Objek
Pengamatan IPA
A. Pengamatan merupakan kegiatan yang dilakukan untuk mengumpulkan data dan informasi.
Pengamatan melibatkan pancaindra, termasuk melakukan pengukuran dengan alat
ukur yang sesuai. Membuat Inferensi
merupakan kegiatan merumuskan penjelasan berdasarkan
pengamatan.Penjelasan ini digunakan untuk menemukan pola-polaatau
hubungan-hubungan antar aspek yang diamati,serta membuat prediksi.Sedangkan, mengomunikasikan
adalah kegiatan menyampaikan hasil
penyelidikan baik lisan maupuntulisan. Hal yang dikomunikasikan termasuk data
yangdisajikan dalam bentuk tabel, grafik, bagan, dan gambaryang relevan.
B. Tujuan:
Peserta
didik dapat menyajikan hasil pengamatan, membuat inferensi, dan
mengomunikasikan hasil pengamatan.
Alat dan bahan:
1.
Kertas
tisu/kertas isap
2.
Beaker glass
(dapat juga gelas bekas minuman dalam kemasan)
3.
Spidol hitam
4.
Air
D. Prosedur kerja:
1.
Potong
kertas isap atau kertas tisu dengan ukuran 4 x12 cm!
2.
Gambarkan
atau beri garis dengan spidol (atau pena) hitam 2 cm dari ujung kertas saring
tersebut!
3.
Ambil
beaker glass atau gelas bekas air mineral, isi dengan air setinggi 1 cm!
4.
Buatlah
prediksi: apa yang akan terjadi pada garis hitam tersebut, setelah kertas tisu
dicelupkan beberapa saat ke dalam air?
5.
Celupkan
kertas tisu di air, dengan posisi garis berada sedikit di atas permukaan air!
E. Diskusikan:
Jika
prediksimu berbeda dengan kenyataannya, apakah akan diubah sesuai hasil
pengamatanmu? Mengapa?
B.
Pengukuran
1.
Pegertian
Pengukuran, Besaran, dan Satuan
Pengamatan objek dengan menggunakan indra merupakan
kegiatan penting untuk menghasilkan deskripsi suatu benda. Pengukuran merupakan kegiatan yang
penting dalam kehidupan dan IPA . Dengan pengukuran, hasil pengamatan dapat
dikomunikasikan lebih pasti, sehingga
tidak terjadi miskomunikasi.
Mengukuran adalah kegiatan membandingkan suatu besaran
yang diukur dengan besaran sejenis yang digunakan sebagai satuan.
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur,
mempunyai nilai dan satuan.
Satuan adalah pembanding dalam pengukuran. Sebagai
pembanding dalam pengukuran, satuan yang
ditetapkan sebarang,disebut satuan tidak baku (satuan yang tidak diakui secara
internasional) misal untuk mengukur besaran panjang dapat digunakan
jengkal,hasta atau depa tangan. Tetapi,
ketika ada lima orang mengukur panjang benda yang sama dengan jengkal atau depa
tangan masing-masing, akan didapatkan lima hasil yang berbeda, Perbedaan hasil ini disebabkan
tidak ada jengkal,hasta atau depa tangan yang
mempunyai panjang yang sama, sehingga ketika hasil-hasil pengukuran tersebut
dikomunikasikan dengan orang lain dapat menimbulkan kebingungan.
Satuan yang baik, yang dapat digunakan dalam suatu
pengukuran, haruslah memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
1.
Bersifat
tetap,artinya tidak akan mengalami
perubahan dalam kondisi apa pun dan sampai kapanpun.
2.
Bersifat
internasional, artinya bisa diterima dimana saja.
3.
Mudah ditiru,
oleh siapa saja yang membutuhkan.
Dengan dasar itu, dalam pengukuran diperlukan satuan
yang baku, yaitu satuan yang memenuhi syarat-syarat sebagai satuan yang baik.
Satuan baku yang banyak digunakan dalam pengukuran pada bidang Sains (IPA) dan
teknologi sampai saat ini antara lain Sistem Inggris
dan Sistem Internasional untuk Satuan (SI).
Sistem Inggris merupakan sistem satuan yang berasal dari Negara Inggris dan digunakan di negara Inggris dan banyak negara bekas jajahan Inggris (misal: Amerika Serikat,
Kanada, dan Australia). Sedangkan, Sistem Internasional untuk Satuan (SI) merupakan
sistem satuan yang telah disepakati oleh para ilmuwan sedunia di Paris,
Perancis pada tahun 1960 untuk digunakan sebagai satu-satunya sistem satuan
dalam bidang iptek. SI merupakan pengembangan dari Sistem Metrik, sistem satuan
yang telah digunakan di Perancis sejak abad 17 dan mudah digunakan karena
didasarkan pada sistem desimal (per sepuluhan).
Tabel Perbandingan beberapa
sistem satuan.
|
No.
|
Besaran Pokok
|
Satuan baku
|
||
|
Sistem Inggris
|
Sistem Metrik
|
|||
|
cgs (sistem kecil)
|
MKS (SI)
|
|||
|
1
|
Panjang
|
foot atau
feet (ft)
|
centimeter
(cm)
|
meter (m)
|
|
2
|
Massa
|
pound (lb)
|
gram (g)
|
kilogram (kg)
|
|
3
|
Waktu
|
second atau
detik (s)
|
second (s)
|
second (s)
|
2.
Besaran Pokok
dan Besaran Turunan
a.
Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah
ditetapkan terlebih dahulu. Besaran pokok, berdasarkan hasil Konferensi Umum ke 14 mengenai Berat dan Ukuran
tahun 1971,besaran pokok ada tujuh macam.
Tabel Besaran pokok dan
satauannya dalam SI
|
Besaran Pokok
|
Satuan dalam SI (simbol)
|
Alat ukur
|
|
Panjang
|
Meter ( m )
|
Penggaris,meteran
kelos, jangka sorong, mikrometer sekrup.
|
|
Massa
|
Kilogram ( kg )
|
Neraca
|
|
Waktu
|
Sekon ( s )
|
Arloji, Stop watch
|
|
Suhu
|
Kelvin ( K )
|
Termometer
|
|
Kuat Arus Listrik
|
Ampere ( A )
|
Ampermeter
|
|
Kuat (intensitas) cahaya
|
Candela ( cd )
|
Lightmeter
|
|
Jumlah Zat
|
Mole (
mol)
|
Tidak diukur
secara langsung
|
Salah satu ciri besaran pokok adalah nilainya bisa
didapat langsung dari pengukuran menggunakan alat ukurnya.
Pada bab ini hanya akan
dipelajari tiga besaran
pokok yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari beserta satuan bakunya.
1). Panjang
Besaran
panjang, dalam SI, sebagai satuan pokoknya adalah meter (m). Satu meter standar
(baku) ditetapkan sama dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa
selama
detik. Untuk keperluan sehari-hari, dibuat alat
pengukur panjang tiruan dari meter standar (lihat gambar).
Salah
satu kemudahan SI adalah untuk setiap besaran hanya ada satu satuan dasar dan
dapat diubah menjadi satuan yang lebih besar atau lebih kecil dengan menambahkan
awalan pada satuan dasar.
|
No.
|
Nama awalan
|
Nilai
terhadap satuan dasar
|
Penerapan
pada satuan besaran panjang
|
|
|
kilo (k)
|
1000
|
1 kilometer
(km) = 1000 meter
|
|
|
hekto (h)
|
100
|
1 hm = 100 m
|
|
|
deka (da)
|
10
|
1 dam = 10 m
|
|
|
-
(tanpa
awalan)
|
1
|
meter (satuan
dasar)
|
|
|
desi (d)
|
1/10
|
1 dm =
m = 0,1 m
|
|
|
centi (c)
|
1/100
|
1 cm =
m = 0,01 m
|
|
|
mili (m)
|
1/1000
|
1 mm =
m = 0,001 m
|
Untuk memudahkan mengubah
(mengkonversi) suatu satuan menjadi satuan yang lebih besar atau lebih kecil
dapat digunakan bantuan tangga konversi.
Selain awalan-awalan pada tabel di atas, masih ada
awalan lain yang sering digunakan dalam IPA, seperti tera (1 Tm = 1.000.000.000.000 m = 1012
m), giga (1 Gm = 109 m),
mega (1 Mm = 106 m). Sedangkan awalan yang nilainya lebih kecil dari
mili, antara lain nano (1 nm = 0,000.000.009 m = 10-9 m), mikro
(1 µm = 10-6 m), nano (1nm=10-9 m)
piko (1 pm = 10-12 m), femto
(1 fm = 10-15 m).
Besaran panjang dapat diukur
menggunakan alat pengukur besaran panjang, antara lain pita meteran
(metline), meteran kelos, penggaris
(mistar), jangka sorong dan micrometer sekrup
2). Massa
Setiap benda tersusun dari
materi. Jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda disebut massa benda. Besaran massa dalam SI mempunyai satuan pokok
kilogram. Satu kilogram ditetapkan sama dengan massa 1 liter air pada suhu 4°C.
Pada besaran massa yang merupakan satuan dasar adalah gram. Dari satuan gram
dapat diubah menjadi satuan yang lebih besar atau lebih kecil dengan
menambahkan suatu awalan, seperti pada tangga konversi untuk besaran massa.
Satuan besaran massa selain kilogram (kg), yang juga sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah ton (1 ton = 1000 kg), kwintal ( 1 kwintal = 100 kg), dan ons ( 1 ons = 100 g = 1/10 kg).
Besaran massa diukur
menggunakan neraca (timbangan). Neraca ada dua jenis, yaitu neraca mekanik
(misal: neraca pasar, neraca sama lengan, neraca Ohauss, dll) dan neraca
digital (neraca elektronik). Pada neraca digital, hasil pengukuran muncul dalam
bentuk beserta satuannya.
3). Waktu
Waktu adalah selang antara dua
kejadian atau dua peristiwa. Misalnya, waktu hidup seseorang dimulai sejak ia
dilahirkan hingga meninggal, waktu perjalanan
diukur sejak mulai bergerak
sampai dengan akhir gerak. Dalam SI, satuan waktu adalah second atau detik (s). Satu detik baku adalah waktu yang dibutuhkan
atom cesium 133untuk bergetar 9.192.631.770 kali. Satuan waktu yang lebih besar dari
detik, antara lain menit, jam, hari, bulan, tahun, decade, abad.
b.
Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran
yang satuannya diturunkan dari satuan besaran –besaran pokok penyusunnya. Besaran turunan
tersusun atas satu atau lebih besaran pokok. Beberapa macam besaran turunan,
antara lain luas, volume, konsentrasi larutan, laju
pertumbuhan. Salah satu cirri besaran turunan adalah nilainya di dapat melalui
pengukuran dan perhitungan menggunakan suatu persamaan.
1). Luas
Untuk benda-benda yang
bentuknya teratur (misal: persegi, persegi panjang, segi tiga siku-siku,
trapesium, dll.) luasnya dapat ditentukan dengan persamaan tertentu.
Untuk benda yang bentuknya tidak teratur, misal luas daun, dapat digunakan cara langsung dengan
langkah-langkah, sebagai berikut:
1. Tempatkan bidang yang akan diukur
luasnya, misal daun,pada selembar kertas grafik dan lukis sisi luar bidang!
2. Hitunglah luas daun tersebut
dengan menghitung banyaknya persegi yang tercakup oleh bidang!
3. Berdasarkan gambar, dapat
dihitung total persegi yang tercakup adalah 16. Bila luas 1 persegi adalah 1 cm2,
luas bidang adalah 16 cm2.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2). Volume
Volume benda
adalah suatu hal yang terkait dengan besar ruangan yang dapat terisi
materi. Volume benda-benda yang bentuknya teratur dapt ditentukan secara
perhitungan matematis menggunakan persamaan yang sesuai setelah dilakukan
pengukuran terhadap bagian-bagian tertentu dari benda itu. Misal: ketika kita
hendak mengukur volume sebuah balok. Langkah pertama, kita akan mengukur
terlebih dahulu panjang, lebar dan tinggi balok tersebut, selanjutnya langkah
kedua, menentukan volume balok tersebut dengan persamaan bahwa:
Vbalok = panjang x
lebar x tinggi
Sedangkan untuk benda-benda
padat yang bentuknya tidak teratur, volumenya dapat diukur menggunakan gelas
ukur yang sebelumnya telah diisi zat cair sampai pada batas tertentu. Cara ini
sekaligus cara untukmengukur volume zat cair. Besar ruangan dalam gelas ukur
yang terisi oleh air menunjukkan volume air itu. Bila kemudian kemudian ke
dalam gelas ukur tersebut dimasukkan benda padat yang bentuknya tidak teratur,
penunjukkan pada angka oleh permukaan air akan berubah. Sekarang ruangan dalam
gelas ukur diisi oleh air dan benda, sehingga:
Volume benda = volume akhir – volume
awal
= Vbenda dan air - Vair
Satuan volume yang digunakan
dalam kehidupan sehari-hari, antara lain m3, dm3, liter,
milliliter, cc.
1 m3 = 1000 dm3
1 dm3 = 1 liter = 1
L
1 mL = 1 cm3 = 1 centimetercubic = 1 cc
3). Konsentrasi larutan
Konsentrasi larutan dapat
dirumuskan sebagai massa (banyaknya) zat terlarut dibagi dengan volume zat
pelarut.
4). Laju pertumbuhan
Laju pertumbuhan pada tanaman menyatakan besar pertambahan tinggi tanaman
dalam satu satuan waktu tertentu. Misal: pada pengukuran awal tinggi suatu
tanaman 20 cm, setelah 10 hari hari tanaman tersebut diukur lagi, ternyata
ketinggiannya menjadi 60 cm. Besar laju pertumbuhan (pertambahan tinggi per
hari) tanaman itu dapat ditentutukan, seperti berikut:
Laju pertumbuhan =
=
=
= 4 cm/hari
Membuat Alat Ukur
Sendiri
A.
Pendahuluan
Pengukuran adalah kegiatan membandingkan besaran
dengan besaran lain yang sejenis sebagai satuan. Satuan sebagai pembanding
dalam pengukuran, sebenarnya dapat ditetapkan sebarang, tetapi agar dapat
digunakan pada pengukuran satuan harus memenuhi syarat-syarat sebagai satuan
yang baik, yaitu bersifat tetap, internasional, dan mudah ditiru oleh yang
membutuhkan. Satuan yang emenuhi syarat-syarat sebagai satuan yang baik disebut
satuan baku.
B.
Tujuan:
1.
Peserta
didik dapat melakukan pengukuran dengan satuan tak baku dan satuan baku,
melakukan inferensi, dan mengomunikasikan hasil.
2.
Peserta
didik dapat menjelaskan pengertian pengukuran.
3.
Peserta
didik dapat menjelaskan pentingnya satuan baku.
C.
Alat dan bahan:
1. Meja
2. Papan tulis
3. penggaris
D. Langkah kerja:
1.
Gunakan sesuatu yang ada pada anggota tubuh kamu dan sesuatu yang ada di
kelasmu yang dapat digunakan sebagai alat ukur panjang,
2.
Lakukan pengukuran panjang meja, panjang papan tulis dengan menggunakan
alat ukur panjang yang telah kamu peroleh di sekitarmu. Lakukan pencatatan
hasil pengukuranmu dan masukkan ke dalam tabel 1 di bawah ini!
Tabel 1
|
No.
|
Pengukuran
|
Alat ukur
|
Hasil
pengukuran
|
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
dst.
|
|
|
|
3.
Mintalah bantuan teman kalian untuk melakukan pengukuran panjang meja dan
panjang papan tulis yang sama menggunakan mistar. Lakukan pencatatan hasil
pengukuranmu dan masukkan ke dalam tabel di bawah ini!
Tabel 2
|
No.
|
Pengukuran
|
Alat ukur
|
Hasil
pengukuran
|
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
dst.
|
|
|
|
4.
Bandingkan
hasil pengukuranmu dan hasil pengukuran temanmu! Catat persamaan dan
perbedaannya! Jika hasil pengukurannya dikomunikasikan kepada orang lain,
apakah orang tersebut memperoleh pemahaman yang sama? Berdasarkan hasil
perbandingan tersebut, hal penting apakah yang harus dirumuskan bersama?
Diskusikan dalam kelompokmu.
Uji
Kompetensi
1.
Ibu memasak air dalam panci dengan
massa sebesar 2 kilogram hingga suhunya mencapai 70°C. yang menyatakan besaran dari pernyataan tersebut adalah...
a.
Air dan panci c.
kilogram dan C°
b.
Massa dan suhu d.
2 dan 70
2.
Perhatikan tabel berikut!
|
No
|
obyek
|
Besaran
|
Satuan (SI)
|
Alat ukur
|
|
1
|
benang
|
Panjang
|
kilometer
|
penggaris
|
|
2
|
Air
|
Volume
|
m3
|
Gelas ukur
|
|
3
|
Mobil bergerak
|
Kecepatan
|
km/jam
|
speedometer
|
|
4
|
Es mencair
|
suhu
|
K
|
termometer
|
Hubungan yang benar antara
obyek, besaran, satuan dan alat ukurnya adalah ...
a.
1 dan 2 c.
2 dan 4
b.
1 dan 3 d.
3 dan 4
3. Perhatikan tabel berikut !
|
No
|
Besaran
Fisika
|
Satuan
|
Alat
Ukur
|
|
1.
|
P
|
m
|
Jangka sorong
|
|
2.
|
Massa
|
Q
|
Neraca lengan
|
|
3.
|
Waktu
|
sekon
|
R
|
Untuk melengkapi data
dalam tabel tersebut dengan satuan dalam Sistem Internasional (SI), maka (P),
(Q) dan (R) secara berurutan adalah ….
a. volume,
kilogram, dan termometer c. volume,
Newton, dan mikrometer skrup
b.
panjang, newton, dan
calorimeter d. panjang, kilogram, dan stopwatch
4.
Perhatikan pernyataan berikut :
1.
Bersifat tetap
2.
Mudah ditiru
3.
Bersifat internasional
4.
Digunakan setiap hari
Persyaratan yang harus dipenuhi dalam
satuan Sistem Internasional adalah nomor...
a.
1,2 dan 3 c.
1, 3 dan 4
b.
1 dan 3 d.
1, 2, 3 dan 4
5. Perhatikan pernyataan berikut ini !
1). Diameter sebuah lingkaran adalah 7 dm
2). Sebuah tongkat penampangnya 25 cm²
3). Meja belajarku mempunyai tinggi 0,75 m
4). Sebuah drum berisi minyak 500 m³
Yang mengandung besaran pokok panjang adalah pernyataan nomor…
a. 1 dan 2 c. 2 dan 3
b. 1 dan 3 d. 3 dan 4
6. Kecepatan
merupakan besaran yang diturunkan dari besaran pokok...
a. Massa dan
panjang c.
panjang dan waktu
b. Massa dan
waktu d.
panjang dan suhu
7. Ibu
memasak air sebanyak 5 kg (1) hingga panasnya mencapai 80˚C (2) selama kurang lebih 15 menit (3). Besaran dari 1,2 dan 3 berturut-turut..
a.
berat,suhu,
waktu c.
massa, waktu, suhu
b.
massa, suhu, waktu d. berat, waktu, panjang
8. Seorang
tukang kayu ingin mengukur panjang tinggi almari yang dibuatnya. Alat yang
digunakan adalah ...
a. c
b. d.
9. Neraca yang
digunakan untuk menimbang emas adalah ....
a. c
b. d.
10.
Hasil pengamatan seorang anak
mengenai pertumbuhan kecambah kacang hijau yang diukur setiap pukul 10.00
sebagai berikut:
|
Hari ke-
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
Panjang (cm)
|
2
|
6
|
14
|
16
|
Kecepatan rata-rata pertumbuhan
kecambah tersebut adalah ...... cm/hari
a.
16 c.
14/3
b.
4 d.
0,2
11.
Perhatikan gambar berikut!
Besar massa benda P adalah ...
a.
115,0 kg c.
1,15 kg
b.
11,5 kg d.
0,115 kg
12.
Sekelompok siswa melakukan
pengukuran panjang benda dengan penggaris.
|
0
|
|
1
|
|
2
|
|
3
|
|
4
|
|
5
|
Hasil pengukuran ini adalah ....
a. 4,7 cm c.
5,2 cm
b. 5,0 cm d. 5,7
cm
13.
Perhatikan
gambar sebuah batu yang dicelupkan dalam air berikut!
Jika volume batu 10 cm3, maka volume
air dalam gelas adalah ...
a. 10 cm3 c. 30 cm3
b. 20 cm3 d. 50 cm3
14.
Perhatikan gambar termometer celcius berikut
ini!
Skala yang terbaca adalah ...
a. 41,1°C c.
41,3°C
b. 41,2°C D.
41,4°C
15. Sebatang
bambu yang panjangnya 10 meter mempunyai 20 buah ruas. Maka panjang setiap ruasnya adalah ……
a.
0,5 mm c. 50 mm
b.
5 mm d. 500 mm
16. Luas
bangun dibawah ini adalah ....
a.
6 mm² c. 600 mm²
b.
60 mm² d.
6000 mm²
17. Badrun
memerlukan waktu 2 jam 15 menit untuk pergi ke suatu tempat. Waktu tersebut dalam SI adalah …
a. 135
secon c. 3600
secon
b. 1800
secon d. 8100
secon
18.
Alat ukur
waktu yang paling teliti adalah ...
a.
c.
b.
d.
19. Perhatikan gambar!
Posisi
mata yang tepat dalam pengukuran adalah ..
a. 1 dan 3 c.
2 dan 3
b. 2 d. 1,
2 dan 3
20. Perhatikan gambar!
Volume batu
adalah ...
a. 50 ml c. 100 ml
b. 75 ml d. 150 ml
Soal Essay
1. Seorang siswa ingin
menentukan massa jenis sebuah kayu berbentuk kubus.
a. Pengukuran besaran apa saja
yang harus dilakukan?
b. Sebutkan alat dan bahan
untuk melakukan pengukuran tersebut!
2. Sebutkan masing-masing 4
besaran pokok dan besaran turunan beserta satuannya dalam SI!
3. Pilihlah satuan yang tepat
untuk menyatakan hasil pengukuran benda-benda di bawah ini :
a. Tinggi papan tulis
b. Massa sekarung padi
c. Jarak antara dua kota
d. Waktu sekali manusia
bernafas
4. Seorang siswa mengukur pertumbuhan dua buah tanaman
kacang yang ditanamnya beberapa hari yang lalu seperti tampak pada gambar
berikut ini :
Hitung
selisih tinggi kedua tanaman tersebut adalah .....
5. Lakukan pengubahan satuan di
bawah ini
a. 5 kilometer = .... centimeter
b. 0,75 kilogram = ....... gram
c. 15 menit = ..........detik
No comments:
Post a Comment