tekanan Zat Cair

BUKU SISWA IPA

BERBASIS INKUIRI

Tekanan pada Zat Cair dan
Penerapannya dalam Kehidupan

Dr. Yuni Ahda , M.Si . 8
Dr. Fitri Arsih , S.Si ., M.Pd .
Rizka Wahyuni , S.Pd

Kata Pengantar i

Puji syukur kami ucapkan kepada Allah SWT, sehingga dapat
menyelesaikan buku ini. Buku ini memuat materi tentang tekanan pada
zat cair dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari untuk menjelas-
kan tekanan darah, difusi pada proses respirasi dan tekanan osmosis.

Penulisan buku ini bertujuan untuk menfasilitasi siswa dalam
melaksanakan proses pembelajaran IPA secara saintifik dengan menerap-
kan model inkuiri. Penjelasan esensi materi IPA pada buku ini dijelaskan
secara terpadu dengan mengintegrasikan ilmu fisika, biologi dan kimia.

Kegiatan pembelajaran disusun dengan mengacu pada model
inkuiri terstruktur yang diunggapkan oleh Ong & Borish, yaitu: ask
(merumuskan masalah/hipotesis), investigate (merencanakan,
penyelidikan/mengumpulkan data), create (menganalisi data &
menginterpreatasi hasil), discuss ( mendiskusikan temuan penyelidi-
kan dan membuat kesimpulan) serta reflect (membuat hubungan antar
konsep). Di awal pembelajaran peserta didik diberikan wacana sebagai
stimulasi untuk menemukan dan merumuskan masalah , kemudian pe-
serta didik dapat berdiskusi dengan teman sejawat untuk memecahkan
masalah melalui kegiatan praktikum dan menemukan solusi dari perma-
salahan tersebut.

Ucapan terimakasih serta penghargaan kami sampaikan kepada
semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan buku siswa ini.
Semoga buku siswa berbasis inkuiri ini dapat bermanfaat.

Padang, Desember 2016

Penulis

Buku Siswa

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................... i

DAFTAR ISI............................................................................................... ii

PETUNJUK PENGGUNAAN BUKU ................................................... iii

A. Pengantar............................................................................................... 1

B. KI , KD dan Indikator Pencapaian Kompetensi…………………… 1

C. Tujuan Pembelajaran ........................................................................... 3

D. Penjabaran Materi Pembelajaran dan Alokasi Waktu .................... 4

E. Kegiatan Pembelajaran ........................................................................ 5

Pertemuan 1 . Tekanan pada Zat Cair............................................... 5

 Penyelidikan tentang tekanan zat cair …………………………. 5
 Konsep tekanan pada zat cair
 faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan pada zat cair
Pertemuan 2. Hukum Pascal dan Penerapannya pada Peredaran

Darah ..................................................................................................... 22

 Penyelidikan tekanan zat cair pada ruang tertutup 31
 Kaitan hukum Pascal dengan peredaran darah manusia
Pertemuan 3. Difusi pada Peristiwa Respirasi.................................

 Penyelidikan peristiwa difusi pada respirasi 38
 Konsep tekanan zat cair pada peristiwa respirasi
Pertemuan 4. Transportasi Cairan pada Tumbuhan.......................

 Penyelidikan proses transpor cairan pada batang tumbuhan
 Konsep tekanan zat cair pada proses osmosis dalam peristiwa trans-

portasi tumbuhan
Pertemuan 5. Hukum Archimedes.................................................... 46

 Penyelidikan hubungan tekanan zat cair dengan gaya apung

Buku Siswa ii

PETUNJUK PENGGUNAAN
BUKU SISWA

Buku Siswa ini merupakan salah satu sumber belajar yang
dikembangkan berdasarkan langkah-langkah model pembelajaran inkuiri.
Model inkuiri merupakan salah satu model dari penerapan kurikulum
2013. Model ini melibatkan Ananda secara aktif untuk menemukan sendiri
konsep-konsep materi pembelajaran. Ananda diharapkan dapat memahami
dan mengaplikasikan langkah-langkah inkuiri, sehingga materi Tekanan zat
cair dan penerapannya dalam kehidupan ini dapat dipahami dengan baik.

Buku ini menggunakan sintaks inkuiri yang diusulkan oleh Ong dan
Boorich (2006), yaitu:

1. Tahap Ask ( merumuskan pertanyaan atau hipotesis)

Pada tahap ini, ananda diminta untuk meru-
muskan pertanyaan atau hipotesis berdasarkan
wacana yang telah diberikan sebelumnya.
Ananda dapat memberikan jawaban sesuai
dengan pengetahuan yang anada miliki atau
pengalaman yang pernah dialami.

2. Tahap investigate (mengumpulkan data)

Pada tahap ini, ananda akan membuktikan

hipotesis yang telah dirumuskan sebelumnya

dengan percobaan dan pengamatan.

Pergunakanlah alat dan bahan percobaan yang

tersedia dengan hati-hati.

Buku Siswa iii

3. Create (menganalisis Data dan menginterpretasi hasil)

Pada tahap ini, Ananda akan diberikan bebera-
pa pertanyaan, yang sesuai dengan data yang
diperoleh dari tahapan pengumpulan data. Ana-
da diharapkan dapat menjawab pertanyaan ini
dengan kalimat sendiri.

4. Discuss (mendiskusikan temuan dan membuat simpulan)

Pada tahap ini, Ananda diminta untuk menarik
kesimpulan berdasarkan pengetahuan yang te-
lah Ananda dapatkan pada kegiatan-kegiatan
percobaan dan pengamatan yang telah dil-
akukan.

5. Reflect (refleksi)

Pada tahap refleksi ini, merupakan tahapan
penerapan contoh-contoh dalam kehidupan
sehari-hari berdasarkan materi pada per-
temuan tersebut

Lebih Dalam
Pada bagian ini, menyajikan data-data lebih mendalam terhadap

materi yang telah diuji. Pada bagian ini juga diulas kembali mengenai

percobaan yang dilakukan hingga Ananda lebih mengerti dan tahu

darimana konsep yang dipelajari didapat.

Buku Siswa iv

TEKANAN PADA ZAT CAIR DAN
PENERAPANNYA DALAM KEHIDUPAN

A. Pengantar
Buku ini memuat materi tekanan pada zat cair dan penerapannya da-

lam kehidpan. Materi ini mengintegrasikan antara fisika, biologi, dan
kimia. hukum-hukum yang berlaku pada tekanan zat cair adalah hukum
Archimedes dan hukum Pascal, penerapan hukum ini berkaitan dengan
proses peredaran darah dalam tubuh.

Selain itu, materi ini juga membahas tentang peristiwa respirasi yang
berkaitan dengan difusi dan transportasi pada tumbuhan. Pada proses
pembelajaran peserta didik diberikan suatu masalah yang terjadi pada
kehidupan yang berhubungan dengan materi pembelajaran, kemudian
ananda dapat berdiskusi dengan teman sejawat untuk menemukan so-
lusi dari permasalahan tersebut.

B. KI dan KD pada Materi Tekanan pada Zat Cair dan Penerapannya
dalam Kehidupan

KI dan KD tentang materi tekanan pada zat cair dan penera-
pannya dalam kehidupan sehari-hari pada buku ini diambil dari Lam-
piran Permendikbud No. 58 Tahun 2014. Indikator pencapaian kompe-
tensi pada buku ini dibuat berdasarkan kompetensi dasar.

KI, KD, dan Indikator Pencapaian Kompetensi tentang Materi
Tekanan pada Zat Cair dan Penerapannya dalam Kehidupan disajikan
pada tabel berikut ini!

Buku Siswa 1

Kompetensi Inti Kompetensi Dasar

1. Menghargai dan menghayati 1.1 Mengagumi keteraturan dan
ajaran agama yang dianutnya kompleksitas ciptaan Tuhan
tentang aspek fisik dan
kimiawi, kehidupan dalam
ekosistem, dan peranan
manusia dalam lingkungan
serta mewujudkannya dalam
pengamalan ajaran agama yang
dianutnya

2. Menghargai dan menghayati 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah
perilaku jujur, disiplin, tanggungj (memiliki rasa ingin tahu;
awab, peduli (toleransi, gotong objektif; jujur; teliti; cermat;
royong), santun, percaya diri, tekun; hati-hati; bertanggung
dalam berinteraksi secara efektif jawab; terbuka; kritis; kreatif;
dengan lingkungan sosial dan inovatif dan peduli lingkungan)
alam dalam jangkauan pergaulan dalam aktivitas sehari-hari
dan keberadaannya

2.2 Menghargai kerja individu dan
kelompok dalam aktivitas sehari-
hari sebagai wujud implementasi
melaksanakan percobaan dan
melaporkan hasil percobaan

2.3 Menunjukkan perilaku bijaksana
dan bertanggungjawab dalam
aktivitas sehari-hari

2.4 Menunjukkan penghargaan
kepada orang lain dalam aktivitas
sehari-hari

Buku Siswa 2

Kompetensi Inti Kompetensi Dasar

3. Memahami dan menerapkan 3.8 Memahami tekanan zat cair dan
p e n g e t a h u a n ( f a k t u a l , penerapannya dalam kehidupan
konseptual, dan prosedural) sehari-hari untuk menjelaskan
berdasarkan rasa ingin tahunya
tentang ilmu pengetahuan, tekanan darah, difusi pada
peristiwa respirasi, dan tekanan
teknologi, seni, budaya terkait
fenomena dan kejadian tampak osmosis

mata

4. Mengolah, menyaji, dan menalar 4.8 Melakukan percobaan untuk
d a l a m r a n a h k o n k r e t menyelidiki tekanan cairan pada
( m e n g g u na k a n, me n g ur a i , kedalaman tertentu, gaya apung,
merangkai, memodifikasi, dan kapilaritas (transport cairan pada
membuat) dan ranah abstrak batang tumbuhan), dan tekanan
(menulis, membaca, menghitung, cairan pada ruang tertutup
menggambar, dan mengarang)
sesuai dengan yang dipelajari di
sekolah dan sumber lain yang
sama dalam sudut pandang/teori

Buku Siswa 3

Indikator pencapaian kompetensi

1. Menyelidiki tekanan zat cair pada kedalaman dan massa jenis tertentu.
2. Menjelaskan konsep tekanan pada zat cair.
3. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan pada zat cair.
4. Menyelidiki tekanan zat cair pada ruang tertutup.
5. Mendeskripsikan hukum Pascal pada peredaran darah manusia.
6. Menyelidiki peristiwa difusi pada respirasi hewan.
7. Mendeskripsikan tekanan zat cair pada proses difusi.
8. Menyelidiki proses transpor cairan pada batang tumbuhan.
9. Mendeskripsikan tekanan zat cair pada proses osmosis dalam peristiwa

transportasi tumbuhan.
10. Menyelidiki hubungan tekanan zat cair dengan gaya apung (penerapan

hukum Archimedes).

C. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi tentang tekanan pada zat cair dan penera-

pannya dalam kehidupan, peserta didik diharapkan mampu melakukan hal-
hal berikut.
1. Menyelidiki tekanan zat cair pada kedalaman dan massa jenis tertentu

melalui percobaan.
2. Menjelaskan konsep tekanan pada zat cair setelah diskusi.
3. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan pada zat cair

melalui percobaan.
4. Menyelidiki tekanan zat cair pada ruang tertutup melalui percobaan.
5. Mendeskripsikan hukum Pascal pada peredaran darah manusia melalui

diskusi.
6. Menyelidiki peristiwa difusi pada respirasi hewan melalui percobaan.
7. Mendeskripsikan tekanan zat cair pada proses difusi melalui diskusi.
8. Menyelidiki proses transpor cairan pada batang tumbuhan melalui

percobaan.
9. Mendeskripsikan tekanan zat cair pada proses osmosis dalam peristiwa

transportasi tumbuhan melalui diskusi.
10. Menyelidiki hubungan tekanan zat cair dengan gaya apung (penerapan

Hukum Archimedes) melalui percobaan.

Buku Siswa 4

Pertemuan 1

TEKANAN PADA ZAT CAIR

Tujuan Pembelajaran
1. Setelah melakukan percobaan siswa mampu menjelaskan konsep

tekanan pada zat cair
2. Siswa melakukan percobaan siswa mampu menjelaskan factor-factor

yang mempengaruhi tekanan pada zat cair.
3. Siswa mampu mengukur tekanan pada zat cair setelah menganalisis

soal.

Pernahkan ananda mengamati ru- Gambar 1. Bak penampungan
mah yang dilengkapi dengan bak penam- air di tempatkan di atap rumah
pungan air? Dimanakah bak tersebut dilet- (Sumber: Dok. Penulis)
aakkan?

Ya kamu benar, seperti pada Gam-
bar 1. rumah yang dilengkapi dengan pen-
ampung air meletakkan bak penampung di
tempat yang tinggi, misalnya di atap ru-
mah.

Menurutmu mengapa bak penam-
pungan harus diletakkan di tempat yang
tinggi? Untuk menjawabnya mari kita gali
pengetahuanmu tentang tekanan pada zat
cair ini dengan kesungguhan hati.

Buku Siswa 5

Kegiatan Belajar 1.
Pengaruh Kedalaman terhadap Tekanan Zat Cair

Tujuan Pembelajaran
1. Setelah melakukan percobaan siswa mampu menjelaskan konsep

tekanan pada zat cair
2. Siswa melakukan percobaan siswa mampu menjelaskan pengaruh

ketinggian dan kedalaman terhadap tekanan pada zat cair.

Stimulasi

Pak Amir memiliki rumah kontrakan bertingkat dua. Untuk memen-
uhi kebutuhan air penghuni rumah tersebut, Pak Amir membuatkan sumur
bor. Air dari sumur bor dihisap menggunakan pompa dan ditampung pada
bak penampungan.

Agar pancaran air dapat menjangkau sampai ke kamar yang jjarajnya
jauh dari bak penampungan maka Pak Amir berpikir atap rumah merupa-
kan tempat yang tinggi dan paling tepat untuk meletakkan bak penampun-
gan tersebut.

Pendapat Pak Amir ternyata tidak sejalan dengan istrinya. Menurut
istrinya ketinggian tempat tidak akan mempengaruhi jauhnya pancaran air,
karena itu bak penampung lebih baik diletakkan di teras lantai 2 rumah saja.
Nah, menurut Ananda pendapat siapakah yang paling benar? Mengapa
demikian?

Buku Siswa 6

Untuk membantu memecahkan permasalahan pak Amir dan istrinya,
marilah kita lakukan percobaan, sehingga kita dapat membuktikan pen-
dapat siapakah yang benar pak Amir atau istrinya. Namun sebelumnya, ru-
muskanlah hipotesis Ananda sesuai dengan wacana tersebut!

1. Ask ( merumuskan pertanyaan atau hipotesis)

Berikut ini beberapa alternative dari rumusan hipotesis.
1. Bak penampungan air yang diletakkan di atap memiliki pancaran yang

lebih jauh daripada bak penampungan yang diletakkan di teras lantai
2.
2. Bak penampungan air yang diletakkan di teras lantai 2 memiliki panca-
ran yang lebih jauh daripada bak penampungan yang diletakkan di
atap rumah.
3. Kedua bak tersebut memiliki pancaran yang sama jauh.
Manakah di antara alternative rumusan hipotesis di atas yang paling
tepat? Berikan komentarmu!

...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................

Buku Siswa 7

2. Investigate (mengumpulkan data)

TEKANAN ZAT CAIR PADA KEDALAMAN TERTENTU

Tujuan: Menyelidiki tekanan zat cair pada kedalaman tertentu

Percobaan 1

Alat dan bahan

Alat : Bahan :

2 buah botol aqua (600 mL) Air

1 Baki korek api

1 Kursi kecil obat nyamuk bakar

1 Penggaris

Prosedur Kerja
1. Lubangilah kedua botol dengan nyala api obat nyamuk bakar. Pastikan

jarak lubang kedua botol pada ketinggian 10 cm dari dasar botol dan di-
ameter lobang harus sama besar. ( kurang lebih 1 cm ).
2. Taruhlah kursi kecil di atas meja kerjamu. Jika tidak ada kursi kecil
kamu dapat menggantinya dengan alat lain.
3. Tempatkan kedua botol pada tempat yang berbeda, satu botol ditempat-
kan ditempat diatas kursi kecil (Botol A) dan botol lainnya meja kerja
(Botol B), sehingga satu botol lebih tinggi dari botol lainnya.

Buku Siswa 8

4. Tempatkan baki yang telah dilengkapi dengan penggaris pada kedua sisi
botol.

5. Isikan kedua botol dengan air sampai penuh, jangan lupa tutuplah lubang
botol dengan jari agar air tidak mengalir keluar.

6. Buka kedua lubang secara bersamaan. Amati pada botol mana pancaran
air paling jauh? Tuliskan hasil pengamatanmu pada tabel pengamatan.

Tabel Hasil pengamatan Jarak pancaran (cm)
Letak

Botol A
Botol B

3. Create (menganalisis Data dan menginterpretasi hasil)

1. Berdasarkan data yang ananda peroleh pada botol manakah memiliki pancaran
air yang paling jauh?

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

2. Diskusikan dengan kelompokmu mengapa jarak pancaran kedua botol ber
beda?

…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..

Buku Siswa 9

Percobaan 2

Alat dan bahan

Alat: Bahan:

Selotip hitam - air

Obat nyamuk bakar

Korek api

Penggaris

Botol aqua bening (600 mL) Gambar 2. Uji coba
Baki pengaruh kedalaman
Prosedur Kerja terhadap tekanan zat
1. Sediakan semua alat dan bahan! cair (Sumber: Dok.
Penulis)

2. Buatlah 3 buah lubang pada botol dengan cara menempelkan nyala api

obat nyamuk bakar secara berurutan dari atas sampai ke bawah.

Aturlah jarak masing-masing lubang pada kedalaman 2 cm, 5 cm dan 7

cm dari dasar botol seperti gambar di samping!

3. Berilah angka pada setiap lubang dengan memberi angka secara

berurutan. Lubang paling bawah diberi angka 1!

4. Tutuplah masing-masing lubang dengan selotip hitam!

5. Kemudian isi tabung dengan air. Pastikan tidak ada air yang keluar

dari lubang yang ditutupi selotip!

6. Letakkan tabung di dalam baki yang di dalamnya terdapat penggaris

untuk mengukur jauh pancaran air yang keluar dari lubang botol!

7. Buka selotip pada botol, amati dengan teliti pancaran air yang keluar

dari ketiga lubang tersebut!

8. Perhatikan jauh pancaran air yang keluar dari ketiga lubang botol. Cat-

atlah jauh pancaran air dari setiap lubang!

Buku Siswa 10

Tabel 2. Pengaruh kedalaman terhadap tekanan zat cair

Lubang Botol Jauh Pancaran air (cm)
Lubang 1

Lubang 2

Lubang 3

Analisis percobaan 2

1. Dari percobaan yang telah kamu lakukan pada lubang manakah
yang memiliki pancaran air yang paling jauh?

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………….........................................................

2. Mengapa jarak pancaran air pada masing-masing lubang berbeda, apa
yang menyebabkannya?

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………….......................................................................................

Buku Siswa 11

4. Discuss (mendiskusikan temuan dan membuat simpulan)

Berdasarkan percobaan dan pengolahan data yang telah Ananda

lakukan, sekarang silahkan lakukan pemeriksaan secara cermat apakah

hipotesis Ananda terbukti atau tidak. Kemudian, tulislah kesimpulan ber-

dasarkan kegiatan yan telah Ananda lakukan!

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

5. Reflect (refleksi)

Dari percobaan yang telah Ananda lakukan, Ananda telah
mengetahui bahwa kedalaman mempengaruhi tekanan zat cair. Sekarang
cermatilah hal di sekeliling Ananda, dapatkah Ananda menyebutkan ap-
likasi lain dari pengaruh kedalaman terhadap tekanan zat cair?

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 12

Kegiatan Belajar 2. Pengaruh massa jenis terhadap tekanan pada Zat Cair
Tujuan Pembelajaran
1. Siswa mampu menjelaskan konsep tekanan pada zat cair dengan

melakukan percobaan
2. Siswa melakukan penyelidikan tentang pengaruh massa jenis terhadap

tekanan zat cair

Stimulasi

Setiap zat cair memiliki masa jenis ter-

tentu. Massa jenis adalah perbandingan anta-

ra massa dengan volume zat. Massa jenis ser-

ing juga disebut dengan kerapatan suatu zat.

Pada kegiatan 1 Ananda telah melakukan

percobaan tentang pengaruh kedalaman ter-

hadap tekanan zat cair. Sekarang kita akan Gambar 3. Minyak dan air dengan

mempelajari tentang pengaruh massa jenis ter- massa jenis berbeda
(Sumber:http://1.bp.blogspot.com)

hadap tekanan zat cair. Sebelumnya,

pecahkanlah masalah berikut terlebih dahulu!

Ani baru saja pulang dari sekolah. Sesampainya di rumah, Ani lang-
sung menuju dapur dan melihat ibu dan kakak sedang bekerja. Di tangan
ibu, terdapat 1 liter minyak kemasan plastik. Sementara di tangan kakak,
terdapat 1 liter air yang juga dalam kemasan plastik.

Ibu dan kakak sama-sama memotong ujung plastik yang mereka
pegang dengan ukuran yang sama. Kemudian mereka menuangkan air dan
minyak tersebut ke dalam botol yang berbeda. Menurut Ananda, antara ibu
dan kakak siapakah yang lebih dulu menyelesaikannya? Apa alasannya?

Buku Siswa 13

1. Ask ( merumuskan pertanyaan atau hipotesis)

Pada kegiatan 1, Ananda telah memilih satu hipotesis yang sesuai tentang
masalah yang ada. Sekarang, cobalah rumuskanlah hipotesis yang sesuai
dengan wacana di halaman sebelumnya!
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

2. Investigate (mengumpulkan data)

Untuk menguji hipotesis Ananda, ayo lakukan kegiatan berikut!
PENGARUH MASSA JENIS TERHADAP TEKANAN ZAT CAIR
Tujuan: Menyelidiki pengaruh massa jenis terhadap tekanan zat cair

Alat dan bahan

Alat: Bahan:

Selotip hitam - air (200 ml)

Obat nyamuk bakar - minyak (200 ml)

Korek api

Penggaris

2 buah botol aqua bening ukuran 600 mL

Buku Siswa 14

Prosedur Kerja
1. Buatlah 1 lubang pada masing-masing botol dengan obat nyamuk ba-
kar dengan kedalaman 5 cm dari dasar botol!
2. Tutuplah masing-masing lubang dengan selotip hitam, letakkan peng-
garis di antara kedua botol tersebut!
3. Kemudian isi satu botol dengan air dan satu lagi dengan minyak. Beri-
lah label agar lebih jelas!
4. Buka selotip pada botol secara serentak. Amati dengan teliti pancaran
air dan minyak yang keluar dari lubang botol tersebut!

Gambar 4. Uji coba pengaruh massa jenis terhadap tekanan zat cair
(Sumber: Dok. Penulis)

Tabel 3. Hasil Pengamatan pengaruh massa jenis terhadap tekanan

zat cair

Jenis zat cair Jauh Pancaran (cm)

Air
Minyak

Buku Siswa 15

3. Create (menganalisis Data dan menginterpretasi hasil)

Berdasarkan percobaan yang Ananda lakukan, jawablah pertanyaan di
bawah ini!

1. Samakah jarak pancaran air dan minyak pada masing-masing botol?
Manakah yang lebih jauh pancarannya?

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………...

2. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi tekanan zat cair tersebut?

………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

4. Discuss (mendiskusikan temuan dan membuat simpulan)

Berdasarkan percobaan dan pengolahan data yang telah Ananda
lakukan, sekarang silahkan lakukan pemeriksaan secara cermat apakah ja-
waban sementara Ananda terbukti atau tidak. Kemudian, tulislah kes-
impulan berdasarkan kegiatan yang telah Ananda lakukan!

………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 16

5. Reflect (refleksi)

Dari percobaan yang telah Ananda lakukan, Ananda telah menge-
tahui bahwa massa jenis mempengaruhi tekanan zat cair. Sekarang cer-
matilah hal di sekeliling Ananda, dapatkah Ananda menyebutkan ap-
likasi lain dari pengaruh massa jenis terhadap tekanan zat cair?

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 17

Mari Menelaah Lebih Dalam!

Pada percobaan di kegiatan belajar 1, Ananda telah mengetahui bahwa
kedalaman dan massa jenis suatu zat mempengaruhi tekanan yang
dihasilkan zat tersebut. Pada kegiatan belajar 1, pancaran air pada botol
yang diletakkan di meja lebih jauh dari pada pancaran air dari botol yang
terletak di kursi. Jika diibaratkan botol yang di meja adalah tangki air di
atap rumah Pak Amir, sedangkan botol di kursi adalah tangki yang diletak-
kan di lantai 2 rumah, maka pendapat Pak Amir-lah yang benar. Hal ini
menujukkan bahwa ketinggian (kedalaman) mempengaruhi tekanan.
Kedalaman diberi lambang dengan “h”.

Pada kegiatan belajar 2, Ananda juga telah mengetahui bahwa massa
jenis juga mempengaruhi tekanan. Pancaran zat cair pada botol berisi air
lebih jauh daripada botol yang berisi minyak. Massa jenis dilambangkan
dengan “ρ” . Dari kedua percobaan tersebut, maka dapat disimpulkan bah-
wa tekanan dipengaruhi oleh kedalam dan massa jenis suatu zat. Sehingga,
secara matematis tekanan pada zat cair (P ) dapat dirumuskan dengan :

P= ρ x g x h

Di mana:
ρ = massa jenis fluida
h = tinggi zat cair di atas titik yang diukur (m)
P= tekanan zat cair
g = pecepatan gravitasi (10 N/m2)

Buku Siswa 18

Sekarang, coba Ananda kerjakan soal tentang tekanan zat cair berikut
ini!
Sebuah bejana berbentuk tabung tingginya 100 cm diisi penuh oleh air.
Tentukanlah tekanan zat cair pada:
a. dasar bejana
b. tengah-tengah bejana
c. ketinggian 25 cm dari dasar bejana

Penyelesaian
Jawab:
a. Tekanan di dasar bejana disebabkan oleh zat cair sama dengan tekanan

setinggi bejana tersebut sama (1 m)
P = ρgh
= (1000 kg/m3)⋅(10 m/s2)⋅(1 m)
= 10.000 N/m2.

Jadi, tekanan zat cair pada dasar bejana adalah 10.000 N/m2

b. Tekanan pada tengah-tengah bejana adalah tekanan pada ketinggian
50 cm dari permukaan, berarti tinggi zat cair yang mempengaruhi
adalah 50 cm = 0,5 m:
P = ρgh
= (1000 kg/m3)⋅(10 m/s2)⋅(0,5 m)
= 5.000 N/m2

Jadi, tekanan zat cair pada tengah-tengah bejana adalah 5.000 N/m2

Buku Siswa 19

c. Tekanan pada ketinggian 25 cm dari alas bejana, berarti tinggi zat cair
yang mempengaruhi adalah 1 m – 0,25 m = 0,75 m.

P = ρgh
= (1000 kg/m3)⋅(10 m/s2)⋅(0,75 m)
= 7.500 N/m2.

Jadi, tekanan zat cair pada ketinggian 25 cm dari alas bejana ada-
lah 7.500 N/m2.

Lalu bagaimanakah tekanan pada titik-titik yang kedalamannya sama
di dalam suatu zat cair yang sama? Titik-titik di dalam suatu zat cair yang
kedalamannya sama mempunyai tekanan yang sama. Permukaan suatu zat
cair yang ditempatkan pada sebuah bejana akan datar, walaupun bejananya
diletakkan miring seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5. Air pada kedalaman yang sama mempunyai tekanan yang sama

(Sumber: sukasains.com)

Jika pipa U diisi suatu zat cair, tinggi permukaan zat cair pada pipa itu
sama. Bahkan jika terdapat bejana berhubungan yang memiliki berbagai
bentuk pipa diisi suatu zat cair, tinggi permukaan zat cair tersebut dalam
pipa-pipa tersebut sama.
Kenyataan ini dimanfaatkan untuk menentukan apakah dua titik memiliki
ketinggian yang sama, oleh para tukang pembuat bangunan. Apa nama alat
yang digunakan itu?

Buku Siswa 20

Tahukah kamu!

Pernahkah Ananda berpikir kenapa dalam membuat bendungan pada ba-
gian dasarnya dibuat lebih tebal atau dibuat miring seperti gambar di bawah
ini?

Gambar 6. Bendungan dibuat dengan bagian bawah yang
lebih tebal merupakan salah satu penerapan prinsip tekanan
zat cair (Sumber: sukasains.com)

Ben-

dungan biasanya dibuat miring atau tebal pada bagian dasarnya. Karena men-

erapkan prinsip tekanan. Semakin dalam ketinggian air, maka tekanan airnya

juga semakin besar. Karena gaya gravitasi, tekanan di dalam fluida bertambah

sesuai kedalamannya. Lapisan paling bawah atau kedalaman paling dalam dari

setiap fluida akan memiliki tekanan paling besar karena lapisan itu mendapat-

kan gaya dorong paling besar dari lapisan di atasnya.

Buku Siswa 21

HUKUM PASCAL DAN
PENERAPANNYA PADA SISTEM

PEREDARAN DARAH

Tujuan Pembelajaran
1. Menyelidiki tekanan zat cair pada ruang tertutup melalui percobaan.
2. Mendeskripsikan hukum Pascal pada peredaran darah manusia melalui

diskusi

Pada pembahasan tentang tekanan zat cair,
Ananda sudah mengetahui bahwa tekanan zat
cair dipengaruhi oleh massa jenis zat cair, kon-
stanta gravitasi, dan kedalaman zat cair. Selan-
jutnya, Ananda akan mempelajari tentang
Hukum Pascal.

Hukum Pascal didasari oleh eksperimen yang
dilakukan Blaise Pascal pada saat ia sedang men- Gambar 7. Blaise Pascal,
jalani masa pengobatan penyakit kanker yang penemu Hukum Pascal

(Sumber:http://iphilo.fr/wp-

dideritanya. Eksperimen yang dilakukannya content/uploads/2014/10/blaise-

pascal.jpg)

saat itu adalah dalam bentuk bermain-main
dengan air. Ia mampu menemukan bahwa ada
sebuah gerakan ilmiah yang terjadi pada zat
cair.

Buku Siswa 22

Berdasarkan hasil eksperimen itulah, kemudian kita kenal hukum Pascal.
Untuk lebih jelas tentang hukum pascal, simaklah wacana berikut ini!

Setiap hari Minggu, Ani ditugaskan oleh ibunya untuk menyetrika
pakaian sekolah. Sebelum menyetrika, Ani biasanya menyiapkan pakaian
yang akan disetrika dan botol spray. Namun, saat itu Ani tidak menemukan
botol spray-nya. Ibu mengambil botol aqua kosong dan melobangi bagian
leher botol dengan jarum pentul. Setelah itu, ibu mengisinya dengan larutan
pewangi. Ibu memberikannya pada Ani sebagai pengganti botol spray, tapi
ia menolaknya. Menurut Ani, botol aqua tersebut tidak bisa menggantikan
kerja botol spray. Ani bersikeras untuk tetap mencari botol spray tersebut
dan menunda menyetrika. Menurut Ananda dapatkah botol aqua tersebut
menggantikan fungsi botol spray?

1. Ask ( merumuskan pertanyaan atau hipotesis)

Rumuskanlah hipotesis yang tepat berdasarkan pertanyaan pada wacana di
atas!
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 23

2. Investigate (mengumpulkan data)

Untuk menguji hipotesis Ananda, ayo lakukan kegiatan berikut!
Alat dan Bahan

 Botol aqua (600 mL)
 Jarum pentul/peniti
 Air

Prosedur kerja Gambar 8. Uji coba penusukan pada
aqua menggantikan fungsi
penyemprot pewangi pakaian
(Sumber: Dok. Penulis)

1. Ambillah botol aqua kosong kemudian isi dengan air hingga ¼ bagian.

2. Tutuplah kembali bagian mulut aqua dengan penutupnya. Kemudian

tusuklah bagian arah ke mulut botol tersebut dengan peniti hingga be-

berapa tusukan. Fokuskan tusukan pada daerah tertentu.

3. Arahkan air di dalam botol menuju bagian mulutya dan tekan botol

aqua tersebut.

4. Perhatikanlah bagaimana pancaran air pada botol. Ke arah manakah

pancaran air tersebut? Apakah pancaran air yang keluar tersebut sama

prinsipnya dengan kotak penyemprot pewangi pakaian?

Tuliskan hasil percobaanmu pada titik-titik di bawah ini!

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 24

3. Create (menganalisis Data dan menginterpretasi hasil)

Setelah melakukan percobaan di atas, jawablah pertanyaan berikut!

1. Apa yang menyebabkan air pada botol memancar keluar?

……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………

2. Bagaimanakah arah pancaran air yang keluar dari botol terse-
but?

……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….

3. Bagaimanakah besar pancaran air yang keluar dari setiap
lubang pada botol tersebut?

……………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 25

4. Discuss (mendiskusikan temuan dan membuat simpulan)

Berdasarkan percobaan dan pengolahan data yang telah Ananda
lakukan, sekarang silahkan lakukan pemeriksaan secara cermat apakah
hipotesis Ananda terbukti atau tidak. Kemudian, tulislah kesimpulan ber-
dasarkan kegiatan yang telah Ananda lakukan!

………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

5. Reflect (refleksi)

Berdasarkan percobaan dan pengolahan data yang telah Ananda
lakukan, sekarang silahkan lakukan pemeriksaan secara cermat apakah ja-
waban sementara Ananda terbukti atau tidak. Kemudian, tulislah kes-
impulan berdasarkan kegiatan yang telah Ananda lakukan!

………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 26

Mari Telaah Lebih Dalam! Tokoh SAINS
Pada percobaan yang Ananda
Blaise Pascal (1623 1662 M)
lakukan, Ananda telah mengetahui bahwa terlahir di Clermont Ferrand Pe-
tekanan yang diberikan oleh zat cair pada rancis pada 19 June 1623. Pascal
botol aqua yang dilubangi adalah sama. menulis tentang hidrostatik yang
Hal ini dapat dilihat dengan besar panca- menggunakan barometer untuk
ran air yang keluar dari setiap lubang. menjelaskan teorinya tentang Per-
Arah pancaran air juga bebas ke segala samaan Benda Cair (Equilibrium
arah. Hal tersebut sama dengan eksperi- of Fluids), yang tak sempat dipub-
men yang telah dilakukan oleh penemu likasikan sampai satu tahun
Hukum Pascal, yaitu Blaise Pascal. setelah kematiannya.
Ia mampu menemukan bahwa ada sebuah
gerakan ilmiah yang terjadi pada kondisi Makalahnya tentang Persa-
zat cair tersebut saat mengalami tekanan, maan Benda Cair mendorong ahli
sehingga ia menyimpulkan dalam sebuah lain, Simion Stevin melakukan
teori yang kemudian kita kenal sebagai analisis tentang paradoks hidro-
hukum Pascal yang berbunyi : statik dan dan meluruskan apa
yang disebut sebagai hukum tera-
khir hidrostatik: bahwa benda cair
menyalurkan daya tekan secara
sama-rata ke semua arah (yang
kemudian dikenal sebagai Hukum
Pascal).

Hukum Pascal dianggap pent-
ing karena keterkaitan antara Te-
ori Benda Cair dan Teori Benda
Gas, dan tentang Perubahan Ben-
tuk tentang keduanya yang
kemudian dikenal dengan Teori
Hidrodinamik.
(Sumber:mkr-site.blogspot.com)

Tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang

tertutup diteruskan ke segala arah dengan sa-

ma besar.

Aplikasi dari hukum ini dapat kita amati pada sistem peredaran

darah manusia . Dengan arti kata tekanan yang terdapat pada saat jantung

memompa darah juga memiliki prinsip kerja seperti Hukum Pascal. Di da-

lam tubuh darah tidak hanya diam, melainkan mengalir mengedarkan

oksigen dan sari-sari makanan ke seluruh bagian tubuh. Bagaimana ap-

likasi penerapan Hukum paskal pada system tekanan darah kita, mari

kita telaah!!!!!!

Buku Siswa 27

Mari Telaah Lebih Dalam

Penerapan Hukum Paskal pada Tekanan Darah

Tekanan pada zat cair (P) merupakan gaya (F) yang diberikan pada zat cair
per satuan luas penampang (A) . Jika dituliskan persamaannya adalah:

P =F/A
Penerapan Hukum Pascal dapat terjadi pada aliran darah pada tubuh
kita. Aliran darah pada tubuh kita berada dalam suatu ruang tertutup yakni
di pembuluh darah (arteri dan vena). Darah dipompa oleh jantung dan
mengalir keseluruh tubuh mengalir melalui pembuluh darah. Tekanan
darah merupakan gaya yang ditimbulkan oleh darah pada dinding pem-
buluh darah di suatu area tertentu. Tekanan bervariasi dengan ketinggian
kolom cairan dan ini dapat diamati dalam pembuluh darah orang yang
berdiri. Tekanan vena pada kaki yang jauh lebih besar daripada di kepala
(efek gravitasi).
Dalam sistem kardiovaskular, tekanan darah atau gaya yang dihasilkan
oleh pemompaan jantung ada penurunan terus-menerus dalam tekanan dari
ventrikel kiri jantung ke jaringan dan juga dari jaringan kembali ke atrium
kanan jantung. Tanpa penurunan tekanan darah ini, darah tidak akan men-
galir di sekitar sistem peredaran darah.
Tekanan darah bergantung pada: volume darah di dalam pembuluh
dan daya regang pembuluh darah. Semakin kecil diameter pembuluh darah
semakin besar perlawanan gerakan pada partikel darah sehingga gaya
gesekan antara molekul pada darah dan antara dinding pembuluh darah
dan cairan darah akan meningkat.

Buku Siswa 28

Mari Telaah Lebih Dalam

Dengan demikian dalam sebuah diameter pembuluh darah yang lebih
kecil akan ada banyak tabrakan dan penurunan kadar energy serta ke-
cepatan dari partikel-partikel darah yang bergerak melalui pembuluh darah.
Hal inilah yang mengakibatkan penurunan tekanan hidrostatik. Penyempi-
tan diameter pembuluh darah dapat disebabkan oleh kolesterol, keturunan,
stres, usia, kebiasan merokok, dan minuman beralkohol. Perhatikan gambar
16 berikut .

Gambar 16 perbandingan antara pembuluh darah normal dengan
pembuluh darah yang mengalami penyempitan. (sumber httpfile:///

G:/LPMP/files/mn.png)

Buku Siswa 29

Mari Kita Telusuri Bagaimana Sistem Peredaran Darah
ada Manusia!

Alat peredaran darah terdiri dari

jantung dan pembuluh darah. Jantung

merupakan salah satu organ peredaran

darah yang penting bagi tubuh manusia.

Seperti pompa, jantung berfungsi

memompa darah sehingga darah dapat
diedarkan ke seluruh bagian tubuh manu-

sia.

Darah bisa mengalir atau beredar di

dalam tubuh karena dipompakan oleh jan- Gambar 10. Jantung dan bagi-
tung ke dalam pembuluh darah. Dengan
demikian sistem peredaran darah pada an-bagiannya (Sumber: http://
manusia dapat berlangsung karena adanya
ketiga macam alat peredaran darah terse- fungsi.web.id/wp-content/
uploads/2015/07/anatomi-jantung-

400x300.jpg)

Jantung terdiri dari 4 ruangan, yaitu serambi (atrium) kiri, serambi

kanan, bilik (ventrikel) kiri dan bilik kanan. untuk memompa darah keluar

dari jantung, sedangkan serambi berfungsi untuk menerima darah yang ma-

suk ke jantung.

Serambi jantung berada di sebelah atas, sedangkan bilik jantung di
bagian bawah. Bilik berfungsi Jantung berfungsi sebagai pompa ganda.
Darah kaya oksigen yang berasal dari paru-paru masuk ke atrium kiri dan
mengalir ke dalam ventrikel kiri. Ventrikel kiri nantinya akan memompa
darah tersebut ke seluruh tubuh kecuali paru-paru. Saat jantung memompa,
darah akan keluar dari jantung dan beredar melalui pembuluh darah.

Buku Siswa 30

a

Darah mengalir me-

lalui sistim sirkulasi menuju

dan dari jantung melalui 2

pembuluh darah yang Tunika eksterna katup
terpisah. Darah menuju jan- Tunika media
Tunika intima

tung akan melewati pem-

buluh vena, sedangkan Dari Ke jantung
darah yang keluar dari jan- jantug Pembuluh Vena

Pembuluh Arteri

tung akan melewati pem- Gambar 11. Perbedan pembuluh arteri dan

buluh arteri. vena (Sumber: https://encrypted-tbn2.gstatic.com/

images?

Dari gambar di atas, dapat dilihat bahwa arteri memiliki dinding yang tebal
daripada vena. Karena dindingnya tebal, maka rongga pada arteri menjadi
kecil. Rongga yang kecil ini mengakibatkan tekanannya menjadi besar, se-
hingga bisa mengalirkan darah ke pembuluh kapiler yang sangat kecil dan
jauh dari jantung. Sedangkan pembuluh vena memiliki dinding yang tipis,
sehingga menyebabkan rongganya besar. Hal ini menyebabkan tekanan pa-
da vena menjadi kecil.

Jantung memompa darah dengan cara berkontraksi, sehingga darah
akan tertekan dan keluar dari jantung. Darah yang keluar dari jantung akan
melewati pembuluh darah yang disebut aorta. Aorta merupakan pembuluh
arteri terbesar yang membawa darah dari jantung menuju ke seluruh tubuh.
Dari aorta, darah akan terus ditekan sehingga mengalir hingga pembuluh
yang lebih kecil, yaitu arteri dan arteriol dan kapiler yang ada di jaringan
tubuh.

Jaringan akan mengambil O2 dari darah dan menggunakannya untuk
menghasilkan energi. Dalam prosesnya, sel-sel jaringan akan membentuk

Buku Siswa 31

CO2 sebagai produk buangan atau produk sisa yang ditambahkan ke da-
lam darah. Darah yang sekarang kekurangan O2 dan mengandung CO2
berlebih ini akan kembali ke serambi dan bilik kanan jantung melalui pem-
buluh vena. Dari bilik kanan, jantung akan kembali memompa darah
dengan berkontraksi, sehingga menyebabkan darah keluar menuju paru-
paru. Proses sirkulasi darah dari jantung ke seluruh bagian tubuh dan
kembali ke jantung ini disebut dengan peredaran darah besar.

Di kapiler, darah dari seluruh bagian tubuh yang mengandung kar-
bondioksida juga akan kembali ke jantung dibawa oleh pembuluh vena.
Darah akan dibawa ke serambi kanan dan seterusnya menuju bilik kanan
jantung.

Pembuluh yang membawa darah dari jantung ka paru-paru adalah
vena pulmonalis. Di paru-paru, darah akan dibersihkan sehingga darah
kembali mengandung oksigen. Darah kaya oksigen ini tidak bisa langsung
diedarkan ke seluruh tubuh dari, tapi harus melalui jantung terleih dahu-
lu. Karena itu, darah akan kembali dipompa ke jantung melalui arteri pul-
monalis. Saat in, jantung dapat dikatakan berelaksasi. Proses transportasi
darah dari jantung menuju paru-paru dan kembali lagi ke jantung disebut
dengan peredaran darah kecil. Karena darah melewati jantung sebanyak 2
kali ketika diedarkan, maka peredaran darah manusia disebut dengan
peredaran darah ganda.

Kedua sisi jantung akan memompa darah dalam jumlah yang sama.
Volume darah dengan oksigen rendah yang dipompa ke paru oleh sisi jan-
tung kanan memiliki volume yang sama dengan darah beroksigen tinggi
yang dipompa ke jaringan oleh sisi kiri jantung.

Buku Siswa 32

Walaupun begitu, sisi kiri
melakukan kerja yang lebih besar karena
ia memompa volume darah ke seluruh
bagian tubuh. Dengan demikian otot
jantung di sisi kiri jauh lebih tebal da-
ripada otot di sisi kanan, sehingga sisi
kiri adalah pompa yang lebih kuat.

Kondisi saat jantung berkontraksi Gambar 12. Dokter melakukan
(memompa darah) dan saat jantung
relaksasi (menerima darah) dapat kita pemerikasaan tekanan darah
amati dengan mengukur tekanan darah. menggunakan sphygmomanome-
Dokter mengukur tekanan darah ter (Sumber: Dok. Penulis)
menggunakan alat yang disebut tensim-
eter (sphygmomanometer), seperti yang
terlihat pada gambar 11.

Tekanan darah seseorang biasanya dinyatakan dalam dua angka,
misalnya 120/80 mmHg. Agka 120 menunjukkan tekanan sistolik, yaitu saat
arteri memompa darah yang keluar dari jantung. Sedangkan angka 80
menunjukkan tekanan diastolik, yaitu tekanan saat vena memasukkan
darah kembali ke jantung. Orang yang memiliki tekanan darah yang besar
disebut dengan tekanan darah tinggi. Hal ini diakibatkan oleh adanya tim-
bunan lemak di pembuluh darah yang mengakibatkan pembuluh darah
menyempit sehingga jantung harus memompa darah lebih sering. Se-
dangkan orang dengan tekanan darah yang kecil disebut dengan tekanan
darah rendah.

Buku Siswa 33

Selain mengakibatkan tekanan
darah tinggi, penyumbatan pembuluh
darah juga bisa mengakibatkan serangan
jantung. Serangan jantung terjadi jika ar-
teri koronaria yang terdapat pada jan-
tung tidak dapat mengirimkan darah
yang cukup ke sel-sel jantung.

Kondisi ini dapat terjadi karena

arteri koronaria tersumbat oleh lemak Gambar 13. Bagian dalam arteri
atau kolesterol. Gambar 12 menunjukkan koronaria yang tersumbat lemak
kondisi jantung penderita serangan jan-
(Sumber: Ilmu Pengetahuan Alam, Jakarta:
17)

tung. Pada gambar tersebut tampak arteri Lama-kelamaan, ja-
koronaria tersumbat oleh lemak. Ter-
sumbatnya arteri koronaria akan me- ringan yang ada di otak akan
nyebabkan otot jantung berhenti berak-
tivitas karena sel-sel otot tidak menerima mati karena kurangnya asupan
oksigen dan nutrisi yang cukup.
oksigen ke otak. Kondisi inilah
Selain beberapa penyakit di atas,
yang menyebabkan terjadinya

stroke.

pembekuan darah juga bisa terjadi pada

pembuluh darah. Adanya pembekuan

darah pada arteri akan menyebabkan ali-

ran darah menuju otak menjadi terham-

bat.

Buku Siswa 34

Kegiatan Belajar 5

DIFUSI PADA RESPIRASI

Tujuan Pembelajaran

1. Menyelidiki peristiwa difusi pada respirasi hewan melalui percobaan.
2. Mendeskripsikan tekanan zat cair pada proses difusi melalui diskusi

Stimulasi Gambar 14. Peristiwa
Setiap pagi, Ani selalu minum teh penyemprotan parfum merupa-
kan salah satu contoh proses
sebelum berangkat ke sekolah. Ani selalu difusi
membuat teh yang akan diminumnya (Sumber:http://
sendiri karena ia sangat senang menyaksi-
kan air bewarna putih perlahan berubah fisikamar-
kecoklatan bila teh celup dimasukkan ke
dalamnya. Dari pelajarannya di sekolah,
Ani tahu bahwa peristiwa berubahnya
warna air tersebut merupakan salah satu
peristiwa difusi. Difusi adalah perpindahan
molekul terlarut dari konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah. Jadi, teh celup meru-
pakan molekul terlarut yang nantinya akan
berpindah ke seluruh bagian air sehingga
membuat air tersebut berwarna kecoklatan.

Buku Siswa 35

Setahu Ani, contoh lainnya dari peristiwa difusi adalah pada saat
penyemprotan parfum. Parfum yang disemprotkan partikelnya akan me-
nyebar di udara, membuat ruangan di sekitarnya menjadi wangi. Namun,
yang membuat Ani bingung adalah ketika gurunya mengatakan bahwa pa-
da sistem respirasi manusia juga terjadi peristiwa difusi. Ani sudah be-
rusaha mencari tahu, tapi ia masih belum mendapatkan jawabannya. Nah,
bisakah Ananda membantu Ani memecahkan persoalan tersebut? Menurut
Ananda, pada bagian manakah terjadinya difusi pada sistem respirasi
manusia? Molekul apakah yang berdifusi?

1. Ask ( merumuskan pertanyaan atau hipotesis)

Buatlah rumusan masalah dan hipotesis yang tepat berdasark wacana
di atas!
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

Buku Siswa 36

2. Investigate (mengumpulkan data)

Untuk menguji hipotesis Ananda, ayo lakukan kegiatan berikut!
Mekanisme Difusi Pada Pernapasan

Tujuan: Menyelidiki mekanisme difusi pada sistem respirasi manusia

Alat dan Bahan

Alat Bahan

Respirometer sederhana - Kapas

Pipet - Belalang

- Kristal NaOH/KOH

- Vaselin
- Eosin

Prosedur Kerja

1. Bungkuslah Kristal NaOH/KOH dengan kapas, lalu masukkan ke da-

lam tabung respirometer.

2. Masukkan belalang ke dalam botol respirometer, kemudian me-

nutupnya dengan pipa berskala.

3. Oleskan vaselin pada celah penutup tabung.

4. Tutuplah ujung pipa berskala dengan jari kurang lebih 1 menit,

kemudian lepaskan dan masukkan setetes eosin dengan menggunakan

pipet.

5. Amati dan catat perubahan kedudukan eosin pada pipa berskala setiap

2 menit selama 10 menit.

Buku Siswa 37

Gambar 15. Respirometer

(Sumber: http//verille.spot.com)

Tabel 4. Hasil Pengamatan Uji Coba pertukaran zat pada saat respirasi

Waktu Kedudukan Eosin dari titik tetes (cm)
2 menit
4 menit
6 menit
8 menit
10 menit

3. Create (menganalisis Data dan menginterpretasi hasil)

Berdasarkan percobaan yang telah Ananda lakukan, jawablah pertan-
yaan di bawah ini!
1. Pada hasil pengamatan, Ananda sudah mengetahui bahwa eosin

akan bergerak sedikit demi sedikit meninggalkan titik tetesnya.
Menunjukkan apa pergerakan eosin itu?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

Buku Siswa 38

3. Create (menganalisis Data dan menginterpretasi hasil)

2. Pada percobaan dengan respirometer, proses difusi tidak tampak.
Difusi terjadi di dalam tubuh belalang tersebut. Menurut Ananda,
zat apakah yang berdifusi pada proses pernapasan tersebut? Di
manakah terjadinya?

………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………

4. Discuss (mendiskusikan temuan dan membuat simpulan)

Berdasarkan percobaan dan pengolahan data yang telah Ananda
lakukan, sekarang silahkan lakukan pemeriksaan secara cermat apakah
hipotesis Ananda terbukti atau tidak. Kemudian, tulislah kesimpulan ber-
dasarkan kegiatan yang telah Ananda lakukan!

………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Buku Siswa 39

Tahap 4. Menarik Kesimpulan

Ananda telah mengetahui bagaimana proses difusi yang terjadi pada
sistem respirasi. Sekarang, perhatikanlah benda-benda di sekeliling Ananda
yang juga menggunakan prinsip difusi!

………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

5. Reflect (refleksi)

Berdasarkan percobaan dan pengolahan data yang telah Ananda
lakukan, sekarang silahkan lakukan pemeriksaan secara cermat apakah ja-
waban sementara Ananda terbukti atau tidak. Kemudian, tulislah kes-
impulan berdasarkan kegiatan yang telah Ananda lakukan!

………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………................
........……………………………………………………………………………...

Buku Siswa 40

Mari Telaah Lebih Dalam!

Respirasi adalah proses menghirup oksigen dari lingkungan dan
mengeluarkan karbndioksida (gas sisa metabolisme)) ke luar tubuh. Pada
respirasi, terjadi proses pertukaran antara oksigen dari lingkungan dengan
skarbondioksida yang ada di sel tubuh. Pertukaran gas ini terjadi di paru-
paru. Sebelumnya, mari kita pahami proses masuknya oksigen ke tubuh!

Oksigen yang ada di udara masuk ke tubuh melalui rongga hidung. Di
hidung, udara akan disaring oleh bulu-bulu hidung agar udara yang masuk
tidak mengandung partikel debu, kotoran dan sebagainya. Udara ini nant-
inya akan masuk ke pangkal tenggorokan (laring), batang tenggorok
(trakea) dan berakhir di paru-paru. Paru-paru sendiri terdiri dari beberapa
bagian, yaitu bronkus, bronkiolus dan alveolus. Organ-organ pernapasan
tersebut bekerja dalam suatu sistem yang disebut sistem pernapasan.

Gambar 16. Sistem pernapasan pada manusia 41

Sumber: Reece, dkk. 1999

Buku Siswa

Proses pertukaran antara oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Di
tubuh berlangsung di alveolus. Karbondioksida harus dikeluarkan dari
tubuh agar tidak meracuni sel-sel tubuh. Proses pertukaran antara O2 de-
ngan CO2 terjadi secara difusi, yaitu perpindahan zat terlarut (O2 atau CO2)
dari daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan tinggi ke daerah yang
memiliki konsentrasi dan tekanan rendah.

Cabang Cabang arteri
vena pul- pulmoner yang
moner miskin oksigen
yang kaya
oksigen

alveolus

Gambar 17. Proses difusi pada sistem pernapa-
san pada manusia (Sumber: Reece, dkk. 1999)

Difusi gas, baik yang ada di udara maupun yang terlarut dalam air
bergantung pada tekanan parsial. Tekanan parsial adalah tekanan yang
diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut.

Buku Siswa 42

Pada materi ini yang dimaksud dengan tekanan parsial adalah
tekanan O2 dan CO2 yang terlarut di dalam darah. Tekanan parsial O2 diberi
simbol PO2, sedangkan tekanan parsial CO2 diberi simbol P CO2. Pada sis-
tem peredaran darah, tekanan parsial antara O2dan CO2 bervariasi pada
setiap organ. Darah yang masuk ke paru-paru melalui arteri pulmoner
(arteri pulmonalis) memiliki PO2 yang lebih rendah dan PCO2 yang lebih
tinggi daripada udara di dalam alveoli.

Gambar 18. Difusi gas pada sistem sirkulasi 43

(Sumber : Reece, dkk. 1999)

Buku Siswa

Pada saat darah memasuki kapiler-kapiler alveoli, CO2 berdifusi dari
darah ke alveoli dan O2 yang berada di alveoli akan berdifusi ke dalam
darah. Pada saat darah meninggalkan paru-paru, di dalam vena pulmoner
(vena pulmonalis) PO2 telah naik dan PCO2 telah turun.

Setelah darah masuk ke jantung, darah yang membawa banyak oksi-
gen dipompakan ke seluruh bagian tubuh. Pada saat darah tiba di jaringan
tubuh, akan terjadi difusi O2 dari pembuluh darah menuju jaringan tubuh
dan CO2 dari jaringan tubuh masuk ke dalam darah. Setelah melepaskan O
dan membawa CO , darah akan kembali ke jantung dan dipompa lagi ke pa-
ru-paru. Setiap menit paru-paru dapat menyerap sekitar 250 mL oksigen
dan mengeluarkan sebanyak 200 mL karbondioksida.

Sistem pernapasan juga bisa mengalami gangguan. Ganngguan ini bisa
disebabkan oleh asap rokok, debu, bulu hewan peliharaan, dan lain-lain.
Benda-benda tersebut menyebabkan terjadinya pembengkakan pada saluran
pernafasan, sehingga menjadi lebih dangkal daripada kondisi normal..

Pembengkakan yang terjadi pada saluran pernapasan ini menyebab-
kan penderita menjadi kesulitan untuk menghirup cukup oksigen. Gejala
ini disebut denga asma.

Penderita asma akan mengalami batuk, napas berbunyi, sesak napas
atau mengalami kesulitan untuk bernapas. Gejala asma akan muncul jika
penderita terkena benda-benda (alergen). Dengan demikian, penderita asma
harus berhati-hati untuk menghindari keadaan atau tempat munculnya
alergen.

Buku Siswa 44

Gambar 19. Kondisi bronkus penderita asma
(Sumber: Berwald, dkk. 2007)

Selain menyerang organ pernapasan bagian luar, organ bagian dalam
pernapasan juga bisa mengalami gangguan. Paru-paru bisa terinfeksi leh
virus, bakteri, jamur dan parasit lainnya. Gangguan ini disebut dengan
pneumonia. Pada paru-paru penderita pneumonia terdapat cairan yang
kental. Cairan tersebut dapat mengganggu pertukaran gas pada paru-paru.
Hal ini menyebabkan oksigen yang diserap oleh darah menjadi kurang.
Gambar 19 merupakan perbandingan antara paru-paru orang sehat dengan
paru-paru penderita pneumonia.

c. Tuberculosis (TBC)
Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri Bacillus tuberculosis pada

paru-paru. Infeksi bakteri inilah yang menyebabkan terjadinya radang paru
-paru. Selain itu, penyakit ini juga menyebabkan alveolus mengandung ban-
yak cairan sehingga mengganggu proses difusi antara oksigen dan karbon-
dioksida.

Buku Siswa 45