrazine d. MSG<br />

Bahan Kimia dalam Kehidupan 131

---

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!<br />

1. Bagaimanakah cara kerja sabun atau detergen ketika membersihkan kotoran?<br />

2. Mengapa semen mempunyai daya rekat yang kuat sehingga digunakan dalam bangunan?<br />

3. Tuliskan pemanfaatan zat radioaktif dalam bidang kedokteran!<br />

4. Jelaskan fungsi bahan pengawet yang digunakan pada makanan kemasan!<br />

5. Menurutmu upaya apa yang harus dilakukan agar penyalahgunaan zat adiktif dan<br />

psikotropika di sekolahmu dapat dihindari?<br />

132<br />

Wacana Sains<br />

Cara Menghilangkan Kandungan Formalin<br />

Menurut hasil temuan Dosen Program Studi Teknologi Pangan Universitas Katolik<br />

(UNIKA) Soegijapranata, Ita Sulistyawati STP MSc bahwa menghilangkan kadar formalin<br />

dalam produk makanan ternyata tidak terlalu sulit. Cukup direndam dengan air biasa,<br />

direbus hingga mendidih, dan digoreng, maka kadar formalin di dalam makanan bisa<br />

luntur.<br />

Ita mengatakan, karakteristik formalin adalah mudah larut dalam air sampai dengan<br />

konsentrasi 55 persen. Formalin juga sangat reaktif dalam kondisi basa. Oleh karena itu,<br />

formalin dalam makanan mudah larut apabila direndam dalam air biasa maupun air<br />

panas. Selain itu, titik didih formalin relatif rendah. Hal ini membuat kandungan formalin<br />

pada makanan akan mudah menguap saat perebusan atau penggorengan.<br />

Jadi, deformalinisasi itu sebenarnya tidak terlalu sulit. Secara sadar atau tidak,<br />

padagang tahu atau ibu rumah tangga sudah melakukan deformalinisasi itu dengan cara<br />

merendam tahu sebelum dimasak. Jarang sekali ada tahu yang dikonsumsi mentah.<br />

Menurut penelitian Ita, formalin yang masuk ke pencernaan tidak akan berpengaruh<br />

negatif. Formalin yang melalui proses metabolisme akan sangat cepat (sekitar 1,5 menit)<br />

terurai menjadi karbon dioksida dan air seni.<br />

Penelitian Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) menyebutkan, kadar formalin baru<br />

akan menimbulkan toksifikasi atau pengaruh negarif jika mencapai enam gram. Kadar<br />

formalin lebih dari enam gram berpotensi menimbulkan efek kesehatan.<br />

Pada tahap akut, efek itu bisa berupa muntah, diare darah, kejang-kejang, vertigo,<br />

dan muntah darah. Adapun pada efek kronis dapat menimbukan dermatitis kronis,<br />

bronkitis, serta kemungkinan kanker.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sumber: Kompas, 7 Desember 2006 dengan pengubahan seperlunya.

---

1. Urutan perkembangan embrio adalah ....<br />

a. zigot, morula, gastrula, blastula<br />

b. zigot, blastula, morula, gastrula<br />

c. zigot, morula, blastula, gastrula<br />

d. zigot, blastula, gastrula, morula<br />

2. Organisme mengalami metagenesis misalnya<br />

....<br />

a. salamander<br />

b. katak<br />

c. suplir<br />

d. serangga<br />

3. Ulat merupakan bagian dari metamorfosis<br />

kupu-kupu pada tahap ....<br />

a. pupa<br />

b. larva<br />

c. telur<br />

d. nimfa<br />

4. Salah satu ciri perkembangan tanda<br />

kelamin sekunder pada remaja laki-laki<br />

adalah ….<br />

a. jakun mulai tumbuh<br />

b. tumbuh kumis dan janggut<br />

c. mulai tertarik pada lawan jenis<br />

d. otot berkembang lebih kekar<br />

5. Jumlah tulang rusuk palsu adalah ....<br />

a. 7 pasang<br />

b. 3 pasang<br />

c. 31 pasang<br />

d. 5 ruas<br />

6. Zat makanan yang sangat dibutuhkan<br />

tubuh adalah ....<br />

a. karbohidrat, protein, mineral, lemak<br />

vitamin, dan air<br />

b. karbohidrat, protein, mineral, dan<br />

vitamin<br />

c. protein dan vitamin<br />

d. karbohidrat dan air<br />

7. Dalam tenggorokan, kotoran yang masuk<br />

akan dikeluarkan oleh …<br />

a. selaput lendir dan rambut getar<br />

b. bulu cambuk<br />

c. jakun dan pita suara<br />

d. rambut hidung dan lendir<br />

Latihan Semester I<br />

A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

8. Agar makanan tidak masuk ke dalam<br />

saluran pernapasan, ada satu alat untuk<br />

memisahkannya yang dinamakan ....<br />

a. jakun<br />

b. bronkus<br />

c. alveolus<br />

d. epiglotis<br />

9. Bagian akar yang membantu proses<br />

penyerapan unsur hara dalam tanah<br />

adalah .…<br />

a. tudung akar<br />

b. rambut akar<br />

c. ujung akar<br />

d. akar utama<br />

10.Contoh tumbuhan yang menyimpan<br />

cadangan makanan pada akar adalah ....<br />

a. beringin<br />

b. anggrek<br />

c. singkong<br />

d. mentimun<br />

11. Faktor yang harus tersedia pada tumbuhan<br />

agar berlangsung proses fotosintesis<br />

adalah .…<br />

a. cahaya matahari<br />

b. klorofil<br />

c. oksigen<br />

d. air<br />

12. Mekarnya bunga pukul empat pada waktu<br />

sore hari termasuk gerak .…<br />

a. endonom<br />

b. taksis<br />

c. nasti<br />

d. tropi<br />

13. Atom Na memiliki nomor atom 11, maka<br />

konfigurasi elektronnya adalah ....<br />

a. 2 9<br />

b. 2 8 1<br />

c. 2 7 2<br />

d. 2 6 3<br />

14. Di antara molekul berikut yang tergolong<br />

molekul senyawa adalah ....<br />

a. P c. NO<br />

4<br />

b. S d. Cl 8<br />

2<br />

Latihan Semester I 133

---

15.Berikut merupakan partikel subatom,<br />

kecuali ....<br />

a. proton<br />

b. elektron<br />

c. neutron<br />

d. nukleon<br />

16. Komponen utama dalam pasta gigi adalah ....<br />

a. detergen dan abrasif<br />

b. detergen dan pemutih<br />

c. kapur dan detergen<br />

d. pemutih dan pewangi<br />

17. Bahan kimia yang sering ditemukan pada<br />

pemutih pakaian adalah ....<br />

a. hipoklorit<br />

b. fosfat<br />

c. alkali<br />

d. sulfonat<br />

134<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

18. Bahan kimia utama dalam pembuatan<br />

industri asam sulfat adalah ....<br />

a. hidrogen<br />

b. oksigen<br />

c. belerang<br />

d. sulfat<br />

19. Zat kimia berikut dalam dunia kedokteran<br />

sering digunakan sebagai stimulan adalah ...<br />

a. kafein<br />

b. kokain<br />

c. heroin<br />

d. amfetamin<br />

20. Bahan kimia tambahan buatan yang jika<br />

dikonsumsi berlebihan dapat menimbulkan<br />

sindrom restoran cina adalah ....<br />

a. sakarin c. garam<br />

b. MSG d. sulfat<br />

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!<br />

1. Jelaskan siklus hidup lumut yang menunjukkan terjadinya metagenesis!<br />

2. Jelaskan perkembangan psikologis remaja yang mengalami pubertas!<br />

3. Sebutkan persendian yang terdapat pada anggota gerak bagian atas!<br />

4. Mengapa darah yang ada di dalam tubuh kita perlu disaring oleh ginjal?<br />

5. Mengapa kecambah yang diletakkan di tempat gelap akan mengalami etiolasi?<br />

6. Jelaskan struktur anatomi daun! Apakah peranan bagian-bagian daun itu dalam proses<br />

fotosintesis?<br />

7. Jelaskan kelemahan teori atom Rutherford!<br />

8. Jelaskan perbedaan sifat sabun dengan detergen!<br />

9. Sekarang ini banyak jajanan yang mengandung pemanis buatan. Berikan pendapatmu<br />

mengenai fenomena di atas!<br />

10. Bagaimana cara mengatasi penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika di kalangan pelajar?

---

Gaya<br />

VI<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

Seorang pendayung harus mengayuh air ke belakang agar perahu terdorong ke depan.<br />

Prinsip apakah yang digunakan pendayung tersebut?<br />

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia berusaha menciptakan alat yang dapat meringankan<br />

pekerjaannya. Dalam masyarakat desa, orang mengambil air dari sumur dengan menggunakan<br />

timba. Bagaimana prinsip kerja timba air?<br />

Kedua hal di atas merupakan contoh peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan<br />

sehari-hari. Dalam pembelajaran ini, kamu dapat mengidentifikasi jenis-jenis gaya beserta<br />

penjumlahan dan pengaruhnya pada suatu benda, menerapkan Hukum Newton untuk<br />

menjelaskan berbagai peristiwa, serta melakukan percobaan tentang pesawat sederhana dan<br />

penerapannya.<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121

---

Hukum II Newton<br />

a = ∑F<br />

m<br />

138<br />

><br />

Gaya sentuh<br />

Gaya tak<br />

sentuh<br />

Hukum Newton<br />

Hukum I Newton<br />

Bidang Miring<br />

Kata Kunci<br />

• gaya<br />

• Newton<br />

• pesawat sederhana<br />

><br />

><br />

><br />

><br />

><br />

dibedakan<br />

menjadi<br />

Eksperimen Newton<br />

tentang gaya dan gerak<br />

meliputi tiga hukum<br />

Hukum III Newton<br />

F = –F aksi reaksi<br />

Tuas<br />

Pesawat sederhana<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

><br />

><br />

Gaya<br />

><br />

Katrol<br />

Gaya-gaya yang<br />

bekerja pada ><br />

suatu<br />

benda dapat<br />

dipadukan<br />

sifat hasil<br />

mempermudah pekerjaan<br />

dan memperkecil<br />

gaya untuk melakukan<br />

usaha<br />

meliputi<br />

><br />

Gaya gesekan<br />

><br />

Analisis gaya<br />

><br />

contoh gaya<br />

Roda gigi<br />

Gaya berat<br />

><br />

Resultan ><br />

gaya<br />

>

---

A Besaran Gaya<br />

Kamu tentu sering mendengar kata gaya. Apakah pengertian<br />

dari kata gaya yang sering kamu dengar tersebut? Samakah<br />

pengertian tersebut dengan gaya dalam Sains? Untuk<br />

mengetahui jawabannya, mari mempelajari tentang gaya!<br />

1. Pengertian Gaya<br />

Apakah yang disebut gaya? Untuk memahami pengertian<br />

gaya, mari perhatikan Gambar 6.1!<br />

a b<br />

Gambar 6.1 a. Tendangan pemain bola menyebabkan bola bergerak.<br />

b. Dorongan mesin menyebabkan mobil bergerak.<br />

c. Kayuhan pedal menyebabkan sepeda dapat bergerak.<br />

c<br />

Dari Gambar 6.1a kamu dapat mengamati bahwa bola dapat<br />

bergerak karena menerima gaya berupa tendangan pemain<br />

sepak bola. Mobil pada Gambar 6.1b bergerak karena<br />

menerima gaya dari dorongan mesin mobil. Begitu juga halnya<br />

dengan sepeda pada Gambar 6.1c dapat bergerak karena<br />

menerima gaya jika dikayuh pedal sepedanya.<br />

Dari contoh-contoh tersebut, dapatkah kamu menjelaskan<br />

pengertian gaya? Dalam Sains, gaya didefinisikan sebagai suatu<br />

tarikan atau suatu dorongan. Pengaruh gaya pada benda antara<br />

lain sebagai berikut.<br />

a. Menyebabkan perubahan kecepatan gerak benda.<br />

b. Menyebabkan benda diam menjadi bergerak dan sebaliknya.<br />

c. Mengubah arah gerak benda.<br />

d. Mengubah bentuk suatu benda.<br />

Dapatkah kamu menyebutkan jenis-jenis gaya? Gaya terdiri<br />

atas gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Tahukah kamu, apakah<br />

gaya sentuh dan gaya tidak sentuh itu?<br />

Gaya 139

---

140<br />

Latihan 6.1<br />

Gaya sentuh adalah gaya yang bekerja pada suatu benda<br />

dengan melalui sentuhan pada permukaan benda tersebut.<br />

Contoh gaya sentuh antara lain seorang anak yang mendorong<br />

meja, seorang ibu yang mengangkat barang belanjaannya,<br />

seorang anak yang mengayuh sepeda, dan pemain basket yang<br />

melempar bola basket.<br />

Pernahkah kamu melihat buah mangga yang jatuh dari<br />

tangkainya? Atau, pernahkah kamu mengamati besi yang<br />

ditarik magnet? Adakah gaya otot yang memengaruhi jatuhnya<br />

buah mangga dan tertariknya besi oleh magnet? Jika benda<br />

dapat bergerak tanpa dibantu oleh dorongan atau tarikan gaya<br />

otot, berarti benda itu bergerak oleh gaya tak sentuh.<br />

Jadi, gaya tak sentuh dapat didefinisikan sebagai gaya yang<br />

bekerja pada benda tanpa menyentuh benda tersebut.<br />

Tugas 6.1<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Carilah contoh gaya sentuh dan gaya tak sentuh yang biasa<br />

terjadi di sekitarmu! Kemudian, bacakan hasilnya di depan<br />

kelas!<br />

Tahukah kamu alat ukur apa yang digunakan untuk mengukur<br />

gaya? Gaya dapat diukur dengan menggunakan neraca<br />

pegas atau dinamometer. Satuan gaya dalam SI adalah newton<br />

(disingkat N). Satuan ini dipakai untuk menghormati tokoh<br />

Fisika Sir Isaac Newton. Satuan lain yang juga sering dipakai<br />

adalah dyne, di mana 1 Newton setara dengan 100.000 dyne.<br />

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan gaya!<br />

2. Tuliskan empat perubahan yang dapat ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu<br />

benda!<br />

3. Apakah dimaksud dengan gaya sentuh? Berikan contohnya!<br />

4. Apakah dimaksud dengan gaya tak sentuh? Berikan contohnya!<br />

5. Alat ukur apa yang digunakan untuk mengukur gaya?<br />

2. Resultan Gaya<br />

Dalam Fisika, gaya termasuk besaran vektor. Artinya, gaya<br />

adalah suatu besaran yang memiliki besar dan juga arah. Oleh<br />

karena gaya termasuk besaran vektor, maka gaya dapat<br />

dilukiskan dengan diagram vektor yang berupa anak panah.<br />

Nah, bagaimanakah cara melukiskan gaya dengan<br />

menggunakan diagram panah?<br />

Pernahkah kamu dan teman-temanmu mendorong meja<br />

secara bersama-sama?

---

Pada Gambar 6.2 dua orang anak berusaha mendorong meja<br />

pada arah yang sama. Jika anak pertama mengeluarkan gaya<br />

sebesar 15 N dan anak kedua mengeluarkan gaya sebesar 10 N,<br />

tahukah kamu besar resultan gaya yang dikeluarkan kedua<br />

anak tersebut? Besar resultan gaya yang dikeluarkan oleh kedua<br />

anak tersebut dapat dilukiskan dengan menggunakan diagram<br />

panah seperti pada Gambar 6.3.<br />

Resultan gaya dari kedua gaya tersebut dapat dinyatakan<br />

dengan F = F + F = 15 N + 25 N = 40 N. Panjang anak panah<br />

R 1 2<br />

menyatakan nilai atau besar gaya, sedangkan arah anak panah<br />

menyatakan arah gaya. Gaya yang mengarah ke kanan atau atas<br />

bernilai positif dan gaya yang mengarah ke kiri atau bawah<br />

bernilai negatif. Jadi, untuk melukiskan gaya digunakan aturan<br />

sebagai berikut.<br />

a. Panjang anak panah melukiskan besarnya gaya.<br />

b. Arah anak panah merupakan arah gaya.<br />

c. Pangkal anak panah merupakan titik tangkap gaya.<br />

Contoh<br />

Sebuah gaya F yang berarah ke kanan dan besarnya 8 N<br />

dilukiskan dengan diagram vektor yang panjangnya 4 satuan,<br />

seperti pada gambar berikut.<br />

Lukiskan diagram vektor gaya-gaya berikut ini!<br />

a. F = 6 Newton ke kanan<br />

1<br />

b. F = 10 Newton ke kanan<br />

2<br />

c. F = –4 Newton ke kiri<br />

3<br />

Jawab:<br />

Oleh karena gaya 8 N dilukiskan dengan panjang 4 satuan, maka<br />

gaya 1 N dapat dilukiskan dengan panjang 4 satuan × 8 N =<br />

8 N<br />

1<br />

satuan<br />

2<br />

a. Karena F 1 = 6 N, maka panjangnya 6 × 1<br />

(berarah ke kanan)<br />

b. Karena F 2 = 10 N, maka panjangnya 10 × 1<br />

(berarah ke kanan)<br />

c. Karena F 3 = –4 N, maka panjangnya (–4) × 1<br />

(berarah ke kiri)<br />

2<br />

2<br />

satuan = 3 satuan<br />

satuan = 5 satuan<br />

satuan = –2 satuan<br />

2<br />

Gambar 6.2 Dua orang anak mendorong<br />

meja menghasilkan<br />

gaya-gaya searah.<br />

Gambar 6.3 Diagram panah resultan<br />

dua gaya searah (F R = F 1<br />

+ F 2 ).<br />

Gaya 141

---

Gambar 6.4 Lomba tarik tambang<br />

menghasilkan gaya-gaya<br />

yang berlawanan arah.<br />

142<br />

Pernahkah kamu mengamati perlombaan tarik tambang?<br />

Perhatikan Gambar 6.4! Pada perlombaan tarik tambang, gayagaya<br />

yang bekerja pada tambang tersebut berlawanan arah.<br />

Misalkan kelompok pertama pada Gambar 6.4 menarik<br />

tambang ke arah kiri sebesar 75 N dan kelompok kedua menarik<br />

tambang ke arah kanan sebesar 90 N. Tahukah kamu, berapa<br />

besar resultan yang dihasilkan oleh dua kelompok tersebut pada<br />

tambang? Perhatikan Gambar 6.5!<br />

Gambar 6.5 Resultan dua gaya yang berlawanan arah.<br />

Dari Gambar 6.5, resultan gaya kedua vektor itu dapat<br />

dinyatakan dengan F = F + F = (–75) N + 90 N = 15 N. Oleh<br />

R 1 2<br />

karena gaya yang dihasilkan kelompok kedua lebih besar<br />

daripada gaya yang dihasilkan kelompok pertama, maka resultan<br />

gaya yang bekerja pada tambang adalah 15 N ke arah kanan.<br />

Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa resultan gaya<br />

adalah perpaduan dua buah gaya atau lebih yang dihasilkan<br />

suatu benda menjadi satu gaya. Secara matematis, resultan gaya<br />

dapat dinyatakan sebagai berikut.<br />

Contoh<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

F R = F 1 + F 2 ....... (6.1)<br />

1. Andi dan Budi bersama-sama mendorong sebuah gerobak<br />

ke arah kanan. Jika Andi mengeluarkan gaya sebesar 25 N<br />

dan Budi mengeluarkan gaya sebesar 35 N, berapakah<br />

resultan gaya yang dikeluarkan Andi dan Budi?<br />

Jawab:<br />

Diketahui: F = 25 N<br />

Andi<br />

F = 35 N<br />

Budi<br />

F = .... ?<br />

R<br />

Oleh karena F dan F searah, maka<br />

Andi Budi<br />

F = F + F R Andi Budi<br />

= 25 N + 35 N = 60 N<br />

2. Anton mendorong meja ke arah kanan dengan gaya 18 N<br />

dan Yudi mendorong meja yang sama ke arah kiri dengan<br />

gaya 22 N. Tentukanlah resultan dan arah gayanya!<br />

Jawab:<br />

Diketahui: F = 18 N (ke kanan)<br />

Anton<br />

F = –22 N (ke kiri)<br />

Yudi<br />

F = .... ?<br />

R

---

Resultan gayanya adalah:<br />

F = F + F = 18 N + (–22)N = –4 N<br />

R Anton Yudi<br />

Tanda negatif (–) menyatakan arahnya ke kiri. Jadi, F = 4 N<br />

R<br />

dengan arah ke kiri (karena F lebih besar dari F ).<br />

Yudi Anton<br />

Dapatkah gaya-gaya berada dalam keadaan setimbang? Suatu<br />

benda dikatakan setimbang jika benda berada dalam keadaan<br />

stabil. Secara umum, kesetimbangan adalah keadaan ketika<br />

resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan<br />

nol. Benda yang berada dalam keadaan setimbang tidak<br />

mengalami perubahan gerak. Secara matematis, persamaan gaya<br />

setimbang dinyatakan sebagai berikut.<br />

Latihan 6.2<br />

F R = F 1 + F 2 = 0 ....... (6.2)<br />

1. Sebuah gaya F yang berarah ke kanan dan besarnya 20 N dilukiskan dengan diagram<br />

vektor yang panjangnya 4 cm. Lukiskan diagram vektor gaya-gaya berikut ini!<br />

a. F = 25 Newton ke kanan<br />

1<br />

b. F = 15 Newton ke kanan<br />

2<br />

c. F = 30 Newton ke kiri<br />

3<br />

d. F = 10 Newton ke kiri<br />

4<br />

2. Diketahui gaya F = 4 N ke kanan, gaya F = 6 N ke kiri, F = 8 N ke kanan, dan<br />

1 2 3<br />

F = 5 N ke kiri. Tentukanlah besar dan arah resultan gaya berikut!<br />

4<br />

a. F + F 1 2<br />

b. F + F 3 4<br />

c. F + F + F 1 2 3<br />

d. F + F + F 2 3 4<br />

3. Gaya setimbang dapat terjadi pada dua buah gaya yang berlawanan. Nah, jika dua<br />

buah gaya tersebut searah, mungkinkah terjadi kesetimbangan? Jelaskan!<br />

4. Pada sebuah benda bekerja gaya-gaya sebagai berikut.<br />

F = 8 N (ke bawah) F = 13 N (ke kiri)<br />

1 3<br />

F = 9 N (ke atas) F = 14 N (ke kanan)<br />

2 4<br />

a. Tentukanlah besar dan arah resultan gayanya!<br />

b. Apakah benda berada dalam keadaan setimbang?<br />

5. Diketahui gaya F 1 = 12 N ke kanan, gaya F 2 = 8 N ke kiri, F 3 = 6 N ke kanan, dan<br />

F 4 = 10 N.<br />

a. Dengan mengambil skala 2 N dilukiskan dengan panjang 1 cm, lukislah vektorvektor<br />

gaya F 1 , F 2 , F 3 , dan F 4 !<br />

b. Tentukan besar dan arah resultan gaya dari:<br />

1) F 1 + F 2 + F 3<br />

2) F 2 + F 3 + F 4<br />

Gaya 143

---

Gambar 6.6 Sir Isaac Newton.<br />

144<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

B Hukum Newton tentang Gaya<br />

Pada tahun 1687, Sir Isaac Newton, ilmuwan Fisika<br />

berkebangsaan Inggris, berhasil menemukan hubungan antara<br />

gaya dan gerak. Dari hasil pengamatan dan eksperimennya,<br />

Newton merumuskan tiga hukum mengenai gaya dan gerak<br />

yang dikenal dengan Hukum I Newton, Hukum II Newton, dan<br />

Hukum III Newton. Nah, agar kamu lebih memahami ketiga<br />

hukum Newton tentang gerak, mari mempelajari uraian berikut<br />

dengan baik.<br />

1. Hukum I Newton<br />

Pernahkah kamu mengalami peristiwa seperti berikut?<br />

Ketika kamu berada dalam kendaraan umum yang sedang<br />

melaju, tiba-tiba sopir kendaraan umum tersebut mengerem<br />

secara mendadak, tubuhmu seolah-olah terdorong ke depan<br />

berlawanan arah dengan gaya pengereman kendaraan yang<br />

arahnya ke belakang. Hal ini terjadi karena tubuhmu cenderung<br />

mempertahankan posisinya yang terus bergerak ke arah depan,<br />

namun karena kendaraan direm mengakibatkan ada gaya yang<br />

menahan gerak ini sehingga kamu seperti terdorong ke depan.<br />

Oleh karena itulah, maka undang-undang lalu lintas mewajibkan<br />

pengendara mobil memakai sabuk pengaman untuk<br />

menghindari kecelakaan mobil.<br />

Begitu juga ketika kamu berada dalam kendaraan yang diam.<br />

Kemudian tiba-tiba kendaraan tersebut bergerak, tubuhmu<br />

akan terasa seperti terdorong ke belakang. Hal ini terjadi karena<br />

tubuhmu cenderung mempertahankan posisinya yang diam.<br />

Peristiwa ini dijelaskan dalam Hukum I Newton yang<br />

dinyatakan sebagai berikut.<br />

Sebuah benda terus dalam keadaan diam atau terus<br />

bergerak dengan kelajuan tetap, kecuali jika ada gaya luar<br />

yang memaksa benda tersebut mengubah keadaannya.<br />

Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan sebagai<br />

berikut.<br />

ΣF = 0 ....... (6.3)<br />

Hukum I Newton juga menggambarkan sifat benda yang<br />

selalu mempertahankan keadaan diam atau keadaan<br />

bergeraknya yang dinamakan inersia atau kelembaman. Oleh<br />

karena itu, Hukum I Newton dikenal juga dengan sebutan<br />

Hukum Kelembaman. Nah, agar kamu lebih memahami<br />

tentang Hukum I Newton, lakukanlah Kegiatan 6.1!

---

Kegiatan 6.1<br />

Tujuan:<br />

Mempelajari Hukum I Newton.<br />

2. Hukum II Newton<br />

Pernahkah kamu mengamati pemain sepak bola menendang<br />

bola yang sedang menuju ke arahnya? Apakah arah dan laju<br />

bola akan berubah?<br />

Dari Gambar 6.7, kamu dapat mengamati bahwa bola akan<br />

berubah arah ketika ada gaya yang mengenai bola tersebut.<br />

Dalam contoh tersebut, bola mengalami percepatan.<br />

Ukuran kemampuan benda mempertahankan keadaan<br />

diam atau keadaan geraknya dinamakan inersia. Hal ini berarti<br />

percepatan gerak benda dipengaruhi inersianya, sedangkan<br />

kualitas inersia diukur oleh massanya.<br />

Dari hubungan tersebut, Newton merumuskan Hukum II<br />

Newton sebagai berikut.<br />

Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja<br />

pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya<br />

dan berbanding terbalik massa benda.<br />

Secara matematis, Hukum II Newton dinyatakan sebagai<br />

berikut.<br />

∑ F<br />

a = ....... (6.4)<br />

m<br />

Keterangan:<br />

F = resultan gaya (Newton)<br />

m = massa benda (kg)<br />

a = percepatan benda (Newton/kg)<br />

Contoh<br />

Hukum I Newton<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah uang logam, gelas kaca, dan selembar kartu remi.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Susunlah alat-alat tersebut, seperti pada gambar.<br />

2. Jentikkan jarimu secara kuat dan cepat pada kartu remi.<br />

Apa yang terjadi? Apakah koin terlempar ke luar?<br />

Sebuah mesin perahu motor menghasilkan gaya 15.000 N. Berapa<br />

percepatan perahu motor jika massa perahu motor 1.000 kg dan<br />

total gaya gesekan perahu motor dengan air adalah 1.000 N?<br />

kartu remi<br />

uang logam<br />

Gambar 6.7 Bola akan berubah arah<br />

ketika pemain menendangnya.<br />

Gaya 145

---

Gambar 6.8 Menyelam merupakan<br />

contoh penerapan Hukum<br />

III Newton.<br />

146<br />

Jawab:<br />

Perhatikan gambar di atas!<br />

ΣF = F – f<br />

= 15.000 N – 1.000 N<br />

= 14.000 N<br />

Percepatan perahu motor tersebut adalah:<br />

∑ F 14.000 N<br />

a = = = 14 N/kg<br />

m 1.000 kg<br />

3. Hukum III Newton<br />

Pernahkah kamu memukul tembok dengan tanganmu? Apa<br />

yang kamu rasakan? Tanganmu akan terasa sakit, bukan? Hal<br />

ini terjadi sebagai reaksi dari gaya yang kamu keluarkan untuk<br />

memukul tembok sehingga tembok mengerjakan gaya yang<br />

sama besar pada tanganmu. Semakin keras kamu memukul<br />

tembok, tanganmu akan terasa semakin sakit.<br />

Hal ini dijelaskan Newton dalam Hukum III Newton yang<br />

dinyatakan sebagai berikut.<br />

Tugas 6.2<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Jika kamu memberikan gaya pada suatu benda (gaya aksi),<br />

kamu akan mendapatkan gaya yang sama besar, tetapi<br />

arahnya berlawanan (gaya reaksi) dengan gaya yang kamu<br />

berikan.<br />

Secara matematis, Hukum III Newton dinyatakan sebagai<br />

berikut.<br />

F aksi = –F reaksi ....... (6.5)<br />

Contoh Hukum III Newton dalam kehidupan sehari-hari<br />

ditunjukkan pada Gambar 6.8. Tahukah kamu, bagaimana<br />

penyelam dapat berenang di dalam laut? Kaki dan tangan<br />

penyelam mendorong air ke belakang (gaya aksi) sehingga badan<br />

penyelam terdorong ke depan sebagai gaya reaksi.<br />

Carilah beberapa contoh penerapan Hukum III Newton<br />

dalam kehidupan sehari-hari! Diskusikan dengan temantemanmu,<br />

kemudian bacakan hasilnya di depan kelas!

---

Latihan 6.3<br />

1. Berilah dua contoh penerapan Hukum I Newton dalam kehidupan sehari-hari!<br />

2. Sebuah mobil bergerak dengan gaya mesin sebesar 7.500 N dan mengalami percepatan<br />

sebesar 7N/kg. Jika gaya gesekan ban mobil dengan jalan sebesar 500 N, tentukan massa<br />

mobil tersebut!<br />

3. Dengan menggunakan Hukum II Newton, isilah tabel berikut! Kerjakan di buku<br />

tugasmu.<br />

Resultan Gaya (N) Massa (kg) Percepatan (N/kg)<br />

4<br />

. . . .<br />

5<br />

. . . .<br />

2<br />

4,5<br />

. . . .<br />

6<br />

C Analisis Gaya Gesekan dan Gaya Berat<br />

Dua gaya yang sering kamu jumpai dalam kehidupan seharihari<br />

adalah gaya gesekan dan gaya berat. Apakah gaya gesekan<br />

itu? Apa pula gaya berat?<br />

1. Gaya Gesekan<br />

Pernahkah kamu mengamati permukaan ban mobil? Mobil<br />

memiliki permukaan ban yang kasar dan beralur. Jika mobil<br />

dipakai terus-menerus, lama-kelamaan permukaan ban yang<br />

kasar dan beralur ini menjadi aus dan gundul. Tahukah kamu,<br />

mengapa permukaan ban mobil tersebut menjadi aus dan<br />

gundul?<br />

Bagian ban mobil selalu berhadapan dengan permukaan jalan<br />

yang kasar. Permukaan jalan kasar inilah yang terus-menerus<br />

mengikis permukaan ban mobil hingga akhirnya menjadi aus<br />

dan gundul. Nah, gesekan antara permukaan jalan yang kasar<br />

dan ban mobil dinamakan gaya gesekan. Gaya gesekan selalu<br />

memiliki arah yang berlawanan dengan arah gerak benda.<br />

Perhatikan Gambar 6.10!<br />

Tahukah kamu, apa yang memengaruhi besar atau kecilnya<br />

gaya gesekan? Agar kamu lebih memahami hal-hal yang memengaruhi<br />

besar atau kecilnya gaya gesekan, lakukanlah<br />

Kegiatan 6.2!<br />

. . . .<br />

2<br />

2,5<br />

1,5<br />

Gambar 6.9 Ban mobil akan aus jika<br />

dipakai terus menerus.<br />

gaya gesek<br />

arah gerak<br />

gaya ke depan<br />

Gambar 6.10 Diagram gaya-gaya<br />

yang bekerja pada ban<br />

mobil.<br />

Gaya 147

---

148<br />

Kegiatan 6.2<br />

Gaya Gesekan<br />

Tujuan:<br />

Mengamati pengaruh permukaan benda terhadap gaya gesek.<br />

Alat dan bahan:<br />

Neraca pegas, sebuah balok kayu, meja yang permukaannya kasar, kaca, dan minyak<br />

goreng.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Letakkan balok kayu di atas meja yang permukaannya kasar. Kemudian, tariklah balok<br />

tersebut dengan sebuah neraca pegas. Amati skala yang ditunjukkan neraca pegas pada<br />

saat balok tepat akan bergerak.<br />

2. Letakkan balok kayu di atas kaca yang permukaannya agak kasar. Kemudian, tariklah<br />

balok tersebut dengan sebuah neraca pegas. Amati skala yang ditunjukkan neraca pegas<br />

pada saat balok tepat akan bergerak.<br />

3. Lumuri permukaan kaca dengan minyak goreng sehingga permukaannya menjadi licin.<br />

Letakkan balok kayu di atas kaca licin. Kemudian, tariklah balok tersebut dengan sebuah<br />

neraca pegas. Amati skala yang ditunjukkan neraca pegas pada saat balok tepat akan<br />

bergerak.<br />

Diskusikan pertanyaan berikut untuk mendapatkan kesimpulan!<br />

1. Pada permukaan manakah neraca pegas menunjukkan skala yang terkecil?<br />

2. Pada permukaan manakah neraca pegas menunjukkan skala yang terbesar?<br />

3. Kesimpulan apa yang kamu dapatkan setelah melakukan kegiatan ini?<br />

Gambar 6.11 Gesekan antara ban<br />

dan jalan diperlukan<br />

agar mobil dapat berjalan<br />

dengan baik.<br />

Dari Kegiatan 6.2, kamu dapat mengamati bahwa kekasaran<br />

atau kehalusan bentuk permukaan dapat memengaruhi besar<br />

gaya gesekan. Semakin kasar bentuk permukaan, semakin besar<br />

gaya gesekannya. Sebaliknya, semakin halus bentuk permukaan,<br />

semakin kecil gaya gesekannya.<br />

Apakah keuntungan atau kerugian gaya gesek bagi<br />

manusia? Gaya gesek yang dapat menguntungkan manusia<br />

adalah sebagai berikut.<br />

a. Akibat dari adanya gaya gesek, kamu dapat berjalan di atas<br />

tanah dengan nyaman. Jika tidak ada gaya gesek, mustahil<br />

kamu dapat berjalan karena kamu pasti tergelincir.<br />

b. Gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan membuat mobil<br />

dapat bergerak dengan baik. Jika tidak ada gaya gesek, mobil<br />

tidak dapat bergerak dengan baik karena mobil tersebut<br />

pasti tergelincir.<br />

c. Gaya gesek dapat dimanfaatkan pula pada rem kendaraan.<br />

Dengan adanya gaya gesekan antara karet rem dan roda<br />

kendaraan, maka kamu dapat mengurangi atau menghentikan<br />

gerak kendaraan.<br />

Kerugian gaya gesek bagi manusia adalah sebagai berikut.<br />

a. Gaya gesekan pada bagian-bagian yang ada dalam mesin<br />

mobil atau motor dapat menimbulkan panas yang ber-<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

lebihan. Hal ini dapat menyebabkan mesin mobil cepat<br />

rusak. Untuk mengatasi hal ini mesin diberi oli agar gesekan<br />

antara bagian-bagian mesin lebih kecil.<br />

b. Gesekan antara ban mobil dan jalan menyebabkan ban mobil<br />

cepat aus. Selain itu, gesekan ini dapat menghambat gerak<br />

mobil sehingga mobil tidak dapat bergerak dengan kelajuan<br />

tinggi.<br />

c. Gesekan antara air laut dan kapal laut dapat menghambat<br />

gerak kapal laut. Untuk mengatasi hal ini, ujung kapal laut<br />

dibuat lancip sehingga gesekan antara kapal laut dan air laut<br />

dapat diperkecil.<br />

Tugas 6.2<br />

Carilah beberapa contoh lain gaya gesekan yang menguntungkan<br />

dan gaya gesekan yang merugikan di sekitar<br />

lingkunganmu!<br />

Latihan 6.3<br />

Gambar 6.12 Gesekan antara air laut<br />

dan kapal laut dapat<br />

menghambat gerak kapal<br />

laut.<br />

1. Apakah gaya gesekan itu?<br />

2. Mengapa oli pada kendaraan bermotor harus selalu diganti setelah menempuh jarak<br />

tertentu?<br />

3. Apakah yang terjadi jika tidak ada gaya gesekan di dunia ini?<br />

4. Mengapa bentuk permukaan pesawat terbang dibuat lancip (streamline)?<br />

5. Jelaskanlah hal-hal yang dapat memperkecil atau memperbesar gaya gesekan!<br />

2. Gaya Berat<br />

Dalam kehidupan sehari-hari, istilah berat kadang-kadang<br />

disalahartikan, seperti “Ayah membeli beras seberat 50 kg” atau<br />

“Berapakah berat badanmu?” Istilah berat pada contoh di atas<br />

tidaklah tepat karena kata berat yang dimaksud, sebenarnya<br />

adalah massa benda. Nah, tahukah kamu apa perbedaan antara<br />

massa dan berat?<br />

Massa adalah ukuran banyaknya materi yang terkandung<br />

dalam suatu benda. Massa diukur dengan menggunakan neraca.<br />

Satuan massa dalam SI adalah kilogram. Massa merupakan<br />

besaran yang tidak memiliki arah. Oleh karena itu, massa<br />

termasuk besaran skalar.<br />

Berat adalah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu<br />

benda. Berat merupakan besaran yang memiliki arah. Arah berat<br />

selalu tegak lurus terhadap permukaan bumi. Berat merupakan<br />

salah satu bentuk gaya. Berat dapat diukur dengan menggunakan<br />

neraca pegas atau dinamometer. Satuan berat dalam<br />

SI dinyatakan dalam Newton.<br />

Gaya 149

---

150<br />

Kegiatan 6.3<br />

Gaya Berat<br />

Tujuan:<br />

Menyelidiki hubungan antara massa dengan berat benda.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah neraca pegas dengan skala pengukur sampai 20 N.<br />

Empat buah balok dengan massa berturut-turut 1 kg, 2 kg, 3 kg, dan 4 kg.<br />

Selembar kertas grafik.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Gantungkanlah balok pada neraca pegas secara bergantian, kemudian bacalah berat<br />

tiap-tiap balok.<br />

2. Catatlah data massa dan beratnya pada tabel berikut, kemudian hitunglah perbandingan<br />

antara berat dan massanya. Buatlah tabel ini di buku tugasmu!<br />

w (N)<br />

Massa (m) Berat (w)<br />

1 kg<br />

2 kg<br />

3 kg<br />

4 kg<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

w<br />

m<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

3. Buatlah grafik hubungan antara berat (w) terhadap massa (m) pada kertas grafik seperti<br />

gambar di bawah. Kerjakan di buku tugasmu!<br />

Diskusikan pertanyaan berikut untuk mendapatkan kesimpulan!<br />

1. Bagaimanakah hasil perhitungan ?<br />

Nah, bagaimanakah hubungan antara massa dan berat? Agar<br />

kamu lebih memahaminya, lakukanlah Kegiatan 6.3!<br />

2. Bagaimanakah bentuk grafik berat terhadap massa yang<br />

kamu peroleh?<br />

3. Apa kesimpulan yang kamu dapatkan dari percobaan ini?<br />

Dari Kegiatan 6.3, kamu mendapatkan bahwa nilai perbandingan<br />

w dan m selalu menunjukkan nilai yang sama (tetap),<br />

yaitu ± 9,8 N/kg. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa<br />

nilai perbandingan antara gaya berat dan massa setiap benda<br />

pada suatu tempat tertentu selalu tetap. Nilai perbandingan itu<br />

harganya sama dengan percepatan benda yang jatuh bebas ke<br />

bumi yang dinamakan percepatan gravitasi bumi.

---

Secara matematis, percepatan gravitasi bumi dituliskan:<br />

w<br />

g = ....... (6.6)<br />

m<br />

Berdasarkan persamaan tersebut diperoleh persamaan gaya<br />

berat dan persamaan massa sebagai berikut.<br />

w = m × g atau<br />

Keterangan:<br />

g = percepatan gravitasi bumi (N/kg)<br />

w = gaya berat (N)<br />

m = massa (kg)<br />

Contoh<br />

w<br />

m = ....... (6.7)<br />

g<br />

Massa Ani, Dewi, dan Anggun berturut-turut adalah 45 kg,<br />

40 kg, dan 50 kg. Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 N/kg,<br />

hitunglah berat Ani, Dewi, dan Anggun!<br />

Jawab:<br />

Berat Ani: w = m × g<br />

= 45 kg × 9,8 N/kg<br />

= 441 N<br />

Berat Dewi: w = m × g<br />

= 40 kg × 9,8 N/kg<br />

= 392 N<br />

Berat Anggun: w = m × g<br />

= 50 kg × 9,8 N/kg<br />

= 490 N<br />

Besarnya percepatan gravitasi di permukaan bumi tidak tepat<br />

sama. Misalnya, percepatan gravitasi di daerah khatulistiwa dan<br />

daerah kutub tidaklah sama. Hal ini dikarenakan jari-jari bumi<br />

di daerah Kutub Utara atau Kutub Selatan lebih kecil daripada<br />

jari-jari bumi di daerah khatulistiwa. Percepatan gravitasi di<br />

daerah kutub sekitar 9,83 N/kg, sedangkan percepatan gravitasi<br />

di daerah khatulistiwa sekitar 9,78 N/kg. Jadi, percepatan<br />

gravitasi bumi di daerah kutub lebih besar daripada percepatan<br />

gravitasi bumi di daerah khatulistiwa.<br />

Nah, apakah besar percepatan gravitasi di setiap permukaan<br />

planet sama? Ternyata besarnya percepatan gravitasi di setiap<br />

permukaan planet tidaklah sama. Hal ini karena percepatan<br />

gravitasi dipengaruhi oleh massa dan ukuran planet.<br />

Perlu diingat bahwa berat dipengaruhi oleh percepatan<br />

gravitasi sehingga berat astronot di planet Mars berbeda dengan<br />

berat astronot ketika ada di bumi. Berbeda halnya dengan massa,<br />

massa benda tidak dipengaruhi oleh percepatan gravitasi<br />

sehingga massa astronot ketika di bumi sama dengan massa<br />

astronot ketika di planet Mars.<br />

Gaya 151

---

152<br />

Latihan 6.5<br />

Contoh<br />

Massa sebuah batu di bumi 20 kg. Jika percepatan gravitasi bumi<br />

9,8 N/kg dan percepatan gravitasi bulan seperenam percepatan<br />

gravitasi bumi. Berapakah berat batu yang hilang ketika dibawa<br />

ke bulan?<br />

Jawab:<br />

Massa di bumi sama dengan massa di bulan, m = m = 20 kg<br />

Bumi Bulan<br />

percepatan gravitasi bumi, g = 9,8 N/kg<br />

Bumi<br />

percepatan gravitasi bulan, g = Bulan × 9,8 N/kg = 1,6 N/kg<br />

berat batu di bumi, wBumi = m × g Bumi Bumi<br />

= 20 kg × 9,8 N/kg = 196 N<br />

berat batu di bulan, wBulan = m × g Bulan Bulan<br />

= 20 kg × 1,6 N/kg = 32 N<br />

Jadi, batu kehilangan berat sebesar = 196 N – 32 N = 164 N<br />

1. Tuliskan 3 faktor yang memengaruhi gaya berat!<br />

2. Manakah yang lebih besar, berat Ana di kota Solo dengan berat Ana ketika pergi ke<br />

Kutub Utara? Jelaskan!<br />

3. Jika percepatan gravitasi Bumi 9,8 N/kg, hitunglah berat tiap batu yang memiliki massa<br />

berturut-turut 5 kg, 15 kg, dan 7,5 kg!<br />

4. Massa Tina di Bumi 45 kg. Percepatan gravitasi bumi 9,8 N/kg dan percepatan gravitasi<br />

bulan seperenam percepatan gravitasi bumi. Berapakah berat Tina yang hilang ketika<br />

berada di bulan?<br />

5. Sebutkan 4 perbedaan antara massa dan berat!<br />

Gambar 6.13 Catut untuk mencabut<br />

paku.<br />

D Pesawat Sederhana<br />

Banyak kehidupan sehari-hari yang tampak biasa-biasa saja,<br />

tetapi tidak seperti itu bagi seorang fisikawan. Kejadian-kejadian<br />

tersebut selalu saja menimbulkan pertanyaan-pertanyaan.<br />

Sebagai contoh, ketika kamu ingin mencabut paku yang<br />

tertancap di dinding, kamu akan sulit bahkan tidak mampu<br />

melakukannya tanpa bantuan alat. Jika kamu menggunakan<br />

catut, pekerjaan itu akan mudah dilakukan.<br />

Mengapa mencabut paku dengan catut terasa lebih mudah?<br />

Mengapa dayung dapat menggerakkan perahu dengan tenaga<br />

yang tidak terlalu besar? Jawaban dari pertanyaan-pertanyaan<br />

ini akan kamu temukan dalam pembelajaran berikut ini.<br />

Gilang dan Garin sedang membantu ayah dan ibu mereka<br />

yang sedang berkemas karena keluarga mereka akan pindah<br />

ke luar kota. Sebagian barang dimasukkan ke dalam kotak kayu<br />

besar. Tentu saja kotak ini sangat berat. Ketika kotak ini akan<br />

dipindahkan ke bak mobil, permasalahan baru timbul. Mereka<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

hanya mampu mendorong atau menarik kotak, tetapi tidak<br />

mampu mengangkat kotak secara vertikal ke atas. Bagaimana<br />

mereka menyelesaikan masalah ini?<br />

Ayah mereka menggunakan papan kayu untuk membuat<br />

sebuah bidang miring antara tanah dan bak mobil. Dengan cara<br />

demikian, mereka dapat mendorong kotak tersebut melewati<br />

bidang miring. Ternyata, dengan bantuan bidang miring ini<br />

mereka mampu menaikkan kotak berat ke dalam bak mobil.<br />

Gambar 6.14 Bidang miring digunakan untuk mempermudah menaikkan kotak.<br />

Perhatikan tukang bangunan yang sedang membangun<br />

sebuah gedung yang tinggi. Ketika sedang menembok bagian<br />

gedung di lantai atas, mereka menggunakan sebuah katrol<br />

untuk mengangkat bahan yang digunakan untuk menembok<br />

misalnya campuran semen dan pasir. Mengapa menggunakan<br />

katrol dan tidak memilih mengangkut dengan cara dibawa oleh<br />

seseorang dengan cara berjalan menaiki tangga?<br />

Perhatikan juga gigi-gigi roda pada sepedamu. Sepeda<br />

menggunakan gigi-gigi roda untuk memutar roda belakang.<br />

Gaya yang digunakan untuk memutar roda tersebut berasal dari<br />

kayuhan kakimu. Ketika kamu menaiki sepeda dan melewati<br />

sebuah tanjakan, apa yang akan kamu lakukan? Kamu akan<br />

mengubah posisi rantai sedemikian rupa sehingga gigi rantai<br />

depan pada posisi gigi kecil dan rantai belakang pada posisi gigi<br />

besar. Demikian roda sepeda akan berputar lambat tetapi<br />

kayuhan kakimu akan terasa ringan. Oleh karena itu, sepedamu<br />

dapat menaiki tanjakan dengan mudah.<br />

Contoh-contoh peristiwa di atas merupakan penerapan<br />

pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari. Dengan<br />

bantuan alat-alat tersebut, pekerjaan manusia akan terasa lebih<br />

mudah. Jadi, dapat dikatakan bahwa pesawat sederhana adalah<br />

alat-alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan.<br />

Dari contoh di atas terlihat bahwa ada 4 jenis pesawat<br />

sederhana, yaitu bidang miring, tuas, katrol, dan roda gigi. Mari<br />

kita bahas keempat alat sederhana tersebut!<br />

1. Bidang Miring<br />

Sesuai dengan namanya, bidang miring merupakan sebuah<br />

bidang miring yang digunakan untuk memindahkan sebuah<br />

benda ke ketinggian tertentu. Di bagian lalu telah diberikan<br />

contoh bagaimana Garin dan Gilang dapat dengan mudah<br />

memindahkan kotak ke atas bak mobil. Mengapa memindahkan<br />

kotak melalui bidang miring lebih mudah daripada<br />

Gambar 6.15 Katrol mempermudah<br />

mengangkat barang.<br />

Gambar 6.16 Gigi-gigi roda sepeda<br />

dapat digunakan untuk<br />

mengatur gaya.<br />

Gaya 153

---

154<br />

s<br />

Gambar 6.17 Gaya-gaya yang bekerja<br />

pada bidang<br />

miring.<br />

w<br />

F<br />

h<br />

mengangkat secara langsung? Untuk menjawabnya, mari kita<br />

melakukan perhitungan!<br />

Misalnya, berat kotak adalah 8.000 N berarti untuk memindahkan<br />

kotak diperlukan gaya paling sedikit 8.000 N, ketinggian<br />

permukaan bak mobil dari tanah 1,5 m. Usaha yang dilakukan<br />

untuk mengangkat kotak tersebut adalah sebagai berikut.<br />

W = F × h<br />

= 8.000 N × 1,5 m = 12.000 Nm<br />

Bagaimana jika menggunakan bidang miring sepanjang<br />

5 m? Usaha untuk memindahkan kotak ini adalah sama yaitu<br />

12.000 Nm. Akan tetapi, karena jaraknya (s) lebih besar, gaya<br />

yang diperlukan untuk memindahkan kotak melalui bidang<br />

miring lebih sedikit. Perhatikan Gambar 6.17!<br />

Perhatikan bahwa gaya yang diperlukan untuk memindahkan<br />

kotak melalui bidang miring lebih kecil daripada<br />

memindahkan kotak dengan cara mengangkat secara langsung,<br />

meskipun panjang bidang miring lebih besar daripada jarak<br />

antara bak mobil dan tanah. Dengan demikian, penggunaan<br />

bidang miring mempunyai keuntungan yang disebut dengan<br />

keuntungan mekanis yang dirumuskan sebagai berikut.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Keuntungan mekanis = ....... (6.8)<br />

Dengan demikian keuntungan mekanis penggunaan bidang<br />

miring pada uraian di atas adalah sebagai berikut.<br />

Keuntungan mekanis = = 3,33<br />

Contoh<br />

Seorang mendorong sebuah peti seberat 600 N. Pria ini<br />

menggunakan sebuah papan dengan panjang 4 m yang<br />

digunakan sebagai bidang miring. Jika jarak permukaan tanah<br />

dan bak truk 2 m, hitunglah keuntungan mekanis penggunaan<br />

bidang miring ini!<br />

Jawab:<br />

berat (w) = 600 N<br />

jarak tanah dan bak truk = 2 m<br />

panjang bidang miring (s) = 4 m<br />

keuntungan mekanis = .... ?<br />

Usaha yang dilakukan:<br />

W = w × h<br />

= 600 N × 2 m<br />

= 1.200 N.m

---

Jika menggunakan bidang miring, gaya yang dibutuhkan<br />

adalah:<br />

1.200 Nm<br />

F =<br />

W<br />

= = 300 N<br />

s 4m<br />

Keuntungan mekanis = beban 600<br />

= = 2<br />

kuasa 300<br />

Jadi, keuntungan mekanis penggunaan bidang miring ini<br />

adalah 2.<br />

2. Tuas<br />

Paku yang menancap di dinding dapat dicabut dengan<br />

mudah menggunakan catut. Catut termasuk pesawat sederhana<br />

yang digolongkan sebagai tuas. Sistem kerja tuas terdiri atas<br />

tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa.<br />

Beban adalah benda yang akan dipindahkan atau dicabut.<br />

Pada contoh mencabut paku, yang menjadi bebannya adalah<br />

paku yang menancap di dinding. Titik tumpunya adalah bagian<br />

catut yang berada di antara beban dan tangan. Kuasa adalah<br />

gaya yang diberikan oleh tangan untuk mendorong tuas.<br />

Dari penjelasan di atas diperoleh kesimpulan bahwa tuas<br />

adalah pesawat sederhana yang memiliki lengan yang berputar<br />

pada sebuah titik tumpu. Perbandingan antara beban dan kuasa<br />

adalah sama dengan perbandingan antara lengan kuasa dan<br />

lengan beban. Agar lebih jelas lakukan kegiatan berikut.<br />

Kegiatan 6.4<br />

Tujuan:<br />

Memahami prinsip kerja tuas.<br />

Tuas<br />

Alat dan bahan:<br />

Satu batang besi, penyangga dan lima buah beban<br />

dengan berat masing-masing sama.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Susunlah alat seperti gambar.<br />

2. Ulangi langkah 1 dengan memvariasi beban dan<br />

panjang lengan, tetapi posisi batang besi harus<br />

seimbang.<br />

3. Tulis hasil percobaan pada tabel berikut. Buatlah<br />

tabel ini di buku tugasmu!<br />

No l 1 l 2 w 1 w 2 l 1 ⋅ w 1 l 2 ⋅ w 2<br />

4. Apakah kesimpulan dari percobaan di atas?<br />

Gambar 6.18 Diagram dari bagianbagian<br />

tuas.<br />

< > <<br />

><br />

w 1<br />

l 1<br />

l 2<br />

w 2<br />

w<br />

Gaya 155

---

156<br />

beban<br />

12345678901234567890123456789012123<br />

12345678901234567890123456789012123<br />

12345678901234567890123456789012123<br />

Gambar 6.19 Skema prinsip kerja tuas<br />

jenis pertama.<br />

titik tumpu<br />

titik tumpu<br />

beban<br />

gaya<br />

gaya<br />

123456789012345678901234567890121234567<br />

123456789012345678901234567890121234567<br />

Gambar 6.20 Skema prinsip kerja tuas<br />

jenis kedua.<br />

Hubungan antara lengan kuasa, lengan beban, beban, dan<br />

kuasa secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.<br />

Keterangan:<br />

F = gaya (N)<br />

w = berat beban (N)<br />

L B = lengan beban (m)<br />

L K = lengan kuasa (m)<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

⇔ F × L K = w × L B ....... (6.9)<br />

Contoh<br />

Sebuah batu seberat 700 N akan dipindahkan dengan tuas yang<br />

panjangnya 2 m. Untuk membuat sistem pengungkit, digunakan<br />

sebuah batu sebagai tumpuan. Jika jarak titik tumpu<br />

terhadap beban 0,5 m, hitunglah gaya yang diperlukan untuk<br />

menggerakkan batu!<br />

Jawab:<br />

panjang tuas = 2 m<br />

L = 0,5 m<br />

B<br />

L = (2 m – 0,5 m) = 1,5 m<br />

K<br />

w = 700 N<br />

F = .... ?<br />

= ⇔ =<br />

⇔ F =<br />

= 233,3 N<br />

Jadi, gaya yang diperlukan untuk menggerakkan kayu adalah<br />

233,3 N.<br />

Tuas dapat dibedakan menjadi 3 jenis. Pembagian ini<br />

berdasarkan pada letak titik gaya, titik beban, titik tumpu.<br />

a. Tuas Jenis Pertama<br />

Jenis tuas ini mempunyai ciri titik tumpunya terletak di<br />

antara titik gaya (kuasa) dan titik beban. Perhatikan sebuah<br />

catut yang digunakan untuk mencabut paku. Letak titik<br />

tumpu berada di antara beban dan tangan kamu. Dengan<br />

demikian catut termasuk tuas jenis pertama. Contoh lain<br />

adalah gunting dan tang. Coba kamu cari contoh lain alatalat<br />

sederhana yang termasuk tuas jenis pertama!<br />

b. Tuas Jenis Kedua<br />

Jenis tuas ini mempunyai ciri titik beban terletak di antara<br />

titik gaya (kuasa) dan titik tumpunya. Perhatikan sebuah<br />

pembuka botol yang digunakan untuk membuka botol!<br />

Letak titik bebannya terletak di antara titik tumpu dan titik<br />

kuasa. Dengan demikian, pembuka tutup botol termasuk<br />

tuas jenis kedua.

---

c. Tuas Jenis Ketiga<br />

Jenis tuas ini mempunyai ciri titik gaya terletak di antara<br />

titik tumpu dan titik beban. Contoh tuas ini adalah pinset.<br />

Perhatikan contoh-contoh alat yang bekerja dengan menggunakan<br />

prinsip kerja tuas pada Gambar 6.22!<br />

a b c<br />

Gambar 6.22 Alat-alat yang menggunakan prinsip kerja tuas.<br />

a. Tuas jenis pertama.<br />

b. Tuas jenis kedua.<br />

c. tuas jenis ketiga.<br />

Tugas 6.4<br />

Carilah contoh-contoh tuas jenis pertama, kedua, dan ketiga<br />

beserta gambar-gambarnya, gambarkan pula skemanya.<br />

Buatlah kliping dari gambar-gambar tuas tersebut!<br />

3. Katrol<br />

Pada uraian yang telah diberikan sebelumnya, tukang<br />

bangunan menggunakan katrol untuk mengangkat campuran<br />

pasir dan semen ke lantai atas. Hal ini disebabkan penggunaan<br />

katrol untuk mengangkat campuran pasir dan semen mempunyai<br />

keuntungan mekanik yang besar. Katrol sangat baik<br />

digunakan untuk memindahkan beban ke atas. Katrol dapat<br />

dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak,<br />

dan takal.<br />

a. Katrol Tunggal Tetap<br />

Sesuai dengan namanya, sistem katrol ini dibuat sedemikian<br />

rupa sehingga katrol tersebut tetap pada posisinya. Contoh<br />

yang sering kamu lihat sehari-hari, seperti katrol yang<br />

digunakan untuk menimba air.<br />

Perhatikan Gambar 6.23! Titik tumpu yang merupakan<br />

pusat lingkaran katrol diberi nama A, kemudian AB dan AC<br />

masing-masing disebut lengan beban dan lengan gaya.<br />

Keuntungan katrol jenis tunggal ini sama dengan 1. Hal ini<br />

dikarenakan perbandingan antara lengan beban dan lengan<br />

gaya sama dengan 1. Dapat dirumuskan sebagai berikut.<br />

w AB<br />

Km = =<br />

F AC<br />

= 1 ....... (6.10)<br />

titik tumpu<br />

gaya<br />

beban<br />

123456789012345678901234567890121234567<br />

123456789012345678901234567890121234567<br />

Gambar 6.21 Skema prinsip kerja tuas<br />

jenis ketiga.<br />

B<br />

A<br />

beban w<br />

C<br />

titik tumpu<br />

gaya F<br />

Gambar 6.23 Skema prinsip kerja<br />

katrol tunggal tetap.<br />

Gaya 157

---

158<br />

gaya F<br />

B<br />

titik tumpu<br />

beban w<br />

Gambar 6.24 Skema prinsip kerja<br />

katrol tunggal bergerak.<br />

beban w<br />

A<br />

Gambar 6.25 Katrol takal.<br />

Gambar 6.26 Gigi roda.<br />

C<br />

Latihan 6.6<br />

gaya F<br />

b. Katrol Tunggal Bergerak<br />

Katrol tunggal jenis ini dirancang sedemikian rupa sehingga<br />

katrol ini bergerak. Perhatikan Gambar 6.24!<br />

Titik C merupakan titik tumpu katrol, AC adalah lengan<br />

beban dan BC adalah lengan gaya. Katrol jenis ini<br />

mempunyai keuntungan mekanis 2, artinya perbandingan<br />

antara berat beban dan gaya sama dengan dua. Jika kamu<br />

mengangkat beban menggunakan katrol jenis ini, kamu<br />

hanya perlu memberikan gaya sebesar setengah kali berat<br />

beban. Dapat dirumuskan sebagai berikut.<br />

Km = =<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Karena BC = 2AC maka keuntungan mekanisnya:<br />

Km = = = 2 ....... (6.11)<br />

c. Katrol Takal<br />

Takal adalah katrol majemuk yang terdiri atas katrol-katrol<br />

tetap dan katrol-katrol bergerak. Takal biasa digunakan<br />

untuk mengangkat beban yang berat. Takal dapat menggunakan<br />

dua katrol di mana satu sebagai katrol tetap<br />

dipasang di atas dan satu lagi sebagai katrol bergerak. Takal<br />

juga dapat menggunakan tiga atau empat katrol. Perhatikan<br />

Gambar 6.25! Keuntungan mekanik tergantung jumlah<br />

katrol dan tali yang menanggung beban.<br />

4. Gigi Roda<br />

Gigi roda merupakan contoh pesawat sederhana. Gigi roda<br />

banyak digunakan pada mesin-mesin mobil, sepeda motor, dan<br />

sepeda. Pernahkah kamu memperhatikan ketika kamu naik<br />

sepeda? Ketika kamu melewati tanjakan, sepeda kamu akan<br />

terasa berat. Hal ini dikarenakan tarikan gaya gravitasi yang<br />

bekerja pada badan dan sepedamu. Sepeda masa kini telah<br />

dilengkapi dengan gigi roda yang lebih dari satu. Gigi roda ini<br />

berfungsi meningkatkan atau menurunkan putaran.<br />

Ketika sepeda akan melewati tanjakan, kamu pasti memindahkan<br />

gigi roda belakang sedemikian rupa sehingga rantai<br />

akan terhubung dengan gigi roda yang paling besar. Gigi roda<br />

depan yang berhubungan langsung dengan pedal tempat<br />

mengayuh pun diubah sedemikian rupa sehingga rantai akan<br />

terhubung pada gigi roda yang paling kecil. Hal ini mengakibatkan<br />

laju sepeda akan melambat, tetapi kamu akan merasakan<br />

kayuhan kakimu menjadi ringan. Sehingga dengan gaya sama<br />

seperti digunakan untuk mengayuh sepeda pada jalan datar,<br />

kamu dapat melewati tanjakan.<br />

1. Apa yang dimaksud dengan pesawat sederhana?<br />

2. Sebutkan contoh-contoh pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari!<br />

3. Apa yang dimaksud dengan tuas, bidang miring, katrol, dan gigi roda?

---

4. Seorang pria akan memindahkan sebuah peti seberat 800 N dari tanah ke dalam truk.<br />

Ketinggian bak truk dari tanah adalah 1,5 m. Jika pria tersebut menggunakan sebuah<br />

papan dengan panjang 6 m untuk membuat bidang miring, hitunglah:<br />

a. usaha yang dilakukan pria ini jika ia mengangkat secara langsung tanpa<br />

menggunakan bidang miring!<br />

b. keuntungan mekanik jika ia menggunakan bidang miring untuk memindahkan<br />

peti tersebut!<br />

5. Sebutkan alat-alat sederhana yang termasuk jenis bidang miring, katrol, tuas, dan gigi<br />

roda! Jelaskan pula cara kerjanya!<br />

Rangkuman<br />

• Gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yang bekerja pada benda. Gaya merupakan<br />

besaran vektor yang mempunyai nilai (besar) dan arah.<br />

a. Gaya sentuh, yaitu gaya akibat sentuhan pada permukaan benda.<br />

b. Gaya tidak sentuh, yaitu gaya yang terjadi tanpa adanya sentuhan pada benda.<br />

• Resultan gaya adalah gabungan dari beberapa gaya yang bekerja pada sebuah benda.<br />

• Kesetimbangan adalah keadaan suatu benda di mana resultan gaya sama dengan<br />

nol. Pada keadaan setimbang, benda tidak mengalami perubahan keadaan.<br />

• Hukum I Newton menyatakan bahwa sebuah benda tetap dalam keadaan diam atau<br />

terus bergerak dengan kelajuan tetap, kecuali jika ada gaya luar yang bekerja pada<br />

benda tersebut.<br />

ΣF = 0<br />

• Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan yang dihasilkan gaya pada suatu<br />

benda sebanding dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.<br />

∑ F<br />

=<br />

a m<br />

• Hukum III Newton menyatakan bahwa dari suatu gaya yang bekerja pada benda<br />

terjadi gaya reaksi yang sama besar dan arahnya berlawanan.<br />

F aksi = –F reaksi<br />

• Gaya yang sering kita jumpai adalah gaya gesekan dan gaya berat. Gaya gesekan<br />

adalah gaya yang terjadi akibat pergerakan suatu benda di atas permukaan bidang.<br />

Sedangkan gaya berat adalah perkalian antara percepatan gravitasi bumi dengan<br />

massa benda.<br />

• Pesawat sederhana adalah alat-alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan<br />

manusia. Ada empat jenis pesawat sederhana, yaitu bidang miring, tuas, katrol, dan<br />

roda gigi.<br />

Refleksi<br />

Kamu telah selesai mempelajari materi dalam bab ini. Sebelum melanjutkan bab berikutnya,<br />

lakukan evaluasi dengan menjawab pertanyaan di bawah ini. Jika semua pertanyaan dijawab<br />

dengan ‘ya’, kamu dapat melanjutkan ke bab berikutnya. Jika ada pertanyaan yang dijawab<br />

dengan ‘tidak’, maka kamu perlu mengulangi materi yang berkaitan dengan pertanyaan itu.<br />

Jika ada kesulitan atau ada yang tidak dimengerti, tanyakan kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Apakah yang kamu ketahui tentang gaya? Dapatkah kamu menyebutkan jenis-jenis gaya,<br />

cara penjumlahan gaya, dan pengaruh gaya pada suatu benda?<br />

Gaya 159

---

2. Dapatkah kamu menyebutkan bunyi hukum Newton tentang gaya dan penerapannya<br />

dalam kehidupan sehari-hari?<br />

3. Dapatkah kamu menjelaskan pengertian gaya gesek serta menyebutkan keuntungan dan<br />

kerugiannya dalam kehidupan sehari-hari?<br />

4. Apakah kamu dapat mengemukakan perbedaan massa dan berat serta menjelaskan<br />

pengaruh gravitasi terhadap gaya berat?<br />

5. Apakah kamu dapat menjelaskan pengertian pesawat sederhana dan memberikan contoh<br />

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari?<br />

1. Salah satu contoh gaya tak sentuh<br />

adalah ....<br />

a. gaya berat<br />

b. gaya menarik meja<br />

c. gaya gesekan<br />

d. gaya mendorong lemari<br />

2. Apabila gaya 12 N digambarkan dengan<br />

anak panah sepanjang 6 cm, maka anak<br />

panah sepanjang 30 cm menggambarkan<br />

gaya sebesar ....<br />

a. 90 N c. 50 N<br />

b. 60 N d. 40 N<br />

3. Dua buah gaya F = 45 N dan F = 55 N<br />

1 2<br />

memiliki arah yang berlawanan. Resultan<br />

kedua gaya tersebut adalah ....<br />

a.<br />

b.<br />

c.<br />

d.<br />

10 N searah dengan F1 10 N searah dengan F2 100 N searah dengan F1 100 N searah dengan F2 4. Empat buah gaya bekerja pada suatu<br />

benda seperti pada gambar.<br />

Besar dan arah resultan gaya pada benda<br />

tersebut sama dengan ....<br />

a. 3 N ke kiri c. 6 N ke kiri<br />

b. 3 N ke kanan d. 6 N ke kanan<br />

5. Benda dalam keadaan setimbang jika pada<br />

benda tersebut ....<br />

a. terdapat sejumlah gaya yang besarnya<br />

sama<br />

b. resultan seluruh gaya yang bekerja<br />

sama dengan nol<br />

c. terdapat dua gaya yang searah<br />

d. terdapat empat gaya yang searah<br />

160<br />

Latih Kemampuan 6<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

6. Berikut ini yang merupakan keuntungan<br />

dari gaya gesekan adalah ....<br />

a. gesekan pada bagian dalam mesin<br />

b. gesekan air pada kapal laut yang<br />

sedang bergerak.<br />

c. gesekan angin pada mobil yang sedang<br />

bergerak.<br />

d. pengereman untuk memperlambat<br />

gerak mobil<br />

7. Untuk menjaga suatu benda dengan berat<br />

30 N tetap bergerak dengan kecepatan<br />

konstan sepanjang permukaan mendatar,<br />

diperlukan sebuah gaya 20 N. Gaya gesekan<br />

antara permukaan dan benda adalah ....<br />

a. 0 N c. 10 N<br />

b. 5 N d. 50 N<br />

8. Berat suatu benda 34,3 N. Jika percepatan<br />

gravitasi bumi 9,8 N/kg, massa benda<br />

tersebut adalah ....<br />

a. 3,50 g c. 350 g<br />

b. 35,0 g d. 3.500 g<br />

9. Berat sebuah batu 48 N ketika berada di<br />

bulan. Jika percepatan gravitasi bulan 1,6<br />

N/kg, massa batu tersebut ketika dibawa<br />

ke bumi adalah ....<br />

a. 5 kg c. 30 kg<br />

b. 24 kg d. 48 kg<br />

10.<br />

Gaya yang diperlukan untuk mendorong<br />

beban pada sistem di atas adalah ....<br />

a. 500 N c. 1.000 N<br />

b. 750 N d. 1.500 N

---

11.<br />

Agar sistem seimbang, maka massa kuasa<br />

adalah ....<br />

a. 20 gr c. 30 gr<br />

b. 25 gr d. 35 gr<br />

12. Berikut ini peralatan yang merupakan tuas<br />

jenis pertama adalah ....<br />

a. c.<br />

b. d.<br />

13. Perhatikan gambar berikut!<br />

Untuk mengangkat beban 1.000 N<br />

digunakan tuas yang panjangnya 300 cm<br />

dan lengan beban 50 cm. Maka gaya yang<br />

diperlukan adalah ....<br />

a. 150 N<br />

b. 167 N<br />

c. 200 N<br />

d. 250 N<br />

B. Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan benar!<br />

14. Perhatikan gambar berikut!<br />

Dari gambar di atas, yang memiliki keuntungan<br />

mekanis paling besar adalah ....<br />

a. I<br />

b. II<br />

c. III<br />

d. IV<br />

15. Perhatikan gambar berikut ini!<br />

Bagian yang ditunjuk dengan huruf x<br />

adalah ....<br />

a. titik beban<br />

b. lengan gaya<br />

c. titik tumpu<br />

d. titik gaya<br />

1. Resultan dua buah gaya yang arahnya berlawanan dan segaris adalah 14 N. Jika besar gaya<br />

yang searah dengan gaya resultan tersebut 26 N, berapakah besar dan arah gaya lainnya?<br />

2. Massa sebuah batu di bumi 40 kg. Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 N/kg dan percepatan<br />

gravitasi bulan seperenam percepatan gravitasi bumi, berapakah berat batu yang hilang<br />

ketika dibawa ke bulan?<br />

3. Sebuah batu besar seberat 1.000 N akan digulingkan menggunakan tuas sepanjang 5 m,<br />

lengan bebannya 2 meter. Hitunglah besar gaya yang harus diberikan!<br />

4. Mengapa keuntungan mekanis katrol tunggal tetap lebih kecil daripada keuntungan mekanis<br />

katrol tunggal bergerak?<br />

5. Berilah contoh-contoh pekerjaan sehari-hari yang menggunakan pesawat sederhana!<br />

Gaya 161

---

162<br />

Wacana Sains<br />

Ban, Mengapa Begitu Penting?<br />

Berbeda dengan komponen lain, ban adalah komponen yang paling sering diributkan<br />

di F1 (Formula 1). Sedemikian pentingkah peran ban dalam meningkatkan performa<br />

mobil? Bagaimana potensi eksplorasi teknologi untuk meningkatkan performa ban itu<br />

sendiri? Bagaimana pula performa ban bisa mengurangi kebutuhan mobil akan downforce?<br />

Untuk memahami cara kerja ban, ada baiknya kita mengerti dulu konsep gaya gesek.<br />

Jika kita ingin menggeser sesuatu, ada gaya yang harus kita lawan, itulah gaya gesek<br />

(dalam hal ini gaya gesek statis). Gaya gesek ada dua macam, statis untuk gesekan antara<br />

dua permukaan yang belum bergerak dan dinamis untuk gesekan antara dua permukaan<br />

yang telah bergerak satu sama lain. Gaya gesek statis selalu lebih besar daripada gaya<br />

gesek dinamis (itulah sebabnya tenaga yang kita butuhkan saat mendorong lemari dari<br />

kondisi diam, selalu lebih besar daripada kita mendorongnya saat lemari itu sudah<br />

bergerak).<br />

Sekarang kita lihat fenomena ban pada F1. Sebetulnya fungsi ban pada mobil F1 dan<br />

mobil komersial adalah sama, yaitu sebagai satu-satunya media untuk mentransfer torsi<br />

dari engine ke permukaan aspal dan akhirnya menyebabkan mobil bergerak. Torsi jika<br />

dibagi dengan jarak antara poros roda dengan permukaan kontak ban dengan aspal akan<br />

menghasilkan gaya dorong, yaitu gaya yang menyebabkan mobil bergerak. Yang perlu<br />

diperhatikan adalah gaya dorong ini tidak boleh melebihi gaya gesek yang timbul antara<br />

permukaan ban dengan aspal. Jika kondisi ini dilanggar, yang terjadi adalah skid alias<br />

timbul gesekan antara ban dengan aspal, sehingga mengakibatkan ban berputar tetapi<br />

mobil tidak berjalan secara semestinya.<br />

Selain fungsi itu, ban juga sangat berperan saat mobil menikung. Saat mobil berbelok,<br />

timbul gaya sentrifugal. Mobil akan terlempar ke arah luar kurva belokan jika tidak ada<br />

gaya gesek antara permukaan ban dengan aspal. Dengan kata lain, gaya gesek tersebut<br />

melawan gaya sentrifugal yang timbul sehingga mobil tetap berada di lintasan. Mobil<br />

hanya akan terlempar jika gaya sentrifugal yang timbul melampaui gaya gesek yang<br />

mampu diberikan permukaan kontak ban dengan aspal, dalam hal ini mungkin saja<br />

mobil terlampau cepat atau beloknya terlampau tajam.<br />

Kesimpulannya, gaya gesek antara ban dengan aspal harus sebesar-besarnya agar torsi<br />

besar dari engine dan gaya sentrifugal yang timbul saat mobil menikung tidak dapat<br />

“mengalahkannya”. Dalam dunia F1, gaya gesek ini kita kenal sebagai “grip”.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sumber: http://www.f1indonesia.com

---

VII<br />

Energi dan Usaha<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

Energi gerak dari angin dapat memutar kincir yang terhubung dengan turbin. Energi gerak ini<br />

kemudian oleh turbin diubah menjadi energi listrik. Dengan prinsip yang sama, energi gerak dari<br />

air dapat pula diubah menjadi energi listrik. Bagaimana perubahan-perubahan energi yang lain?<br />

Dengan energi, dapat dilakukan usaha sehingga menghasilkan daya. Bagaimana hubungan usaha,<br />

energi, dan daya?<br />

Mari kita pahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan sehari-hari. Dalam<br />

pembelajaran bab ini, akan dijelaskan hubungan bentuk energi dan perubahannya, prinsip usaha<br />

dan energi, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234<br />

Energi dan Usaha 163

---

karena<br />

posisinya<br />

164<br />

Energi potensial<br />

Kata Kunci<br />

• energi<br />

• kekekalan energi<br />

• usaha<br />

Energi kinetik<br />

Energi<br />

Energi mekanik Usaha W = F ><br />

besarnya<br />

× s<br />

W = E – E 2 1<br />

><br />

pada benda<br />

bergerak<br />

><br />

terdiri dari<br />

karena<br />

kelajuan<br />

><br />

contoh<br />

• Energi kimia<br />

• Energi listrik<br />

• Energi panas<br />

• dan lain-lain<br />

Perubahan energi<br />

Hukum Kekekalan<br />

Energi<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

> > ><br />

dapat mengalami<br />

mengikuti<br />

hasil perubahan<br />

atau perpindahan<br />

energi<br />

><br />

besar perubahan<br />

energi (usaha) tiap<br />

satuan waktu<br />

><br />

Daya P = W ><br />

besarnya<br />

t

---

A Energi<br />

Kamu telah sering mendengar atau mengucapkan kata<br />

energi. Tetapi, tahukan kamu apa sebenarnya energi itu? Bagaimana<br />

bentuk dan macam-macam energi? Untuk memahami<br />

lebih lanjut mengenai energi, mari kita pelajari uraian berikut!<br />

1. Pengertian Energi<br />

Ketika kamu berolahraga, misalnya main basket. Kamu<br />

mengeluarkan tenaga untuk berlari dan memainkan bola. Otototot<br />

tubuhmu mengubah energi kimia yang diperoleh dari<br />

makanan menjadi energi otot yang digunakan untuk bergerak.<br />

Berapa lama kamu dapat bertahan main basket? Tentu ada<br />

batasnya bukan? Kamu tidak mungkin bermain basket terusmenerus<br />

tanpa istirahat. Kamu pasti lelah. Otot-otot tubuhmu<br />

tidak dapat lagi memberikan energi untuk bergerak. Pada saat<br />

itu kamu membutuhkan istirahat, makan, dan minum untuk<br />

mengganti energi dalam tubuhmu.<br />

Perhatikan jika kamu menyetrika baju sekolahmu! Kamu<br />

pasti menggunakan setrika listrik untuk melakukannya. Setrika<br />

dapat digunakan jika terhubung dengan sumber arus listrik.<br />

Di dalam setrika terdapat komponen-komponen elektronika<br />

yang mengubah energi listrik menjadi energi panas.<br />

Perhatikan juga jika kamu melempar bola ke atas dan jatuh<br />

di tanah yang agak lembek! Apa yang terjadi? Batu yang kamu<br />

lemparkan akan meninggalkan jejak di tanah dan menimbulkan<br />

suara. Dalam hal ini, batu mempunyai energi gerak dan mengubahnya<br />

menjadi gaya untuk dapat meninggalkan jejak dan menimbulkan<br />

suara. Dari mana energi batu yang kamu lemparkan?<br />

Pada bagian selanjutnya kamu akan mengetahuinya.<br />

Dari contoh-contoh yang diberikan di atas, dapatkah kamu<br />

menjelaskan apa sebenarnya energi itu? Kamu memperoleh<br />

energi untuk bermain basket, setrika memperoleh energi listrik<br />

untuk memanaskan elemen pemanasnya yang digunakan untuk<br />

merapikan baju, batu yang dilemparkan mempunyai energi<br />

untuk dapat meninggalkan jejak di tanah dan menimbulkan<br />

suara. Dengan demikian, energi dapat didefinisikan sebagai<br />

kemampuan untuk melakukan usaha.<br />

2. Bentuk-Bentuk Energi<br />

Jika kamu memperhatikan contoh-contoh yang diberikan,<br />

terlihat bahwa ada bermacam-macam energi. Pada saat kamu<br />

main basket kamu memperoleh energi kimia dari makanan yang<br />

kamu konsumsi dan mengubahnya menjadi energi gerak.<br />

Setrika mempunyai energi listrik yang diubahnya menjadi<br />

energi panas. Batu yang dilemparkan mempunyai energi<br />

mekanik yang diubah menjadi energi gerak dan energi bunyi.<br />

Dapatkah kamu mencari contoh bentuk energi yang lain?<br />

Gambar 7.1 Air terjun mempunyai<br />

energi potensial yang<br />

dapat digunakan untuk<br />

menggerakkan turbin<br />

guna menghasilkan energi<br />

listrik.<br />

Energi dan Usaha 165

---

Gambar 7.2 Makanan merupakan<br />

sumber energi kimia bagi<br />

manusia.<br />

Gambar 7.3 Komputer menggunakan<br />

energi listrik.<br />

Gambar 7.4 Zaman dulu orang<br />

membuat api dengan<br />

menggosok-gosokkan<br />

kayu kering.<br />

166<br />

mistar<br />

Gambar 7.5 Mistar yang digetarkan<br />

dapat menimbulkan bunyi.<br />

a. Energi Kimia<br />

Seperti telah disinggung sebelumnya, makanan yang kamu<br />

makan dan minuman yang kamu minum mengandung<br />

energi kimia. Zat-zat kimia yang terkandung di dalam<br />

makanan dan minuman tersebut dapat menghasilkan energi<br />

kimia karena di dalam tubuhmu sebenarnya terjadi reaksi<br />

kimia yang mengubah zat-zat yang terkandung dalam<br />

makanan menjadi energi. Gas, bensin, solar, batu bara, dan<br />

minyak tanah juga merupakan sumber energi kimia. Jika<br />

contoh-contoh sumber energi tersebut direaksikan, dapat<br />

menghasilkan energi.<br />

b. Energi Listrik<br />

Saat kamu menonton televisi atau mendengarkan radio,<br />

darimana televisi dan radio memperoleh energi? Televisi dan<br />

radio serta alat-alat elektronika lainnya memperoleh energi<br />

dari energi listrik. Pada televisi, energi listrik ini diubah<br />

menjadi energi cahaya dan energi bunyi, sedangkan pada<br />

radio diubah menjadi energi bunyi.<br />

c. Energi Panas<br />

Energi panas sering disebut juga energi kalor, merupakan<br />

salah satu bentuk energi yang berasal dari partikel-partikel<br />

penyusun suatu benda. Mengapa partikel-partikel suatu<br />

benda dapat menghasilkan energi panas? Kamu telah<br />

mengetahui bahwa setiap benda tersusun oleh partikelpartikel.<br />

Jika ada sesuatu yang dapat membuat partikelpartikel<br />

ini bergerak, benda tersebut akan menghasilkan<br />

energi panas. Kamu mungkin pernah mendengar bahwa<br />

orang dapat membuat api dari kayu kering yang digosokgosokkan.<br />

Kayu-kayu kering yang saling digosokkan akan<br />

menimbulkan panas yang dapat membakar bahan-bahan<br />

yang mudah terbakar.<br />

d. Energi Bunyi<br />

Untuk mengamati energi bunyi, lakukan kegiatan sederhana<br />

berikut. Peganglah sebuah mistar, kemudian getarkan mistar<br />

tersebut. Kamu akan mendengar bunyi yang dihasilkan dari<br />

getaran mistar tersebut. Dapatkah kamu menjelaskannya?<br />

Ketika penggaris kamu getarkan, partikel-partikel udara di<br />

sekitar mistar akan ikut bergetar, partikel-partikel inilah yang<br />

menimbulkan bunyi. Dengan demikian, bunyi dapat<br />

dihasilkan oleh getaran partikel udara di sekitar sumber<br />

bunyi. Dapatkah kamu mencari contoh benda-benda<br />

penghasil bunyi yang lain?<br />

e. Energi Nuklir<br />

Pernahkah kamu mendengar energi nuklir? Reaksi nuklir<br />

terjadi karena reaksi inti di dalam inti radioaktif. Contoh<br />

energi nuklir terjadi pada ledakan bom atom dan reaksi inti<br />

yang terjadi di Matahari. Energi nuklir dapat digunakan<br />

sebagai energi pada Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

(PLTN). Di Matahari, terjadi reaksi inti fusi yang menghasilkan<br />

energi nuklir yang sangat besar sehingga energi ini<br />

merupakan sumber energi utama di bumi.<br />

Sumber-sumber energi yang sering digunakan seperti<br />

minyak bumi, gas bumi, panas bumi, dan batubara jumlahnya<br />

terbatas dan tidak dapat diperbarui sehingga diperlukan<br />

konservasi energi. Sumber-sumber energi yang dapat diperbarui<br />

seperti air, tanah, hutan, dan Matahari masih belum banyak<br />

dipergunakan sehingga dapat dijadikan energi alternatif.<br />

3. Perubahan Energi<br />

Ketika sebuah batu jatuh dari suatu ketinggian, batu tersebut<br />

memiliki energi. Jika batu tersebut jatuh ke tanah, energi ini<br />

akan diubah menjadi energi panas (dapat teramati pada tanah<br />

yang menjadi hangat ketika terkena batu) dan energi bunyi.<br />

Jika jumlah energi tersebut dihitung, jumlah total energi tersebut<br />

adalah sama. Energi gerak yang dimiliki batu yang jatuh akan<br />

sama dengan energi bunyi ditambah energi kalor. Untuk<br />

mengetahui perhitungan energi secara kuantitatif akan<br />

dijelaskan pada bagian lain. Jadi, energi tidak pernah hilang,<br />

tetapi diubah ke dalam bentuk energi lain.<br />

Dengan konsep di atas, maka energi dapat dimanfaatkan<br />

dalam kehidupan sehari-hari. Tidak semua energi dapat<br />

langsung dimanfaatkan tetapi perlu diubah ke bentuk lain.<br />

Contoh perubahan energi antara lain sebagai berikut.<br />

a. Energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika<br />

listrik, kompor listrik, dan solder listrik.<br />

b. Energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.<br />

c. Energi listrik menjadi energi kimia, misalnya pada<br />

penyetruman (pengisian) aki.<br />

d. Energi cahaya menjadi energi kimia, misalnya fotosintesis.<br />

Kegiatan 7.1<br />

Perubahan Bentuk Energi<br />

Tujuan:<br />

Mengamati perubahan bentuk energi.<br />

Alat dan bahan:<br />

Dua buah baterai dan radio.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Pasangkan baterai pada radio.<br />

2. Putar tombol untuk menghidupkan radio.<br />

3. Catat perubahan energi yang terjadi.<br />

4. Jelaskan perubahan yang terjadi?<br />

5. Apakah kesimpulan dari percobaan ini?<br />

Gambar 7.6 Matahari menghasilkan<br />

energi nuklir yang besar,<br />

berasal dari reaksi fusi<br />

gas-gas penyusunnya.<br />

Energi dan Usaha 167

---

168<br />

Latihan 7.1<br />

1. Apa yang dimaksud energi?<br />

2. Dari mana kamu mendapatkan energi untuk beraktivitas? Jelaskan!<br />

3. Helikopter adalah pesawat yang dirancang agar mudah mendarat tanpa memerlukan<br />

landasan yang luas. Perubahan-perubahan energi apa saja yang terjadi pada helikopter?<br />

4. Sebutkan contoh perubahan energi listrik menjadi energi bunyi! Berikan minimal<br />

tiga contoh!<br />

5. Apa yang kamu ketahui tentang Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)?<br />

Gambar 7.7 Batu yang dijatuhkan<br />

mempunyai energi potensial.<br />

3. Energi Mekanik<br />

Pernahkah kamu melihat buah jatuh dari pohonnya? Buah<br />

yang jatuh dari suatu ketinggian tersebut memiliki energi<br />

mekanik. Apa yang dimaksud energi mekanik? Energi mekanik<br />

adalah energi yang dimiliki suatu benda yang berkaitan dengan<br />

gerak. Energi mekanik terdiri atas energi potensial dan energi<br />

kinetik. Berikut penjelasan kedua energi tersebut.<br />

a. Energi Potensial<br />

Untuk mengamati energi potensial, lakukan kegiatan<br />

sederhana berikut! Peganglah sebuah batu. Julurkan tanganmu<br />

ke depan, kemudian lepaskan batu tersebut. Batu akan<br />

jatuh menimpa lantai dan kamu dapat mendengar suaranya.<br />

Sekarang, berjongkoklah di lantai, kemudian angkat batu<br />

kurang lebih 5 cm dari ubin. Kemudian, lepaskan. Kamu<br />

akan mendengar suara benturan batu dengan lantai lebih<br />

pelan. Mari kita amati peristiwa tersebut. Pada suatu<br />

ketinggian, batu memiliki energi. Pada saat batu masih<br />

dipegang, batu tersebut tidak dapat melakukan usaha. Akan<br />

tetapi, ketika dilepaskan dari ketinggian, batu dapat bergerak<br />

ke bawah. Berarti, batu tersebut mempunyai energi untuk<br />

melakukan gerak. Bentuk energi ini dapat kamu buktikan<br />

dengan suara benturan batu dengan lantai. Hal ini<br />

menandakan energi tersebut telah berubah menjadi energi<br />

bunyi. Jika batu tersebut dijatuhkan dari ketinggian 5 cm,<br />

bunyi akibat benturan batu dengan lantai terdengar lebih<br />

pelan. Hal ini menunjukkan bahwa energi dari ketinggian<br />

ini lebih kecil daripada energi yang dihasilkan sewaktu kamu<br />

berdiri.<br />

Percobaan sederhana tersebut membuktikan adanya energi<br />

potensial. Jadi, energi potensial adalah energi yang disebabkan<br />

oleh posisi benda. Pada kasus ini, posisi benda<br />

adalah ketinggian diukur dari lantai. Semakin besar<br />

ketinggian batu dari lantai, semakin besar pula energi<br />

potensial yang dimiliki batu tersebut. Energi potensial juga<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

dipengaruhi oleh massa benda. Kamu akan mendengar<br />

bunyi lebih keras ketika menjatuhkan sebongkah batu yang<br />

massanya lebih besar daripada bunyi yang dihasilkan oleh<br />

jatuhnya batu kecil. Dari uraian di atas, energi potensial dapat<br />

ditulis ke dalam bentuk matematis sebagai berikut.<br />

E p = m × g × h ....... (7.1)<br />

Keterangan:<br />

E = energi potensial (Joule)<br />

P<br />

m = massa (kg)<br />

g = percepatan gravitasi (m/s2 )<br />

h = ketinggian (m)<br />

Contoh<br />

Seorang pemanjat tebing bermassa 60 kg berada di ketinggian<br />

100 m dari tanah. Berapa energi potensial yang dimiliki<br />

pemanjat tersebut? (g = 10 m/s2 )<br />

Jawab:<br />

massa m = 60 kg<br />

ketinggian h = 100 m<br />

percepatan gravitasi g = 10 m/s2 E = .... ?<br />

P<br />

E = m × g × h<br />

P<br />

= 60 kg × 10 m/s2 × 100 m<br />

= 60.000 Joule<br />

b. Energi Kinetik<br />

Mengapa peluru yang keluar dari sebuah senapan sangat<br />

berbahaya jika mengenai manusia, padahal massa peluru<br />

hanya beberapa gram? Meskipun massanya kecil, peluru<br />

yang keluar dari senapan memiliki energi yang sangat besar.<br />

Hal ini disebabkan peluru tersebut mempunyai kelajuan yang<br />

sangat besar. Jika massa peluru tersebut diperbesar dengan<br />

gaya yang sama, energinya akan semakin besar pula. Energi<br />

apakah yang dimiliki peluru yang keluar dari senapan?<br />

Energi tersebut dinamakan energi kinetik. Jadi energi<br />

kinetik dapat didefinisikan sebagai energi yang dimiliki<br />

sebuah benda karena kelajuannya.<br />

Pada kasus peluru yang keluar dari senapan dapat disimpulkan<br />

bahwa besar energi kinetik bergantung pada massa<br />

benda dan kecepatannya. Energi kinetik dapat dirumuskan<br />

sebagai berikut.<br />

Keterangan:<br />

E = energi kinetik (Joule)<br />

k<br />

m = massa (kg)<br />

v = kelajuan (m/s)<br />

1 2<br />

Ek= × m× v ....... (7.2)<br />

2<br />

Gambar 7.8 Pemanjat tebing ini mempunyai<br />

energi potensial<br />

karena ketinggiannya dari<br />

permukaan tanah.<br />

Gambar 7.9 Peluru yang ditembakkan<br />

mempunyai energi kinetik<br />

yang besar.<br />

Energi dan Usaha 169

---

kedudukan 1<br />

kedudukan 2<br />

kedudukan 3<br />

170<br />

E m = E p<br />

E m = E p + E k<br />

E m = E k<br />

Gambar 7.10 Skema perubahan energi<br />

pada benda jatuh.<br />

Contoh<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sebuah benda yang massanya 0,1 kg bergerak dengan<br />

kecepatan 100 m/s. Berapa energi kinetik yang dimiliki benda<br />

tersebut?<br />

Jawab:<br />

m = 0,1 kg; v = 100 m/s<br />

E = .... ?<br />

k<br />

1 2 1 2<br />

Ek= × m× v = × 0,1 kg × 100 m/s = 500 Joule<br />

2 2<br />

c. Energi Potensial dan Energi Kinetik pada Benda Bergerak<br />

Perhatikan kembali batu yang kamu jatuhkan dari suatu<br />

ketinggian. Ketika batu berada pada suatu ketinggian, batu<br />

bermassa m pada suatu ketinggian h mempunyai energi<br />

potensial E yang besarnya m × g × h.<br />

P<br />

Ketika batu tersebut dijatuhkan, energi potensial tersebut<br />

berubah menjadi energi kinetik. Semakin bergerak ke<br />

bawah, energi potensialnya semakin berkurang dan energi<br />

kinetiknya semakin bertambah. Hal ini dikarenakan semakin<br />

bergerak ke bawah, ketinggian batu tersebut dari lantai<br />

semakin kecil (energi potensial berkurang) dan kelajuannya<br />

semakin besar (energi kinetiknya bertambah).<br />

Pada ketinggian tertentu, batu akan mempunyai energi<br />

potensial sama dengan energi kinetiknya. Pada akhirnya,<br />

batu tersebut jatuh ke lantai. Pada saat ini, energi yang<br />

dimiliki batu seluruhnya merupakan energi kinetik.<br />

d. Hukum Kekekalan Energi<br />

Pada bagian terdahulu telah dibahas mengenai bentukbentuk<br />

energi. Kamu tidak dapat bermain basket terusmenerus<br />

tanpa istirahat, makan, dan minum karena energi<br />

kimia dalam tubuhmu yang diperoleh dari makanan akan<br />

habis. Energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan,<br />

tetapi energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain.<br />

Pernyataan ini dikenal dengan hukum kekekalan energi.<br />

Ketika batu kamu jatuhkan dari suatu ketinggian, terjadi<br />

perubahan energi yaitu energi potensial menjadi energi<br />

kinetik. Pada akhirnya, energi kinetik ini pun akan berubah<br />

menjadi bentuk lain ketika batu sampai di lantai. Marilah<br />

kita selidiki hukum kekekalan energi pada kasus benda jatuh<br />

bebas.<br />

Pada sebuah benda yang jatuh bebas, terdapat dua buah<br />

energi yaitu energi mekanik. Energi mekanik terdiri atas<br />

energi potensial dan energi kinetik. Meskipun energi<br />

potensial benda yang jatuh bebas akan semakin kecil ketika<br />

ketinggian semakin rendah, tetapi di sisi lain energi<br />

kinetiknya bertambah. Dengan demikian energi mekaniknya<br />

tetap sama (konstan). Kekekalan energi mekanik pada benda<br />

jatuh bebas dapat diilustrasikan seperti pada Gambar 7.10.

---

Pada kedudukan 1, energi mekanik seluruhnya merupakan<br />

energi potensial. Dapat dituliskan sebagai berikut.<br />

E = E = m × g × h<br />

m p<br />

Pada kedudukan 2, energi mekanik merupakan jumlah<br />

energi potensial dan energi kinetik. Dapat dituliskan sebagai<br />

berikut.<br />

E = E + E m p k<br />

= m × g × h + 1<br />

× m × v2<br />

Latihan 7.2<br />

2<br />

Pada kedudukan 3, energi mekanik seluruhnya merupakan<br />

energi kinetik. Dapat dituliskan sebagai berikut.<br />

E = E = m k 1<br />

× m × v2<br />

2<br />

Contoh<br />

Sebuah benda jatuh tanpa kecepatan awal dari ketinggian<br />

10 m. Pada saat ketinggian benda 7 m dari tanah, hitunglah<br />

kecepatannya. Diketahui percepatan gravitasi g = 10 m/s2 .<br />

Jawab:<br />

h = 10 m<br />

1<br />

h = 7 m<br />

2<br />

v = .... ?<br />

Perhatikan Gambar 7.11 di samping.<br />

E = E m1 m2<br />

E + E = E + E p1 k1 p2 k2<br />

E = E + E k1 p2 k2<br />

m × g × h = m × g × h + 1 2 1<br />

× m × v2<br />

2 1<br />

2 × m × v2 = m × g × h – m × g × h 1 2<br />

v2 = 2 × g × (h – h ) 1 2<br />

v = 2× g× ( h −h<br />

)<br />

1 2<br />

2<br />

v = 2× 10 m/s × ( 10 m−7 m)<br />

v = 7,75 m/s<br />

1. Apa yang dimaksud dengan energi-energi berikut ini?<br />

a. energi mekanik<br />

b. energi potensial<br />

c. energi kinetik<br />

2. Jelaskan pengaruh massa dan ketinggian pada energi potensial suatu benda!<br />

3. Jelaskan pengaruh massa dan kecepatan pada energi kinetik!<br />

4. Sebuah benda dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian 50 m. Ketika ketinggian<br />

benda 30 m, hitunglah kecepatan benda pada saat itu!<br />

5. Tuliskan contoh-contoh dalam kehidupan sehari-hari yang menunjukkan bahwa energi<br />

tidak hilang, tetapi berubah menjadi bentuk energi lain!<br />

h 1<br />

h 2<br />

kedudukan 1<br />

kedudukan 2<br />

Energi dan Usaha 171

---

Gambar 7.12 Gaya tangan pramusaji<br />

ke atas dan arah jalannya<br />

mendatar, jadi ia<br />

tidak melakukan usaha.<br />

172<br />

B Usaha<br />

Dalam kehidupan sehari-hari, kamu pasti sering mendengar<br />

kata “usaha”. Misalnya, kamu berusaha keras mempelajari<br />

pelajaran Fisika untuk mempersiapkan diri menghadapi<br />

ulangan. Seorang atlet balap sepeda berusaha keras untuk<br />

menghadapi olimpiade. Romi berusaha mendorong lemari<br />

sejauh 3 meter.<br />

1. Pengertian Usaha<br />

Dalam kehidupan sehari-hari usaha berarti upaya manusia<br />

untuk melakukan sesuatu guna tujuan tertentu. Apa pengertian<br />

usaha dalam Sains? Sebuah benda dikatakan melakukan usaha<br />

jika ada gaya yang dilakukan pada benda tersebut atau benda<br />

tersebut memberikan gaya yang menyebabkan benda tersebut<br />

berubah posisinya. Dari tiga contoh yang diberikan di atas, coba<br />

kamu tentukan mana yang merupakan usaha menurut Fisika<br />

dan mana yang bukan.<br />

Dari pengertian gaya, usaha (W) dapat dituliskan dalam<br />

bentuk matematis, yaitu hasil kali antara gaya (F) dan<br />

perpindahan (s). Dalam hal ini, usaha searah dengan gaya,<br />

sehingga usaha merupakan besaran vektor.<br />

Dalam bentuk matematis, usaha dapat dituliskan sebagai<br />

berikut.<br />

W = F × s ....... (7.3)<br />

Kamu harus ingat bahwa gaya yang dimaksud dalam<br />

persamaan ini adalah gaya yang searah dengan arah<br />

perpindahan.<br />

Seorang pramusaji yang sedang berjalan mengantarkan<br />

makanan ke meja pelanggannya dikatakan tidak melakukan<br />

usaha meskipun tangannya memberikan gaya untuk menahan<br />

makanan yang dibawanya. Hal ini dikarenakan gaya yang<br />

diberikan pramusaji tersebut tegak lurus dengan arah<br />

berjalannya. Gaya tangannya ke atas dan arah berjalannya<br />

mendatar.<br />

Apa satuan usaha? Jika sebuah benda melakukan usaha<br />

dengan gaya F = 1 N sehingga membuat benda bergeser 1 m,<br />

usaha dan satuannya dapat dihitung sebagai berikut.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Gambar 7.11 Usaha adalah perkalian gaya F dan perpindahan s.<br />

F<br />

s

---

W = F × s<br />

= 1 N × 1 m<br />

= 1 Nm<br />

Selanjutnya, diperoleh bahwa 1 Nm = 1 Joule.<br />

Contoh<br />

Seorang pria mendorong peti besi dengan gaya 600 N. Peti<br />

tersebut bergeser sejauh 2 m. Hitunglah usaha yang dilakukan<br />

pria tersebut!<br />

Jawab:<br />

F = 600 N<br />

s = 2 m<br />

W = .... ?<br />

W = F × s<br />

= 600 N × 2 m<br />

= 1.200 Nm = 1.200 Joule<br />

2. Hubungan Energi dengan Usaha<br />

Ketika kamu menarik sebuah kotak, kamu memberikan gaya<br />

otot pada peti tersebut sehingga peti tersebut dapat bergerak.<br />

Dalam peristiwa itu, energi kimia dalam otot berubah menjadi<br />

energi gerak seperti yang telah kamu di depan, bahwa suatu<br />

bentuk energi dapat diubah ke bentuk energi lain.<br />

Dapat dikatakan bahwa proses melakukan usaha merupakan<br />

cara untuk memindahkan energi. Usaha yang dilakukan suatu<br />

benda sama dengan besarnya energi yang dipindahkan. Pada<br />

contoh di atas, energi kimia di dalam ototmu digunakan untuk<br />

menggeser kotak. Besarnya usaha untuk menggeser kotak<br />

tersebut sama dengan besar energi otot.<br />

Selain menggunakan energi kimia, usaha dapat juga<br />

dilakukan oleh sebuah benda yang memiliki energi lain misalnya<br />

energi listrik. Perhatikan alat berat yang digunakan untuk<br />

menebang pohon pada Gambar 7.14. Alat-alat tersebut dapat<br />

melakukan usaha dengan memberikan gaya yang diperoleh dari<br />

energi kimia yaitu pembakaran bahan bakar yang dapat<br />

memberikan energi pada mesin.<br />

Sebuah mobil bergerak dengan laju v . Oleh karena kelajuan<br />

1<br />

ini, mobil tersebut mempunyai energi kinetik E . Jika<br />

k1<br />

pengemudi menginjak pedal gas untuk menambah laju<br />

mobilnya hingga menjadi v , energi kinetik mobil tersebut<br />

2<br />

berubah menjadi E . Untuk melakukan penambahan laju<br />

k2<br />

mobil tersebut, mesin mobil dikatakan melakukan usaha. Besar<br />

usaha ini sama dengan selisih energi kinetiknya.<br />

Kamu memegang batu pada suatu ketinggian h , kemudian<br />

1<br />

batu tersebut kamu ubah kedudukannya ke tempat yang lebih<br />

tinggi h . Untuk melakukan itu, otot tanganmu melakukan<br />

2<br />

usaha yang besarnya sama dengan selisih energi potensial pada<br />

ketinggian h (E ) dan energi potensial pada ketinggian h (E ).<br />

2 p2 1 p1<br />

Usaha di sini dapat dituliskan dalam bentuk persaman berikut.<br />

Gambar 7.13 Mesin memperoleh<br />

energi dari pembakaran<br />

bahan bakar untuk<br />

melakukan usaha.<br />

Energi dan Usaha 173

---

Gambar 7.14 Mobil yang bergerak<br />

mempunyai energi<br />

kinetik.<br />

Sumber: Dokumen Penerbit<br />

174<br />

W = E – E ....... (7.4)<br />

2 1<br />

Keterangan:<br />

W = usaha (Joule)<br />

E = energi pada keadaan 1 (Joule)<br />

1<br />

E = energi pada keadaan 2 (Joule)<br />

2<br />

Contoh<br />

1. Sebuah benda yang sedang bergerak mempunyai energi<br />

kinetik 500 Joule. Benda tersebut dipercepat hingga energi<br />

kinetiknya 600 Joule. Hitunglah usaha yang dilakukan benda<br />

tersebut!<br />

Jawab:<br />

E = 500 Joule<br />

k1<br />

E = 600 Joule<br />

k2<br />

W = .... ?<br />

W = E – E 2 1<br />

= 600 – 500 = 100 Joule<br />

Jadi, usaha yang dilakukan untuk benda tersebut adalah<br />

100 Joule.<br />

2. Sebuah mobil massanya 1.500 kg bergerak dengan kelajuan<br />

72 km/jam. Pengemudi melihat ada kemacetan di depan<br />

maka rem diinjak sehingga kelajuan mobil menjadi<br />

36 km/jam. Selama pengereman, mobil menempuh jarak<br />

20 m. Hitunglah gaya yang dilakukan rem pada roda!<br />

Jawab:<br />

m = 1.500 kg<br />

v = 72 km/jam = 20 m/s<br />

1<br />

v = 36 km/jam = 10 m/s<br />

2<br />

s = 20 m<br />

F = .... ?<br />

Energi mobil adalah energi kinetik.<br />

1 2<br />

E = m × v k 2<br />

Ek1 =<br />

1 2 × 1.500 kg × (20) m/s<br />

2<br />

= 3 × 105 Joule<br />

Ek2 =<br />

1 2 × 1.500 kg × (10) m/s<br />

2<br />

= 0,75 × 105 W<br />

Joule<br />

= E – E k2 k1<br />

= (0,75 – 3) × 105 Joule<br />

= –2,25 × 105 Joule<br />

W = F × s<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

5<br />

W − 2,25× 10 Joule<br />

F = = =−11.250<br />

N<br />

s 20 m<br />

Jadi, gaya yang dilakukan rem pada roda adalah –11.250 N.

---

Perhatikan contoh soal nomor 2 di atas. Terlihat bahwa usaha<br />

yang dilakukan mobil bernilai negatif, ini berarti usaha bukan<br />

dilakukan oleh mesin mobil, tetapi usaha dilakukan oleh rem<br />

mobil pada roda. Rem mobil memberikan gaya pada roda<br />

untuk memperlambat laju mobil yang arahnya berlawanan<br />

dengan arah gerak mobil. Oleh karena itu, gaya rem mobil pada<br />

roda bernilai negatif.<br />

Latihan 7.3<br />

1. Apa yang dimaksud usaha?<br />

2. Tuliskan contoh kejadian-kejadian dalam sehari-sehari yang sering dianggap sebagai<br />

usaha, tetapi bukan merupakan usaha dalam Sains!<br />

3. Bagaimana hubungan antara usaha, gaya, dan perpindahan?<br />

4. Seorang anak menarik kursi bermassa 10 kg sejauh 3 m. Hitunglah usaha yang diberikan<br />

anak itu!<br />

5. Sebuah benda yang sedang bergerak mempunyai energi kinetik 400 Joule. Benda<br />

tersebut dipercepat hingga energi kinetiknya 700 Joule. Hitunglah usaha yang dilakukan<br />

benda tersebut!<br />

C Daya<br />

Pada pembahasan tentang gerak, kamu telah mengetahui<br />

bahwa kecepatan adalah perubahan jarak per satu sekon.<br />

Misalkan, sebuah mobil kecepatannya 20 m/s. Angka ini<br />

mengandung arti bahwa dalam satu sekon, mobil tersebut<br />

mampu menempuh jarak 20 m. Terlihat bahwa kecepatan<br />

merupakan perubahan jarak setiap satu sekon.<br />

Usaha dapat didefinisikan sebagai perubahan energi. Jika<br />

perubahan energi ini diukur setiap satu sekon, akan didapatkan<br />

sebuah besaran baru yaitu perubahan usaha setiap satu sekon.<br />

Besaran tersebut disebut daya. Jadi, daya dapat didefinisikan<br />

sebagai perubahan energi setiap satu sekon. Dalam bahasa<br />

Inggris, daya adalah power. Dengan demikian, daya dilambangkan<br />

dengan P.<br />

Secara matematis, daya dituliskan sebagai berikut.<br />

W<br />

P = ....... (7.5)<br />

t<br />

Keterangan:<br />

P = daya (Joule/sekon)<br />

W = usaha (Joule)<br />

t = waktu (sekon)<br />

Satuan daya yaitu Joule/sekon. Dalam satuan SI disebut<br />

sebagai watt dilambangkan W.<br />

1 watt = 1 Joule/sekon<br />

Energi dan Usaha 175

---

176<br />

Bagaimana hubungan antara daya, kecepatan, dan usaha?<br />

Ingat kembali hubungan antara gaya dan usaha yang<br />

dirumuskan dengan W = F × s. Gaya F yang bekerja pada benda<br />

yang sedang bergerak sejauh ∆s, sehingga:<br />

W = F × ∆s<br />

W F×∆s Besar daya rata-rata: P = = = F× v<br />

t t<br />

Jadi, besar daya sesaat adalah:<br />

Keterangan:<br />

P = daya sesaat<br />

F = gaya<br />

v = kecepatan<br />

Contoh<br />

Tugas<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

P = F × v ....... (7.6)<br />

Seorang pria yang beratnya 600 N mampu menaiki tangga<br />

setinggi 10 m dalam waktu 10 detik. Berapa daya yang dimiliki<br />

pria tersebut?<br />

Jawab:<br />

Diketahui W = 600 N<br />

s = 10 m<br />

t = 10 s<br />

Ketika menaiki tangga, otot pria tersebut mengerjakan gaya yang<br />

sama dengan berat badannya yaitu F = 600 N.<br />

P = .... ?<br />

W F× s 600 N × 10 m<br />

P = = = = 600 Joule/sekon<br />

t t 10 s<br />

Jadi, daya yang dimiliki pria tersebut adalah 600 joule/sekon.<br />

Jika diperhatikan, dalam kehidupan sehari-hari, banyak<br />

kejadian-kejadian yang ada hubungannya dengan daya. Berikut<br />

ini adalah contoh penerapan daya dalam kehidupan sehari-hari.<br />

1. Jika dua lampu sejenis masing-masing 40 watt dan 10 watt<br />

dinyalakan menggunakan sumber arus yang sama, lampu<br />

40 watt akan menyala lebih terang daripada lampu 10 watt.<br />

Hal ini dikarenakan lampu 40 watt dapat mengubah energi<br />

listrik ke dalam energi cahaya lebih cepat daripada lampu<br />

10 watt.<br />

2. Ari dan Wibowo memiliki berat badan sama. Dengan<br />

demikian, keduanya dianggap memiliki energi yang sama.<br />

Ketika keduanya berlomba lari 100 m, ternyata yang lebih<br />

dulu mencapai garis finish adalah Ari. Dengan demikian, Ari<br />

mempunyai daya lebih besar daripada Wibowo.<br />

Carilah contoh-contoh konsep daya dan aplikasinya dalam<br />

kehidupan sehari-hari!

---

Latihan 7.4<br />

1. Apa yang dimaksud daya?<br />

2. Konsep daya mirip dengan konsep kecepatan. Jelaskan kedua konsep tersebut!<br />

3. Dapatkah dua buah benda mempunyai energi sama, tetapi mempunyai daya yang<br />

berbeda? Jelaskan dengan disertai contoh!<br />

4. Apakah benda yang jatuh bebas dari ketinggian mempunyai daya? Berilah alasannya!<br />

5. Jelaskan contoh-contoh penerapan daya dalam kehidupan sehari-hari!<br />

Rangkuman<br />

• Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Bentuk-bentuk energi antara<br />

lain energi kimia, energi listrik, energi panas, dan energi nuklir.<br />

• Tidak semua energi dapat langsung digunakan, sehingga pemanfaatan energi<br />

menggunakan konsep perubahan energi.<br />

• Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda berkaitan dengan gerak.<br />

Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik.<br />

a. Energi potensial adalah energi yang disebabkan oleh posisi benda.<br />

E = m × g × h<br />

p<br />

b. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena kelajuannya.<br />

E = k 1<br />

× m × v2<br />

2<br />

• Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan atau<br />

diciptakan, melainkan hanya dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain.<br />

• Usaha adalah perkalian antara gaya yang bekerja dengan besarnya perpindahan.<br />

Dalam kaitannya dengan energi, usaha merupakan perubahan energi.<br />

W = F × s<br />

W = E – E 2 1<br />

• Daya adalah besarnya usaha atau perubahan energi yang terjadi tiap satuan waktu.<br />

Refleksi<br />

W<br />

P =<br />

t<br />

Kamu telah selesai mempelajari materi Energi dan Usaha dalam bab ini. Sebelum melanjutkan<br />

bab berikutnya, lakukan evaluasi dengan menjawab pertanyaan di bawah. Jika semua pertanyaan<br />

kamu jawab dengan ‘ya’, kamu dapat melanjutkan belajar bab berikutnya. Jika ada pertanyaan<br />

yang dijawab dengan ‘tidak’, maka kamu perlu mengulangi materi yang berkaitan dengan<br />

pertanyaan itu. Jika ada yang sukar atau tidak dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Apakah kamu sudah memahami berbagai bentuk energi dan perubahannya?<br />

2. Dapatkah kamu menghitung besarnya energi mekanik, energi potensial, dan energi kinetik<br />

suatu benda yang bergerak?<br />

3. Dapatkah kamu menjelaskan pengertian usaha dalam fisika serta hubungan antara usaha<br />

dan energi?<br />

4. Apakah kamu dapat menjelaskan pengertian daya dan cara menghitungnya?<br />

Energi dan Usaha 177

---

1. Kemampuan untuk melakukan usaha<br />

disebut ....<br />

a. daya<br />

b. energi<br />

c. gaya<br />

d. usaha<br />

2. Kamu dapat beraktivitas karena kamu<br />

mempunyai energi dari makanan<br />

yang diubah menjadi energi, energi ini<br />

disebut energi ....<br />

a. kimia<br />

b. panas<br />

c. listrik<br />

d nuklir<br />

3. Satuan energi adalah ....<br />

a. Newton<br />

b. Joule<br />

c. Newton/meter<br />

d. Joule/sekon<br />

4. Energi yang dimiliki benda karena<br />

posisinya disebut energi ....<br />

a. potensial<br />

b. kinetik<br />

c. mekanik<br />

d. semua salah<br />

5. Sebuah peluru bermassa 0,02 kg ditembakkan<br />

dengan kelajuan 200 m/s.<br />

Energi kinetik peluru adalah ....<br />

a. 4 Joule<br />

b. 200 Joule<br />

c. 400 Joule<br />

d. 800 Joule<br />

6. Sebuah benda 10 kg berada pada ketinggian<br />

7 m. Percepatan gravitasi di<br />

tempat itu adalah 10 m/s2 . Energi potensial<br />

benda tersebut adalah ....<br />

a. 0,7 Joule<br />

b. 7,0 Joule<br />

c. 70,0 Joule<br />

d. 700,0 Joule<br />

178<br />

Latih Kemampuan 7<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

7. Pernyataan di bawah ini berhubungan<br />

dengan energi kinetik, kecuali ....<br />

a. bergantung massa<br />

b. bergantung ketinggian<br />

c. bergantung kuadrat kecepatannya<br />

d. semakin besar kecepatannya semakin<br />

besar energi kinetiknya<br />

8. Perubahan energi pada aki yang<br />

dihubungkan dengan lampu adalah ....<br />

a. listrik – cahaya – kimia<br />

b. listrik – kimia – cahaya<br />

c. kimia – listrik – cahaya<br />

d. kalor – listrik – cahaya<br />

9. Alat yang mengubah energi gerak menjadi<br />

energi listrik adalah ....<br />

a. baterai dan dinamo<br />

b. aki dan baterai<br />

c. dinamo dan generator<br />

d. aki dan generator<br />

10. Seorang anak mendorong meja, tetapi<br />

meja tersebut tidak bergeser. Pernyataan<br />

berikut yang benar adalah ....<br />

a. energinya sama dengan nol<br />

b. anak tersebut tidak melakukan usaha<br />

c. usahanya ada tapi kecil<br />

d. semua salah<br />

11. Sebuah gaya 60 N bekerja pada sebuah<br />

lemari. Gaya tersebut mengakibatkan<br />

lemari bergeser sejauh 5 m. Besar<br />

usahanya adalah ....<br />

a. 3 Nm<br />

b. 30 Nm<br />

c. 300 Nm<br />

d. 12 Nm<br />

12. Perhatikan gambar di bawah ini!

---

Jika usaha yang ditimbulkan 1.000 J, jarak<br />

perpindahannya sebesar ....<br />

a. 25 m ke kanan<br />

b. 25 m ke kiri<br />

c. 50 m ke kanan<br />

d. 50 m ke kiri<br />

13. Perubahan energi per satuan waktu<br />

disebut ....<br />

a. usaha<br />

b. daya<br />

c. gaya<br />

d. kecepatan<br />

B. Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan benar!<br />

14. Satuan daya adalah ....<br />

a. watt c. Nm<br />

b. Joule d. N<br />

15. Sebuah sepeda motor bermassa 100 kg<br />

berubah kelajuannya dari 20 m/s menjadi<br />

30 m/s dalam waktu 5 sekon menempuh<br />

jarak 200 m. Besar usaha yang dilakukan<br />

adalah ....<br />

a. 2 × 104 Joule<br />

b. 4 × 104 Joule<br />

c. 6 × 104 Joule<br />

d. 8 × 104 Joule<br />

1. Apa yang dimaksud kekekalan energi? Berikan contohnya!<br />

2. Sebuah batu dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari sebuah gedung yang tingginya 20 m.<br />

Ketika bola tersebut telah menempuh jarak 8 m, energi kinetiknya sama dengan energi<br />

potensialnya. Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s2 , hitunglah kecepatan batu<br />

tersebut!<br />

3. Seekor kuda menarik kereta dengan gaya 500 N sejauh 0,4 km. Berapakah usaha yang<br />

dilakukannya?<br />

4. Sebuah truk beratnya 2 × 104 N melaju di jalan tol dengan kecepatan 80 km/jam. Pengemudi<br />

mempercepat laju kendaraanya hingga 100 km/jam. Peningkatan kecepatan tersebut terjadi<br />

dalam 10 sekon. Hitunglah:<br />

a. usaha yang dilakukan truk tersebut,<br />

b. daya truk tersebut!<br />

5. Mengapa lampu 25 watt akan menyala lebih terang daripada lampu 10 watt?<br />

Wacana Sains<br />

Energi Baru dan Terbarukan<br />

Minyak merupakan sumber energi utama di Indonesia. Pemakaiannya terus meningkat<br />

baik untuk komoditas ekspor yang menghasilkan devisa maupun untuk memenuhi<br />

kebutuhan energi dalam negeri.<br />

Sementara cadangannya terbatas sehingga pengelolaannya harus dilakukan seefisien<br />

mungkin. Karena itu, ketergantungan akan minyak bumi untuk jangka panjang tidak<br />

dapat dipertahankan lagi sehingga perlu ditingkatkan pemanfaatan energi baru dan<br />

terbarukan.<br />

Energi baru dan terbarukan adalah energi yang pada umumnya sumber daya nonfosil<br />

yang dapat diperbarui atau bisa dikelola dengan baik, maka sumber dayanya tidak akan<br />

habis.<br />

Energi dan Usaha 179

---

180<br />

Sumber energi yang termasuk dalam energi baru dan terbarukan antara lain energi<br />

panas bumi, energi air, energi surya, energi angin, energi biomassa/biogas, energi samudra,<br />

fuel cell (sel bahan bakar), dan energi nuklir. Tetapi, tulisan ini hanya akan menyoroti energi<br />

panas bumi saja.<br />

Energi panas bumi<br />

Sebagai daerah vulkanik, wilayah Indonesia sebagian besar kaya akan sumber energi<br />

panas bumi. Jalur gunung berapi membentang di Indonesia dari ujung Pulau Sumatera<br />

sepanjang Pulau Jawa, Bali, NTT, NTB menuju Kepulauan Banda, Halmahera, dan Pulau<br />

Sulawesi. Panjang jalur itu lebih dari 7.500 km dengan lebar berkisar 50 – 200 km dengan<br />

jumlah gunung api baik yang aktif maupun yang sudah tidak aktif berjumlah 150 buah.<br />

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan di sepanjang jalur itu, terdapat 217 daerah<br />

prospek panas bumi.<br />

Potensi energi panas bumi total adalah 19.658 MW dengan rincian di Pulau Jawa<br />

8.100 MW, Pulau Sumatera 4.885 MW, dan sisanya tersebar di Pulau Sulawesi dan kepulauan<br />

lainnya. Sumber panas bumi yang sudah dimanfaatkan saat ini adalah<br />

803 MW. Biasanya data energi panas bumi dapat dikelompokkan ke dalam data energi<br />

cadangan dan energi sumber.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sumber: A Harsono Soepardjo, Kompas, Senin, 24 Oktober 2005

---

Tekanan<br />

<strong>VIII</strong><br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

Sebuah kapal selam dapat masuk ke dalam air dan mengapung di permukaan air. Demikian<br />

juga sebuah dongkrak yang ukurannya jauh lebih kecil dari mobil, dapat dengan mudah<br />

mengangkat mobil tersebut.<br />

Bagaimana kedua hal tersebut dapat terjadi? Prinsip apakah yang digunakan? Apa hubungannya<br />

dengan gaya?<br />

Usaha, gaya, dan energi memiliki peranan dalam kehidupan sehari-hari yang harus kita pahami.<br />

Dalam pembelajaran bab ini, kamu dapat menyelidiki tekanan pada benda padat, cair, dan gas<br />

beserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

Tekanan 181

---

182<br />

Zat padat<br />

Gaya pada setiap<br />

luas permukaan<br />

F<br />

P= A<br />

Hukum Pascal<br />

P = ρ × g × h<br />

Kata Kunci<br />

• Archimedes<br />

• barometer<br />

• Pascal<br />

><br />

><br />

><br />

><br />

><br />

didefinisikan<br />

dirumuskan<br />

Tekanan<br />

Zat cair<br />

Bejana berhubungan<br />

Permukaan air selalu<br />

datar dan rata<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

><br />

><br />

><br />

terjadi pada<br />

Ruangan tertutup<br />

sifat mengikuti beberapa<br />

hukum<br />

><br />

Zat gas<br />

Hukum Archimedes<br />

prinsip prinsip prinsip<br />

Gaya apung sama<br />

dengan zat cair yang<br />

berpindah<br />

><br />

><br />

><br />

dapat dibedakan pada<br />

Ruangan terbuka<br />

>

---

A Tekanan pada Zat Padat<br />

Kamu telah mengenal gaya sebagai tarikan atau dorongan<br />

pada sebuah benda. Apa pengaruh gaya terhadap permukaan<br />

benda? Apakah yang dimaksud dengan tekanan? Coba kamu<br />

perhatikan uraian di bawah ini!<br />

Pernahkah kamu naik bis atau kereta api? Jika bis atau kereta<br />

api yang kamu tumpangi penuh, terpaksa kamu harus berdiri,<br />

bukan? Nah, ketika kamu berdiri, semakin lama kaki kamu<br />

akan terasa pegal dan sakit. Tahukah kamu apa yang terjadi?<br />

Perhatikan juga kendaraan berat yang digunakan untuk<br />

memperbaiki jalan. Alat berat tersebut digunakan untuk<br />

memadatkan jalan yang sedang diperbaiki sebelum dilapisi<br />

aspal. Mengapa untuk meratakan jalan digunakan alat berat?<br />

Contoh lain, jika kamu pernah melihat unta, kamu akan<br />

mengetahui bahwa telapak kaki unta berbentuk melebar. Apa<br />

gunanya kaki unta berbentuk demikian?<br />

Sebagai jawaban singkatnya, semua contoh di atas ada<br />

hubungannya dengan tekanan. Untuk mengetahui apa<br />

sebenarnya tekanan, lakukan kegiatan berikut!<br />

Kegiatan 8.1<br />

Tekanan pada Zat Padat<br />

Tujuan:<br />

Menyelidiki tekanan pada zat padat.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebatang korek api.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Jepitlah sebatang korek api di kedua ujungnya<br />

menggunakan jari telunjuk dan ibu jari seperti gambar.<br />

Dari gambar tersebut, terlihat ujung korek api yang ada<br />

gumpalannya diletakkan di ibu jari.<br />

2. Tekanlah batang korek api tersebut, apa yang kamu<br />

rasakan?<br />

3. Ulangi langkah 2 dengan memberikan tekanan yang agak<br />

keras. Apa yang kamu rasakan?<br />

4. Potonglah ujung korek api yang ada gumpalannya,<br />

kemudian ulangi langkah 2 dan 3. Apa yang kamu rasakan?<br />

Ketika batang korek api kamu tekan di antara ibu jari dan<br />

telunjukmu, kamu akan merasakan ibu jari dan telunjuk kamu<br />

terasa sakit. Ketika kamu menambah tekanan, rasa sakit pun<br />

semakin bertambah. Akan tetapi, ujung korek api dengan<br />

gumpalan, memberikan tekanan yang relatif kecil daripada<br />

ujung satunya.<br />

Tekanan 183

---

Gambar 8.1 Tali tas yang besar<br />

memiliki tekanan yang<br />

kecil sehingga tidak<br />

membuat pundak sakit.<br />

184<br />

Setelah melakukan Kegiatan 8.1, dapatkah kamu menyimpulkan<br />

apa yang dimaksud tekanan? Pada Kegiatan 8.1,<br />

kamu memberikan gaya yang sama pada kedua ujung korek<br />

api, tetapi efek yang diberikan gaya korek api pada jari kamu<br />

berbeda. Hal ini disebabkan luas permukaan bidang sentuh<br />

antara kedua ujung korek api dan jari kamu berbeda. Ujung<br />

korek api yang mempunyai gumpalan memberikan tekanan<br />

yang relatif kecil daripada tekanan yang diberikan ujung korek<br />

api yang tidak mempunyai gumpalan. Semakin kecil bidang<br />

sentuh tempat gaya bekerja, semakin besar tekanan yang<br />

dihasilkan gaya tersebut. Ada korelasi negatif antara tekanan<br />

dan luas bidang sentuh gaya.<br />

Ketika kamu menambah gaya jepit pada kedua ujung korek<br />

api, kamu akan merasakan tekanan dari kedua ujung korek api<br />

pun semakin besar. Hal ini menunjukkan bahwa besarnya<br />

tekanan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja. Ada<br />

korelasi positif antara tekanan dan gaya.<br />

Jadi, tekanan yang terjadi akibat adanya gaya terhadap bidang<br />

sentuh dituliskan sebagai berikut.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

F<br />

P = ......... (8.1)<br />

A<br />

Keterangan:<br />

P = tekanan (N/m2 )<br />

F = gaya (N)<br />

A = luas bidang sentuh gaya (m2 )<br />

Contoh<br />

1. Sebuah kotak yang beratnya 500 N dan luas alasnya 1 m2 diletakkan di atas lantai. Hitunglah tekanan yang diberikan<br />

kotak pada lantai!<br />

Jawab:<br />

F = 500 N<br />

A = luas alas kotak = 1 m2 P = .... ?<br />

Dengan menggunakan Persamaan 8.1 diperoleh:<br />

F 500 N 2<br />

P = = = 500 N/m<br />

2<br />

A 1 m<br />

2. Sebuah kotak dengan berat 300 N dan luas alasnya 1,5 m 2<br />

diletakkan di atas sebuah silinder yang memiliki berat 200 N,<br />

luas alasnya 0,5 m 2 dan terletak di atas lantai. Hitunglah:<br />

a. tekanan antara kotak dan silinder,<br />

b. tekanan antara silinder dan lantai,<br />

c. tekanan antara silinder dan kotak jika silinder diletakkan<br />

di atas kotak,<br />

d. tekanan antara kotak dan lantai jika silinder diletakkan<br />

di atas kotak!

---

Jawab:<br />

Perhatikan gambar berikut!<br />

Berat kotak = 300 N<br />

Luas alas kotak = 1,5 m 2<br />

Berat silinder = 200 N<br />

Luas alas silinder = 0,5 m 2<br />

a. Tekanan antara kotak dan silinder (kotak di atas silinder)<br />

P =<br />

F<br />

A<br />

300 N 2<br />

= = 600 N/m<br />

2<br />

0,5 m<br />

Tugas 8.1<br />

silinder<br />

b. Tekanan antara silinder dan lantai (kotak di atas silinder)<br />

P =<br />

F berat kotak + berat silinder<br />

=<br />

A luas alas silinder<br />

300 N + 200 N<br />

=<br />

2<br />

0,5 m<br />

2<br />

= 1.000 N/m<br />

c. Tekanan antara silinder dan kotak (silinder di atas kotak)<br />

P =<br />

F berat silinder 200 N<br />

= = 2<br />

A luas alas silinder 0,5 m<br />

2<br />

= 400 N/m<br />

d. Tekanan antara kotak dan lantai (silinder di atas kotak)<br />

F berat silinder + berat kotak<br />

P = =<br />

A luas alas kotak<br />

200 N + 300 N<br />

=<br />

2<br />

1,5 m<br />

2<br />

= 333,3 N/m<br />

Perhatikan operasi matematika berikut!<br />

F<br />

P = ..........................................................................(1)<br />

A<br />

F = P × A ......................................................................(2)<br />

Jika kamu memperbesar A pada Persamaan 2, kamu akan<br />

memperoleh nilai F yang besar pula. Berarti, jika kamu<br />

memperbesar luas alas sebuah benda, gaya tekan benda<br />

akan besar pula. Akan tetapi, kamu harus ingat bahwa<br />

benda tersebut massanya tetap dan gaya gravitasi pun tetap<br />

sehingga gaya tekannya pun pasti tetap. Apakah kamu<br />

setuju dengan pernyataan di atas? Berikan penjelasanmu<br />

pada kasus di atas! Jika kamu kesulitan, pelajari kembali<br />

konsep tekanan!<br />

Tekanan 185

---

Gambar 8.2 Mata kapak yang tajam<br />

untuk memperbesar tekanan.<br />

Gambar 8.3 Sirip ikan yang lebar<br />

memungkinkan ikan bergerak<br />

dalam air.<br />

Gambar 8.4 Sepatu salju dengan alas<br />

yang luas.<br />

186<br />

Latihan 8.1<br />

Pada penjelasan di awal, diberikan beberapa contoh<br />

penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut<br />

ini diberikan contoh lain penerapan konsep tekanan.<br />

1. Kapak<br />

Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan<br />

sehingga memudahkan tukang kayu dalam memotong atau<br />

membelah kayu. Orang yang memotong kayu dengan kapak<br />

yang tajam akan lebih sedikit mengeluarkan tenaganya daripada<br />

jika ia menggunakan kapak yang tumpul dengan gaya yang<br />

sama. Jadi, kapak yang baik adalah kapak yang mempunyai<br />

luas permukaan bidang yang kecil. Dalam bahasa sehari-hari<br />

luas permukaan kapak yang kecil disebut tajam. Coba, sebutkan<br />

alat-alat lain yang mempunyai prinsip kerja seperti kapak!<br />

2. Sirip Ikan<br />

Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam<br />

air karena memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang<br />

lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika<br />

sirip tersebut digerakkan. Akibatnya, ikan memperoleh gaya<br />

dorong air sebagai reaksinya.<br />

3. Sepatu Salju<br />

Orang-orang yang hidup di daerah bersalju secara langsung<br />

atau tidak telah memanfaatkan konsep tekanan. Mereka<br />

membuat sepatu salju yang luas alasnya besar sehingga mampu<br />

memperkecil tekanan berat tubuhnya pada salju. Hal ini<br />

mempermudah mereka berjalan di atas salju.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1. Dengan kalimatmu sendiri, jelaskan hubungan antara<br />

tekanan, gaya, dan luas bidang sentuh!<br />

2. Sebuah truk bermassa 8.000 kg. Total luas permukaan ban yang menyentuh jalan adalah<br />

1 m2 . Hitunglah tekanan yang diberikan truk pada jalan!<br />

3. Sebuah benda berbentuk silinder mempunyai jari-jari alas 1 m dan massa 25 kg terletak<br />

di atas lantai. Hitunglah besar tekanan benda tersebut pada lantai!<br />

4. Sebuah silinder bermassa 10 kg dan berjari-jari 0,5 m terletak di atas sebuah papan<br />

yang kedua ujungnya terletak pada dua tumpuan. Jika papan hanya mampu menahan<br />

tekanan 95,54 N/m2 , apakah papan tersebut cukup kuat untuk menahan silinder<br />

tersebut?<br />

5. Jelaskan contoh-contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari!<br />

6. Sebutkan cara memperbesar tekanan!

---

B Tekanan Zat Cair<br />

Pada pembahasan sebelumnya, kamu telah mempelajari<br />

konsep tekanan pada benda padat. Ketika kamu menjepit<br />

sebatang korek api pada kedua ujungnya, tekanan akan<br />

disebarkan pada luas bidang sentuh jari tanganmu dan ujung<br />

korek api. Sebagai akibatnya kamu merasakan tekanan tersebut.<br />

Konsep tekanan juga berlaku pada zat cair yang akan kamu<br />

pelajari berikut ini.<br />

1. Hukum Pascal<br />

Perhatikan Gambar 8.5! Sebuah kotak pejal kecil mengapung<br />

di dalam air. Ukuran kotak tersebut sangat kecil sehingga<br />

pengaruh gaya gravitasi dapat diabaikan. Kotak tersebut akan<br />

mengalami tekanan oleh air dari segala arah yang diwakili oleh<br />

arah anak panah. Besar tekanan air dari segala arah adalah sama.<br />

Zat cair dapat memberikan tekanan walaupun zat cair tersebut<br />

diam di suatu tempat. Tekanan tersebut dinamakan tekanan<br />

hidrostatis.<br />

Kegiatan 8.2<br />

Tujuan:<br />

Mempelajari tekanan hidrostatis.<br />

Tekanan Hidrostatis<br />

Alat dan bahan:<br />

Botol bekas air mineral, paku payung, pita isolasi, dan air.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Dalam keadaan kosong, lubangi botol bekas air mineral.<br />

Perhatikan gambar.<br />

2. Tutuplah lubang-lubang tersebut dengan pita isolasi.<br />

3. Isilah botol tersebut dengan air sedemikian rupa sehingga<br />

tinggi permukaan air melebihi lubang.<br />

4. Dengan tangan kananmu angkat botol tersebut.<br />

5. Dengan tangan kirimu, lepaskan pita isolasi secara<br />

serentak. Perhatikan air akan memancar keluar dari<br />

lubang-lubang tersebut.<br />

6. Apakah air keluar dari setiap lubang? Bagaimana kekuatan<br />

pancarannya?<br />

Dari kegiatan di atas tampak bahwa air pada lubang E<br />

memancar paling jauh, sedangkan lubang A paling dekat.<br />

Besarnya tekanan hidrostatis dirumuskan sebagai berikut.<br />

P = ρ × g × h ...... (8.2)<br />

Keterangan:<br />

P = tekanan hidrostatis (N/m2 )<br />

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3 )<br />

g = percepatan gravitasi (m/s2 )<br />

h = kedalaman (m)<br />

kotak<br />

pejal<br />

kotak<br />

pejal<br />

air<br />

air<br />

Gambar 8.5 Kotak kecil mengapung<br />

dalam air.<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

E<br />

Tekanan 187

---

188<br />

Kegiatan 8.3<br />

Tujuan:<br />

Mengamati tekanan zat cair pada ruang tertutup.<br />

Alat dan bahan:<br />

Pompa pascal dan air.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Masukkan air dalam pompa pascal.<br />

2. Tekan pompa. Amati arah pancaran.<br />

3. Apakah kesimpulan dari percobaan tersebut?<br />

A 2<br />

><br />

F 2<br />

A 1<br />

F 1<br />

><br />

minyak<br />

Gambar 8.6 Dongkrak hidrolik dan<br />

skemanya.<br />

Tekanan Zat Cair pada Ruang Tertutup<br />

Berdasarkan percobaan di atas, Blaise Pascal mengemukakan<br />

suatu hukum yang dikenal dengan Hukum Pascal, yaitu:<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup<br />

diteruskan ke segala arah dengan sama besar.<br />

2. Aplikasi Hukum Pascal<br />

Peralatan-peralatan yang menggunakan prinsip kerja<br />

Hukum Pascal antara lain dijelaskan sebagai berikut.<br />

a. Dongkrak Hidrolik<br />

Pernahkah kamu melihat orang mengganti ban mobil?<br />

Bagian badan mobil yang akan diganti bannya harus diganjal<br />

supaya badan mobil tidak miring. Untuk melakukan itu,<br />

digunakan dongkrak hidrolik. Gambar 8.6 memperlihatkan<br />

skema dongkrak hidrolik yang terdiri atas:<br />

1) dua bejana yang berhubungan terbuat dari bahan yang<br />

kuat misalnya besi<br />

2) penghisap kecil dan penghisap besar<br />

3) minyak pengisi bejana<br />

Adapun cara kerja dongkrak hidrolik tersebut adalah sebagai<br />

berikut. Ketika sebuah gaya F diberikan melalui tuas<br />

1<br />

dongkrak untuk menekan penghisap kecil A , tekanan ini<br />

1<br />

akan diteruskan oleh minyak ke segala arah. Oleh karena<br />

dinding bejana terbuat dari bahan yang kuat, gaya ini tidak<br />

cukup untuk mengubah bentuk bejana. Satu-satunya jalan,<br />

tekanan ini diteruskan oleh minyak ke penghisap besar A . 2<br />

Tekanan pada penghisap kecil A dapat dituliskan:<br />

1<br />

F<br />

P<br />

A<br />

air<br />

1 = 1<br />

1<br />

......... (8.3)

---

Tekanan ini sama dengan tekanan yang diterima pengisap<br />

besar A 2 . (Ingat Hukum Pascal)<br />

P1 = P2<br />

⇔<br />

F1 A1 F2<br />

=<br />

A2<br />

⇔ F<br />

A<br />

= × F ......... (8.4)<br />

2<br />

2<br />

A1<br />

1<br />

Keterangan:<br />

F = gaya pada penghisap kecil (N)<br />

1<br />

F = gaya pada penghisap besar (N)<br />

2<br />

A = luas penampang pengisap kecil (m 1 2 )<br />

A = luas penampang pengisap besar (m 2 2 )<br />

Contoh<br />

Sebuah dongkrak hidrolik dengan luas pengisap kecil<br />

A = 10 cm 1 2 dan luas pengisap besar 60 cm2 digunakan untuk<br />

mengangkat beban 6.000 N. Berapa gaya tekan yang harus<br />

diberikan pada pengisap kecil supaya beban tersebut<br />

terangkat?<br />

Jawab:<br />

A = 10 cm 1 2 = 10-3 m2 A = 60 cm 2 2 = 6 × 10-3 m2 F = 6000 N<br />

2<br />

P1 = P2<br />

⇔<br />

F1 A1 F2<br />

=<br />

A2<br />

⇔ F<br />

A<br />

= × F<br />

1<br />

1<br />

A2<br />

2<br />

−3<br />

10 m<br />

= × 6.000 N = 1.000 N<br />

−3<br />

6× 10 m<br />

Jadi, diperlukan gaya 1.000 N untuk mengangkat beban<br />

seberat 6.000 N.<br />

b. Rem Hidrolik<br />

Tak terbayangkan jika sistem rem pada mobil tidak<br />

menggunakan Hukum Pascal. Pengendara mobil akan memerlukan<br />

tenaga besar untuk menghentikan laju mobilnya.<br />

Akan tetapi, dengan menerapkan Hukum Pascal pada sistem<br />

rem mobil, pengemudi hanya perlu memberikan gaya kecil<br />

untuk mengurangi laju kendaraannya. Gaya ini berupa<br />

injakan kaki pada pedal rem. Gambar 8.7 menunjukkan<br />

skema sistem rem pada mobil.<br />

Gaya diberikan pengemudi pada pedal rem. Gaya ini<br />

diteruskan oleh minyak melalui pipa sehingga memberikan<br />

gaya yang lebih besar pada rem yang terdapat di ban mobil.<br />

Dengan demikian, laju mobil dapat dikurangi.<br />

Tokoh Sains<br />

Blaise Pascal<br />

Blaise Pascal (1623 – 1662)<br />

adalah penemu Hukum Pascal yang<br />

berasal dari Prancis. Sebenarnya,<br />

minat utamanya ialah filsafat dan<br />

agama, sedangkan hobinya yang<br />

lain adalah matematika dan geometri<br />

proyektif. Bersama dengan Pierre<br />

de Fermat menemukan teori tentang<br />

probabilitas. Pada awalnya minat<br />

riset dari Pascal lebih banyak pada<br />

bidang ilmu pengetahuan dan ilmu<br />

terapan, di mana dia telah berhasil<br />

menciptakan mesin penghitung<br />

yang pertama kali.<br />

Sumber: id.wikipedia.org<br />

Gambar 8.7 Skema sistem rem pada<br />

mobil.<br />

Sumber: Growing Up With Science<br />

Tekanan 189

---

190<br />

beban (mobil)<br />

penghisap<br />

kecil<br />

penghisap<br />

besar<br />

cairan<br />

gaya<br />

Gambar 8.8 Mesin hidrolik pengangkat<br />

mobil.<br />

Gambar 8.9 Mesin pengepres kapas.<br />

c. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil<br />

Gambar 8.8 memperlihatkan sebuah mesin hidrolik<br />

pengangkat mobil yang digunakan di tempat pencucian<br />

mobil. Secara umum, cara kerja mesin hidrolik tersebut sama<br />

dengan dongkrak hidrolik.<br />

d. Pompa Sepeda<br />

Pernahkah kamu memompa ban sepeda? Apakah kamu<br />

mengeluarkan banyak tenaga untuk melakukannya? Jika<br />

kamu merasa kelelahan, dapat dipastikan bahwa kamu<br />

menggunakan pompa yang tidak memanfaatkan sistem Pascal.<br />

Ada dua jenis pompa sepeda, yaitu pompa biasa dan<br />

pompa hidrolik. Kamu akan lebih mudah memompa ban<br />

sepedamu menggunakan pompa hidrolik karena sedikit<br />

mengeluarkan tenaga.<br />

e. Mesin Pengepres Kapas (Kempa)<br />

Mesin ini digunakan untuk mengepres kapas dari perkebunan<br />

sehingga mempunyai ukuran yang cocok untuk<br />

disimpan atau didistribusikan. Cara kerja alat ini adalah<br />

sebagai berikut. Gaya tekan dihasilkan oleh pompa yang<br />

menekan pengisap kecil. Akibat gaya ini, pengisap besar<br />

bergerak ke atas dan mendorong kapas. Akibatnya, kapas<br />

akan termampatkan.<br />

Tugas 8.2<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Buatlah skema mesin hidrolik pengangkat mobil dan<br />

jelaskan cara kerjanya! Untuk membantu penulisanmu,<br />

berikut adalah pertanyaan-pertanyaan yang berhubungan<br />

dengan mesin tersebut.<br />

1. Dari mana gaya yang diperoleh untuk menekan<br />

pengisap kecil?<br />

2. Zat cair apa yang digunakan?<br />

3. Bagaimana supaya mobil tersebut tetap terangkat?<br />

4. Bagaimana menurunkan kembali mobil tersebut?<br />

4. Bejana Berhubungan<br />

Kamu telah mengetahui bahwa salah satu sifat zat cair jika<br />

dalam keadaan diam, mempunyai permukaan yang datar.<br />

Perhatikan peristiwa yang sering terjadi di sekelilingmu,<br />

misalnya air minum dalam gelas, mempunyai permukaan datar.<br />

Meskipun kamu memiringkan gelas tersebut, permukaan air<br />

tetap datar. Bagaimana jika air dimasukkan ke dalam bejana<br />

berhubungan? Untuk mengetahui jawabannya, mari kita<br />

lakukan kegiatan berikut!

---

Kegiatan 8.4<br />

Bejana Berhubungan yang Diisi Zat Cair Sejenis<br />

Tujuan:<br />

Mengamati bejana berhubungan yang diisi zat cair sejenis.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah slang sepanjang 1 m, corong, benang, dua statif, dan<br />

dua klem.<br />

klem<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Pasanglah salah satu ujung slang pada statif dengan klem<br />

dan ujung yang lain pada statif lain hingga membentuk<br />

huruf U. Perhatikan gambar di samping.<br />

2. Pada salah satu ujung slang, masukkan air menggunakan<br />

corong.<br />

3. Dengan bantuan salah satu temanmu, bentangkan benang<br />

dari permukaan air pada salah satu ujung slang ke<br />

permukaan air pada ujung yang lain.<br />

4. Bagaimana kesimpulanmu?<br />

Ketika temanmu membentangkan benang, kamu akan<br />

mengetahui bahwa permukaan air di kedua ujung slang adalah<br />

datar dan sama tinggi. Jika zat cair yang sejenis (misalnya air)<br />

dimasukkan dalam bejana berhubungan yang memiliki empat<br />

tabung kaca yang berbeda bentuknya tampak bahwa<br />

permukaan air dalam keempat tabung tetap mendatar dan sama<br />

tinggi. Perhatikan Gambar 8.10!<br />

Sekarang, bagaimana kalau dua jenis cairan dimasukkan ke<br />

dalam bejana berhubungan? Untuk mengetahui jawabannya,<br />

mari kita lakukan kegiatan berikut!<br />

Kegiatan 8.5<br />

Bejana Berhubungan dengan Zat Cair Tidak Sejenis<br />

Tujuan:<br />

Mengamati bejana berhubungan yang diisi zat cair tidak sejenis.<br />

Alat dan bahan:<br />

Siapkan sebuah slang 1 m, air, minyak goreng, corong,<br />

benang, dua statif, dan dua klem.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Pasanglah salah satu ujung slang pada statif dengan klem<br />

dan ujung yang lain dipasang pada statif lain hingga<br />

membentuk huruf U.<br />

2. Pada salah satu ujung slang, masukkan air menggunakan air<br />

corong. Setelah air tenang, masukkan minyak goreng<br />

pada salah satu ujung slang.<br />

3. Dengan bantuan salah satu temanmu, bentangkan benang<br />

dari permukaan air lurus pada slang berisi minyak.<br />

4. Bagaimana kesimpulanmu?<br />

statif<br />

slang plastik<br />

air<br />

Gambar 8.10 Permukaan zat cair<br />

dalam bejana berhubungan.<br />

slang plastik<br />

statif<br />

minyak<br />

Tekanan 191

---

192<br />

h 1<br />

Gambar 8.11 Pipa U yang diisi dengan<br />

air dan minyak.<br />

Tokoh Sains<br />

h 2<br />

Archimedes<br />

Archimedes dari Syracusa<br />

(sekitar 287 SM - 212 SM) belajar di<br />

kota Alexandria, Mesir. Pada waktu<br />

itu yang menjadi raja di Sirakusa<br />

adalah Hieron II. Archimedes sendiri<br />

adalah seorang matematikawan,<br />

astronom, filsuf, fisikawan, dan<br />

insinyur berbangsa Yunani. Ia dibunuh<br />

oleh seorang prajurit Romawi<br />

pada penjarahan kota Syracusa,<br />

meskipun ada perintah dari jendral<br />

Romawi, Marcellus bahwa ia tak<br />

boleh dilukai. Archimedes dipandang<br />

sebagai salah satu matematikawan<br />

terbesar sejarah.<br />

Hukum Archimedes ditemukan<br />

secara tak sengaja ketika ia dimintai<br />

Raja Hieron II untuk menyelidiki<br />

apakah mahkota emasnya dicampuri<br />

perak atau tidak. Archimedes<br />

memikirkan masalah ini dengan<br />

sungguh-sungguh, hingga merasa<br />

sangat letih dan menceburkan<br />

dirinya dalam bak mandi umum<br />

penuh dengan air. Ia memperhatikan<br />

ada air yang tumpah ke lantai dan<br />

seketika itu pula ia menemukan<br />

jawabannya. Ia dapat membuktikan<br />

bahwa mahkota raja dicampuri<br />

dengan perak.<br />

Sumber: id.wikipedia.org<br />

Jika dalam bejana berhubungan terdapat dua jenis cairan<br />

yang berbeda, tinggi permukaan kedua zat tersebut dalam<br />

bejana berhubungan tidak akan sama. Hal ini disebabkan oleh<br />

massa jenis kedua zat cair tersebut yaitu air dan minyak goreng<br />

tidak sama. Kamu pasti telah mengetahui bahwa massa jenis<br />

minyak goreng lebih kecil daripada massa jenis air.<br />

Jika peristiwa pada Kegiatan 8.5 digambarkan, akan tampak<br />

seperti pada Gambar 8.11.<br />

Pada gambar terlihat bahwa tinggi permukaan air dan<br />

minyak goreng tidak sama. Titik P adalah titik khayal yang<br />

terletak di perbatasan antara minyak goreng dan air. Titik Q<br />

adalah titik khayal pada air di ujung bejana lain. Tinggi titik P<br />

dan Q sama jika diukur dari dasar bejana. Di titik P dan Q,<br />

tekanannya adalah sama. Dengan demikian, dapat dituliskan<br />

sebagai berikut.<br />

p = p 1 2<br />

ρ × g × h = ρ × g × h 1 1 2 2<br />

Karena harga g sama, maka:<br />

ρ × h = ρ × h ......... (8.5)<br />

1 1 2 2<br />

Keterangan:<br />

ρ = massa jenis zat cair 1<br />

1<br />

ρ = massa jenis zat cair 2<br />

2<br />

h = tinggi permukaan zat cair 1<br />

1<br />

h = tinggi permukaan zat cair 2<br />

2<br />

Persamaan di atas merupakan formulasi untuk menyelesaikan<br />

masalah dalam bejana berhubungan yang berisi dua jenis<br />

zat cair.<br />

Contoh<br />

Pada sebuah pipa U, terdapat air (massa jenis = 1.000 kg/m3 ).<br />

Kemudian dimasukkan zat cair lain hingga mengisi 10 cm bagian<br />

kiri pipa. Jika diketahui beda ketinggian permukaan zat cair<br />

adalah 1 cm, hitunglah massa jenis zat cair tersebut.<br />

Jawab:<br />

h = h – ∆h<br />

2 1<br />

= 10 cm – 1 cm<br />

= 9 cm = 9 × 10 –2 m<br />

ρ = 1.000 kg/m 2 3<br />

ρ = .... ?<br />

1<br />

ρ · h = ρ · h 1 1 2 2<br />

ρ 1 × 0,1 m = 1.000 kg/m 3 × 9 × 10 -2 m<br />

ρ 1 =<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

3 −2<br />

1.000 kg/m × 9× 10 m<br />

0,1 m<br />

ρ 1 = 900 kg/m 3<br />

Jadi, massa jenis zat cair tersebut adalah 900 kg/m 3 .

---

Berikut, mari kita pelajari aplikasi bejana berhubungan dalam<br />

kehidupan sehari-hari!<br />

a. Tukang Bangunan<br />

Tukang bangunan menggunakan konsep bejana berhubungan<br />

untuk membuat titik yang sama tingginya. Kedua<br />

titik yang sama ketinggiannya ini digunakan untuk membuat<br />

garis lurus yang datar. Biasanya, garis ini digunakan sebagai<br />

patokan untuk memasang ubin supaya permukaan ubin<br />

menjadi rata dan memasang jendela-jendela supaya antara<br />

jendela satu dan jendela lainnya sejajar. Tukang bangunan<br />

menggunakan slang kecil yang diisi air dan kedua ujungnya<br />

diarahkan ke atas. Akan dihasilkan dua permukaan air, yaitu<br />

permukaan air kedua ujung slang. Kemudian, seutas benang<br />

dibentangkan menghubungkan dua permukaan air pada<br />

kedua ujung slang. Dengan cara ini, tukang bangunan akan<br />

memperoleh permukaan datar.<br />

b. Teko Air<br />

Perhatikan teko air di rumahmu. Teko tersebut merupakan<br />

sebuah bejana berhubungan. Teko air yang baik harus<br />

mempunyai mulut yang lebih tinggi daripada tabung tempat<br />

menyimpan air. Mengapa demikian?<br />

c. Tempat Penampungan Air<br />

Biasanya, setiap rumah mempunyai tempat penampungan<br />

air. Tempat penampungan air ini ditempatkan di tempat<br />

tinggi misalnya atap rumah. Jika diamati, wadah air yang<br />

cukup besar dihubungkan dengan kran tempat keluarnya<br />

air menggunakan pipa-pipa. Jika bentuk bejana berhubungan<br />

pada penjelasan sebelumnya membentuk huruf U,<br />

bejana pada penampungan air ini tidak berbentuk demikian.<br />

Hal ini sengaja dirancang demikian karena sistem ini bertujuan<br />

untuk mengalirkan air ke tempat yang lebih rendah<br />

dengan kekuatan pancaran yang cukup besar.<br />

3. Hukum Archimedes<br />

Setelah mempelajari Hukum Pascal dan penerapannya<br />

dalam kehidupan sehari-hari, sekarang kamu akan mempelajari<br />

Hukum Archimedes serta penerapannya dalam kehidupan<br />

sehari-hari.<br />

Pernahkah kamu memerhatikan kapal laut? Kapal laut<br />

massanya berton-ton, tetapi kapal dapat mengapung di air laut.<br />

Jika kamu memasukkan uang logam ke dalam bak mandi berisi<br />

air, uang logam tersebut akan tenggelam. Massa kapal laut jauh<br />

lebih besar daripada massa uang logam. Akan tetapi, mengapa<br />

kapal laut dapat mengapung di permukaan air laut, sedangkan<br />

uang logam tenggelam? Untuk menjawab pertanyaan tersebut,<br />

kamu harus memahami konsep gaya apung di dalam zat cair.<br />

Untuk itu, mari kita lakukan kegiatan berikut!<br />

Gambar 8.12 Tukang bangunan memanfaatkan<br />

hukum bejana<br />

berhubungan.<br />

Gambar 8.13 Tempat penampungan<br />

air mengikuti kaidah<br />

hukum bejana berhubungan.<br />

Tekanan 193

---

194<br />

Kegiatan 8.6<br />

Gaya Apung dalam Zat Cair<br />

Tujuan:<br />

Mengamati gaya apung dalam zat cair.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah kaleng bekas minuman, sebuah wadah berpancuran, sebuah gelas ukur, dan air.<br />

Prosedur percobaan:<br />

1. Isilah wadah berpancuran dengan air hingga penuh<br />

(ditandai dengan adanya air yang keluar dari<br />

pancuran).<br />

2. Letakkan gelas ukur di bawah pancuran sehingga<br />

jika ada air yang keluar akan tertampung di gelas<br />

ukur ini.<br />

3. Masukkan kaleng kosong ke dalam air (diletakkan<br />

di permukaan air dan jangan ditekan).<br />

air<br />

kaleng kosong<br />

4. Apakah kaleng mengapung, melayang, atau<br />

tenggelam? Catat pengamatanmu.<br />

5. Apakah ada air yang keluar dari pancuran?<br />

6. Angkat kaleng dari air. Jika air dalam wadah<br />

berkurang, isi kembali wadah sehingga air dalam<br />

wadah tetap penuh.<br />

7. Isilah kaleng dengan air sampai penuh (jangan menggunakan<br />

air dari wadah berpancuran).<br />

8. Masukkan kaleng tersebut ke dalam wadah<br />

berpancuran. Apakah kaleng mengapung, melayang,<br />

atau tenggelam?<br />

wadah berpancuran gelas<br />

ukur<br />

9. Jika ada sebagian air keluar dari pancuran, pastikan air ini tertampung semuanya di<br />

dalam gelas ukur. Jika air telah tertampung semuanya, jauhkan gelas ukur tersebut<br />

dari pancuran.<br />

10. Ambil kaleng dari wadah berpancuran, kemudian buang air di dalamnya hingga kosong.<br />

11. Masukkan air dari gelas ukur ke dalam kaleng yang telah dikosongkan. Apakah kaleng<br />

terisi penuh?<br />

Ketika kaleng kosong dimasukkan ke dalam wadah berisi<br />

air, kaleng tersebut akan mengapung di air tersebut. Meskipun<br />

massa jenis kaleng bekas minuman ini lebih besar daripada air,<br />

kaleng tersebut mengapung di air. Hal ini dikarenakan pada<br />

kaleng tersebut bekerja gaya apung yang menahan kaleng tetap<br />

mengapung. Besar gaya apung ini sebanding dengan volume<br />

zat cair yang dipindahkan. Pada percobaan ini volume air yang<br />

dipindahkan adalah volume air yang tertampung pada gelas<br />

ukur.<br />

Sekarang, bagaimana jika kaleng berisi air dimasukkan ke<br />

dalam air dalam wadah? Kaleng akan tenggelam karena gaya<br />

apung tidak cukup kuat untuk menahan kaleng tetap terapung.<br />

Jika air yang tertampung dalam gelas ukur dari pencelupan<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

kaleng berisi air dimasukkan ke dalam kaleng yang telah<br />

dikosongkan, air dari gelas ukur tersebut akan mengisi penuh<br />

kaleng tersebut. Berapakah besarnya gaya apung pada kaleng<br />

tenggelam ini? Besarnya gaya apung pada kaleng ini sama<br />

dengan berat air yang dipindahkan.<br />

Hukum Archimedes<br />

Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke<br />

dalam zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya<br />

sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda<br />

tersebut.<br />

Contoh<br />

1. Sebuah bola pejal ditimbang di udara, beratnya 50 N. Ketika<br />

bola tersebut ditimbang di dalam air, beratnya menjadi<br />

45 N. Berapa gaya ke atas yang diterima benda tersebut dan<br />

volume benda pejal tersebut?<br />

Jawab:<br />

Berat bola di udara = 50 N<br />

Berat bola di dalam air = 45 N<br />

Berarti, air memberikan gaya apung sebesar:<br />

F = w – w = 50 N – 45 N = 5 N<br />

di udara air<br />

Jadi, besar gaya apung yang dialami benda itu adalah 5 N.<br />

F = v · ρ · g c<br />

5 = v · 103 · 10<br />

v = 5 · 10 –4 m3 Jadi, volume benda pejal tersebut adalah 5 · 10 –4 m3 .<br />

2. Di dasar sebuah danau terdapat batu yang beratnya 700 N<br />

(diukur di udara). Jika batu tersebut dapat diangkat oleh<br />

seorang pria dengan gaya 500 N, hitunglah berat batu<br />

tersebut di dalam air!<br />

Jawab:<br />

w = 700 N<br />

di udara<br />

F = 500 N<br />

a<br />

= w – F = 700 N – 500 N = 200 N<br />

di udara a<br />

w di air<br />

a. Mengapung, Melayang, dan Tenggelam<br />

Pada Kegiatan 8.6 kamu telah mempelajari konsep gaya<br />

apung. Sebenarnya, pada percobaan tersebut telah sedikit<br />

disinggung tentang peristiwa mengapung dan tenggelam.<br />

1) Mengapung<br />

Jika sebuah batang kayu dijatuhkan ke dalam air, apa<br />

yang terjadi? Mula-mula kayu tersebut akan masuk<br />

seluruhnya ke dalam air, selanjutnya kayu tersebut akan<br />

muncul ke permukaan air dan hanya sebagian kayu yang<br />

masuk ke dalam air. Dalam keadaan demikian, gaya ke<br />

atas pada kayu lebih besar dengan berat kayu (F > w). a<br />

a<br />

Gambar 8.14 a. Berat benda pejal<br />

ketika ditimbang di<br />

udara.<br />

b. Berat bola pejal<br />

ketika ditimbang di<br />

air.<br />

balok kayu<br />

air<br />

Gambar 8.15 Kayu mengapung karena<br />

gaya ke atas kayu<br />

lebih besar dari berat<br />

kayu.<br />

b<br />

Tekanan 195

---

196<br />

telur<br />

air garam<br />

Gambar 8.16 Telur melayang di dalam<br />

air yang diberi garam.<br />

air<br />

koin logam<br />

Gambar 8.17 Koin logam tenggelam<br />

dalam air karena gaya<br />

apung lebih kecil dari<br />

berat benda.<br />

2) Melayang<br />

Masukkan sebutir telur ke dalam wadah berisi air, apa<br />

yang terjadi? Telur tersebut akan tenggelam. Kemudian,<br />

larutkan garam dapur ke dalam air. Setelah air tenang,<br />

perlahan-lahan telur tersebut naik dan akhirnya<br />

melayang. Mengapa terjadi demikian? Ketika telur<br />

tenggelam, gaya apung tidak cukup kuat menahan telur<br />

untuk mengapung atau melayang. Setelah ditambahkan<br />

garam dapur, massa jenis air menjadi sama dengan massa<br />

jenis telur. Oleh karena itu, telur melayang. Gaya apung<br />

telur sama dengan beratnya (F = w). a<br />

3) Tenggelam<br />

Kamu pasti dapat menyebutkan contoh benda-benda<br />

yang tenggelam dalam air. Misalnya, uang logam akan<br />

tenggelam jika dimasukkan ke dalam air. Pada logam,<br />

sebenarnya terdapat sebuah gaya apung, tetapi gaya ini<br />

tidak cukup kuat untuk menahan uang logam melayang<br />

atau mengapung. Jadi dalam keadaan tenggelam, gaya<br />

apung yang bekerja pada suatu benda lebih kecil daripada<br />

berat benda (F < w). a<br />

b. Pengaruh Massa Jenis terhadap Gaya Apung<br />

Ketika kamu mempelajari bahasan mengenai terapung,<br />

melayang dan tenggelam, hanya ditekankan adanya gaya<br />

apung yang bekerja pada benda. Sebenarnya ada faktor lain<br />

yang memengaruhi keadaan-keadaan tersebut yaitu massa<br />

jenis benda.<br />

Pada keadaan terapung, selain karena pengaruh gaya apung<br />

F yang sama dengan berat benda, pengaruh massa jenis pun<br />

a<br />

memungkinkan suatu benda terapung. Massa jenis benda<br />

yang lebih kecil daripada massa jenis cairan, memungkinkan<br />

benda tersebut mengapung di permukaan cairan.<br />

Pada keadaan melayang, gaya apung F sama dengan w<br />

a<br />

benda. Ini sama dengan gaya apung yang terjadi pada<br />

keadaan terapung. Tetapi, pada keadaan melayang, massa<br />

jenis suatu benda adalah sama dengan massa jenis zat cair.<br />

Pada keadaan tenggelam, gaya apung F lebih kecil dari-<br />

a<br />

pada w. Jika diamati dari massa jenis benda, massa jenis benda<br />

yang tenggelam lebih besar daripada massa jenis zat cair.<br />

Agar lebih jelas, perhatikan Tabel 8.1!<br />

Tabel 8.1 Syarat keadaan terapung, melayang, dan tenggelam<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Mengapung Melayang Tenggelam<br />

v 1<br />

v 2<br />

ρ b < ρ c<br />

w = m · g<br />

= V · ρ b · g<br />

F A = V 2 · ρ c · g<br />

ρ b = ρ c<br />

w = m · g<br />

= V · ρ b · g<br />

F A = V · ρ c · g<br />

ρ b > ρ c<br />

w = m · g<br />

= V · ρ b · g<br />

F A = V · ρ c · g

---

c. Konsep Benda Terapung, Melayang, dan Tenggelam<br />

dalam Teknologi<br />

Setelah mempelajari konsep benda terapung, melayang, dan<br />

tenggelam, kamu sekarang dapat menjelaskan kasus-kasus<br />

dalam keseharian. Misalnya, mengapa kapal laut dapat<br />

terapung di permukaan air, sedangkan uang logam tenggelam.<br />

Dalam hal apa saja prinsip Archimedes diterapkan dalam<br />

kehidupan sehari-hari?<br />

1) Kapal Laut<br />

Di awal pembahasan Hukum Archimedes telah sedikit<br />

disinggung mengapa kapal laut dapat mengapung di air.<br />

Badan kapal laut mempunyai rongga udara. Karena<br />

rongga udara ini, volume air laut yang dipindahkan oleh<br />

kapal tersebut cukup besar sehingga sesuai prinsip<br />

Archimedes, kapal laut mendapatkan gaya apung yang<br />

cukup besar untuk menahan bobot kapal sehingga kapal<br />

dapat mengapung di permukaan air. Kapal sangat penting<br />

untuk transportasi. Indonesia merupakan salah satu<br />

negara kepulauan yang besar. Oleh karena itu, kapal laut<br />

memegang peranan penting akan kelancaran transportasi<br />

di negara kita.<br />

2) Kapal Selam<br />

Jika kapal laut hanya dapat mengapung di permukaan<br />

air, maka kapal selam, selain dapat mengapung, dapat<br />

juga melayang dan tenggelam di dalam air laut. Karena<br />

kemampuannya tersebut, kapal selam sangat cocok<br />

digunakan dalam bidang militer dan penelitian. Bentuk<br />

badan kapal selam dirancang agar dapat mengapung,<br />

melayang, dan tenggelam dalam air. Selain itu, dirancang<br />

untuk dapat menahan tekanan air di kedalaman laut.<br />

Bagaimana cara kerja kapal selam? Perhatikan Gambar<br />

8.19 ketika kapal selam sedang mengapung, melayang,<br />

dan tenggelam!<br />

Badan kapal selam mempunyai rongga udara yang<br />

berfungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya air atau<br />

udara. Rongga ini terletak di lambung kapal. Rongga<br />

tersebut dilengkapi dengan katup pada bagian atas dan<br />

bawahnya. Ketika mengapung, rongga terisi dengan<br />

udara sehingga volume air yang dipindahkan sama<br />

dengan berat kapal. Sesuai dengan prinsip Archimedes,<br />

kapal selam akan mengapung. Ketika rongga katup atas<br />

dan katup bawah pada rongga kapal selam dibuka, maka<br />

udara dalam rongga keluar atau air masuk mengisi<br />

rongga tersebut. Akibatnya, kapal mulai tenggelam.<br />

Katup akan ditutup jika kapal selam telah mencapai<br />

kedalaman yang diinginkan. Dalam keadaan ini, kapal<br />

selam dalam keadaan melayang. Jika katup udara pada<br />

rongga dibuka kembali maka volume air dalam rongga<br />

akan bertambah sehingga kapal selam akan tenggelam.<br />

Gambar 8.18 Kapal laut dapat mengapung<br />

di air.<br />

a<br />

b<br />

rongga diisi udara sehingga<br />

kapal selam terapung<br />

rongga udara sebagian diisi air laut<br />

sehingga kapal selam melayang<br />

c<br />

rongga diisi penuh dengan air laut<br />

sehingga kapal selam tenggelam<br />

Gambar 8.19 Proses mengapung,<br />

melayang, dan tenggelam<br />

kapal selam.<br />

Tekanan 197

---

Gambar 8.20 Jembatan ponton.<br />

198<br />

pemberat<br />

tabung terapung<br />

Gambar 8.21 Hidrometer.<br />

Sumber: Jendela Iptek<br />

Latihan 8.2<br />

1. Perhatikan gambar berikut!<br />

27,2 cm<br />

a<br />

minyak<br />

9,41 cm<br />

b<br />

air<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Jika kapal selam akan muncul ke permukaan dari<br />

keadaan tenggelam, air dalam rongga dipompa keluar<br />

sehingga rongga hanya terisi udara. Dengan demikian,<br />

kapal selam akan mengalami gaya apung yang dapat<br />

menyamai berat kapal selam. Akibatnya, kapal selam<br />

akan naik ke permukaan dan mengapung.<br />

3) Jembatan Ponton<br />

Peristiwa mengapung suatu benda karena memiliki<br />

rongga udara dimanfaatkan untuk membuat jembatan<br />

yang terbuat dari drum-drum berongga yang dijajarkan<br />

melintang aliran sungai. Volume air yang dipindahkan<br />

menghasilkan gaya apung yang mampu menahan berat<br />

drum itu sendiri dan benda-benda yang melintas di<br />

atasnya. Setiap drum penyusun jembatan ini harus<br />

tertutup agar air tidak dapat masuk ke dalamnya.<br />

4) Hidrometer<br />

Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk<br />

mengukur massa jenis suatu zat cair. Cara penggunaan<br />

alat ini adalah sebagai berikut. Hidrometer dimasukkan<br />

ke dalam zat cair yang akan ditentukan massa jenisnya.<br />

Karena alat ini mempunyai rongga udara maka alat ini<br />

akan mengapung. Telah disinggung sebelumnya,<br />

peristiwa tenggelam dipengaruhi oleh massa jenis zat cair.<br />

Jika massa jenis zat cair tempat hidrometer diletakkan<br />

besar, ketinggian tabung hidrometer yang muncul<br />

semakin besar dan sebaliknya. Hidrometer sering<br />

digunakan untuk keperluan penelitian di bidang kimia.<br />

Air dan minyak dituangkan ke dalam pipa U yang terbuka pada kedua ujungnya.<br />

Hitunglah massa jenis minyak!<br />

2. Berikan 5 contoh penerapan Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari!<br />

3. Sebuah batu terletak di dasar sebuah danau. Jika massa batu tersebut adalah 70 kg dan<br />

volumenya 3,0 × 104 cm3 , hitunglah besar gaya yang diperlukan untuk mengangkat<br />

batu tersebut!<br />

4. Sebuah benda beratnya 8,20 N. Jika ditimbang di dalam air, beratnya menjadi<br />

6,18 N. Hitunglah gaya ke atas yang diterima benda!

---

C Tekanan Udara<br />

Pada penjelasan sebelumnya telah sedikit disinggung<br />

mengenai tekanan udara. Tekanan udara sering juga disebut<br />

tekanan atmosfer. Ada kemiripan antara tekanan udara dan<br />

tekanan air yang telah kamu pelajari. Tekanan air disebabkan<br />

oleh gaya tarik bumi atau gaya gravitasi terhadap air yang<br />

mempunyai massa. Jika benda diletakkan di kedalaman air yang<br />

semakin dalam, jumlah air yang berada di atasnya akan semakin<br />

banyak dan gaya gravitasinya pun akan semakin besar, sehingga<br />

tekanan akan semakin besar.<br />

Pada prinsipnya, tekanan udara sama seperti tekanan pada<br />

zat cair. Tekanan udara di puncak gunung akan berbeda dengan<br />

tekanan udara di pantai. Hal ini dikarenakan di puncak gunung<br />

jumlah partikel udaranya semakin kecil yang mengakibatkan<br />

gaya gravitasi partikel juga kecil, sehingga tekanan udaranya<br />

pun akan semakin kecil. Coba kamu jelaskan mengapa tekanan<br />

udara di pantai lebih besar daripada tekanan udara di gunung!<br />

Kegiatan 8.7<br />

Tekanan Udara<br />

Tujan:<br />

Membuktikan adanya tekanan udara.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah botol bekas air mineral dan air panas (tidak sampai melelehkan botol) secukupnya.<br />

Prosedur percobaan:<br />

1. Masukkan air panas ke dalam botol hingga setengah penuh.<br />

2. Tutup botol tersebut, kemudian kocoklah air dalam botol tersebut dengan cara<br />

menggoyang-goyangkan botol.<br />

3. Buang air di dalam botol. Setelah kosong, tutup kembali botol tersebut.<br />

4. Botol didiamkan, tunggu beberapa saat, dan lihat apa yang terjadi.<br />

5. Apakah kesimpulan dari kegiatan ini?<br />

Setelah didiamkan beberapa saat, botol bekas air mineral<br />

akan sedikit penyok. Mengapa demikian? Ketika kamu<br />

memasukkan air hangat ke dalam botol, suhu air di dalam botol<br />

akan meningkat karena di dalamnya ada uap air dan partikelpartikel<br />

udara di dalam botol akan menguap ke luar. Akibatnya<br />

partikel udara di dalam botol akan menjadi lebih sedikit<br />

dibandingkan semula. Ketika botol ditutup, tidak ada lagi<br />

partikel udara yang keluar. Jika didiamkan beberapa saat suhu<br />

udara di dalam botol akan turun dan uap air akan mengembun<br />

yang mengakibatkan partikel udara di dalam botol tersebut<br />

berkurang. Berkurangnya partikel udara ini mengakibatkan<br />

tekanan di dalam botol turun. Oleh karena tekanan udara di<br />

dalam botol lebih kecil daripada tekanan udara di luar botol<br />

maka udara akan termampatkan oleh tekanan udara luar. Telah<br />

terbukti bahwa tekanan udara disebabkan karena adanya<br />

partikel-partikel udara.<br />

Tekanan 199

---

200<br />

Alat Ukur Tekanan Udara<br />

Ada empat macam alat untuk<br />

mengukur tekanan udara yaitu:<br />

1. barometer raksa<br />

2. barometer fortin<br />

3 barometer air<br />

4. barometer aneroid<br />

><br />

P bar<br />

h<br />

Info Sains<br />

P gas<br />

Gambar 8.22 Skema manometer air<br />

raksa terbuka.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1. Pengaruh Ketinggian terhadap Tekanan Udara<br />

Pada penjelasan sebelumnya telah disinggung bahwa<br />

tekanan udara mirip dengan tekanan zat cair. Tekanan zat cair<br />

akan bertambah jika kedalamannya bertambah dan sebaliknya.<br />

Di udara pun demikian. Semakin dekat ke permukaan bumi<br />

tekanan udara semakin tinggi dan semakin jauh dari permukaan<br />

bumi tekanan udara semakin kecil. Tekanan udara di permukaan<br />

laut = 76 cmHg atau 1 atm. Setiap ketinggian bertambah<br />

100 m tekanan udara berkurang 1 cmHg.<br />

Hal ini dapat kamu rasakan jika kamu pergi ke tempat tinggi.<br />

Misalkan seorang pendaki akan semakin sulit mendaki gunung<br />

yang sangat tinggi. Selain udara yang dingin, di ketinggian<br />

tekanannya pun sangat rendah. Pada tempat yang tekanannya<br />

rendah partikel udaranya pun rendah sehingga pendaki gunung<br />

tidak dapat bernapas tanpa bantuan tabung oksigen.<br />

Contoh<br />

Di suatu tempat, tekanan udaranya diukur menggunakan barometer<br />

raksa (alat pengukur tekanan). Jika angka yang ditunjukkan<br />

alat tersebut 72 cm, hitunglah ketinggian tempat tersebut!<br />

Jawab:<br />

Tekanan di laut adalah 78 cmHg. Barometer menunjukkan<br />

angka 72 cm berarti selisih tekanan tersebut dengan permukaan<br />

laut adalah:<br />

∆P = tekanan di laut – tekanan terbaca di alat<br />

= 76 – 72 = 4 cmHg<br />

Jika satuannya diubah ke mmHg, maka ∆P = 40 mmHg<br />

Jika ketinggian bertambah 10 m, tekanan udara akan berkurang<br />

1 mmHg. Dengan demikian, ketinggian tempat tersebut dapat<br />

dihitung sebagai berikut.<br />

∆P<br />

40 mmHg<br />

Ketinggian = × 10 m = × 10 m = 400 m<br />

1 mmHg<br />

1 mmHg<br />

Jadi, ketinggian tempat tersebut dari permukaan laut adalah<br />

400 m.<br />

2. Tekanan Gas dalam Ruang Tertutup<br />

Alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup<br />

dinamakan manometer. Manometer ada dua macam, yaitu<br />

manometer raksa dan manometer logam.<br />

a. Manometer Raksa<br />

Manometer raksa dibedakan menjadi:<br />

1) Manometer Raksa Terbuka<br />

Manometer raksa terbuka adalah sebuah tabung U yang<br />

kedua ujungnya terbuka. Salah satu kaki dibiarkan<br />

terbuka berhubungan dengan udara luar sedangkan kaki<br />

lainnya dihubungkan ke ruang yang akan diukur tekanan

---

gasnya. Perhatikan Gambar 8.22. Besar tekanan gas dapat<br />

dihitung dengan rumus:<br />

Latihan 8.3<br />

P gas = P bar + h ......... (8.6)<br />

2) Manometer Raksa Tertutup<br />

Manometer raksa tertutup adalah sebuah tabung U yang<br />

salah satu ujungnya tertutup.<br />

b. Manometer Logam<br />

Digunakan untuk mengukur tekanan udara yang sangat<br />

tinggi.<br />

3. Konsep Tekanan Udara dalam Kehidupan Sehari-hari<br />

Seperti pada tekanan zat padat dan zat cair, berikut diberikan<br />

beberapa contoh kejadian yang berkaitan dengan tekanan udara.<br />

a. Angin<br />

Angin adalah udara yang bergerak dari suatu tempat yang<br />

bertekanan tinggi ke tempat yang tekanannya lebih rendah.<br />

Jika suatu daerah mempunyai tekanan udara yang sangat<br />

rendah, udara di sekelilingnya akan mengitari daerah<br />

tersebut sehingga membentuk pusaran angin. Kekuatan<br />

angin ini bisa sangat besar dan menerbangkan benda-benda<br />

yang dilaluinya. Bentuk angin seperti ini disebut angin siklon.<br />

Angin ini bersifat merusak jika tempat terjadinya pusaran<br />

dekat dengan tempat tinggal penduduk.<br />

b. Prakiraan Cuaca<br />

Bagaimana para ahli meteorologi dapat memperkirakan<br />

cuaca? Para ahli meteorologi mencatat perubahan tekanan<br />

udara di suatu tempat, kemudian data hasil pengamatan<br />

tersebut dianalisis dan diinterpretasi. Misalkan, jika pada<br />

suatu tempat tekanan udara rendah, udara dari tempat yang<br />

bertekanan lebih tinggi akan bergerak ke daerah tersebut.<br />

Angin tersebut membawa uap air. Karena tekanan udaranya<br />

rendah, uap air tersebut akan jatuh ke Bumi dalam bentuk<br />

hujan. Begitu pun sebaliknya, di suatu daerah cuacanya akan<br />

cerah jika tekanan di daerah tersebut tinggi yang berarti<br />

udara dari tempat tersebut akan bergerak ke daerah lain yang<br />

tekanan udaranya lebih rendah. Alat untuk mencatat<br />

perubahan tekanan udara secara terus menerus disebut<br />

barograf.<br />

Gambar 8.23 Angin siklon.<br />

Gambar 8.24 Barograf.<br />

1. Jelaskan pengaruh ketinggian terhadap tekanan udara!<br />

2. Bagaimana para ahli meteorologi dapat memperkirakan suatu tempat akan terjadi<br />

hujan?<br />

3. Adakah perbedaan suhu air saat mendidih, ketika kamu mendidihkannya di pantai<br />

dengan di puncak gunung? Jelaskan jawabanmu!<br />

Tekanan 201

---

202<br />

4. Jika tekanan udara di suatu kota diukur menggunakan barometer dan barometer<br />

tersebut menunjukkan angka 65 cmHg, hitunglah ketinggian kota tersebut dari<br />

permukaan laut!<br />

5. Sebutkan dan jelaskan kejadian sehari-hari yang ada hubungannya dengan tekanan!<br />

Rangkuman<br />

• Tekanan adalah gaya yang bekerja pada permukaan benda tiap satuan luasnya,<br />

F<br />

dirumuskan P = .<br />

A<br />

• Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam<br />

ruangan tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.<br />

• Hukum Archimides menyatakan bahwa benda yang dicelupkan sebagian atau<br />

seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan<br />

berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.<br />

• Benda yang dimasukkan ke dalam zat cair mempunyai tiga kemungkinan, yaitu<br />

mengapung, melayang, dan tenggelam.<br />

a. Benda mengapung jika w < Fa b. Benda melayang jika w = Fa c. Benda tenggelam jika w > Fa • Tekanan udara disebut juga tekanan atmosfer dipengaruhi oleh partikel-partikel udara<br />

di suatu daerah. Tekanan udara yang terbesar mengakibatkan terjadinya angin.<br />

Refleksi<br />

Kamu telah selesai mempelajari materi Tekanan dalam bab ini. Sebelum melanjutkan bab<br />

berikutnya, lakukan evaluasi dengan menjawab beberapa pertanyaan di bawah. Jika semua<br />

kamu jawab dengan ‘ya’, kamu dapat melanjutkan pelajaran di bab berikutnya. Jika ada<br />

pertanyaan yang dijawab dengan ‘tidak’, kamu perlu mengulangi materi yang berkaitan dengan<br />

pertanyaan itu. Jika ada yang sukar atau tidak dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Apakah kamu dapat menjelaskan konsep tekanan pada benda padat serta contoh<br />

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari?<br />

2. Dapatkah kamu menjelaskan hukum-hukum yang menerangkan tekanan pada zat cair<br />

serta memberi contoh penerapannya?<br />

3. Dapatkah kamu menjelaskan pengaruh massa jenis terhadap gaya apung suatu benda?<br />

4. Apakah kamu dapat menjelaskan tekanan gas/udara pada ruang terbuka serta contoh<br />

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari?<br />

Latih Kemampuan 8<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

1. Batang korek api yang dijepit, tekanan<br />

pada ujung satu terasa lebih besar daripada<br />

ujung yang ada gumpalannya. Hal ini<br />

dikarenakan ....<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

a. bidang sentuh lebih kecil<br />

b. gaya yang bekerja lebih besar<br />

c. massa lebih kecil<br />

d. semua salah

---

2. Satuan tekanan adalah ....<br />

a. N/m2 c. kg/m2 b. N.m d. kg.m<br />

3. Perhatikan gambar berikut!<br />

(1) (2) (3) (4)<br />

Keempat balok di atas diletakkan di atas<br />

meja dan diberi gaya yang sama. Tekanan<br />

yang paling besar diberikan oleh balok<br />

nomor ....<br />

a. 1 c. 3<br />

b 2 d. 4<br />

4. Sebuah balok berukuran 10 cm × 5 cm ×<br />

4 cm terletak di lantai. Tekanan yang<br />

dihasilkan besar, bila bagian yang<br />

menyentuh lantai adalah ....<br />

a. 10 cm × 5 cm c. 5 cm × 4 cm<br />

b. 10 cm × 4 cm d. paling luas<br />

5. Berikut pernyataan yang benar mengenai<br />

tekanan pada zat padat adalah ....<br />

a. sebanding dengan gaya yang bekerja<br />

dan berbanding terbalik dengan luas<br />

bidang sentuh<br />

b. sebanding dengan luas bidang sentuh<br />

c. berbanding terbalik dengan gaya yang<br />

bekerja dan sebanding dengan luas<br />

bidang sentuh<br />

d. sebanding dengan massa benda<br />

6. Perhatikan gambar berikut!<br />

Tekanan yang paling besar<br />

terjadi pada titik ....<br />

a. A<br />

b. B<br />

c. C<br />

7.<br />

d. D<br />

Sebuah benda di dalam zat cair akan<br />

mengapung jika ....<br />

a. F < w a<br />

b. F = w a<br />

c. F > w a<br />

d. massanya kecil<br />

8. Sebuah benda beratnya 30 N (ditimbang<br />

di udara). Ketika benda tersebut ditimbang<br />

di dalam air, beratnya 20 N. Gaya<br />

apung yang diterima benda tersebut<br />

adalah ....<br />

a. 10 N<br />

b. 20 N<br />

c. 30 N<br />

d. 40 N<br />

9. Kapal laut dapat mengapung di<br />

permukaan air karena ....<br />

a. volume air yang dipindahkannya kecil<br />

b. volume air yang dipindahkannya<br />

besar<br />

c. terbuat dari besi<br />

d. mempunyai mesin<br />

10. Suatu benda yang dicelupkan sebagian<br />

atau seluruhnya ke dalam zat cair akan<br />

mengalami gaya apung yang besarnya ...<br />

dengan berat zat cair yang dipindahkan<br />

oleh benda tersebut.<br />

a. lebih kecil<br />

b. lebih besar<br />

c. sama<br />

d. bisa sama bisa tidak<br />

11. Tekanan atmosfer disebabkan oleh ....<br />

a. adanya partikel udara<br />

b. adanya ketinggian yang sangat besar<br />

c. perbedaan massa jenis udara<br />

d. semua salah<br />

12. Perubahan tekanan udara dapat digunakan<br />

untuk ....<br />

a. memperkirakan cuaca<br />

b. memperkirakan musim<br />

c. membuat hujan buatan<br />

d. semua salah<br />

13. Orang yang bekerja membuat prakiraan<br />

cuaca disebut ahli ....<br />

a. geologi<br />

b. meteorologi<br />

c. biologi<br />

d. paleontologi<br />

Tekanan 203

---

14. Perhatikan gambar manometer raksa<br />

terbuka di bawah ini!<br />

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat!<br />

1. Jelaskan pengertian tekanan!<br />

2. Jelaskan perbedaan bunyi Hukum Pascal dan Hukum Archimedes!<br />

3. Sebutkan syarat suatu benda dapat mengapung, melayang, dan tenggelam!<br />

4. Sebutkan penggunaan konsep Archimedes dalam kehidupan sehari-hari!<br />

5. Di suatu tempat, diukur tekanannya menggunakan barometer raksa (alat pengukur<br />

tekanan). Jika angka yang ditunjukkan alat tersebut 68 cm, hitunglah ketinggian tempat<br />

tersebut!<br />

204<br />

6 cm<br />

><br />

75 cmHg<br />

gas<br />

raksa<br />

Besarnya tekanan gas adalah ....<br />

a. 69 cmHg c. 78 cmHg<br />

b. 72 cmHg d. 81 cmHg<br />

Wacana Sains<br />

Bagaimana Angin Bertiup?<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

15. Jika botol bekas air mineral diisi dengan<br />

air panas, kemudian dikosongkan, ditutup<br />

dan didiamkan akan penyok karena ....<br />

a. tekanan udara di luar botol lebih kecil<br />

daripada di dalam<br />

b. tekanan udara di luar botol lebih besar<br />

daripada tekanan udara di dalam<br />

c. tekanan udara di luar botol sama<br />

dengan di dalam<br />

d. tidak ada hubungannya dengan<br />

tekanan<br />

Seperti kita ketahui, angin adalah udara yang bergerak dari satu tempat ke tempat<br />

lainnya. Angin berhembus dikarenakan beberapa bagian bumi mendapat lebih banyak<br />

panas Matahari dibandingkan tempat yang lain. Permukaan tanah yang panas membuat<br />

suhu udara di atasnya naik. Akibatnya udara mengembang dan menjadi lebih ringan.<br />

Karena lebih ringan dibanding udara di sekitarnya, udara akan naik. Begitu udara panas<br />

tadi naik, tempatnya segera digantikan oleh udara di sekitarnya, terutama udara dari atas<br />

yang lebih dingin dan berat. Proses ini terjadi terus menerus. Akibatnya kita bisa merasakan<br />

adanya pergerakan udara atau yang kita sebut angin.<br />

Angin dan Tekanan Udara<br />

Berat udara di atas permukaan tanah menghasilkan daya tekan ke bumi. Inilah yang<br />

disebut tekanan udara. Udara yang mengembang menghasilkan tekanan udara yang lebih<br />

rendah. Sebaliknya, udara yang berat menghasilkan tekanan yang lebih tinggi.<br />

Angin bertiup dari tempat yang bertekanan tinggi menuju ke tempat yang bertekanan<br />

rendah. Semakin besar perbedaan tekanan udaranya, semakin besar pula angin yang<br />

bertiup. Rotasi bumi membuat angin tidak bertiup lurus. Rotasi bumi menghasilkan coriolis<br />

force yang membuat angin berbelok arah. Di belahan bumi utara, angin berbelok ke kanan,<br />

sedangkan di belahan bumi selatan angin berbelok ke kiri.<br />

Untuk keperluan ilmu pengetahuan, khususnya mengenai Metereologi dan Geofisika<br />

diperlukan suatu alat yang dapat mengukur kecepatan angin dan mengukur tekanan udara.<br />

Alat tersebut sudah ada. Alat untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer dan<br />

alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer.<br />

Sumber: http://www.e-smartschool.com/

---

IX<br />

Getaran dan Gelombang<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

Pernahkah kamu datang ke sebuah stasiun radio. Di sana akan kamu temui sebuah menara<br />

tinggi yang berfungsi sebagai pemancar gelombang radio. Bagaimanakah siaran radio itu dapat<br />

ditangkap para pendengar?<br />

Seiring dengan perkembangan teknologi, makin banyak satelit-satelit buatan yang diluncurkan<br />

ke stasiun luar angkasa untuk mengembangkan komunikasi. Bagaimana peranan satelit dalam<br />

membantu komunikasi?<br />

Mari kita pahami konsep dan penerapan getaran dan gelombang dalam teknologi sehari-hari.<br />

Dalam pembelajaran bab ini, kamu dapat mendeskripsikan konsep getaran dan gelombang beserta<br />

parameter-paranmeternya serta mendeskripsikan konsep bunyi dalam kehidupan sehari-hari.<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121<br />

Getaran dan Gelombang 205

---

206<br />

Amplitudo<br />

Perambatan<br />

><br />

Medium Kecepatan<br />

Kata Kunci<br />

><br />

Getaran dan Gelombang<br />

><br />

Getaran<br />

• amplitudo • gelombang<br />

• frekuensi • getaran<br />

><br />

><br />

><br />

Periode Frekuensi<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

><br />

Gelombang<br />

mekanik<br />

Gelombang<br />

elektromagnetik<br />

Gelombang<br />

mempunyai meliputi<br />

Amplitudo<br />

><br />

><br />

><br />

Cepat<br />

rambat<br />

gelombang<br />

Gelombang<br />

bunyi<br />

Pengelompokan<br />

Infrasonik Ultrasonik<br />

Audiosonik<br />

><br />

><br />

><br />

><br />

Periode Frekuensi<br />

><br />

mempunyai<br />

><br />

><br />

> ><br />

><br />

><br />

Pemantulan<br />

><br />

Gelombang<br />

transversal<br />

Gelombang<br />

longitudinal<br />

Panjang<br />

gelombang<br />

ditentukan oleh meliputi dapat berupa<br />

Gaung Gema<br />

><br />

><br />

>

---

A Getaran<br />

Untuk memahami lebih lanjut mengenai getaran, mari kita<br />

perhatikan uraian berikut!<br />

Jika kamu pernah berada di stasiun kereta api, ketika kereta<br />

api datang atau lewat, kamu akan merasakan tanah yang kamu<br />

injak terasa bergetar. Getaran juga terjadi pada kaca-kaca jendela<br />

rumah ketika terjadi guntur yang kuat. Bunyi yang disebabkan<br />

guntur tersebut mampu menggetarkan benda-benda seperti<br />

kaca jendela. Bahkan getaran sangat kuat yang terjadi dari<br />

ledakan sebuah bom mampu merobohkan gedung-gedung.<br />

Contoh lain peristiwa getaran yang sering kita lihat adalah<br />

getaran pada bandul jam dinding.<br />

Contoh-contoh di atas merupakan contoh-contoh getaran.<br />

Bagaimana getaran menurut ilmu Fisika? Untuk memahami<br />

getaran lakukan kegiatan berikut.<br />

Kegiatan 9.1<br />

Konsep Getaran<br />

Tujuan:<br />

Mempelajari konsep getaran.<br />

Alat dan bahan:<br />

Batu, paku, benang 50 cm, karton, dan alat tulis.<br />

Prosedur Kerja:<br />

1. Ikatlah batu dengan benang.<br />

2. Ikatkan ujung yang lain pada paku yang sudah tertancap<br />

di dinding.<br />

3. Tempelkan kertas karton pada dinding sedemikian rupa<br />

sehingga menjadi latar batu yang telah digantung, perlu<br />

diperhatikan batu jangan sampai mengenai dinding.<br />

4. Buatlah tiga titik A, B, dan C pada karton seperti pada gambar.<br />

5. Tariklah batu ke titik A, kemudian lepaskan.<br />

6. Perhatikan apa yang terjadi.<br />

Ketika batu ditarik ke titik A dan dilepaskan, batu akan<br />

berayun seperti ditunjukkan pada Gambar 9.1.<br />

Batu akan berayun melewati lintasan A – B – C – B – A. Dalam<br />

hal ini, batu dikatakan bergetar. Batu akan terus berayun<br />

melewati lintasan yang sama. Jika batu berada di posisi A, batu<br />

akan bergerak ke menuju B, dilanjutkan ke titik C. Ketika di<br />

titik B dan dilanjutkan ke titik A, begitu seterusnya. Semakin<br />

lama, simpangan AB atau BC akan semakin kecil sehingga<br />

akhirnya berhenti.<br />

Dari kegiatan tersebut, getaran dapat didefinisikan sebagai<br />

gerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan. Dalam hal ini,<br />

titik kesetimbangannya adalah B. Titik kesetimbangan pada<br />

A<br />

benang<br />

karton<br />

dinding<br />

A<br />

karton<br />

dinding<br />

B<br />

.. ..<br />

.. .<br />

B<br />

paku<br />

batu<br />

.. ..<br />

.. .<br />

C<br />

Gambar 9.1 Getaran pada ayunan<br />

sederhana.<br />

Getaran dan Gelombang 207<br />

C

---

Gambar 9.2 Heinrich Rudolf Hertz.<br />

208<br />

kegiatan tersebut adalah titik di mana pada titik tersebut benda<br />

tidak mengalami gaya luar atau dalam keadaan diam. Lintasan<br />

A – B – C – B – A adalah lintasan yang ditempuh oleh satu<br />

getaran. Jika kamu menetapkan titik B sebagai titik awal lintasan,<br />

maka B – C – B – A – B disebut satu getaran.<br />

Pada kegiatan di atas, terlihat sebuah getaran terjadi pada<br />

batu yang diikat dengan tali dan diayunkan. Batu tersebut sering<br />

dikatakan sebagai ayunan sederhana.<br />

Getaran juga dapat kamu lihat pada pegas yang diberi beban,<br />

kemudian diberi simpangan dan dibiarkan bergerak bolak-balik<br />

di sekitar titik kesetimbangannya. Mistar plastik yang salah satu<br />

ujungnya ditahan tetap dan ujung yang lain diberi simpangan<br />

akan bergetar pula. Setiap benda yang melakukan gerak bolakbalik<br />

di sekitar titik kesetimbangannya dikatakan bergetar.<br />

1. Amplitudo<br />

Pada Kegiatan 9.1, ketika kamu memberi simpangan pada<br />

bandul di titik A, kemudian melepaskan batu, batu akan<br />

bergerak menuju titik B, C, B, kemudian kembali ke titik A di<br />

sebut satu getaran. Kamu dapat melihat bahwa simpangan tidak<br />

pernah melebihi titik A dan titik C.<br />

Kedudukan batu setiap saat berubah-ubah. Dengan<br />

demikian simpangannya pun berubah pula. Pada saat batu<br />

berada di titik A atau C, simpangannya merupakan simpangan<br />

maksimum, sedangkan pada saat batu berada di titik<br />

kesetimbangan yaitu titik B, simpangannya minimum yaitu<br />

sama dengan nol. Amplitudo didefinisikan sebagai simpangan<br />

getaran paling besar. Pada kegiatan ini amplitudo getaran yaitu<br />

BA atau BC. Dari Kegiatan 9.1, ukurlah besar amplitudonya!<br />

Mengapa amplitudo getaran bandul pada Kegiatan 9.1<br />

semakin lama semakin mengecil? Benda dapat bergerak dari<br />

titik A ke titik C melewati titik B disebabkan batu mempunyai<br />

berat dan ditarik oleh gaya gravitasi Bumi. Gaya gravitasi Bumi<br />

ini bekerja pada batu di setiap posisi berarah ke bawah. Dengan<br />

demikian, dalam pergerakannya benda akan mengalami<br />

hambatan dari gaya gravitasi ini. Hambatan ini akhirnya akan<br />

mampu menghentikan getaran bandul sehingga bandul berada<br />

dalam titik kesetimbangan di titik B.<br />

2. Periode dan Frekuensi<br />

Kamu mendengarkan radio pada frekuensi 100 MHz. Apa<br />

yang dimaksud 100 MHz? MHz adalah kependekan dari mega<br />

Hertz. Hertz diambil dari nama seorang ilmuwan Fisika Heinrich<br />

Hertz (1857–1894). Karena jasa-jasanya, namanya diabadikan<br />

dalam satuan frekuensi yaitu Hertz.<br />

Perhatikan kembali peristiwa bandul bergerak bolak balik<br />

pada Kegiatan 9.1. Satu getaran adalah gerak batu dari titik A,<br />

ke titik B, ke titik C, ke titik B, dan kembali ke titik A. Misalkan,<br />

ketika kamu melepaskan batu di titik A, kamu mengukur waktu<br />

menggunakan stopwatch, waktu yang diperlukan batu untuk<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

membuat satu getaran yaitu dari A – B – C – B – A adalah 2<br />

detik. Waktu ini dapat dikatakan waktu yang dibutuhkan oleh<br />

bandul untuk membuat satu getaran atau disebut periode.<br />

Periode getaran dilambangkan dengan T. Untuk mengukur<br />

periode getaran digunakan persamaan sebagai berikut.<br />

t<br />

T = ......... (9.1)<br />

n<br />

Keterangan:<br />

T = periode getaran (sekon)<br />

t = waktu yang diperlukan (sekon)<br />

n = jumlah getaran<br />

Jika periode sebuah getaran 5 detik, berarti untuk membuat<br />

satu getaran diperlukan waktu 5 detik.<br />

Jika dalam satu detik terjadi lima getaran berarti periodenya<br />

yaitu 1<br />

1<br />

detik. Artinya dalam detik terjadi satu getaran.<br />

5 5<br />

Dengan kata lain, dalam satu detik terjadi lima getaran. Jumlah<br />

getaran setiap satu detik disebut sebagai frekuensi. Frekuensi<br />

getaran dilambangkan dengan f, dirumuskan:<br />

n<br />

f = ......... (9.2)<br />

t<br />

Keterangan:<br />

f = frekuensi getaran (Hertz)<br />

n = jumlah getaran<br />

t = waktu (sekon)<br />

Satuan frekuensi adalah Hertz (Hz). Jika dalam satu detik<br />

terjadi 5 getaran berarti frekuensi getaran ini adalah 5 Hertz.<br />

Hubungan antara frekuensi dan periode dapat dituliskan<br />

dalam bentuk matematika sebagai berikut.<br />

1 1<br />

T = atau f = ......... (9.3)<br />

f T<br />

Keterangan:<br />

f = frekuensi getaran (Hertz)<br />

T = periode getaran (sekon)<br />

Contoh<br />

Sebuah benda bergetar 50 kali dalam waktu 2 sekon. Berapakah<br />

frekuensi dan periode benda tersebut?<br />

Jawab:<br />

Karena dalam 2 sekon terjadi 50 kali getaran, maka dalam<br />

1 sekon terjadi 25 getaran.<br />

Jadi, frekuensi (f) getaran adalah 25 Hz.<br />

Periode getaran (T) adalah:<br />

1 1<br />

T = = = 0,04<br />

f 25<br />

Jadi, periode (T) getaran adalah 0,04 s.<br />

Info Sains<br />

Apakah Seismograf itu?<br />

Seismograf adalah alat yang<br />

digunakan untuk menentukan<br />

besarnya kekuatan gempa bumi.<br />

Alat ini menangkap getaran dari<br />

gelombang seismik yang<br />

merambat di dalam bumi.<br />

Getaran dan Gelombang 209

---

210<br />

Kegiatan 9.2<br />

Latihan 9.1<br />

Agar kamu lebih memahami periode dan frekuensi, lakukan<br />

kegiatan berikut!<br />

Periode dan Frekuensi<br />

Tujuan:<br />

Mempelajari konsep periode dan frekuensi.<br />

Alat dan bahan:<br />

Batu, paku, stopwatch, dan benang 50 cm.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Buatlah sebuah bandul dengan menggunakan batu,<br />

paku, dan benang.<br />

2. Batu yang digantung diberi simpangan sejauh 6 cm dari<br />

kesetimbangannya.<br />

3. Lepaskan batu sehingga membuat getaran. Catatlah<br />

waktu yang diperlukan untuk membuat 5, 10, 15, 20,<br />

dan 25 getaran.<br />

4. Catatlah hasil pengamatanmu.<br />

5. Dari data yang telah diperoleh, hitunglah periode dan<br />

frekuensinya!<br />

1. Apakah getaran itu?<br />

2. Tuliskan contoh-contoh getaran dalam kehidupan sehari-hari!<br />

3. Apa yang dimaksud amplitudo, periode, dan getaran?<br />

4. Sebuah benda bergetar sebanyak 100 kali dalam 5 detik. Hitunglah frekuensi dan<br />

periode getaran benda tersebut!<br />

5. Sebuah lebah dapat menggerakkan sayapnya 50 kali setiap detiknya. Hitunglah periode<br />

getaran sayap lebah tersebut!<br />

B Gelombang<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Jumlah<br />

Getaran<br />

5<br />

10<br />

15<br />

20<br />

25<br />

Waktu (s)<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

Jika kamu melemparkan batu ke dalam kolam, dari titik<br />

tempat jatuhnya batu tersebut timbul gelombang kecil yang<br />

bergerak menjauhi titik tempat jatuh batu membentuk sebuah<br />

lingkaran. Perhatikan juga senar gitar yang dipetik. Getar sinar<br />

tersebut dapat mengeluarkan bunyi sehingga kamu dapat<br />

mendengarnya dan jika dipadukan bunyi senar ini akan<br />

menimbulkan suara yang harmonis. Kedua contoh tersebut<br />

merupakan contoh-contoh gelombang dalam keseharian.<br />

1. Pengertian Gelombang<br />

Batu yang dijatuhkan ke dalam kolam dan senar gitar yang<br />

dapat mengeluarkan bunyi merupakan contoh-contoh bunyi.

---

Jika kamu melihat dengan teliti senar yang dipetik, kamu akan<br />

mendapatkan bahwa sebenarnya senar tersebut bergetar. Karena<br />

getaran inilah timbul gelombang bunyi. Untuk lebih<br />

memahami pengertian gelombang, lakukan kegiatan berikut!<br />

Kegiatan 9.3<br />

Terjadinya Gelombang<br />

Tujuan:<br />

Mengamati terjadinya gelombang.<br />

Alat dan bahan:<br />

Baskom besar, sobekan kertas, dan air.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Isilah baskom dengan air.<br />

2. Letakkan sebuah potongan kertas di atas air. Potongan kertas tersebut akan mengapung<br />

di permukaan air.<br />

3. Buatlah gangguan pada air dengan tanganmu untuk membuat gelombang kecil pada<br />

air.<br />

4. Gelombang kecil akan merambat ke tepi baskom. Apakah sobekan kertas juga ikut<br />

bergerak ke tepi baskom?<br />

5. Catat hasil pengamatanmu.<br />

Ketika air dalam baskom diganggu dengan tanganmu,<br />

timbul gelombang kecil yang bergerak menjauh dari titik<br />

sumber gangguan menuju ke tepi baskom. Akan tetapi, sobekan<br />

kertas yang kamu tempatkan tidak turut bergerak menjauh,<br />

melainkan bergerak turun naik.<br />

Dari Kegiatan 9.3 terlihat bahwa gelombang ditimbulkan<br />

oleh getaran yang dilakukan oleh tanganmu. Dapat dikatakan<br />

bahwa gelombang adalah getaran yang merambat melalui suatu<br />

medium. Dalam hal ini mediumnya adalah air.<br />

2. Gelombang Mekanik dan Gelombang Elektromagnetik<br />

Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dibedakan<br />

menjadi dua kelompok, yaitu gelombang mekanik dan gelombang<br />

elektromagnetik.<br />

a. Gelombang Mekanik<br />

Gelombang air, gelombang bunyi, gelombang tali, dan gelombang<br />

pada slinki merupakan contoh-contoh gelombang<br />

mekanik. Gelombang-gelombang ini memerlukan medium<br />

untuk dapat merambatkan gelombang. Air, udara, tali, slinki<br />

adalah medium yang digunakan untuk merambatkan<br />

gelombang air, gelombang bunyi, gelombang tali, dan<br />

gelombang pada slinki. Gelombang-gelombang ini<br />

ditimbulkan oleh adanya getaran mekanik. Oleh karena itu,<br />

gelombang-gelombang tersebut dikelompokkan ke dalam<br />

Gambar 9.3 Riak air merupakan<br />

gelombang mekanik.<br />

Getaran dan Gelombang 211

---

Gambar 9.4 Kita dapat melihat acara<br />

TV dengan memanfaatkan<br />

gelombang elektromagnetik.<br />

212<br />

Kegiatan 9.4<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

gelombang mekanik. Umumnya, gelombang mekanik<br />

seperti contoh tersebut dapat diamati dengan mata telanjang.<br />

b. Gelombang Elektromagnetik<br />

Tahukah kamu gelombang TV dan gelombang radio dapat<br />

merambat? Sebagai contoh, kamu dapat melihat pertandingan<br />

bola di Italia secara langsung padahal jarak rumahmu<br />

ke negara tersebut sangat jauh. Kamu dapat melihat acara<br />

TV karena adanya gelombang elektromagnetik. Siaran<br />

pertandingan bola di Italia dipancarkan ke satelit bumi dan<br />

oleh satelit bumi ini dipancarkan kembali ke bumi. Televisimu<br />

dapat menangkap gelombang ini dan mengubahnya<br />

menjadi gambar dan suara. Bagaimana gelombang elektromagnetik<br />

dapat merambat di luar angkasa ketika menuju<br />

satelit bumi padahal di luar angkasa merupakan ruangan<br />

hampa. Gelombang elektromagnetik dapat merambat<br />

meskipun tidak terdapat medium untuk menjalarkan gelombangnya.<br />

Contoh lain, gelombang sinar Matahari dapat<br />

sampai ke bumi meskipun antara Matahari dan bumi tidak<br />

terdapat medium untuk menjalarkan gelombang.<br />

Gelombang yang dapat merambat tanpa membutuhkan medium<br />

disebut gelombang elektromagnetik.<br />

3. Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal<br />

Selain membutuhkan medium untuk merambat, gelombang<br />

juga mempunyai arah merambat dan arah getaran (ingat,<br />

gelombang adalah getaran yang merambat). Berdasarkan arah<br />

rambatan dan arah getarannya, gelombang dibedakan menjadi<br />

dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.<br />

a. Gelombang Transversal<br />

Untuk mengamati gelombang transversal, lakukan kegiatan<br />

berikut!<br />

Gelombang Transversal pada Tali<br />

Tujuan:<br />

Mengamati gelombang transversal pada tali.<br />

Alat dan bahan:<br />

Tali sepanjang 2 m dan pita.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Peganglah olehmu salah satu ujung tali dan ujung yang<br />

lain oleh temanmu.<br />

2. Letakkan tali tersebut di atas lantai, ujung-ujungnya masih<br />

dipegang olehmu dan temanmu.<br />

3. Ikatkan pita pada bagian tengah tali tersebut.<br />

4. Hentakkan tanganmu ke atas kemudian ke bawah (dalam<br />

satu gerakan) sehingga akan terlihat gelombang yang<br />

menjalar dari ujung yang kamu pegang ke ujung yang<br />

dipegang oleh temanmu.<br />

pita

---

5. Perhatikan, apakah pita ikut merambat?<br />

6. Ke arah mana gelombang merambat?<br />

7. Ke arah mana pita bergerak?<br />

Ketika kamu menghentakkan ujung tali sementara ujung<br />

yang lainnya dipegang temanmu, akan terbentuk gelombang<br />

yang menjalar dari ujung yang kamu pegang ke ujung<br />

yang dipegang temanmu. Arah gelombang tersebut adalah<br />

mendatar atau horizontal.<br />

Pita yang diikatkan pada tali akan mengalami gerakan naik<br />

dan turun setiap kali gelombang melewatinya. Pita tidak ikut<br />

merambat, tetapi hanya bergerak ke atas kemudian ke<br />

bawah jika gelombang telah melewatinya. Gerakan pita<br />

adalah vertikal.<br />

Ternyata, gelombang pada tali merambat secara horizontal<br />

dan arah getarannya vertikal. Dengan demikian arah<br />

perambatan gelombang dan arah getarannya saling tegak<br />

lurus. Gelombang seperti ini disebut dengan gelombang<br />

transversal. Jadi, gelombang transversal adalah gelombang<br />

yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arah<br />

getarannya.<br />

b. Gelombang Longitudinal<br />

Bagaimana arah perambatan gelombang dan arah getaran<br />

pada gelombang longitudinal? Gelombang longitudinal<br />

dapat kamu amati pada slinki. Untuk mengamati gelombang<br />

longitudinal lakukan kegiatan berikut.<br />

Kegiatan 9.5<br />

Gelombang Longitudinal pada Slinki<br />

Tujuan:<br />

Mengamati gelombang longitudinal pada slinki.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah slinki.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Letakkan slinki pada lantai.<br />

2. Gerakkan salah satu ujung slinki maju mundur.<br />

3. Pada slinki akan terlihat rapatan dan renggangan yang<br />

bergerak sepanjang slinki.<br />

4. Bagaimana arah perambatan dan arah getaran pada slinki?<br />

Ketika slinki kamu gerakkan, pada slinki akan merambat<br />

gelombang yang arahnya searah dengan arah getaran dari<br />

tanganmu yang diberikan pada slinki. Gelombang yang arah<br />

rambatannya searah dengan arah getarannya seperti pada<br />

gelombang slinki dinamakan gelombang longitudinal.<br />

arah getaran<br />

arah perambatan gelombang<br />

Gambar 9.5 Pada gelombang tali, arah<br />

rambatan gelombang dan<br />

arah getaran adalah tegak<br />

lurus.<br />

slinki<br />

Getaran dan Gelombang 213

---

214<br />

c. Bentuk Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal<br />

Gelombang tali dan gelombang air merupakan contoh<br />

gelombang transversal karena arah getaran dan arah<br />

perambatan gelombangnya saling tegak lurus. Jika digambarkan,<br />

bentuk gelombang transversal akan tampak<br />

seperti Gambar 9.6.<br />

puncak<br />

B<br />

Gambar 9.6 Bentuk gelombang transversal.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

<<br />

D<br />

lembah<br />

puncak puncak<br />

F<br />

J<br />

A C G<br />

E I K<br />

1λ<br />

Gambar 9.7 Bentuk gelombang longitudinal.<br />

><br />

<<br />

H<br />

lembah<br />

Pada gelombang transversal ada beberapa istilah yang perlu<br />

kamu ketahui, yaitu sebagai berikut.<br />

• ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang<br />

• CDE dan GHI = lembah gelombang<br />

• B, F, dan J = titik puncak gelombang<br />

• D dan H = titik dasar gelombang<br />

• ABCDE, EFGHI = satu gelombang<br />

• Satu gelombang terdiri atas satu puncak gelombang dan<br />

satu lembah gelombang.<br />

Jadi, gelombang transversal pada Gambar 9.6 terdiri atas 3<br />

puncak gelombang dan 2 lembah gelombang. Dengan kata<br />

lain terdiri atas 2,5 gelombang.<br />

Sedangkan gelombang longitudinal terbentuk atas rapatan<br />

dan renggangan. Perhatikan bentuk gelombang longitudinal<br />

pada Gambar 9.7!<br />

Contoh<br />

λ = panjang gelombang<br />

1. Diketahui sebuah gelombang seperti pada gambar.<br />

Tentukan:<br />

a. periode,<br />

b. frekuensi,<br />

c. amplitudo!<br />

Jawab:<br />

a. Periode<br />

cm<br />

><br />

5<br />

1λ<br />

><br />

1<br />

><br />

sekon<br />

Gambar di atas terdiri dari 3 puncak dan 2 lembah berarti<br />

2,5 gelombang.

---

2,5 gelombang = 1 sekon<br />

1 sekon<br />

1 gelombang = = 0,4 sekon<br />

2,5<br />

Jadi, periodenya adalah 0,4 sekon.<br />

b. Frekuensi<br />

1 1<br />

f = = = 2,5<br />

T 0,4<br />

Jadi, frekuensinya adalah 2,5 Hz.<br />

c Amplitudo<br />

Dari gambar terlihat bahwa simpangan terjauhnya adalah<br />

5 cm. Jadi, amplitudonya adalah 5 cm.<br />

2. Waktu yang dibutuhkan gelombang longitudinal untuk merambat<br />

dari A ke B adalah 1 sekon. Berapakah frekuensi<br />

gelombang tersebut?<br />

Jawab:<br />

Dari A ke B terbentuk dua rapatan dan dua renggangan,<br />

berarti terbentuk 2 gelombang dalam waktu 1 sekon. Ini<br />

berarti:<br />

2 gelombang<br />

frekuensi gelombang =<br />

1 sekon<br />

= 2 gelombang/sekon<br />

= 2 Hz<br />

4. Cepat Rambat, Frekuensi, dan Panjang Gelombang<br />

Kamu telah mengetahui bahwa gelombang merupakan<br />

getaran yang merambat. Merambat berarti bergerak dari suatu<br />

tempat ke tempat lain dalam selang waktu tertentu. Jika<br />

diketahui panjang gelombang dan periodenya, dapat ditentukan<br />

kecepatan gelombang tersebut. Panjang gelombang dilambangkan<br />

λ, dengan satuan meter, sedangkan kecepatan dilambangkan<br />

v satuannya m/s.<br />

Telah diketahui bahwa periode gelombang T adalah:<br />

1 1<br />

T = atau f =<br />

f T<br />

Dengan demikian, diperoleh hubungan antara kecepatan<br />

gelombang (v) dengan panjang gelombang λ, periode (T), dan<br />

frekuensi gelombang (f) yang dituliskan sebagai berikut.<br />

λ<br />

v = ......... (9.4)<br />

T<br />

Keterangan:<br />

v = kecepatan gelombang (m/s)<br />

λ = panjang gelombang (m)<br />

T = periode (sekon)<br />

Getaran dan Gelombang 215

---

Gambar 9.8 Pemantulan gelombang<br />

tali dengan salah satu<br />

ujung terikat.<br />

216<br />

Contoh<br />

Sebuah tali dengan panjang 6 m, ujungnya digerakkan sehingga<br />

membentuk 2 puncak dan 2 lembah. Waktu yang diperlukan<br />

untuk membentuk 1 bukit dan 1 lembah adalah 1,5 sekon.<br />

Hitunglah kecepatan gelombang tersebut!<br />

Jawab:<br />

2 puncak dan 2 lembah = 2λ, maka 2λ = 6 m atau λ = 3 m<br />

T = 1,5 s<br />

3 m<br />

v =<br />

1,5 s<br />

= 2 m/s<br />

Jadi, kecepatan gelombang tersebut adalah 2 m/s.<br />

5. Pemantulan Gelombang<br />

Ketika kamu memberi gangguan pada air di dalam baskom,<br />

timbul gelombang yang bergerak menjauhi titik gangguan yang<br />

kamu berikan. Gelombang air ini akan bergerak membentuk<br />

bola dengan titik pusatnya titik di mana gangguan diberikan.<br />

Ketika gelombang tersebut tiba di tepi baskom, gelombang<br />

tersebut dipantulkan oleh dinding baskom. Sebagian energi<br />

yang dibawa gelombang tersebut dipantulkan oleh dinding<br />

baskom sehingga kamu dapat melihat gelombang kecil bergerak<br />

menjauhi dinding baskom.<br />

Pada gelombang bunyi pun terjadi pemantulan. Jika kamu<br />

bicara atau berteriak atau bicara di dalam ruangan besar, kosong<br />

dan tertutup, kamu dapat mendengar suaramu akan dipantulkan.<br />

Jika kamu mengucapkan “halo”, sesaat kemudian akan<br />

terdengar suara “halo” dari pantulan oleh dinding, langit-langit,<br />

dan alas ruangan tersebut.<br />

Gelombang tali pun dapat mengalami pemantulan.<br />

Perhatikan Gambar 9.8! Gambar tersebut memperlihatkan<br />

gelombang pada tali yang dipantulkan oleh tiang tempat salah<br />

satu ujung tali diikatkan.<br />

Gelombang laut merupakan gelombang air. Gelombang laut<br />

dapat berukuran sangat besar dan kecepatannya pun bisa sangat<br />

besar pula. Gelombang laut membawa energi yang besar yang<br />

dapat dihasilkan oleh angin atau gempa di dasar samudra. Ketika<br />

gelombang laut tersebut sampai di pantai, gelombang laut ini<br />

akan menghantam pantai dan sebagian gelombangnya akan<br />

dipantulkan dalam bentuk arus balik. Arus balik ini bergerak<br />

di bawah permukaan air laut. Arus balik ini sangat berbahaya<br />

bagi orang-orang yang sedang berenang di pantai karena arus<br />

ini dapat membawa orang yang sedang berenang ke laut yang<br />

lebih dalam. Oleh karena itu kamu harus hati-hati jika berenang<br />

di laut. Patuhi semua peraturan dan larangan yang diberlakukan<br />

di pantai tempat kamu berenang.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

6. Pemanfaatan Gelombang dalam Kehidupan Seharihari<br />

Banyak sekali pemanfaatan gelombang dalam kehidupan<br />

sehari-hari. Misalnya kamu dapat menonton berbagai acara<br />

televisi yang ditransmisikan dengan gelombang elektromagnetik.<br />

Tanpa pengetahuan tentang gelombang, manusia tidak<br />

mungkin mampu membuat alat yang dapat memancarkan dan<br />

menerima siaran televisi. Manusia juga dapat meramalkan cuaca<br />

dengan menggunakan satelit untuk mengumpulkan informasi<br />

dari atmosfer Bumi juga menggunakan teknologi gelombang.<br />

Berikut adalah aplikasi gelombang dalam kehidupan sehari-hari.<br />

a. Satelit Buatan<br />

Satelit buatan adalah seperangkat alat elektronik yang diorbitkan<br />

pada orbit tertentu di luar angkasa. Satelit buatan ini<br />

mengorbit mengelilingi bumi seperti halnya bulan. Satelit<br />

digunakan manusia khususnya dalam bidang telekomunikasi<br />

dan meteorologi. Dalam bidang telekomunikasi<br />

yaitu digunakan untuk menerima dan menyebarkan<br />

gelombang televisi dari suatu tempat di bumi kemudian<br />

menyebarkannya ke bagian bumi lain sehingga informasi<br />

dapat disampaikan saat itu juga. Misalkan, kamu melihat<br />

tayangan sepak bola liga Italia secara langsung. Rekaman<br />

pertandingan tersebut diubah menjadi gelombang elektromagnetik<br />

dan dipancarkan. Gelombang ini diterima oleh<br />

satelit dan disebarkan kembali ke bumi sehingga belahan<br />

bumi lain dapat menerima gelombang ini. Di belahan bumi<br />

tersebut gelombang elektromagnetik ini diubah kembali<br />

menjadi bentuk gambar dan suara. Penjalaran gelombang<br />

dari bumi ke satelit terlihat seperti Gambar 9.9.<br />

Dari Gambar 9.9 terlihat sebuah pemancar radio memancarkan<br />

gelombang dalam segala arah. Gelombang langit<br />

menjalar ke atas dan dipantulkan oleh ionosfer kembali ke<br />

bumi karena gelombang-gelombang ini dapat diterima dari<br />

seluruh horizon. Beberapa gelombang dapat mengenai tanah<br />

dan dipantulkan kembali. Gelombang mikro tidak dipantulkan<br />

oleh ionosfer melainkan diteruskan ke satelit. Gelombang<br />

yang diterima oleh satelit ini digunakan untuk mentransmisikan<br />

informasi ke stasiun-stasiun penerima di bumi.<br />

b. Sel Surya<br />

Sel surya digunakan manusia untuk menampung gelombang<br />

sinar Matahari sehingga manusia memperoleh bentuk energi<br />

baru. Kamu pasti telah mengetahui bahwa sinar Matahari<br />

juga merupakan gelombang. Sinar Matahari ini dapat digunakan<br />

sebagai sumber energi baru, misalnya pembangkit<br />

listrik, digunakan untuk mobil bertenaga surya, bahkan<br />

digunakan sebagai sumber energi pesawat bertenaga surya.<br />

Para ahli telah banyak yang meneliti pemanfaatan energi<br />

Matahari ini. Bahkan telah dibuat mobil-mobil tenaga surya<br />

yang menggunakan energi Matahari untuk menggerakkannya<br />

e<br />

f<br />

h<br />

b<br />

d<br />

Getaran dan Gelombang 217<br />

a<br />

ionosfer<br />

d<br />

c<br />

g h<br />

Gambar 9.9 Penjalaran gelombang<br />

dari bumi ke satelit dan<br />

sebaliknya.<br />

Keterangan:<br />

a. satelit komunikasi<br />

b. gelombang mikro<br />

c. gelombang mikro ditransmisikan<br />

kembali<br />

d. gelombang langit<br />

e. gelombang langit yang dipantulkan<br />

f. parabola pemancar gelombang mikro<br />

g. pemancar radio<br />

h. gelombang tanah<br />

Gambar 9.10 Sel surya.<br />

f<br />

e

---

218<br />

c. Eksplorasi Minyak dan Gas Bumi<br />

Mungkin kamu bertanya-tanya bagaimana orang dapat<br />

menemukan sumber minyak bumi di dalam perut bumi,<br />

padahal kulit bumi (mantel) sangat tebal dan terdiri atas<br />

batuan yang sangat padat. Satu lagi konsep gelombang<br />

dimanfaatkan manusia. Pada pembahasan sebelumnya<br />

kamu telah mengetahui bahwa gelombang mekanik<br />

menjalar membutuhkan medium dan gelombang dapat<br />

dipantulkan.<br />

Para ahli geofisika melakukan penelitian terhadap perut<br />

bumi dengan memberikan gelombang mekanik pada bumi.<br />

Gelombang tersebut akan dijalarkan oleh bumi ke segala<br />

arah. Jika gelombang tersebut mengenai batuan yang<br />

mempunyai sifat elastisitas berbeda, gelombang tersebut<br />

sebagian akan dipantulkan dan sebagian akan diteruskan.<br />

Gelombang yang dipantulkan ke permukaan bumi ini<br />

diterima oleh receiver dan waktu penjalaran gelombang ini<br />

dicatat.<br />

Dari serangkaian data waktu pemantulan, para ahli geofisika<br />

dapat memperkirakan jenis batuan yang dilalui gelombang<br />

dan memperkirakan adanya sumber minyak bumi, gas, atau<br />

mineral.<br />

Jika kamu melanjutkan studi di perguruan tinggi jurusan<br />

Geofisika, kamu akan mempelajari teknik ini secara lebih<br />

mendalam dan kamu akan merasa kagum bagaimana Sains<br />

menjadi ujung tombak dalam sebuah eksplorasi minyak<br />

bumi, mineral, atau gas.<br />

d. Sonar<br />

Sebagian wilayah negara Indonesia adalah laut. Tidak heran<br />

jika Indonesia kaya akan ikan. Selain di pantai, ikan ditangkap<br />

para nelayan di perairan yang jauh dari pantai<br />

menggunakan kapal. Tidak setiap daerah di laut dihuni oleh<br />

ikan. Ada beberapa bagian laut yang banyak ikannya dan<br />

ada bagian laut yang sedikit ikannya. Bagaimana caranya<br />

supaya penangkapan ikan di laut menjadi efektif?<br />

Kapal-kapal laut biasanya menggunakan sonar untuk<br />

menemukan daerah di laut yang banyak ikannya. Prinsip<br />

kerja sonar ini berdasarkan pada konsep pemantulan<br />

gelombang. Dari permukaan, gelombang bunyi dijalarkan<br />

ke dalam laut. Gelombang suara ini menyebar ke kedalaman<br />

laut. Jika sebelum tiba di dasar laut, gelombang suara ini<br />

mengenai gerombolan ikan, gelombang suara ini sebagian<br />

akan dipantulkan kembali ke permukaan. Gelombang pantul<br />

ini akan diterima oleh alat dan langsung digambarkan dalam<br />

monitor. Nelayan dapat melihat gerombolan ikan di bawah<br />

kapal mereka. Dengan demikian, nelayan dapat menurunkan<br />

jaringnya untuk menangkap ikan-ikan tersebut. Penggunaan<br />

sonar ini akan lebih menguntungkan dan membuat suatu<br />

pelayaran akan lebih efektif.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

Tugas 9.1<br />

Gelombang tsunami merupakan salah satu jenis gelombang.<br />

Gelombang ini pernah meninggalkan duka yang sangat<br />

mendalam bagi bangsa Indonesia pada Desember 2004.<br />

Tugasmu, carilah informasi mengenai gelombang tsunami.<br />

Informasi tersebut dapat kamu dapatkan dari media cetak,<br />

media elektronik, perpustakaan, atau internet. Buatlah<br />

sebuah laporan dan presentasikan hasilnya di depan kelas.<br />

Latihan 9.2<br />

1. Apakah gelombang itu?<br />

2. Tuliskan jenis-jenis gelombang menurut medium penjalarannya dan berilah contohnya!<br />

3. Tuliskan jenis-jenis gelombang menurut arah rambatan dan arah getarannya. Berilah<br />

contohnya!<br />

4. Sebuah gelombang terdiri atas 2 bukit dan 1 lembah. Jarak antara dua bukit yang<br />

berdekatan adalah 3 meter. Hitunglah panjang gelombang tersebut!<br />

5. Jelaskan pemanfaatan gelombang dalam teknologi!<br />

C Gelombang Bunyi<br />

Bunyi merupakan salah satu bentuk gelombang. Tidak<br />

seperti gelombang pada tali atau gelombang pada air,<br />

gelombang bunyi tidak dapat dilihat mata, melainkan dapat<br />

didengar telinga. Banyak sekali sumber-sumber bunyi dalam<br />

keseharian kita. Setiap benda yang dapat mengeluarkan bunyi<br />

dikatakan sebagai sumber bunyi. Perhatikanlah sebuah gitar<br />

yang merupakan salah satu sumber bunyi! Bunyi gitar dihasilkan<br />

oleh senar-senar gitar yang bergetar karena petikan jari-jari<br />

tangan. Ketika senar gitar tersebut dipetik, senar akan bergetar.<br />

Getaran senar ini mengusik partikel-partikel udara di sekelilingnya.<br />

Gitar mempunyai ruangan kosong berisi udara. Ruangan<br />

ini berfungsi untuk menampung gelombang yang dihasilkan<br />

oleh senar. Di dalam tabung ini, gelombang-gelombang bunyi<br />

mengalami penguatan karena pemantulan oleh dindingdindingnya.<br />

Oleh karena itu, kamu dapat mendengarkan suara<br />

petikan gitar yang nyaring.<br />

Jika kamu menggetarkan garputala dengan cara memukulnya,<br />

garputala tersebut akan bergetar dan mengeluarkan bunyi.<br />

Getaran garputala tersebut mengusik partikel-partikel udara di<br />

sekelilingnya, kemudian partikel-partikel udara tersebut akan<br />

meneruskannya. Gelombang bunyi merupakan gelombang<br />

longitudinal. Partikel udara yang termampatkan akan mem-<br />

Getaran dan Gelombang 219

---

220<br />

a<br />

rapatan<br />

b<br />

renggangan<br />

c<br />

rapatan<br />

tekanan tinggi<br />

tekanan rendah<br />

tekanan tinggi<br />

Gambar 9.11 Bentuk penyebaran<br />

gelombang bunyi di<br />

udara.<br />

Gambar 9.12 Otto von Guericke<br />

bentuk rapatan dan renggangan. Rapatan dan renggangan ini<br />

akan dirambatkan oleh partikel-partikel udara.<br />

Dengan demikian bunyi akan terdengar di tempat yang<br />

mempunyai jarak tertentu dari sumber bunyi tersebut. Bentuk<br />

penyebaran gelombang bunyi di udara dapat dilihat seperti<br />

Gambar 9.11.<br />

Getaran yang merambat di udara ini mirip dengan<br />

merambatnya gelombang air karena dijatuhkannya sebuah batu<br />

ke dalamnya. Ketika batu mengenai air, batu tersebut memberikan<br />

gangguan pada air. Air akan membentuk gelombang yang<br />

diteruskan ke segala arah membentuk pola lingkaran. Kamu<br />

dapat melihat gelombang air yang membentuk lingkaran<br />

bergerak menjauhi titik di mana batu dijatuhkan.<br />

Ada sedikit perbedaan antara gelombang bunyi dan<br />

gelombang air. Jika gelombang air bergerak hanya satu dimensi<br />

yaitu ke arah mendatar saja, gelombang bunyi bergerak ke segala<br />

arah dalam ruang tiga dimensi.<br />

1. Perambatan Bunyi<br />

Telah disebutkan bahwa gelombang bunyi merambat di<br />

dalam suatu medium. Seorang ahli Fisika berkebangsaan Jerman<br />

Otto von Guericke (1602–1806) telah membuktikan bahwa<br />

gelombang bunyi merambat memerlukan medium. Dalam<br />

percobaannya, Guericke memasukkan bel ke dalam tabung yang<br />

telah divakumkan dengan cara memompa udaranya keluar<br />

tabung. Dia mendapatkan bahwa ketika bel dimasukkan ke<br />

dalam tabung hampa, bunyi bel tidak dapat terdengar. Hal ini<br />

membuktikan bahwa bel dapat terdengar jika ada udara sebagai<br />

medium penghantar gelombang bunyi.<br />

Dapatkah bunyi merambat pada zat cair? Selain udara sebagai<br />

penghantar bunyi, zat cair (contohnya air) pun dapat dijadikan<br />

medium untuk menghantarkan bunyi. Ikan lumba-lumba dapat<br />

berkomunikasi dengan sesamanya menggunakan gelombang<br />

bunyi yang dapat diterima sesamanya karena gelombang bunyi<br />

tersebut merambat di dalam air.<br />

Perambatan bunyi di dalam air dapat kamu amati langsung<br />

ketika kamu sedang menyelam di dalam air. Misalkan kamu<br />

dan temanmu secara bersama-sama menyelam di dalam air.<br />

Kemudian, temanmu berteriak di dalam air, kamu dapat<br />

mendengar teriakan temanmu tersebut.<br />

Selain pada udara dan zat cair, bunyi pun dapat merambat<br />

di dalam zat padat. Jadi, bunyi tidak dapat merambat melalui<br />

hampa udara (vakum). Syarat terjadi dan terdengarnya bunyi<br />

adalah sebagai berikut.<br />

a. Ada sumber bunyi (benda yang bergetar).<br />

b. Ada medium (zat antara untuk merambatnya bunyi).<br />

c. Ada penerima bunyi yang berada di dekat atau dalam<br />

jangkauan sumber bunyi.<br />

Untuk mengamati perambatan gelombang bunyi di dalam<br />

zat padat, lakukan Kegiatan 9.6!<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

Kegiatan 9.6<br />

Perambatan Gelombang Bunyi pada Zat Padat<br />

Tujuan:<br />

Mengamati perambatan gelombang bunyi pada zat padat.<br />

Alat dan bahan:<br />

Dua buah kaleng bekas minuman yang tutupnya telah dibuang sehingga merupakan silinder<br />

tanpa tutup, paku, palu, dan benang.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Lubangi alas kedua kaleng bekas dengan paku.<br />

2. Siapkan benang sepanjang 10 m.<br />

3. Setiap ujung benang dimasukkan ke dalam lubang kaleng.<br />

4. Dengan bantuan temanmu, aturlah posisi benang sedemikian rupa sehingga benang<br />

tidak kendor.<br />

5. Gunakan kaleng sebagai corong untuk berbicara dan kaleng yang lain yang dipegang<br />

temanmu digunakan untuk mendengarkan ucapanmu.<br />

6. Apakah temanmu dapat mendengar suaramu?<br />

7. Lakukan kegiatan tersebut secara bergiliran sehingga alat ini berfungsi seperti telepon.<br />

8. Apa yang dapat kamu simpulkan dari kegiatan ini?<br />

Suara kamu dapat terdengar oleh temanmu dari kaleng yang<br />

dihubungkan dengan benang karena gelombang bunyi dari pita<br />

suaramu diteruskan oleh benang. Hal ini membuktikan bahwa<br />

gelombang bunyi dapat menjalar melalui zat padat.<br />

2. Cepat Rambat Gelombang Bunyi<br />

Pernahkah kamu melihat halilintar? Kilatan halilintar dan<br />

suaranya tampak tidak terjadi dalam satu waktu. Sebenarnya,<br />

kilatan halilintar dan suaranya terjadi bersamaan. Mengapa kita<br />

melihat kilatan halilintar lebih dahulu, kemudian disusul<br />

suaranya? Hal ini berkaitan dengan cepat rambat gelombang.<br />

Halilintar terdiri atas dua gelombang, yaitu gelombang cahaya<br />

yang berupa kilatannya dan gelombang bunyi yang berupa<br />

suaranya. Karena kedua gelombang ini mempunyai cepat<br />

rambat gelombang yang berbeda, dua gelombang ini tampak<br />

terjadi beriringan. Ternyata cepat rambat gelombang cahaya<br />

lebih besar dari cepat rambat gelombang bunyi. Oleh karena<br />

itu, kilatan cahaya akan lebih dahulu kita lihat, kemudian<br />

disusul suaranya.<br />

Hal serupa juga terjadi ketika kamu mendengar bunyi<br />

pesawat di atas kamu, ternyata pesawat terlihat sudah jauh<br />

berada di depan. Hal ini disebabkan cepat rambat cahaya lebih<br />

besar daripada cepat rambat bunyi.<br />

Kecepatan perambatan gelombang bunyi bergantung pada<br />

medium tempat gelombang bunyi tersebut dirambatkan. Selain<br />

itu, kecepatan rambat bunyi juga bergantung pada suhu me-<br />

Gambar 9.13 Kilatan halilintar akan<br />

terlihat lebih dulu dibandingkan<br />

terdengarnya<br />

suara halilintar.<br />

Getaran dan Gelombang 221

---

Tabel 9.1 Cepat rambat gelombang<br />

bunyi pada beberapa medium<br />

pada suhu 20°C.<br />

222<br />

Medium<br />

Udara<br />

Alkohol<br />

Air<br />

Kayu Oak<br />

Kaca<br />

Besi<br />

Kecepatan<br />

(m/s )<br />

340<br />

1.240<br />

1.500<br />

3.850<br />

4.540<br />

5.100<br />

Tabel 9.2 Pengaruh suhu pada cepat<br />

rambat gelombang bunyi<br />

pada medium udara.<br />

Suhu udara<br />

(°C)<br />

0<br />

15<br />

25<br />

Kecepatan<br />

(m/s )<br />

332<br />

340<br />

347<br />

dium tersebut. Kecepatan perambatan gelombang bunyi di<br />

udara bersuhu 0 o C akan berbeda jika bunyi merambat di udara<br />

yang bersuhu 25 o C.<br />

Tugas 9.2<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Carilah peristiwa-peristiwa yang menunjukkan bahwa<br />

kecepatan perambatan bunyi bergantung pada medium<br />

dan suhu tempat gelombang tersebut menjalar!<br />

Bagaimana menentukan kecepatan perambatan gelombang<br />

bunyi? Kecepatan gelombang bunyi dapat dirumuskan sebagai<br />

berikut.<br />

∆s<br />

v = ......... (9.5)<br />

∆ t<br />

Keterangan:<br />

v = cepat rambat bunyi (m/s)<br />

∆s = jarak sumber bunyi dengan pengamat (m)<br />

∆t = waktu (s)<br />

Perlu diingat bahwa kecepatan merambatnya bunyi dalam<br />

suatu medium tidak hanya bergantung pada jenis medium,<br />

tetapi bergantung juga pada suhu medium tersebut. Cepat<br />

rambat gelombang bunyi di udara pada suhu 20° C akan<br />

berbeda dengan cepat rambat gelombang bunyi di udara pada<br />

suhu 50° C. Kecepatan bunyi pada beberapa medium pada suhu<br />

yang sama ditunjukkan pada Tabel 9.1.<br />

Pada Tabel 9.1 terlihat bahwa untuk medium yang berbeda,<br />

kecepatan perambatan gelombang bunyinya berbeda pula. Jika<br />

dilihat dari kepadatan medium-medium pada Tabel 9.1 ternyata<br />

pada medium yang mempunyai kerapatan paling kecil yaitu<br />

udara, gelombang bunyi merambat paling lambat dan<br />

sebaliknya. Jadi bunyi merambat paling baik dalam medium<br />

zat padat dan paling buruk dalam medium udara (gas).<br />

Perbedaan cepat rambat bunyi dalam ketiga medium (padat,<br />

cair, dan gas) karena perbedaan jarak antarpartikel dalam ketiga<br />

wujud zat tersebut. Jarak antarpartikel pada zat padat sangat<br />

berdekatan sehingga energi yang dibawa oleh getaran mudah<br />

untuk dipindahkan dari partikel satu ke partikel lainnya tanpa<br />

partikel tersebut berpindah. Begitu sebaliknya pada zat gas yang<br />

memiliki jarak antarpartikel yang berjauhan.<br />

Selain bergantung pada medium perambatannya, cepat<br />

rambat gelombang bunyi juga bergantung pada suhu medium<br />

tempat gelombang bunyi tersebut merambat. Tabel 9.2 memperlihatkan<br />

kecepatan perambatan bunyi di udara pada suhu<br />

yang berbeda.<br />

Pada Tabel 9.2 terlihat bahwa pada medium yang sama yaitu<br />

udara, gelombang bunyi merambat dengan kecepatan berbedabeda.<br />

Jadi, semakin tinggi suhu udara, semakin besar cepat

---

ambat bunyinya atau semakin rendah suhu udara, semakin<br />

kecil cepat rambat bunyinya.<br />

Contoh<br />

Sebuah sumber bunyi mengeluarkan bunyi. Bunyi tersebut<br />

terdengar oleh pengamat 1,5 sekon kemudian. Jarak antara<br />

sumber bunyi dan pengamat adalah 510 m. Hitunglah<br />

kecepatan gelombang tersebut!<br />

Jawab:<br />

∆t = 1,5 s<br />

∆s = 510 m<br />

510 m<br />

v =<br />

1,5 s<br />

= 340 m/s<br />

Jadi, cepat rambat gelombang bunyi tersebut adalah 340 m/s.<br />

3. Infrasonik, Ultrasonik, dan Audiosonik<br />

Setiap makhluk hidup mempunyai ambang pendengaran<br />

yang berbeda-beda. Pendengaran manusia dan hewan tentu<br />

akan berbeda. Ada bunyi yang dapat didengar manusia, tetapi<br />

tidak oleh hewan dan sebaliknya.<br />

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dapat dikelompokkan ke<br />

dalam tiga kelompok, yaitu ultrasonik, audiosonik, dan<br />

infrasonik. Bunyi yang mempunyai frekuensi di atas 20.000 Hz<br />

disebut ultrasonik. Bunyi ini hanya dapat didengar oleh lumbalumba<br />

dan kelelawar. Kelelawar menggunakan frekuensi ini<br />

sebagai navigasi ketika terbang di kegelapan. Kelelawar dapat<br />

menemukan jalan atau mangsanya dengan cara mengeluarkan<br />

bunyi ultrasonik. Bunyi ini akan dipantulkan oleh benda-benda<br />

di sekelilingnya, kemudian pantulan bunyi ini dapat ditangkap<br />

kembali sehingga kelelawar dapat mengetahui jarak dirinya<br />

dengan benda-benda di sekitarnya. Bunyi ultrasonik dapat<br />

dimanfaatkan manusia untuk mengukur kedalaman laut,<br />

pemeriksaan USG (ultrasonografi).<br />

a b<br />

Gambar 9.15 a. Kapal memanfaatkan bunyi ultrasonik untuk mengukur kedalaman<br />

laut.<br />

b. Pemeriksaan USG memanfaatkan bunyi ultrasonik untuk memeriksa<br />

kandungan.<br />

Bunyi yang mempunyai frekuensi antara 20 Hz – 20.000 Hz<br />

disebut audiosonik. Selang frekuensi bunyi ini dapat didengar<br />

manusia. Akan tetapi, kepekaan pendengaran manusia semakin<br />

Gambar 9.14 Kelelawar merupakan<br />

contoh hewan yang<br />

dapat mendengar bunyi<br />

ultrasonik.<br />

Getaran dan Gelombang 223

---

Gambar 9.16 Laba-laba merupakan<br />

contoh hewan yang<br />

dapat mendengar bunyi<br />

infrasonik.<br />

a<br />

b<br />

Gambar 9.17<br />

a. Keramaian lalu lintas menimbulkan<br />

bunyi yang frekuensinya tidak<br />

teratur yang disebut desah.<br />

b. Alat musik yang dimainkan dengan<br />

baik menghasilkan frekuensi yang<br />

teratur disebut nada.<br />

224<br />

tua semakin menurun, sehingga pada usia lanjut tidak semua<br />

bunyi yang berada di rentang frekuensi ini dapat didengar.<br />

Bunyi yang mempunyai frekuensi di bawah 20 Hz disebut<br />

infrasonik. Bunyi ini dapat didengar oleh binatang-binatang<br />

tertentu, seperti anjing, laba-laba, dan jangkrik.<br />

4. Karakteristik Gelombang Bunyi<br />

Kita dapat mendengar bunyi karena bunyi merambat melalui<br />

medium. Setiap benda mempunyai ciri-ciri tersendiri. Tentunya,<br />

kamu dapat membedakan suara yang kamu dengar. Sebagai<br />

contoh, kamu dapat membedakan suara orang dewasa dan suara<br />

anak-anak. Ternyata, setiap bunyi yang kita dengar mempunyai<br />

frekuensi dan amplitudo yang berbeda, meskipun merambat<br />

pada medium yang sama.<br />

a. Desah dan Nada<br />

Jika kamu berada di pasar atau di tempat-tempat keramaian<br />

lainnya, kamu dapat mendengar suara-suara orang yang<br />

sedang berbicara. Tidak semua suara orang berbicara dapat<br />

kamu dengar, ada yang jelas dan ada yang tidak. Suara orang<br />

bicara yang dekat dengan kamu mungkin dapat kamu<br />

dengar dengan jelas tetapi tidak yang letaknya jauh darimu.<br />

Semua suara di keramaian bersatu menjadi suara gemuruh,<br />

meskipun kamu berkonsentrasi berusaha mendengar suarasuara<br />

itu, kamu tetap tidak dapat melakukannya.<br />

Cobalah lakukan kegiatan kecil berikut! Di salah satu tempat<br />

(pasar atau terminal), cobalah kamu memejamkan mata<br />

sekitar 30 detik, kemudian kamu dengarkan suara apa saja<br />

yang kamu dengar! Dapatkah kamu mengidentifikasi setiap<br />

suara yang kamu dengar? Di keramaian, setiap bunyi yang<br />

mempunyai frekuensi berbeda berkumpul sehingga<br />

menimbulkan bunyi yang tak teratur sehingga kamu akan<br />

sulit mengidentifikasi suara di keramaian tersebut. Bunyi<br />

yang berasal dari keramaian adalah bunyi yang mempunyai<br />

frekuensi tak beraturan. Bunyi yang mempunyai frekuensi<br />

tak teratur disebut sebagai desah.<br />

Pernahkah kamu memainkan gitar? Gitar merupakan salah<br />

satu sumber bunyi. Setiap senar pada gitar mempunyai<br />

ukuran yang berbeda. Hal ini dimaksudkan untuk menghasilkan<br />

sebuah bunyi yang teratur. Bunyi yang mempunyai<br />

frekuensi tertentu disebut nada.<br />

Jika dua buah garputala yang berbeda frekuensinya digetarkan,<br />

ternyata garputala yang mempunyai frekuensi lebih<br />

besar akan menghasilkan nada yang lebih tinggi. Sebaliknya,<br />

garputala yang frekuensinya lebih rendah akan menghasilkan<br />

bunyi rendah. Frekuensi sebuah sumber bunyi<br />

berpengaruh terhadap tinggi rendahnya bunyi.<br />

b. Kekuatan Bunyi<br />

Apakah kekuatan bunyi itu? Bunyi ada yang kuat dan ada<br />

yang lemah. Jika bunyi yang kamu dengar sangat keras dan<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

melebihi ambang bunyi yang dapat diterima manusia, bunyi<br />

ini dapat merusak telingamu.<br />

Untuk mengetahui kekuatan bunyi, lakukan kegiatan kecil<br />

berikut. Petiklah senar gitar sehingga keluar bunyi. Kemudian,<br />

pada senar yang sama, petik kembali senar tersebut<br />

dengan simpangan yang agak besar. Apa yang terjadi? Senar<br />

yang dipetik dengan simpangan besar akan berbunyi lebih<br />

kuat daripada dipetik dengan simpangan kecil. Dalam hal<br />

ini, simpangan yang kamu berikan pada senar merupakan<br />

amplitudo. Semakin besar amplitudo, semakin kuat bunyi<br />

dan sebaliknya. Jadi kekuatan bunyi ditentukan oleh<br />

besarnya amplitudo bunyi tersebut.<br />

Bila dua sumber bunyi yang kerasnya sama, tetapi jarak<br />

antara sumber bunyi dengan pendengar berbeda maka<br />

sumber bunyi yang lebih dekat dengan pendengar akan<br />

terdengar lebih kuat.<br />

Faktor-faktor yang memengaruhi kuat bunyi adalah:<br />

1) amplitudo,<br />

2) jarak sumber bunyi dari pendengar,<br />

3) jenis medium.<br />

c. Timbre (Warna Bunyi)<br />

Di dalam suatu keramaian, kamu pasti mendengar berbagai<br />

macam bunyi. Ada suara laki-laki, perempuan, anak-anak,<br />

dan sebagainya. Telingamu mampu membedakan bunyibunyi<br />

tersebut. Ketika sebuah gitar dan organ memainkan<br />

lagu yang sama, kamu masih dapat membedakan suara<br />

kedua alat musik tersebut. Meskipun kedua alat musik<br />

tersebut mempunyai frekuensi yang sama, tetapi bunyi yang<br />

dihasilkan oleh kedua sumber bunyi tersebut bersifat unik.<br />

Keunikan setiap bunyi dengan bunyi lainnya meskipun<br />

mempunyai frekuensi yang sama disebut sebagai warna<br />

bunyi. Dapatkah kamu menyebutkan contoh lain yang<br />

menunjukkan bahwa bunyi memiliki warna yang berbeda<br />

meskipun frekuensinya sama.<br />

d. Hukum Marsenne<br />

Marsenne menyelidiki hubungan frekuensi yang dihasilkan<br />

oleh senar yang bergetar dengan panjang senar, penampang<br />

senar, tegangan, dan jenis senar. Faktor-faktor yang memengaruhi<br />

frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai<br />

menurut Marsenne adalah sebagai berikut.<br />

1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah<br />

frekuensi yang dihasilkan.<br />

2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar,<br />

semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.<br />

3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin<br />

tinggi frekuensi yang dihasilkan.<br />

4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar<br />

semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.<br />

Info Sains<br />

Efek Biologis dan Efek<br />

Medis dari Ultrasonik<br />

Ultrasonik dapat berpengaruh<br />

buruk terhadap sistem-sistem<br />

kehidupan. Hewan kecil yang<br />

dihadapkan pada ultrasonik<br />

berkekuatan tinggi kerap kali akan<br />

mati. Tanaman yang diberi<br />

ultrasonik berkekuatan rendah<br />

dapat bereaksi bagus tetapi akan<br />

hancur bila diberi ultra-sonik<br />

berkekuatan tinggi. Di samping<br />

merusak sel, ultrasonik dapat<br />

juga merusakkan bahan genetik<br />

di dalam sel.<br />

Orang-orang yang bekerja<br />

dengan generator ultrasonik,<br />

untuk jangka waktu yang lama<br />

menderita kelelahan dan kemuakan.<br />

Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer<br />

Gambar 9.18 Frekuensi nada senar<br />

dipengaruhi oleh panjang,<br />

luas penampang,<br />

tegangan, dan massa<br />

jenis senar.<br />

Getaran dan Gelombang 225

---

226<br />

Latihan 9.3<br />

1. Apa yang dimaksud dengan bunyi?<br />

2. Jelaskan perambatan bunyi di udara!<br />

3. Adakah perbedaan perambatan bunyi di udara, zat padat, dan zat cair? Jika ada, sebutkan<br />

perbedaan-perbedaan tersebut!<br />

4. Ketika terjadi halilintar, kamu lebih dahulu melihat kilatan halilintar tersebut daripada<br />

suaranya. Mengapa demikian?<br />

5. Si A mendengar bunyi halilintar 0,5 detik setelah melihat kilatannya. Jika cepat rambat<br />

bunyi di udara 347 m/s, hitunglah jarak antara si A dan halilintar terjadi!<br />

6. Tuliskan jenis-jenis bunyi berdasarkan frekuensinya!<br />

Kegiatan 9.7<br />

5. Resonansi<br />

Jika sebuah kendaraan berat (misalnya truk) melintas cukup<br />

dekat dengan rumahmu, kamu dapat merasakan lantai dan kaca<br />

rumahmu terasa bergetar. Atau, ketika ada halilintar, kaca<br />

rumahmu terasa bergetar. Mengapa ini terjadi?<br />

Contoh-contoh kejadian sehari-hari di atas merupakan<br />

peristiwa resonansi bunyi. Untuk melihat contoh resonansi lain<br />

dan menjelaskan resonansi, lakukan kegiatan berikut!<br />

Resonansi pada Garputala<br />

Tujuan:<br />

Mengamati resonansi pada garputala.<br />

Alat dan bahan:<br />

Dua buah garputala A dan B yang frekuensinya sama dan sebuah garputala C dengan<br />

frekuensi berbeda.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Letakkan ketiga garputala pada jarak yang cukup dekat.<br />

2. Getarkan garputala A dengan cara memukul.<br />

3. Apa yang terjadi terhadap garputala B (frekuensinya sama)?<br />

4. Apa yang terjadi terhadap garputala C (frekuensinya berbeda)?<br />

5. Catatlah hasil pengamatanmu dan buatlah kesimpulannya!<br />

Ketika garputala bergetar, getaran tersebut mampu mengusik<br />

udara di sekelilingnya sehingga menimbulkan bunyi. Getaran<br />

ini diteruskan oleh partikel-partikel udara sehingga garputala<br />

lain yang mempunyai frekuensi sama dan jaraknya berdekatan<br />

akan bergetar dan menimbulkan gelombang bunyi pula.<br />

Garputala yang mempunyai frekuensi berbeda tidak akan<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

terpengaruh oleh getaran gelombang bunyi ini. Oleh karena<br />

itu garputala yang mempunyai frekuensi berbeda tidak akan<br />

bergetar.<br />

Dari Kegiatan 9.7 tersebut dapat diambil suatu kesimpulan<br />

bahwa jika sebuah benda bergetar, benda lain yang mempunyai<br />

frekuensi sama dan berada dalam daerah rambatan getaran<br />

benda tersebut akan bergetar. Peristiwa ini disebut sebagai<br />

resonansi.<br />

Sebagian alat musik seperti gitar memanfaatkan peristiwa<br />

resonansi ini untuk menghasilkan suara yang lebih nyaring. Gitar<br />

biasanya mempunyai sebuah kotak udara. Partikel-partikel<br />

udara di dalam kotak udara ini akan ikut bergetar ketika senar<br />

gitar dipetik. Udara di dalam kotak gitar beresonansi dengan<br />

kawat yang bergetar. Hal ini dapat diamati jika senar gitar<br />

dibentangkan dan dipetik jauh dari lubang gitar, suara senar ini<br />

tidak akan nyaring seperti ketika dipetik di dekat kotak udara.<br />

Coba kamu sebutkan contoh peristiwa resonansi lain yang dapat<br />

kamu temui dalam kehidupan sehari-hari.<br />

Resonansi, selain membawa manfaat juga menimbulkan<br />

kerugian. Kerugian akibat resonansi antara lain adalah ketika<br />

terjadi gempa, bumi bergetar dan getaran ini diteruskan ke<br />

segala arah. Getaran bumi dapat diakibatkan oleh peristiwaperistiwa<br />

yang terjadi di perut bumi, misalnya terjadinya<br />

dislokasi di dalam perut bumi sehingga bumi bergetar yang<br />

dapat kita rasakan sebagai gempa. Jika getaran gempa ini sampai<br />

ke permukaan dan sampai di pemukiman, gedung-gedung yang<br />

ada di permukaan bumi akan bergetar. Jika frekuensi getaran<br />

gempa sangat besar dan getaran gedung-gedung ini melebihi<br />

frekuensi alamiahnya, gedung-gedung ini akan roboh.<br />

Selain gempa bumi, angin juga dapat membuat sebuah<br />

jembatan bergetar dan jika getarannya melebihi frekuensi<br />

alamiahnya, jembatan tersebut akan roboh.<br />

6. Pemantulan Bunyi<br />

Ketika kamu berdiri di depan cermin, kamu dapat melihat<br />

bayanganmu. Hal ini terjadi karena gelombang cahaya yang<br />

mengenaimu dipantulkan sehingga sampai di mata. Hal yang<br />

lebih jelas kelihatan ketika kamu menyorotkan lampu senter<br />

pada cermin tersebut. Cermin akan memantulkan sinar senter<br />

tersebut sehingga seolah-olah sinar keluar dari cermin. Peristiwa<br />

ini disebut pemantulan gelombang cahaya. Bagaimana dengan<br />

gelombang bunyi? Dapatkah gelombang bunyi dipantulkan?<br />

Seperti gelombang lainnya gelombang bunyi pun dapat dipantulkan<br />

ketika mengenai penghalang. Akan tetapi,<br />

pemantulan gelombang bunyi tentunya tidak dapat dilihat mata,<br />

melainkan dapat didengarkan. Untuk memahami pemantulan<br />

bunyi bayangkan kamu berada di sebuah gelanggang olahraga<br />

yang luas. Ketika kamu berteriak, akan terdengar teriakanmu<br />

seolah-olah ada yang mengikuti. Suara yang mengikuti sesaat<br />

setelah kamu mengeluarkan bunyi adalah suaramu sendiri yang<br />

dipantulkan oleh dinding-dinding gelanggang olahraga tersebut.<br />

Gambar 9.19 Kerusakan yang diakibatkan<br />

gempa.<br />

Getaran dan Gelombang 227

---

228<br />

sumber<br />

gelombang<br />

bunyi<br />

Gambar 9.20 Sumber gelombang<br />

bunyi dan dinding<br />

pantul.<br />

gelombang<br />

bunyi datang<br />

garis normal<br />

gelombang<br />

bunyi pantul<br />

dinding<br />

pemantul<br />

dinding pemantul<br />

θi<br />

θ<br />

Gambar 9.21 Skema pemantulan<br />

bunyi oleh dinding<br />

pantul.<br />

r<br />

a. Hukum Pemantulan Bunyi<br />

Untuk mempermudah menganalogikan pemantulan<br />

gelombang bunyi, kamu harus membayangkan gelombang<br />

bunyi sebagai sebuah sinar. Dengan cara ini kamu dapat<br />

menggambarkan proses pemantulan bunyi.<br />

Gambar 9.20 memperlihatkan sebuah sumber gelombang<br />

bunyi yang mengeluarkan gelombang bunyi menyebar ke<br />

segala arah dan sebuah dinding pemantul. Gambar anak<br />

panah mewakili gelombang bunyi. Untuk selanjutnya<br />

gelombang bunyi cukup digambarkan dengan anak panah.<br />

Jika diambil sebuah gelombang bunyi yang mewakili<br />

gelombang bunyi yang mengenai dinding, akan tampak<br />

seperti Gambar 9.21.<br />

Pada Gambar 9.21 terlihat bahwa ada sebuah garis yang<br />

dinamakan garis normal. Garis normal merupakan garis<br />

khayal yang tegak lurus bidang pantul. Gelombang bunyi<br />

datang membentuk sudut θ terhadap dinding pemantul.<br />

i<br />

Sudut ini dinamakan sudut datang. Kemudian, gelombang<br />

datang ini dipantulkan oleh dinding pemantul membentuk<br />

sudut θ . Sudut datang akan sama dengan sudut pantul.<br />

r<br />

Sudut datang, sudut pantul dan garis normal terletak pada<br />

satu bidang yang sama. Dengan demikian, diperoleh hukum<br />

pemantulan bunyi sebagai berikut.<br />

a. Bunyi datang, bunyi pantul, dan garis normal terletak<br />

pada bidang yang sama.<br />

b. Sudut datang sama dengan sudut pantul.<br />

b. Pemantulan Bunyi dalam Keseharian<br />

Dalam kehidupan sehari-hari ada beberapa contoh peristiwa<br />

pemantulan bunyi yang terjadi. Peristiwa-peristiwa pemantulan<br />

bunyi ini ada yang bersifat menguntungkan dan<br />

ada juga yang bersifat merugikan. Contoh, ketika kamu<br />

berbicara dalam ruangan, maka sesaat kemudian terdengar<br />

suara dari pantulan bicara kamu. Waktu pantul berlangsung<br />

cukup singkat. Gejala ini disebut gaung. Suara pantulan ini<br />

akan mengganggu suara aslinya. Sehingga suara asli akan<br />

terdengar tidak jelas.<br />

Pemantulan gelombang bunyi pun ada yang bersifat menguntungkan,<br />

misalnya penggunaan sonar yang digunakan<br />

nelayan untuk mendeteksi keberadaan ikan di bawah kapal<br />

mereka. Sebuah sumber bunyi dirambatkan ke dalam air<br />

sehingga menjalar ke segala arah. Jika di bawah kapal ada<br />

segerombolan ikan, gelombang bunyi akan dipantulkan<br />

kembali ke atas dan diterima oleh alat yang dapat menangkap<br />

gelombang bunyi pantulan tersebut. Dengan demikian,<br />

pencarian ikan akan lebih efektif. Selain itu nelayan juga<br />

dapat memperkirakan kedalaman ikan-ikan tersebut.<br />

Pemantulan bunyi pun dapat digunakan untuk menentukan<br />

jarak sumber bunyi terhadap pemantul. Persamaan jarak<br />

sumber bunyi dan pemantul adalah sebagai berikut.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

v× t<br />

s = ......... (9.6)<br />

2<br />

Keterangan:<br />

s = jarak tempuh gelombang bunyi (m)<br />

v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)<br />

t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)<br />

Persamaan 9.6 mempunyai penyebut 2 karena gelombang<br />

yang diterima merupakan gelombang pantul yang telah<br />

menjalar 2 kali jarak antara sumber bunyi dan pemantul.<br />

Contoh<br />

Diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara adalah<br />

340 m/s. Seseorang berteriak di tengah-tengah sebuah<br />

gedung. Jika 2 sekon kemudian orang tersebut dapat mendengar<br />

suara pantulan suaranya, hitunglah jarak orang<br />

tersebut terhadap dinding gedung!<br />

Jawab:<br />

t = 2 s<br />

v = 340 m/s<br />

v× t 340 m/s × 2 s<br />

s = = = 340 m<br />

2 2<br />

Jadi, jarak orang tersebut ke dinding gedung adalah 340 m.<br />

7. Jenis Pemantulan Bunyi<br />

Telah dibahas sebelumnya bahwa bunyi dapat dipantulkan.<br />

Pemantulan bunyi ini membutuhkan waktu. Bunyi ada yang<br />

dipantulkan dengan selang waktu antara suara asli dan pantulan<br />

kecil sekali sehingga seolah-olah bunyi tersebut bersamaan<br />

dengan suara aslinya. Ada juga pemantulan bunyi yang selang<br />

waktu antara bunyi asli dan pantulannya cukup besar. Sehingga<br />

bunyi asli dan bunyi pantulan terdengar sangat jelas. Perbedaan<br />

selang waktu antara bunyi asli dan pantulannya dipengaruhi<br />

oleh jarak sumber bunyi dan pemantul. Bunyi pantul dapat<br />

dibedakan menjadi gaung dan gema.<br />

a. Gaung<br />

Ketika kamu berbicara di dalam sebuah gedung yang besar,<br />

dinding gedung ini akan memantulkan suaramu. Biasanya,<br />

selang waktu antara bunyi asli dan pantulannya di dalam<br />

gedung sangat kecil. Sehingga bunyi pantulan ini bersifat<br />

merugikan karena dapat menggangu kejelasan bunyi asli.<br />

Contoh<br />

Bunyi asli : mer - de - ka<br />

Bunyi pantul : mer - de - ka<br />

Pemantulan bunyi yang seperti ini dinamakan gaung. Untuk<br />

menghindari peristiwa ini, gedung-gedung yang mempunyai<br />

ruangan besar seperti aula telah dirancang supaya gaung<br />

tersebut tidak terjadi. Upaya ini dapat dilakukan dengan<br />

a<br />

b<br />

sumber<br />

bunyi<br />

bidang pantul<br />

(dasar laut)<br />

kapal<br />

penerima<br />

Gambar 9.22<br />

a. Nelayan memanfaatkan pemantulan<br />

gelombang bunyi pada sonar untuk<br />

mendeteksi keberadaan ikan.<br />

b. Skema pemantulan bunyi pada<br />

penggunaan sonar untuk mengukur<br />

kedalaman laut.<br />

Gambar 9.23 Struktur bangunan<br />

gedung dibuat khusus<br />

untuk menghindari terjadinya<br />

gaung.<br />

Getaran dan Gelombang 229

---

Gambar 9.24 Gema terdengar setelah<br />

suara asli selesai diucapkan.<br />

Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer<br />

230<br />

Latihan 9.4<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

melapisi dinding dengan bahan yang bersifat tidak<br />

memantulkan bunyi atau dilapisi oleh zat kedap (peredam)<br />

suara. Contoh bahan peredam bunyi adalah gabus, kapas,<br />

dan wool. Ruangan yang tidak menghasilkan gaung sering<br />

disebut ruangan yang mempunyai akustik bagus.<br />

Selain melapisi dinding dengan zat kedap suara, struktur<br />

bangunannya pun dibuat khusus. Perhatikan langit-langit<br />

dan dinding auditorium, dinding dan langit-langit ini tidak<br />

dibuat rata, pasti ada bagian yang cembung. Hal ini dimaksudkan<br />

agar bunyi yang mengenai dinding tersebut<br />

dipantulkan tidak teratur sehingga pada akhirnya gelombang<br />

pantul ini tidak dapat terdengar.<br />

b. Gema<br />

Terjadinya gema hampir sama dengan gaung yaitu terjadi<br />

karena pantulan bunyi. Namun, gema hanya terjadi bila<br />

sumber bunyi dan dinding pemantul jaraknya jauh, lebih<br />

jauh daripada jarak sumber bunyi dan pemantul pada gaung.<br />

Gema dapat terjadi di alam terbuka seperti di lembah atau<br />

jurang. Tidak seperti pemantulan pada gaung, pemantulan<br />

pada gema terjadi setelah bunyi (misalnya teriakanmu) selesai<br />

diucapkan.<br />

Contoh<br />

Bunyi asli : mer - de - ka<br />

Bunyi pantul : mer - de - ka<br />

1. Jelaskan terjadinya pemantulan bunyi!<br />

2. Tuliskan hukum pemantulan!<br />

3. Apa yang dimaksud gema dan gaung?<br />

4. Sebuah kapal akan mengukur kedalaman laut. Kapal laut tersebut memanfaatkan<br />

gelombang bunyi yang dirambatkan di dalam air. Alat yang digunakan menangkap<br />

gelombang pantul dari dasar laut mencatat selang waktu 1 detik mulai dari gelombang<br />

bunyi dikirim sampai diterima kembali. Hitunglah kedalaman laut tersebut! (Diketahui<br />

cepat rambat gelombang bunyi di air = 1.500 m/s)<br />

5. Jelaskan mengapa suatu benda dapat ikut bergetar karena getaran benda lain!

---

Rangkuman<br />

• Getaran adalah gerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan. Besaran-besaran<br />

dalam getaran adalah amplitudo, periode, dan frekuensi.<br />

a. Amplitudo, yaitu simpangan getaran yang paling benar.<br />

b. Periode, yaitu waktu untuk melakukan satu getaran.<br />

c. Frekuensi, yaitu banyaknya getaran tiap satu detik.<br />

• Gelombang adalah getaran yang merambat melalui suatu medium. Berdasarkan<br />

medium perambatannya, dibedakan dua macam gelombang.<br />

a. Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan alat perambatan.<br />

b. Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang dapat merambat tanpa<br />

medium perantara.<br />

• Berdasarkan arah rambat dan getarannya, gelombang dibedakan menjadi dua macam.<br />

a. Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah rambatan dan arah getarannya<br />

saling tegak lurus.<br />

b. Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah rambatannya searah dengan<br />

arah getarannya.<br />

• Hubungan antara cepat rambat, panjang, dan periode gelombang dituliskan dalam<br />

λ<br />

persamaan: v = .<br />

T<br />

• Gelombang bunyi bergerak ke segala arah dalam ruangan. Dalam perambatannya,<br />

gelombang bunyi selalu memerlukan medium (tidak dapat merambat dalam ruang<br />

hampa).<br />

• Cepat rambat gelombang bunyi tergantung medium perantaranya. Dapat<br />

∆s<br />

dirumuskan dalam persamaan: v =<br />

∆t<br />

.<br />

• Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibedakan menjadi tiga macam.<br />

a. Infrasonik, yaitu bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz.<br />

b. Audiosonik, yaitu bunyi dengan frekuensi antara 20 – 20.000 Hz.<br />

c. Ultrasonik, yaitu bunyi dengan frekuensi di atas 20.000 Hz.<br />

• Bunyi yang mempunyai frekuensi teratur disebut nada, sedangkan bunyi yang<br />

frekuensinya tak teratur disebut desah.<br />

• Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya benda lain yang berfrekuensi sama<br />

dengan sebuah benda yang bergetar.<br />

• Bunyi pantul dapat dibedakan menjadi gaung dan gema. Gaung adalah bunyi pantul<br />

yang langsung mengikuti bunyi asli, sedangkan gema adalah bunyi pantul yang<br />

terdengar setelah bunyi asli.<br />

Refleksi<br />

Kamu telah selesai mempelajari materi dalam bab ini. Sebelum melanjutkan bab berikutnya,<br />

lakukan evaluasi dengan menjawab pertanyaan di bawah. Jika semua pertanyaan kamu jawab<br />

dengan ‘ya’, kamu dapat melanjutkan belajar bab berikutnya. Jika ada pertanyaan yang dijawab<br />

dengan ‘tidak’, maka kamu perlu mengulangi materi yang berkaitan dengan pertanyaan itu.<br />

Jika ada yang sukar atau tidak dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Apakah kamu sudah memahami pengertian getaran serta menghitung besar amplitudo,<br />

periode, dan frekuensi suatu getaran?<br />

Getaran dan Gelombang 231

---

2. Dapatkah kamu menjelaskan pengertian gelombang dan menyebutkan berbagai jenis<br />

gelombang serta menghitung cepat rambat, frekuensi, dan panjang gelombang?<br />

3. Apakah kamu dapat menjelaskan pemanfaatan pengetahuan gelombang dalam kehidupan<br />

sehari-hari?<br />

4. Apakah bunyi itu? Dapatkah kamu menjelaskan jenis-jenis bunyi dan karakteristiknya?<br />

5. Dapatkah kamu menjelaskan resonansi dan pemantulan gelombang bunyi?<br />

1. Berdasarkan medium perambatannya,<br />

gelombang dibedakan menjadi ….<br />

a. gelombang transversal dan gelombang<br />

longitudinal<br />

b. gelombang mekanik dan gelombang<br />

elektromagnetik<br />

c. gelombang bunyi dan gelombang<br />

cahaya<br />

d. gelombang laut dan gelombang Bumi<br />

2. Sebuah gelombang merambat dengan<br />

kecepatan 300 m/s, panjang gelombangnya<br />

75 m. Frekuensi gelombang tersebut<br />

adalah ....<br />

a. 4 Hz c. 6 Hz<br />

b. 5 Hz d. 7 Hz<br />

3.<br />

Amplitudo dari gelombang yang ditampilkan<br />

pada gambar di atas adalah ....<br />

a. 1 m c. 4 m<br />

b. 2 m d. 8 m<br />

4. Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi,<br />

digunakan pemanfaatan sifat gelombang<br />

yaitu ....<br />

a. pemantulan gelombang<br />

b. perambatan tanpa medium<br />

c. amplitudo gelombang<br />

d. panjang gelombang<br />

5. Sebuah gelombang mempunyai frekuensi<br />

5 Hz dan panjang gelombangnya 20 m.<br />

Kecepatan gelombang tersebut adalah ….<br />

a. 100 m/s c. 200 m/s<br />

b. 4 m/s d 8 m/s<br />

232<br />

Latih Kemampuan 9<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

6. Sebuah gelombang merambat dengan<br />

kecepatan 480 m/s. Jika frekuensi gelombang<br />

tersebut adalah 12 Hz, panjang<br />

gelombangnya adalah ….<br />

a. 40 m c. 50 m<br />

b. 45 m d. 55 m<br />

7. Berikut ini yang bukan pemanfaatan<br />

gelombang dalam teknologi adalah ….<br />

a. satelit<br />

b. sel surya<br />

c. eksplorasi minyak dan gas bumi<br />

d. PLTN<br />

8.<br />

Dalam selang waktu 0,3 sekon antara A<br />

dan B terbentuk gelombang seperti<br />

gambar di atas. Cepat rambat gelombang<br />

dalam tali adalah ....<br />

a. 10 m/s c. 6 m/s<br />

b. 9 m/s d. 3 m/s<br />

9. Bunyi merupakan gelombang ....<br />

a. elektromagnetik c. laut<br />

b. mekanik d. mikro<br />

10. Cepat rambat gelombang bunyi bergantung<br />

pada ....<br />

a. jenis mediumnya<br />

b. suhu mediumnya<br />

c. jenis dan suhu mediumnya<br />

d. frekuensinya<br />

11. Seseorang melihat kilat di langit dan 4<br />

sekon kemudian mendengar bunyi<br />

guntur. Jika cepat rambat bunyi di udara<br />

pada saat itu 345 m/s, maka jauh kilat<br />

itu terjadi diukur oleh orang tersebut<br />

adalah ....

---

a. 1.380 m c. 172,5 m<br />

b. 690 m d. 86,25 m<br />

12. Kelelawar dapat berburu pada malam hari<br />

dengan menggunakan bunyi ....<br />

a. infrasonik<br />

b. audiosonik<br />

c. supersonik<br />

d. megasonik<br />

13. Terdapat 3 buah garputala A, B, dan C.<br />

Garputala A dan B mempunyai frekuensi<br />

yang sama, sedangkan garputala C<br />

mempunyai frekuensi lebih besar. Jika<br />

garputala A dibunyikan dengan cara<br />

memukulnya, garputala yang akan ikut<br />

berbunyi adalah ....<br />

a. garputala B<br />

b. garputala C<br />

c. semua garputala<br />

d. tidak ada yang berbunyi<br />

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!<br />

14. Sebuah kapal mengirim pulsa ultrasonik<br />

ke dasar laut yang kedalamannya 2.800 m.<br />

Jika cepat rambat bunyi di dalam air laut<br />

1.400 m/s, maka waktu yang dicatat<br />

fathometer mulai dari pulsa dikirim<br />

hingga diterima kembali adalah ....<br />

a. 2 sekon<br />

b. 4 sekon<br />

c. 8 sekon<br />

d. 12 sekon<br />

15. Frekuensi nada dawai gitar dapat bertambah<br />

tinggi jika ....<br />

a. tegangan dan panjang dawai diperbesar<br />

b. tegangan dawai diperkecil dan massa<br />

jenis senar diperbesar<br />

c. panjang dawai diperbesar dan luas penampang<br />

dawai diperkecil<br />

d. tegangan dawai diperbesar dan<br />

panjang dawai diperkecil<br />

1. Pada sebuah gelombang terdapat 3 bukit dan 2 lembah. Jarak antara bukit yang berdekatan<br />

adalah 5 m dan periodenya 3 sekon. Berapakah panjang gelombang dan kecepatan<br />

gelombang tersebut?<br />

2. Sebuah tali dengan panjang 8 m digerakkan turun naik pada salah satu ujungnya. Ketika<br />

tali tersebut membentuk dua bukit dan dua lembah selama 4 sekon, berapakah panjang<br />

gelombang, periode, frekuensi, dan kecepatan gelombang tersebut?<br />

3. Perhatikan gambar di bawah ini!<br />

Waktu yang dibutuhkan gelombang longitudinal untuk merambat dari R ke S yang berjarak<br />

6 meter adalah 2 sekon. Tentukan:<br />

a. periode gelombang,<br />

b. cepat rambat gelombang!<br />

4. Pengukuran kedalaman laut menggunakan gelombang bunyi dilakukan dengan merambatkan<br />

bunyi ke dalam air. Cepat rambat gelombang bunyi di air laut adalah 1.500 m/s. Jika<br />

penerima bunyi pantul menerima bunyi pantulan setelah 3 detik, berapa kedalaman laut<br />

tersebut?<br />

5. a. Sebutkan tiga contoh pemanfaatan gelombang dalam teknologi! Berikan penjelasan!<br />

b. Bagaimana resonansi terjadi? Sebutkan kejadian dalam keseharian yang merupakan<br />

contoh peristiwa resonansi!<br />

Getaran dan Gelombang 233

---

234<br />

Wacana Sains<br />

Menembus Hambatan Suara<br />

Pada 1942 Menteri Penerbangan Kerajaan Bersatu (Kerajaan Bersatu Britania Raya dan<br />

Irlandia Utara) memulai proyek sangat rahasia dengan Miles Aircraft untuk<br />

mengembangkan pesawat pertama untuk menembus hambatan suara. Proyek ini<br />

menghasilkan prototipe pesawat Miles M.52, yang dirancang untuk mencapai 1.000 mpj<br />

(1.600 km/jam) pada ketinggian 36.000 kaki (11 km) dalam 1 menit 30 detik.<br />

Rancangan pesawat tersebut sangat revolusioner memperkenalkan banyak inovasi yang<br />

masih digunakan oleh pesawat supersonik sekarang ini. Pengembangan utama paling<br />

penting adalah ekor pesawat gerak-seluruh yang memungkinkan kontrol dalam kecepatan<br />

supersonik. Proyek ini dibatalkan oleh Direktur Riset Saintifik, Sir Ben Lockspeiser, sebelum<br />

penerbangan berawak dilakukan. Setelah itu, atas perintah pemerintah, semua data<br />

rancangan dan riset mengenai Miles M.52 dikirim ke Bell Aircraft Corporation di AS. Ada<br />

persetujuan pertukaran data oleh kedua pihak, “allegedly”, setelah menerima data Britania,<br />

pemerintah Amerika memblokir persetujuan tersebut. Eksperimen berikutnya<br />

membuktikan bahwa rancangan Miles M.52 tersebut dapat menembus hambatan suara,<br />

dengan menggunakan replika skala 3/10 tak berawak pesawat ini mampu mencapai Mach<br />

1,5 pada Oktober 1948.<br />

Chuck Yeager merupakan orang pertama yang berhasil menembus hambatan suara<br />

dalam penerbangan pada 14 Oktober 1947, menerbangkan pesawat eksperimen Bell X-1<br />

pada Mach 1 dengan ketinggian 45.000 kaki (13,7 km).<br />

Hans Guido Mutke mengklaim bahwa dia telah menembus hambatan suara sebelum<br />

Yeager, pada 9 April 1945 dengan pesawat Messerschmitt Me 262. Namun, klaim ini<br />

diragukan umum.<br />

Sebuah tim yang dipimpin oleh Richard Noble dan pengemudi Andy Green menjadi<br />

yang pertama menembus hambatan suara dalam kendaraan darat, disebut Thrust Supersonic<br />

Car pada 15 Oktober 1997, hampir 50 tahun setelah penerbangan Yeager.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sumber: www.wikipedia.com

---

X<br />

Optika<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

Bayangkan jika dalam kehidupan ini tidak ada cahaya. Mungkin, di bumi ini tidak akan ada kehidupan.<br />

Cahaya sangat penting dalam kehidupan manusia. Cahaya merupakan salah satu bentuk gelombang.<br />

Bagaimana sifat-sifat cahaya?<br />

Untuk melihat benda yang jaraknya jauh digunakan sebuah alat bantu yang disebut teropong. Alat<br />

ini menggunakan prinsip cahaya. Apa saja bagian-bagian penting dari sebuah teropong?<br />

Mari memahami konsep dan penerapan gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari-hari.<br />

Dalam pembelajaran ini, kamu dapat menyelidiki sifat-sifat cahaya beserta hubungannya dengan cermin<br />

dan lensa serta mendeskripsikan alat-alat optik beserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678<br />

Optika 235

---

236<br />

Cermin datar<br />

Kata Kunci<br />

• cahaya<br />

• cermin<br />

• lensa<br />

><br />

><br />

Pemantulan<br />

Hukum Pemantulan<br />

Cahaya<br />

Partikel Gelombang<br />

Mata<br />

Cacat mata<br />

• miopi<br />

• hipermetropi<br />

• presbiopi<br />

><br />

><br />

><br />

sebagai<br />

Cermin lengkung<br />

Cekung dan cembung<br />

dapat mengalami<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

><br />

Alat optik<br />

> ><br />

pemanfaatan<br />

Lensa<br />

Cekung dan cembung<br />

><br />

Pembiasan<br />

Hukum Pembiasan<br />

Alat optik lain<br />

• kamera<br />

• lup<br />

• mikroskop<br />

• teleskop<br />

• periskop<br />

><br />

><br />

Prisma<br />

>

---

A. Cahaya<br />

Dalam kehidupan sehari-hari, kamu pasti telah mengenal<br />

cahaya, seperti cahaya matahari dan cahaya lampu. Cahaya<br />

penting dalam kehidupan, sebab tanpa adanya cahaya tidak<br />

mungkin ada kehidupan. Jika bumi tidak mendapat cahaya dari<br />

Matahari, maka bumi akan gelap gulita dan dingin sehingga<br />

tidak mungkin ada kehidupan.<br />

Para ahli telah meneliti cahaya untuk mengetahui sifat-sifat<br />

dan karakteristik cahaya. Ada dua pendapat mengenai cahaya,<br />

yaitu cahaya dianggap sebagai gelombang dan cahaya dianggap<br />

sebagai partikel. Setiap pendapat ini mempunyai alasan masingmasing<br />

dan keduanya telah dibuktikan secara eksperimen. Pada<br />

pembahasan ini, akan dipelajari cahaya sebagai gelombang.<br />

Untuk pembahasan cahaya sebagai partikel, kamu akan<br />

mempelajarinya kelak di SMA.<br />

1. Cahaya sebagai Gelombang Elektromagnetik<br />

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Seperti<br />

telah dibahas pada bab sebelumnya bahwa gelombang<br />

elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan<br />

medium untuk merambat. Sehingga cahaya dapat merambat<br />

tanpa memerlukan medium. Oleh karena itu, cahaya matahari<br />

dapat sampai ke bumi dan memberi kehidupan di dalamnya.<br />

Cahaya merambat dengan sangat cepat, yaitu dengan kecepatan<br />

3 × 108 m/s, artinya dalam waktu satu sekon cahaya dapat<br />

menempuh jarak 300.000.000 m atau 300.000 km.<br />

Setiap benda yang memancarkan cahaya disebut sumber<br />

cahaya dan setiap benda yang tidak dapat memancarkan cahaya<br />

disebut benda gelap. Benda-benda yang termasuk benda gelap<br />

dapat digolongkan sebagai berikut.<br />

a. Benda tembus cahaya, yaitu benda yang dapat meneruskan<br />

cahaya yang diterimanya. Benda tembus cahaya dapat<br />

dikelompokkan lagi menjadi benda bening dan benda baur.<br />

Contoh benda bening adalah kaca dan air jernih, sedangkan<br />

contoh benda baur adalah es dan air keruh.<br />

b. Benda tak tembus cahaya, yaitu benda yang tidak dapat<br />

meneruskan cahaya yang diterimanya. Contohnya adalah<br />

batu, tanah, kayu, dan besi.<br />

Sebagai gelombang, cahaya mempunyai sifat-sifat<br />

gelombang di antaranya cahaya dapat merambat. Bagaimana<br />

bentuk perambatan cahaya? Perhatikan ketika cahaya matahari<br />

melalui lubang angin di rumahmu. Jika udara sedikit berdebu,<br />

kamu dapat melihat bahwa cahaya merambat membentuk<br />

sebuah garis lurus. Hal serupa terjadi ketika kamu melihat<br />

seberkas cahaya dari lubang kecil masuk ke dalam kamarmu<br />

yang gelap. Terlihat bahwa cahaya merambat dalam arah gerak<br />

lurus.<br />

Gambar 10.1 Lampu minyak tanah<br />

yang dinyalakan memancarkan<br />

cahaya sehingga<br />

disebut sumber cahaya.<br />

Gambar 10.2 Kaca merupakan benda<br />

bening karena dapat meneruskan<br />

cahaya.<br />

Optika 237

---

238<br />

Kegiatan 10.1<br />

Jika seberkas cahaya datang menemui sebuah rintangan, apa<br />

yang terjadi? Misalnya ketika Matahari bersinar cerah, tiba-tiba<br />

ada sekumpulan awan yang menghalangi cahayanya. Kamu<br />

dapat melihat bahwa daerah di bawah awan tersebut menjadi<br />

teduh. Suasana teduh ini disebabkan adanya bayangan dari<br />

awan. Suatu penghalang, semakin sukar ditembus cahaya<br />

semakin gelap bayangan yang terbentuk. Kamu dapat melihat<br />

bayangan badanmu ketika badanmu terkena sinar. Bayangan<br />

badanmu akan tampak hitam karena badanmu sama sekali<br />

tidak dapat ditembus cahaya. Lain halnya jika segumpal awan<br />

tipis menghalangi sinar Matahari. Meskipun terjadi bayangan,<br />

bayangan ini tidak terlalu pekat.<br />

Berdasarkan pekat tidaknya suatu bayangan, bayangan<br />

dapat dibedakan menjadi dua jenis.<br />

a. Bayangan umbra, yaitu bayangan yang benar-benar gelap<br />

dengan kata lain bayangan yang tidak mendapat cahaya<br />

sama sekali.<br />

b. Bayangan penumbra, yaitu bayangan yang tidak terlalu gelap<br />

dengan kata lain bayangan yang masih mendapatkan cahaya.<br />

Untuk lebih memahami perambatan cahaya dan bentuk<br />

bayangan, lakukan kegiatan berikut.<br />

Perambatan Cahaya dan Bentuk Bayangan<br />

Tujuan:<br />

Mengamati perambatan cahaya dan bentuk bayangan.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah lilin dan kertas karton.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Gunakanlah sebuah ruangan yang benar-benar gelap.<br />

2. Nyalakan lilin, kemudian tempatkan lilin sekitar 1 m dari dinding ruangan.<br />

3. Di antara lilin dan dinding letakkan karton sedemikian rupa sehingga karton tersebut<br />

menghalangi cahaya lilin.<br />

4. Amati bayangan yang terbentuk. Apakah jenis bayangan yang terbentuk?<br />

5. Buatlah sebuah lubang kecil berbentuk lingkaran dengan diameter 1 cm.<br />

6. Ulangi langkah 3, amati bayangan yang terbentuk. Dapatkah kamu melihat bahwa<br />

cahaya merambat melalui garis lurus?<br />

7. Dari kegiatan ini, buatlah kesimpulanmu!<br />

Latihan 10.1<br />

1. Dengan kata-katamu sendiri, berilah penjelasan mengenai cahaya!<br />

2. Bagaimana cahaya merambat?<br />

3. Mengapa cahaya dikatakan sebagai gelombang elektromagnetik?<br />

4. Apa yang dimaksud umbra dan penumbra?<br />

5. Apa yang dimaksud benda gelap?<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

2. Pemantulan Cahaya<br />

Setiap benda di sekelilingmu bersifat memantulkan cahaya.<br />

Itulah yang menyebabkan benda tersebut dapat terlihat.<br />

Beberapa permukaan benda bersifat memantulkan cahaya yang<br />

mempunyai panjang gelombang tertentu. Hal ini yang<br />

menyebabkan benda mempunyai warna yang berbeda.<br />

a. Hukum Pemantulan<br />

Bagaimana pemantulan terjadi? Untuk lebih memahami<br />

pemantulan cahaya, lakukan kegiatan berikut!<br />

Kegiatan 10.2<br />

Pemantulan Cahaya pada Bidang Datar<br />

Tujuan:<br />

Mengamati pemantulan cahaya pada bidang datar.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah lampu senter, kertas karton berwarna hitam dan putih, busur, dan meja.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Tutuplah permukaan meja dengan karton berwarna putih.<br />

2. Letakkan cermin secara tegak lurus dengan meja yang<br />

telah dilapisi karton putih.<br />

3. Tutuplah lampu senter dengan kertas karton yang telah<br />

diberi lubang kecil sehingga ketika lampu senter dinyalakan<br />

cahaya yang keluar hanya melalui lubang kecil.<br />

4. Arahkan cahaya senter ke cermin sehingga terbentuk sinar<br />

datang dan sinar pantul pada kertas.<br />

5. Buat garis dengan pensil mengikuti cahaya tersebut.<br />

6. Buat garis tegak lurus bidang cermin, tepat pada bidang jatuhnya sinar datang, yang<br />

disebut garis normal.<br />

7. Ukurlah sudut yang dibentuk oleh sinar datang dengan garis normal serta sinar pantul<br />

dengan garis normal.<br />

8. Ulangi langkah 1 sampai 7 untuk posisi lainnya.<br />

9. Hitunglah sudut datang dan sudut pantulnya.<br />

Sudut datang adalah sudut yang dibentuk oleh sinar<br />

datang dan garis normal. Sudut pantul adalah sudut<br />

antara sinar pantul dengan garis normal.<br />

10. Salin dan lengkapilah tabel di samping dengan hasil<br />

pengamatanmu.<br />

11. Apakah yang dapat kamu simpulkan?<br />

Ketika kamu menyalakan lampu senter yang telah ditutupi<br />

dengan kertas karton yang diberi lubang, kamu dapat<br />

melihat cahaya merambat dalam bentuk garis lurus.<br />

Bayangan cahaya ini pun terlihat pada cermin. Jika sudut<br />

datang dan sudut pantul diukur, akan diperoleh besarnya<br />

sudut pantul dan sudut datang adalah sama.<br />

Sudut<br />

Datang (i)<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

Sudut<br />

Pantul (r)<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

. . . .<br />

Optika 239

---

Gambar 10.3 Pemantulan teratur.<br />

Gambar 10.4 Pemantulan baur.<br />

240<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Jika kamu membuat sebuah garis lurus yang tegak lurus<br />

dengan cermin, kamu akan mendapatkan sebuah garis yang<br />

dinamakan garis normal. Ternyata, sinar datang, sinar pantul,<br />

dan garis normal terletak pada bidang yang sama.<br />

Untuk percobaan dengan sudut-sudut yang lain pun,<br />

ternyata sifat-sifatnya pun sama. Kegiatan yang telah kamu<br />

lakukan adalah untuk membuktikan hukum yang disebut<br />

hukum pemantulan. Secara lengkap hukum pemantulan<br />

cahaya adalah sebagai berikut.<br />

1) Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada<br />

satu bidang datar.<br />

2) Sudut datang sama dengan sudut pantul.<br />

Meskipun hampir semua benda bersifat memantulkan<br />

cahaya, tetapi hanya beberapa saja yang dapat memantulkan<br />

cahaya secara sempurna. Permukaan benda yang memantulkan<br />

cahaya mempengaruhi karakteristik pemantulan. Pada<br />

Gambar 10.3 terlihat cahaya yang mengenai permukaan<br />

bening dan rata akan dipantulkan secara teratur oleh<br />

permukaan tersebut. Pada pemantulan jenis ini kamu<br />

mungkin dapat melihat bayangan benda pada pemantul.<br />

Contoh pemantulan jenis ini adalah pemantulan pada cermin.<br />

Pada permukaan yang tidak rata, cahaya akan dipantulkan<br />

secara tidak teratur. Perhatikan Gambar 10.4! Pantulan jenis<br />

ini disebut dengan pemantulan baur. Sinar-sinar cahaya<br />

yang datang sejajar akan dipantulkan oleh permukaan<br />

menjadi tidak sejajar. Dalam bab ini, yang akan dibahas<br />

hanyalah pemantulan teratur.<br />

b. Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar<br />

Pernahkah kamu bercermin? Pada cermin kamu dapat<br />

melihat bayangan dirimu dan bayangan benda-benda<br />

lainnya. Cermin bersifat memantulkan cahaya secara teratur<br />

karena permukaannya bersifat rata dan bening. Bagaimana<br />

bayangan pada cermin datar terbentuk?<br />

perpanjangan<br />

sinar pantul<br />

bayangan<br />

sinar<br />

pantul<br />

cermin datar<br />

Gambar 10.5 Pembentukan bayangan pada cermin datar.<br />

sinar datang<br />

benda<br />

sinar pantul<br />

Sinar datang yang mengenai cermin datar akan dipantulkan.<br />

Jika sinar datang tegak lurus terhadap cermin akan<br />

dipantulkan tegak lurus cermin. Pada gambar terlihat bahwa<br />

bayangan pada cermin datar merupakan perpanjangan sinarsinar<br />

pantulnya. Ketika bercermin, kamu dapat melihat<br />

bayangan kamu seolah-olah ada di belakang cermin. Namun

---

sebenarnya, bayanganmu tidak ada di belakang cermin.<br />

Bayangan yang seperti ini dinamakan bayangan maya.<br />

Perhatikan kembali ketika kamu sedang bercermin. Ternyata<br />

arah bayangan yang dibentuk oleh cermin berkebalikan<br />

dengan keadaan sebenarnya. Misalnya, tangan kananmu<br />

yang sedang memegang sisir menjadi tangan kiri pada<br />

bayangan, dan sebaliknya. Dapatkah kamu menjelaskan<br />

mengapa terjadi demikian?<br />

Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah<br />

sebagai berikut.<br />

1) sama besar<br />

2) tegak<br />

3) berkebalikan<br />

4) jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke<br />

cermin<br />

5) maya<br />

Bagaimana jumlah bayangan yang dibentuk oleh dua cermin<br />

datar?<br />

Jika terdapat dua buah cermin datar yang membentuk sudut<br />

α , maka banyaknya bayangan yang dibentuk dirumuskan<br />

oleh persamaan sebagai berikut.<br />

360°<br />

n = −1<br />

α<br />

......... (10.1)<br />

Keterangan:<br />

n = banyaknya bayangan yang dibentuk<br />

α = sudut antara dua cermin<br />

Contoh:<br />

1. Seberkas sinar datang mengenai cermin dan dipantulkan.<br />

Jika sudut antara sinar datang dan cermin membentuk<br />

sudut 30°, hitunglah sudut datangnya!<br />

Jawab:<br />

Sudut datang adalah sudut yang dibentuk oleh sudut<br />

datang dan garis normal.<br />

Sudut datang = 90° – 30° = 60°<br />

Jadi, sudut datangnya adalah 60°.<br />

2. Dua cermin diatur sehingga membentuk sudut 60°.<br />

Berapa jumlah bayangan yang terbentuk jika di antara<br />

dua cermin diletakkan satu buah benda?<br />

Jawab:<br />

α = 60°<br />

360°<br />

n = − 1= 6− 1= 5<br />

α<br />

Jadi, ada 5 bayangan yang terbentuk.<br />

Info Sains<br />

Bayangan Maya dan<br />

Bayangan Nyata<br />

Bayangan maya adalah bayangan<br />

yang terbentuk oleh<br />

perpanjangan garis pantul dan<br />

tidak dapat ditangkap layar.<br />

Adapun bayangan nyata adalah<br />

bayangan yang terbentuk oleh<br />

pertemuan dua atau lebih sinar<br />

pantul, bayangan nyata bersifat<br />

dapat ditangkap layar.<br />

Optika 241

---

Keterangan:<br />

SU = sumbu utama<br />

M = pusat kelengkungan<br />

F = jarak titik fokus<br />

=<br />

1<br />

jari-jari kelengkungan<br />

2<br />

Gambar 10.6 Bagian-bagian cermin<br />

cekung.<br />

242<br />

a<br />

b<br />

c<br />

Gambar 10.7 Jalannya sinar-sinar<br />

istimewa pada cermin<br />

cekung.<br />

c. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung<br />

Selain pada cermin datar, peristiwa pemantulan dapat terjadi<br />

pada cermin cekung. Cermin cekung adalah cermin yang<br />

bentuknya melengkung seperti bagian dalam bola.<br />

Pada pemantulan cahaya oleh cermin cekung, jarak antara<br />

benda dan cermin memengaruhi bayangan yang dihasilkan.<br />

Bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung merupakan<br />

perpotongan sinar pantul atau merupakan perpotongan<br />

dari perpanjangan sinar pantul. Cermin cekung bersifat<br />

mengumpulkan cahaya (konvergen).<br />

Pada cermin cekung terdapat tiga sinar istimewa seperti<br />

ditunjukkan pada Gambar 10.7, yaitu sebagai berikut.<br />

1) Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan<br />

melalui titik fokus.<br />

2) Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar<br />

sumbu utama.<br />

3) Sinar datang melalui pusat kelengkungan akan dipantulkan<br />

kembali melalui titik pusat kelengkungan cermin.<br />

Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa cermin cekung<br />

di atas, dapat dilukis pembentukan bayangan pada cermin<br />

cekung seperti ditunjukkan pada Gambar 10.8.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

a b<br />

c d<br />

Gambar 10.8 Pembentukan bayangan pada cermin cekung.<br />

1) Jika benda diletakkan di luar pusat kelengkungan,<br />

pembentukan bayangannya seperti ditunjukkan pada<br />

Gambar 10.8(a). Dari gambar terlihat bahwa jika benda<br />

diletakkan di luar pusat kelengkungan cermin, bayangan<br />

yang dibentuk akan bersifat nyata, terbalik, diperkecil<br />

dan terletak di antara pusat kelengkungan cermin (M)<br />

dan titik fokus (F).<br />

2) Jika benda diletakkan di antara titik pusat kelengkungan<br />

cermin (M) dan titik fokus cermin (F). Pembentukan<br />

bayangannya ditunjukkan seperti pada Gambar 10.8(b).<br />

Dari gambar terlihat bahwa jika benda diletakkan di<br />

antara pusat kelengkungan (M) dan titik fokus (F),<br />

bayangan yang dibentuk akan bersifat nyata, terbalik,<br />

diperbesar dan terletak di depan titik pusat kelengkungan<br />

cermin.

---

3) Jika benda diletakkan tepat pada titik fokus, pembentukan<br />

bayangannya ditunjukkan pada Gambar 10.8(c).<br />

Dari gambar terlihat bahwa jika benda diletakkan tepat<br />

di titik fokus cermin (F), akan membentuk bayangan<br />

maya di tak terhingga.<br />

4) Jika benda diletakkan di antara titik fokus dan cermin,<br />

pembentukan bayangannya ditunjukkan pada Gambar<br />

10.8(d). Dari gambar terlihat bahwa jika benda diletakkan<br />

di antara titik fokus (F) dan cermin, bayangan yang<br />

terbentuk bersifat maya, tegak dan diperbesar. Letak<br />

bayangan di belakang cermin.<br />

d. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung<br />

Jika bentuk cermin cekung merupakan bagian dalam dari<br />

sebuah bola, maka bentuk cermin cembung adalah bagian<br />

luar bola. Perhatikan skema bentuk cermin cembung pada<br />

Gambar 10.9. Terlihat bahwa cermin cembung merupakan<br />

kebalikan cermin cekung. Bagaimana pembentukan<br />

bayangan oleh cermin cembung?<br />

a b c<br />

Gambar 10.10 Jalannya sinar-sinar istimewa pada cermin cembung.<br />

Seperti halnya cermin cekung, sebelum menggambarkan<br />

pembentukan bayangan, perlu diketahui sinar-sinar istimewa<br />

yang dimiliki cermin cembung. Sinar-sinar istimewa<br />

itu ditunjukkan pada Gambar 10.10, yaitu sebagai berikut.<br />

1) Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan<br />

seolah-olah berasal dari titik fokus.<br />

2) Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus akan<br />

dipantulkan sejajar sumbu utama<br />

3) Sinar datang yang menuju pusat kelengkungan cermin,<br />

akan dipantulkan seolah-olah berasal dari pusat<br />

kelengkungan yang sama.<br />

Dengan bantuan ketiga sinar istimewa untuk cermin<br />

cembung di atas, dapat digambarkan pembentukan<br />

bayangan oleh cermin cembung.<br />

Gambar 10.11 tersebut memperlihatkan pembentukan<br />

bayangan pada cermin cembung untuk benda yang diletakkan<br />

jauh dari cermin. Dengan menggunakan sinar istimewa<br />

pada cermin cembung, diperoleh bayangan yang sifatnya<br />

maya, tegak, diperkecil dan terletak di belakang cermin.<br />

Bagaimana jika benda diletakkan dekat dengan cermin?<br />

Bagaimana sifat-sifat bayangannya? Pembentukan bayangan<br />

pada cermin cembung dengan meletakkan benda dekat<br />

dengan cermin dapat kamu lihat pada Gambar 10.12.<br />

Keterangan:<br />

SU = sumbu utama<br />

M = pusat kelengkungan<br />

F = titik fokus<br />

Gambar 10.9 Skema cermin cembung.<br />

Gambar 10.11 Pembentukan bayangan<br />

untuk benda yang<br />

diletakkan jauh dari<br />

cermin cembung.<br />

Gambar 10.12 Pembentukan bayangan<br />

untuk benda dekat cermin<br />

cembung.<br />

Optika 243

---

244<br />

Kegiatan 10.3<br />

Tujuan:<br />

Mempelajari hubungan antara titik fokus, jarak benda, dan jarak benda, dan jarak bayangan<br />

pada cermin cekung.<br />

Alat dan bahan:<br />

Cermin cekung, lilin, layar putih, dan bangku optik.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Letakkan lilin di bangku optik di antara cermin cekung<br />

dan layar putih.<br />

layar<br />

2. Geser-geserlah letak layar sepanjang mistar bangku optik<br />

hingga didapatkan bayangan yang jelas pada layar putih.<br />

lilin<br />

3. Ukur jarak layar dari cermin (sebagai s ) dan jarak lilin<br />

1<br />

dari cermin (sebagai s ). 0<br />

4. Catat hasil pengukuran dalam tabel.<br />

5. Ulangi langkah-langkah di atas dengan mengubah letak<br />

benda (s ). 0<br />

s 0 (cm) s 1 (cm)<br />

c. Hubungan Titik Fokus, Jarak Benda, dan Jarak Bayangan<br />

Untuk mengetahui hubungan antara titik fokus (f), jarak<br />

benda (s ) dan jarak bayangan (s ) pada cermin, terlebih<br />

0 1<br />

dahulu lakukan kegiatan berikut ini!<br />

Hubungan Antara Titik Fokus, Jarak Benda, dan<br />

Jarak Bayangan pada Cermin Cekung<br />

s0 s1 s0 s1<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

1<br />

1<br />

1 1<br />

+<br />

cermin<br />

cekung<br />

1 1<br />

Dari Kegiatan 10.3, tampak bahwa nilai + tetap. Nilai<br />

s0 s1<br />

ini sama dengan 1<br />

. Jadi pada cermin lengkung (cekung dan<br />

f<br />

cembung) berlaku:<br />

1 1 1<br />

= + ......... (10.2)<br />

f s s<br />

0 1<br />

Keterangan:<br />

f = jarak fokus<br />

s = jarak benda ke cermin<br />

0<br />

s = jarak bayangan ke cermin<br />

1<br />

Perbesaran merupakan perbandingan jarak bayangan<br />

terhadap cermin dengan jarak benda terhadap cermin atau<br />

perbandingan tinggi bayangan terhadap tinggi benda.<br />

Perbesaran dapat dirumuskan sebagai berikut.

---

Contoh<br />

Sebuah benda tingginya 4 cm diletakkan di depan sebuah<br />

cermin cekung yang mempunyai jarak fokus 6 cm. Jarak<br />

benda terhadap cermin adalah 12 cm.<br />

a. Hitung jarak bayangan terhadap cermin!<br />

b. Hitung perbesaran bayangan!<br />

c. Lukislah pembentukan bayangannya!<br />

Jawab:<br />

h = 4 cm<br />

0<br />

s0 = 12 cm<br />

f = 6 cm<br />

a.<br />

1 1 1<br />

= +<br />

f s0 s1 ⇔<br />

1 1 1<br />

= −<br />

s1 f s0<br />

⇔<br />

1 1 1<br />

= −<br />

s1<br />

6 12<br />

⇔<br />

1 2 1 1<br />

= − =<br />

s1<br />

12 12 12<br />

⇔ s1<br />

= 12<br />

Jadi, jarak bayangan terhadap cermin adalah 12 cm.<br />

b.<br />

s h<br />

M<br />

s h<br />

= 1 = 1 ......... (10.3)<br />

0 0<br />

s<br />

M<br />

s<br />

12<br />

1 = = =<br />

0 12<br />

Latihan 10.2<br />

1 kali<br />

Keterangan:<br />

M = perbesaran<br />

h = tinggi benda<br />

0<br />

h = tinggi bayangan<br />

1<br />

c. Lukisan pembentukan bayangan adalah sebagai berikut.<br />

1. Apa yang dimaksud pemantulan cahaya?<br />

2. Sebutkan tiga sinar istimewa pada peristiwa pemantulan pada cermin cembung dan<br />

cermin cekung!<br />

3. Gambarkan sinar-sinar istimewa pemantulan pada cermin cekung dan cermin cembung!<br />

4. Sebutkan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung!<br />

5. Sebutkan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung!<br />

Optika 245

---

246<br />

Kegiatan 10.4<br />

3. Pembiasan Cahaya<br />

Dalam kehidupan sehari-hari kamu mungkin pernah<br />

melihat peristiwa pembiasan. Untuk melihat peristiwa<br />

pembiasan lakukan kegiatan berikut!<br />

Tujuan:<br />

Mengamati terjadinya pembiasan cahaya.<br />

Alat dan bahan:<br />

Sebuah pensil, lampu senter, gelas berukuran besar, dan air jernih.<br />

Prosedur kerja:<br />

1. Isilah gelas dengan air jernih hingga terisi setengahnya.<br />

2. Masukkan pensil setengahnya ke dalam gelas tersebut.<br />

3. Buatlah sudut antara pensil dan air kurang dari 90o Pembiasan Cahaya<br />

.<br />

4. Apa yang terjadi? Dapatkah kamu melihat bahwa pada batas air dan udara, pensil kamu<br />

tampak membengkok?<br />

5. Sorotkan lampu senter ke dalam gelas yang berisi air jernih. Buatlah sudut antara sinar<br />

cahaya senter dan permukaan air. Lakukan pula menyorotkan lampu senter secara<br />

tegak lurus permukaan air.<br />

6. Amati apa yang terjadi.<br />

7. Apakah kesimpulan dari percobaan di atas?<br />

Gambar 10.13 Pembiasan cahaya dari<br />

medium udara menuju<br />

medium kaca.<br />

Ketika pensilmu dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air<br />

jernih, pensil tersebut seolah-olah membengkok pada titik batas<br />

udara dan air. Mengapa ini terjadi? Kejadian seperti itu<br />

dinamakan pembiasan. Hal ini disebabkan adanya perbedaan<br />

kerapatan medium air dan udara. Hal serupa terjadi ketika<br />

kamu menyorotkan lampu senter ke dalam air. Lampu senter<br />

tersebut ada yang dibiaskan dan ada yang dipantulkan. Selain<br />

terjadi pembiasan, cahaya lampu senter pun mengalami<br />

pemantulan. Hal ini terjadi karena air mempunyai warna yang<br />

jernih. Telah dibahas sebelumnya, jika cahaya mengenai suatu<br />

permukaan jernih, cahaya tersebut akan mengalami pemantulan<br />

dan pembiasan.<br />

Pembiasan adalah perubahan arah sinar cahaya (atau jenis<br />

gelombang lain) ketika melewati dua medium transparan yang<br />

kerapatannya berbeda, misalnya air dan udara. Pembiasan<br />

merupakan salah satu fenomena penting yang paling mendasar<br />

untuk menjelaskan kejadian-kejadian yang terjadi pada lensa<br />

dan prisma. Peristiwa yang terjadi pada Kegiatan 10.4, cahaya<br />

dari lampu senter akan dibelokkan di perbatasan antara dua<br />

medium yaitu air dan udara. Dalam hal ini gelombang cahaya<br />

menjalar melalui dua medium yang mempunyai kerapatan<br />

berbeda, dari medium yang kerapatannya kecil ke medium yang<br />

kerapatannya lebih besar (dari udara ke air).<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

Peristiwa pada Kegiatan 10.4 jika dibuat diagram, maka<br />

jalannya sinar senter dari udara masuk ke air ditunjukkan seperti<br />

pada Gambar 10.14. Cara menggambarkannya adalah sebagai<br />

berikut.<br />

a. Gambar garis yang mewakili bidang batas, XY kemudian<br />

garis yang tegak lurus XY, yaitu AB (Gambar 10.14a).<br />

b. Gambar dua lingkaran dengan titik pusat O dengan<br />

perbandingan jari-jari 4 : 3 sesuai indeks bias medium (di<br />

4<br />

, medium air) (Gambar 10.14b).<br />

sini n = 3<br />

c. Gambar sinar datang P dengan sudut datang i, misal 30°.<br />

Teruskan sinar PO hingga memotong lingkaran kecil di titik<br />

Q. Tariklah garis dari titik Q sejajar dengan garis normal AB<br />

hingga memotong lingkaran besar di titik R. Hubungkan<br />

titik pusat O dan titik R dengan garis lurus. Garis OR<br />

menunjukkan sinar bias (Gambar 10.14c).<br />

Tampak bahwa sinar yang datang dari medium kurang rapat<br />

(udara) menuju medium lebih rapat (air) dibelokkan mendekati<br />

normal.<br />

Bagaimana jika sinar cahaya datang dari medium yang lebih<br />

rapat menuju medium kurang rapat? Sinar yang datang dari<br />

medium lebih rapat ke medium kurang rapat, misalnya dari<br />

kaca menuju air, akan dibiaskan menjauhi garis normal. Jika<br />

sinar datang yang mengenai suatu medium kurang rapat<br />

menghasilkan sinar bias dengan sudut 90°, berarti sinar bias<br />

bergerak sepanjang bidang batas dan tidak memasuki medium<br />

kedua. Sudut ini disebut sudut kritis. Perhatikan Gambar 10.15!<br />

Prinsip jalannya sinar dari satu medium ke medium lain<br />

pada pembiasan sama dengan pemantulan. Jadi hukum<br />

pembiasan cahaya dapat dituliskan sebagai berikut.<br />

a. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu<br />

bidang datar dan ketiganya berpotongan di satu titik.<br />

b. Sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium<br />

lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya<br />

sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium<br />

kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal. Sinar datang<br />

tegak lurus bidang batas diteruskan atau tidak mengalami<br />

pembiasan.<br />

Contoh pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari<br />

antara lain peristiwa fatamorgana dan dasar kolam renang<br />

tampak dangkal jika dilihat dari samping.<br />

Perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa udara<br />

dengan kecepatan cahaya dalam suatu medium disebut indeks<br />

bias medium. Bila dirumuskan secara matematis adalah sebagai<br />

berikut.<br />

C<br />

n = ......... (10.4)<br />

C<br />

n<br />

a<br />

b<br />

c<br />

Gambar 10.14 Menggambar diagram<br />

sinar pembiasan cahaya<br />

dari udara ke air.<br />

i<br />

90°<br />

kaca<br />

udara<br />

Gambar 10.15 Pembiasan cahaya dari<br />

medium kaca ke medium<br />

udara dengan sudut<br />

kritis.<br />

Gambar 10.16 Dasar kolam renang<br />

yang tampak dangkal<br />

merupakan contoh<br />

gejala pembiasan.<br />

Optika 247

---

248<br />

a b c<br />

Gambar 10.17 Jenis-jenis lensa<br />

cekung.<br />

a. cekung–cekung<br />

b. cekung–cembung<br />

c. datar–cekung<br />

Gambar 10.18 Bagian-bagian lensa<br />

cekung.<br />

Keterangan:<br />

n = indeks bias medium<br />

C = kecepatan cahaya di ruang hampa = 3 × 108 m/s<br />

C = kecepatan cahaya dalam medium<br />

n<br />

Telah disebutkan bahwa pembiasan dapat terjadi pada medium<br />

yang transparan. Dengan lensa kita dapat mempelajari<br />

peristiwa pembiasan. Pengetahuan pembiasan pada lensa<br />

cembung maupun lensa cekung merupakan pengetahuan dasar<br />

untuk mempelajari alat-alat optik seperti kacamata, kamera,<br />

teropong, dan alat optik lainnya.<br />

a. Pembiasan pada Lensa Cekung<br />

Lensa cekung adalah lensa yang mempunyai bentuk<br />

sedemikian rupa sehingga ketebalan bagian tengahnya lebih<br />

kecil daripada bagian ujung-ujungnya. Lensa cekung sering<br />

juga disebut lensa negatif. Lensa cekung bersifat<br />

menyebarkan sinar, disebut juga divergen. Gambar 10.17<br />

adalah jenis-jenis lensa cekung.<br />

Gambar 10.17a merupakan lensa cekung–cekung yang<br />

terdiri atas dua bagian cekung, Gambar 10.17b merupakan<br />

lensa cekung–cembung yang terdiri atas sisi cekung dan sisi<br />

cembung, dan Gambar 10.17c merupakan lensa datar–<br />

cekung yang terdiri atas sisi datar dan sisi cekung.<br />

Berbeda dengan cermin, lensa dapat meneruskan cahaya dari<br />

kedua sisinya. Oleh karena itu lensa memiliki 2 buah titik<br />

pusat. Gambar 10.18 adalah bagian-bagian lensa cekung.<br />

Bagaimana pembentukan bayangan pada lensa cekung?<br />

Sebelum membahas tentang pembentukan bayangan pada<br />

lensa cekung, terlebih dahulu harus kamu ketahui sinar-sinar<br />

istimewa pada lensa cekung. Sinar istimewa ini sangat<br />

penting sebagai dasar melukis pembentukan bayangan pada<br />

lensa cekung. Adapun sinar-sinar istimewa pada lensa<br />

cekung adalah sebagai berikut.<br />

1) Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolaholah<br />

berasal dari titik fokus<br />

2) Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus lensa<br />

pertama (F ) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.<br />

1<br />

3) Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) tidak<br />

dibiaskan.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

a b c<br />

Gambar 10.19 Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung.<br />

Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa<br />

cekung di atas dapat digambarkan pembentukan bayangan<br />

oleh lensa cekung. Berikut adalah pembentukan bayangan<br />

pada lensa cekung untuk berbagai posisi benda.

---

1) Jarak benda lebih besar dari 2F 2<br />

Jarak benda lebih besar dari 2F 2 , dengan menggunakan<br />

sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3,<br />

diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil,<br />

dan letak bayangannya di depan lensa.<br />

Gambar 10.20 Diagram sinar dengan jarak benda lebih besar dari 2F 2 .<br />

2) Jarak benda di antara 2F dan F<br />

2<br />

Jarak benda di antara 2F dan F , dengan menggunakan<br />

2 2<br />

sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3,<br />

diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil,<br />

dan letak bayangannya di depan lensa.<br />

Gambar 10.21 Diagram sinar dengan benda di antara 2F 2 dan F 2 .<br />

3) Benda diletakkan di antara F dan pusat lensa<br />

Benda diletakkan di antara F dan pusat optik, dengan<br />

menggunakan sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor<br />

1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya,<br />

tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa.<br />

Gambar 10.22 Diagram sinar dengan benda di antara F 2 dan pusat<br />

kelengkungan lensa.<br />

b. Pembiasan pada Lensa Cembung<br />

Seperti pada lensa cekung, lensa cembung pun bersifat<br />

membiaskan cahaya. Lensa cembung memiliki bentuk yang<br />

tipis pada kedua bagian ujungnya. Lensa cembung bersifat<br />

mengumpulkan sinar (konvergen). Perhatikan jenis-jenis<br />

lensa cembung pada Gambar 10.23.<br />

Bagaimana pembentukan bayangan pada lensa cembung?<br />

Sebelum membahas tentang pembentukan bayangan pada<br />

lensa cembung, perlu kamu pahami sinar-sinar istimewa<br />

yang dimiliki lensa cembung. Sinar istimewa ini sangat<br />

penting sebagai dasar melukis pembentukan bayangan pada<br />

a b c<br />

Gambar 10.23 Jenis-jenis lensa<br />

cembung.<br />

a. cembung-cembung<br />

b. cembung-cekung<br />

c. datar-cembung<br />

Optika 249

---

250<br />

Info Sains<br />

Fokus dan Bayangan lensa<br />

Cembung<br />

• Pada lensa cembung, f bernilai<br />

positif (+), sedangkan pada lensa<br />

cekung f bernilai negatif (–).<br />

• Benda nyata, maka s bernilai<br />

o<br />

positif (+).<br />

• Jika s bernilai positif (+) berarti<br />

i<br />

bayangannya bersifat nyata<br />

tetapi jika s bernilai negatif (–)<br />

i<br />

berarti bayangannya bersifat<br />

maya.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

lensa cembung. Adapun sinar-sinar istimewa pada lensa<br />

cembung adalah sebagai berikut.<br />

1) Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan<br />

melalui titik fokus (F ) di belakang lensa.<br />

1<br />

2) Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (F ) akan<br />

2<br />

dibiaskan sejajar sumbu utama.<br />

3) Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O)<br />

diteruskan, tidak dibiaskan.<br />

b<br />

a c<br />

Gambar 10.24 Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung.<br />

Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa<br />

cembung di atas dapat digambarkan pembentukan<br />

bayangan oleh lensa cembung.<br />

Berikut adalah pembentukan bayangan pada lensa cembung<br />

untuk berbagai posisi benda.<br />

1) Jarak benda lebih besar 2F 2<br />

Jarak benda lebih besar 2F 2 , dengan menggunakan sinar<br />

istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor 3,<br />

diperoleh bayangan yang bersifat nyata, terbalik,<br />

diperkecil, dan letak bayangannya di antara F 1 dan 2F 1 .<br />

Gambar 10.25 Diagram pembentukan bayangan lensa cembung dengan jarak<br />

benda lebih besar 2F 2 .<br />

2) Benda diletakkan di antara 2F 2 dan F 2<br />

Benda diletakkan di antara 2F 2 dan F 2 . Dengan menggunakan<br />

sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1<br />

dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat nyata,<br />

terbalik, diperbesar, dan letak bayangannya di luar 2F 1 .<br />

Gambar 10.26 Diagram pembentukan bayangan lensa cembung dengan<br />

benda di antara 2F 2 dan F 2 .<br />

3) Benda diletakkan di titik F 2<br />

Benda diletakkan di F 2 objek. Dengan menggunakan<br />

sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor<br />

3, diperoleh bayangan yang bersifat maya di tak hingga.

---

Gambar 10.27 Diagram pembentukan bayangan lensa cembung dengan<br />

benda di titik F 2 .<br />

4) Benda diletakkan di antara F objek dan pusat lensa<br />

2<br />

Benda diletakkan di antara F dan pusat lensa. Dengan<br />

2<br />

menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu<br />

nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat<br />

maya, tegak, diperbesar, dan terletak di depan lensa.<br />

Gambar 10.28 Diagram pembentukan bayangan lensa cembung dengan<br />

benda di antara F 2 dan pusat lensa.<br />

Pada lensa juga berlaku persamaan-persamaan seperti pada<br />

cermin yaitu sebagai berikut.<br />

1 1 1<br />

= + ......... (10.5)<br />

f s s<br />

0 1<br />

s h<br />

M<br />

s h<br />

= 1 = 1 ......... (10.6)<br />

0 0<br />

Keterangan:<br />

f = jarak fokus<br />

s = jarak benda terhadap cermin<br />

0<br />

s = jarak bayangan terhadap cermin<br />

1<br />

M = perbesaran<br />

h = tinggi benda<br />

0<br />

h = tinggi bayangan<br />

1<br />

Gambar 10.29 Lensa cembung menghasilkan bayangan maya yang diperbesar<br />

terhadap benda yang diletakkan di antara F 2 dan pusat lensa.<br />

Info Sains<br />

Bayangan Cermin Cekung<br />

dan Lensa Cembung<br />

Pada cermin cekung dan lensa<br />

cembung berlaku:<br />

Benda<br />

Bayangan<br />

IV III II I<br />

N N N M<br />

IV III II I<br />

M N N N<br />

Tg Tb Tb Tb<br />

B B K K<br />

Keterangan:<br />

I, II, III, IV = ruang I, II, III, IV<br />

N = nyata<br />

M = maya<br />

Tg = tegak<br />

Tb = terbalik<br />

B = diperbesar<br />

K = diperkecil<br />

Optika 251

---

A<br />

252<br />

N 1<br />

i1 r1<br />

β<br />

P<br />

• D<br />

Gambar 10.30 Sudut-sudut pembiasan<br />

pada prisma.<br />

i2<br />

r2<br />

Latihan 10.3<br />

N 2<br />

E<br />

c. Pembiasan pada Prisma<br />

Prisma merupakan benda bening yang terbuat dari gelas<br />

yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk<br />

sudut tertentu. Sudut yang dibentuk oleh kedua bidang<br />

pembias disebut sudut pembias (β).<br />

Sinar yang dijatuhkan pada bidang pembias pertama, dan<br />

sinar yang keluar dari bidang pembias kedua membentuk<br />

sudut tertentu dengan sinar masuk. Sudut ini disebut sudut<br />

deviasi (D). Perhatikan Gambar 10.30!<br />

Hubungan antara sudut deviasi (D), sudut sinar datang (i ), 1<br />

sudut sinar bias (r ), dan sudut pembias prisma (β)<br />

2<br />

dinyatakan dalam persamaan berikut.<br />

Tugas 10.1<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

D = i 1 + r 2 – β ......... (10.7)<br />

Berikan contoh alat-alat yang memanfaatkan kejadian<br />

pembiasan atau pemantulan, kemudian jelaskan cara kerja<br />

alat tersebut!<br />

1. Apa yang dimaksud pembiasan?<br />

2. Sebutkan dan gambarkan bagian-bagian utama pada sebuah lensa cembung dan lensa<br />

cekung!<br />

3. Sebutkan dan gambarkan sinar-sinar istimewa pada lensa cekung dan lensa cembung!<br />

4. Sebutkan sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cekung!<br />

5. Sebutkan sifat bayangan yang dibentuk oleh benda yang terletak di antara titik pusat<br />

lensa dan titik fokus lensa cembung!<br />

B Alat-Alat Optik<br />

Dalam kehidupan sehari-hari banyak sekali alat-alat optik<br />

yang memanfaatkan peristiwa pembiasan dan pemantulan<br />

cahaya, seperti kaca pembesar, kamera, proyektor, dan teleskop.<br />

Alat optik adalah alat yang cara kerjanya memanfaatkan<br />

peristiwa pembiasan dan pemantulan cahaya. Di dalam alat<br />

optik kamu pasti menemukan cermin dan atau lensa.<br />

1. Mata<br />

Mata merupakan indra penglihatan yang sangat penting. Kita<br />

dapat melihat dunia yang indah ini dengan mata. Mata termasuk<br />

alat optik karena di dalamnya terdapat lensa mata yang<br />

digunakan untuk menerima cahaya yang dipantulkan oleh<br />

benda-benda yang kita lihat. Dalam hal ini, mata dapat melihat<br />

suatu benda jika ada cahaya dan benda tersebut dapat

---

memantulkan cahaya. Ketika dalam keadaan gelap, mata kita<br />

tidak dapat melihat benda. Hal ini disebabkan karena tidak<br />

adanya cahaya yang masuk ke mata dari benda-benda yang<br />

memantulkannya atau dari sumber cahaya.<br />

Secara garis besar mata kita terdiri atas lensa mata, retina,<br />

otot, dan saraf. Bagian paling luar adalah lensa mata yang<br />

digunakan untuk membentuk bayangan di retina. Sebagai<br />

sebuah lensa, ketebalan mata akan berpengaruh pada titik fokus.<br />

Jika mata melihat benda jauh, mata kita akan melebar sehingga<br />

lensa mata menjadi menipis dan jarak fokusnya menjadi kecil.<br />

Hal ini dimaksudkan supaya bayangan benda tersebut jatuh<br />

tepat di retina. Kemampuan mata untuk melebar atau<br />

mengkerut dibantu otot-otot mata. Melebar dan mengerutnya<br />

mata kita akan mengakibatkan lensa mata menjadi menebal atau<br />

menipis. Kemampuan lensa mata untuk menipis atau menebal<br />

sesuai dengan jarak benda yang dilihat disebut daya akomodasi.<br />

Jika mata melihat benda yang makin dekat, maka daya<br />

akomodasinya makin besar. Sebaliknya jika melihat benda yang<br />

makin jauh, maka daya akomodasinya makin kecil. Daya<br />

akomodasi menyebabkan mata memiliki titik dekat (punctum<br />

proximum) dan titik jauh (punctum remotum). Titik dekat mata<br />

adalah titik terdekat yang dapat dilihat jelas oleh mata dengan<br />

berakomodasi maksimum. Titik jauh adalah titik terjauh yang<br />

dapat dilihat jelas oleh mata dengan tanpa berakomodasi.<br />

Bagian-bagian terpenting dari mata adalah kornea, iris, pupil,<br />

lensa mata, dan retina. Bagian-bagian tersebut ditunjukkan<br />

pada Gambar 10.32.<br />

saraf mata<br />

vitreous humor<br />

otot penggerak bola mata<br />

Gambar 10.32 Bagian-bagian mata manusia.<br />

retina<br />

kornea<br />

pupil<br />

lensa mata<br />

Kornea adalah bagian luar mata yang berfungsi menerima<br />

dan meneruskan cahaya. Lensa mata terbuat dari bahan bening<br />

dan kenyal. Lensa mata berfungsi untuk membentuk bayangan<br />

benda. Iris merupakan selaput yang membentuk suatu celah<br />

lingkaran, berfungsi memberi warna pada mata. Celah lingkaran<br />

yang dibentuk iris disebut pupil.<br />

Retina adalah tempat jatuhnya bayangan yang dibentuk oleh<br />

lensa mata. Lensa mata berupa lensa cembung. Benda yang<br />

dilihat terletak di depan 2F sehingga bayangan yang terbentuk<br />

nyata, terbalik, diperkecil dan berada di antara F dan 2F di<br />

iris<br />

aqueous humor<br />

Gambar 10.31 Indra penglihatan kita<br />

tergolong alat optik<br />

karena di dalamnya<br />

terdapat lensa.<br />

Optika 253

---

Gambar 10.33 Bayangan yang ditangkap<br />

retina bersifat<br />

nyata, terbalik, dan<br />

diperkecil.<br />

254<br />

a<br />

b<br />

Gambar 10.34 (a) Rabun dekat. (b)<br />

Rabun dekat ditolong<br />

dengan kacamata<br />

berlensa positif.<br />

Info Sains<br />

Lensa Kacamata<br />

• Syarat lensa cembung untuk<br />

menolong penderita hipermetropi<br />

adalah:<br />

s' = – titik dekat penderita<br />

rabun dekat.<br />

• Syarat lensa cekung untuk<br />

menolong penderita miopi<br />

adalah:<br />

s' = – titik jauh penderita<br />

rabun jauh.<br />

belakang lensa seperti ditunjukkan pada Gambar 10.33. Di<br />

dalam retina terdapat saraf. Saraf mata ini sangat sensitif terhadap<br />

cahaya. Otak akan menerima informasi tentang benda yang kita<br />

lihat, informasi ini dikirimkan oleh retina melalui saraf-saraf<br />

mata. Informasi benda-benda yang kita lihat akan dikirimkan<br />

ke otak dan otak akan mengolahnya sehingga kita dapat melihat<br />

benda sesuai dengan sebenarnya, tidak terbalik seperti yang<br />

ditangkap retina.<br />

Kemampuan akomodasi mata setiap orang berbeda-beda.<br />

Ada orang yang tidak dapat melihat benda yang jauh atau dekat.<br />

Orang yang mengalami gangguan seperti ini dikatakan orang<br />

tersebut memiliki cacat mata. Berikut adalah jenis-jenis cacat<br />

mata pada manusia.<br />

a. Rabun Dekat (Hipermetropi)<br />

Rabun dekat terjadi jika mata tidak dapat melihat bendabenda<br />

yang jaraknya dekat. Hal ini dikarenakan fokus lensa<br />

mata mempunyai jarak yang terlalu panjang. Akibatnya<br />

bayangan akan jatuh di belakang retina.<br />

Rabun disebut juga hipermetropi. Orang yang menderitanya<br />

akan kesulitan melihat benda-benda yang jaraknya dekat.<br />

Benda yang terlihat oleh orang yang menderitanya akan<br />

tampak buram.<br />

Untuk membantu penderita rabun dekat, lensa mata perlu<br />

diberi bantuan sedemikian rupa agar bayangan yang dibentuk<br />

oleh lensa mata jatuh tepat pada retina. Mereka<br />

membutuhkan kacamata dengan lensa cembung. Peranan<br />

lensa kacamata cembung adalah agar bayangan yang tadinya<br />

jatuh di belakang retina dapat maju sehingga jatuh tepat pada<br />

retina.<br />

b. Rabun Jauh (Miopi)<br />

Kebalikan dari rabuh dekat, mata yang mengalami rabun<br />

jauh tidak dapat melihat benda-benda yang jaraknya jauh.<br />

Hal ini disebabkan lensa mata tidak dapat memipih untuk<br />

memperkecil jarak fokusnya. Bayangan yang dibentuk oleh<br />

lensa mata yang mengalami cacat mata rabun jauh akan<br />

jatuh berada di depan retina.<br />

Untuk membantu penderita rabun jauh digunakan kacamata<br />

yang mempunyai lensa cekung. Lensa cekung ini akan<br />

membantu lensa mata sehingga bayangan yang tadinya jatuh<br />

di depan retina akan jatuh tepat di retina. Cacat mata rabun<br />

jauh ini sering disebut juga miopi.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

a b<br />

Gambar 10.35 a. Rabun jauh<br />

b. Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa negatif.

---

c. Presbiopi<br />

Cacat mata presbiopi ini banyak dialami oleh orang-orang<br />

lanjut usia. Oleh karena itu presbiopi sering disebut juga mata<br />

tua. Penderita cacat mata ini tidak dapat melihat bendabenda<br />

yang jaraknya jauh atau dekat. Hal ini dikarenakan<br />

menurunnya daya akomodasi lensa mata.<br />

Untuk membantu penderita cacat mata ini, digunakan<br />

kacamata yang mempunyai lensa ganda yaitu lensa cembung<br />

dan lensa cekung. Lensa cekung berfungsi untuk melihat<br />

benda-benda jauh dan lensa cembung berfungsi untuk<br />

melihat benda-benda dekat. Biasanya, lensa cembung<br />

terletak di bagian bawah dan lensa cekung di bagian atas.<br />

Untuk menghindari cacat mata, mata kita perlu perawatan<br />

dan penggunaan yang benar. Cacat mata dapat diakibatkan<br />

bawaan (genetik) atau karena kebiasaan. Oleh karena itu, jagalah<br />

matamu sejak dini, hindari kebiasaan-kebiasaan yang kurang<br />

baik, seperti membaca terlalu dekat atau terlalu jauh, membaca<br />

di tempat yang terlalu gelap atau terlalu terang, menonton televisi<br />

dalam jarak yang terlalu dekat atau terlalu jauh. Selain itu, jaga<br />

kesehatan mata dengan baik. Bakteri atau jamur dapat juga<br />

mengakibatkan mata mengalami kerusakan.<br />

Kekuatan lensa merupakan kemampuan lensa untuk memfokuskan<br />

sinar-sinar, makin kuat lensa memfokuskan sinar akan<br />

makin besar kekuatan lensanya. Kekuatan lensa dilambangkan<br />

dengan P (power) yang dirumuskan sebagai berikut.<br />

1 1 1 1 1 1 1<br />

= + = + = 0 − =− 1<br />

f s P = ......... (10.8)<br />

0 s1<br />

∞ −300<br />

300 300<br />

f<br />

Keterangan:<br />

P = kekuatan lensa, satuan dioptri<br />

f = jarak fokus, satuan meter<br />

Contoh<br />

Seorang penderita rabun jauh memiliki titik jauh 300 cm. Berapa<br />

kekuatan lensa kacamata orang tersebut agar dapat melihat<br />

benda jauh dengan normal?<br />

Jawab:<br />

s = 0 ∞<br />

s = –300 cm (tanda negatif (–) karena bayangan yang dibentuk<br />

1<br />

lensa cekung bersifat maya, di depan lensa)<br />

P = .... ?<br />

f = –300 cm = –3 m<br />

Kekuatan lensa:<br />

1 1<br />

P = = =−0,33<br />

dioptri<br />

f −3<br />

Gambar 10.36 Kacamata presbiopi.<br />

Optika 255

---

256<br />

Latihan 10.4<br />

1. Mengapa mata disebut alat optik?<br />

2. Bayangan yang dibentuk pada retina mata bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.<br />

Mengapa kita melihat benda tidak merasa terbalik?<br />

3. Jelaskan jenis-jenis cacat mata dan cara menolongnya!<br />

4. Jelaskan mekanisme pembentukan bayangan pada mata cacat miopi! Menurutmu,<br />

dapatkah cacat mata disembuhkan?<br />

5. Seorang penderita rabun dekat memiliki titik dekat 50 cm. Jika dia ingin membaca<br />

dengan normal, berapakah kekuatan lensa kacamata yang harus digunakannya?<br />

lubang<br />

pengintai<br />

arah sinar ke lubang<br />

pengintai (sebelum<br />

diterima film)<br />

cermin<br />

lensa<br />

prisma<br />

segi<br />

lima<br />

Gambar 10.37 Kamera (jenis SLR)<br />

dan bagian-bagiannya.<br />

Sumber: Growing Up With Science<br />

bayangan yang<br />

ditangkap oleh<br />

film<br />

Gambar 10.38 Diagram pembentukan<br />

bayangan pada kamera.<br />

2. Alat-Alat Optik yang Lain<br />

Ketika kamu berfoto dengan teman-temanmu menggunakan<br />

kamera mungkin kamu tidak menyadari sedang<br />

menggunakan alat optik. Sekarang, terdapat banyak jenis<br />

kamera, seperti kamera analog dan kamera digital.<br />

Meskipun jenis dan teknologinya beraneka macam, tetapi<br />

pada prinsipnya sama, yaitu menggunakan pembiasan dan<br />

pemantulan cahaya dengan cermin atau lensa. Berikut akan<br />

dibahas beberapa alat optik yang sering kamu temui dalam<br />

kehidupan sehari-hari.<br />

a. Kamera<br />

Kamera merupakan salah satu alat optik yang besar manfaatnya.<br />

Dengan adanya kamera kamu dapat mengabadikan<br />

kejadian-kejadian penting dan bersejarah. Pernahkah kamu<br />

menggunakan kamera?<br />

Kamera terdiri atas tiga bagian utama, yaitu lensa, diafragma,<br />

dan film. Cara kerja kamera adalah sebagai berikut. Benda<br />

yang akan diambil gambarnya diletakkan di depan kamera.<br />

Cahaya yang berasal dari objek tersebut akan diterima oleh<br />

lensa cembung dan akan dibiaskan sehingga membentuk<br />

bayangan nyata di film. Kedudukan lensa terhadap film dapat<br />

diubah-ubah. Hal ini dimaksudkan agar bayangan yang<br />

terbentuk jatuh tepat di atas film. Pada film, terdapat zat<br />

kimia yang peka terhadap cahaya. Cahaya gelap dan cahaya<br />

terang masing-masing akan meninggalkan jejak yang<br />

berbeda pada kamera. Dari film, gambar tersebut dapat<br />

dicuci dan dicetak.<br />

Jika diperhatikan, prinsip kerja antara kamera dan mata kita<br />

adalah sama. Mata kita menangkap bayangannya di retina<br />

yang akan diolah oleh otak melalui saraf, sedangkan pada<br />

kamera, bayangan yang ditangkap lensa dibentuk pada film.<br />

Telah kamu ketahui bahwa bayangan yang dibentuk oleh<br />

lensa cembung bersifat nyata dan terbalik. Bayangan yang<br />

dibentuk pada film kamera bersifat nyata, terbalik, dan<br />

diperkecil seperti ditunjukkan pada Gambar 10.38.<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

. Lup<br />

Lup adalah alat optik yang menggunakan lensa cembung<br />

untuk melihat benda-benda kecil. Lup biasa digunakan<br />

untuk melihat nama-nama jalan di peta yang tercetak sangat<br />

kecil, melihat gambar di perangko, dan melihat komponenkomponen<br />

jam tangan yang kecil.<br />

Agar benda terlihat, maka benda diletakkan di antara titik<br />

pusat (O) dan titik fokus (F) sehingga terbentuk bayangan<br />

yang bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Saat bayangan<br />

terbentuk di titik dekat mata, maka mata berakomodasi<br />

maksimum. Jika ingin mengamati benda dengan lup tanpa<br />

berakomodasi, maka benda diletakkan tepat di titik fokus<br />

lensa sehingga yang masuk ke mata berupa sinar sejajar. Ini<br />

dikatakan mengamati dengan mata tidak berakomodasi.<br />

Sketsa pembentukan bayangan oleh lup ditunjukkan pada<br />

Gambar 10.40.<br />

a<br />

Gambar 10.40 a. Diagram sinar pembentukan bayangan pada lup dengan mata<br />

berakomodasi maksimum.<br />

b. Diagram sinar pembentukan bayangan pada lup dengan mata tidak<br />

berakomodasi.<br />

c. Mikroskop<br />

Pernahkah kamu bertanya-tanya bagaimana caranya para<br />

ilmuwan mengamati jasad renik? Para peneliti biasanya<br />

menggunakan mikroskop untuk melihat-benda-benda kecil<br />

yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.<br />

Mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung yang<br />

berfungsi untuk memperbesar bayangan benda. Lensa ini<br />

dinamakan lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif<br />

adalah lensa yang diletakkan dekat dengan objek yang akan<br />

diamati, sedangkan lensa okuler adalah lensa yang diletakkan<br />

dekat mata. Jarak fokus lensa objektif lebih kecil dari jarak<br />

fokus lensa okuler (f < f ).<br />

ob ok<br />

Benda yang diamati diletakkan di depan lensa objektif di<br />

antara F dan 2F . Bayangan yang dibentuk oleh lensa<br />

ob ob<br />

objektif bersifat nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan<br />

yang dibentuk oleh lensa objektif akan menjadi benda bagi<br />

lensa okuler.<br />

Bila diamati dengan mata berakomodasi, maka benda<br />

(bayangan dari lensa objektif) diletakkan di antara titik pusat<br />

lensa okuler (O ) dan titik fokus okuler (F ). Sedangkan<br />

ok ok<br />

jika diamati dengan mata tanpa berakomodasi, maka benda<br />

(bayangan dari lensa objektif) diletakkan di titik fokus lensa<br />

okuler (F ). ok<br />

b<br />

Gambar 10.39 Lup.<br />

Info Sains<br />

Lup untuk Membuat Api<br />

Lup bersifat mengumpulkan<br />

cahaya sehingga dapat digunakan<br />

untuk mengumpulkan<br />

cahaya Matahari. Lup diletakkan<br />

di bawah terik Matahari, dengan<br />

mengatur jarak lup terhadap benda<br />

yang akan dibakar sehingga<br />

cahaya Matahari mengumpul di<br />

satu titik. Energi kalor yang<br />

dikumpulkan oleh lup ini mampu<br />

membuat kertas terbakar.<br />

Optika 257

---

Gambar 10.41 Mikroskop digunakan<br />

untuk mengamati<br />

benda-benda renik.<br />

Gambar 10.43 Salah satu jenis teropong<br />

bias.<br />

Gambar 10.44 Jenis teropong pantul<br />

yang banyak digunakan<br />

di observatorium untuk<br />

mengamati bintang.<br />

258<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Lebih jelasnya perhatikan Gambar 10.42(a) dan Gambar<br />

10.42(b). Bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler bersifat<br />

maya, tegak, dan diperbesar. Bayangan akhir yang dibentuk<br />

adalah maya, terbalik dan diperbesar. Bayangan ini dapat<br />

dilihat mata pengamat. Bayangan ini telah mengalami<br />

perbesaran beberapa kali lipat sehingga benda yang sangat<br />

kecil akan tampak besar.<br />

a<br />

b<br />

Gambar 10.42 a. Diagram pembentukan bayangan pada mikroskop dengan mata<br />

berakomodasi maksimum.<br />

b. Diagram pembentukan bayangan pada mikroskop dengan mata<br />

tidak berakomodasi.<br />

d. Teleskop (Teropong)<br />

Teropong merupakan alat optik yang digunakan sebagai alat<br />

untuk melihat benda yang letaknya jauh. Teropong<br />

dibedakan menjadi dua yaitu teropong bias (tersusun atas<br />

beberapa lensa) dan teropong pantul (tersusun atas beberapa<br />

cermin dan lensa). Teropong bias antara lain teropong<br />

bintang (astronomi), teropong bumi, dan teropong<br />

panggung (teropong Galileo).<br />

Teropong bintang digunakan untuk mengamati bendabenda<br />

langit. Bagaimana cara kerja teropong bintang? Cara<br />

kerja teropong bintang mirip dengan cara kerja mikroskop.<br />

Teropong ini terdiri atas dua buah lensa cembung yaitu lensa<br />

objektif dan lensa okuler. Lensa objektif digunakan untuk<br />

menangkap cahaya dari benda-benda yang jauh. Karena<br />

jaraknya jauh, benda dapat dianggap diletakkan di luar 2F.<br />

Dengan demikian bayangan yang dibentuknya adalah nyata,<br />

terbalik, dan diperkecil. Bayangan dari lensa objektif ini<br />

menjadi benda bagi lensa okuler. Oleh lensa okuler, bayangan<br />

ini dibiaskan lagi sehingga membentuk bayangan yang maya,<br />

tegak, dan diperbesar dan dapat dilihat dengan mata. Dengan<br />

demikian benda-benda langit yang jaraknya jauh akan<br />

tampak dekat dan jelas jika dilihat menggunakan teropong<br />

bintang. Bayangan yang dihasilkan teropong bintang adalah<br />

terbalik.

---

e. Periskop<br />

Apakah periskop itu? Periskop adalah alat optik yang digunakan<br />

pada kapal selam untuk melihat permukaan laut. Kapal<br />

selam perlu melihat keadaan permukaan laut sebelum kapal<br />

selam tersebut muncul mengapung di permukaan.<br />

Periskop terdiri atas dua buah lensa cembung dan dua buah<br />

prisma siku-siku sama kaki. Perhatikan Gambar 10.45.!<br />

Gambar 10.45 Diagram jalannya sinar pada periskop.<br />

Tugas 10.2<br />

Lensa kontak merupakan alat optik yang berfungsi sebagai<br />

pengganti kacamata. Kumpulkan informasi mengenai lensa<br />

kontak tersebut! Cari tahu bahannya dari apa, bagaimana<br />

pengaruhnya terhadap mata, dan bandingkan dengan<br />

kacamata lensa biasa! Kemukakan pendapatmu mengenai<br />

lensa kontak ini!<br />

Latihan 10.5<br />

1. Bagaimana lup dapat digunakan untuk membuat api? Jelaskan dengan gambar!<br />

2. Sebutkan contoh alat optik beserta kegunaannya!<br />

3. Mengapa banyak digunakan lensa cembung pada alat optik?<br />

4. Apa yang dimaksud lensa objektif dan lensa okuler?<br />

5. Bagaimana cara kerja teropong sehingga dihasilkan bayangan dari benda yang jaraknya<br />

sangat jauh?<br />

Rangkuman<br />

Tokoh Sains<br />

Bambang Hidayat<br />

Prof. Dr. Bambang Hidayat (lahir<br />

di Kudus, Jawa Tengah, pada 18<br />

September 1934), adalah seorang<br />

astronom Indonesia. Pendidikan<br />

menengah dilaluinya di <strong>SMP</strong> II<br />

Semarang dan SMA Bag. B<br />

Semarang. Bambang masuk FM<strong>IPA</strong><br />

UI di Bandung tahun 1953. Pada<br />

tahun 1954 Bambang diangkat<br />

menjadi asisten pengamatan<br />

bintang ganda visual menggunakan<br />

teropong Zeiss Besar, di Observatorium<br />

Bosscha, Lembang.<br />

Pada tahun 60-an, Bambang ikut<br />

memasang teropong jenis mutakhir<br />

pada saat itu, yakni teropong tipe<br />

Schmidt di Lembang. Pada tahun<br />

1968, Bambang diberi kehormatan<br />

untuk dapat memimpin Observatorium<br />

Bosscha dan Departemen<br />

Astronomi ITB. Tahun 1983 atas<br />

penunjukan Menteri Negara Riset<br />

dan Teknologi, Kepala BPPT, Prof.<br />

Habibie, Bambang ditugasi menjabat<br />

sebagai ketua panitia nasional<br />

pengembangan elektronika antariksa<br />

dan teleskop radio.<br />

• Setiap benda yang memancarkan cahaya disebut sumber cahaya dan setiap benda<br />

yang tidak dapat memancarkan cahaya disebut benda gelap.<br />

• Cahaya dapat dianggap sebagai partikel dan sebagai gelombang. Sebagai gelombang,<br />

cahaya mempunyai sifat dapat dipantulkan dan dapat dibiaskan.<br />

Optika 259

---

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

260<br />

• hukum pemantulan cahaya adalah sebagai berikut.<br />

a. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.<br />

b. Sudut datang sama dengan sudut pantul.<br />

• Hukum pembiasan cahaya dituliskan sebagai berikut.<br />

a. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar dan ketiganya<br />

berpotongan di satu titik.<br />

b. Sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat dibiaskan<br />

mendekati garis normal. Sebaliknya sinar datang dari medium lebih rapat menuju<br />

medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal. Sinar datang tegak lurus<br />

bidang batas diteruskan atau tidak mengalami pembiasan.<br />

• Alat optik adalah alat yang cara kerjanya memanfaatkan peristiwa pembiasan dan<br />

pemantulan cahaya.<br />

• Mata termasuk alat optik karena di dalamnya terdapat lensa mata yang digunakan<br />

untuk menerima cahaya yang dipantulkan oleh benda-benda yang kita lihat.<br />

• Alat-alat optik lain yang menggunakan prinsip peristiwa pemantulan dan pembiasan<br />

cahaya oleh cermin dan lensa antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop, dan<br />

periskop.<br />

Refleksi<br />

Kamu telah selesai mempelajari materi Optika dalam bab ini. Untuk itu, lakukan evaluasi diri<br />

dengan menjawab beberapa pertanyaan di bawah ini. Jika semua pertanyaan dijawab dengan<br />

‘ya’, berarti kamu telah menguasai bab ini dengan baik. Namun jika ada pertanyaan yang dijawab<br />

dengan ‘tidak’, kamu perlu mempelajari lagi materi yang berkaitan dengan pertanyaan itu. Jika<br />

ada kesulitan atau ada hal-hal yang sukar dimengerti, bertanyalah kepada Bapak/Ibu Guru.<br />

1. Apakah kamu sudah memahami sifat-sifat cahaya?<br />

2. Dapatkah kamu menjelaskan pemantulan cahaya pada cermin datar, cermin cekung, dan<br />

cermin cembung serta pembentukan bayangan oleh cermin-cermin tersebut?<br />

3. Bagaimanakah cahaya dibiaskan? Dapatkah kamu menjelaskan pembiasan cahaya pada<br />

lensa cekung dan lensa cembung serta pembentukan bayangan oleh lensa tersebut?<br />

4. Apakah kamu dapat menyebutkan berbagai jenis alat optik serta menunjukkan cara kerja<br />

dan proses pembentukan bayangan benda pada alat optik tersebut?<br />

Latih Kemampuan 10<br />

1. Berikut yang bukan merupakan sifat<br />

cahaya adalah ....<br />

a. memerlukan medium untuk merambat<br />

b. dapat dipantulkan<br />

c. dapat dibiaskan<br />

d. termasuk gelombang elektromagnetik<br />

2. Suatu benda berjarak 10 cm di depan<br />

sebuah cermin cekung yang memiliki<br />

fokus 15 cm. Perbesaran bayangan yang<br />

dihasilkan adalah ....<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

a. 3,0 kali c. 1,5 kali<br />

b. 2,0 kali d. 0,5 kali<br />

3. Perhatikan gambar berikut.<br />

Daerah yang disebut<br />

sudut bias adalah ....<br />

a. p<br />

b. q<br />

c. r<br />

d. s

---

4. Bayangan yang dibentuk oleh cermin datar<br />

bersifat ....<br />

a. nyata, terbalik, dan diperkecil<br />

b. nyata, sama besar, dan tegak<br />

c. maya, tegak, dan sama besar<br />

d. nyata, terbalik, dan diperbesar<br />

5. Sebuah benda diletakkan 8 cm di depan<br />

lensa cembung yang memiliki jarak fokus<br />

12 cm. Letak bayangan adalah ....<br />

a. 24 cm di depan lensa<br />

b. 24 cm di belakang lensa<br />

c. 48 cm di depan lensa<br />

d. 48 cm di belakang lensa<br />

6. Berikut jalannya sinar istimewa pada lensa<br />

cembung, kecuali ....<br />

a.<br />

b.<br />

c.<br />

d.<br />

7. Sebuah lensa cekung memiliki jarak fokus<br />

20 cm. Apabila sebuah benda diletakkan<br />

30 cm di depan lensa maka jarak bayangan<br />

yang terbentuk dari lensa adalah ....<br />

a. 60 cm di depan lensa<br />

b. 60 cm di belakang lensa<br />

c. 12 cm di depan lensa<br />

d. 12 cm di belakang lensa<br />

8. Pernyataan berikut yang benar adalah ....<br />

a. lensa cembung disebut juga lensa<br />

negatif<br />

b. pada pemantulan cahaya oleh cermin<br />

datar selalu bersifat nyata<br />

c. pembentukan bayangan oleh lensa<br />

cekung selalu diperkecil<br />

d. pembentukan bayangan oleh lensa<br />

cembung selalu diperbesar<br />

9. Mata disebut alat optik karena ....<br />

a. memiliki lensa<br />

b. memiliki saraf<br />

c. menggunakan kacamata<br />

d. memiliki otot<br />

10. Alat optik yang digunakan untuk melihat<br />

jasad renik adalah ....<br />

a. lup c. teropong<br />

b. mikroskop d. kamera<br />

11. Jarak paling dekat yang dapat dilihat jelas<br />

oleh orang yang rabun dekat adalah<br />

40 cm. Kekuatan lensa kacamata yang<br />

diperlukan orang tersebut adalah ....<br />

a. 0,67 D c. 1,5 D<br />

b. 0,75 D d. 1,75 D<br />

12. Bayangan pada kamera memiliki sifat ....<br />

a. nyata, terbalik, diperkecil<br />

b. nyata, tegak, diperbesar<br />

c. maya, terbalik, diperkecil<br />

d. maya, tegak, diperbesar<br />

13. Seorang penderita miopi memakai<br />

kacamata dengan kekuatan lensa –0,33 D.<br />

Jarak titik jauh penderita miopi tersebut<br />

adalah ....<br />

a. 100 cm c. 250 cm<br />

b. 200 cm d. 300 cm<br />

14. Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa<br />

okuler pada mikroskop adalah ....<br />

a. nyata, terbalik, dan diperbesar<br />

b. nyata, tegak, dan diperkecil<br />

c. maya, tegak, dan diperbesar<br />

d. maya, terbalik, dan sama besar<br />

15. Perbedaan mendasar periskop dengan alat<br />

optik lainnya adalah adanya ....<br />

a. sepasang lensa cembung<br />

b. sepasang lensa cekung<br />

c. cermin datar<br />

d. sepasang prisma siku-siku<br />

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!<br />

1. Sebuah benda diletakkan di depan cermin cembung pada jarak 4 cm. Jika titik fokus cermin<br />

tersebut adalah 8 cm, berapa jarak bayangan terhadap benda?<br />

2. Lukislah bayangan yang dibentuk oleh suatu benda dengan jarak 2 cm di depan sebuah<br />

cermin cekung yang mempunyai titik fokus 5 cm!<br />

Optika 261

---

3. Bagaimana suatu alat disebut sebagai alat optik? Jelaskan!<br />

4. a. Jelaskan mekanisme pembentukan bayangan pada mata normal!<br />

b. Jelaskan mekanisme pembentukan bayangan pada mata yang mengalami cacat mata<br />

miopi, presbiopi, dan hipermetropi!<br />

5. Jelaskan cara kerja mikroskop sehingga pengamat memperoleh bayangan yang diperbesar<br />

beberapa kali!<br />

262<br />

Wacana Sains<br />

Sejarah Pengukuran Kelajuan Cahaya<br />

Kelajuan cahaya telah sering diukur oleh ahli Fisika. Pengukuran awal yang paling<br />

baik dilakukan oleh Olaus Roemer (ahli Fisika Denmark), pada 1676. Beliau menciptakan<br />

kaedah mengukur kelajuan cahaya. Beliau mendapati dan telah mencatatkan pergerakan<br />

planet Saturnus dan satu dari bulannya dengan menggunakan teleskop. Rolmer<br />

mendapati bahwa bulan tersebut mengorbit Saturnus sekali setiap 42½ jam. Masalahnya<br />

adalah apabila bumi dan Saturnus berjauhan, putaran orbit bulan tersebut kelihatan<br />

bertambah. Ini menunjukkan cahaya memerlukan waktu lebih lama untuk sampai ke<br />

Bumi. Dengan ini kelajuan cahaya dapat diperhitungkan dengan menganalisa jarak antara<br />

planet pada masa-masa tertentu. Roemer mencapai kelajuan 227.000 kilometer per sekon.<br />

Albert A. Michelson memperbaiki hasil kerja Roemer pada tahun 1926. Dia<br />

menggunakan cermin berputar untuk mengukur waktu yang diambil cahaya untuk pergi<br />

balik dari Gunung Wilson ke Gunung San Antonio di California. Ukuran jitu menghasilkan<br />

kelajuan 299.796 kilometer/sekon. Dalam penggunaan sehari-hari, jumlah ini dibulatkan<br />

menjadi 300.000 kilometer/sekon.<br />

Ellipsometer Sederhana<br />

Ellipsometer adalah suatu alat yang dapat dipergunakan untuk pengukuran sifatsifat<br />

optik dari suatu media yang didasarkan pada analisis fenomena pantulan sinar<br />

terhadap suatu media tersebut yaitu perubahan pengutuban (polarization) sinar dengan<br />

panjang gelombang tertentu yang terjadi sewaktu sinar dipantulkan atau diteruskan pada<br />

media tersebut. Dengan menganalisa perubahan intensitas sinar akibat pantulan<br />

gelombang tersebut, maka dimungkinkan untuk mengetahui berbagai parameter sifat<br />

optik seperti parameter indek bias, ketebalan, koefisien serapan, dan lain-lain dari medium<br />

yang dikenainya.<br />

Beberapa faktor keuntungan yang dapat diperoleh dari alat ini antara lain: (i) tidak<br />

mengganggu sifat-sifat fisis dari permukaan sampel yang diukurnya untuk panjang<br />

gelombang tertentu yang dapat dipilih, (ii) cukup sensitif untuk pengukuran antarmuka<br />

(interface) dari suatu struktur media yang memiliki ukuran cukup kecil, (iii) dapat<br />

dioperasikan pada udara bebas (tidak harus pada kondisi khusus seperti ruang hampa),<br />

dan (iv) dapat diperoleh hasil secara langsung (in situ) dari pengukuran. Secara umum<br />

alat ellipsometer dapat dipergunakan untuk mengukur sifat-sifat optik suatu bahan baik<br />

padat maupun cair yang memiliki sifat isotropik (sifat optik tidak tergantung arah)<br />

ataupun anisotropik (sifat optik tergantung arah). Selain itu media yang akan diukur<br />

dapat berupa lapisan tipis (thin film) atau berupa lapisan yang tebal (bulk).<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Sumber: www.elektroindonesia.com

---

Latihan Semester II<br />

I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!<br />

1. Resultan keempat gaya pada gambar di<br />

bawah ini adalah ....<br />

a. 1 N ke kiri c. 2 N ke kiri<br />

b. 1 N ke kanan d. 2 N ke kanan<br />

2. Sebuah benda bergerak di atas lantai.<br />

Kecepatan benda tersebut semakin lama<br />

semakin kecil dan akhirnya berhenti. Gaya<br />

yang menyebabkan gerak benda tersebut<br />

semakin melambat adalah ....<br />

a. gaya dorong c. gaya gesekan<br />

b. gaya tarik d. gaya berat<br />

3. Ban mobil dibuat beralur agar ....<br />

a. berat ban semakin besar<br />

b. berat ban semakin kecil<br />

c. gaya gesekan semakin besar<br />

d. gaya gesekan semakin kecil<br />

4. Berat suatu benda 34,3 N. Jika percepatan<br />

gravitasi bumi 9,8 N/kg, massa benda<br />

tersebut adalah ....<br />

a. 3,50 g c. 350 g<br />

b. 35,0 g d. 3.500 g<br />

5. Dengan menggunakan pesawat sederhana<br />

akan memudahkan pekerjaan tertentu.<br />

Dengan demikian penggunaan pesawat<br />

sederhana memberikan ....<br />

a. keuntungan mekanik<br />

b. usaha yang lebih kecil<br />

c. usaha yang besar<br />

d. energi mekanik yang besar<br />

6. Titik tumpu terletak di antara titik gaya dan<br />

titik beban. Jenis tuas ini termasuk tuas<br />

jenis ....<br />

a. pertama c. ketiga<br />

b. kedua d. keempat<br />

7. Hukum kekekalan energi menyatakan<br />

bahwa energi tidak dapat ....<br />

a. diciptakan<br />

b. dimusnahkan<br />

c. diubah bentuknya<br />

d. diciptakan dan dimusnahkan<br />

8. Seorang anak yang massanya 40 N<br />

mampu menaiki tangga setinggi 10 m<br />

dalam waktu 10 detik. Daya yang dimiliki<br />

anak tersebut adalah .... (g = 10 m/s2 )<br />

a. 200 watt c. 600 watt<br />

b. 400 watt d. 800 watt<br />

9. Sebuah batu beratnya 700 N (diukur di<br />

udara). Jika batu tersebut dapat diangkat<br />

oleh seorang anak dengan gaya 400 N di<br />

dalam danau (air), maka berat batu tersebut<br />

di dalam air adalah ....<br />

a. 400 N c. 200 N<br />

b. 300 N d. 100 N<br />

10. Sebuah dongkrak hidrolik dengan luas<br />

pengisap kecil A = 10 cm 1 2 dan luas<br />

pengisap besar 1 m2 digunakan untuk<br />

mengangkat beban 5.000 N. Gaya tekan<br />

yang harus diberikan pada pengisap kecil<br />

supaya beban tersebut terangkat adalah ....<br />

a. 200 N c. 400 N<br />

b. 300 N d. 500 N<br />

11. Getaran adalah ....<br />

a. gerak lurus yang berulang-ulang<br />

b. gerak bolak-balik di sekitar titik<br />

kesetimbangan<br />

c. bergoyangnya permukaan air karena<br />

suatu gangguan<br />

d. jarak terjauh dari titik kesetimbangan<br />

12. Jika cepat rambat gelombang dijaga tetap<br />

tetapi panjang gelombangnya diduakalikan,<br />

maka frekuensi gelombang<br />

tersebut menjadi ....<br />

a. setengah kali c. dua kali<br />

b. seperempat kali d. empat kali<br />

13. Frekuensi sebuah gelombang adalah<br />

50 Hz, berarti ....<br />

a. dalam satu detik terjadi satu gelombang<br />

yang panjangnya 50 m<br />

b. dalam satu detik terjadi 50 gelombang<br />

c. satu gelombang perlu waktu 50 sekon<br />

d. untuk membentuk satu meter gelombang<br />

dibutuhkan waktu 50 detik<br />

Latihan Semester II 263

---

14. Sinar Matahari dapat sampai ke bumi<br />

meskipun di ruang angkasa merupakan<br />

ruang hampa. Hal ini disebabkan ....<br />

a. Matahari mempunyai energi yang<br />

sangat besar<br />

b. cahaya Matahari merupakan gelombang<br />

elektromagnetik<br />

c. cahaya Matahari merupakan gelombang<br />

mekanik<br />

d. kecepatan gelombang cahaya Matahari<br />

sangat besar<br />

15. Pada gelombang tali, satu gelombang<br />

didefinisikan sebagai ....<br />

a. dua puncak<br />

b. dua lembah<br />

c. dua puncak dan satu lembah<br />

d. satu puncak dan satu lembah<br />

16. Gelombang bunyi dapat merambat<br />

melalui zat-zat berikut, kecuali ....<br />

a. zat padat c. zat cair<br />

b. zat gas d. ruang hampa<br />

17. Mata merupakan salah satu alat optik<br />

karena ....<br />

a. memiliki saraf<br />

b. memiliki lensa<br />

c. memiliki otot<br />

d. menggunakan kaca mata<br />

264<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

18. Resonansi adalah ....<br />

a. bergetarnya suatu benda karena getaran<br />

benda lain yang sama frekuensinya<br />

b. bergetarnya suatu benda karena getaran<br />

benda lain yang lebih besar frekuensinya<br />

c. bergetarnya suatu benda karena getaran<br />

benda lain yang lebih kecil frekuensinya<br />

d. bergetarnya suatu benda karena getaran<br />

benda lain yang sama amplitudonya<br />

19. Perhatikan gambar berikut!<br />

Daerah yang disebut sudut<br />

pantul adalah ....<br />

a. a<br />

b. b<br />

c. c<br />

d. d<br />

20. Wira berteriak di depan tebing yang jaraknya<br />

dari tempat dia berdiri 80 m. Jika bunyi<br />

pantulan terdengar 0,5 sekon setelah bunyi<br />

aslinya, maka kecepatan bunyi di udara<br />

pada saat itu adalah ....<br />

a. 320 m/s<br />

b. 300 m/s<br />

c. 160 m/s<br />

d. 40 m/s<br />

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!<br />

1. Wira mendorong meja ke arah barat dengan gaya sebesar 25 N. Secara bersamaan Ira juga<br />

mendorong meja tersebut ke arah timur dengan gaya 17 N. Tentukan besar dan arah resultan<br />

gaya yang diterima meja tersebut!<br />

2. Kotak seberat 10.000 N akan dipindahkan ke dalam bak mobil menggunakan sebuah bidang<br />

miring sepanjang 5 m. Jika tinggi bak mobil dari tanah 1 m, berapa usaha yang diperlukan?<br />

3. Jelaskan perubahan energi yang terjadi pada lampu senter yang menyala!<br />

4. Diketahui percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 . Sebuah benda jatuh dari ketinggian 15 m.<br />

Berapakah kecepatan jatuh benda tersebut saat berada pada ketinggian 7 m?<br />

5. Sebutkan contoh peralatan sehari-hari yang menggunakan prinsip Hukum Pascal! Jelaskan<br />

pula penggunaannya!<br />

6. Apakah perbedaan mengapung dan melayang di dalam air? Jelaskan syarat-syarat agar<br />

suatu benda mengapung atau melayang di dalam air!<br />

7. Dalam waktu 2 sekon terbentuk sebuah gelombang transversal yang terdiri dari tiga puncak<br />

gelombang dan dua lembah. Tentukan periode dan frekuensi gelombang tersebut!<br />

8. Jelaskan upaya yang harus dilakukan untuk mengurangi atau meredam gaung di dalam<br />

gedung bioskop maupun aula!<br />

9. Benda tinggi 10 cm diletakkan di depan cermin cekung yang titik fokusnya 15 cm. Jika jarak<br />

benda dari cermin 20 cm, tentukan jarak bayangan dari cermin dan perbesaran bayangan!<br />

10. Lukiskan jalannya sinar pada pembentukan bayangan oleh mikroskop yang diamati dengan<br />

mata berakomodasi maksimum!

---

Glosarium<br />

aerosol : suatu padatan yang berada dalam gas<br />

air sadah : air yang mengandung salah satu dari garam-garam Mg dan Ca dari<br />

bikarbonat, sulfat, dan halogenida<br />

akromegali : penyakit yang ditimbulkan akibat kelebihan hormon pertumbuhan (GH)<br />

ketika telah dewasa, akibatnya ujung-ujung anggota tubuh membesar<br />

seperti hidung, dagu, dahi, tangan, telinga, dan sebagainya<br />

alkali : kelompok unsur untuk golongan IA kecuali hidrogen (H) pada Tabel<br />

Periodik Unsur, karena sifatnya yang dapat membentuk senyawa basa<br />

amilase : enzim yang berfungsi mengubah karbohidrat menjadi gula<br />

amplitudo : simpangan terjauh pada suatu getaran<br />

analgesik : obat untuk menghilangkan rasa nyeri<br />

anion : ion negatif<br />

antioksidan : sejenis zat aditif yang ditambahkan pada zat lain (misal minyak) untuk<br />

mencegah terjadinya oksidasi oleh udara yang menyebabkan minyak<br />

menjadi tengik atau menjadi rusak<br />

antipiretik : obat untuk menurunkan suhu badan atau demam<br />

apendiks : bagian yang terdapat pada usus buntu atau pangkal usus besar yang<br />

berupa untaian seperti cacing<br />

atom : bagian terkecil dari suatu zat yang tidak dapat diuraikan menjadi partikel<br />

yang lebih kecil lagi dengan reaksi kima biasa<br />

audiosonik : bunyi yang mempunyai frekuensi antara 20 Hz – 20.000 Hz<br />

auksin : hormon pada tumbuhan yang berperan dalam pembentukan bunga dan<br />

buah serta pembelahan sel<br />

autotrof : sifat dapat membuat sendiri makanan dengan menggunakan karbon<br />

dioksida, air, dan sinar matahari sebagai sumber energi<br />

barograf : barometer yang dapat merekam sendiri<br />

barometer : alat untuk mengukur tekanan udara<br />

blastula : tahapan perkembangan embrio di mana pada tahap ini sel-sel mengalami<br />

pembentukan jaringan embrional<br />

blastulasi : proses perkembangan morula menjadi blastula<br />

bronkiolus : percabangan dari bronkus<br />

CFC : klorofluorokarbon, zat kimia yang digunakan sebagai zat pendorong pada<br />

aerosol, sebagai pendingin pada lemari pendingin dan di pabrik polistirena<br />

daya : perubahan energi setiap satu sekon<br />

daya akomodasi : kemampuan lensa mata untuk mencembung dan memipih<br />

DDT : Dichloro Diphenyl Trichloroethane adalah insektisida yang pertama kali<br />

digunakan secara luas dalam penanggulangan berbagai penyakit yang<br />

ditularkan oleh serangga<br />

dekongestan : obat untuk melegakan saluran hidung<br />

detergen : zat yang berfungsi sebagai zat pencuci dengan cara kerja seperti sabun,<br />

tidak dipengaruhi oleh air sadah<br />

Glosarium 265

---

dinamometer : alat untuk mengukur gaya<br />

distilasi : pemisahan komponen campuran berdasarkan perbedaan titik didihnya<br />

divergen : memancarkan ke segala arah<br />

dopping : pemakaian obat dalam pertandingan olahraga dan sebagainya dengan<br />

tujuan meningkatkan stamina (yang tidak diizinkan oleh panitia)<br />

ektoderm : lapisan paling luar dari sel<br />

elektron : partikel subatom yang bermuatan negatif<br />

email : lapisan yang melindungi mahkota gigi<br />

energi kinetik : energi yang dimiliki sebuah benda karena kelajuannya<br />

energi potensial : energi yang disebabkan oleh posisi benda<br />

enzim : zat organik kompleks yang terbentuk dalam makhluk hidup untuk<br />

meningkatkan laju reaksi pada suatu proses kimia alamiah<br />

estrogen : hormon yang dihasilkan ovarium yang meningkatkan tanda-tanda<br />

kelamin sekunder dan pembelahan sel-sel lapisan endometrium<br />

faring : pangkal kerongkongan, persimpangan jalan makanan, dan napas<br />

fermentasi : suatu perubahan kimia yang disebabkan oleh organisme atau enzim<br />

terutama bakteri atau mikroorganisme yang terdapat dalam tumbuhan<br />

bersel satu seperti ragi dan jamur<br />

film : pelat atau lembaran seluloid yang diberi lapisan emulsi yang peka terhadap<br />

cahaya<br />

fitohormon : hormon tumbuhan<br />

frekuensi : banyaknya gelombang atau banyaknya getaran pada suatu peristiwa<br />

periodik (peristiwa yang berulang secara teratur) setiap detik<br />

fusi : penggabungan dua inti atom ringan menjadi sebuah inti atom berat<br />

garputala : alat untuk menimbulkan nada yang murni (getarannya getaran harmonis)<br />

gastrulasi : proses terbentuknya gastrula<br />

gaung : gelombang bunyi yang telah dipantulkan balik dan terdengar dengan<br />

selang waktu antara bunyi asli dan pantulannya sangat kecil<br />

gaya : sesuatu yang dapat mengubah gerak suatu benda; bisa juga dikatakan<br />

sebagai tarikan atau dorongan<br />

gelombang : suatu gangguan (usikan) yang merambat melalui suatu arah, permukaan,<br />

atau melalui ruang, sedangkan besarnya gangguan itu berubah secara<br />

periodik<br />

gelombang elektromagnetik : gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat<br />

gelombang longitudinal : gelombang yang arah perambatannya searah dengan arah getarannya<br />

gelombang transversal : gelombang yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arah<br />

getarannya<br />

gema : gelombang bunyi yang telah dipantulkan balik oleh permukaan dan<br />

terdengar setelah bunyi asli<br />

geotropisme : gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsang gaya gravitasi bumi<br />

giberelin : hormon perangsang tumbuhnya buah, biji, dan bunga<br />

gigantisme : pertumbuhan yang sangat cepat (pertumbuhan raksasa) karena kelebihan<br />

hormon pertumbuhan dalam masa pertumbuhan<br />

gir : kombinasi dari roda bergerigi untuk meneruskan gerak antara batangbatang<br />

yang berputar<br />

266<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

gravitasi : gaya tarik menarik antara semua massa di dalam alam semesta<br />

halusinagen : zat-zat yang dapat mengubah persepsi, pikiran, dan perasaan seseorang<br />

serta menimbulkan halusinasi (khayalan)<br />

hertz : satuan frekuensi<br />

hidrofilik : bersifat menyukai pelarut air<br />

hidrofobik : bersifat tidak menyukai pelarut air<br />

hipermetropi : rabun dekat, cacat mata yang tidak mampu melihat benda-benda yang<br />

dekat letaknya, bayangan benda jatuh di belakang retina<br />

hormon : zat kimia yang dikeluarkan oleh suatu kelenjar tubuh yang tidak memiliki<br />

saluran<br />

imago : bentuk dewasa suatu makhluk dewasa<br />

infrasonik : bunyi yang mempunyai frekuensi di bawah 20 Hz<br />

inspirasi : proses memasukkan udara pernapasan ke dalam paru-paru<br />

ion : atom yang bermuatan<br />

iradiasi : perlakuan pada makanan, seperti buah dengan menggunakan berkas<br />

sinar gamma agar tetap segar<br />

isotop : unsur sejenis dengan jumlah proton sama tetapi jumlah neutronnya<br />

berbeda<br />

kambium : bagian yang membatasi antara xilem dan floem, pembelahan kambium<br />

ke arah dalam membentuk xilem dan ke arah luar membentuk floem,<br />

sehingga tumbuhan dapat tumbuh membesar (melebar)<br />

kapiler : pembuluh darah halus yang tebalnya hanya selapis sel yang berfungsi<br />

sebagai tempat pertukaran zat antara darah dengan sel-sel jaringan tubuh<br />

kation : ion positif<br />

katrol : roda yang dapat berputar pada suatu sumbu, pinggirnya beralur untuk<br />

tempat menyangkutkan tali<br />

kelenjar : jaringan khusus dalam tubuh berfungsi sebagai pembentuk zat atau<br />

cairan tertentu<br />

kemotaksis : gerak taksis yang dipengaruhi rangsangan berupa bahan kimia<br />

kemotropisme : gerak yang dipengaruhi oleh rangsangan bahan kimiawi<br />

kompos : pupuk yang dibuat dari campuran daun-daun yang membusuk dan<br />

kotoran hewan<br />

konvergen : bersifat memusatkan, mengumpulkan<br />

kretinisme : pertumbuhan yang lambat (kerdil) karena kekurangan hormon<br />

pertumbuhan (GH) di masa pertumbuhan<br />

kuasa : gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban<br />

kuratif : usaha atau upaya penyembuhan<br />

lateks : getah karet<br />

leukosit : sel-sel darah putih, fungsinya untuk membunuh bibit penyakit atau<br />

menghancurkan badan asing yang masuk ke dalam tubuh<br />

manometer : alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup<br />

medium : zat antara, contohnya adalah udara sebagai medium bunyi merambat<br />

menopause : masa berhentinya menstruasi<br />

meristematis : sel-sel yang dapat mengadakan pembelahan secara terus menerus<br />

membentuk sel-sel yang baru<br />

Glosarium 267

---

metagenesis : pergiliran keturunan antara generasi gametofit dengan generasi sporofit<br />

metamorfosis : perubahan bentuk dari satu fase ke fase lain dalam suatu daur hidup<br />

organisme<br />

meteorologi : ilmu pengetahuan yang mempelajari ciri-ciri fisika dan kimia atmosfer<br />

untuk meramalkan keadaan cuaca<br />

miopi : rabun jauh, cacat mata yang tidak mampu melihat benda-benda yang<br />

letaknya jauh, bayangan benda jatuh di depan retina<br />

molekul : bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang<br />

masih mempertahankan sifat kimia dan sifat fisikannya<br />

nasti : gerak sebagian tubuh tumbuhan akibat rangsangan dari luar yang arah<br />

geraknya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang<br />

neraca pegas : sama dengan dinamometer, sebagai pengukur gaya gravitasi<br />

neutron : partikel subatom yang tidak bermuatan<br />

niktinasti : gerak tidur daun tanaman leguminosae<br />

nomor atom : banyaknya proton dalam inti atom<br />

nomor massa : jumlah dari proton dan neuton<br />

nonpolar : suatu molekul yang tidak mempunyai perbedaan muatan pada ujungnya<br />

otot sinergis : otot yang bekerja sama atau saling membantu untuk menghasilkan gerakan<br />

over dosis : konsumsi narkoba yang melebihi kemampuan tubuh untuk<br />

menerimanya<br />

partikel : bagian paling kecil dari suatu materi<br />

pembiasan : pembelokan arah cahaya pada bidang batas antara dua zat yang tembus<br />

cahaya<br />

pengemulsi : suatu zat yang ditambahkan agar suatu campuran dari dua atau lebih zat<br />

cair dapat bercampur dengan merata dan tidak terpisah antara satu<br />

dengan yang lain, contoh adanya protein (kasein) sebagai pengemulsi<br />

dalam susu<br />

penumbra : daerah yang terletak “di belakang” benda yang dilalui oleh sebagian saja<br />

dari cahaya, karena ukuran sumber cahaya itu besar<br />

periode : waktu yang diperlukan oleh suatu benda bergerak periodik untuk<br />

menyelesaikan satu getaran atau satu gerak periodik<br />

peristaltik : gerakan meremas-remas pada sistem pencernaan<br />

presbiopi : cacat mata akibat berkurangnya daya akomodasi mata karena usia lanjut.<br />

preventif : usaha pencegahan<br />

proton : partikel subatom yang bermuatan positif<br />

polar : memilki suatu dipol (dua kutub muatan)<br />

polip : (1) sejenis tumor atau pembengkakan di rongga hidung<br />

(2) bentuk hewan Coelenterata yang menempel di dasar perairan<br />

pupa : fase antara larva dan imago serangga yang bermetamorfosis<br />

putik : alat kelamin betina pada tumbuhan biji<br />

rehabilitatif : usaha pemulihan pada keadaan sebelumnya<br />

resonansi : peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda karena benda lain yang sama<br />

frekuensinya dalam daerah rambatan gelombang<br />

sabun : suatu garam Na atau K dari asam karboksilat panjang sebagai hasil<br />

hidrolisis terhadap minyak atau lemak oleh basa (NaOH atau KOH)<br />

268<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

senyawa ionik : senyawa yang terbentuk dari ion positif dan ion negatif<br />

sonar : singkatan dari sound navigation and ranging, merupakan alat untuk<br />

mendeteksi adanya benda di bawah air (misalnya ikan)<br />

taksis : gerak seluruh tubuh tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh<br />

sumber rangsangan<br />

tendon : bagian ujung otot lurik yang melekat pada tulang dan dapat menarik<br />

tulang untuk bergerak<br />

trakea : (1) batang tenggorokan<br />

(2) bagian dari pembuluh kayu yang bentuknya memanjang dengan<br />

ujung yang meruncing<br />

trakeid : bagian dari pembuluh kayu, terdiri dari sel-sel yang sempit dan penebalan<br />

dinding selnya lebih tebal sehingga tidak merupakan pembuluh yang<br />

sempurna karena letaknya terpisah-pisah<br />

tuas : salah satu jenis pesawat yang biasanya berbentuk batang yang dapat<br />

berputar pada suatu sumbu (titik tumpu), biasanya digunakan untuk<br />

mengadakan gaya yang besar dengan menggunakan gaya yang kecil<br />

ultrasonik : bunyi yang mempunyai frekuensi di atas 20.000 Hz<br />

umbra : daerah yang terletak “di belakang” benda, yang sama sekali tidak dikenai<br />

cahaya karena jalan cahaya dihalangi oleh benda itu<br />

vektor : suatu besaran yang mempunyai besar dan arah<br />

ventrikel : rongga jantung sebelah bawah, memiliki dinding yang lebih tebal<br />

berfungsi untuk memompa darah keluar dari jantung, yaitu rongga kanan<br />

mengalirkan darah ke paru-paru dan rongga kiri mengalirkan darah ke<br />

seluruh tubuh<br />

wasir : merupakan suatu penyakit karena terjarinya pelebaran pembuluh darah<br />

balik di sekitar anus, disebut juga hemoroid<br />

watt : satuan untuk daya (= Joule/sekon)<br />

xilem : pembuluh-pembuluh yang terdapat pada bagian kayu tumbuhan, yang<br />

berfungsi mengalirkan air dan garam-garam tanah ke daun<br />

zat aditif : bahan kimia yang dicampurkan ke dalam makanan yang bertujuan untuk<br />

meningkatkan kualitas makanan, menambahkan kelezatan, dan<br />

mengawetkan makanan<br />

zat adiktif : bahan-bahan alamiah, semi sintetis maupun sintetis yang dapat<br />

menimbulkan ketagihan dan ketergantungan bagi pemakainya<br />

zat psikotropika : zat atau obat baik alamiah maupun sintetis bukan narkotika yang<br />

berkhasiat psikoaktif melalui pengaruh selektif pada susunan saraf pusat<br />

yang menyebabkan perubahan pada aktivitas, mental, dan perilaku<br />

zat radioaktif : zat yang memancarkan sinar radioaktif<br />

Glosarium 269

---

270<br />

Bab I<br />

Pilihan ganda<br />

1. d<br />

3. c<br />

5. a<br />

7. a<br />

9. b<br />

11. d<br />

13. d<br />

15. a<br />

Bab II<br />

Pilihan ganda<br />

1. c<br />

3. b<br />

5. a<br />

7. a<br />

9. a<br />

11. d<br />

13. a<br />

15. d<br />

Bab III<br />

Pilihan ganda<br />

1. d<br />

3. c<br />

5. c<br />

7. a<br />

9. a<br />

11. a<br />

13. c<br />

15. b<br />

Bab IV<br />

Pilihan ganda<br />

1. a<br />

3. a<br />

5. d<br />

7. a<br />

9. a<br />

11. a<br />

13. b<br />

15. a<br />

Kunci Jawaban<br />

Bab V<br />

Pilihan ganda<br />

1. a<br />

3. c<br />

5. d<br />

7. a<br />

9. c<br />

11. a<br />

13. d<br />

15. d<br />

Latihan Semester I<br />

Pilihan ganda<br />

1. c<br />

3. b<br />

5. b<br />

7. a<br />

9. b<br />

11. a<br />

13. d<br />

15. d<br />

17. a<br />

19. d<br />

Bab VI<br />

Pilihan ganda<br />

1. a<br />

3. b<br />

5. b<br />

7. c<br />

9. c<br />

11. b<br />

13. c<br />

15. c<br />

Bab VII<br />

Pilihan ganda<br />

1. a<br />

3. b<br />

5. c<br />

7. b<br />

9. c<br />

11. c<br />

13. b<br />

15. b<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

Bab <strong>VIII</strong><br />

Pilihan ganda<br />

1. a<br />

3. c<br />

5. a<br />

7. c<br />

9. b<br />

11.a<br />

13.b<br />

15.b<br />

Bab IX<br />

Pilihan ganda<br />

1. b<br />

3. b<br />

5. a<br />

7. d<br />

9. b<br />

11.a<br />

13.a<br />

15.d<br />

Bab X<br />

Pilihan ganda<br />

1. a<br />

3. d<br />

5. a<br />

7. c<br />

9. a<br />

11. d<br />

13.d<br />

15.d<br />

Latihan Semester II<br />

Pilihan ganda<br />

1. b<br />

3. d<br />

5. b<br />

7. d<br />

9. b<br />

11.b<br />

13.b<br />

15.d<br />

17.b<br />

19.c

---

Abercrombie, dkk. 1993. Kamus Biologi Lengkap. Jakarta: Erlangga.<br />

Adyana, K.K. 1995. Dasar-Dasar Anatomi dan Fisiologi Tubuh Manusia (Edisi 2). Bandung:<br />

Jurusan Pendidikan Biologi FPM<strong>IPA</strong> UPI.<br />

Burnie, D. 2001. 82 Percobaan Alam. Semarang: Mandira Jaya Abadi.<br />

Campbell, N.A. Reece,J.B. dan Mitchel, L.G. 1999. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.<br />

Carlos, J.l. Kelley R.O. dan Carniero J. 1998. Histologi Dasar. Jakarta: EGC.<br />

Cartono, 2005. Biologi Umum untuk Perguruan Tinggi LPTK. Bandung: Prisma Press.<br />

Encyclopedia Britannica,2006<br />

Ensiklopedia Iptek. 2004. PT. Lentera Abadi.<br />

Ensiklopedia Mini Sains. 2001. Jakarta: Erlangga.<br />

Ensiklopedia Umum untuk Pelajar. 2005. Jakarta: PT. Ichtiar Baru von Hoeve.<br />

Giancolli, Duglas C. 2000. Physics for Scientist & Engineers with Modern Physics. Third<br />

Edition. New Jersey: Prentice Hall.<br />

Glibson, John. 1995. Anatomi dan Fisiologi Modern untuk Perawat. Edisi 2. Jakarta: Penerbit<br />

Buku Kedokteran EGC.<br />

Growing Up With Science. 1987. H.S. Stuttman, Inc.<br />

Hadiat, dkk. Kamus Sains. 2004. Jakarta: Balai Pustaka.<br />

Halliday, David, dkk. 2001. Fundamentals of Physics. Sixth Edition. New York: John Wiley<br />

& Sons.<br />

Hewitt, S. 2004. Proyek Sains yang Menarik. London: Aladdin Books Ltd.<br />

http://bima.ipb.ac.id diakses bulan Juli 2008<br />

http://en.wikipedia.org diakses bulan Februari – Juli 2008<br />

http://id.wikipedia.org diakses bulan Februari – Juli 2008<br />

http://iel.ipb.ac.id diakses bulan Februari – Juli 2008<br />

http://vcbio.science.ru diakses bulan Juli 2008<br />

http://www.bappebti.go.id diakses bulan Oktober 2007<br />

http://www.cbn.net.id diakses bulan Juli 2007<br />

http://www.e-smartschool.com diakses bulan Februari – Juni 2008<br />

http://www.elektroindonesia.com diakses bulan Maret 2008<br />

http://www.f1indonesia.com diakses bulan September 2007<br />

http://www.fisikanet.lipi.go.id diakses bulan Juli 2007<br />

http://www.humanmedicine.net diakses bulan Oktober 2007<br />

http://www.gizi.net diakses bulan Oktober 2007<br />

http://www.myquran.com diakses bulan Februari 2007<br />

http://www.pm2.usm.my diakses bulan September 2007<br />

Daftar Pustaka 271

---

http://www.phschool.com diakses bulan Juli 2008<br />

http://www.republika.co.id diakses bulan Februari – Juni 2008<br />

Ilmu Pengetahuan Populer. 2005. Jakarta: Grolier International, Inc.<br />

Jendela Iptek. 2000. Jakarta: Balai Pustaka.<br />

Johnson, Keith. 2001. Physics for You. United Kingdom: Nelson Thornes. Ltd.<br />

Kamus Biologi Bergambar. 2004. Jakarta: Erlangga.<br />

Kamus Fisika Bergambar. 2004. Jakarta: Erlangga.<br />

Kamus Kimia Bergambar. 2004. Jakarta: Erlangga.<br />

Keenan, Kleinfer, Wood. 1989. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.<br />

Kimball, John W. 1998. Biologi. Jakarta: Erlangga.<br />

Kompas, 9 November 2005, 24 Oktober 2005, 7 desember 2006, 20 Desember 2006<br />

Kurnadi, K.A. 1995. Dasar-Dasar Anatomi dan Fisiologi Tubuh Manusia. Bandung: Jurusan<br />

Pendidikan Biologi IKIP Bandung.<br />

McMurry, John & Robert C. McMurry. 2001. Chemistry. New Jersey: Prentice Hall<br />

International.<br />

Microsoft Student. 2006.<br />

Mulyono HAM.2005. Kamus Kimia. Jakarta: Bumi Aksara<br />

Oxford Ensiklopedi Pelajar. 1995. Jakarta: Grolier-Widyadara.<br />

Pearce, E.C. 1982. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Jakarta: Gramedia.<br />

Pfeil, Wolfgang. 1999. Tabel Referensi. Jakarta: Erlangga<br />

Physics Today. 1995. World Book, Inc.<br />

Santosa, S.W. dan Soerodikusumo, W. 1996. Anatomi Tumbuhan. Jakarta: Universitas<br />

Terbuka.<br />

Suroso, AY. Anna Permanasari. Kardiawarman. Ensiklopedi Sains dan Kehidupan. Jakarta:<br />

Tarity Samudra Berlian.<br />

The Human Body Atlas. 2004. New South Wales: Grange Books and Global Book Publishing<br />

Pty Ltd.<br />

The World Book Encyclopedia. 1995. Chicago: World Book.<br />

Winatasasmita, D. 1999. Struktur Hewan. Bandung: Jurusan Pendidikan Biologi FPM<strong>IPA</strong><br />

IKIP Bandung.<br />

Winatasasmita, D. 2001. Biologi Sel. Jakarta: Universitas Terbuka.<br />

Yohanes Surya. 2004. Persiapan Menghadapi Olimpiade Fisika Tingkat <strong>SMP</strong>. PT Bina Sumber<br />

Daya M<strong>IPA</strong>.<br />

Young Scientist. 1994. London: World Book. Inc.<br />

272<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong>

---

A<br />

abrasif 101<br />

aglutinin 51<br />

aglutinogen 51<br />

air ludah 34<br />

air sadah 100, 101<br />

akar 63<br />

alkali 89<br />

alveolus 43<br />

ambeian 54<br />

amplitudo 208<br />

analgesik 113, 129<br />

anemia 54<br />

anion 86<br />

antipiretik 113<br />

anus 36<br />

aorta 47<br />

apendiks 36<br />

apendisitis 41<br />

Aristoteles 77<br />

Arnold Sommerfield 79<br />

arteri 47<br />

artikulasi 30<br />

ASI 34<br />

asma 45<br />

atom 37<br />

atrium 47<br />

atrofi otot 33<br />

audiosonik 223<br />

auksin 7<br />

ayunan sederhana 208<br />

B<br />

balita 18<br />

barometer 200<br />

barograf 201<br />

batang 57<br />

batu empedu 41<br />

bejana berhubungan 190<br />

benang sari 60<br />

besaran gaya 139<br />

besaran vektor 172<br />

bidang miring 153<br />

biji 60<br />

Blaise Pascal 188<br />

blastula 10<br />

bronkiolus 43<br />

bronkitis 45<br />

bronkus 42<br />

buah 60<br />

bunga 59<br />

C<br />

cepat rambat 215<br />

chlorofluoro-carbon 105<br />

colorimeter 95<br />

D<br />

darah 48<br />

daun 64<br />

Indeks<br />

daya 173<br />

dekongestan 113<br />

Democritus 77, 93<br />

dentin 34<br />

depresan 124, 129<br />

desah 224<br />

desinfektan 104,129<br />

detergen 89, 98, 100, 101, 104, 105<br />

diabetes melitus 54<br />

diafragma 43<br />

diapedesis 49<br />

diare 41<br />

diastol 47<br />

diferensiasi 11<br />

dikotil 58, 64<br />

distilasi 94<br />

donor 51<br />

dorman 60<br />

duodenum 35<br />

E<br />

Edwin Schrodinger 79<br />

ekspirasi 43<br />

ekstrinsik 95<br />

elektron 78, 79, 80, 86, 93<br />

email 34<br />

embrio 13<br />

Empedocles 77, 93<br />

empedu 35<br />

empulur 62<br />

endoskeleton 27<br />

energi 165<br />

energi kinetik 168, 169<br />

energi mekanik 168<br />

energi potensial 168<br />

enzim 106<br />

epidermis 61<br />

eritrosit 49<br />

esofagus 34<br />

etiolasi 64<br />

F<br />

fagositosis 49<br />

faring 36<br />

fibrinogen 49<br />

floem 62<br />

fotolisis 63<br />

fotosintesis 65<br />

frekuensi 208, 215<br />

fusi 167<br />

G<br />

gamet 19<br />

gastrula 13<br />

gaung 229, 230<br />

gaya apung 193<br />

gaya berat 147, 149<br />

gaya gesekan 147<br />

gaya sentuh 140<br />

gaya tak sentuh 140<br />

gelombang 210<br />

gelombang bunyi 211<br />

gelombang elektromagnetik 212<br />

gelombang longitudinal 212, 213<br />

gelombang mekanik 211<br />

gelombang transversal 212<br />

gema 229, 230<br />

gen 6<br />

George C de Havessy 109<br />

gerak endonom 70<br />

gerak esionom 70<br />

gerak higroskopis 73<br />

gerak tumbuhan 70<br />

getah bening 53<br />

getaran 207<br />

giberelin 7<br />

gigantisme 7<br />

gigi 34<br />

gizi 37<br />

gliserin 100<br />

gliserol 89<br />

golongan darah 51<br />

H<br />

hama 74<br />

Hans Friedrich Geitel 86<br />

havers 28<br />

hemoglobin 48<br />

Henri Danlos 109<br />

hidrofilik 100<br />

hidrofobik 100<br />

hidrokarbon 89<br />

hidrolik 188, 190<br />

hidrometer 198<br />

hidung 42<br />

hipertensi 54<br />

hipoklorit 102, 103<br />

hipotensi 54<br />

hormon 6<br />

hukum Archimedes 193<br />

hukum Newton 144, 145, 146<br />

hukum kekekalan energi 170<br />

hukum Marsenne 225<br />

hukum Pascal 187<br />

I<br />

ileum 36<br />

imago 16<br />

influenza 45<br />

infrasonik 223<br />

inspirasi 43<br />

inti radioaktif 166<br />

intrinsik 95<br />

ionisasi 86<br />

isotop 80<br />

J<br />

J.J. Thomson 78<br />

jakun 42<br />

jantung 46<br />

Indeks 273

---

jejunum 36<br />

jembatan ponton 198<br />

John Dalton 78<br />

Julius Elster 86<br />

K<br />

kaliptra 63<br />

kamper 103<br />

kapasitas paru-paru 44<br />

kapiler 47<br />

karbohidrat 37<br />

karbol 101<br />

karies 40<br />

karsinogenik 115, 121<br />

kartilago 28<br />

kation 86<br />

katrol 151, 155<br />

kelopak 60<br />

kepompong 16<br />

kerongkongan 34<br />

kesetimbangan 143<br />

kifosis 33<br />

klorofil 63<br />

kolenkim 62<br />

konfigurasi elektron 81<br />

kontraksi otot 32<br />

kretinisme 8<br />

kuratif 128<br />

kutikula 64<br />

L<br />

lambung 35<br />

laring 42<br />

larva 16<br />

lemak 38<br />

lentisel 64<br />

leukemia 49<br />

leukosit 49<br />

lidah 33<br />

limfa 53<br />

limfosit 44<br />

limpa 47<br />

lordosis 33<br />

M<br />

mahkota bunga 60<br />

manometer 200<br />

massa 149<br />

melayang 195<br />

mengapung 195<br />

meristem 55<br />

meristem 61<br />

merokok 44<br />

mesofil 65<br />

metagenesis 17<br />

metamorfosis 15<br />

meteorogi 201<br />

monokotil 64<br />

mortar 108<br />

morula 13<br />

mulut 33<br />

N<br />

nada 224<br />

narkotika 122, 123, 127, 129<br />

nasti 72<br />

neutron 79, 93<br />

274<br />

Niels Bohr 79<br />

nimfa 17<br />

nomor atom 80, 93<br />

nomor massa 86, 93<br />

nonpolar 100<br />

O<br />

organ 56<br />

organogenesis 13<br />

osifikasi 28<br />

osteoblas 28<br />

osteoklas 28<br />

osteoporosis 32<br />

otot 31<br />

over dosis 127<br />

ozon 104, 105, 106<br />

P<br />

palisade 65<br />

panjang gelombang 215<br />

pankreas 35<br />

parenkim 62<br />

paru-paru 43<br />

patah tulang 33<br />

Paul Mueller 107<br />

pemantulan gelombang 216<br />

pembekuan darah 50<br />

pencernaan 33<br />

penulangan 28<br />

penyakit tanaman 75<br />

pepsin 35<br />

peredaran darah 46<br />

periode 209, 215<br />

peristaltik 34<br />

pernapasan 42<br />

persendian 30<br />

pertenokarpi 60<br />

pertumbuhan 5<br />

pesawat sederhana 153<br />

pestisida 75<br />

pita suara 42<br />

plasma darah 48<br />

pleura 43<br />

pnematofor 56<br />

polar 100<br />

polip 53<br />

preventif 128<br />

protein 37<br />

proton 79, 86, 81, 93<br />

psikotropika 87, 120, 121, 125, 127<br />

ptialin 34<br />

pubertas 18<br />

pupa 16<br />

putik 60<br />

R<br />

Rachel Carson 107<br />

radioaktif 108, 109, 128<br />

radioisotop 109<br />

rangka 27<br />

rangka aksial 28<br />

rangka apendikular 29<br />

reaksi inti 166<br />

rehabilitatif 128<br />

rektum 36<br />

remaja 18<br />

resipien 51<br />

Ilmu Pengetahuan Alam <strong>SMP</strong> dan MTs <strong>Kelas</strong> <strong>VIII</strong><br />

resonansi 226<br />

resultan 140, 142<br />

reumatik 33<br />

roda gigi 153<br />

Rutherford 79, 93<br />

S<br />

salesma 45<br />

saponifikasi 83<br />

sekum 36<br />

sel darah 49<br />

sel surya 217<br />

senyawa ionik 87<br />

serum 49<br />

shade guide 95<br />

Sir Isaac Newton 140<br />

sistol 41<br />

sitokonin 7<br />

sklerenkim 62<br />

skoliosis 33<br />

somatotropin 7<br />

sonar 218<br />

stimulan 128<br />

stomata 65<br />

sumsum merah 27<br />

T<br />

taksis 72<br />

tanah 9<br />

TBC 45<br />

tekanan 183<br />

tekanan air 187<br />

tekanan darah 47<br />

tekanan udara 199<br />

tendon 32<br />

tenggelam 196<br />

timbre 225<br />

tiroksin 6<br />

titik kesetimbangan 207<br />

tonsil 53<br />

trakea 42<br />

transfusi 51<br />

trombosit 49<br />

tropisme 71<br />

tuas 153, 155<br />

tudung akar 63<br />

tulang 27<br />

U<br />

udara pernapasan 44<br />

ultrasonik 223<br />

ultrasonografi 223<br />

urat 32<br />

usaha 172<br />

usus besar 36<br />

usus halus 35<br />

V<br />

varises 54<br />

vena 47<br />

ventrikel 47<br />

vitamin 38<br />

W<br />

wasir 54<br />

X<br />

xilem 62

---

ISBN 979-462-968-5<br />

.