BAHAN AJAR Materi Pembelajaran : Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari "Hukum Archimedes" Mata Pelajaran : Ilmu Pengetahuan Alam Kelas/Semester : VIII/Genap Tahun Pelajaran : 2022/2023 Penyusun : Ni Putu Erni Maryati Rupilu
A. Kompetensi Inti B. Kompetensi Dasar C. Indikator Pembelajaran B. Kompetensi Dasar Pendahuluan A. Kompetensi Inti KI 3: Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunyatentangilmupengetahuan, teknologi,seni,budayaterkait fenomenadankejadian tampak mata. KI 4: Menunjukkan keterampilan menalar, mengolah, dan menyaji secara kreatif, produktif, kritis, mandiri, kolaboratif, dan komunikatif, dalam ranah konkret dan ranah abstrak sesuaidenganyangdipelajaridi sekolahdansumber lainyangsamadalam sudutpandang teori. B. Kompetensi Dasar 3.8 Memahami tekananzatdanpenerapannyadalam kehidupansehari-hari, termasuk tekanan darah,osmosis,dankapilaritasjaringanangkutpadatumbuhan. 4.8 Menyajikandatahasilpercobaanuntuk menyelidiki tekananzat cairpadakedalaman tertentu,gayaapung,dankapilaritas, misalnyadalam batangtumbuhan. C. Indikator Pembelajaran 3.8.1 Menjelaskankonsephukum Archimedes. 3.8.2 Mengidentifikasi fenomena-fenomenadalam kehidupansehari-hariyang melibatkan konsephukum Archimedes. 3.8.3 Menganalisishubunganantara massajenisbendadanvolumezat cair terhadapgaya angkat 4.8.1 Menyelidikihubungangayaangkatdenganberatzat cairyangdipindahkan melalui percobaansederhana. 4.8.2 Mengkomunikasikanhasilpercobaanterkaitkonsephukum Archimedes.
D. Tujuan Pembelajaran melalui tayangan video dan diskusi kelompok, siswa mampu menjelaskan konsep hukum Achimedes dengan tepat, sehingga dapat ditumbuhkembangkan sikap rasa ingintahu,kerjasama, tanggungjawab,dankritis; melalui tanya jawab, literasi, dan diskusi kelompok, siswa mampu mengidentifikasi fenomena-fenomena dalam kehidupan sehari-hari yang melibatkan konsep hukum Archimedes dengan baik, sehingga dapat ditumbuhkembangkan sikap rasa ingin tahu, kerjasama, tanggungjawab,dankritis; melalui latihansoaldandiskusikelompok,siswa mampu menganalisishubunganantara massa jenis benda dan volume zat cair terhadap gaya angkat dengan baik, sehingga dapat ditumbuhkembangkan sikap rasa ingin tahu, kerja sama, tanggung jawab, dan kritis; melalui percobaan dan diskusi kelompok, siswa mampu menyelidiki hubungan gaya angkat denganberat zat cair yangdipindahkandengantepat sehinggadapatditumbuhkembangkan sikaprasaingintahu,kerjasama, tanggungjawab,dankritis;dan melalui presentasi, siswa mampu melaporkan atau memaparkan hasil percobaan tentang konsep hukum Archimedes dengan baik, sehingga dapat ditumbuhkembangkansikaprasaingintahu,kerjasama, tanggungjawab,dankritis. Adapuntujuanpembelajaranyangdilaluiolehsiswaselamaprosesbelajar,yaitu: 1. 2. 3. 4. 5. E. Petunjuk Penggunaan Bahan Ajar Mempelajari Bahan Ajar Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari sangatdisarankanuntukdilakukansecaraberurutan.Di mana,bahanajar ini terdiridari 2 kegiatan belajar, yaitu Hukum Archimedes dan Hukum Pascal. Dua kegiatan belajar tersebutakandifasilitasidengankegiatanpenyelidikanilmiah melalui LKPD. Bacadanpahamidenganbaikisibahanajar inisecarakeseluruhan. Setelah membaca dan mempelajari materi pembelajaran, kerjakan soal quiz pada link yangtersedia.Buatlahcarapenyelesaiannyadalam bukutulisIPA. Gunakan berbagai referensi yang mendukung atau terkait dengan materi pembelajaran. Mintabimbinganguru, jika mengalamikesulitandalam memahami materiBahan Ajar. Hal-halyangperludiperhatikandalam penggunaanbahanajar iniadalahsebagaiberikut. 1. 2. 3. 4. 5.
HukumArchimedes Pernah dengar film yang berjudul Titanic? Film ini cukup menyedot perhatian dunia karena mengangkat kisah nyata tentang tenggelamnya kapal Titanic. Peristiwatenggelam kapal terjadi setelah kapal menabrak gununges dan terjadi kebocoran. Kapal yang semula berlayar tenang di lautan kemudian mengalami tabrakan. elama dua setengah jam selanjutnya, kapal perlahan terisi air dan tenggelam. Kita akan menyaksikan penampakan penumpang serta benda- benda yang terapung dan juga penumpang serta benda-benda yangtenggelam padafilm tersebut. Gambar 1. Kapal Pesiar Mengapa ada benda yang bisa tenggelam? Mengapa ada benda yang terapung? Dan mengapa ada benda yang melayang? Ayo, pikirkan! Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, beratnya seolah-olah berkurang, seperti Gambar 1. Peristiwa ini bukan berarti ada massa benda yang hilang. Berat benda berkurang saat dimasukkan ke dalam air, disebabkan oleh adanya gaya apung (Fa) yang mendorong bendakeatasatauberlawanandenganarahberatbenda. Secara matematis,dapatdituliskan: sehingga, wba = wbu− Fa dengan: Fa = Gayaapung(N) ; wba = Beratbendadi air (N); wbu = Beratbendadi udara(N). Fa = wbu − wba CONTOH SOAL Sebuah benda berbentuk kubus yang ditimbang beratnya di udara diperoleh 13 N, tetapi saat ditimbang di dalam air ternyata diperoleh beratnya 8 N. Hitunglah gaya apung yang dialami kubus tersebut. Penyelesaian Diketahui: wbu = 13 N, wba = 8 N Ditanya: Fa = ...? Jawab: Fa = wbu – wba => Fa = 13 N – 8 N = 5 N
Bunyi HukumArchimedes Persamaan hukum Archimedes dapat dirumuskan sebagai berikut. "Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat gaya ke atas yang sama besar dengan berat zat cair yang didesak oleh benda tersebut" dengan: Fa = gaya apung (N) ρ = massa jenis zat cair (kg/m³) g = percepatan gravitasi (m/s² ) V = Volume zat cair yang dipindahkan (m³) Jadi, Hukum ini menjelaskan adanya keterkaitan gaya berat dan gaya ke atas pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam air. Akibat adanya gaya angkat ke atas (gaya apung), tentunya benda yangadadidalam zat cairberatnyaakan mengalamipengurangan. Akibatnyabendayangdiangkat dalam airakanterasalebihringanjikadibandingkansaatdiangkatdidarat. Jikagayaapung maksimum lebihbesardaripadagayaberat makabendaakanterapung. Jikagayaapung maksimum lebihkecildaripadagayaberat makabendaakantenggelam. Jikagayaapung maksimum samadenganberatbenda, makabendaakan melayang. Suatubenda dapat terapungatautenggelam tergantungpada besarnyagaya berat dangaya apung, denganpertimbangan: Sebagai catatan, gaya apung maksimum adalah gaya apung jika seluruh benda berada di bawah permukaanzat cair.
Sebuah balok tercelup seluruhnya dalam minyak. Bila volume balok 8 m³, tentukan berat balok dalam minyak tanah yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balokPenyelesaian Diketahui : Volume balok : V = 8 m³ gravitasi : 10 N/ Kg Massa jenis minyak ρ = 800 kg /m³ Ditanya: gaya angkat Fa? Jawab: Fa = ρ . g . V = 800 kg/ m³ . 10 N/kg . 8 m³ = 64.000 N Contoh Soal Quiz Silahkan kerjakan Quiz secara mandiri pada link berikut https://wordwall.net/resource/32167357 dengan cermat dan teliti! Buatlah cara penyelesaiannya dalam buku tulis IPA. Sebuah balok tercelup seluruhnya dalam minyak. Bila volume balok 8 m³ , tentukan berat balok dalam minyak tanah yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balok? Penyelesaian Diketahui : V = 8 m³ g = 10 N/ Kg ρ = 800 kg /m³ Ditanya: Fa = ...? Jawab: Fa = ρ . g . V = 800 kg/ m³ . 10 N/kg . 8 m³ = 64.000 N Jadi, besar gaya angkat yang dialami balok tersebut adalah 64.000 N. Contoh Penerapan Hukum Archimedes Kapal Selam Kapal Laut Balon Udara