Level penerapan ini meliputi memilih strategi, menyatakan/membuat model, menerapkan/melaksanakan, dan menafsirkan.
Diagram Batang |
Tekanan Pada Zat Cair : Bejana Berhubungan
Permukaan zat cair di dalam bejana berhubungan selalu mendatar. Seperti pada gambar berikut.
Permukaan zat cair di dalam bejana selalu mendatar |
Zat cair selalu menyesuaikan bentuk seperti wadah yang ditempatinya. Permukaan zat cair juga tidak tergantung pada bentuk wadahnya.
Bejana Berhubungan |
Catatan :
Massa jenis raksa adalah 13.600 kg/m³ atau 13,6 gr/cm³
Massa jenis minyak adalah 800 kg/m³ atau 0,8 gr/cm³
Massa jenis air adalah 1.000 kg/m³ atau 1 gr/cm³
Hukum Bejana berhubungan ini tidak berlaku jika
- ada pipa kapiler
- tekanan bejana tidak sama
- diisi zat cair yang tidak sejenis
Jika bejana berhubungan yang berbentuk U, jika diisi dua zat cair yang berbeda dapat digunakan untuk mencari massa jenis zat cair.
Materi Pembelajaran Kelas IX Semester Genap
- Pemanfaatan Medan Magnet pada Migrasi Hewan
- eori Dasar Kemagnetan : konsep gaya magnet, teori kemagnetan bumi, gaya Lorentz, dan Induksi Elektromagnetik
- Kemagnetan dalam Produk Teknologi
- Molekul yang Mendasari Pewarisan Sifat
- Hukum Pewarisan Sifat
- Pewarisan Sifat-Sifat pada Manusia
- Kelainan Sifat pada Manusia yang Diturunkan
- Penerapan Pewarisan Sifat dalam Pemuliaan Makhluk Hidup
- Bioteknologi dan Manfaatnya dalam Produksi Pangan
- Dampak Penerapan dan Pengembangan Bioteknologi
- Pengertian dan Prinsip Teknologi Ramah Lingkungan
- Aplikasi Teknologi Ramah Lingkungan
- Perilaku Hemat Energi dalam Keseharian
- D. Teknologi Tidak Ramah Lingkungan
- Peranan Tanah dan Organisme Tanah bagi Keberlangsungan Kehidupan
- Proses Pembentukan Tanah dan Komponen Penyusun Tanah
Tekanan Pada Zat Cair : Hukum Archimedes
Archimedes |
Ada yang mengenal siapakah dia?
Ada sebuah cerita. Pada suatu waktu Sang Raja memesan sebuah mahkota. Ketika mahkotanya sudah jadi, Sang Raja ragu akan kemurnian emas dari mahkota tersebut. Kemudian Sang Raja memanggil Archimedes. Archimedes tidak bisa memenuhi keinginan Sang Raja. Archimedes kebingungan.
Kemudian Archimedes pulang dan masuk ke bak air untuk mandi. Pada saat itulah, Archimedes menemukan jawaban atas pertanyaan Sang Raja. Saking gembiranya, Archimedes melompat-lompat...berteriak kegirangan dan berlarian sepanjang jalan dalam keadaan telanjang. Konon dialah penyanyi telanjang pertama di dunia.
"Eureka...eureka...eureka.." begitu yang dikatakannya.
Hukum Archimedes berbunyi
"suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya dalam suatu zat cair akan mengalami gaya tekan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan (didesak) oleh benda tersebut"
Secara matematis Hukum Archimedes dapat dituliskan sebagai :
FA = WU - WA
FA = ρA VA g
FA = gaya tekan ke atas pada benda (N)
ρA = massa jenis zat cair (kg/m3)
VA = volume air yang terdesak (m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Terapung, Tenggelam, dan Melayang
Benda yang dicelupkan ke dalam air akan mengalami 3 keadaan, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam yang ditentukan oleh besarnya gaya berat dan gaya ke atas yang dialami benda tersebut.
1) Mengapung :jika volume benda yang memindahkan cairan lebih kecil dari volume benda (massa jenis benda lebih kecil dari pada massa jenis cairan).
ρbenda< ρzat cair
2) Melayang jika volume benda yang memindahkan cairan sama dengan volume benda (massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cairan).
ρbenda= ρzat cair
3) Tenggelam jika benda tercelup seluruhnya (massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis cairan)
ρbenda> ρzat cair
Penerapan gaya Archimedes :
1. jembatan ponton
2. hidrometer (alat ukur massa jenis)
3. kapal laut
4. kapal selam
5. balon
Contoh Soal Hukum Archimedes
1. Sebuah benda jika di udara beratnya 10 N. Jika ditimbang di suatu zat cair ternyata beratnya 8,5 N. Tentukan besar gaya ke atas yang dialami benda tersebut?
Pembahasan
Gaya ke atas yang dialami benda di dalam zat cair sama besarnya dengan pengurangan berat benda dalam zat cair itu.
Gaya ke atas = berat di udara - berat di dalam zat cair
FA = WU - WA = 10 N - 8,5 N = 1,5 N
2. Sebuah benda memiliki massa jenis 1800 kg/m3 berada di dalam air seperti pada gambar.
Benda tenggelam |
a. Berapa besar gaya ke atasnya?
b. Berapa berat benda di air?
(g = 10 m/s2)
Penyelesaian
a. Besar gaya ke atas
VA = 4000 cm3 = 4000.10-6 m3=4.10-3 m3
ingat bahwa : 1 cm = 10-2 m sehingga 1 cm3 = 10-6 m3
FA = ρA VA g = 1200.4.10-3.10 = 48 N
b. Berat benda di air
Berat benda di air = Berat benda di udara - gaya ke atas
VB = VA = 4.10-3 m3
WU = ρB VB g = 1500.4.10-3.10 = 60 N
WA= WU - FA = 60 N - 48 N = 12 N
Wow..ternyata memang benda yang di dalam air akan terasa lebih ringan karena pengaruh gaya tekan ke atas.
Kita bisa merasakannya bukan saat membawa benda/batuan di dalam air sungai. Akan terasa lebih ringan dibanding jika batunya diangkat di atas air. Demikian juga saat menimba air. Saat timbanya di dalam air terasa ringan, semakin ke atas dan akhirnya di atas permukaan air maka akan terasa berat.
Selamat belajar
Tekanan pada Zat Cair : Hukum Pascal
Blaise Pascal (1623 -1662) |
Blaise Pascal (1623-1662) mengemukakan suatu hukum yang berlaku untuk semua zat zair dalam ruang tertutup, yaitu :
tekanan yang dikerjakan pada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan secara merata ke segala arah sama besar.Kita bisa membuktikan hukum tersebut dengan menggunakan percobaan sederhana sebagai berikut.
- Dongkrak hidrolik
- Mesin hidrolik pengangkat mobil
- Rem piringan hidrolik
- Pompa hidrolik
- Kursi dokter gigi
Tekanan Pada Zat Cair - Tekanan Hidrostatis
Perhatikan gambar berikut.
Sebuah wadah yang diberi 3 lubang dengan posisi yang berbeda, kemudian air dimasukkan maka air akan memancar dengan jarak yang berbeda-beda. Dari gambar terlihat, bahwa semakin jauh dari permukaan air (semakin dalam) maka pancaran air semakin jauh, sedangkan yang berada pada dekat permukaan air pancarannya tidak jauh. Jauh tidaknya pancaran ini tergantung pada tekanan pada zat cair atau yang disebut dengan tekanan hidrostatis.
Tekanan hidrostatis zat cair beberapa ketinggian |
Besarnya tekanan hidrostatis tergantung pada jenis dan kedalaman zat cair, tidak tergantung pada bentuk wadahnya (asalkan wadahnya terbuka).
P = tekanan (Pa)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = perepatan gravitasi bumi (m/s2)
h = kedalaman (m)
Contoh :
Suatu kolam yang dalamnya 3 meter diisi penuh air (ρair = 1000 kg/m3). Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s2, berapa tekanan hidrostatis suatu titik yang terletak pada :
Penyelesaian :
Diketahui :
ρ= 1000 kg/m3
g = 10 m/s2
hA = (3 - 0,2) m = 2,8 m (ketinggian dihitung dari permukaan air)
Jawab :
PA = ρ g h = 1000. 10. 2,8 = 28.000 Pa = 28 kPa
Jumlah air yang kita minum per harinya bervariasi, berbeda setiap individu. Nah, ini salah satu cara untuk menghitung kebutuhan air tubuh kita bersumber dari India Times.CARA AKURAT DAN MUDAH UNTUK MENGHITUNG KEBUTUHAN AIR UNTUK TUBUH KITA
Langkah 1: Ukur berat badan Anda dalam kilogram
Langkah 2: Bagilah dengan angka 30
Langkah 3: Tambahkan lebih banyak air untuk aktivitas fisik
Jadi, jika berolahraga selama satu jam setiap hari, tambahkan 0,7 liter (700 ml) air ke dalam kebutuhan harian Anda.
Permasalah di atas bukan fokus pada cara membaca timbangan ya? tetapi menghubungkan antara berat tubuh, aktivitas keseharian, serta air minum yang dibutuhkan.
Menurut India Times, langkah pertama menentukan berat badannya yaitu 54 kg.
Kemudian bagilah dengan 30 sehingga didapatkan 54/30 = 1,8
Santi berolah raga selama 1 jam, dari informasi di atas ditentukan bahwa dalam setengah jam aktivitas berkeringat membutuhkan air sebanyak 0,35 liter atau selama 1 jam membutuhkan 2 x 0,35 = 0,70 ml.
Sehingga kebutuhan harian air minum Santi adalah : 1,8 + 0,70 = 2,5 liter (Jawaban D).
Untuk menjawab permasalahan tersebut memang dibutuhkan kemampuan secara teknis membaca timbangan serta mengoperasikan bilangan (pembagian dan pecahan). Tetapi memahami apa yang ditanyakan serta bagaimana mencari solusinya itu lebih penting lagi. Karena rumus-rumus matematika, jika lupa, kita bisa mengingat atau mencarinya. Tetapi memahami, menyelesaikan masalah, serta membuat keputusan membutuhkan kemampuan kita dalam membiasakan menggunakan nalar.
Selamat belajar.
Catatan : dalam konteks keseharian tidak dibedakan antara konsep massa dan berat. Dalam situasi gaya gravitasi yang sama besarnya massa dan berat itu setara karena memang hubungannya sebanding.
Tekanan pada Zat Padat dan Penerapannya
Perhatikan gambar berikut?
Pada gambar terlihat bahwa pisau digunakan untuk mengiris daging dan sebuah paku yang menancap pada kayu.
Pertanyaannya bagaimana jika pisau atau paku yang digunakan tumpul? Apakah kita dapat mengiris daging tersebut serta memaku kayu?
Boleh jadi bisa dilakukan tetapi menggunakan tenaga yang lebih besar atau hasilnya tidak rapi.
Di sinilah kita memanfaatkan konsep tekanan untuk melakukan kegiatan tersebut.
Perhatikan sisi tajam dari pisau dan ujung runcing dari paku tersebut. Permukaan pisau dan ujung paku memiliki luas penampang yang kecil. Tekanan yang dihasilkan dari penampangan kecil tersebut akan memiliki tekanan yang besar.
Jadi tentunya lebih mudah menancapkan paku yang runcing dari pada paku yang tumpul serta lebih mudah mengiris daging dengan pisau tajam dari pada pisau yang tumpul. Luas permukaan yang tajam/lancip menyebabkan tekanan paku atau pisau tersebut besar.
Sekarang perhatikan gambar berikut.
Dua buah balok memiliki berat masing-masing 4 kg dan 1 kg dengan luas penampang yang sama.
Keduanya dijatuhkan ke bawah dengan permukaan lantai yang lunak (misalnya tanah atau tepung). Kira-kira bagaimana kedalaman kedua balok tersebut? Apakah menimbulkan bekas kedalaman yang sama atau berbeda?
Ya, balok yang lebih berat (4 kg) akan menimbulkan bekas yang dalam jika dijatuhkan dibanding dengan balok yang ringan (1 kg).
Mengapa demikian?
Semakin berat benda maka akan dihasilkan tekanan yang lebih besar.
Dari penjelasan dapat disimpulkan bahwa besarnya tekanan sebanding dengan berat benda dan berbanding terbalik dengan luas bidang tekannya.
Sehingga tekanan pada zat padat dapat didefinisikan sebagai hasil bagi gaya tekan dengan luas bidang tekan.
F = gaya tekan (N)
A = luas bidang tekan (m2)
Satuan tekanan yang lain bisa berupa bar, cmHg, atau atm (atmosfer).
1 bar = 100.000 Pa, 1 atm = 1,013 bar, 1 atm = 76 cmHg
Contoh Soal
Seorang siswa yang massanya 40 kg menggunakan sepatu yang masing-masing luasnya 10 cm2. Berapa tekanan siswa tersebut pada lantai ? (g = 10 m/s2)
Penyelesaian :
Diketahui :
g = 10 m/s2
A = 10 cm2
untuk dua kaki maka luasnya menjadi A = 20 cm2
Ditanya :
P = ?
Jawab :
Penerapan/peristiwa tekanan zat padat pada kehidupan sehari-hari
- Sepatu ski memiliki permukaan yang luas sehingga orang yang memakainya mudah berjalan di atas salju.
- Ban-ban mobil berat memiliki permukaan yang luas agar jalanan tidak mudah rusak
- Binatang-binatang besar memiliki luas penampang kaki yang lebar agar memberikan tekanan yang kecil pada tanah
- Bebek memiliki selaput pada kakinya sehingga bisa berjalan dengan mudah di lumpur tanpa terperosok
- Pisau yang tajam mudah digunakan untuk mengiris
- Paku/jarum yang runcing mudah untuk menembus bahan/material dengan mudah
- Burung-burung memiliki gigi taring yang tajam untuk memotong-motong makanan
Sumber Gambar
https://www.idntimes.com/food/recipe/tres/5-tips-memotong-daging-sapi-yang-tepat-c1c2/5
Bahan Bacaan :
Salah satu kebijakan merdeka belajar adalah mengubah Ujian Nasional (UN) menjadi Assesmen Kompetensi Minimum (AKM) dan Survei Karakter. Kebijakan yang lain yaitu Ujian Sekolah Berstandar Sekolah (USBN) diganti dengan ujian yang diselenggarakan oleh sekolah, Rencana Pelaksanaan Pembelajaraan (RPP) yang disederhanakan serta penerimaan peserta didik Baru (PPDB) Zonasi.
Keempat kebijakan pemerintah tersebut ditujukan untuk mewujudkan pendidikan yang memerdekakan. Dengan pendidikan yang memerdekakan ini, semua peserta didik akan dapat belajar dengan nyaman dan bahagia tanpa tekanan apapun. Pendeknya dengan "merdeka belajar" ini siswa lebih dapat mengekspresikan dirinya secara merdeka agar potensinya dapat maksimal.
Kalau UN digantikan dengan AKM, apakah motivasi siswa tidak hilang? Bahkan UN menjadi kehilangan "kesaktiannya" saat tidak lagi menentukan kelulusan sekolah. Apalagi dengan sistem PPDB zonasi yang tidak mensyaratkan nilai untuk menjadi faktor penentu lolos seleksi, kecuali yang lewat prestasi.
Kalau dicermati, pola pikir selama ini yang boleh jadi keliru ketika memaksakan UN menjadi kriteria penentu kelulusan. Seolah-olah, siswa yang nilai UN nya tinggi dianggap siswa yang sukses. Siswa yang sukses karena nilai UN ini diyakini memiliki modal yang lebih tinggi dalam menjalani kehidupan dibanding siswa yang nilai UN-nya rendah. Apakah memang seperti itu?
Dulu saya suka bercerita tentang seorang siswa yang menusuk gurunya karena mendapat nilai 90 untuk mapel Fisika. Cerita ini saya lupa dapat ide dari mana, tetapi berulangkali saya ceritakan. Kok bisa nilai 90 marah dengan guru fisikanya. Iya..kebetulan mapel yang lain seperti Matematika, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, Kimia, dan Biologinya dapat 100. Berlebihan mungkin cerita ini. Tetapi setidaknya bayangkan siswa tersebut merasa kecewa karena nilai fisika tersebut telah menjadikannya tidak sempurna.
Kalau cerita itu benar, siswa tersebut sampai melukai gurunya maka dapat dikatakan siswa itu gagal dalam menjalani kehidupan. IQ boleh tinggi, tetapi EQ, SQ, dan AQ juga harus seimbang.
Lah..lantas apa hubungannya dengan AKM.
Suka tidak suka, dengan adanya UN maka seolah-olah akan terbedakan adanya 2 mapel, yaitu mapel UN (Matematika, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, dan IPA) dengan mapel UN. Dalam pembelajarannya pun terbedakan. Mapel UN akan diajarkan dengan penuh serius plus ada tambahan pelajaran dan berbagai try out. Hal ini tidak menjadi masalah sebatas tidak mengabaikan peran pelajaran lain atau memandang sebelah mata.
Mungkin juga tidak sadar, bahwa siswa dapat mengerjakan UN dengan baik karena memiliki ingatan serta cara berpikir yang kritis dan kreatif. Modal ingatan dan cara berpikir ini hasil dari akumulasi bertahun-tahun bergelut dengan semua mata pelajaran bukan dari mapel UN. Jangan-jangan anak-anak lebih kreatif dalam berpikir karena dia menyukai pelajaran seni budaya atau prakarya. Jangan-jangan anak-anak lebih stabil atau tenang saat mengerjakan UN karena sentuhan mapel agama atau BK selama ini.
Ujian Nasional (UN) dan Asesmen Kompetensi Minimum (AKM) memang hal berbeda, tetapi keduanya sama-sama merupakan bentuk penilaian. UN mengujikan konten materi pelajaran sedangkan AKM bicara kompetensi dasar. Kompetensi dasar ini diperlukan bagi siswa untuk meningkatkan kapasitas diri serta berpartisipasi dalam masyarakat. Dua kompetensi mendasar ini meliputi literasi membaca dan literasi matematika (numerasi). Di sini siswa harus menggunakan kemampuan bernalarnya untuk menggabungkan kosep dan pengetahuan yang dimiliki, mengolah berbagai informasi serta menyelesaikan beragam masalah kontekstual.
Soal-soal AKM tidak lagi mengacu pada konten pelajaran, meskipun perlu yang namanya pemahaman teks khususnya saat menyelesaikan literasi membaca maupun menyelesaikan berbagai permasalahan yang terkait dengan matematika (numerasi). Tetapi tidak boleh terjebak pada pemahaman yang salah yaitu literasi membaca itu berurusan dengan mapel Bahasa dan numerasi berurusan dengan mapel Matematika. Sehingga guru-guru yang memegang mapel tersebut diberi tanggung jawab untuk mengajarkan AKM.
Sebenarnya kata-kata "mengajarkan AKM" menjadi istilah yang lucu. Apalagi saat mendengar ada sebuah sekolah yang membuat program sukses AKM dengan berbagai kegiatan seperti les maupun try out. Alih-alih ingin membuat siswa merdeka, malah seolah-olah memunculkan "hantu baru" pengganti UN yang lebih menakutkan dengan cara menyodorkan contoh-contoh soal AKM yang begitu panjangnya serta membutuhkan analisis yang mendalam. Semoga sih hal ini tidak terjadi. Sehingga yang dimaksud program sukses AKM ini bukan les atau drill soal tetapi ke arah perbaikan proses pembelajaran.
AKM ini dilaksakanan pada kelas V untuk SD, kelas VIII untuk SMP, dan kelas XI untuk SMA. AKM ini tidak dilaksanakan oleh semua siswa tetapi diambil sampel. Dengan sampel ini diharapkan, sekolah akan mendapatkan gambaran yang lebih tepat apakah proses pembelajaran selama ini memang sudah mementingkan proses bernalar, berpikir kritis dan kreatif atau terjebak pada hapalan semata.
Dan dari hasil AKM tersebut, karena dilaksanakan kelas V, VIII, dan XI maka sekolah diberi waktu untuk memperbaiki pembelajarannya jika nilai AKM nya rendah serta tetap dapat meningkatkan kualitas pembelajarannya jika standar AKM nya dah tercapai.
Jadi, AKM ini adalah tanggung jawab bersama semua guru dengan latar belakang mapel apapun. AKM ini menjadi gambaran yang lebih nyata bagi sekolah, apakah siswa memiliki kompetensi mendasar dalam menyelesaikan berbagai ragam permasalahan kontekstual. Tidak ada drill atau persiapan yang instan.
AKM ini sebagai gambaran apakah proses pembelajaran selama ini telah melatih kemampuan nalar siswa atau tidak. Kemampuan nalar siswa akan berkembang jika mereka secara nyaman dan merdeka dalam memaksimalkan potensinya. Pembelajaran-pembelajaran berbasis inquiri/discoveri, berbasis masalah, serta berbasis proyek menjadi pilihan yang sesuai untuk menjadikan siswa memiliki kemampuan bernalar, berpikir kritis dan kreatif untuk memecahkan berbagai permasalahan kehidupn.
Selamat belajar.
Penyelidikan IPA
- menjelaskan tiga komponen ketrampilan proses/metode ilmiah penyelidikan IPA (pengamatan, inferensi, dan komunikasi) berdasarkan kegiatan-kegiatan yang telah dilakukan
- dapat menjelaskan kegunaan mempelajari IPA
- dapat menyebutkan objek yang dipelajari dalam IPA
1. Pengamatan
Hukum III Newton dan Penerapannya
Seorang anak yang mendorong sebuah lemari akan merasakan bahwa semakin kuat dia mendorong, dia merasakan dorongan lemari kepadanya juga semakin besar. Ini terbukti dengan rasa sakit yang dirasakan anak tersebut ketika dia menekan dengan sangat kuat.Gaya-gaya selalu berpasangan, yang keduanya sama besar tapi arahnya berlawanan. Pasangan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan, dan bekerja pada dua benda yang berbeda ini disebut sebagai pasangan gaya aksi-reaksi.
Newton menyatakan pasangan gaya aksi-reaksi ini dalam hukum ketiganya yang berbunyi :
Contoh lain, seorang anak yang sedang menendang bola
Jika kaki memberikan gaya ke bola, maka bola pun memberikan gaya yang besarnya sama dengan yang diberikan kaki dengan besar sama tapi arahnya berlawanan.