BAB II. KAJIAN TEORI
A. Kajian Teori
5. Pembelajaran IPA di SD Kelas V semester 2
Pada pembelajaran IPA di kelas V seluruhnya terdapat 7 standar kompetensi dan 11 kompetensi dasar yang harus dilalui oleh siswa. Pada semester 2 terdapat terdapat 3 standar kompetensi yaitu memahami hubungan antara gaya, gerak, dan energi, serta fungsinya; menerapkan
sifat-sifat cahaya melalui kegiatan membuat suatu model karya/model; dan memahami perubahan yang terjadi di alam dan hubungannya dengan penggunaan sumber daya alam. Adapun konsep IPA yang diteliti adalah konsep yang terdapat pada bidang Fisika yaitu meliputi konsep gaya (gaya magnet, gaya gravitasi, gaya gesek), pesawat sederhana, sifat-sifat cahaya, penerapan sifat-sifat cahaya dalam suatu karya/model (periskop), jenis-jenis batuan dan pembentukan tanah karena pelapukan. Di bawah ini akan dijelaskan mengenai konsep-konsep IPA Fisika mengenai gaya, pesawat sederhana, sifat-sifat cahaya, penerapan sifat cahaya dalam suatu karya/model, jenis-jenis batuan, dan pembentukan tanah karena pelapukan.
a. Gaya
Gaya merupakan gerakan mendorong atau menarik yang menyebabkan benda bergerak (Sulistyowati, 2008:96). Berdasarkan sumbernya gaya dibedakan menjadi tiga, yaitu gaya magnet, gaya gravitasi, dan gaya gesekan.
a) Gaya Magnet
Gaya magnet adalah tarikan dan dorongan yang disebabkan oleh magnet. Magnet memiliki beberapa bentuk seperti magnet jarum, batang, ladam, bentuk U, dan silinder. Ilustrasi gaya magnet dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1 Magnet Sumber: Winarti (2009:68)
Magnet pada gambar 2.1 merupakan jenis magnet berbentuk batang di mana memiliki dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. Dua kutub tersebut saling tarik menarik apabila didekatkan pada kutub yang berbeda. Jika didekatkan pada kutub yang sama akan saling tolak menolak seperti gambar di atas.
b) Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi merupakan gaya tarik menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di dalam semesta (Sulityanto, 2008:98). Gaya gravitasi dapat terjadi ketika buah jatuh dari pohon yaitu dapat dilihat pada gambar 2.2 di bawah ini.
Gambar 2.2 Kelapa jatuh karena pengaruh gaya gravitasi
Sumber: Azmiyawati (2009:82)
Semua benda yang jatuh ke bumi diakibatkan oleh adanya gaya gravitasi. Benda yang jatuh ke bumi memiliki kecepatan yang
berbeda karena dipengaruhi oleh adanya berat, bentuk, ukuran, dan ketinggian.
c) Gaya Gesek
Gaya gesek merupakan gaya yang ditimbulkan oleh dua permukaan yang saling bersentuhan (Sulityanto, 2008:99). Gaya gesek dapat dilihat pada gambar 2.3 di bawah ini.
Gambar 2.3 Gaya gesek terjadi saat orang mendorong kardus Sumber : Azmiyawati (2009:84)
Gaya gesek memiliki arah yang selalu berlawanan dengan dengan arah gerak benda seperti kegiatan pada gambar 2.3. Semakin kasar permukaan benda yang bergerak semakin besar gaya gesekannya, sebaliknya jika permukaan benda yang bergesekan semakin licin maka semakin kecil gaya geseknya. Gaya gesek dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya dalam pembuatan ban mobil/motor yang dibuat kasar sehingga mobil/motor terhindar dari kecelakaan. Selanjutnya pada rem sepeda dan pembuatan sepatu bola yang diberi paku-pakuan agar tidak mudah tergelincir saat bermain sepak bola di lapangan.
b. Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana merupakan semua jenis alat yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia (Sulityanto, 2008:109). Pesawat
sederhana dapat dikelompokkan menjadi empat jenis, yaitu
tuas/pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda berporos. 1) Tuas/Pengungkit
Tuas/pengungkit biasanya digunakan untuk mengungkit suatu benda. Pada tuas/pengungkit terdapat tiga titik yang menggunakan gaya ketika sedang mengungkit suatu benda, yaitu beban (B), titik tumpu (TT), dan kuasa (K). Beban merupakan berat benda, sedangkan titik tumpu adalah tempat bertumpunya suatu gaya, dan kuasa merupakan gaya yang bekerja pada tuas tersebut. Berdasarkan kedudukan beban, titik tumpu, dan kuasa tuas digolongkan menjadi tuas golongan pertama, golongan kedua, dan golongan ketiga.
a) Tuas Golongan Pertama
Tuas golongan pertama kedudukan titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Contoh alat yang menggunakan prinsip kerja tuas golongan pertama, yaitu gunting, linggis, jungkat-jungkit, dan pencabut paku. Ilustrasi kerja tuas golongan pertama dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut.
Gambar 2.4 Posisi beban, titik tumpu, dan kuasa tuas golongan pertama
Sumber: Winarti (2009:70)
Gambar 2.4 merupakan alat gunting yang menggunakan prinsip tuas golongan pertama yaitu letak titik tumpu berada di antara kuasa dan beban.
b) Tuas Golongan Kedua
Tuas golongan kedua kedudukan beban terletak di antara titik tumpu dan kuasa. Alat yang menggunakan prinsip kerja tuas golongan kedua, yaitu gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, alat pemecah kemiri, dan pembuka tutup botol. Ilustrasi kerja tuas golongan kedua dapat dilihat 2.5 pada gambar berikut.
Gambar 2.5 Posisi beban, titik tumpu, dan kuasa tuas golongan kedua
Sumber: Sulistyanto (2008:112)
Gambar 2.5 merupakan gambar alat pemecah kemiri yang menggunakan prinsip tuas golongan kedua yaitu letak beban berada di antara titik tumpu dan kuasa.
Titik tumpu Beban
c) Tuas Golongan Ketiga
Tuas golongan ketiga kedudukan kuasa terletak di antara titik tumpu dan beban. Alat yang menggunakan prinsip kerja tuas golongan ketiga adalah sekop. Ilustrasi prinsip kerja tuas golongan ketiga dapat dilihat pada gambar 2.6 berikut.
Gambar 2.6 Posisi beban, titik tumpu, dan kuasa pada tuas golongan ketiga
Sumber: Sulistyowati (2009:94)
Gambar 2.6 merupakan gambar alat sekop yang
menggunakan prinsip tuas golongan ketiga yaitu kuasa terletak di antara titik tumpu dan beban.
2) Bidang Miring
Bidang miring merupakan permukaan rata yang menghubungkan dua tempat yang berbeda ketinggiannya (Sulistyanto, 2008:115). Saat memindahkan barang dari ketinggian yang berbeda, bidang miring membuat benda berat akan lebih mudah dan ringan. Berikut gambar 2.7 penerapan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari.
Titik tumpu Kuasa
Gambar 2.7 Jalan perbukitan dibuat berkelok-kelok Sumber: Sulistyanto (2008:115)
Gambar 2.7 merupakan prinsip kerja bidang miring dapat ditemukan pada jalan di pegunungan yang dibuat berkelok-kelok. Hal ini bertujuan agar pengendara motor dapat mudah melewati jalan yang menanjak. Namun kelemahannya adalah jarak tempuh menjadi lebih jauh. Prinsip bidang miring lainnya dapat ditemukan pada beberapa perkakas, contohnya: kapak, pisau, pahat, obeng, dan sekrup.
c. Sifat-Sifat Cahaya
Cahaya berasal dari sumber cahaya, yaitu matahari, lampu, senter dan bintang. Suatu benda dapat terlihat oleh indera penglihatan manusia karena cahaya yang mengenai benda akan dipantulkan menuju ke mata. Cahaya memiliki lima sifat, yaitu 1) merambat lurus, 2) menembus benda bening, dan 3) dapat dipantulkan, 4) dapat dibiaskan, 5) dapat diuraikan. Sifat cahaya dapat merambat lurus dapat dilihat pada peristiwa sinar matahari masuk ke ruangan melalui suatu lubang atau terjadinya bayangan benda karena benda itu terhalang cahaya. Sifat cahaya yang dapat menembus benda bening dapat dilihat ketika sinar matahari masuk ke dalam dasar kolam air yang jernih.
Sifat cahaya yang dapat dipantulkan ini dapat dilihat saat cahaya mengenai sebuah cermin. Jika cahaya mengenai sebuah cermin akan memiliki sifat yang berbeda-beda tergantung dengan jenis cerminnya. Berdasarkan tipe permukaannya cermin digolongkan menjadi tiga, yaitu cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung.
1) Cermin Datar
Pemantulan cahaya dari cermin datar menghasilkan bayangan semu. Berikut gambar 2.8 bayangan yang terbentuk ketika cahaya mengenai cermin datar.
Gambar 2.8 Anak berkaca di cermin datar
Sumber: Winarti ( 2009:83)
Gambar 2.8 merupakan bayangan yang terbentuk ketika seseorang berkaca pada cermin datar. Sifat cahaya jika mengenai cermin datar, yaitu a) bayangan benda tegak dan semu, b) besar tinggi bayangan sama dengan besar dan tinggi benda sebenarnya, c) jarak benda dengan cermin sama dengan jarak bayangannya, d) bagian kiri pada bayangan merupakan bagian kanan pada benda sebenarnya dan sebaliknya.
2) Cermin Cekung
Sifat cahaya jika mengenai cermin cekung, yaitu 1) bayangan yang dibentuk cermin cekung bergantung pada letak benda, 2) jika letak benda dekat dengan cermin cekung maka bayangan memiliki sifat semu, diperbesar, dan tegak, 3) saat benda dijauhkan dari cermin cekung bayangan yang terbentuk bersifat nyata dan terbalik.
3) Cermin Cembung
Cermin cembung memiliki bagian pemantulan cahaya yang berupa cembungan. Jika cahaya mengenai cermin cembung maka sifat bayangan yang terbentuk adalah semu, tegak, dan diperkecil.
Sifat cahaya selanjutnya adalah cahaya dapat dibiaskan. Ketika cahaya datang merambat dari zat yang lebih rapat (benda di air) menuju ke udara (kurang rapat), dibiaskan menjauhi garis maka cahaya akan mengalami peristiwa pembiasan. Peristiwa pembiasan dapat dilihat pada gambar 2.9 (a) (b) di bawah ini.
(a) (b)
Gambar 2.9 (a) Jalannya sinar dari medium rapat ke kurang rapat
dan (b) Peristiwa pembiasan cahaya Sumber: Sulistyanto (2008: 131-132)
Gambar 2.9 (a) merupakan arah jalannya cahaya dari medium yang rapat (air) ke medium kurang rapat (udara). Gambar 2.9 (b) merupakan peristiwa pembiasan cahaya.
d. Penerapan Sifat-sifat Cahaya dalam Suatu Karya/Model (Periskop) Periskop merupakan alat yang arah pandangannya dapat dibelokkan sehingga benda/objek yang dilihat tidak harus berada di depan mata. Periskop biasanya digunakan untuk melihat benda yang berada di atas batas pandangan manusia. Periskop dapat dibuat dengan menggunakan alat-alat sederhana, yaitu dua kotak pasta gigi, lem, dua cermin datar, selotip, cutter, dan pensil.
e. Jenis-jenis Batuan
Batuan merupakan salah satu komponen penyusun tanah. Di permukaan bumi terdapat berbagai jenis bebatuan. Setiap batuan memiliki ciri-ciri khusus sehingga dapat membedakan batuan satu dengan batuan lain. Berdasarkan proses pembentukannya bebatuan dibedakan menjadi 3, yaitu batuan beku, batuan endapan, dan batuan malihan.
1) Batuan Beku
Batuan beku berasal dari proses pembekuan magma. Magma yang keluar dari gunung api akan membeku membentuk batuan beku. Contoh batuan beku adalah batu apung, batu basal, batu granit, batu obsidian, dan batu andesit.
2) Batuan Endapan (Batuan Sedimen)
Batuan endapan terbentuk karena proses pengendapan pelapukan batuan. Batuan sedimen dapat terbentuk dari proses pengendapan lumpur dan mineral dalam air sungai. Contoh batuan endapan adalah batu kapur, batu konglomerat, batu breksi, batu serpih, dan batu pasir.
3) Batuan Malihan
Batuan malihan merupakan batuan yang berasal dari perubahan batuan beku dan batuan endapan. Perubahan batuan karena akibat tekanan dan panas. Contoh batuan malihan adalah batu marmer dan batu tulis.
f. Pembentukan Tanah karena Pelapukan
Tanah terbentuk dari hasil pelapukan pada batuan. Batuan yang berada dipermukaan tanah lama kelamaan akan mengalami perubahan karena adanya pengaruh dari lingkungan. Perubahan cuaca, suhu, dan tekanan udara dapat menyebabkan batuan memuai berubah menjadi batuan yang lebih kecil (Sulistyanto, 2008:150). Pelapukan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:
1) Pelapukan Fisika
Pelapukan Fisika disebabkan oleh faktor alam, yaitu panas, angin dan air. Perubahan suhu yang drastis dari panas ke dingin secara terus menerus akan mengakibatkan batuan menjadi retak dan pecah. Batuan yang terkena angin kencang dalam jangka panjang juga akan terkikis dan terjadi erosi. Erosi yang berkepanjangan akan merubah
batu menjadi padang pasir. Pelapukan pada batuan juga disebabkan oleh air. Batu karang yang ada di pinggir pantai lama-lama akan terkiris akibat deburan ombak di laut.
2) Pelapukan Kimia
Pelapukan batuan dapat terjadi akibat pengaruh zat kimia. Batuan dapat lapuk akibat pengaruh zat kimia seperti oksigen, karbondioksida, dan uap air.
3) Pelapukan Biologi
Pelapukan Biologi terjadi karena pengaruh aktivitas makhluk hidup (Winarti, 2009:101). Pelapukan batuan dapat disebabkan oleh aktivitas tumbuhan seperti lumut atau bakteri.