BAB 1
Objek IPA dan Pengamatannya
Kompetensi Dasar:
3.1 Menerapkan konsep pengukuran berbagai besaran yang ada pada diri sendiri, makhluk
hidup lain, dan benda-benda di sekitar, serta pentingnya penggunaan satuan standar
(baku) dalam pengukuran
4.1 Menyajikan data hasil pengukuran dengan alat ukur yang sesuai pada diri sendiri,
makhluk hidup lain, dan benda-benda di sekitar dengan menggunakan satuan tak baku
dan satuan baku
A. PENYELIDIKAN IPA
Lakukan kegiatan berikut untuk memahami bagaimana cara mengembangkan ilmu
pengetahuan Alam (IPA)
Kerja dalam IPA
1. Potong kertas saring atau kertas tisu dengan ukuran 4 cm x 12 cm.
2. Gambarkan atau beri garis dengan spidol (atau pena) hitam 2 cm dari ujung kertas
saring tersebut.
3. Ambil beaker glass atau gelas bekas air mineral, isi dengan air setinggi 1 cm.
4. Buatlah perkiraan, apa yang akan terjadi pada garis hitam
tersebut, setelah kertas saring atau kertas tisu dicelupkan
beberapa saat ke dalam air.
5. Kemudian, celupkan kertas saring atau kertas tisu ke dalam
air, dengan posisi garis berada sedikit di atas permukaan
air. Amatilah perubahan yang terjadi pada kertas saring
atau kertas tisu dan garis hitam. Catat hasil
pengamatanmu.
Diskusikan
Jika perkiraanmu berbeda dengan kenyataannya, apakah akan diubah sesuai hasil
pengamatanmu? Mengapa? Jelaskan
Penyelidikan ilmiah IPA seperti kegiatan yang telah kalian lakukan diatas melibatkan beberapa
proses yaitu pengamatan, membuat inferensi, dan mengomunikasikan.
1. Pengamatan
Pengamatan merupakan kegiatan yang melibatkan pancaindrauntuk mengumpulkan data
dan informasi, termasuk melakukan pengukuran dengan alat ukur yang sesuai.
2. Membuat Inferensi
Merumuskan penjelasan berdasarkan pengamatan. Penjelasan ini digunakan untuk
menemukan pola-pola atau hubungan antaraspek yang diamati dan membuat perkiraan.
3. Mengomunikasikan
Mengomunikasikan hasil penyelidikan baik lisan maupun tulisan. Hal yang dikomunikasikan
termasuk data yang disajikan dalam bentuk tabel, grafik, bagan, dan gambar yang relevan.
Keterampilan melakukan pengamatan dan mencoba menemukan hubungan-hubungan
yang diamati secara sistematis seperti yang telah kamu lakukan sangatlah penting. Dengan
keterampilan ini, kamu dapat mengetahui bagaimana mengumpulkan fakta dan
menghubungkan fakta-fakta untuk membuat suatu penafsiran atau kesimpulan. Keterampilan ini
juga merupakan keterampilan belajar sepanjang hayat yang dapat digunakan bukan saja untuk
mempelajari berbagai ilmu, tetapi juga dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Objek yang dipelajari dalam IPA meliputi seluruh benda di alam dengan segala
interaksinya untuk dipelajari pola-pola keteraturannya.Objek tersebut dapat berupa benda yang
sangat kecil (renik), misalnya bakteri, virus, bahkan partikel-partikel penyusun atom, juga dapat
berupa benda-benda yang berukuran sangat besar, misalnya lautan, bumi, matahari hingga
jagat raya ini.
Kegunaan belajar IPA yaitu,
1. Dapat memahami berbagai hal disekitar, misalnya mengapa matahari bersinar?
2. Dapat menyelesaikan masalah, misalnya bagaimana mendapatkan air bersih dari air
keruh?
3. Dapat berfikir logis dan sistematis, misalnya jika datanya seperti ini, apa kesimpulannya?
4. Dapat meningkatkan kualitas hidup, misalnya apakah bunga yang ditanam akan tumbuh?
B. PENGUKURAN SEBAGAI BAGIAN DARI PENGAMATAN
1. Pengertian Mengukur
Ayo Kita Lakukan
Mencoba Membuat Alat Ukur Sendiri
1. Misalkan, kamu hendak mengukur panjang bangku,
panjang papan tulis, atau lebar ruang kelas. Namun,
kamu tidak memiliki mistar atau alat ukur yang biasanya.
2. Gunakan sesuatu yang ada di kelasmu sebagai alat
pengukur panjang, misalnya buku, pensil, jengkal
tangan, atau benda-benda lain yang mudah didapatkan.
3. Ukurlah panjang bangku atau lebar ruangan kelas
dengan menggunakan alat-alat pengukur panjang yang
telah kamu tentukan. Catat hasil pengukuranmu.
4. Mintalah salah seorang temanmu untuk melakukan pengukuran yang sama dengan
menggunakan alat-alat pengukur panjang yang ditentukan sendiri. Jangan lupa,
temanmu juga harus mencatat hasil dan satuan ukuran yang dibuatnya.
Menalar dan Mengomunikasikan
Bandingkan hasil pengukuranmu dan hasil pengukuran temanmu. Catat persamaan dan
perbedaannya. Jika hasil pengukurannya dikomunikasikan kepada orang lain, apakah
orang tersebut memperoleh pemahaman yang sama? Berdasarkan hasil perbandingan
tersebut, hal penting apakah yang harus dirumuskan bersama? Diskusikan dalam
kelompokmu.
Kamu mungkin sering mendapatkan pertanyaan seperti berapakah tinggi badanmu,
berapa suhu tubuhmu, berapa lama kamu belajar, dan sebagainya. Untuk menjawab
pertanyaan-pertanyaan tersebut dengan tepat, apa yang harus kamu lakukan? Tentunya
kamu harus mengukur tinggi badan, suhu tubuh, dan lama kamu belajar. Nah, tahukah
kamu apakah sebenarnya pengertian pengukuran itu?
Pada zaman dahulu, orang-orang menggunakan anggota tubuhnya untuk mengukur
besaran panjang. Misalnya, bangsa Mesir Kuno mendefinisikan standar besaran panjang
sebagai jarak dari siku sampai ke ujung jari yang disebut cubit atau hasta. Bangsa Eropa
menggunakan standar besaran panjang sebagai jarak dari ujung ibu jari kaki sampai ke
pangkal kaki yang disebut kaki (foot). Di Indonesia, untuk mengukur besaran panjang biasa
menggunakan satuan jengkal, hasta, atau depa.
Dari uraian tersebut kamu dapat mendefinisikan bahwa pengukuranmerupakan
kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai
sebagai satuan. Misalnya, kamu melakukan pengukuran panjang meja dengan jengkalmu.
Dengan demikian, kamu harus membandingkan panjang meja dengan panjang jengkalmu.
Jengkalmu digunakan sebagai satuan pengukuran. Misalnya, hasil pengukurannya yaitu
panjang meja sama dengan 6 jengkal.
Pengukuran Jarak pada Benda Langit
Benda-benda langit terletak berjauh-an satu dengan yang
lain. Satuan yang digunakan untuk menyatakan jarak
benda-benda langit adalah Satuan Astronomi (SA) dan
tahun cahaya.
1 SA = jarak Bumi dan Matahari
= 150 juta km
1 tahun cahaya = jarak tempuh caha-ya selama satu tahun
= 9,5 trilyun km
Satuan Astronomi
Jarak Bumi dan Pluto adalah 5.900 juta km. Berapakahjarak tersebut dalam satuan
astronomi? Coba hitung.
2. Besaran dan Satuan
Mengukur merupakan kegiatan penting dalam kehidupan dan kegiatan utama di
dalam IPA. Contoh, kamu hendak mendeskripsikan dirimu. Maka, kamu akan mengukur
tinggi badan, umur, massa tubuh, dan lain-lain. Tinggi badan, umur, dan massa tubuh
merupakan sesuatu yang dapat diukur dan memiliki nilai. Segala sesuatu yang dapat diukur
dan memiliki besar (nilai) serta satuan disebut dengan besaran. Sedangkan
Satuanadalahpembanding yang digunakan dalam pengukuran.
Sekarang bayangkan, apa yang terjadi jika setiap pengukuran di dunia ini
menggunakan satuan yang berbeda-beda, misalnya jengkal? Ketika kamu memesan baju
ke penjahit dengan panjang lengan 3 jengkal, kemungkinan besar hasilnya tidak akan
sesuai dengan keinginanmu. Mengapa? Karena penjahit itu menggunakan jengkalnya.
Penggunaan satuan yang tidak seragam antara satu daerahdengan daerah lainnya dapat
menimbulkan kesulitan. Kesulitan-kesulitan itu antara lain sebagai berikut.
a. Tidak adanya kesamaan hasil pengukuran. Hal ini diakibatkan karena besarnya
anggota tubuh setiap orang berbeda.
b. Menimbulkan masalah ketika ingin beralih dari satu satuanke satuan lainnya. Misalnya,
ketika kamu ingin beralih darisatuan depa ke satuan jengkal akan timbul kesulitan
akibattidak adanya aturan yang mengatur konversi satuan-satuantersebut.
Untuk mengatasi kesulitan-kesulitan tersebut, munculgagasan menggunakan satuan
standar pada besaran-besaranyang sering digunakan dalam ilmu pengetahuan dan
teknologi.Satuan standar harus memenuhi syarat-syarat seperti berikut.
a. Satuan yang ditetapkan tidak akan mengalami perubahanoleh pengaruh apapun.
b. Satuan yang ditetapkan harus bersifat internasional artinya berlaku di semua tempat
dansetiap saat.
c. Satuan yang ditetapkan harus mudah ditiru bagi semua orang yang akan
menggunakannya.
Sistem satuan standar ditetapkan pada tahun 1960 melalui pertemuan para ilmuan di
Sevres, Paris. Sistem satuan yang digunakan dalam dunia pendidikan dan pengetahuan
dinamakan sistem metrik, yang dikelompokkan menjadi sistem metrik besar atau MKS
(Meter Kilogram Sekon) yang disebut system satuan internasional atau disingkat SI dan
sistem metrik kecil atau CGS (Centimeter Gram Second)
Besaran fisika, berdasarkan asal satuannya dikelompokkan menjadi dua, yaitu
besaran pokok dan besaran turunan.
a. Besaran Pokok
Besaran pokok merupakan besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih
dahulu. Besaran pokok beserta satuannya dapat dilihat pada tabel berikut.
No Besaran Pokok Satuan Simbol Satuan Simbol
SI/MKS Sistem CGS
1 Panjang Meter m Centimeter cm
2 Massa Kilogram kg Gram g
3 Waktu Detik s Detik s
4 Suhu Kelvin K Kelvin K
5 Kuat arus listrik Ampere A stat ampere Stat A
6 Intensitas cahaya Candela Cd Candela Cd
7 Jumlah zat kilo mol kmol Mol mol
Pada materi ini hanya akan dibahas tentang tiga pengukuran besaran pokok, yaitu
pengukuran panjang, massa, dan waktu.
1) Pengukuran Panjang
Panjang menyatakan jarak antara
dua titik. Misalnya, panjang papan tulis
adalah jarak antara titik pada ujung-ujung
papan tulis. Beberapa alat pengukur
panjang, misalnya pita ukur atau metlin,
penggaris atau mistar, rol meter, jangka Gambar 1.1 Alat ukur panjang
sorong, dan mikrometer sekrup.
Satuan panjang dapat diturunkan dari satu meter standar yang telahditentukan
sebagai berikut :
a. 1 kilometer (km) = 1000 m
b. 1 hektometer (hm) = 100 m
c. 1 dekameter (dam) = 10 m
d. 1 desimeter (dm) = 0,1 m
e. 1 sentimeter (cm) = 0,01 m
f. 1 milimeter (mm) = 0,001 m
a) Pengukuran Panjang dengan Mistar dan Rol Meter
Pada mistar dan rol meter terdapat garis-garis yang menunjukkan skala
pengukuran. Pada umumnya terdapat dua skala pengukuran pada mistar, yaitu
sentimeter (cm) dan inci. Pada skala sentimeter, jarak terdekat antara dua garis
panjang yang berimpit adalah sepuluh kali
skala terkecil (milimeter). Jadi, skala
pengukuran terkecil pada mistar adalah 1
milimeter. Mistar memiliki tingkat ketelitian
sebesar setengah dari skala terkecil yang
dimiliki oleh mistar tersebut, yaitu 0,5 mm atau
0,05 cm.
Cara melakukan pengukuran panjang
yang benar adalah sebagai berikut.
1. Tempatkan skalanol pada mistar sejajar
dengan ujung benda.
2. Perhatikan ujung benda yang lainnya, Gambar 1.2 Cara mengukur
kemudian bacalah skala pada mistar yang panjang yang benar
sejajar dengan ujung benda tersebut.
3. Untuk membaca skala pada mistar, matamu harus melihat tegak lurus dengan
tanda garis skala yang akan kamu baca.
b) Pengukuran Panjang dengan Jangka Sorong
Jangka sorong merupakan
alat ukur panjang yang
mempunyai batas ukur sampai
10 cm dengan ketelitiannya 0,1
mm atau 0,01 cm.Jangka sorong
digunakan untuk mengukur
diameter bagian luar atau
diameter bagian dalam sebuah
benda termasuk kedalaman
sebuah lubang. Bagian-bagian
penting jangka sorong yaitu:
Gambar 1.3 Bagian-bagian jangka sorong
1. Rahang tetap dengan skala
utama terkecil 0,1 cm
2. Rahang geser yang dilengkapi skala nonius.
Skala utama dan skala nonius mempunyai selisih 1 mm.
Cara melakukan pengukuran dengan menggunakan jangka sorong yang benar
adalah sebagai berikut.
1. Langkah pertama
Tentukan terlebih dahulu skala
utama. Pada gambar terlihat
skala nol nonius terletak
diantara skala 2,4 cm dan 2,5
cm pada skala utama. Jadi
skala utama bernilai 2,4 cm.
2. Langkah kedua
Menentukan skala nonius. Gambar 1.4 Pengukuran menggunakan jangka
Skala nonius yang berimpit sorong
dengan skala tetap adalah
angka 7. Jadi, skala nonius bernilai 7 x 0,01 cm = 0,07 cm.
3. Langkah ketiga
Menjumlahkan skala tetap dan skala nonius. Hasil pengukuran = 2,4 cm + 0,07 cm
= 2,47 cm. Jadi, hasil pengukuran diameter baut sebesar 2,47 cm.
c) Pengukuran Panjang dengan Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer
sekrup dapat digunakan untuk mengukur benda yang mempunyai ukuran kecil dan
tipis, seperti mengukur ketebalan plat, diameter kawat, dan onderdil kendaraan yang
berukuran kecil.
Bagian-bagian dari
mikrometer sekrup adalah
selubung ulir, selubung
ulir, skala utama, skala
nonius, dan roda bergerigi.
Skala terkecil dari skala
utama bernilai 0,1 mm,
sedangkan skala terkecil
dari skala nonius adalah
0,01 mm. Gambar 1.5 Pengukuran menggunakan mikrometer sekrup
Cara melakukan
pengukuran dengan menggunakan mikrometer sekrup adalah sebagai berikut.
1. Benda yang akan diukur dijepit pada rahang mikrometer sekrup. Amati gambar di
atas.
2. Lihat angka pada skala utama. Pada gambar terlihat nilainya 8,5 mm.
3. Lihat angka pada skala nonius yang membentuk garis lurus dengan sumbu skala
utama. Pada gambar terlihat angka 30. Jadi, skala nonius bernilai 30 x 0,01 mm =
0,30 mm
4. Jadi, tebal benda yang diukur = 8,5 mm + 0,30 mm = 8,80 mm.
2) Pengukuran Massa Benda
Ketika di pasar kamu mungkin
akan melihat berbagai macam alat
ukur atau timbangan seperti dacin,
timbangan pasar, timbangan emas,
bahkan mungkin timbangan atau
neraca digital. Timbangan tersebut
digunakan untuk mengukur massa
benda. Prinsip kerjanya adalah
keseimbangan antara massa benda
yang diukur dengan anak Gambar 1.6 Alat ukur massa
timbangan yang digunakan.
Dalam dunia pendidikan sering digunakan neraca O’Hauss tiga lengan atau dua
lengan. Bagian-bagian dari neraca O’Hauss tiga lengan adalah sebagai berikut:
1. Lengan depan memiliki skala 0 - 10 g, dengan tiap skala bernilai 1 g
2. Lengan tengah berskala mulai 0 – 100 g, tiap skala sebesar 10 g
3. Lengan belakang dengan skala bernilai 0 – 500 g, tiap skala 100 g.
Agar lebih mudah kalian memahaminya, perhatikan contoh soal berikut ini!
Sekantong plastik gula pasir ditimbang dengan neraca O’Hauss tiga lengan. Posisi
lengan depan, tengah, dan belakang dalam keadaan setimbang ditunjukkan pada
gambar. Tentukan massa gula pasir tersebut!
Jawab:
Dari gambar dapat diketahui bahwa:
1. Posisi anting depan 5,5 gram
2. Posisi anting tengah 20,0 gram
3. Posisi anting belakang 200,0 gram
Maka massa gula pasir adalah penjumlahan dari ketiga anting neraca yaitu 225,5 gram
Satuan massa dapat diturunkan dari satu kilogram standar yangtelah ditentukan
sebagai berikut :
a. 1 ton = 1.000 kg
b. 1 kuintal = 100 kg
c. 1 hektogram (hg) = 0,1 kg
d. 1 dekagram (dag) = 0,01 kg
e. 1 gram (g) = 0,001 kg
f. 1 desigram (dg) = 0,0001 kg
g. 1 centigram (cg) = 0,00001 kg
h. 1 miligram (mg) = 0,000001 kgg
3) Pengukuran Waktu
Waktu adalah selang antara dua kejadian atau dua peristiwa. Misalnya, waktu
pelajaran di sekolah diukur sejak mulai pukul 07.00 dan berakhir pada pukul 13.40.
Waktu dapat diukur
dengan berbagai jenis alat
ukur waktu, diantaranya
jam tangan, jam analog,
jam digital, jam dinding,
jam atom, jam matahari,
dan stopwatch. Dari alat-
alat ukur tersebut,
stopwatch termasuk alat
ukur yang memiliki
ketelitian cukup baik, yaitu (a) (b)
sampai 0,1 s. Bagian- Gambar 1.7 (a) alat ukur waktu, (b) Bagian-bagian stopwatch
bagian dari stopwatch
adalah tombol mulai, tombol atur ulang, tombol berhenti, jarum penunjuk menit, jarum
penunjuk detik, dan jarum penunjuk 1/10 detik.
Satuan waktu lain yang biasanya dipakai dalam kehidupansehari-hari antara lain :
menit, jam, hari, minggu, bulan,tahun dan abad.
1 menit = 60 sekon
1 jam = 60 menit = 3.600 sekon
1 hari = 24 jam = 1.440 menit = 86.400 sekon
b. Besaran Turunan
Besaran turunan merupakan besaran yang satuannya diturunkan dari besaran-
besaran pokok. Misalnya, luas ruang kelas. Jika ruang kelas berbentuk persegi, maka
luasnya merupakan hasil perkalian panjang dengan lebar. Perhatikan, bahwa panjang
dan lebar merupakan besaran pokok panjang. Dalam SI, panjang diukur dengan satuan
meter (m). Luas dalam SI memiliki satuan meter x meter atau meter persegi (m2).
Beberapa besaran turunan beserta satuannya terdapat dalam tabel di bawah ini.
No Besaran Turunan Penjabaran dari Besaran Pokok Simbol
1 Luas Panjang x Lebar m2
2 Volume Panjang x Lebar x Tinggi m3
3 Massa jenis Massa : Volume kg/ m3
4 Kecepatan Perpindahan : Waktu m/s
5 Percepatan Kecepatan : Waktu m/s2
6 Gaya Massa x Percepatan newton (N) = kg.m/s2
7 Usaha Gaya x Perpindahan joule (J) = kg.m2/s2
8 Daya Usaha : Waktu watt (W) = kg.m2/s3
9 Tekanan Gaya : Luas pascal (Pa) = N/m2
10 Momentum Massa x Kecepatan kg.m/s
Seringkali dijumpai satuan besaran turunan dapat berkembang lebih dari satu
macam karena penjabarannya dari definisi yang berbeda. Sebagai contoh, satuan
percepatan dapat ditulis dengan m/s2 dapat juga ditulis dengan N/kg. Satuan besaran
turunan dapat juga dikonversi. Perhatikan beberapa contoh di bawah ini!
1 dyne = 10-5 newton 1 liter = 10-3 m3 = 1 dm3
1 erg = 10-7 joule 1 ml = 1 cm3 = 1 cc
1 kalori = 0,24 joule 1 atm = 1,013 x 105 pascal
1 kWh = 3,6 x 106 joule 1 gauss = 10-4 tesla
1) Luas
Untuk benda yang berbentuk persegi, luas benda dapat ditentukan dengan
mengalikan hasil pengukuran panjang dan lebarnya. Jika, panjang dan lebar diukur
dalam satuan meter (m), maka luas yang diperoleh satuannya meter persegi (m2).Benda
yang memiliki bentuk yang teratur dapat dicari besar luasnya dengan menggunakan
rumus tersentu. Namun, bagaimanakah cara mengukur luas benda yang berbentuk tidak
teratur, misalnya luas sehelai daun?
Ayo Kita Lakukan
Menalar dan Mencoba
1) Dapatkah luas sehelai daun diukur? Siapkan kertas berpetak atau kertas
milimeter, penjepit, dan pensil.
2) Perhatikan gambar di atas. Kemudian, diskusikan dengan temanmu,
bagaimana cara menentukan luas daun? Tunjukkan metode yang kamu
sepakati kepada gurumu.
3) Dengan menggunakan benda-benda di atas, terapkan metodemu untuk
menentukan luas daun.
Analisis dan Penggalian Ide Lanjutan
Diskusikan dengan temanmu, apa kelemahan pengukuran luas daun dengan cara di
atas? Adakah cara lain atau hal-hal yang dapat dilakukan untuk memperbaiki
metode pengukuran di atas?
2) Volume
Misalnya, kamu mempunyai dua wadah, yakni kaleng besar dan kaleng kecil. Jika
dipergunakan untuk menampung air, kaleng besar pasti dapat menampung air lebih
banyak. Hal tersebut terkait dengan besarnya ruangan yang terisi oleh materi, biasanya
disebut volume. Jika volume suatu benda lebih besar, maka benda itu dapat
menampung materi lebih banyak dibandingkan benda lain yang volumenya lebih kecil.
Volume merupakan besaran turunan yang berasal dari besaran pokok panjang.
Volume benda padat yang bentuknya teratur dapat dicari dengan menggunakan rumus
tertentu, contohnya balok, dapat ditentukan dengan mengukur terlebih dahulu panjang,
lebar, dan tingginya, kemudian mengalikannya. Jika, panjang, lebar, dan tinggi diukur
dalam satuan meter (m), maka volume yang diperoleh satuannya meter kubik (m3).
Sedangkan volume benda padat yang bentuknya tidak teratur dapat dicari melalui
langkah-langkah berikut ini.
Mengukur Volume Benda yang Tak Beraturan
Pengukuran benda yang tak beraturan dapat dilakukan dengan dua cara:
a) Menggunakan satu buah gelas ukur
1) Letakkan gelas ukur di atas
permukaan yang rata
2) Isilah gelas ukur dengar air kira-
kira setengahnya. Amati dan baca
skala yang ditunjukkan. Nyatakan
hasil pengukuran sebagai V1
3) Masukkan benda yang akan
diukur ke dalam gelas ukur
tersebut. Amati dan baca skala
yang ditunjukkan. Nyatakan hasil Gambar 1.8 Pengukuran volume
benda tak beraturan menggunakan
pengukuran sebagai V2
satu gelas ukur
4) Tarik kesimpulan untuk
menyatakan volume benda
tersebut yaitu dengan cara menentukan selisih dari hasil kedua
pengukuran. Volume benda = (V2 – V1)
b) Menggunakan satu gelas ukur dan Gambar 1.9 Pengukuran volume benda
satu gelas berpancuran tak beraturan menggunakan dua gelas
1) Letakkan gelas ukur dan gelas
berpancuran di atas permukaan
yang rata
2) Isilah gelas berpancuran dengar
air sampai batas lubang gelas
berpancuran.
3) Letakkan gelas ukur tepat di
bawah mulut lubang gelas
berpancuran
4) Masukkan benda yang akan diukur ke dalam gelas berpancuran tersebut.
Tentu air akan tumpah menuju gelas ukur
5) Amati dan baca skala yang ditunjukkan pada gelas ukur, nyatakan hasil
pengukuran sebagai volume benda yang diukur
Bagaimana cara menentukan volume suatu zat cair? Zat cair tidak memiliki bentuk
yang tetap. Bentuk zat cair selalu mengikuti bentuk wadahnya. Oleh karena itu, jika zat
cair dituangkan ke dalam gelas ukur, ruang gelas ukur yang terisi zat cair sama dengan
volume zat cair tersebut. Volume zat cair dapat dibaca pada skala sesuai ketinggian
permukaan zat cair di dalam gelas ukur tersebut.
3) Konsentrasi Larutan
Misalnya, kamu membuat larutan gula dengan memasukkan gula ke dalam air,
kemudian kamu cicipi. Jika kurang manis, kamu dapat menambahkan gula lagi. Makin
banyak gula yang ditambahkan, makin manis rasa larutan itu. Selain rasa manis yang
bersifat kualitatif (hasil indra pengecap), adakah besaran yang dapat digunakan untuk
menggambarkan banyaknya gula dan air di dalam larutan tersebut? Salah satu besaran
yang dapat digunakan adalah konsentrasi larutan (K). Ada banyak cara untuk
merumuskan konsentrasi larutan. Pada contoh larutan tersebut, konsentrasi dapat
dirumuskan sebagai massa gula (zat terlarut) dibagi volume air (zat pelarut), yaitu:
massa terlarut
Konsentrasi = volume pelarut
4) Laju Pertumbuhan
Besaran panjang dan waktu dapat digunakan untuk menentukan pertumbuhan
tanaman. Misalkan, kamu menanam jagung. Pada pengukuran awal, diperoleh tinggi
tanaman 20 cm. Dalam waktu 10 hari, tingginya menjadi 60 cm. Kamu dapat
menentukan laju pertumbuhan jagung tersebut dengan perhitungan sebagai berikut.
Laju pertumbuhan = pertambahan tinggi = 60 cm −20 cm = 4 cm/hari
10 hari
selang waktu
Uji Kompetensi
I. Pilihlah jawaban yang tepat!
1. Pengertian di bawah ini yang paling tepat mengambarkan pengertian inferensi adalah ….
A. Mengumpulkan data dan informasi melalui pengamatan
B. Merumuskan penjelasan berdasarkan pengamatan
C. Membuat laporan tertulis tentang kesimpulan akhir dari hasil pengamatan
D. Melakukan pengamatan menggunakan panca indera
2. Sesuatu yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka disebut ….
A. Satuan
B. Besaran
C. Pengukuran
D. Nilai
3. Ajeng mengukur panjang meja dengan jengkal. Ternyata panjang meja itu 7 jengkal. Yang
menunjukkan besaran pada kalimat itu adalah ….
A. 7
B. panjang
C. jengkal
D. meja
4. Panjang meja 1 meter. Satuan yang digunakan pada pernyataan tersebut adalah ….
A. Panjang
B. Meja
C. Meter
D. 1 meter
5. Sistem satuan yang baik memiliki syarat-syarat sebagai berikut, kecuali ….
A. Satuan selalu tetap
B. Bersifat internasional
C. Dapat mengalami perubahan pada kondisi tertentu
D. Mudah ditiru bagi semua orang yang akan menggunakannya
6. Bima sedang melakukan pengukuran berbagai besaran agar hasil pengukurannya
cenderung sama, maka satuan yang harus digunakan adalah ….
A. Satuan baku
B. Satuan tidak baku
C. Satuan jengkal
D. Satuan depa
7. Doni melakukan beberapa kegiatan pengukuran dan diperoleh data sebagai berikut:
(1) Massa beberapa telur dalam plastik 0,5 kg
(2) Volume sebuah telur 40 cm3
(3) Suhu kamar Doni 25°C
(4) Tinggi meja belajar 80 cm
(5) Luas kantor ayah Doni 12 m2
(6) Denyut jantung Doni 78 denyut per menit
Hasil pengukuran Doni yang termasuk besaran pokok adalah ….
A. (1), (2) dan (3)
B. (1), (3) dan (4)
C. (3), (4) dan (5)
D. (4), (5) dan (6)
8. Di bawah ini yang merupakan kelompok satuan untuk besaran pokok adalah ….
A. Kilogram, meter, watt
B. Kilogram, candela, sekon
C. Meter, watt, kelvin
D. Sekon, joule, meter
9. Alat yang digunakan untuk mengukur diameter cincin adalah ….
A. Mistar
B. Neraca analitis
C. Mikrometer sekrup
D. Jangka sorong
10. Pehatikan tabel berikut!
No Besaran Satuan (dalam SI) Alat ukur
1 Suhu Celsius Termometer
2 Waktu Sekon Stopwatch
3 Massa kilogram Neraca
4 Panjang Meter Speedometer
Berdasarkan tabel di atas, besaran dengan satuan dalam Sistem Internasional dan alat
ukur yang sesuai ditunjukkan oleh nomor ….
A. 1 dan 2
B. 2 dan 3
C. 2 dan 4
D. 3 dan 4
11. Alat ukur manakah yang paling cocok digunakan sebagai alat ukur panjang sebuah logam
besi yang panjangnya 10 m ….
A. Mikrometer sekrup
B. Meteran gulung
C. Jangka sorong
D. Mistar
12. Dari percobaan yang dilakukan, dihasilkan data sebagai berikut: 2,4 cm; 0,45 cm; dan
0,225 cm. Berdasarkan penulisan hasil pengukurannya, maka dapat dilihat bahwa alat ukur
yang digunakan secara berturut-turut adalah ….
A. Jangka sorong – mistar – mikrometer sekrup
B. Mistar – mikrometer sekrup – pita ukur
C. Mistar – jangka sorong – mikrometer sekrup
D. Mistar – mikrometer sekrup – jangka sorong
13. Panjang benda yang diukur
menggunakan penggaris pada
gambar di samping adalah ….
A. 1,70 cm
B. 2,65 cm
C.3,70 cm
D.4,5 cm
14. Pengukuran dengan menggunakan jangka sorong di bawah ini menunjukkan angka ….
A. 1,55 cm
B. 1,65 cm
C.1,165 cm
D.1,175 cm
15. Perhatikan pengukuran dengan menggunakan mikrometer sekrup berikut ini!.
Nilai yang terukur pada mikrometer
sekrup tersebut adalah ….
A. 4,46 mm
B. 4,50 mm
C.4,96 mm
D.4,95 mm
16. Hasil pengukuran dari neraca di samping adalah ….
A. 430,7 gram
B. 437 gram
C.4370 gram
D.437,7 gram
17. Perhatikan gambar neraca berikut!
Agar neraca dapat seimbang, maka di sebelah
kanan perlu ditambahkan anak timbangan sebesar
….
A. 200 gram
B. 700 gram
C.800 gram
D.1500 gram
18. Perhatikan hasil pengukuran berikut!
Massa benda M berdasarkan hasil pengukuran
adalah ….
A. 1,202 kg
B. 1,220 kg
C.1,400 kg
D.12,000 kg
19. Perhatikan gambar berikut!
Sekolah Taruna Bakti mengadakan lomba lari jarak jauh.
Waktu tercepat yang dicapai oleh salah satu siswa untuk
menempuh jarak tersebut ditunjukkan oleh stopwatch. Waktu
tempuh siswa tersebut adalah ….
A. 725 sekon
B. 775 sekon
C.1.475 sekon
D.1.525 sekon
20. Perhatikan tabel berikut!
No Besaran Satuan
1 Volume m3
2 Kuat arus listrik Ampere
3 Intensitas cahaya Kandela
4 Tegangan listrik Volt
5 Tekanan N/m2
Berdasarkan tabel di atas yang termasuk kelompok besaran turunan dan satuannya dalam
sistem internasional ditunjukkan oleh nomor ….
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 4, dan 5
C. 2, 3, dan 4
D. 3, 4, dan 5
21. Pengukuran langsung untuk menentukan kecepatan sepeda motor yang sedang melaju
digunakan ….
A. Rol meter
B. Stopwatch
C. Spidometer
D. avometer
22. Kecepatan merupakan besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok ….
A. Panjang dan waktu
B. Panjang dan massa
C. Massa dan waktu
D. Jarak dan massa
23. Sebuah benda yang tidak beraturan diukur dengan
menggunakan gelas ukur seperti pada gambar berikut.
Volume benda yang tidak beraturan tersebut adalah ….
A. 20 ml
B. 30 ml
C.40 ml
D.50 ml
24. Tini menanam jagung pada hari Senin. Pada awal pengukuran, tinggi jagung dari
permukaan tanah adalah 10 cm. Selang 2 minggu kemudian, panjangnya bertambah
menjadi 38 cm. Berapa laju pertumbuhan tanaman jagung Tini tersebut ?
A. 2 cm/hari
B. 4 cm/hari
C. 8 cm/hari
D. 10 cm/hari
25. Dina ingin membuat larutan gula dengan cara mencampurkan 20 gram air ke dalam
segelas air yang bervolume 125 mL. berapakah konsentrasi larutan gula tersebut dalam g/L
….
A. 500
B. 250
C. 160
D. 80
II. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas!
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pengukuran!
2. Jelaskan proses penyelidikan ilmiah IPA!
3. Sebutkan 4 manfaat mempelajari IPA!
4. Berikan lima contoh besaran turunan dan satuan Sistem Internasionalnya!
5. Sebutkan tiga syarat yang harus dimiliki oleh sistem satuan!
6. Orang zaman dahulu menggunakan satuan jengkal dan depa untuk menyatakan panjang
sebuah benda. Apakah kelemahan pengukuran dengan satuan-satuan tersebut?
7. Sebutkan lima alat ukur panjang!
8. Bagaimana cara mengukur benda yang tidak beraturan? Jelaskan!
9. Konversikan satuan dari hasil pengukuran berikut ini!
a. 362 mm = ................................. m
b. 0,25 ton = ................................. kg
c. 3 jam = ................................. menit = …………………… sekon
d. 0,003 m3 = ................................. cm3
e. 72 km/jam = ................................. m/s
10. Sebuah bak penampung air akan diisi air dengan menggunakan sebuah ember. Ember
tersebut dapat menampung air 0,25 m3. Jika sisi-sisi bak yang akan diisi air memiliki ukuran
panjang 3 m, lebar 2 m,dan tingginya 1 m. Berapa kali kamu harus mengisi ember dengan
air agar bak penampung air tersebut penuh?
I 11. B KUNCI JAWABAN
1. B 12. C UJI KOMPETENSI BAB 1
2. B 13. A
3. B 14. C 21. C
4. C 15. C 22. A
5. C 16. B 23. D
6. A 17. C 24. A
7. B 18. B 25. C
8. B 19. D
9. D 20. B
10.B
Pembahasan
13. Panjang benda = 4,7 cm – 3 cm
= 1,7 cm (A)
14. Skala utama = 1,1 cm
Skala nonius = 6,5 x 0,01
= 0,065 cm
Hasil pengukuran = 1,1 cm + 0,065 cm
= 1,165 cm (C)
15. Skala utama = 4,5 mm
Skala nonius = 46 x 0,01
= 0,46 mm
Hasil pengukuran = 4,5 mm + 0,46 mm
= 4,96 mm (C)
16. Anting depan = 7 gram
Anting tengah = 30 gram
Anting belakang = 400 gram
Hasil pengukuran = 400 gram + 30 gram + 7 gram
= 437 gram(B)
17. Kiri = 1000 g + 0,5 kg
= 1000 g + 500 g
= 1500 g
Kanan = 500 g + 200 g
= 700 g
Tambahan = 1500 g – 700 g
= 800 g (C)
18. Massa benda M = 1 kg + 200 g + 20 g
= 1 kg + 0,200 kg + 0,020 kg
= 1,220 kg (B)
19. Skala menit = 25 menit
= 25 x 60
= 1500 sekon
Skala detik = 25 sekon
Waktu yang ditempuh = 1500 sekon + 25 sekon
= 1525 sekon (D)
23. Volume benda = V air+benda - Vair
= 200 ml – 150 ml
= 50 ml (D)
24. Laju pertumbuhan = pertambahan tinggi = 38 cm −10 cm = / (A)
selang waktu 14 hari
25. Konsentrasi = massa terlarut = 20 g = 20 g = 160 g/l (C)
volume pelarut 125 ml 0,125 l
II
1. Pengukuran adalah proses membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran
sejenis yang ditentukan sebagai satuan.
2. Proses penyelidikan ilmiah IPA :
1. Pengamatan
Pengamatan merupakan kegiatan yang melibatkan pancaindrauntuk mengumpulkan data
dan informasi.
2.Membuat Inferensi
Merumuskan penjelasan berdasarkan pengamatan.
3. Mengomunikasikan
Mengomunikasikan hasil penyelidikan baik lisan maupun tulisan.
3. Kegunaan belajar IPA yaitu,
a. Dapat memahami berbagai hal disekitar
b. Dapat menyelesaikan masalah
c. Dapat berfikir logis dan sistematis
d. Dapat meningkatkan kualitas hidup
4. Besaran turunan dan satuan Sistem Internasionalnya
Besaran Turunan Satuan SI
Luas m2
Volume m3
Gaya Newton
Tekanan N/ m2
Energi Joule
5. Sistem satuan yang baik memiliki syarat-syarat sebagai berikut:
a. Satuan yang ditetapkan tidak akan mengalami perubahanoleh pengaruh apapun.
b. Satuan yang ditetapkan harus bersifat internasional artinya berlaku di semua tempat
dan setiap saat.
c. Satuan yang ditetapkan harus mudah ditiru bagi semua orang yang akan
menggunakannya.
6. Kelemahan pengukuran dengan menggunakan satuan jengkal dan depa yaitu
a. Tidak adanya kesamaan hasil pengukuran. Hal ini diakibatkan karena besarnya
anggota tubuh setiap orang berbeda.
b. Menimbulkan masalah ketika ingin beralih dari satu satuan ke satuan lainnya.
Misalnya, ketika kamu ingin beralih dari satuan depa ke satuan jengkal akan timbul
kesulitan akibat tidak adanya aturan yang mengatur konversi satuan-satuan tersebut.
7. Alat pengukur panjang: pita ukur atau metlin, penggaris atau mistar, rol meter, jangka
sorong, dan mikrometer sekrup.
8. Pengukuran benda yang tak beraturan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:
a. Menggunakan satu buah gelas ukur
1) Letakkan gelas ukur di atas permukaan yang rata
2) Isilah gelas ukur dengar air kira-kira setengahnya. Amati dan baca skala yang
ditunjukkan. Nyatakan hasil pengukuran sebagai V1
3) Masukkan benda yang akan diukur ke dalam gelas ukur tersebut. Amati dan baca
skala yang ditunjukkan. Nyatakan hasil pengukuran sebagai V2
4) Tarik kesimpulan untuk menyatakan volume benda tersebut yaitu dengan cara
menentukan selisih dari hasil kedua pengukuran. Volume benda = (V2 – V1)
b. Menggunakan satu gelas ukur dan satu gelas berpancuran
1) Letakkan gelas ukur dan gelas berpancuran di atas permukaan yang rata
2) Isilah gelas berpancuran dengar air sampai batas lubang gelas berpancuran.
3) Letakkan gelas ukur tepat di bawah mulut lubang gelas berpancuran
4) Masukkan benda yang akan diukur ke dalam gelas berpancuran tersebut. Tentu
air akan tumpah menuju gelas ukur
5) Amati dan baca skala yang ditunjukkan pada gelas ukur, nyatakan hasil
pengukuran sebagai volume benda yang diukur
9. Konversikan satuan dari hasil pengukuran berikut ini!
a. 362 mm = 362 : 1000
= 0,362 m
b. 0,25 ton = 0,25 x 1000
= 250 kg
c. 3 jam = 3 x 60
= 180 menit
= 180 x 60
= 10800 sekon
d. 0,003 m3 = 0,003 x 1000000
= 3000 cm3
e. 7,2 km/jam = 7,2 x 1000 / 1 x 3600
= 7200 m / 3600 s
= 2 m/s
10. Volumebak = 3m x 2m x 1m
= 6 m3
Volumeember = 0,25m3
Maka kolam harus dikuras dengan menggunakan ember sebanyak
6m3 : 0,25m3 = 24 kali