ILMU
PENGETAHUAN
ALAM KELAS VII
Ketentuan Hukum Pidana
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 28 Tahun 2014 Tentang Hak Cipta
Pasal 113
1. Setiap Orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf i untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp100.000.000 (seratus juta rupiah).
2. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau
pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f, dan/atau huruf h untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).
3. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau
pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e, dan/atau huruf g untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah).
4. Setiap Orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat (3) yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pidana penjara paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp 4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).
ILMU PENGETAHUAN ALAM KELAS VII
Moh. Ma’arif Ikhsanudin, dkk
ILMU PENGETAHUAN ALAM KELAS VII
@Elite Media Kreazi (Elmarkazi) 2023 Penulis :
Moh. Ma’arif Ikhsanudin Zidah Chotamy Nuriyah
Devi Khoirunnisa Editor :
Zidah Chotamy Nuriyah Layout :
Zidah Chotamy Nuriyah Desain Cover : Zidah Chotamy Nuriyah
Ukuran :
v + 255 hlm, Uk: 21 cm x 29.7 cm ISBN 978-623-331-471-8
Cetakan Pertama : Januari 2023
Hak Cipta 2023 Pada Penulis Isi diluar tanggung jawab percetakan
Copyright © 2023 by Elite Media Kreazi (Elmarkazi) All Rights Reserved
Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini
tanpa izin tertulis dari Penerbit.
PENERBIT ELMARKAZI Anggota IKAPI
Jl.RE.Martadinata RT.26/05 No.43 Pagar Dewa, Kota Bengkulu, Provinsi Bengkulu 38211
Website: www.elmarkazi.com dan www.elmarkazistore.com E-mail: elmarkazipublisher@gmail.co
KATA PENGANTAR
Program 2013 dirancang untuk membangun kompetensi siswa dalam pengetahuan umum, keterampilan, dan sikap. Proses untuk mencapai hal ini melibatkan mempelajari sejumlah mata pelajaran yang diatur sebagai satu unit yang saling mendukung dalam memperoleh keterampilan ini. Jika pada jenjang SD/ MI semua mata pelajaran dikelompokkan menjadi satu dan disajikan dalam topik, maka pada jenjang SMP/MTs pembelajaran mulai dipisahkan menjadi mata pelajaran. Saat pindah ke pendidikan menengah, dari separasi ini belum sepenuhnya terwujud untuk siswa SMP/MT. Materi dari bidang Fisika, Kimia, Biologi dan Ilmu Bumi dan Antariksa belum disajikan sebagai satu kesatuan dalam IPA (Ilmu Pengetahuan Alam ). Hal ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran umum yang komprehensif kepada siswa SMP/MTs tentang dasar-dasar yang mengatur alam semesta dan segala isinya.
Book chapter IPA Kelas VII SMP/MTs semester 1 ini disusun dengan pemikiran di atas.
Bidang ilmu Biologi dipakai sebagai landasan (platform) pembahasan bidang ilmu yang lain.
Makhluk hidup digunakan sebagai objek untuk menjelaskan prinsip-prinsip dasar yang mengatur alam seperti objek alam dan interaksinya, energi dan keseimbangannya, dan lain- lain. Melalui pembahasan menggunakan bermacam bidang ilmu dalam rumpun ilmu pengetahuan alam, pemahaman utuh tentang alam yang dihuninya beserta benda-benda alam yang dijumpai di sekitarnya dapat dikuasai oleh peserta didik SMP/MTs. Sesuai dengan konsep Kurikulum 2013, buku ini disusun mengacu pada pembelajaran IPA secara terpadu dan utuh, sehingga setiap pengetahuan yang diajarkan, pembelajarannya harus dilanjutkan sampai membuat siswa terampil dalam menyajikan pengetahuan yang dikuasainya, dan bersikap sebagai makhluk yang mensyukuri anugerah alam semesta yang dikaruniakan kepadanya melalui pemanfaatan yang bertanggung jawab
Buku ini menjabarkan usaha minimal yang harus dilakukan siswa untuk mencapai kompetensi yang diharapkan. Sesuai dengan pendekatan yang dipergunakan dalam Kurikulum 2013, siswa diberanikan untuk mencari dari sumber belajar lain yang tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Peran guru sangat penting untuk membimbing dan memfasilitasi siswa untuk belajar IPA, termasuk meningkatkan dan menyesuaikan daya serap siswa dengan ketersediaan kegiatan pada buku ini. Guru dapat memperkayanya dengan kreasi dalam bentuk kegiatan-kegiatan lain yang sesuai dan relevan yang bersumber dari lingkungan sosial dan alam.
Kediri, 10 Agustus 2022
1
Daftar Isi
Kata pengantar………..i
Daftar Isi ...1
BAB I Gerak Benda dan Makhluk Hidup ...3
I. KONSEP GERAK ... 4
II. SISTEM GERAK MANUSIA ... 16
III. SISTEM GERAK HEWAN... 24
IV. SISTEM GERAK TUMBUHAN ... 32
Rangkuman ... 46
BAB II Usaha dan Pesawat Sederhana dalam kehidupan sehari-hari………...57
1.Usaha ... 58
2.Pesawat Sederhana ... 62
3.Penerapan dan analisis prinsip kerja pesawat sederhana pada sistem gerak ... 74
Rangkuman... 77
BAB III Struktur dan Fungsi Tumbuhan ... 82
STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN... 83
BAB IV Sistem Pencernaan Manusia ... 147
a. Karbohidrat ... 148
b. Protein ... 149
c. Vitamin ... 149
d. Lemak ... 150
e. Mineral ... 151
f. Air ... 152
1. Organ Pencernaan Utama ... 154
a. Rongga Mulut ... 154
c. Lambung (Ventrikulus) ... 158
d. Usus Halus (Intestinum) ... 158
f. Anus ... 161
2.Organ Pencernaan Tambahan ... 162
a. Hati... 162
b. Pankreas ... 163
BAB V Zat Aditif dan Adiktif ... 184
A. Zat Aditif………185
B. Zat Adiktif ... 207
BAB VI Sistem Peredaran Darah pada Manusia ... 224
SISTEM PEREDAAN DARAH PADA MANUSIA ... 225
FUNGSI DARAH PADA MANUSIA………...226
STRUKTUR & FUNGSI SISTEM DARAH……….227
ALAT-ALAT PEREDARAN DARAH MANUSIA………..232
KELAINAN & PENYAKIT SISTEM PEREDARAN DARAH MANUSIA………...237
RANGKUMAN………..240
INDEKS ... 247
GLORASORIUM ... 250
DAFTAR PUSTAKA ... 254
3
BAB I Gerak Benda dan Makhluk Hidup
I. KONSEP GERAK
A. Konsep gerak
Benda dapat dikatakan bergerak apabila mengalami perubahan posisi dari suatu titik acuan. Benda yang bergerak akan melalui suatu lintasan tertentu.
Lintasan dapat berupa lintasan yang lurus, melingkar atau parabola, ataupun tidak beraturan. Gerak terdapat juga pada makhluk hidup yaitu: sistem gerak manusia, sistem gerak hewan, sistem gerak tumbuhan.
B. Gaya
Gaya adalah tarikan atau dorongan.Gaya dapat menggerakkan benda bebas atau benda yang tidak terikat. Selain itu, pengertian gaya di dalam ilmu fisika adalah sebuah besaran yang memiliki besar dan arah tertentu.
Gaya adalah sebuah interaksi yang bila bekerja sendiri akan menyebabkan suatu perubahan keadaan gerak benda.
Gaya dapat mempengaruhi perubahan gerak, posisi atau perubahan bentuk benda. Gaya merupakan bagian yang tidak dapat terlepas di dalam kehidupan manusia sehari-hari.
Rumus gaya yang sederhana adalah
Dengan :
5
)
Kemudian, konsep mengenai pengertian gaya dapat dijelaskan di dalam Hukum Newton.
C. Hukum Newton
Hukum Newton adalah hukum yang menggambarkan mengenai hubungan dari gaya yang bekerja di benda serta gerak yang disebabkan olehnya.
Hukum ini terdiri dari tiga macam atau jenis yaitu Hukum I Newton, Hukum II Newton serta Hukum III Newton.
1) Hukum Newton 1
Hukum 1 newton menunjukkan bahwa benda memiliki kecenderungan untuk tetap mempertahankan keadaan diam atau geraknya dengan kecepatan tetap yang disebut sebagai inersia atau kelembaman benda.
Contoh lain yang menunjukkan kelembaman benda adalah saat berada di dalam sebuah mobil yang sedang melaju kencang kemudian tiba-tiba di rem. Badan kamu akan terdorong ke depan karena badan ingin mempertahankan geraknya ke depan. Peristiwa tersebut yang pada akhirnya memunculkan ide teknologi sabukpengaman yang dipasang di kendaraan khususnya di mobil.
Rumus Hukum 1 Newton:
2) Hukum Newton 2
Bunyi hukum II Newton ialah: “Percepatan suatu benda akan berbanding lurus dengan jumlah gaya total yang bekerja pada benda tersebut serta berbanding terbalik dengan massanya. Kemudian, arah percepatannya sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya”.
Maksud dari hukum ini adalah gaya yang bekerja pada suatu benda akan bertambah besar apabila diberi dorongan daya yang arahnya sama dengan laju arah gaya benda yang dimaksud. Tetapi, apabila benda itu diberikan gaya yang berlawanan arah dengan gaya benda itu, maka ini akan memperlambat laju gaya benda yang dimaksud dan bahkanmenghentikannya.
Rumus hukum Newton 2 :
7
3) Hukum Newton III
Berbunyi: “Gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besaran yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. Maksutnya, jika benda A mengerjakan gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan memberi gaya sebesar –F pada benda A, dengan besaran yang sama tetapi arahnya berlawanan.”
Hukum Newton ke-3 ini juga dikenal dengan aksireaksi, dimana F disebut dengan aksi, sementara –F adalah reaksinya. Jadi dapat disimpulkan bahwa Hukum Newton III berbicara tentang ketika suatu benda mendapatkan gaya, maka benda tersebut akan mengirimkan gaya yang berlawanan dengan arah dan besaran kekuatan yang sama kepada sumber gaya tersebut.
Rumus Hukum 3 Newton adalah sebagai berikut :
2. Gerak Lurus dan Penerapannya
Gerak lurus merupakan gerak pada lintasan yang lurus. Gerak lurus dibagi menjadi 2 yaitu gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.
1) Gerak lurus
Gerak lurus beraturan merupakan jenis gerak pada lintasan lurus yang kecepatan geraknya tidak berubah (kecepatan konstan) sehingga tidak memiliki percepatan (percepatan sama dengan nol).
Contoh dari gerak lurus antara lain mobil mainan yang bergerak menggunakan baterai, gerak kereta api yang melaju dengan kecepatan tetap.
Diketahui gaya yang bekerja pada benda sebesar 25 N dan massa benda tersebut adalah 5 kg. Berapa percepatan gerak yang terjadi pada benda tersebut?
Diketahui gaya yang bekerja pada benda sebesar 25 N dan massa benda tersebut adalah 5 kg. Berapa percepatan gerak yang terjadi pada benda tersebut?
Diketahui gaya yang bekerja pada benda sebesar 25 N dan massa benda tersebut adalah 5 kg. Berapa percepatan gerak yang terjadi pada benda tersebut?
Diketahui : Ditanyakan : Jawab :
9
Dengan
Pola tetesan oli untuk gerak lurus beraturan
Pola ticker timer untuk gerak lurus beraturan
Sebuah mobil bergerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap 60 km/jam. Berapakah jarak yang ditempuh mobil setelah 4 jam?
Diketahui : Ditanya : Jawab :
2) Gerak lurus berubah beraturan
Gerak lurus yang selanjutnya adalah gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Berbeda dengan gerak lurus beraturan, pada gerak lurus berubah beraturan kecepatan benda yang bergerak berubah secara beraturan (bisa meningkat atau menurun).
Perubahan kecepatan ini disebut dengan percepatan benda.
Berdasarkan nilai percepatan benda, gerak lurus berubah beraturan dibedakan menjadi dua yakni gerak lurus berubah beraturan dipercepat (GLBB dipercepat)
ketika percepatan bernilai positif dan gerak lurus berubah beraturan diperlambat (GLBB diperlambat) ketika percepatan bernilai negatif.
Contoh GLBB dipercepat antara lain: benda jatuh bebas, kendaraan yang di gas, benda menuruni bidang miring sedangkan contoh GLBB diperlambat antara lain: benda dilempar ke atas, kendaraan yang di rem, dan benda yang bergerak menaiki bidang miring. Persamaan matematis pada gerak lurus berubah beraturan yakni:
Berikut merupakan ilustrasi dari GLBB dipercepat dan GLBB diperlambat yang ditunjukkan oleh gambar berikut. Pola tetesan oli pada gerak lurus berubah beraturan.
11
Dipercepat
Diperlambat
Perpindahan awal suatu benda yang bergerak dengan kecepatan tetap adalah -12 m. Kapan benda tersebut mencapai titik dengan perpindahan 12 m?
Diketahui :
Ditanya : Jawab :
2. Praktikum
13
Uji kompetensi
1. Jarak dari kota P ke kota Q adalah 115 km. Pak Budi berangkat dari kota P pukul 09.00 menuju kota Q menggunakan kendaraan dengan kecepatan 50 km/jam. Pak Budi akan sampai ke kota Q pada pukul ….
A. 11.15 B. 11.18 C. 11.20 D. 11.30
2. Gerak benda yang mengalami perlambatan … A. kelajuannya berkurang dengan cara tidak teratur B. kelajuannya berkurang dengan teratur
C. kelajuannya tidak berpengaruh D. tidak akan pernah berhenti
3. Grafik hubungan antara kecepatan terhadap waktu pada gerak lurus beraturan adalah ….
4. Perhatikan gambar berikut!
Simpulan yang tepat berdasarkan gambar di atas adalah ….
A. balok A akan bergerak dengan percepatan yang paling besar, karena percepatan berbanding terbalik dengan gaya yang bekerja pada benda.
B. balok B akan bergerak dengan percepatan yang paling besar, karenapercepatan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda.
C. balok A akan bergerak dengan percepatan yang paling kecil, karena percepatan berbanding terbalik dengan gaya yang bekerja pada benda.
D. balok B akan bergerak dengan percepatan yang paling kecil, karena percepatan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda.
5. Sebuah mobil dengan kecepatan 72 km/jam. Kecepatan mobil tersebut jika dinyatakan dalam SI adalah ….
A. 2 m/s B. 20 m/s C. 200 m/s D. 1.800 m/s
6. Seseorang anak mengendarai sepeda menempuh jarak 100 meter dalam waktu 20 detik. Kecepatan anak bersepeda adalah ….
A. 12,5 m/s B. 7,5 m/s C. 5,0 m/s D. 2,0 m/s
7. Peristiwa yang berhubungan dengan Hukum I Newton berikut adalah … A. penerjun payung bergerak ke bawah
B. mobil direm hingga menjadi berhenti
C. ketika mobil digas, badan terdorong ke belakang
D. berat astronot di bulan lebih kecil daripada beratnya di bumi 8. Hukum II Newton menyatakan bahwa ….
A. gaya yang bekerja pada sebuah benda selalu sebanding dengan percepatan benda tersebut
B. percepatan sebanding dengan massa benda C. gaya berbanding terbalik dengan massa benda
D. gaya yang bekerja pada benda akan selalu berbanding terbalik dengan percepatan yang dialami benda
9. Contoh peristiwa yang menunjukkan berlakunya Hukum II Newton adalah ….
A. ketika supir bus mengerem mendadak, penumpang yang berdiri terdorong
15
C. siku terasa sakit saat menekan permukaan meja dengan kuat
D. diperlukan gaya yang lebih besar untuk mendorong truk daripada mendorong motor
10. Ada saat menendang tembok dengan sepatu, maka kaki kita terasa sakit. Hal ini menunjukkan bahwa ….
A. gaya reaksi yang membuat kaki menjadi sakit B. tidak ada gaya reaksi pada kaki
C. Hukum III Newton tidak berlaku
D. Hanya ada gaya aksi berupa gaya otot yang membuat kaki mampu menendang
II. SISTEM GERAK MANUSIA A. RANGKA
Sistem gerak pada tubuh manusia yang terdiri dari adalah bagian yang terdiri dari otot, sendi, rangka, dan organ lain seperti tulang rawan dan ligamen. Sistem gerak yang saling bersinergi memungkinkan tubuh untuk bisa bergerak. Sistem pergerakan ini juga yang akan mengendalikan tubuh agar tidak bergerak secara berlebihan.
Rangka terdiri dari tulang-tulang yang saling terhubung untuk membentuk postur tubuh. Rangka terbentuk karena adanya kandungan kalsium berupa garam. Kalsium ini dapat melekatkan tulang-tulang karena dibantu oleh kolagen. Sistem gerak tubuh ini termasuk alat gerak pasif yang mana memerlukan organ otot untuk bisa berfungsi dan bergerak.
Selain membentuk postur tubuh, rangka juga bertugas untuk : 1) Menopang tubuh supaya dapat berdiri tegak
2) Tempat produksi sel darah putih dan merah 3) Melindungi organ-organ bagian dalam
4) Tempat melekatnya otot 5) Menyimpan kalsium
17
Jika dilihat dari bentuknya, rangka terdiri dari tiga bagian; rangka tengkorak, rangka badan, dan rangka alat gerak yang berupa tangan dan kaki. Sedangkan tulang pembentuk rangka terdiri dari empat jenis, yaitu tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek, dan tulang tidak beraturan.
Tulang-tulang ini dibagi lagi berdasarkan lapisan strukturnya, seperti:
1) Membran tulang Periosteum 2) Tulang spons
3) Tulang kompak
4) Tulang rongga sum-sum 5) Tulang rawan (kartilago)
2. SENDI DAN OTOT
1) Sendi peluru
Sendi peluru adalah sendi yang memungkinkan adaya gerakan ke segala arah. Misalnya hubungan antara tulang lengan atas dengan tulang belikat.
2) Sendi pelana
Sendi pelana adalah sendi yang memungkinkan beberapa gerakan berputar, hanya saja tidak ke segala arah. Misalnya hubungan antara telapak tangan dan jari tangan.
3) Sendi putar
Sendi putar adalah sendi yang memungkinkan adanya gerakan berputar (rotasi). Misalnya hubungan antara tulang tengkorak dengan tulang belakang.
4) Sendi luncur
Sendi luncur adalah sendi yang memiliki kemungkinan besar hanya pada satu bidang datar saja. Misalnya hubungan tulang pergelangan kaki.
5) Sendi engsel
Sendi engsel adalah sendi yang memungkinkan gerakan dengan arah satu saja. Misalnya sendi siku antara tulang lengan atas dan tulang hasta
19
Komponen penunjang sendi. Dibawah ini merupakan beberapa komponen- komponen penunjang sendi yaitu sebagai berikut :
1) Kapsula sendi
Kapsula sendi adalah suatu lapisan yang berserabut melapisi sendi.
Pada bagian dalam kapsula sendi terdapat rongga.
2) Ligamen (Ligamentum)
Ligamen adalah jaringan yang berbentuk pita yang tersusun dari serabut-serabut liar yang mengikat tulang satu denganm tulang yang lainnya.
3) Tulang rawan hialin (kartigo hialin)
Tulang rawan hialin adalah jaringan pada tulang rawan yang menutupi kedua ujung tulang. Adapun fungsi dari tulang rawan hialin yakni untuk menjaga dari benturan.
4) Cairan sinovial
Cairan sinovial adalah cairan pelumas yang berada di kapsula sendi.
Otot adalah jaringan di dalam tubuh manusia yang berfungsi sebagai alatgerak aktif untuk membantu tulang supaya dapat bergerak. Tanpa otot, tubuh manusia tidak akan dapat bergerak karena otot lah yang dapat membuat tulang bergerak. Berdasarkan jenisnya, otot dibedakan menjadi 3, yaitu :
1) Otot Polos adalah jaringan yang terbentuk oleh sel-sel otot yang bentuknya seperti gelondong yang bagian ujungnya cenderung meruncing.
2) Otot Jantung adalah otot yang terletak pada dinding jantung.
3) Otot Lurik biasa disebut juga sebagai otot rangka, karena otot ini biasanya melekat pada rangka.
Disebut lurik karena jika dilihat memakai mikroskop, akan tampak terlihat garis gelap terang pada serabut otot ini.
Otot bergerak secara kontraksi dan relaksasi. Ketika otot berkontraksi, maka ukurannya akan memendek, mengeras, dan akan membentuk sebuah gelembung pada bagian tengahnya. Dengan adanya kontraksi pada otot, maka tulang akan tertarik. Otot juga memiliki 3 (tiga) karakteristik, yaitu:
1. Kontraktibilitas, kemampuan untuk memendek 2. Ekstensibilitas, kemampuan untuk memanjang
3. Elastisitas, kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah memendek atau memanjang.
21
A. PRAKTIKUM
1) Alat dan Bahan
1. Meteran (yang biasa digunakan oleh penjahit), jika kamu tidakmemilikinya, boleh menggunakan tali rafia, tali pita, atau benangdengan panjang 50 cm.
2. Alat tulis 3. Buku tulis 2) Langkah langkah
1. Duduklah bersama dengan teman satu kelompokmu!
2. Luruskan tanganmu di atas meja dengan santai!
Mintalahtemanmu melingkarkan pita meteran pada lengan atasmu untukmengukur besarnya lengan atasmu!
3. Catatlah hasilnya pada tabel! Lakukan pengukuran dengancermat dan teliti agar kamu memperoleh hasil yang tepat.
4. Kepalkan tanganmu selanjutnya bengkokkan tanganmu ke atas!Ukurlah kembali besar lengan atasmu! Lakukan pengukurandi tempat yang sama dengan langkah 2.
Catatlah hasilnya padatabel! Lakukanpengukuran dengan cermat dan teliti agar kamumemperoleh hasil yang tepat.
5. Kemudian, simpulkan hasil yang kamu dapat!
B. UJI KOMPETENSI
1. Berikut ini merupakan contoh otot yang bekerja secara sadar dantidak sadar yang disebutkan secara berturut-turut adalah ....
A. otot jantung dan otot dahi B. otot jantung dan otot trisep C. otot bisep dan otot jantung D. otot dahi dan otot gastronemius E. otot jantung dan otot gastranemius
2. Tipe persendian yang terdapat pada rahang adalah ....
A. sendi geser B. sendi putar C. sendi pelana D. sendi engsel E. sendi luncur
3. Gerak tumbuhan yang memerlukan rangsang berupa perubahankadar air di dalam sel sehingga terjadi pengerutan yang tidakmerata disebut gerak ….
A. nasti B. esionom C. tropisme D. higroskopis E. makroskopis
4. Contoh gerak tumbuhan berikut yang bukan merupakan contohdari gerak nasti adalah….
A. mekarnya bunga pukul empat B. gerak menutupnya daun putri malu
C. menguncupnya daun tumbuhan Leguminoceae
D. merekahnya kulit buah-buahan yang sudah kering padatumbuhan polong- polongan
E. mekarnya bunga sepatu
5. Fungsi sistem rangka antara lain melindungi organ internal. Padatubuh manusia tulang yang melindungi jantung dan paru-paruserta otak secara berturut-turut adalah
A. tulang belakang dan tulang rusuk
23
C. tulang tengkorak dan tulang rusuk D. tulang belakang dan tulang tengkorak E. tulang tengkorak dan melayang
III. SISTEM GERAK HEWAN
SISTEM GERAK HEWAN
Sistem gerak hewan didasari oleh rangka dan otot-otot. Jika, keduanya saling terhubung maka akan menghasilkan sebuah gaya otot. Gaya otot tersebutlah yang membuat hewan dapat bergerak. Rangka disebut juga dengan organ gerak pasif, sedangkan otot disebut dengan organ gerak aktif yang dilakukan melalui tulang.
Hewan bergerak bertujuan kelangsungan hidupnya, seperti untuk melindungi diri dari predator, mencari makan, berpindah tempat, hingga berkembang biak. Alat gerak yang dimiliki oleh hewan diantaranya adalah kaki, tangan, ekor, sayap, dan sirip. Setiap hewan tentunya memiliki sistem gerak yang berbeda-beda, menyesuaikan dengan tempat hidup atau habitatnya seperti di udara, darat, air, atau air dan darat.
Salah satu sifat makhluk hidup adalah bergerak. Hewan bergerak dengan berbagai macam cara misalnya ada hewan yang berjalan, berlari, terbang, berenang, merayap, dan lain sebagainya.
GERAK HEWAN DI AIR
Air memiliki kerapatan yang lebih besar dibandingkan udara, sehingga hewan lebih sulit bergerak di air daripada di udara. Air memiliki gaya angkat yang lebih besar dibandingkan dengan udara dan tubuh hewan yang hidup di air memiliki massa jenis yang lebih kecil daripada lingkungannya. Kedua hal tersebut mengakibatkan hewan yang hidup di air dapat melayang-layang di dalam air dengan mengeluarkan sedikit energi karena adanya gaya angkat oleh air.
Salah satu bentuk tubuh yang paling banyak dimiliki oleh hewan air adalah bentuk torpedo (streamline). Bentuk tubuh ini memungkinkan tubuh
25
meliuk dari sisi ke sisi dan mengurangi hambatan ketika bergerak di dalam air.
Tubuh ikan dilengkapi otot dan tulang belakang yang fleksibel untuk mendorong ekor dan sirip ikan di dalam air. Ikan juga memiliki sirip tambahan yang berfungsi untuk menjaga keseimbangan. Untuk mengatur gerakan naik turun, ikan memiliki gelembung renang yang dapat mengeluarkan gas (biasanya berupa oksigen).
Sebagian besar ikan menggunakan gerakan lateral pada tubuh dan sirip ekornya untuk menghasilkan gaya dorong ke depan. Ada juga yang bergerak menggunakan sirip pasangan dan sirip tengahnya. Ikan yang bergerak dengan sirip pasangan dan sirip tengah cocok untuk hidup di terumbu karang. Tapi jenis ikan ini tidak dapat berenang secepat ikan yang bergerak dengan menggunakan tubuh dan sirip ekornya.
GERAK HEWAN DI UDARA
Bagaimana burung tersebut dapat terbang dengan stabil di udara?
Apa yang memengaruhi gerakan burung tersebut? Tahukah kamu, bagaimana cara burung dapat terbang dan melawan gravitasi bumi?
Gravitasi adalah masalah utama yang dihadapi oleh hewan-hewan yang terbang di udara. Tubuh hewan-hewan tersebut harus memiliki gaya angkat yang besar untuk mengimbangi gaya gravitasi karena tidak mungkin
tubuh hewan memiliki massa jenis yang mendekati massa jenis udara. Salah satu upaya untuk memperbesar gaya angkat adalah dengan menggunakan sayap. Prinsip yang sama diterapkan pada pesawat terbang.
Prinsip sayap pesawat terbang. Sayap burung tersusun atas kerangka yang kuat dan ringan, serta otot yang kuat. Sayap burung memiliki bentuk melengkung sehingga udara yang mengalir pada bagian atas sayap lebih cepat daripada bagian bawahnya. Hal ini akan menghasilkan gaya angkat dan gaya dorong yang efektif untuk pergerakan burung.
Struktur sayap yang demikian disebut airfoil. Saat sayap dikepakkan, sayap memberikan gaya aksi terhadap udara di bawah sayap, sehingga udara akan mengalir ke bawah. Sesuai dengan Hukum III Newton, ketika benda pertama memberikan gaya Faksi pada benda kedua, maka benda kedua akan memberikan gaya Freaksi pada benda pertama. Hal inilah yang membuat burung dapat terangkat ke atas.
GERAK HEWAN DI DARAT
Hewan yang hidup di darat memiliki otot dan tulang yang kuat. Hal
27
diam) dan untuk menyimpan energi pegas (elastisitas) untuk melakukan berbagai aktivitas.
Gajah dan kerbau memiliki massa tubuh yang sangat besar, akibatnya untuk bergerak, gajah dan kerbau harus melawan inersia yang nilainya juga sangat besar. Namun perbedaan struktur tulang serta kekuatan otot gajah dan kerbau membuat gajah mampu melakukan gerakan yang lebih lincah daripada kerbau.
Jadi, gajah memiliki inersia yang jauh lebih besar dibandingkan rusa karena gajah memiliki massa tubuh yang lebih besar. Lain halnya dengan kuda, harimau, dan kijang, ketiga hewan tersebut memiliki struktur rangka dan otot yang sangat kuat. Kijang dan harimau memiliki bentuk kaki yang lebih ramping sehingga kijang dan harimau mampu menyimpan elastisitas yang tinggi. Hal tersebut mengakibatkan pada saat berlari, kijang dan harimau lebih banyak melompat ke udara dan meluncur di udara.
Gaya gesek udara yang jauh lebih kecil daripada gaya gesek permukaan tanah membuat kijang dapat berlari dengan kecepatan yang lebih tinggi daripada kuda.
A. PRAKTIKUM
No. Gambar Nama Hewan Kecepatan (Km/Jam) 1.
Gajah 25
2.
Kerbau 50
3.
Kuda 76
4.
Kijang 97
29
5.
Macan/Cheetah 112
Pertanyaan Diskusi !
1. Berdasarkan data pada tabel, hewan manakah yang mempunyai kecepatan gerak paling besar?
Jawab :
2. Mengapa hewan-hewan tersebut memiliki kecepatan gerak yang berbeda-beda? Coba analisis!
Jawab :
3. Kesimpulan apa yang dapat kamu ambil dari analisis data tersebut?
Jawab :
B. UJI KOMPETENSI
1. Salah satu bentuk tubuh yang paling banyak dimiliki oleh hewan air adalah bentuk torpedo atau streamline hal ini berfungsi untuk...
A. Mengurangi hambatan ketika bergerak di dalam air B. Meliukkan tubuh dari kiri ke kanan
C. Memperbesar hambatan di air D. Jawaban A dan B benar
2. Susunan otot dan tulang belakang yang fleksibel pada ikan memungkinkan ikan untuk...
A. Mengatur gerakan naik dan turun B. Menjaga keseimbangan
C. Mendorong ekor ikan di dalam air D. Menghasilkan gaya dorong ke depan
3. Kegunaan dari gelembung renang yang dikeluarkan ikan saat berenang adalah...
A. Mengatur gerakan naik dan turun B. Menjaga keseimbangan
C. Mendorong ikan ekor ikan di dalam air D. Menghasilkan gaya dorong ke depan
4. Gerak lateral pada tubuh dan sirip ikan dapat membantu ikan untuk...
A. Menghasilkan gaya dorong ke depan B. Menjaga keseimbangan
C. Mengatur gerakan naik turun D. Mengurangi hambatan di air
5. Jenis ikan yang bergerak dengan sirip pasangan dan sirip tengah cocok hidup di...
A. Laut dangkal B. Laut dalam
C. Laut dengan terumbu karang D. Bibir pantai
6. Pemanfaatan prinsip tegangan permukaan air dapat dilihat pada hewan...
A. Nyamuk saat bertelur B. Anggang-anggang C. Katak
31
7. Bentuk melengkung pada saya buruk memungkinkan udara yang mengalir pada bagian atas sayap lebih cepat daripada bagian bawahnya hal tersebut berguna untuk...
A. Menghasilkan keseimbangan burung saat terbang
B. Menghasilkan gaya angkat dan gaya dorong yang efektif untuk pergerakan burung C. Mengatur gerak naik dan turun saat terbang
D. Mengatur sistem pernafasan burung saat terbang
8. Struktur sayap burung yang berbentuk airfoil diterapkan pada sistem...
A. Pesawat terbang B. Kereta cepat C. Kapal laut D. Mobil listrik
9. Hewan-hewan darat akan memanfaatkan hal-hal berikut untuk melakukan gerak dengan cepat, kecuali ….
A. memiliki otot yang kuat
B. memiliki susunan tulang yang kuat C. memiliki tubuh yang ramping D. ukuran tubuh yang besar
10. Perbedaan struktur tulang dan otot pada setiap hewan akan menyebabkan...
A. Kecepatan gerak masing-masing hewan B. Ukuran setiap hewan yang berbeda
C. Perbedaan cara gerak pada masing-masing hewan D. Aktivitas yang berbeda dari setiap hewan
IV. SISTEM GERAK TUMBUHAN
SISTEM GERAK PADA TUMBUHAN
Gerak pada tumbuhana ada 3 yaitu : gerak Endonom, Higroskopis dan Eksionom. Gerak endonom adalah gerak yang terjadi dari dalam sel tubuh tumbuhan. Contohnya, gerak kloroplas pada daun hidrilla (Hydrilla verticillata).
Apabila di lihat dengan mikroskop, sel daun hidrilla berbentuk seperti tembok dan berair yang disebut sitoplasma. Ditengah sitoplasma terdapat bulat – bulat berwarna hijau yang disebut kloroplas. Kloroplas inilah yang bergerak mengelilingi sel dan disebut siklosis. Berikut gambar sel daun hidrilla.
SISTEM GERAK ENDONOM
Gerak endonom adalah gerak yang belum/tidak diketahui sebabnya.
Oleh karena itu ada yang menduga kalau tumbuhan itu sendiri yang menggerakkannya. Misalnya pada aliran plasma sel.
33
Ini merupakan sebuah jurnal mengenai "Gerak Niktinastik" yang diambil dari Intematinal Journal of Molecular Sciences karya Minoru Ueda, Noboru Takada dan Shosuke Yamamura yang berasal dari Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Keio, Yokohama, Jepang. Jurnal ini menceritakan tentang "Pendekatan Molekuler untuk Gerakan Niktinasti Tanaman Dikendalikan oleh Jam Biologis". Tanaman yang diteliti adalah tanaman polong-polongan.
Kebanyakan tanaman polong-polongan menutup daun mereka di malam hari dan membuka di pagi hari. Faktor membuka dan menutupnya daun ini dipengaruhi oleh ritme sirkadian. Ritme sirkadian biasanya dikendalikan oleh jam biologis. Ritme sirkadian merupakan pola alami dari proses fisiologis dan prilaku suatu organisme yang dihitung untuk periode 24 jam. Proses-proses ini meliputi siklus tidur-bangun, suhu tubuh, tekanan darah dan pelepasan hormon. Kegiatan ini dikendalikan olehjam biologis.
Ritme ini akan bertahan di bawah kondisi lingkungan yang konstan. Jam biologis merupakan mekanisme yang ditemukan dalam organisme hidup yang mengkoordinasikan waktu, fungsi fisiologis dan prilaku dengan siklus siang- malam.
Dalam penelitian ini ditemukan bahwa ada zat-zat kimia atau zat-zat bioaktif gerakan niktinasti dan zat-zat ini berbeda tergantung pada tanamannya. Kemungkinan, zat -zat bioaktif ini tidak disimpan dalam tubuh tanaman, tetapi dibutuhkan untuk metabolisme. Transformasi enzimatik selama metabolism harus dikontrol oleh jam biologis. Hasil penelitian menunjukkan teori kalau gerakan niktinastik dikontrol oleh konsentrasi an tara dua zat bioaktif pada saat daun membuka dan menutup sesuai irama yang dimiliki jam biologis.
SISTEM GERAK HIGROSKOPIS
Gerak Higroskopis adalah gerak karena adanya perubahan kadar air dalam sel secara tidak merata. Contohnya membukanya buah polong – polongan seperti kedelai (Glycine max) dan membukanya dinding sporangium pada tumbuhan paku. Ketika kedelai sudah tua, terjadi penurunan kadar air dalam sel yang tidak merata sehingga membuat kedelai mengkerut. Karena semakin mengkerut, membuat kulitnya membuka.
Contohnya Pecahnya annulus pada sporangium paku. Annulus merupakan kumpulan sel berdinding tebal sekitar sporangium paku yang berfungsi untuk melepaskan spora.
35
SISTEM GERAK EKSIONOM
Gerak eksionom adalah gerak karena adanya rangsangan dari lingkungan. Gerak eksionom dibagi menjadi 3 yaitu : tropisme, taksis dan nasti.
1) Gerak tropisme
Gerak tropisme adalah gerak yang dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang dari luar. Gerak tumbuhan yang mendekati arah datangnya rangsang dinamakan tropisme positif, sedangkan yang menjauhi datangnya rangsang dinamakan tropisme negatif. Gerak tropisme ada 5 yaitu Fototropisme/Heliotropisme, Geotropisme , Hidrotropisme, Tigmotropisme dan Kemotropisme.
a) Fototropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh cahaya. Gerak tumbuhan yang mendekati cahaya disebut fototropisme positif, sedang yang menjauhi cahaya disebut fototropisme negatif.
b) Geotropisme adalah gerak tumbuhan karena pengaruh gravitasi bumi. Contohnya, pada tumbuhan jagung. Akar jagung bergerak menuju ke pusat bumi (disebut geotropisme positif) sedangkan batang jagung bergerak menjauhi pusat bumi (disebut geotropisme negatif).
c) Hidrotropisme adalah gerak tumbuhan mendekati sumber air.
Contohnya, akar kaktus yang bergerak mendekati sumber air ketika musim kemarau.
d) Tigmotropisme adalah gerak merambatnya sulur pada arah rambatannya. Contohnya, sulur kacang panjang, labu siam, mentimun, dan sebagainya.
e) Kemotropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh zat kimia. Contohnya, proses penyerbukan pada tumbuhan.
Penyerbukan diawali dengan menempelnya serbuk sari pada kepala putik. Kemudian serbuk sari berkecambah dan membentuk buluh serbuk. Selanjutnya buluh serbuk membawa gamet jantan (spermatozoa) menuju gamet betina (sel telur). Pergerakan buluh serbuk tersebut dipengaruhi oleh zat gula (zat kimia) yang dikeluarkan oleh bakal buah.
Proses penyerbukan terjadi seperti gambar berikut.
2) Gerak taksis
Gerak taksis adalah gerak pindah tempat seluruh bagian tempat yang arahnya dipengaruhi sumber rangsangan. Contohnya, organisme uniseluler yaitu Euglena viridis yang merupakan protista mirip tumbuhan.
37
Euglena dapat bergerak pindah tempat karena memiliki flagelata dan reseptor cahaya. Karena membutuhkan cahaya, euglena akan bergerak kearah datangnya cahaya dan pergerakannya disebut fototaksis.
3) Gerak nasti
Gerak nasti adalah gerak tumbuhan yang tidak dipengaruhi oleh arah datangnya cahaya. Gerak nasti ada 4 yaitu :
a) Seismonasti : gerak yang dipengaruhi oleh getaran atau sentuhan. Contohnya, menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) ketika disentuh.
b) Niktinasti : gerak yang dipengaruhi oleh kondisi siang dan malam. Contohnya, daun bunga merak (Caesalpinia pulcherrima) menutup ketika malam dan membuka ketika siang hari.
c) Fotonasti : gerak yang dipengaruhi karena adanya cahaya sore. Contohnya, bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) mekar ketika jam 4 sore.
d) Termonasti : gerak yang dipengaruhi karena adanya suhu hangat. Contohnya, mekarnya bunga tulip di musim semi karena musim semi suhunya hangat.
e) Haptonasti: gerak nasti yang terjadi pada tumbuhan insektivora yang disebabkan oleh sentuhan serangga.
Contohnya menutupnya daun tanaman kantung semar dan venus ketika tersentuh serangga kecil.
f)
Nasti Kompleks: gerak nasti yang disebabkan oleh beberapa faktor sekaligus. Rangsangan yang diterima dapat berupa cahaya matahari, suhu, air, dan zat kimia. Contoh: gerak membuka dan menutupnya sel-sel penjaga pada stomata.39
WORKSHEET
PRAKTIKUM
41
UJI KOMPETENSI
A. Berilah tanda (x) pada jawaban yang kamu anggap benar
11. Jika ujung sulur Cucurbitaceae menyentuh ranting kayu pada sisi kiri, maka sulur akan melilit ranting ke arah kiri, dan sebaliknya. Jika tidak ada sentuhan, sulur akan tumbuh lurus. Gerak yang dilakukan tumbuhan di atas disebut ...
a. Fototropisme b. Kemotropisme c. Geotropisme d. Tigmotropisme
12. Pada gambar berikut, yang manakah yang termasuk gerak higroskopis?
a.
b.
c.
d.
13. Putri sedang mengamati jenis-jenis gerak pada tumbuhan. Tumbuhan yang Putri amati adalah daun tumbuhan Oxalis dan bunga crokus. Daun tumbuhan Oxalis memiliki pergerakan yang unik yaitu dapat membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Sedangkan bunga crokus dapat membuka saat kondisi lingkungan hangat dan menutup ketika kondisi lingkungan dingin. Kesimpulan yang tepat berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh Putri adalah …
a. daun tumbuhan Oxalis termasuk gerak tropisme, sementara membuka dan menutupnya bunga crokus termasuk gerakan nasti kompleks b. daun tumbuhan Oxalis dipengaruhi rangsangan suhu, sementara
gerakan pada bunga crokus dipengaruhi rangsangan cahaya matahari c. daun tumbuhan Oxalis dan bunga crokus masuk ke dalam gerak
tropisme
d. daun tumbuhan Oxalis dan bunga crokus masuk ke dalam gerak nasti 14. Gerak tumbuhan akibat datangnya sinar matahari disebut...
a. fototropisme b. geotropisme c. kemotropisme d. fotonast
43
15.
Gerak tumbuhan seperti gambar di atas merupakan gerak ...
a. geotropisme b. fototropisme c. hidrotropisme d. Tropisme
16. Pernyataan yang benar dari gerak nasti adalah....
a. geraknya tidak dipengaruhi oleh rangsangan dari luar b. geraknya dipengaruhioleh factor dari dalam
c. geraknya karena pengaruh kadar air dalam tubuhnya d. geraknya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang.
17. Suatu tanaman yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya akan tumbuh menuju ke arah cahaya tersebut. Jenis gerak tumbuhan ini dinamakan ...
a. Tigmotropisme b. Hidrotropisme c. Geotropisme d. Fototropisme
18. Peristiwa gerak tidur daun majemuk pada malam hari merupakan contoh gerak …
a. Tigmotropisme b. Seismonasti c. Niktinasti d. Nasti kompleks
19. Gerak membuka dan menutupnya stomata adalah salah satu dari contoh gerak ...
a. Fotonasti b. Niktinasti c. Nasti kompleks d. Termonasti
20. Manakah dibawah ini termasuk gerak tigmonasti?
a.
b.
c.
45
d.
B. Jawablah pertayaan ini dengan benar
1. Saat kamu menyentuh tanaman putri malu, daunnya akan menutup.
Jelaskan jenis gerak menutupnya daun putri malu tersebut ?
2. Bunga pukul empat mekar pada sore hari. Apa saja faktor mempengaruhinya? dan disebut gerak apakah itu ?
3. Apa yang dimaksud dengan gerak higroskopis? Berikan contohnya!
4. Jelaskan mekanisme gerak pada stomata!
A. Konsep gerak
Benda yang bergerak akan melalui suatu lintasan tertentu.
Lintasan dapat berupa lintasan yang lurus, melingkar atau parabola, ataupun tidak beraturan.
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh.
Perpindahan adalah selisih jarak lurus antara posisi awal dengan posisi akhir. Kelajuan adalah kemampuan menempuh jarak tertentu pada setiap detiknya. Bisa dirumuskan dengan :
Kecepatan adalah kemampuan mengukur perpindahan gerak benda tiap satuan waktu. Bisa dirumuskan dengan :
Percepatan adalah perubahan kecepatan pada setiap waktu.
Percepatan bisa dirumuskan dengan :
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak yang memiliki perubahan kecepatan sellau tetap pada setiap detiknya.
rangkum an
47
Percepatan gravitasi atau disebut juga gaya gravitasi adalah gaya tarik benda oleh bumi sehingga benda percepatan yaitu percepatan gravitasi. Mengalami percepatan konstan yaitu 9,8 m/s² atau 10 m/s².
Gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat mengubah kecepatan, bentuk, dan arah. Gaya dibagi menjadi 2 yaitu gaya sentuh dan gaya tak sentuh.
Hukum I Newton menyatakan bahwa sifat inersia benda yang tidak mengalami resultan gaya (∑F = 0) akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan. Sifat inersia atau kelembaman adalah sifat benda yang memiliki kecenderungan untuk mempertahankan keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap.
Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan gerak benda berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massanya. Atau bisa dirumuskan dengan :
Hukum III Newton menyatakan bahwa ketika benda pertama memberi gaya aksi (Faksi) pada benda kedua, maka benda kedua akan memberi gaya reaksi (Freaksi) yang sama besar pada benda pertama tetapi berlawanan arah. Atau bisa dirumuskan : Faksi = – Freaksi.
B. Sistem gerak manusia
Tulang memiliki fungsi utama yakni sebagai alat gerak pasif.
Artinya tulang hanya bisa bekerja atau bergerak apabila ada bantuan dari otot. Kerangka pada tubuh manusia dapat dibagi ke dalam 3 buah kelompok yaitu : Bagian tengkorak, Bagian badan, dan Bagian anggota gerak. Jenis – jenis tulang dibedakan menjadi 2 yaitu Kartilago atau Tulang Rawan , tulangkeras (osteon)
Persendian dibedakan menjadi 3 buah, yakni sendi mati (inartrosis), sendi kaku (amfiatrosis), dan sendi gerak (diartrosis). Semua jenis sendi tadi melakukan fungsinya masing – masing sebagai penghubung antar tulang (rangka) dan tersebar di seluruh tubuh.
Otot merupakan sebuah jaringan yang terdapat di dalam tubuh manusia yang fungsinya adalah sebagai alat gerak aktif untuk membantu tulang agar dapat bergerak. Tanpa adanya otot, tubuh manusia tidak akan pernah bisa bergerak, karena ototlah yang bekerja untuk membuat tulang bergerak. Dengan berdasarkan kepada cara kerjanya, maka otot dapat dibedakan menjadi 2 buah jenis yaitu otot sinergis dan otot antagonis.
C. Sistem gerak hewan
Hewan air memiliki kerapatan yang besar, sehingga hewan di air lebih sulit untuk bergerak. Air memiliki gaya angkat yang besar dan massa jenis hewan air lebih kecil dari lingkungannya. Hal ini menyebabkan hewan air mengeluarkan sedikit energi karena dibantu oleh gaya angkat air. Bentuk tubuh yang dimiliki hewan air yaitu terpedo (streamline). Hal ini memungkinkan untuk meliuk dari sisi ke sisi dan mengurangi hambatan ketika bergerak. Tubuh ikan dilengkapi otot dan tulang belakang untuk mendorong ikan melaju ke depan.
Gerak hewan di udara dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Sehingga, tubuh hewan udara memiliki gaya angkat yang besar untuk mengimbangi gaya gravitasi. Sayap burung terdiri atas kerangka dan otot yang kuat dan ringan. Sayap burung memiliki bentuk airfoil yaitu bentuk melengkung yang dapat mempercepat udara bagian atas mengalir daripada udara bagian bawah.
Hewan darat memiliki otot dan tulang yang kuat. Hal ini untuk mengatasi inersia dan untuk menjaga gaya pegas (elastisitas).
Contohnya, gajah dan kerbau memiliki massa tubuh yang besar, sehingga membutuhkan gaya yang besar untuk melawan inersia.
Namun, perbedaan otot dan tulang pada gajah dan kerbau membuat gajah lebih lincah daripada kerbau.
49
C. Sistem gerak tumbuhan
Gerak endonom adalah gerak yang terjadi dari dalam sel tubuh tumbuhan. Contohnya, gerak kloroplas pada daun hidrilla (Hydrilla verticillata).
Gerak Higroskopis adalah gerak karena adanya perubahan kadar air dalam sel secara tidak merata. Contohnya membukanya buah polong – polongan seperti kedelai (Glycine max) dan membukanya dinding sporangium pada tumbuhan paku.
Gerak eksionom adalah gerak karena adanya rangsangan dari lingkungan. Gerak eksionom dibagi menjadi 3 yaitu : tropisme, taksis dan nasti.
a. Gerak tropisme adalah gerak yang dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang dari luar. Gerak tropisme ada 4 yaitu Fototropisme/Heliotropisme,Hidrotropisme,Tigmotropisme dan Kemotropisme.
b. Gerak taksis adalah gerak pindah tempat seluruh bagian tempat yang arahnya dipengaruhi sumber rangsangan.
Contohnya, organisme uniseluler yaitu Euglena viridis yang merupakan protista mirip tumbuhan.
c. Gerak nasti adalah gerak tumbuhan yang tidak dipengaruhi oleh arah datangnya cahaya. Gerak nasti ada 4 yaitu Seismonasti, Niktinasti, Fotonasti, Termonasti
Tugasakhir
A. PILIHAN GANDA
1. Annis berangkat sekolah dengan naik sepeda. Pernyataan berikut ini yang benar adalah..
A. Annis bergerak menggunakan sepedah B. Annis diam terhadap sekolah
C. Sepeda bergerak terhadap Annis D. Annis bergerak terhadap sekolah
2. Sebuah benda bergerak dari titik A ke D dengan lintasan berbentuk persegi panjang. Jika AB = CD = 150m dan AD = BC = 100m serta waktu yang dibutuhkan 200s, maka kelajuan dan kecepatan benda berturut-turut adalah..
B. 0,5 m/s dan 0,5 m/s C. 1 m/s dan 0,5 m/s D. 1 m/s dan 2 m/s E. 2 m/s dan 3 m/s
3. Grafik berikut adalah hubungan kecepatan (v) dan waktu (t) dari mobil yang melakukan GLBB. Jarak tempuh mobil tersebut adalah..
A. 25 m
B. 61 m
C. 45 m
D. 52 m
51
4. Seseorang melakukan perjalanan dengan mobil dari kota A ke B sebagaimana grafik di bawah ini. Sumbu y dan sumbu x adalah komponen waktu. Jarak yang ditempuh mobil tersebut dari menit ke-30 sampai ke-120 adalah…
A. 10 km B. 15 km C. 30 km D. 25 km
5. Adi berlari dengan kecepatan tetap 2 m/s. dari tempat yang sama, 5 menit selanjutnya kusno berlari menyusul adi dengan kecepatan tetap 6 m/s. Berapakah waktu yang dibutuhkan kusno menyusul adi?
A. 1 menit B. 2,5 menit C. 7 menit D. 9 menit
6. Sebuah resultan gaya sebesar 35 N bekerja pada sebuah benda bermassa 5 kg. Berapa percepatan yang dialami benda?
A.
B.
C.
D.
7. Terdapat dua buah gaya segaris satu mengarah ke kiri dan ke kanan. Masing-masing memiliki gaya sebesar 8 N dan 4 N. Berapa resultan kedua gaya tersebut?
A. 6 N B. 10 N C. 4 N D. 9 N
8. Perhatikan pernyataan di bawah ini!
1. Alat gerak pasif 2. Alat gerak aktif
3. Tempat melekatnya otot 4. Memberi bentuk tubuh
5. Dapat menyebabkan objek mengalami perpindahan tempat
Pernyataan diatas yang berhubungan dengan fungsi tulang adalah ….
A. 2, 3 dan 4 B. 1, 3 dan 4 C. 3, 4 dan 5 D. 1, 3 dan 5
9. Perhatikan gambar dibawah ini !
Saluran havers dan lakuna secara berurutan ditunjukkan oleh huruf ….
A. A dan B B. C dan D C. C dan B D. A dan D
10. Perhatikan pernyataan di bawah ini!
1. Tersusun atas kondrosit dan kondroblas 2. Tersusun atas osteosit
3. Matriksnya mengandung kadar kolagen sedikit tetapi kalsium tinggi 4. Bersifat lentur dan elastis
5. Matriksnya mengandung kadar kolagen tinggi tetapi kalsium sedikit Pernyataan diatas yang berhubungan dengan tulang rawan adalah ….
A. 2, 3 dan 5 B. 1, 4 dan 5 C. 2, 3 dan 4 D. 1, 3 dan 4
53
11. Perhatikan tabel dibawah ini!
Pasangan yang tepat antara jenis sendi dengan arah gerakannya adalah ….
A. I - F, II - A, III - C, IV - E, V - D, VI – B B. I - F, II - A, III - C, IV - D, V - E, VI – B C. I - F, II - C, III - A, IV - B, V - E, VI – D D. I - F, II - C, III - B, IV - A, V - E, VI – D 12. Perhatikan proses osifikasi dibawah ini!
1. Osifikasi meluas ke seluruh bagian tulang 2. Pusat osifikasi primer akan membentuk rongga
3. Pembuluh darah akan membawa mineral seperti kalsium sehingga tulang menjadi keras
4. Rongga yang terbentuk akan diisi oleh pembuluh darah Urutan proses osifikasi yang benar adalah ….
A. 1 - 2 - 3 – 4 B. 2 - 4 - 3 – 1 C. 3 - 2 -1 – 4 D. 2 - 3 - 4 – 1
13. Perhatikan gambar dibawah ini!
Jenis sendi yang ditunjukkan huruf X adalah ….
A. Sendi peluru B. Sendi engsel C. Sendi pelana D. Sendi putar
14. Daniel sedang mengamati awetan preparat dinding usus halus hewan sapi. Pada pengamatannya didapatkan bahwa awetan tersebut tersusun atas sel yang berbentuk gelendong dengan ujung yang meruncing, dan juga memiliki nukleus yang berada ditengah sel. Berikut ini preparat yang memiliki struktur yang hampir sama dengan struktur dinding usus halus sapi diatas adalah ….
A. Dinding organ jantung B. Otot bisep pada manusia C. Sfingter anus
D. Dinding lambung
15. Perhatikan gambar dibawah ini!
Pernyataan dibawah ini yang sesuai dengan gambar diatas adalah ….
A. Disebabkan karena menggunakan meja belajar yang terlalu rendah daripada kursinya B. Disebabkan karena terlalu sering membawa beban berat
C. Tulang bengkok ke samping sehingga membentuk huruf S
D. Tulang bengkok ke depan sehingga pinggang penderitanya menonjol kedepan
55
16. Perhatikan gambar di bawah ini!
Gambar manakah yang menunjukkan gerak fototropisme?
A. Gambar A B. Gambar B C. Gambar C D. Gambar D
17. Jika di dekat tanaman kacang panjang diletakkan kayu maka beberapa hari kemudian yang terjadi pada tanaman tersebut adalah … hal tersebut merupakan contoh gerak….
A. sulur membelit kayu; tigmonasti B. sulur menjauhi kayu; tigmonasti C. sulur membelit kayu; tigmotropisme D. sulur menjauhi kayu; tigmotropisme
18. Setiap hari hewan melakukan gerakan misalnya berjalan, belari, terbang, berenang, dan lain sebagainya. Hewan melakukan gerakan tersebut memiliki berbagai tujuan, antara lain untuk….
A. melemaskan otot tubuhnya dan mencari makan B. mencari makan dan melemaskan otot tubuhnya C. melindungi diri dan mempertahankan posisinya D. melindungi diri dari predator dan mencari makan
19. Ceetah dan kuda dapat bergerak lebih lincah dibandingkan hewan lain karena terdapat perbedaan….
A. struktur tulang dan otot B. gaya aksi-reaksi
C. gaya gesek D. kekuatan kaki
20. Perhatikan pernyataan-pertanyaan di bawah ini!
1) Sebagian ikan memiliki bentuk tubuh torpedo
2) Sirip diperlukan untuk melakukan berbagai manuver di dalam air 3) Ekor dan sirip ikan berfungsi untuk menahan laju air
4) Bentuk stream linetubuh ikan berfungsi untuk mengurangi hambatan di dalam air Berdasarkan pernyataan-pernyataan di atas, yang mendukung ikan untuk melakukan berbagai gerakan di dalam air adalah pernyataan nomor…
A. 1, 2, dan 3 B. 1, 2, dan 4 C. 2, 3, dan 4 D. 3, 4, dan 1 B. ESSAY
1. Burung unta dan merpati merupakan unggas. Namun mengapa burung unta tidak dapat terbang sedangkan burung merpati dapat terbang? Jelaskan berdasarkan struktur tubuhnya!
2. Apakah yang dimaksud dengan geotropisme? Kemudian isilah kolom kosong pada tabel di bawah ini!
Respon Bagian tumbuhan Arah pertumbuhan tumbuhan Geotropisme
Positif Geotropisme Negatif
3. Apakah tulang merupakan komponen hidup dalam tubuh kita? Berikan alasanmu sesuai dengan struktur penyusun tulang!
4. Apakah keuntungan tulang paha berbentuk tulang pipa dan bukan tulang pipih?
5. Sebutkan empat perbedaan otot polos dengan otot jantung! Kemudian sertakan gambar dari otot polos dan otot jantung!
57
BAB II Usaha dan Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Usaha
Apa yang kamu pikirkan tentang gambar di atas ? seseorang yang sedang mendorong sebuah gerobak. Orang tersebut memberikan gaya melalui suatu dorongan kepada gerobak sehingga gerobak tersebut bergerak (berpindah).
Adanya gaya yang bekerja sebuah kereta salju yang menyebabkan kereta salju tersebut berpindah tempat menunjukkan adanya usaha yang telah dilakukan oleh masing- masing orang tersebut. Jadi apakah yang dimaksud usaha ? Usaha adalah besaran fisika yang dihasilkan oleh gaya yang dikerjakan pada suatu benda sehingga benda itu berpindah tempat. Secara sistematis dirumuskan :
Keterangan :
W : Usaha (N/m atau Joule ) F : Gaya (N)
S : Perpindahan (m)
Laju energi atau daya (P) adalah besar energi yang dipergunakan dalam setiap detik, sehingga dapat ditentukan dengan cara membagi besar usaha (W) dengan selang waktunya (t), atau secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
59
keterangan:
P = daya (watt) W = usaha (joule) t = waktu (sekon)
Contoh soal :
Budi mendorong meja dengan gaya 200 N sehingga meja bergeser sejauh 4 m. berapakah usaha yang dilakukan budi ? Langkah Penyelesaian :
1. Tentukan besaran yang diketahui Diketahui : Gaya (F) = 200 N Perpindahan(S) = 4 m
2. Tentukan besaran yang ditanya Ditanya : Usaha (W)……?
3. Masukkan Rumus usaha
Jawab : Usaha (W) = Gaya (F) . Perpindahan (s)
= 200 N . 4 m
= 800 N.m atau 800 Joule Kegiatan 1.2 Menyelidiki usaha
Ayo, kita siapkan!
1. Buku 2. Pulpen 3. Tembok 4. Meja 5. Kursi
6. Pintu Ayo kita lakukan!
1. Siapkan alat dan bahan 2. Lakukan kegiatan berikut:
a. Mendorong tembok kelas b. Mendorong meja kelas c. Mendorong kursi kelas d. Mendorong pintu terkunci 3. Catat hasil dalam tabel pengamatan
4. Diskusikan hasil kegiatan dan Tarik kesimpulan
No. Aktivitas Perpindahan Benda
berpindah Tidak berpindah 1. mendorong tembok
kelas 2. mendorong meja
kelas 3. mendorong kursi
kelas 4. mendorong pintu
yang terkunci Ayo kita diskusikan !
1. Bagaimana perbedaan hasil perpindahan benda pada berbagai aktivitas?
2. Aktivitas apa saja yang menimbulkan perpindahan benda?
3. Aktivitas apa saja yang tidak menimbulkan perpindahan benda?
61
Pada kegiatan 1.2 yang telah kita lakukan, kita menjumpai beberapa aktivitas yang tidak menimbulkan perpindahan benda seperti mendorong tembok dan pintu yang terkunci. Hal ini dapat dikatakan jika kita tidak melakukan usaha pada benda tersebut meskipun kita sudah mengelurkan semua tenaga . hanya dapat dikatakan juga usaha pada kegiatan ini bernilai nol.
Latihan Soal :
1. Dua pekerja memindahkan benda sejauh 20 meter. Jika orang pertama mendorong benda itu dengan gaya 400 Newton dan orang kedua dengan gaya 600 Newton. Berapa usahanya?
2. Dina mendorong rak dengan gaya 600 N sehingga rak tersebut berpindah sejauh 40 m. berapakah besar usaha yang dilakukan oleh dina?
3. Beny mendorong kereta belanja dengan gaya sebesar 250 N sehingga kereta belanjanya maju ke depan sejauh 50 m. Waktu yang diperlukan oleh Beny untuk mendorong kereta belanja tersebut adalah 50 sekon.
Tentukan
a. besar usaha yang dilakukan oleh Beny untuk mendorong kereta belanja,
b. daya yang dilakukan Beny untuk mendorong kereta belanja 4. Nano mengayuh becak sejauh 20 meter. Jika usaha yang dilakukan
Nano sebesar 2400 J. Berapakah gaya yang dilakukan Nano agar becak berpindah?
5. Seorang siswa yang beratnya 450 Newton menaiki tangga yang memiliki ketinggian 3 m. Siswa tersebut memerlukan waktu 6 detik untuk sampai ke atas. Tentukan daya yang dikeluarkan siswa untuk kegiatan tersebut!
2. Pesawat Sederhana
Pernahkah kamu membantu orang tuamu mengangkat batu dalam jumlah yang banyak atau barang-barang yang cukup berat ? Jika pernah, dengan alat apa kamu dapat mengangkatnya supaya terasa ringan ? Supaya terasa ringan, maka akan lebih cepat dan mudah apabila diangkat dengan alat bantu. Alat bantu ini tentunya memberi kemudahan kita dalam menyelesaikan suatu pekerjaan bukan ? Tahukah kamu alat yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan kita dikenal dengan pesawat sederhana. Seperti apakah alat tersebut ? Perhatikan gambar berikut.
Seorang pekebun membutuhkan gunting untuk membentuk bunga taman yang bentuknya sudah tak beraturan. Seorang pekebun merasa terbantu dan pekerjaan nya mudah diselesaikan dengan adanya gunting dibandingkan harus mematahkan setiap tangkai bunga. Jadi dapat dikatakan gunting merupakan salah satu bagian dari pesawat sederhana.
Berdasarkan contoh yang dikasih diatas tadi, dapat diketahui bahwa manfaat dari pesawat sederhana adalah untuk mempermudah pekerjaan manusia.
63
A. Macam-Macam Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana dikelompokkan menjadi 4 jenis yaitu :
Tuas (Pengungkit)
Tuas adalah jenis pesawat sederhana yang berbentuk batang dan dapat berputar pada suatu sumbu atau titik tumpu. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Sistem kerja tuas terdiri dari tiga komponen yaitu beban, titik tumpu dan kuasa. Beban adalah titik atau letak benda yang dipindahkan. Kuasa adalah letak. gaya yang diberikan oleh tangan sedangkan titik tumpu merupakan penumpu atau tumpuan benda untuk berputar atau bergerak. Jarak antara titik tumpu ke beban disebut lengan beban. Jarak titik tumpu ke kuasa disebut lengan kuasa. Gaya yang bekerja di titik kuasa disebut gaya kuasa. Sedangkan gaya yang bekerja di titik beban disebut gaya beban.
Komponen tuas atau pengungkit
Perlu kamu ketahui bahwa tidak semua peralatan yang tergolong tuas memiliki letaktitik tumpu, titik bedan dan kuasa yang sama.
Berdasarkan letak titik tumpu, titik beban dan titik kuasa tuas dibedakan menjadi 3 jenis yaitu :
Tuas Jenis I
Tuas jenis I memiliki posisi titik tumpu terletak diantara titik beban dan titik kuasa seperti yang tunjukkan pada gambar berikut.
Posisi titik tumpu, beban dan kuasa pada tuas jenis I
Tuas Jenis II
Tuas jenis II memiliki posisi titik beban terletak diantara titik kuasa dan titik tumpu seperti yang tunjukkan gambar berikut :
Posisi titik tumpu, beban dan kuasa pada tuas jenis II
Tuas Jenis III
Tuas jenis III memiliki posisi titik kuasa berada diantara titik beban dan titik tumpu gambar 1.6 Posisi titik tumpu, beban dan kuasa pada tuas jenis III
Agar kita dapat mengetahui besar gaya yang dilipat gandakan oleh pengungkit maka kita harus menghitung keuntungan mekaniknya.
Keuntungan mekanik adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. Cara menghitung keuntungan mekaniknya
65
Pada saat keadaan setimbang berlaku persamaan :
Cara menghitung keuntungan mekanisnya adalah dengan membagi
panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjang lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban.Sehingga Keuntungan Mekanis (KM) :
Keterangan :
Fk = Gaya kuasa (N) Fb = Gaya Beban (N) Lb = Lengan beban (m) Lk = Lengan kuasa (m) Contoh soal :
Sebuah batu seberat 300 N akan dipindahkan dengan tuas yang panjangnya 2 m . untuk membuat sistem pengungkit digunakan sebuah batu sebagai tumpuan. Jika jarak titik tumpu terhadap beban 0,5 m. maka gaya yang di perlukan untuk menggerakkan batu adalah…… N dan berapakah keuntungan mekanisnya?
Langkah Penyelesaian : a. Tentukan besaran yang diketahui Diketahui : Berat batu (Fb) = 300 N
Panjang lengan beban (Lb) = 0,5 m Panjang tuas (L) = 2 m
Fk x Lk = F x Lb
b. Tentukan besaran yang ditanya
Ditanya : a. Besar gaya kuasa (Fk) dan keuntungan mekanis tuas ? c. Masukkan rumus menghitung gaya kuasa ?
Jawab :
1. Menghitung gaya kuasa
L = Lk + Lb
Karena pada rumus gaya kuasa ada Lk maka kita perlu mencari
Panjang lengan kuasa Lk. Karena L = Lk + Lb maka Lk = L- Lb = 2m – 0,5 m = 1,5 m
𝐹𝑏 = 𝐿𝑘 = Fb x Lb = Fk x Lk = 300 N x 0,5 m = Fk x 1,5 m
𝐹𝑘 𝐿𝑏
150 N.m = 1,5 m Fk
Fk = 150 N.m : 1,5 m = 100
Latihan Soal :
1. Tuas dengan titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasa disebut?
2. Untuk mengangkat beban 1.000 N digunakan tuas yang panjangnya 300 cm dan lengan beban 50 cm. Hitunglah gaya yang diperlukan mengangkat beban tersebut!
3. Sebuah lampion memiliki massa 0,5 kg digantung dengan menggunakan kayu dengan panjang 1 m dan masanya diabaikan, seperti gambar di bawah ini.
67
Hitunglah gaya angkat F minimal agar lampion agar lapion tidak jatuh (jika percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s2)!
4. Sebuah batu yang beratnya 900 N diangkat dengan tuas yang panjangnya 2 m. Jika lengan beban 50 cm dan titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Hitunglah!
a. Gaya yang Diperlukan b. KM
5. Tuas yang panjangnya 1,5 m digunakan untuk mengangkat batu seberat 1.200 N. Jika titik tumpu diletakkan 0,5 m dari batu, hitung besar gaya yang harus dikeluarkan
Bidang Miring
Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memudahkan gerak benda. Bidang miring biasanya digunakan untuk memindahkan sebuah benda dari ketinggian tertentu.
