IPA

MODUL I

CIRI-CIRI DAN KEANEKARAGAMAN MAKHLUK HIDUP

Kegiatan Belajar 1: Ciri-ciri Makhluk Hidup

A.  CIRI-CIRI YANG MEMBEDAKAN MAKHLUK HIDUP DARI MAKHLUK TAK HIDUP

1.      Makhluk hidup melakukan pernafasan

2.      Makhluk hidup memerlukan makanan dan air

3.      Makhluk hidup dapat tumbuh dan berkembang

4.      Makhluk hidup dapat berkembangbiak

5.      Makhluk hidup dapat dan memberikan tanggapan terhadap rangsang (irritabilita)

B.  PERBEDAAN SERTA PERSAMAAN TUMBUHAN DAN HEWAN

Persamaan dan perbedaaan tumbuhan dan hewan disajikan pada table di bawah ini :

No	Persamaan	Perbedaan
		Tumbuhan	Hewan
1	Sama-sama melakukan proses pernafasan	-    Tidak memiliki alat pernafasan khusus -    Mengambil dan mengeluarkan gas secara pasif	-    Umumnya memiliki alat pernafasan khusus -    Mengambil dan mengeluarkan gas secara aktif
2	Sama-sama memerlukan makanan dan air	-    Dapat menyusun makanan sendiri -    Makanan diambil dalam bentuk gas dan cair	-    Makan makhluk hidup lain -    Makanan diambil dalam bentuk padat dan cair
3	Sama-sama dapat tumbuh dan berkembang	-    Tumbuh kembang berlangsung selama hidupnya, ada di daerah tumbuh tertentu -    Bentuk tubuh menyebar dan bercabang, jumlah bagian tubuh tidak tentu	-    Tumbuh kembang terjadi pada masa tertentu, serempak pada seluruh bagian tubuh -    Bentuk tubuh tertentu, jumlah bagian tubuh tertentu
4	Sama-sama dapat melakukan perkembangbiakan, secara kawin atau tidak kawin	-    Pembuahan terjadi di dalam alat perkembangbiakan betina -    Umumnya jumlah anaknya banyak, tidak dipeliharan dan dilindungi induk	-    Pembuahan dapat terjadi di dalam tubuh, misalanya kucing dan diluar tubuh, misalnya ikan -    Umumnya jumlah anaknya terbatas
5	Sama-sama menerima dan memberikan tanggapan terhadap rangsang	-    Reaksi terhadap rangsang lambat, terbatas dan lebih pasif -    Umumnya menetap dan bergerak sebagaian tubuh	-    Reaksi terhadap rangsang cepat, simultan dan aktif -    Dapat berpindah tempat

Kegiatan Belajar 2 : Keanekaragaman Makhluk Hidup

A.      KEANEKARAGAMAN EKOSISTEM

·      Ekosistem adalah interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya

·      Suatu tipe ekosistem tertentu akan terdiri dari kombinasi organismee dan unsure lingkungan yang khas, yang berbeda dengan susunan kombinasi ekosistem yang lain.

B.       KEANEKARAGAMAN JENIS

·      Jenis adalah suatau satuan organisme yang dapat dikenal dari bentuk atau penampilannya dan teridiri dari atas pengelompokan populasi atau gabungan individu yang mampu kawin sesamanya secara bebas untuk menghasilkan keturunan yang menyerupai induknya.

·      Harimau dan singa merupakan salah satu contoh keanekaragaman jenis

·      Kekayaan jenis makhluk hidup di Indonesia dapat ditunjukan bahwa 10% dari semua mkhluk hidup yang ada pada saat ini, menghuni Indonesia

·      Keanekaragaman mikrobiota Indonesia dpat ditinjukan bahwa lebih dari 10% mikrobiota yang ada pada saat ini, menghuni Indonesia

·      Keanekaragaman tumbuhan berpembuluh Indonesia, contohnya 1.250 jenis paku-pakuan, 25.000 tumbuhan berbunga.

·      Keanekaragaman hewan di Indonesia dapat ditunjukan bahwa 15% fauna yang ada di dunia terdapat di negara Indonesia

C.       KEANEKARAGAMAN GENETIK

·      Keanekaragaman genetic suatu jenis ditentukan oleh keanekaragaman susunan factor genetic yang terkandung dalam jenis yang bersangkutan.

·      Ayam kate dan ayam pelung merupakan contoh jenis ayam yang berbeda berdasarkan keanekaragaman genetic.

MODUL 2

MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGANYA

Kegiatan Belajar 1 : Organisasi Kehidupan

·      Urutan organisasi urut dari tingkat organisasi yang paling sederhana ke tingkat organisasi yang paling kompleks, yaitu protoplasma, sel, jaringan, organ, system organ, organisme, populasi, komunitas, dan ekosistem.

·      Beberapa karakteristik dari populasi, yaitu:

1.      Memiliki kepadatan (densitas) yaitu jumlah seluruh individu pada tiap satuan ruang, baik luas maupun volume.

2.      Setiap populasi suatu species makhluk hidup memiliki pola persebaran tertentu dari individu yang ada di dalamnya.

Persebaran secara berkelompok paling sering terdapat di alam, terutama untuk populasi hewan, hal ini dapat terjadi karena

a.       Respon organisme terhadap perbedaan habitat secara local

b.      Respon organisme terhadap perubahan cuaca secara musim

c.       Akaibat dari cara reproduksinya

d.      Sifat organisme yang mempunyai naluri untuk berkelompok sebagai alat pertahanan terhadap predator

3.      Suatu populasi makhluk hidup terdiri dari individu-individu yang menempati struktur umur yang berbeda, seperti anakan, muda, dewasa, tua

4.      Populasi bersifat dinamis karena adanya kelahiran, kematian dan migrasi

5.      Populasi memilki pola pertumbuhan tertentu.

Ada 2 pola pertembuhan, yaitu:

a.       Eksponensial, yaitu tumbuh cepat melebihi daya dukung

b.      Sigmoid, yaitu tumbuh cepat mencapai daya dukung kemudian menurun dengan cepat

6.      Terdapat produktivitas populasi, yaitu jumlah jaringan hidup yang dihasilkan oleh suatu populasi dalam jangka waktu tertentu.

·      Beberapa karakteristik komunitas :

1.      Keragaman. Suatu komunitas tersusun dari berbagai macam populasi

2.      Stabilitas. Komunitas memiliki ketahanan terhadap perubahan dan kemampuan untuk kembali normal setelah terjadi gangguan

3.      Struktur tropic. Dalam suatu komunitas terjadi hubungan interaksi antarspecies yang satu dengan lainnya. Hubungan tersebut berupa makan di makan yang membentuk rantai makanan.

4.      Dinamis. Sifat suatu komunitas sangat dipengaruhi oleh keadaan lingkungan sehingga selalu berubah atau dinamis.

A.  EKOSISTEM

·      Berdasarkan fungsinya, ekosistem terdiri dari dua komponen penyusun, yaitu

1.    Komponen autotrof, yaitu makhluk hidup yang mampu membuat makanan sendiri. Contohnya tumbuhan hijau

2.    Komponen heterotrof, yaitu makhluk hidup yang tidak mampu membuat makanan sendiri. Contohnya hewan, manusia, jamur.

·      Berdasarkan struktur penyusunya, ekosistem terdiri atas 5 komponen, yaitu

1.    Factor abiotik, yaitu benda mati, contoh batu, air, udara

2.    Produsen, contohnya tumbuhan hijau

3.    Konsumen, contohnya herbivore dan karnivora

4.    Pengurai/decomposer, contoh, bakteri dan jamur

5.    Detritus, contoh cacing tanah, siput, teripang

·      Peran yang dimainkan oleh suatu makhluk hidup dalam suatu ekosistem disebut relung/nice

·      Biosfer adalah ekosistem global atau jumlah seluruh ekosistem di planet bumi atau seluruh makhluk hidup dan tempat hidupnya.

B.  TIPE-TIPE BIOMA

·      Berbagi macam bioma alam yaitu

1.      Hutan tropis.

Hutan tropis ada 3, yaitu

a.       Hutan hujan tropis, terdapat di daerah tropis yang basah dengan curah hujan tinggi (300 cm/tahun) di Amerika tengah dan selatan, Afrika, Asia tenggara, Indonesia dan Australia Timur Laut

b.      Hutan musim tropis, terdapat didaerah tropis beriklim basah dengan musim kemarau yang panjang di India dan Asia Tenggara

c.       Hutan pegunungan tropis, hutan campuran terletak di pegunungan tropis.

2.      Hutan hujan iklim sedang, berupa hutan raksasa yang terdapat di sepanjang pantai Pasifik Amerika Utara

3.      Taiga/ hutan conifer. Hutan ini memeilki curah hujan 35-40 cm/tahun, suhu dimusim dingin sangat rendah. Tersebar di Amerika Utara, Eropa dan Asia

4.      Tundra/ hutan lumut. Terdapat disekitar kutub utara, gurun dingin dengan curah hujan 12 cm/ tahun dan pegunungan tropis pada ketinggian di atas 2.500 m. Terdapat di Afrika, Australia, Amerika, Asia Selatan.

5.      Padang rumput iklim sedang, merupakan daerah luas yang oleh satu stratum vegetasi, yaitu rumput, tetapi dnegan keanekaragaman jenis yang tinggi. Terdapat di Amerika Serikat, Afrika dan Amerika Selatan

6.      Gurun, daerah ini memilki curah hujan yang sangat sedikit kurang dari 30 cm / tahun. Suhunya lebih dari 60^oC.

Kegiatan Belajar 2: Saling Ketergantungan antar Makhluk Hidup

A.      INTERAKSI ANTAR INDIVIDU

·         Interaksi antar individu dalam suatu populasi disebut kompetisi intraspecies.

·         Kompetisi intraspecies ada dua, yaitu

1.      Kompetisi  secara langsung. Contoh: peristiwa peerebutan ayam jantan untuk merebutkan ayam betina

2.      Kompetisi tidak langsung. Contoh: dua individu yang berkompetisi memperoleh kebutuhan hidup, seperti makanan, air, udara, cahaya.

B.       INTERAKSI ANTAR POPULASI

·         Hubungan antar populasi ada 8, yaitu:

1.         Netralisme, bila antara dua species individu baik baik dalam keadaan terpisah maupun terkumpul tidak terjadi salaing merugikan atau saling menguntungkan. Contoh cicak dengan kerbau

2.         Predasi, interaksi dua individu dari populasi berbeda species berupa makan dimakan. Contoh harimau makan rusa

3.         Parasitisme. Hidup bersama antara dua individu berbeda species yang hanya menguntungkan sepihak saja. Contoh cacing pita pada tubuh manusia

4.         Mutualisme. Hubungan dua makhluk hidup yang saling menguntungkan. Contoh : bakteri selulase yang hidup dalam usus sapi.

5.         Komensalisme. Hubungan dua makhluk hidup yang satu mendapat keuntungan dan yang lain tidak untung dan tidak rugi contohnya. Ikan remora dengan ikan hiu

6.         Kompetisi. Hubungan antara dua makhluk hidup yang saling bersaing. Contohnya harimau dengan singa.

7.         Kooperasi. Hubungan dua populasi dimana bila hidup bersama akan lebih menguntungkan bagi keduanya dibandingan bila hidup sendiri-sendiri. Contoh burung jalak dengan kerbau

8.         Antagonism/antibiosis, yaitu hubungan dua populasi yang saling menguntungkan. Contoh hubungan anjing dengan kucing.

C.       RANTAI MAKANAN, JARING-JARING MAKANAN DAN PIRAMIDA MAKANAN

1.      Rantai makanan

Rantai makanan adalah peristiwa memakan dan dimakan dengan urutan tertentu.

Contoh :

Ulat à burung prenjak à burung rajawali à bakteri

Tumbuhan dimakan ulat, ulat dimakan burung prenjak, burung prenjak di makan burung rajawali.

Keterangan :

a.         Tumbuhan bertindak sebagai produsen

b.        Ulat bertindak sebagai konsumen tingkat I

c.         Burung prenjak bertindak sebagai konsumen tingkat II

d.        Burung Rajawali bertindak sebagai konsumen tingkat III à konsumen puncak

e.         Bakteri bertindak sebagai decomposer / pengurai

2.      Jaring-jaring makanan

Jaring-jaring makanan adalah kumpulan beberapa rantai makanan yang saling berhubungan.

 

3.      Piramida makanan

Piramida makanan adalah bentuk piramida yang menggambarkan susunan terjadinya perpindahan aliran energi dari produsen hingga konsumen tertinggi dalam ekosistem. 

 

           

D.      ALIRAN ENERGI

Aliran energi adalah perpindahan energi dari produsen ke konsumen dan ke konsumen yang lebih tinggi tingkatnnya. Sumber energi utama adalah matahari, selanjutnya oleh tumbuhan, energi cahya matahari diuabah menjadi energi kmia melalui proses fotosintesa.  Energi ini akan dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk beracam-macam aktivitas.

Lalu apabila produsen di makan oleh konsumen I maka akan terajdi aliran energi dari produsen ke konsumen I, dan sebagian energi akan terlepas dalam bentuk panas. Lalu apabila konsumen I dimakan oleh konsumen II maka akan terjadi perpindahan energi dari konsumen I ke konsumen II, tetapi sebagian energi juga akan terlepas dalam bentuk panas.  Demikian seterusnya kalau konsumen II dimakan oleh konsumen III. Jadi dalam rantai makanan terjadi perpindahan energi dari matahari, produsen, konsumen I, konsumen II dan seterusnya. Hal ini menunjukan bahwa setiap tingkatan trofik ada penyusutan energi yang keluar dalam bentuk panas, yang disebut dengan entropi.

Mari kita pelajari daur air, daur oksigen dan karbondioksida dan daur nitrogen:

1.      Gambar daur air, halaman : 2.27

2.      Gambar daur karbon oksigen dan karbondiosida, halaman : 2.28

3.      Gambar daur nitrogen, halaman : 2.29

Kegiatan Belajar 3 : Pencemaran dan Etika Lingkungan

·      Pencemaran adalah masuknya bahan atau energy ke dalam lingkungan yang menyebabkan timbulnya perubahan yang tidak diharapkan baik yang bersifat fisik, kimiawi, maupun biologis sehingga menganggu kesehatan, eksistensi manusia dan aktivitas manusia serta organisme lain.

·      Polutan adalah bahan penyebab pencemaran baik yang bersifat kimiawi, fisik, biologis maupun prilaku manusia.

·      Pencemaran tergantung dari 4 faktor, yaitu :

1.    Jumlah penduduk

2.    Jumlah sumber daya alam yang dipakai tiap individu

3.    Jumlah polutan yang dikeluarkan dari setiap jenis sumber daya alam

4.    Teknologi yang digunakan

·      Organisasi kesehatan dunia (WHO) menetapkan 4 tahapan pencemaran, yaitu:

1.      Pencemaran tingkat pertama, yaitu pencemaran yang tidak menimbulkan kerugian pada manusia, baik dilihat dari kadar pencemarannya, maupun waktu kontaknya dengan lingkungan.

2.      Pencemaran tingkat kedua, yaitu pencemaran yang mulai menimbulkan iritasi ringan pada pancaindra dan alat vegetative lainnya serta telah menimbulkan gangguan pada komponen ekosistem lainnya

3.      Pencemaran tingkat ketiga, yaitu pencemaran yang sudah mengakibatkan reaksi pada faal tubuh dan menyebabkan penyakit kronis

4.      Pencemaran tingkat keempat, yaitu pencemaran yang telah menimbulkan sakit bahkan kematian dalam lingkungan karena kadar zat pencemaran yang terlalu tinggi.

·      Berdasarkan mediumnya, pencemaran dapat dikelompokan menjadi :

1.        Pencemaran air

Macam-macam polutan air dan dampaknya:

a.    Sampah organicgas, dapat menyebakan menurunnya kandungan oksigen danmenimbulkan H₂S yang  berbau busuk

b.    Virus dan bakteri, dapat menimbulkan berbagai penyakit

c.    Merkuri (Hg), sumbernya dari limbah industry dan pertambangan terutama tambang emas.

d.   Timbal (Pb), sumber utama dari asap kendaraaan bermotor dan limbah industry. Dapat mengganggu fungsi enzim, mengganggu pembentukan haemoglobin darah dan bisa mengendap dalam tulang penyakitnya disebut plumbisme.

e.    Cadmium (Cd), sumbernya dari limbah industry keramik, fotografi, penyaduran logam dan pertambangan. Dapat mengakibatkan gangguan pada ginjal, hati dan tulang.

f.     Tembaga (Cu), sumber limbah pertanian dari fungisida dan industry. Dapat mengakibatkan gangguan ginjal, hati dan asam amino.

g.    Bahan radio aktif, sumber dari limbah PLTN, kerak bumi. Dapat mengakibatkan gangguan fisiologis dan genetis

2.        Pencemaran udara

Macam-macam polutan udara dan dampaknya:

a.       Karbon monoksida (CO), sumber utama dari asap kendaraan bermotor, proses industry dan asap rokok. Dapat mngakibatkan gangguan pernafasan, pusing dan mual.

b.      Karbondioksida (CO₂), sumber dari hasil respirasi makhluk hidup, pembakaran bahan bakar fosil, pembakaran sampah dan kebakaran hutan. Penyebab utam efek rumah kaca yang dapat menyebabkan pemansan global, permukaan air laut naik, perubahan iklim.

c.       Nitrogen Oksida (NO, NO₂), sumber utama dari asap kendaraan bermotor, asap rokok, gas hasil pembakaran generator pembangkit listrik, pembakran gas alam, pembakaran batu bara. Organ yang peka terhadap gas ini adalah paru-paru yang dapat menimbulkan kejang-kejang bahkan kematian.

d.      Sulfur oksida (SO₂, SO₃)bersumber dari gunung berapi, pengolahan biji belerang, pembakaran batu bara. Gas ini dapat menyebabkan hujan asam

e.       Materi partikel seperti debu, asbestos, metal dan suspense minyak bersumber dari peristiwa alami dan berbagai macam aktivitas manusia. Dapat menyebabkan penyakit saluran pernafsan, batuk disertai dahak, bronchitis dan kanker.

3.        Pencemaran tanah

Pencemaran tanah disebabkan oleh plastic, kaleng bekas, keramik, pestisida dan sebagainya.

MODUL 3

MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGANYA

Kegiatan Belajar 1 : Perkembangbiakan Tumbuhan

·      Perkembangbiakan vegetative tumbuhan rendah, meliputi:

1.      Membelah diri, contoh bakteri

2.      Tunas, contoh ragi dan lumut hati

3.      Spora, contoh jamur, ganggang, lumut dan tumbuhan paku.

·      Perkembangbiakan generative tumbuhan rendah, meliputi

1.      Isogami adalah proses perkawinan makhluk hidup dengan cara penyatuan antara dua buah gamet yang bentuk dan strukturnya sama. Contoh : Clamidomanas dan Ulva

2.      Anisogami adalah proses perkembangbiakan makhluk hidup dengan cara penyatuan dua buah gamet yang berbeda struktur, bentuk maupun ukurannya. Contoh Oedogonium sp dan Fucus sp

3.      Konjugasi adalh proses perkembangbiakan makhluk hidup melalui perkawinan antara dua individu yang belum dapat dibedakan jenis kelaminnya. Contoh : Spyrogira sp.

·      Perkembangbiakan vegetative tumbuhan tingkat tinggi

1.      Akar tinggal/rhizome. Contoh jahe, kunyit, temu lawak

2.      Umbi lapis. Contoh bawang

3.      Umbi batang. Contoh ubi jalar dan kentang

4.      Geragih. Contoh pegagan, arbei dan rumput teki

5.      Tunas. Contoh pakis haji, bamboo, tebu, pisang

6.      Tunas adventif. Contoh cocor bebek, cemara, kersen, sukun, kesemek

·      Perkembangbiakan generative  tumbuhan tingkat tinggi

1.      Pembuahan pada Gimnospermae (tumbuhan berbiji terbuka) disebut pembuahan tunggal karena satu inti sperma membauhi satu sel telur. Contohnya pada pinus.

2.      Pembuahan pada Angiospermae disebut pembuahan ganda karena inti sperma tidak hanya satu melainkan ada dua buah. Inti yang satu membuahi inti sel telur sedangkan yang lainnya membuahi dua buah inti kandung lembaga sekunder membentuk jaringan endosperma yang triploid dan berfungsi sebagai cadangan makanan bagi embrio.

Kegiatan Belajar 2: Perkembangbiakan pada Hewan dan Manusia

·      Perkembangbiakan vegetative pada hewan rendah, meliputi:

1.      Membelah diri, pada protozoa : paramecium dan Euglena

2.      Bertunas, pada Hydra sp

3.      Fragmentasi, pada Planaria dan Linckia

·      Perkembangbiakan generative pada hewan rendah, meliputi:

1.      Konjugasi, adalah perkembangbiakan generative pada makhluk hidup yang belum dapat dibedakan jenis kelaminnya. Pada Paramecium

2.      Heterogami/anisogami, adalah cara perkembangbiakan dua buah sel kelamin (ovum dan sperma) yang berbeda, baik bentuk, ukuran, maupun tingkah lakunya. Pada hydra, paramecium, cacing dan serangga.

·      Perkembangbiakan pada hewan tingkat tinggi, meliputi

1.      Pembuahan di luar (fertilisasi eksternal) pada ikan dan katak

2.      Pembuahn di dalam (fertilisasi internal) pada burung, tikus, manusia

·      Alat perkembangbiakan hewan tingkat tinggi, meliputi:

1.      Alat kelamin jantan, meliputi

a.       Testis : menghasilkan sperma

b.      Penis : menyalurkan sperma ke vagina

c.       Vasdeferens : saluran spermatozoa dari testis ke penis

2.      Alat kelamin betina meliputi ;

a.       Ovarium : menghasilkan sel telur/ovum

b.      Oviduk : saluran ovum

c.       Tuba falopi : tempat terjadinya pembuahan.

d.      Uterus/rahim : tempat pertumbuhan embrio

e.       Vagina : saluran untuk mengeluarkan anak

Kegiatan Belajar 3: Pemuliaan Tanaman dan Hewan Ternak

A.      PEMULIAAN TANAMAN

1.      Hibridisasi (Perkawinan Silang), merupakan proses perkawinan silang antara dua individu tumbuhan sejenis yang berbeda varietasnya. Contoh : jagung

2.      Radiasi untuk memperoleh bibit unggul. Radiasi yaitu memberikan sinar radioaktif (α, β, γ, sinar proton, sinar netron dsb) terhadap bibit tanaman tertentu, sehingga gen atau kromosom dari tanaman itu bermutasi. Dengan demikian akan diperoleh mutan yang diinginkan. Contoh : kedelai Muria

3.      Rekayasa genetika. Dilakukan dengan cara mengotak-atik materi genetic tanaman yang akan dibudidayakan. Contoh : Kapas Bolgard

B.       PEMULIAAN HEWAN

1.      Hibridisasi/kawin silang, meliputi:

a.       Perkawinan silang dengan cara tradisional, yaitu dengan memilih indukan betina dan jantan lalu dikawinkan

b.      Perkawinan silang dengan teknik kawin suntik, yaitu dengan cara mentransfer sperma dengan alat suntik khusus melalui lubang vagina dan sperma tersebut disemprotkan pada rongga uterus.

c.       Perkawinan silang dengan teknik in vitro (bayi tabung).

2.      Teknik radiasi

Teknik radiasi dapat menggunakan sinar x. teknologi ini telah berhasil dilakukan untuk memperoleh serangga dengan jantan mandul.

3.      Rekayasa genetic. Mengubah susunan gentik individu tertentu sehingga individu yang akan dihasilkan sesuai dengan yang diharapkan. Teknologi ini telah berhasil dilakukan sehingga menghasilkan sapi yang air susunya banyak mengandung kasein, ikan salem yang tahan beku.

MODUL IV

STRUKTUR TUBUH MANUSIA

Kegiatan Belajar 1 : Rangka Manusia

·      Endoskeleton (rangka dalam), yaitu rangka tubuh berada di dalam tubuh. Contoh pada manusia, sapi dan ikan

·      Eksoskeleton (rangka luar), yaitu rangka tubuh berada di luar, wujudnya berupa kulit yang mengeras. Contoh pada jangkrik.

·      Guna rangka:

1.       Menegakan dan menentukan bentuk tubuh

2.       Melindungi jaringan lunak yang mudah rusak, ex jantung, hati, otak

3.       Tempat melekatnya otot rangka

4.       Tempat pembentukan sel darah merah, keping darah dan sel darah putih

5.       Bersama dengan otot merupakan alat gerak

6.       Tempat menyimpan dan mengatur Ca dan P

·      Sistem gerak terdiri dari rangka dan otot.

·      Tulang merupakan alat gerak pasif, karena tulang tidak dapat bergerak tanpa bantuan otot.

·      Berdasarkan jenisnya, tulang dibagi menjadi 2, yaitu tulang keras dan tulang rawan.

·      Ada 3 jenis tulang rawan, yi :

1.    Hialin, ex : dinding trakea, sendi tulang, antara tl rusuk dan tl. dada

2.    Elastis, ex : tl hidung & telinga

3.    Serabut, ex : antar rusuk tulang belakang

·      Osifikasi adl proses terjadinya tulang rawan menjadi tulang keras.

·      Berdasarkan bentuknya ada 4 tulang, yaitu :

1.    Pipa/panjang, ex : tulang lengan, paha, betis, ruas jari kaki &tangan

2.    Pipih, ex : tulang rusuk, dada, belikat, tengkorak

3.    Pendek, ex : ruas tl. belakang, pergelangan kaki & tangan

4.    Tidak bearaturan, ex : tl rahang & tl punggung

·      Berdasar sifat bahan penyusunnya, ada 2 macam tulang, yi :

1.    Tulang kompak, ex : lapisan luar tulang pipa

2.    Tulang spons, ex : tulang pendek & tulang pipih

·      Ada 2 macam sumsum tulang, yaitu :

1.    Sumsum merah, tempat pembentukan sel darah merah. Terdapat pd tulang tengkorak, ruas tulang belakang, & tulang rusuk

2.    Sumsum kuning, terdapat pd tulang anggota gerak orang dewasa

·      Pertumbuhan tulang terjadi pada daerah pertumbuhan didekat ujung tulang yg disebut cakra epifise.

·      Pertumbuhan kesehatan tulang tergantung pada kesehatan kalsium dan fosfat yang memadai

·      Anak-anak yang tidak mendapat makanan yang benar atau jarang berjemur di sinar matahari, tulangnya akan tetap lunak dan bengkok apabila mendapat tekanan. Perkembangan yang tidak normal ini disebut rachitis.

·      Orang tua, terutama wanita, sering menderita penipisan dan perapuhan tulang yang disebut osteoporosis

·      Perhatikan gambar bagian-bagian tulang tubuh di bawah ini :

 

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·       

·      Sendi adalah hubangan antar tulang gerakan.

·      Antara kedua tulang terdapat rongga sendi yang berisi cairan pelumas disebut minyak sendi atau minyak sinovial

·      Sendi dibagi menjadi 3, yi :

1.    Sendi mati / sinartrosis, tidak dapat digerakan. Ex : hubungan antar tulang tengkorak

2.    Sendi kaku / amfiartrosis, dapat digerakan terbatas. Ex : hubungan antar tulang belakang, hubungan antara tulang rusuk dengan tulang dada.

3.    Sendi gerak / diartrosis, dapat digerakan leluasa.

·      Sendi gerak dibagi menajdi 4, yi :

1.    Engsel, ex lulut & kaki

2.    Putar, ex : antara kepala dan leher

3.    Pelana, ex : ruas tulang jari tangan

4.    Peluru, ex : hubungan antara lengan atas dg bahu

·      Kelainan dan gangguan pada sendi :

1.       Getah radang : apabila sendi mengalami infeksi, rongga sendi akan diisi oleh cairan

2.       Artitis eksudatif : setiap gerakan pada sendi menimbulkan rasa sakit

3.       Artitis sika : kekurangan minyak sendi yang mengakibatkan rasa nyeri ketika sendi di gerakan

·      Patah tulang dapat diakibtakan karena benturan keras, sehingga mengakibatkan fraktura, berupa:

1.       fraktura tertutup : tidak merobek kulit

2.       fraktura terbuka : tulang mencuat keluar kulit

3.       fraktura berganda : lebih dari satu patahan

·      Kelainan tulang karena kesalahan posisi duduk :

     1. Skoliosis :               2. Kifosis                      3. Lordosis

 

                                                                               

·      Tulang mengandung sel-sel pembentuk tulang (osteoblas) dan sel-sel penghancur tulang (osteoklas). Apabila tulang patah osteoklas menghancurkan tulang yang rusak dan osteoplas membentuk tulang yang baru.

Kegiatan Belajar 2: Otot Manusia

·      Otot ada 3, yi :

1.    Otot polos : berinti 1, berbentuk gelondong, & bekerja diluar kesadaran

2.    Otot lurik : berinti banyak, bentuknya silindris lurik tidak bercabang, & bekerja sadar

3.    Otot jantung : berinti banyak, serabut lurik bercabang, & bekerja diluar kesadaran.

·      Kerja otot ada 2, yi :

1.    Antagonis / berlawanan, ex bisep & trisep

Otot fleksor

 

                                                     

Otot ekstensor

2.    Sinergis / bersamaan, ex : pronator teres & pronator kuadratus

·      Untuk melakukan suatu aktivitas, otot memerlukan sejumlah energi. Energy diperoleh dari pembakaran glukosa di dalam darah. Proses ini disebut metabolisme

·      Otot rangka yang bergerak palaing cepat adalah otot yang membuka dan menutup kelopak mata

·      Otak mengirim perintah kepada otot melalui saraf untuk bergerak. Otot memerlukan waktu beberapa detik untuk menerima instruksi.

·      Dalam setiap otot selalu ada serat yang berkontraksi dan ada yang berelaksasi secara bergantian. Pada setiap pergantian, otot mengalami getaran halus.

***************

MODUL 5

SISTEM ORGAN TUBUH MANUSIA

Kegiatan Belajar 1: Indra Manusia

·      Indra luar yang dimiliki tubuh kita:

No	Indra	Organ	Sel Reseptor	Rangsang
1	Penglihat	Mata	Sel kerucut dan sel batang	Cahaya
2	Pendengar	Telinga	Organ kecil	Gelombang suara
3	Pengecap	Lidah	Putting pengecap	Kontak kimia
4	Pencium	Hidung	Sel pembaur/pencium	Kontak kimia
5	Peraba	Kulit	Korpuskel taktil	Kontak fisik

INDRA PENGLIHATAN

·      Perhatikan gambar mata di bawah ini:

·      Bagian-bagian mata:

1.      Kornea: tembus pandang

2.      Iris: penentu warna mata (pigmen)

3.      Lensa: bisa mencembung bisa mencekung

4.      Retina: terdapat sel batang (peka sekali cahaya, tidak bisa memebedakan warna) berfungsi saat ditempat gelap dan sel kerucut (peka sekali terhadap warna) berfungsi saat ditempat terang

·      Mekanisme kerja mata, yaitu suatu benda akan dapat dilihat jika ada cahaya. Cahaya akan dipantulkan oleh benda itu dan pantulan cahaya akan masuk ke dalam mata melalui lensa mata. Sesampainya di retina, rangsang cahaya diterima oleh sel-sel indra, cahaya kemudian diteruskan ke saraf mata, selanjutnya dikirim ke pusat penglihatan di otak untuk diterjemahkan.

·      Mata dengan penglihatan normal disebut emmetrop

·      Beberapa gangguan pada indra penglihatan

1.      Rabun jauh (miopi) : orang yang tidak bisa melihat benda jauh. Ditolong dengan kaca mata berlensa minus (cekung)

2.      Rabun dekat (hipermetropi) : orang yang tidak dapat melihat benda dekat. Ditolong dengan kaca mata berlensa plus (cembung)

3.      Astigmatisme : orang yang tidak dapat membedakan garis-garis tegak lurus dan mendatar pada saat bersamaan. Ditolong dengan kacamata berlensa silindris

4.      Presbiop: orang yang daya akomodasi mata telah berkurang. ditolong dengan kaca mata berlensa rangkap (cembung di bawah, cekung di atas)

5.      Rabun senja: penglihatan menjadi kabur karena kekurangan vitamin A. ditolong dengan pencangkokan kornea

6.      Mata juling: ornag yang otot-otot penggerak bola mata kanan dan kiri tidak serasi. Ditolong dengan operasi

INDRA PENDENGARAN

·      Perhatikan gamabr indra pendengaran berikut ini:

·      Mekanisme kerja telinga,  yaitu sumber bunyi menghasilkan gelombang sura di udara dan ditangkap oleh daun telinga. Bentuk daun telinga yang khas memungkinkan gelombang suara langsung ke lubang pendengaran. Gelombang suara yang masuk melalui lubang pendengaran menggetarkan gelombang telinga, kemudian dipantulkan dan diperkuat oleh serangkaian osikel. Gerakan landasan melawan tingkap oval menyebabkan bergetar. Getarannya dipancarkan melaui cairan telinga dalam bentuk gelombang. Di dalam koklea, getaran cairan menggerakan sel-sel reseptor organ korti. Sel reseptor yang berhubungan dengan serat syaraf, mengubah gerakan menjadi impuls dan dibawa ke otak oleh sel saraf pendengaran.

·      Kerusakan pada gendang telinga dapat menyebabkan gangguan pada pendengaran. Kerusakan dapat terjadi karena udara yang tiba-tiba meningkat atau akibat radang telinga.

·      Mekanisme indra keseimbangan terletak ditelinga dalam. Apabila kita menggerakan kepala kesembarang arah, cairan di dalam saluran turut bergerak, merangsang saraf dibeberapa bagian saluran. Melalui informasi dari kedua telinga, otak menyadari adanya setiap gerakan.

INDRA PENCIUMAN

·      Sel-sel pencium menerima rangsang zat kimia dalam udara yang dihirup ketika bernafas.  Sel-sel penerima bergabung di dalam pembuluh pencium dan membawa sinyal ke pusat pencium yang ada di otak

·      Dalam keadaan pilek, terkadang kehilangan rasa bau, keadaan ini disebut asmonia.

INDRA PENGECAP

·      Perhatikan gambar lidah berikut ini:

 

·      Impuls syaraf dari sel sensori pucuk pengecapdihubungkan ke otakoleh dua saraf. Saraf yang satu membawa informasi rasa dari bagian depan ledah (manis dan asin), dan syaraf yang lain dari samping (asam) dan belakang lidah (pahit).

INDRA PERABA

·      Kulit terdiri dari 3 lapisan, yaitu:

1.      Epidermis: lapisan terluar sebagai pelindung

2.      Dermis : lapisan paling tebal terdapat di telapak kaki dan tangan

3.      Hypodermis: lapisan terdalam yang kaya akan jaringan lemak untuk mengahangatkan tubuh.

Kegiatan Belajar 2. Sistem Perencanaan Manusia

·      Zat makanan yang diperlukan tubuh, meliputi:

1.      Air berfungsi sebagai pelarutdan menjaga stabilitas suhu tubuh

2.      Protein berfungsi untuk :

a.       membangun sel-sel yang rusak,

b.      membantu zat pengatur seperti enzim dan hormone,

c.       sebagai penghasil energy

3.      Lemak berfungsi sebagai:

a.       pelarut vitamin A,D,E, dan K

b.      pelindung alat-alat tubuh

c.       pelindung tubuh dari suhu rendah

d.      penghasil kalori

4.      Karbohidrat berfungsi sebagai sumber energi yang utama

5.      Vitamin berfungsi untuk metabolism dan pertumbuhan normal makhluk hidup

6.      Garam mineral, yang meliputi Ca, P, Fe, F, Na, Cl, I

7.      Enzim pencernaan, yang meliputi:

a.       Enzim pencernaan di mulut terdiri dari :

1)      Ptialin : karbohidrat àgula

b.      Enzim pencernaan di lambung terdiri dari :

1)      Pepsin : protein à pepton

2)      Renin : menggumpalkan protein susu

3)      HCL : bunuh organisme asing

c.       Enzim pencernaan di pankreas terdiri dari :

1)      Tripsin : pepton à asam amino

2)      Amilopsin : karbohidrat à gula

3)      Lipase : lemak à asam lemak & gliserol

d.      Enzim pencernaan di usus halus meliputi :

1)      Maltase : maltosa à glukosa

2)      Amilase : amilum à maltosa

3)      Sukrase : sukrosa à fruktosa

4)      Lipase : lemak à asam lemak & gliserol

5)      Eripsin : pepton à asam amino

6)      Laktase : laktosa à glukosa & galaktosa

7)      Enterokinase : mengaktifkan tripsinogen à tripsin

·      Perhatikan gambar berikut ini:

 

·      Di mulut terjadi 2 kali pencernaan, yi :

1.    Pencernaan mekanaik : saat pengunyahan makanan oleh gigi

2.    Pencernaan kimiawi : pencernaan dg bantuan enzim ptialin / saliva / ludah

·      Dikerongkongan terjadi gerakan meremas & mendorong makanan pada kerongkongan shg masuk kelambung yang disebut sbg gerak peristaltik.

·      Gangguan pada system pencernaan, yaitu:

1.      Parotitis: gondong

2.      Xerstomia: produksi saliva terlalu sedikit

3.      Konstipasi: sembelit

4.      Peritonitis: radang selaput dinding rongga tubuh

5.      Apendiksitis: radang usus buntu.

Kegiatam Belajar 3. Sistem Transportasi

·      Perhatikan gambar jantung berikut ini:

 

·      Pembuluh darah, terdiri dari:

1.      Pembuluh nadi (arteri) berfungsi mengalirkan darah dari jantung yang kaya O₂, kecuali pembuluh nadi paru-paru yang kaya CO₂

2.      Pembuluh darah balik (vena) berfungsi mengalirkan darah menuju jantung yang kaya CO₂, kecuali pembuluh vena paru-paru yang kaya O₂

3.      Pembuluh darah kapiler, merupakan pembuluh yang sangat halus dan terdapat di berbagai organ tubuh

·      Macam-macam peredaran darah, yaitu:

1.      Peredaran darah besar :

Bilik kiri à seluruh tubuh à serambi kanan

2.      Peredaran darah kecil :

Bilik kanan à paru-paru à serambi kiri

·      Limpa berfungsi untuk :

1.      Tempat pembentukan sel darah putih

2.      Tempat membunuh kuman penyakit

3.      Tempat pembongkaran sel darah merah yg telah mati

4.      Tempat cadangan sel darah

·      Gangguan pada system pembuluh darah, yaitu:

1.      Hemofili: darah sukar membeku

2.      Anemia: kekurangan sel darah merah

3.      Erythroblastis faetalis: penyakit kuning pada bayi

4.      Laukimia: kanker darah

5.      Thrombus: penyakit jantung karena tersumbatnya nadi tajuk

6.      Sklerosis: pengerasan pembuluh darah

7.      Varises: pelebaran pembuluh balik

Kegiatan Belajar 4. Sistem pernafasan

·      Pernafasan merupakan cara pembentukan energi melalui oksidasi biologi dg reaksi sbb :

C₆H₁₂O₆ + O₂ à CO₂ + H₂O

·      Pernafasan ada dua, yaitu

1.      Pernafasan perut, jika mengembangnya rongga dada karena perubahan diafragma

2.      Pernafasan dada, jika mengembangnya rongga dada karena perubahan posisi tulang rusuk

·      Gambar alat pernafasan :

 

·      Volume udara di paru-paru ada 4, yaitu :

1.      Volume residu: volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru ketika kita mengeluarkan nafas dengans ekuat tenaga

2.      Volume tidal: volume udara yang keluar masuk paru-paru selama kita bernafas normal

3.      Volume cadangan insirasi: volume udara maksimal yang masih dapat masuk ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi normal

4.      Volume cadangan ekspirasi yaitu pada saat kita melakukan ekspirasi normal, kita masih dapat mengeluarkan nafas dengan sekuat tenaga.

·      Penyakit pada sistem pernafasan, yaitu :

1.      Rirnitis: sekresi lendir berlebihan disertai pembengkakaan membaran hidung dan faring

2.      Laringitis: infeksi lokal pada faring

3.      Asma: reaksi alergi dan emosional

4.      Pneumonia: alveoli terisi cairan

5.      TBC: kerusakan paru-paru yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis

6.      Kanker paru-paru

***************

MODUL 6

MAKANAN, KESEHATAN, PENYAKIT DAN PENCEGAHANNYA

Kegiatan Belajar 1: Makanan

·      Fungsi makanan secara umum, yaitu:

1.      Makanan sebagai sumber tanaga/energy

2.      Makanan sebagai bahan pembangun

3.      Pengatur aktivitas tubuh

·      Fungsi, sumber, dan akibat kelebihan dan kekurangan zat makanan disajikan di modul halaman 6.9 tabel 6.4

·      Pedoman susunan makanan sehat:

1.      memenuhi kecukupann gizi yang dianjurkan

2.      Mengandung berbagai ragam macam jenis makanan

3.      Mengandung serat dan zat tepung

4.      Tidak banyak mengandung makanan yang terlalu manis

5.      Tidak mengandung kandungan garam tinggi

6.      Tidak mengandung kandungan lemak tinggi

Kegiatan Belajar 2: Kesehatan, Penyakit dan Pencegahannya

·      Sehat adalah keadaan yang sempurna dari fisik, mental, social, jadi tidak hanya bebas dari penyakit atau bebas dari kelemahan

·      Usaha kesehatan masyarakat, meliputi:

1.      Memperbaiki kesehatan lingkungan

2.      Mencegah dan membrantas penyakit infeksi

3.      Mendidik masyarakat tentang prionsip-prinsip kesehatan perorangan

4.      Mengkoordinasi tenaga-tenaga kesehatan untuk melayani pengobatan dan perawatan

5.      Mengembangkan upaya masyarakat untuk mencapai tingkatan hidup yang setinggi-tingginya

·      Penyakit menular dapat melaui:

1.      Saluran pernfasan

2.      Saluran pencernaan

3.      Kulit

·      Penyebab penyakit menular:

1.      Serangga

2.      Cacing

3.      Protozoa

4.      Bakteri

5.      Virus

6.      Jamur

·      Berbagai penyakit menular yang umum di Indonesia, yaitu:

1.      Scabies: penyakit kulit yang disebabkan oleh Sarcoptes scabiei

2.      Ankylostomiasis: infeksi cacing tambang

3.      Askariasis: infeksi cacing gelang

4.      Enterobiasis: infeksi cacing kremi

5.      Filariasis: infeksi cacing filarial

6.      Amebiasis: disentri amuba

7.      Malaria

8.      Toksoplasmosis: infeksi oleh Taxoplasma gondii

9.      Kolera: disebabkan oleh Vibrio cholera

10.  Demam tifoid: infeksi dari bakteri Salmonela

11.  Difteri: penyakit akut yang disebabkan oleh Caryna bacterium diphtheria

12.  Disentri hasiler: infeksi usus besar oleh Shigella schnlitzei

13.  Tetanus: infeksi oelh Clostridium tetani

14.  TBC

15.  Campak: disebakan oleh virus rubella

16.  Demam berdarah dengue: virus Flavvirus disebarkan oleh nyamuk Aedes aeghepti

17.  Hepatitis

18.  Poliomyelitis: radang sel saraf tulang

19.  Rabies

20.  Panu

·      Cara pencegahan penyakit menular:

1.      Mempertinggi nilai kesehatan

2.      Memberikan vaksinasi atau imuniasasi

3.      Pemeriksaan kesehatan berkala

·      Berbagai penyakit menurun/diwariskan:

1.      Brakidaktili: jari-jari pendek

2.      Polidaktili: jari tambahan pada tangan atau kaki

3.      Osteogenesis imperfekta: tulang mudah patah

4.      Kebotakan

5.      Kekentalan secret kelenjar mujkosa

6.      Penyakit tuli bisu jenis tertentu

7.      Albinisme: kulit tidak punya pigmen

8.      Hemofili: darah sukar membeku

9.      Buta warna

10.  Thalasemia : gangguan pembentukan sel darah merah

11.  Diabetes militus

12.  Hipertensi

13.  Jantung istemik: kerja jantung tidak normal

****************************

MODUL 7

PENGUKURAN BESARAN, KINEMATIKA, DAN DINAMIKA

Kegiatan Belajar 1: Pengukuran Besaran

·      Semua gejala alam yang dapat diukur disebut besaran

·      Pada saat Ali pergi ke sekolah ia menempuh jarak 300 meter. “Jarak” menunjukan besaran panjang, 300 menunjukan nilai besaran, dan meter menunjukan satuan besaran panjang

·      Besaran pokok adalah besaran yang satuanya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain, contoh besaran popkok disajikan pada table di bawah ini:

No	Nama Besaran	Satuan	Singkatan
1	Panjang	Meter	m
2	Massa	Kilogram	kg
3	Waktu	Sekon	s
4	Temperature	Kelvin	K
5	Arus listrik	Ampere	A
6	Intensitas cahaya	Candela	cd
7	Jumlah zat	Mol	mol

·      Besaran turunan adalah besran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok. Contohnya: luas, volume, berat, gaya, dan massa jenis

·      1 inchi = 2,54 cm

3 inchi = 3 x 2,54 =

·      Nyatakan laju mobil v = 36 km/h dalam m/s !

Jawab:

V = 36 x (1000/3600) = 10 m/s

·      Jumlah angka yang diketahui handal dalam suatu bilangan disebut angka penting.

Contoh:

13,57 à 4 angka penting

0,038 à 2 angka penting, angka nol hanya pengisi tempat

Kegiatan Belajar 2: Kinematika

·      Kajian tentang gerak benda yang berhubungan dengan gaya dan energy disebut mekanika

·      Cabang mekanika yang menggambarkan gerak benda tanpa mempertimbangkan gaya-gaya yang bekerja padanya disebut kinematika

·      Besaran vector adalah besaran yang mempunyai besar dan arah, digambarkan dengan anak panah. Contoh: seorang berjalan 20 m ke arah kanan kemudian balik berjalan ke arah kiri 5 m. jarak total yang ditempuh orang itu adalah 20 + 5 = 25 m, tetapi pergeserannya adalah 20 – 5 = 15 m kea rah kanan.

·      Besaran panjang dapat diukur dengan mistar, jangka sorong dan micrometer sekrup

·      Besaran massa diukur dengan neraca

·      Berat benda dapat diukur dengan neraca pegas

·      Besaran waktu dapat diukur dengan arloji/stopwatch

·      Luas permukaan dapat diukur dengan rumus tertentu (persegi panjang: p xl, lingkarang πR²

·      Volume zat cair dan volume zat padat yang tidak beraturan dapat diukur dengan gelas ukur

·      Massa jensi benda: massa / volume

·      Massa jenis zat cair dapat diukur dengan hidrometer

·      Scalar adalah besaran yang mempunyai besar tetapi tidak mempunyai arah disebut besaran scalar, contoh massa dan waktu

·      Sebuah mobil menempuh jarak 200 km selama 4 jam. Hitunglah kecepatannya!

Diketahui:

S = 200 km

t = 4 jam

Ditanyakan: V = ?

Jawab:

V = s/t = 200/4 = 50 km/jam

·      Sebuah mobil bergerak di jalan lurus bebas hambatan dan pengemudi mengerem mobil itu. Jika kecepatan mobil awal adalah v₁ = 20 m/s dan diperlukan waktu 8 detik untuk memperlambat menjadi v₂ = 4 m/s. Berapa percepatan rata-rata mobil itu ?

Jawab:

a = v/t

a = (v₂ – v₁) / (t₂ – t₁) = (8 – 20) / (4 – 0) = -16/4 = -4

Tanda negative muncul karena kecepatan akhir lebih kecil dari pada kecepatan awal

·      Rumus dalam percepatan konstan:

V_t² = V_o² + 2as

V_t = V_o + 2at

s = s_o + V_ot + ½at²

·      Budi memerlukan waktu 2 detik untuk melempar bola, dengan kecepatan 20 m/s. Hitunglah percepatan bola tersebut !

V_t = V_o + at

20 = 0 + a.2

2a = 20

a = 20/2 = 10 m/s²

·      Sebuah batu dilepaskan dari sebuah tebing terjal. Setelah jatuh pada jarak 5 m, hitunglah kecepatannya !

V_t² = V_o² + 2as

V_t² = V_o² + 2gh

V_t² = 0² + 2.10.5

V_t² = 0 + 100

V_t = √100 = 10 m/s

·      Dalam gerak peluru kecepatan awal benda diuraikan menjadi komponen-komponen dalam arah sumbu x horizontal dan y vertical, sehingga diperoleh:

V_ox = V cos θ

V_oy = V sin θ

Pada saat t, kecepatan benda menjadi:

V_x = V_ox

V_y = V_oy – gt

Pada saat t, posisi benda menjadi:

x = x_o + V_oxt

y = y_o = V_oyt - ½gt²

·      Sebuah bola dilemparkan dengan kecepatan awal 10 m/s yang membentuk sudut 60^o diatas horizontal. Maka kecepatan bola pada saat mencapai titik tertinggi adalah … .

Jawab:

Pada saat mencapai titik tertinggi kecepatan bola sama dengan kecepatan dalam arah sumbu X, jadi:

V_ox = V cos θ

V_ox = 10 cos 60

V_ox = 10 x ½

_Vox  = 5 m/s

Kegiatan Belajar 3: Dinamika

·      Hukum Newton I: sebuah benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus dengan kecepatan konstan jika gaya neto yang bekerja padanya adalah nol

·      Hukum Newton II: gaya neto yang bekerja pada suatu benda menyebabkan benda itu memperoleh percepatan yang besarnya sebanding dengan besar gaya itu dan berbanding terbalik dengan massanya

·      Hukum Newton III: ketika sebuah benda melakukan gaya pada benda lain, benda kedua melakukan gaya yang sama tetapi berlawanan terhadap benda pertama

·      Gaya adalah suatu pengaruh yang dapat mengubah suatu kecepatan benda

·      Sebuah gaya 10 N bekerja pada suatu benda 5 kg yang mampu bergerak bebas. Hitunglah percepatan benda itu !

Jawab:

F = m.a

a = F/m

a = 10/5

a = 2 m/s²

·      Istilah gesekan digunakan untuk mengacu gaya-gaya hambatan yang muncul berlawanan dengan gerak suatu benda terhadap benda lainnya yang bersentuhan. Ketika benda belum bergerak gaya gesekan itu disebut gaya gesekan statis, persamaanya:  F_s = µ_s F_N dan ketika benda itu sudah bergerakgaya gesekan itu disebut gaya gesekan kinetic, persamaanya adalah F_f = µ_k F_N

·      Jumlah putaran tiap satuan waktu disebut frekuensi.

·      Hubunagn frekuensi dan periode yaitu f = 1/T

·      Sebuah tikungan jalan yang mempunyai jari-jari kelengkungan 120 m dengan derajat kemiringan yang membentuk sudut θ (tan θ = ¾). Berapakah kecepatan maksimum mobil agar dapat lewat dengan aman ?

Jawab

V² = rg tan θ

V² = 120 x 10 x ¾

V = √900 = 30 m/s

·      Energy kinetic

E_k = ½ mv²

·      Energy potensial:

E_p = m.g.h

·      Momentum linier suatu benda adalah hasiol kali masa benda dengan kecepatannya.

p = m.v

·      Momentum à besaran vector yang arahnya sama dengan arah kecepatan benda

·      Impuls gaya adalah hasil kali gaya dan interval waktu gaya itu bekerja

I = FΔt

·      Impuls à besaran vector yang arahnya sama dengan arah gaya

·      Hukum kekalan moementum menyatakan bahwa momentum linier total suatu system adalah kekal bilamana jumlah vector gaya luar yang bekerja pada system itu adalah sama dengan nol

m₁v_{1 +} m₂v₂ = m₁v_{1’ +} m₂v_2’

·      Dalam tumbukan lenting, energy kinetic system adalah kekal

½ m₁v₁² + ½ m₂v₂² = ½ m₁v_1’² + ½ m₂v_2’²

·      Dalam tumbukan tak lenting, energy kinetic system tak kekal. Sebagaian energy kinetiknya hilang dalam bentuk bunyi, panas

EK₁ + EK₂ = EK’₁ + EK’₂ + panas atau bentuk energy lainnya

·      Dalam tumbukan tak lenting sempurna, dua benda yang bertumbukan saling melekat setelah tumbukan

v₁ –v₂ = - (v’₁ –v’₂)

·      Hasil kali gaya dan lengan momen disebut momen gaya atau torka.

F_b/F_k = L_k/L_b

·      Bidang miring:

 

Berlaku persamaan tuas  :

Beban x tinggi bidang = Kuasa x panjang bidang

W   x    h   =  F  X  L 

·      Prinsip Kekekalan Usaha pada Tuas/ Pengungkit :

Beban (W)

Lb = lengan beban

Lk =lengan kuasa

Kuasa (F)

Titik Tumpu

 

Berlaku persamaan :

Beban x Lengan beban  = Kuasa  x Lengan kuasa

W  x  Lb     =   F   x   Lk

·      Jika jari-jari roda adalah 30 cm dan jari-jari gandarnya 10 cm. hitunglah nisabah kecepatannya !

Jawab:

NK = R/r = 30/10 = 3

*****************

MODUL 8

MATERI DAN SIFATNYA

Kegiatan Belajar 1: Sifat Termal Zat

·      Alat yang digunakan untuka mengukur suhu disebut thermometer

·      Hubungan antara skala temperatur :

T(^oC) = 5/9 [T(^oF) – 32]

T(^oF) = [9/5 T(^oC)] + 32

T(^oK) = T(^oC) + 273

·      Ibu memanaskan air hingga suhunya mencapai 65^oC. beraapakah suhu tersebut jika dinyatakan dalam Kelvin ?

Jawab:

T(^oK) = T(^oC) + 273

T = 65 + 273

T = 338^oK

·      Ibu memanaskan air hingga suhunya mencapai 25^oC. Berapakah suhu tersebut jika dinyatakan dalam Fahrenheit ?

Jawab:

T(^oF) = [9/5 T(^oC)] + 32

T = (9/5 x 25) + 32

T = 77^oF

·      Panjang baja 500 m pada temperature 20^oC. koefeisien muai panjang baja 1,2 x 10^-5/^oC. temperature ekstrim yang mungkin terjadi adalah 30^oC. berapa pemuaian baja keadaan ekstrim tersebut ?

Jawab:

ΔL = αL_oΔt

ΔL = 1,2 x 10^-5 x 500 x (30-20)

ΔL = 6 x 10^-2 m = 6 cm

·      Perubahan volume ΔV dalam zat padat, cair dan gas karena pengaruh peruabhan temperature, berbanding lurus dengan perubahan temperature ΔT dan volume mula-mla V_o, sehingga ΔV = β.V_o. ΔT

Kegiatan Belajar 2: Panas

·      Panas jenis c sustu zat adalah energy panas yang diperlukan untuk mengubah temperature satu satuan massa zat sebesar 1^o panas Q yang diperlukan dilepaskan oleh zat bermassa m agar temperaturnya berubah sebesar Δt adalah Q = m.c. ΔT

·      Dalam peristiwa perubahn wujud terjadi pertukaran energy tanpa perubahan temperature

Q = mL

·      Berapa energy panas yang diperluakan untuk menaikan temperature 10 kg air dari 30^oC menjadi 40^oC. Jika panas jenis tembaga adalah 0,39 kJ/Kg^oC ?

Jawab:

Q = m.c. ΔT

Q = 10 x 0,39 x (40-30)

Q = 39 kJ

·      Panas dapat dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain melalui tiga cara, yaitu:

1.      Konduksi, konduksi panas hanya terjadi jika terdapat perbedaan suhu

2.      Konveksi, merupakan proses perpindahan panas yang dipindahkan oleh gerak massa molekul-molekul atau atom-atom yang bergerak pada jarak pendek dan bertumbukan. Contoh jika kita memanaskan air dalam bejana maka panas diteruskan air dengan melibatkan gerak air yang dipanaskan

3.      Radiasi, contohnya perpindahan panas dari matahari ke bumi.

·      Batang tembaga dengan temperature 200^oK memancarkan energy dengan laju 30 W. Jika temperaturnya dinaikan menajdi 400^oK, hitunglah laju radiasi energinya!

Jawab:

Q₂ / t = (T₂/T₁)⁴ . Q₁/t

Q₂ / t = (400/200)^{4 .} 30

Q₂ / t = 2⁴ . 30

Q₂ / t = 480 W

·      Penerapan konsep perpindahan panas, meliputi:

1.      Termos

2.      Efek rumah kaca

3.      Termograf, alat untuk mengukur jumlah radiasi inframerah yang dipancarkan oleh setiap bagian kecil kulit manusia.

***************

MODUL 9

GELOMBANG DAN BUNYI

Kegiatan Belajar 1: Gelombang

·      Gelombang adalah gangguan pada periodic yang bergerak menjauhi sumber dan membawa energy

·      Jika seutas tali diikat pada salah satu ujungnya dan kita menyentakan secara cepat ujung linnya, maka kita melihat pulsa yang melewati tali dengan kecepatan v, perhatikan gambar di bawah ini:

Hasil pengamatan tersebut mencerminkan rumus kecepatan v gerak gelombang pada tali sbb:

 atau v² = TL/m

T = tegangan tali

m = massa tali

L = panjang tali

·      Bila ujung-ujung tali yang berlawanan diberi sentakan ke atas, sehingga dua pulsa dihasilkan dan bergerak saling mendekati maka ketika dua pulsa bertemu pulsa akan lebih tinggi, baru kemudian dua pulsa tersebut menjalankan perjalanannya sesuai dengan arah masing-masing pulsa semula. Perhatikan gambar di bawah ini:

·      Gelombang periodic adalah barisan pulsa yang teratur, satu pulsa diikuti oleh pulsa yang lainnya secara berurutan. Contoh pada gelombang air, gelombang bunyi dan gelombang cahaya, perhatikan gambar di bawah ini:

·      Hubungan kecepatan (v), frekuensi (f) dan panjang gelombang (λ) sbb:

V = f.λ

·      Periode gelombang adalah waktu yang diperlukan oleh satu gelombang penuh untuk melewati suatu titik.

·      Periode tiap gelombang : T =1/f

·      Amplitude gelombang adalah simpangan maksimum dari posisi kesetimbangan partikel-partikel yang berosilasi selama gelombang merambat

·      Suatu gelombang merambat pada kawat sepanjang 8 m yang mempunyai massa total 3 kg panjang gelombang yang terbentuk 4 m. Jika kawat tersebut mengalami tegangan 6 N. hitunglah:

a.       Kecepatan gelombang

b.      Frekuensi gelombang

Jawab:

a.       Kecepatan gelombang

v² = TL/m

v² = 6.8/3

v² = 16

v = 4

b.      Frekuensi gelombang:

V = f.λ

f = v/ λ

f = 4/4

f = 1 Hz

·      Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getarannya, contoh: cahaya, tali

Gambar:

·      Gelombang longitudinal adalah gelombang yang memiliki arah getaran yang sama dengan arah rambatan, contoh: slinki, suara

Gambar:

·      Sebuah perahu yang terlambat bergeak naik dan turun satu kali setiap 2 detik karena adanya gelombang permukaan air laut yang mempunyai panjang gelombang 15 m dan amplitude 7 cm. Hitunglah frekuensi, kecepatan gelombang, dan kecepatan molekul air secara individual pada permukaan laut itu !

Jawab:

a.    Frekuensi:

f = 1/T

f = ½ = 0,5 Hz

b.    Kecepatan gelombang

v = λ.f

v= 15.0,5 = 7,5 m/s

c.    Kecepatan molekul air

s = 2πr

s = 2.22/7.0,07

s = 0,44 m

v = s/T

v = 0,44/2

v = 0,22 m/s

·      Ada juga muka gelombang berbentuk bola yang disebut muka gelombang sferis, misalnya muka gelombang bunyi di udara. Pada gelombang ini, energy yang dibawa menyebar pada luasan yang semakin besar karena luas permukaan bola yang berjari-jari r adalah 4πr2, sehingga intensitas gelombangnya adalah I = P/4πr²

·      Hubungan antara intensitas (I), amplitude gelombang (A),  massa jenis medium (ρ) dan kecepatan (v) dinyatakan sebagai I = 2π²ρvf²A²

·      Azas superposisi dapat menjelaskan terbentuknya gelombang diam dari dua gelombang yang merambat dalam arah yang berlawanan

·      Gelombang diam terdiri dari simpul-simpul (amplitude nol) dan perut-perut (amplitude maksimum).

·      Pada alat-alat music berdawai terjadi pembentukan gelombang diam, dengan nada dasar yang dihasilkan dinyatakan sbb:

f = nada dasar yang dihasilkan

L = panjang dawai

T = tegangan dawai

M = massa dawai

Sedangkan nada-nada atasnya, yaitu nada-nada ke-n adalah f_n = nf₁ dengan n = 2,3,4, … .

Kegiatan Belajar 2: Bunyi

·      Bunyi adalah gejala gelombang longitudinal yang menghasilkan variasi tekanan periodic, yang merambat melalui udara dan bahan lain

·      Dua aspek penting tentang bunyi yang terdengar adalah

1.      Titik nada

Titik nada bunyi ditentukan oleh frekuensi sehingga makin tinggi frekuensi makin tinggi pula titik nadanya.

Telinga manusia mampu mendengar suara dengan frekuensi 20 – 20.000 Hz yang disebut dengan jangkauan terdengar atau audible range.

Bunyi dengan frekuensi kurang dari 20 Hz disebut infrasonic. Sumber bunyi ini yaitu gempa, halilintar, gunung api, mesin-mesin berat

Bunyi dengan frekuaensi lebih dari 20.000 Hz disebut ultrasonic. Ada beberapa hewan yang bisa mendengar suara ini yaitu anjing dan kelelawar.

2.      Keras bunyi

Keras bunyi merupakan perasaan subjektif pendengar yang berkaitan besaran terukur yang disebut intensitas bunyi

·      Telinga manusia dapat mendeteksi intensitas bunyi yang membentang dari intensitas acuan 10^-12 W/m² sampai 1 W/m². Tingkat intensitas bunyi (β) didefinisikan β = 10 log I/I_o

Dengan I_o = 10^-12 W/m²

·      Getaran udara dalam tabung terbuka mempunyai perut pada dua ujungnya. Frekuensi nada dasar yang dihasilkan mempunyai panjang gelombang dua kali panjang tabung. Nada-nada atas mempunyai frekuensi 2,3,4, … kali frekuensi nada dasarnya.

Gambar:

·      Getaran udara dalam tabung tertutup mempunyai perut pada salah satu ujung dan simpul pada ujung yang lainnya. Frekuensi nada dasar yang dihasilkan mempunyai panjang gelombang empat kali panjang tabung. Nada-nada atas mempunyai frekuensi 1, 3, 5, …  kali frekuensi nada dasarnya.

Gambar:

·      Efek Doopler mengacu pada perubahan titik nada bunyi karena gerak sumber bunyi dan/atau pendengar. Efek Doopler gelombang bunyi dapat dinayatakan sebagai

f_s = frekuensi yang dihasilkan sumber

f_p = frekuensi yang dihasilkan pendengar

v = kecepatan bunyi

v_p = kecepatan pendengar

v_s = kecepatan sumber bunyi

·      Sirine mobil ambulance memancarkan frekuensi 900 Hz ketika diam. Kecepatan gelombang bunyi 300 m/s.

a.       Berapakah frekuensi yang akan didengar oleh seorang pendengar yang diam jika mobil itu bergerak mendekati pendengar dengan kecepatan 210 m/s ?

b.      Berapakah frekuensi yang akan didengar oleh seorang pendengar yang bergerak dengan kecepatan 210 m/s dan ambulance diam ?

Jawab:

a.      

f_p = 900 (300 + 0) / (300-210) = 3000 Hz

b.     

F_p = 900 (300 + 210) / (300 – 0) = 1.530 Hz

**************

MODUL 10

OPTIKA

Kegiatan Belajar 1: Cahaya

CAHAYA

·      Cahaya adalah radiasi yang dapt mempenagruhi mata dan memiliki kecepatan sebesar 299,792,458 m/s.

PEMANTULAN

·      Pemantulan pada bidang rata:

Untuk pemantulan rata ditemukan bahwa sinar dating dan sinar pantul terletak dalam satu bidang yang tegak lurus pada permukaan tersebut dan sudut datiang sama dengan sudut pantul

·      Pemantulan pada bidang kasar:

Bilamana berkas sinar cahaya jatuh ke permukaan kasar, berkas sinar itu akan dipantulkan ke segala arah. Pemantulan semacam ini disebut pemantulan baur

·      Pemantulan pada cermin datar (licin):

Seberkas sinar cahaya yang dipantulkan oleh permukaan cermin datar (licin) disebut pemantulan spekuler

PEMBIASAN

·      Ketika sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas  yang memisahkan dua medium berbeda, seperti misalnya sebuah permukaan kaca, energy cahaya tersebut dipantulkan dan  memasuki medium kedua, perubahan arah dari sinar yang ditransmisikan tersebut disebut pembiasan.

Gambar:

 

·      Indeks Bias dan Hukum Snell

Laju cahaya dalam ruang hampa mempunyai nilai c=2,99792458 x 10pangkat 8 m/s,laju ini berlaku untuk semua gelombang elektro magnetic,termasuk cahaya tampak.

Laju cahaya diudara sedikit lebih kecil dari pada  laju cahaya dalam ruang hampa karena absorbs dan emisi kembali oleh atom – atom dan molekul – molekul zat. Dalam hal ini sinar datang dan sinar bias terletak dalam satu bidang,termasuk normal yang tegak lurus pada permukaan batas dua medium.

Gambar:

·      Sebuah sinar jatuh dengan sudut datang 30^o pada permukaan bahan transaparan yang mempunyai indeks bias 2. Hitung sudut bias sinar tersebut!

Jawab:

n₁ sin i = n₂ sin r

sin r = n₁/n₂ . sin i

sin r = ½ sin 30

sin r = ½ . ½

sin r = ¼

r = 14,5^o

CAHAYA SEBAGAI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

·      Jika kita memusatkan sinar matahari dengan kaca pembesar pada selembar kertas ternyata sinar matahari dapat membakar kertas sehingga timbul lubang pada kertas. Hal ini menunjukan bahwa cahaya membawa energy. Prediksi teoritis tentang gelombang elektromagnetik ( sering disingkat EM) merupakan karya Clerk Maxwell. Teori ini menyatukan semua gejala kelistrikan dan kemagnetan menjadi satu teori yang cemerlang.

·      Cahaya hanya merupakan salah satu contoh gelombang elektromagnetik. Interval frekuensinya cukup pendek,yaitu membentang dari kira – kira 4,3 x 10 pankat 14 Hz untuk cahay merah sampai kira – kira 7,5 x 10 pangkat 14 Hz Untuk cahaya violet.

INTERFERENSI  CAHAYA

·      Asas superposisi menentukan interferensi,yang menyatakan  bilamana dua gelombang atau lebih yang mempunyai sifat sama melewati suatu titik pada saat yang sama, amplitudo sesaat pada titik tersebut merupakan jumlah dari amplitudo sesaat masing – masing gelombang.

·      Mengapa interferensi cahaya sukar di amati ?  pertama panjang gelombang cahaya adalah sangat pendek, kira – kira  hanya 1 % dari tebak rambut manusia. Kedua , setiap sumber cahaya  alam memancarkan gelombang – gelombang cahaya hanya sebagai kelompok fase yang pendek, sehingga interferensi yang terjadi biasanya menjadi berimbang selama periode observasi tersingkat oleh mata atau film fotografis kecuali jika digunakan prosedur khusus.

·      Jika dua sumber gelombang yang memancarkan  gelombang–gelombang dengan hubungan fase tetap selama gelombang–gelombang itu diamati,maka dua sumber gelombang itu dikatakan koheren. Jika sumber–sumber tersebut  mempunyai pergeseran fase relative bolak – balik sementara observasi dilakukan,beda–beda fase itu menjadi berimbang, dan tidak ada pola interferensi. Sumber–sumber semacam itu dikatakan inkoheren. Oleh karena itu sumber cahay monokromatik (yaitu sumber cahaya yang memancarkan gelombang – gelombang yang hanya terdiri dari satu panjang gelombang)

·      Seberkas cahaya monokromatik kuning menyinari dua celah yang berjarak 1 mm satu sama lain.  Layar pengamat diletakan pada jarak 1 m dari dua celah itu. Jarak antara garis terang pusat ke garis terang terdekat pada layar ditemukan sebesar 1,178 mm. hitunglah panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam eksperimen !

Jawab:

y = Lλ/d

y = (1,178 x 10^-3) (1 x 10^-3) / 1 = 1,178 x 10^-6 m

POLARISASI

·      Suatu berkas gelombang transversal terpolarisasi adalah berkas gelombang transversal  yang getaran – getarannya  hanya terjadi dalam arah tunggal tegak lurus arah rambatan gelombang. Gerak seluruh gelombang tersebut terkurung pada suatu bidang yang disebut bidang polarisasi.polarid yang digunakan untuk mempolarisasikan cahaya disebut polarisator sedangkan Polaroid yang digunakan untuk menentukan apakah cahaya terpolarisator  atau tidak dan atau menetukan  arah bidang polarisator disebut analisator.

HAMBURAN CAHAYA : BIRU LANGIT, WARNA MATAHARI TERBIT DAN TENGGELAM

·      Pada umumnya intensitas cahaya dengan panjang gelombang  λ  yang dihamburkan (oleh suatu partikel yang kecil dibandingkan dengan λ) . makin pendek panjang gelombang, makin besar bagian cahaya datang yang dihamburkan . inilah yang menjadi alas an mengapa langit berwarna biru. Ketika kita memandang langit, apa yang kita lihat adalah cahaya mata hari yang telah dihamburkan oleh molekul–molekul dalam atmosfer bagian atas, cahaya biru,yang terdiri dari panjang gelombang pendek, dihamburkan kira–kira sepuluh kali lebih cepat dari pada cahaya merah, sehingga cahaya yang terhanbur terutama berwarna biru.    

Kegiatan Belajar 2: Optik

CERMIN SFERIS

·      Cermin sferis adalah cermin yang permukaannya lengkung dan biasanya merupakan bagian dari permukaan bola. Cermin dengan permukaan pemantul sferis biasanya di kelompokan menjadii cermin cekung dan cerrmin cembung.

·      Perjanjian tanda untuk cermin sferis

Besaran	Positif	Negatif
Jarak fokus f	Cermin cekung	Cermin cembung
Jarak benda s	Benda nyata	Benda maya
Jarak bayangan s’	Bayangan nyata	Bayangan maya
Perbesaran Linier m	Bayangan sama tegak terhadap bendanya	Bayangan terbalik terhadap bendanya

·      Sebuah pensil panjang 10 cm ditempatkan vertical pada jarak 75 cm di depan cermin cekung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 100 cm. hitunglah panjang bayangan pensil tersebut !

Jawab:

1/s’ + 1/s = 1/f

s' = sf/s-f

s’ = (75.50) / (75-50) = 150 cm

m = h’/h = s’/s = 150/75 = -2x

perbesaran negative menunjukan bahwa bayangan terbalik terhadap bendanya.

Tinggi bayangan tersebut  h’ = 2 x 10 = 20 cm.

LENSA

·      Lensa adalah sekeping kaca atau bahan transparan yang di bentuk sedemikian rupasehingga dapat menghasilkan bayangan nyata atau maya,sama tegak atau terbalik terhadap benda,lebih kecil atau lebih besar atau sama seperti ukuran benda.

·      Gambar lensa:

·      Titik fokus suatu lensa dapat di temukan dengan menempatkan lensa di bawah sinar-sinar matahari,kemudian  mengatur letak lensa tersbut  agar terbentuknya bayangan tajam.

·      Perjanjian tanda untuk persamaan

Besaran	Positif	Negatif
Jari-jari	Konveks	Konkaf
Jarak fokus	Lensa Konvergen	Lensa Divergen

·      Satuan daya lensa adalah dioptri {D}, yang merupakan kebalikan meter: 1 D=m^-1 .

Sebagai contoh, lensa dengan jarak fokus  25  cm mempunyai daya P=1/{0,25 m}=4,0 dioptri.

·      Sebuah lensa mempunyai dua titik fokus,masing-masing sisi mempunyai satu titik fokus. Titik fokus pada suatu lensa dimana sinar datang disebut  titik fokus pertama F, sedangkan pada titik lainnya disebut titik fokus kedua F’.

·      Perjanjian tanda untuk lensa.

Besaran	Positif	Negatif
Jarak fokus f	Lensa konvergen	Lensa divergen
Jarak benda s	Benda nyata	Bayangan maya
Jarak bayangan s’	Bayangan nyata	Bayangan maya
Perbesaran Linier m	Bayangan sama tegak terhadap bendanya	Bayangan terbalik terhadap bendanya

·      Jika jari-jari kelengkungan dua permukaan lensa adalah R₁ dan R₂ dan indeks bias lensa adalah n, maka pada lensa tipi situ berlaku persamaan 1/f = (n-1) (1/R₁ + 1/R₂)

·      Sebuah benda diletakan pada jarak 25 cm di depan sebuah lensa konvergen. Ternyata bayangan yang terbentuk adalah nyata yang terletak pada jarak 100 cm dari lensa. Hitung daya lensa tersebut !

Jawab:

1/s’ + 1/s = 1/f

f = (s’s) / (s’+ s)

f = (100.25) (100 + 25) = 20 cm = 0,2 m

Daya lensa:

P = 1/f = 1/0,2 = 5 dioptri

ALAT OPTIK: MATA

·      Alat optik alamiah adalah mata, baik mata manusia maupun binatang.

·      Bagian-bagian mata:

·      Bagian bagian mata

1.    Di bagian bawah dinding mata terdapat selaput berisi pembuluh darah, di bagian bawah selaput ini terdapat selaput laja yang merupakan perluasan dari syaraf mata di bagian depan selaput ini berubah menjadi iris yang berfungsi mengatur secara otomatif dan mengendalikan cahaya yang memasuki mata. Di tengah selaput pelangi  ini terdapat lubang diafragma yang di sebut dengan pupil.  Ruang di muka lensa mata berisi zat cair yang di sebut aqueous humor H dan di belakang lensa berwujud benda cair bening yang di sebut vitreus humor.

2.    Adapun retina terdiri dari suatu susunan syaraf yang rumit dan penerima, di kenal sebagai rods {batang-batang} dan cones {kerucut-kerucut} yang bekerja mengubah energi cahaya menjadi sinyal-sinyal elektris yang merambat sepanjang syaraf-syaraf itu.

·      Daya akomodasi mata

1.    Daya akomodasi mata adalah kemampuan mengubah ketegangan urat yang berhubungan dengan lensa mata {pengaturan fokus lensa} dari lensa mata atau sifat penyusuaian diri.

2.    Titik jauh seseorang adalah jarak terjauh yang memungkinkan benda dapat terlihat secara jelas untuk beberapa tujuan dengan mengunakan istilah mat normal,yang di defenisikan sebagai mata yang mempunyai titik dekat 25 cm dan titik jauh  tak terhingga.

·      Cacat mata di mata dan cara menanggulanginya

1.    Titik jauh dari mata atau punctum remotum adalah titik terjauh dari objek yang dapat  dilihat dari mata yang normal jauhnya tidak terhingga tanpa lensa mata melakukan akomodasi.

2.    Sedangkan titik dekat dari mata {punctum proxium} adalah titik yang terdekat dari objek untuk dapat dilihat oleh mata normal dengan akomodasi penuh atau bentuk kecembungan maksimal dari lensa mata. Gejala bertambahnya titik dekat mata disebut dengan presbiopi, mirip dengan hipermetropi, presbiopi terjadi karena kekurangannya kemampuan mata untuk berakomodasi karena usia yang bertambah, dan titik dekat yang menjauh.

3.    Cacat astigmatisme dapat terjadi pada penderita miopi maupun hipermetropi. Astigmatisme biasanya di sebabkan oleh cornea atau lensa mata yang kurang bundar sehingga benda-benda  titik dipusatkan sebagai garis-garis pendek yang mengaburkan bayangan.

·      Penderita presbiopi mempunyai titik dekat 50 cm. agar ia dapat melihat dengan jelas benda-benda pada jarak 25 cm, maka ia perlu ditolong dengan kacamata yang memiliki jarak focus … .

Jawab:

f = (s’s) / (s’ + s)

f = (-50.25) / (-50+25) = 50 cm

·      Mikroskop

1.    Mikroskop majemuk yaitu mikroskop yang menggunakan dua lensa. Lensa yang langsung berinteraksi dengan benda yang dalam hal ini adalah preparat  disebut dengan lensa benda atau lensa objektif, lensa yang dekat dengan mata si pengamat di sebut dengan lensa mata atau lensa okuler.

2.    Jarak antara lensa objektif dan lensa okuler kadang-kadang di anggap sebagai panjang mikroskop. Seperti sudah disebutkan sebelumnya, jika mata menggunakan lensa okuler dalam keadaan titik berakomodasi, maka jarak benda bagi lensa okuler sama dengan jarak fokusnya, s_ok= f_ok sehingga d = s_ok+ f_ok

·      Dalam sebuah mikroskop digunakan lensa objektif dengan jarak focus 4 mm dan lensa okuler 10 x. suatu preparat diletakan pada jarak 4,1 mm di depan lensa objektif dan bayangan terakhir yang terbentuk berada pada jarak 250 mm di depan lensa okuler. Hitunglah perbesaran mikroskop tersebut !

Jawab:

S’_ob = (S_ob f_ob) / (S_ob - f_ob)

S’_ob = (4,1 x 4) / (4,1 – 4)

S’_ob = 164 mm

M_ob = S’_ob / S_ob

M_ob = 16,4 / 0,1 = -40 x

M = M_ob x M_ok = 40 x 10 = 400x

TEROPONG

·      Teropong atau teleskop adalah alat optis yang digunakan untuk melihat benda yang sangat jauh. Teropong juga memiliki bentuk bermacam-macam. Bentuk yang diuraikan disini adalah teropong bintang yang terdiri dari sebuah lensa objektif dari sebuah lensa okuler.

·      Prinsip penggunaan lensa positif dari teropong bintang adalah hampir sama dengan mikroskop. Untuk teropong yang sederhana menggunakan dua lensa yang dekat dengan mata di sebut dengan lensa okuler dan lensa yang dekat dengan benda di sebut dengan lensa objektif.

PERISKOP

·      Periskop merupakan alat optik yang digunakan dalam kapal selam, untuk melihat situasi di permukaan laut. Dalam alat ini digunakan dua prisma {atau dua cermin datar}, masing-masing prisma mempunyai satu sudut 90° dan dua sudut 45°.

·      Gambar:

KACA PEMBESAR

·      Kita akan membicarakan kaca pembesar sederhana yang hanya terdiri dari sebuah lensa konvergen. Kemudian lensa konvergen ini menghasikan bayangan maya yang sekurang-kurangnya harus berada pada jarak 25 cm dari mata jika mata  akan memusatkan pada titik-titik dekat itu.

·      Adapun kaca pembesar lensa tunggal sederhana terbatas perbesarannya kira-kira sampai 2 atau 3 kali karena aberasi sferis. Perbesaran suatu lensa dapat dinaikkan sedikit dengan menggerakkan lensa tersebut dan mengatur mata kita sehingga mata memusatkan pada bayanagan di titik dekat.

*****************

MODUL 11

KELISTRIKAN DAN KEMAGNETAN

Kegiatan Belajar 1: Kelistrikan

·      Suatu benda dikatakan bermuatan negative jika benda tersebut memperoleh tambahan electron dari benda lain. Sebaliknya benda dikatakan bermuatan positif jika benda tersebut mengalamai pengurangan elektron

·      Menurut Hukum Coulomb, besar gaya tolak atau gaya tarik antara dua buah muatan listrik berbanding lurus dengan hasil kali muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya, yaitu

F = k.Q₁Q₂/r²

·      Elektorn dan proton dari atom hydrogen dipisahkan oleh jarak sebesar 5,3 x 10 m. hitunglah besar gaya listrik antara kedua partikel !

Jawab:

Karena konstanta Coloumb k  = 9 x 10⁹ N.m²/kg² muatan proton dan electron = 1,6 x 10^-19 m C maka

F = k.Q_eQ_p/r²

F = 9 . 10⁹ x 1,6 . 10^-19 x 1,6 . 10^-19 / 5,3 . 10^-11

F = 8,22 x 10^-8 N

·      Medan listrik E pada suatu titik dalam ruangan yang disebabkan oleh suatu muatan atau lebih didefinisikan sebagai gaya per satuan muatan yang akan bekerja pada muatan uji q yang ditempatkan dititik itu: E = F/q

·      Hitunglah besrnya medan listrik, apabila besarnaya gaya listrik yang bekerja pada sebuah proton yang berada pada medan listrik adalah 3,2 x 10^-13 N !

Jawab:

E = F/q

E = 3,2 . 10^-13 / 1,6 . 10^-19

E = 2.10⁶ N/C

·      Beda potensial V antara dua titik yang berbeda dalam medan listrik seragam adalah V = Ed

·      Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir dalam suatu penampang melintang tiap interval waktu tertentu dirumuskan I = Q/t

·      Menurut hokum Ohm, arus I dalam konduktor baik sebanding dengan beda potensial Vantra dua ujung-ujungnya: V = I.R

·      Dua hambatan masing-masing 2 ohm dan 3 ohm disusun secara seri dan kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan 10 V. Tentukanlah

a.       Hambatan ekivalen dari kedua hambatan

b.      Besarnya arus yang lewat hambatan tersebut

Jawab:

R_tot = R₁ + R₂

R_tot = 2 + 3 = 5 ohm

I = V/ R_tot

I = 10 / 5 = 2 A

·      Hambatan R sepotong kawat sebanding dengan panjang kawat L, berbanding terbalik dengan luas penampangnya A, dan tergantung pada sifat zat yang disebut resitivitasnya ρ: R = ρL/A

·      Gaya tarik listrik ε dalam baterai adalah beda potensial antara dua terminalnya jika tidak ada arus yang mengalir . jika sumber energy itu dihubungkan dengan hambatan luar R, maka arus I yang mengallir juga mengalami hambatan internal r dalam sumber, sehingga I = ε/R+r

****************

Kegiatan Belajar 2: Kemagnetan

·      Gambar magnet:

·      Gaya tolak akan terjadi jika kutub-kutub yang didekatkan sejenis (kutub utara dengan kutub utara atau kutub selatan dengan kutub selatan). Gaya tarik menarik akan terjadi jika kutub-kutub yang didekatkan berlawanan jenis (kutub utaran dengan kutub selatan)

·      Medan magnetic ada bilamana gaya magnetic bekerja pada partikel muatan yang bergerak. Arah menda magnet B pada suatu titik sedemikian rupa sehingga sebuah partikel bermuatan tidak mengalami gaya jika bergerak dalam arah itu. Besar medan magent yaitu B = F / Qv.sinθ

·      Aturan tangan kanan tentang arah medan magnet B yang melakukan gaya F pada jarak bermuatan positif yang sedang bergerak dengan kecepatan v:

·      Garis medan magent disekitar kawat lurus  dan panjang berarus listrik terdiri dari lingkaran-lingkaran konsentris:

·      Medan magnet dapat ditumbulkan oleh kawat berarus listirk dan untuk beberapa bentuk sedrhana yang meliputi:

a.       Medan magnet disekitar arus lurus yang panjang: B = µ_oI/2πa

b.      Medan magnetic pada pust kumparan pipih: B = NµI/2r

c.       Medan di dalam solenoid: B = µNI/ℓ

·      Hitunglah medan magnetic di udara pada jarak 45 cm dari kawat lurus panjang yang membawa arus 9 A !

Jawab:

B = µ_oI/2πa

B = (4π.10^-7 . 9) / (2π . 4,5 . 10^-5)

B = 4 . 10^-5 T

·      Gaya pada elemen arus dalam medan magnetic adalah F = IΔLB sinθ

·      Dalam suatu motor listrik, kawat yang membawa arus 8 A berada dalam arah tegak lurus medan magnet 0,5T. Hitung gaya yang bekerja pada tiap cm kawat ini !

Jawab:

F = IΔLB sinθ

F/ΔL = IB sinθ

F/ ΔL =  8A . 0,5T. sin 90

F / ΔL = 4 N/m

F / ΔL = 0,04N/cm

·      Fluks magnetic yang melewati loop sama dengan hasil kali luas loop dan komponen tegak lurus medan  magnet, yaitu Φ =BA cosθ

·      Ggl induksi dalam kumparan kawat dinyatakan ε_i = -NΔ Φ/Δt

·      Hokum Faraday juga menyatakan bahwa perubahan medan magentik menghasilkan medan listrik. Jika kawat sepanjang L bergerak dengan keceapatan v tegak lurus pada medan magentikB, maka ggl induksi antara ujung-ujungnya adalah ε = BLv

·      Hukum Faraday diterapkan dalam generator yang menguabah energy mekanik  menjadi energy listrik. Generator listrik menghasilkan ggl yang dituliskan ε =NBAωsin2πft

·      Transformator merupakan piranti yang mengubah tegangan ac, yang terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder. Perubahan fluks karena tegangan ac dalam kumparan primer menginduksi tegangan ac pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dan jumlah lilitan alam kumparan primer dan kumparan sekunder ditulis: V_s/V_p = N_s/N_p

·      Hubungan arus dan jumlah lilitan dalam kumparan primer dan kumparan sekunder adalah I_s/I_p = N_p/N_s

·      Sebuah transformator mempunyai kumparan primer 200 lilitan dan kumparan sekunder 40 lilitan. Jika arus yang mengalir dalam kumparan primer adalah 20 A, maka hitunglah arus dalam kumparan primernya!

Jawab:

I_s/I_p = N_p/N_s

I_p = N_s.I_s / N_p

I_p = (40.20) / 200

I_p = 4 A

***************

MODUL 12

BUMI DAN ALAM SEMESTA

Kegiatan Belajar 1: Bumi dan Sumber Daya Alam

·      Ada 3 lapisan utama bumi, yaitu

1.      Teras yang sebagian lebur

2.      Mantel

3.      Kerak

·      Ada beberapa hal yang perlu kita perhatikan berkaitand engan bagian permukaan bumi, yaitu:

1.      Daratan

o  Daratan terbentuk karena adanya pelepasan mineral dan batuan dari dalam inti bumi akibat letusan gunung.

o  Berdasarkan asal-usul terbentuknya batuan diklasifikasikan menajdi tiga kelompok, yaitu

a.    batuan beku, terbentuk dari pemadatan bahan leleh yang sedang mendingin

b.    batuan sedimen, batuan yang terbentuk oleh proses-proses permukaan.

c.    batuan metamorf, terbentuk karena perubahan batuan beku, abtuan sedimen atau batuan metamorf yang lain

o  Gerakan-gerakan kerak bumi menghasilkan berbagai jenis gejala ekologis, yaitu

a.       kekar, rekahan-rekahan pada batuan yang mempunyai sisi-sisi belum bergerak satu terhadap yang lain

b.      sesar, rekahan pada batuan yang sisi-sisinya telah bergerak satu terhadap yang lain

c.       lipatan, lapisan kerak bumi yang mengalami pelengkungan.

o  Macam-macam bentuk daratan, yaitu:

a.       Pegunungan, yaitu massa batuan yang timbul lebih dari 600 m di atas daratan sekelilingnya. Ada 2 jenis pegunungan yaitu

1)      Pegunungan lipatan, dari lapisan batuan sedimen yang terlipat karena gaya kemampatan. Contohnya Himalaya, Alpina, Bukit Barisan, Alpina, Bukit Barisan

2)      Pegunungan sesar-bongkah, terbentuk oleh sederet sesar-sesar normal. Contohnya: Sierra Nevada, Grand Tetons, Wasatch

b.      Plato, daerah dataran tinggi yang cukup luas. Contohnya Dieng, Colorado, Apalachian

c.       Daratan rendah, daerah dataran rendah yang cukup luas

o  Proses pengendapan oleh air sungai menghasilkan berbagai bentuk daratan, yaitu:

a.         Danau sungai-mati, meander yang memisahkan diri dari sungai induknya

b.         Tanggal dan bantaran. Tanggalan adalah endapan mirip pegunungan.  Bantaran adalah daerah datar dekat sungai yang terjadi karena pengendapan

c.         Delta dan kipas alluvial. Delta adalah bentuk daratan yang terbuat dari endapan-endapan pada muara sungai

2.      Atmosfer

Lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan bumi disebut troposfer, lalau berturut-turut di atasnya stratosfer, mesoswer dan termosfer

3.      Pengamatan cuaca

Keadaan atmosfer pada suatu tempat dan waktu tertentu disebut cuaca.

4.      Awan

o  Pada umumnya awan terbentuk bilamana udara mengalami pendinginan di bawah temperature titik embunnya.

o  Macam-macam awan:

a.       Awan tinggi: cirrus, cirrocumulus, cirrostratus

b.      Awan tengah: altostratus actocumulus

c.       Awan rendah: staratus, sttaocumulus, nimbostratus

d.      Awan dengan pengembangan vertical: cumulus, cumulonimbus

5.      Angin

o  Angin adalah gerakan udara secara horizontal atau gerakan udara sejajar permukaan bumi.

o  Perbedaan suhu uadara di atas permukaan air dan permukaan daratan menyebabkan terjadinya angin laut dan angin darat.

o  Pada waktu siang hari, daratan lebih cepat menjadi panas dari pada lautan. Udara di atas daratan menajdi panas dan naik. Sel konveksi terbentuk dan terjadilah angin dari laut ke darat disebut sebagai angin laut.

o  Pada malam hari, daratan mendingin lebih cepat dari pada lautan. Sel konveksi terbentuk dan menghasilkan angin yang bertiup dari darat ke laut yang disebut angin darat.

6.      Pola angin, cuaca dan iklim global

o  Banyak factor yang mempengaruhi iklim daerah, yaitu ketinggian, jarak dari laut dan letak garis lintangnya

o  Berdasarkan garis lintangnya, iklim global di dunia dibagi menjadi:

a.       Iklim tropis, temperature hangat sepanjang tahun dan curah hujan tinggi

b.      Iklim gurun, temperature musim panas sangat tinggi dan curah hujan sedikit

c.       Iklim lintang pertengahan, musim panas hngat dan temperature musim dingin rendah, curah hujan sedang

d.      Iklum kutub, temperature dingin, curah hujan sedikit sepanjang tahun

·      Daerah bawah tanah dengan pori-pori batuan terisi iar disebut zona saturasi, sedangkan di atas zona ini terdapat zona aerasi yaitu daerah yang lebih kering dengan sebagian besar pori-pori terisi udara. Permukaan batas antara dua zona ini disebut muka air tanah.

·      Kedalaman muka air tanah bisa naik dan bisa turun tergantung beberapa factor, yaitu

1.      Hujan lebat bisa menaikan muka air tanah

2.      Musim kering dan pemompaan air dari sumur menyebabkan muka air tanah turun

3.      Kadang-kadang permukaan tanah melandai di bawah muka air tanah, sehingga air tanah merembes ke luar sebagai mata air.

·      Limpasan adalah gerakan air menurun sepanjang permukaan bumi.

·      Limpasan dapat dipengaruhi oleh

1.      Permeabilitas tanah

2.      Jumlah hujan

3.      Kemiringan lahan

4.      Tumbuh-tumbuhan

·      Pada cekungan dasar lautan terdapat berbagai corak topografi, yaitu

1.      Dataran tubir, bidang datar pada lautan dalam disekitar batas-batas benua

2.      Punggung tengah samudra, punggung pegunungan bawah laut yang memanjang

3.      Lemabh retak, lembah dalam disepanjang pertengahan punggung tengah samudra

4.      Gunug laut, pegunungan bawah laut

5.      Guyot, gunung bawah laut dengan puncak datar

6.      Palung, alur sempit yang kedalamanya lebih dari 6 km.

·      Macam-macam gerakan air laut, yaitu

1.      Hempasan, suatu gelombang yang mempunyai bukit gelombang jatuh ke depan dan mencebur ke dalam lembah gelombang

2.      Tsunami, gelombang panjang yang disebabkan gerakan-gerakan bawah laut secara tiba-tiba, misalnya gempa

3.      Arus laut, aliran dalam suatu arah

·      Peristiwa alam:

1.      Volkanisme dan gunug api. Volkanisme adalah gerakan batuan cair yang panas (magma) di bawah dan di atas permukaan bumi

2.      Gempa adalah getaran getaran kerak bumi secara tiba-tiba.

·      Sumber daya alam, meliputi:

1.      Tanah

Pengelolaan tanah mempunyai dua sasaran utama, yaitu

a.       Pengendalaian erosi, meliputi

1)      Pembajakan minimum

2)      Pertanian kontur, biasa dilakukan di daerah perbukitan dengan arah barisan tanaman diatur menyilang terhadap arah aliran yang searah kemiringan tanah

3)      Penanaman dalam barisan

4)      Terasering

5)      Reklamasi selokan liar, proses pengembalian lahan selokan air yang tererosi dengan menanami tanaman yang cepat tumbuh

6)      Lajur pelindung, penananaman barisan pohon

b.      Mencegah penuruan unsure hara, dengan cara

1)      Penggunaan pupuk organic

2)      Penanaman bergilir

2.      Air

Beberapa masalah umum yang berkaitan dengan sumber daya air, yaitu

a.       Persediaan air permukaan tidak memadai

b.      Pengambilan air tanah secara berlebihan

c.       Polusi

d.      Kualitas air minum

e.       Banjir

f.       Erosi

g.      Pengerukan dan pembuangan bahan yang terkeruk

h.      Pengeringan lahan basah dan tanah basah

i.        Degradasi air teluk, estuary dan pantai

3.      Mineral

Beberapa strategi untuk mengatasi penurunan cadangan sumber daya mineral:

a.       Mencari pengganti

b.      Daur ulang

c.       Pelestarian

4.      Minyak bumi, gas alam, batubara

o  Pada bahan bakar fosil erdapat beberapa kecenderungan, yaitu

a.       Penurunan ketersediaan sumber minyak bumi

b.      Secara global persediaan gas alammasih cukup memadahi sampai 50 tahun mendatang, tetapi gas alam harganya cenderung naik

c.       Batubara meruapakan bahan baka fosil yang melimpah dan persediaannya masih cukup untuk jangka panjang

o  Para ahli membuat daftar kebutuhan energy dari jangka pendek samapi jangka panjang, sbb:

a.       Meningkatkan efisiensi semua mesin

b.      Mencari pengganti minyak bumi

c.       Mencari pengganti gas alam

d.      Mencari bahan pengganti batu bara

Kegiatan Belajar 2: Alam Semesta

·      Macam-macam planet, yaitu

1.      Merkurius, planet yang paling dekat dengan matahari dan tidak memilki satelit

2.      Venus, planet terrestrial tanpa satelit, yang tampak pada waktu senja dan fajar

3.      Bumi

4.      Mars, planet yang tampak kemerah-merahan jika dilihat dari bumi

5.      Jupiter, planet terbesar dalam tata surya

6.      Saturnus, mempunyai massa 95 kali massa bumi

7.      Uranus, percepatan gravitasi Uranus sama dengan bumi

8.      Neptunus, kemungkinan mempunyai teras batuan yang dikelilingi oleh lapisan hydrogen dan helium cair

9.      Pluto, permukaan tertutup oleh metana beku.

·      Alam semesta berawal dengan suatu peristiwa luar biasa yang disebut Big bang.

·      Gerhana matahari terjadi bilamana bulan berada pada atau dekat fase barn dan berada pada atau dekat bidang ekliptika. Jika dua peristiwa ini terjadi bersama, maka matahari, bulan dan bumi berada pada suatu garis lurus. Kemudian baying-bayang bulan akan jatuh pada permukaan bumi.

·      Gerhana bulan terjadi bilamana budalan berada pada atau dekat fase purnama dan berada pada atau dekat bidang ekliptika. Matahari, bumi dan bulan hamper berada pada garis lurus dan bumi berada diantara matahari dan bulan. Baying-bayang kerucut yang dibentuk oleh bumi akan menyembunyikan muka bumi.

·      Sebagai anggota tata surya bumi melakukan berbagai macam gerakan, yaitu

1.      Rotasi, bumi berputar pada sumbunya

2.      Revolusi, bumi mengelilingi matahari dengan lintasan elips

3.      Presesi, perubahan arah sumbu bumi selama berotasi

4.      Nutasi, sumbu bumi menagalami gerak periodic yang tumpang tindih dengan gerak presesi.

****************