E-Modul
ILMU PENGETAHUAN ALAM
Kelas VII SMP/MTs
Kelas VIII Progi ram StudSeimTeestkenr o2 logi Pendidikan
SMP/MTs UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
dan rahmat-NYA, sehingga penulisn dapat menyelesaikan pembuatan E-Modul ini
tepat pada waktunya. Adapun E-Modul ini membahas materi Ilmu Pengetahuan
Alam secara menyeluruh yang dibuat berdasarkan Badan Standar Nasional
Pendidikan (BSNP) dan kurikulum 2013, sehingga layak digunakan sebagai E-
Modul untuk siswa kelas VII SMP.
Dengan dikembangkannya e-modul ini diharapkan siwa untuk memiliki
sarana pembelajaran inovatif yang dapat membantu meningkatkan minat siswa
dalam belajar secara madiri sehingga meningkatkan hasil belajar serta daya
ingat siswa pada mata pelajaran IPA kelas VII. E-Modul ini di kembangangkan
metode pembelajaran berbasis kontekstual Pembahasan modul ini dimulai
dengan menjelaskan tujuan yang akan dicapai. Pembahasan yang akan
disampaikan pun disertai dengan soal-soal yang dapat digunakan untuk
mengukur tingkat ketercapaian dan ketuntasan.
Penulis menyadari bahwa dengan keterbatasan pengetahuan penulis,
bukanlah hal yang mudah untuk menghasilkan E-Modul yang baik, karena oleh
sebab itu penulis menyadari bahwa E-Modul ini masih jauh dari kata sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak untuk
perbaikan E-modul ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak yang membantu
dalam menyusun E-modul ini, sehingga dapat memberikan manfaat untuk
pembacanya.
Singaraja 20 Januari 2020
Penulis
Kelas VIII ii Semester 2
SMP/MTs
DAFTAR ISI
Halaman Judul ..........................................................................................
Kata Pengantar ..........................................................................................ii
Daftar Isi .................................................................................................... iii
Daftar Gambar ...........................................................................................v
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. ix
A. Prasyarat ........................................................................................ ix
B. Kompetensi Dasar ......................................................................... ix
C. Indikator ..........................................................................................x
D. Kompetensi yang Diharapkan ...................................................... xi
E. Petunjuk Penggunaan E-Modul ....................................................xii
BAB II KEGIATAN PEMBELAJARAN ........................................................
Kegiatan Pembelajaran 1 Tekanan Zat dan Penerapannya
Dalam Kehidupan Sehari-hari ..................................................................1
A. Deskripsi Singkat ..........................................................................2
B. Tujuan Pembelajaran ....................................................................2
C. Peta Konsep ...................................................................................4
D. Uraian Materi ..................................................................................5
E. Rangkuman ...................................................................................23
F. Evaluasi .........................................................................................25
Kegiatan pembelajaran 2 Sistem Pernapasan Manusia .......................29
A. Deskripsi Singkat ..........................................................................30
B. Tujuan Pembelajaran ...................................................................30
C. Peta Konsep ..................................................................................31
D. Uraian Materi .................................................................................32
E. Rangkuman ...................................................................................47
F. Evaluasi .........................................................................................49
Kelas VIII iii Semester 2
SMP/MTs
Kegiatan Belajar 3 Sistem Ekskresi Manusia......................................... 52
A. Deskripsi Singkat ............................................................................. 53
B. Tujuan Pembelajaran ...................................................................... 53
C. Peta Konsep .................................................................................... 54
D. Uraian Materi ................................................................................... 55
E. Rangkuman ..................................................................................... 71
F. Evaluasi ........................................................................................... 72
Kegiatan Belajar 4 Getaran dan Gelombang dalam Kehidupan
Sehari-har.................................................................................................. 75
A. Deskripsi Singkat ............................................................................. 76
B. Tujuan Pembelajaran ...................................................................... 76
C. Peta Konsep .................................................................................... 77
D. Uraian Materi ................................................................................... 78
E. Rangkuman .................................................................................... 108
F. Evaluasi .......................................................................................... 109
Kegiatan Belajar 5 Cahaya dan Alat Optik ............................................ 113
A. Deskripsi Singkat .......................................................................... 114
B. Tujuan Pembelajaran ................................................................... 114
C. Peta Konsep .................................................................................. 115
D. Uraian Materi ................................................................................. 116
E. Rangkuman ................................................................................... 153
F. Evaluasi ......................................................................................... 154
BAB III EVALUASI SMESTER ................................................................. 159
A. Evaluasi ......................................................................................... 159
B. Pedoman Penilaian....................................................................... 164
Daftar Pustaka ......................................................................................... 166
Glosarium................................................................................................. 167
Kelas VIII iv Semester 2
SMP/MTs
DAFTAR GAMBAR
Gambar
1.1 (b) Sepatu Boot, (c) Sepatu Hak Tinggi .............................................2
1.2 Memaku papan..................................................................................5
1.3 Menyelam..........................................................................................6
1.4 Struktur Bendungan Air .....................................................................8
1.5 Berenang...........................................................................................9
1.6 Pompa Hidrolik Pengangkat Mobil....................................................11
1.7 Model Dongkrak Hidrolik ..................................................................12
1.8 Balon Udara......................................................................................14
1.9 Jalur Pengangkutan Air Ketika Masuk Ke Dalam Akar .....................16
1.10 Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun .......................................17
1.11 Pengangkutan Nutrisi Hasil Fotosintesis pada Tumbuhan ...............19
1.12 Pengangkutan Nutrisi Hasil Fotosintesis ..........................................20
1.13 Cara Pengukuran Tekanan Darah....................................................20
1.14 Difusi Gas pada Proses Pernapasan dan Sirkulasi ..........................21
2.1 Paru-paru..........................................................................................30
2.2 Sistem Pernafasan pada Manusia....................................................32
2.3 Hidung ..............................................................................................33
2.4 Faring ...............................................................................................33
2.5 Laring ...............................................................................................34
2.6 Trakea ..............................................................................................34
2.7 Bronkus ............................................................................................35
2.8 Paru-paru..........................................................................................35
2.9 Alveoulus..........................................................................................36
2.10 Mekanisme Pernapasan Inpirasi dan Ekspirasi ................................37
2.11 Virus Influenza..................................................................................39
2.12 Tonsilitis............................................................................................39
2.13 (a)Faringitis (b)Salah Satu Bakteri Penyebab Farangitis ..................41
2.14 (a)Paru-paru Normal (b)Paru-paru Penderita Pneumonia ................42
2.15 (a)Paru-paru Pengidap pPenyakit TBC (b)Bateri
Penyebab Penyakit TBC ..................................................................43
2.16 Kondisi Bronkus Normal dan Penderita Asma ..................................44
2.17 (a) Kondisi Paru-paru Normal dan (b) Kondisi Penderita
Kanker Paru-paru .............................................................................44
3.1 Zat Sisa dalam Tubuh Manusia dan Organ yang Terlibat
dalam Proses Pengeluaran Zat Sisa Tersebut ................................55
3.2 Ginjal dan Struktur Penyusunnya .....................................................57
3.3 Struktur Badan Malpighi dan Proses Filtrasi.....................................58
Kelas VIII v Semester 2
SMP/MTs
3.4 Proses Reabsorpsi............................................................................58
3.5 Sistem dalam ....................................................................................59
3.6 Seseorang sedang berkeringa ..........................................................60
3.7 Struktur Anatomi Kulit .......................................................................61
3.8 Struktur Paru-paru pada Manusia .....................................................63
3.9 Struktur Anatomi Hati ........................................................................64
3.10 Ginjal Penderita Nefritis ....................................................................66
3.11 Kristal (Batu) dalam Ginjal ................................................................67
3.12 Jerawat .............................................................................................69
3.13 Biang Keringat ..................................................................................70
4.1 Bandul Sederhana ............................................................................76
4.2 Gelombang .......................................................................................81
4.3 Grafik Simpangan terhadap Arah......................................................82
4.4 Slinki .................................................................................................82
4.5 Rapatan dan Regangan pada Gelombang Longitudinal ...................83
4.6 Gelombang Pada Air.........................................................................86
4.7 Gelombang Bunyi yang Merambat Menuju Telinga ..........................89
4.8 Penggaris Plastik yang Digetarkan ...................................................90
4.9 Anatomi Telinga Manusia..................................................................96
4.10 Proses Mendengar pada Manusia ....................................................97
4.11 Sistem Sonar pada Kelelawar...........................................................98
4.12 Sistem Sonar pada Kelelawar..........................................................100
4.13 Lumba-lumba ...................................................................................101
4.14 Sistem Sonar pada Lumba-lumba....................................................101
4.15 (a) Transduser USG, (b) Komputer Pemroses Hasil USG,
(c) Hasil USG Bayi ...........................................................................102
4.16 Mengukur Kedalaman Laut ..............................................................104
4.17 Terapi Batu Ginjal dengan Gelombang Ultrasonik ...........................104
4.18 (a) Alat Pembersih Ultrasonik, (b) Gelombang dan Gelembung
dalam Pembersih Ultrasonik, (c) Mesin yang Dibersihkan dengan
Alat Pembersih Ultrasonik................................................................105
4.19 Sonikator..........................................................................................106
4.20 (a) Alat Uji Ultrasonik, (b) Teknisi Menguji Kebocoran pada
Pipa Besi Menggunakan Alat Uji Ultrasonik .....................................107
5.1 Cahaya Merambat Lurus..................................................................117
5.2 Pemantulan Baur dan Pemantulan Teratur......................................118
5.3 Pembiasan Berkas Cahaya, (b) Pembiasan pada
Sendok di dalam Gelas Berisi Air.....................................................119
5.4 Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar...................................120
5.5 Pemantulan pada Cermin Cekung ...................................................122
Kelas VIII vi Semester 2
SMP/MTs
5.6 Pembentukan Bayangan jika Benda Berada pada Jarak
Lebih dari R pada Cermin Cekung.................................................... 123
5.7 Pembentukan Bayangan jika Benda Berada pada Titik
Fokus pada Cermin Cekung ............................................................. 124
5.8 Pembentukan Bayangan jika Benda Berada di Antara
Titik Fokus dan Cermin Cekung........................................................ 125
5.9 Pembagian Ruang pada Cermin Cekung menurut Dalil
Esbach .............................................................................................. 128
5.10 Pembentukan Bayangan pada Cermin Cembung,
Bayangan yang Terbentuk Bersifat Maya dan Tegak ....................... 131
5.11 Lensa Cembung dan Lensa Cekung................................................. 133
5.12 Bagian-bagian Mata.......................................................................... 136
5.13 Perubahan Kecembungan Lensa Mata............................................. 139
5.14 Sel Batang dan Kerucut pada Retina................................................ 142
5.15 Jalur Sinar dalam Mata ..................................................................... 143
5.16 Perubahan Fokus Sinar pada Rabun Dekat...................................... 144
5.17 Huruf Tokek untuk Mengecek Kelainan Buta Warna ........................ 146
5.18 Pembentukan Bayangan pada Kamera Analog ................................ 147
5.19 Pembentukan Bayangan pada Kamera Analog ................................ 148
5.20 Kaca Pembesar (Lup) ....................................................................... 149
5.21 Pengamatan Menggunakan Lup dengan Mata
Berakomodasi Maksimum, (b) Pengamatan Menggunakan
Lup dengan Mata Tidak Berakomodasi ............................................ 150
5.22 Mikroskop Cahaya ............................................................................ 150
5.23 Pembentukan Bayangan pada Mikroskop......................................... 151
5.24 Teleskop Bias ................................................................................... 152
5.25 Teleskop Pantul ................................................................................ 153
Kelas VIII vii Semester 2
SMP/MTs
Daftar Tabel
Tabel
2.1 Gejala Penderita Gangguan Pernapasan ............................. 39
2.2 Pertanyaan/Pernyataan untuk Refleksi Terkait
Sistem Pernapasan Manusia................................................ 46
2.3 Proses pembentukan urine................................................... 63
4.1 Pengukuran getaran ............................................................. 79
4.2 Cepat Rambat Bunyi Pada Berbagai Media ......................... 89
4.3 Klasifikasi Frekuensi Bunyi........................................................... 91
4.4 Deret Nada ........................................................................... 92
4.5 Struktur dan Fungsi Bagian pada Telinga ............................ 96
5.1 Sinar Istimewa pada Cermin Cekung................................... 122
5.2 Sinar Istimewa pada Cermin Cembung ............................... 127
5.3 Sinar Istimewa pada Lensa Cembung ................................. 132
5.4 Sinar Istimewa pada Lensa Cekung .................................... 134
Kelas VIII viii Semester 2
SMP/MTs
BAB II
PENDAHULUAN
A. Prasyarat
Untuk memahami materi pada E-modul ini, kamu diharapkan telah
membaca dan memahami materi yang sebelumnya. Apabila kamu telah
memenuhi prasyarat tersebut, maka kamu akan memasuki materi tentang, (1)
Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari, (2) Sistem
Pernapasan Manusia, (3) Sistem Ekskresi Manusia, (4) Getaran dan
Gelombang dalam Kehidupan Sehari-hari, (5) Cahaya dan Alat Optik.
B. Kompetensi Dasar
Kegiatan Belajar 1
3.8 Memahami tekanan zat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-
hari, termasuk tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan
angkut pada tumbuhan
4.8 Menyajikan data hasil percobaan untuk menyelidiki tekanan zat cair
pada kedalaman tertentu, gaya apung, dan kapilaritas, misalnya
dalam batang tumbuhan
Kegiatan Belajar 2
3.9 Menganalisis sistem pernapasan pada manusia dan memahami
gangguan pada sistem pernapasan serta upaya
4.9 Menyajikan karya tentang upaya menjaga kesehatan sistem
pernapasan
Kegiatan Belajar 3
3.10 Menganalisis sistem ekskresi pada manusia dan memahami
gangguan pada sistem ekskresi serta upaya menjaga kesehatan
sistem ekskresi
4.10 Membuat karya tentang sistem ekskresi pada manusia dan
penerapannya dalam menjaga kesehatan diri
Kelas VIII ix Semester 2
SMP/MTs
Kegiatan Belajar 4
3.11 Menganalisis konsep getaran, gelombang, dan bunyi, dalam
kehidupan sehari- haritermasuk sistem pendengaran manusia
dan sistem sonar pada hewan
4.11 Menyajikan hasil percobaan tentang getaran, gelombang, dan bunyi
Kegiatan Belajar 5
3.12 Menganalisis sifatsifat cahaya, pembentukan bayangan pada bidang
datar dan lengkung, serta penerapannya untuk menjelaskan proses
penglihatan manusia, mata serangga, dan prinsip kerja alat optik.
4.12 Menyajikan hasil percobaan tentang pembentukan bayangan pada
cermin dan lensa.
C. Indikator
Kegiatan Pembelajaran 1
3.8.1 Menjelaskan konsep tekanan
3.8.2 Menganalisis hubungan antara gaya dan luas permukaan
terhadap besarnya tekanan
3.8.3 Menganalisis prinsip tekanan pada proses kapilaritas dalam
pengangkutan zat pada tumbuhan
3.8.4 Menyajikan data hasil percobaan penerapan prinsip tekanan pada
3.8.5 proses kapilaritas dalam pengangkutan zat pada tumbuhan
Mengamati hasil pengamatan “Hubungan antara gaya dan luas
permukaan terhadap besarnya tekanan pada zat padat”
Kegiatan Pembelajaran 2
3.9.1. Memahami dan mengidentifikasi organ pernapasan
3.9.2. Memahami mekanisme pernapasan
3.9.3. Memahami berbagai gangguan pada sistem pernapasan
3.9.4. Menjelaskan upaya menjaga kesehatan sistem pernapasan
3.9.5. Menyajikan karya tentang upaya menjaga kesehatan sistem
pernapasan
Kegiatan Pembelajaran 3
3.10.1. Menyebutkan organ-organ penyusun system eksresi pada
manusia.
Kelas VIII x Semester 2
SMP/MTs
3.10.2. Mengidentifikasi struktur dan fungsi, gangguan dan upaya
menjaga kesehatan sistem ekskresi
3.10.3. Mengamati tayangan/model sistem ekskresi
3.10.4. Menjelaskan hubungan struktur dan fungsi pada organ ginjal,
Paru-par, hati dan kulit.
3.10.5. Menuyusun rencana pola hidup yang harus kita lakukan untuk
menjaga system eksresi.
Kegiatan Pembelajaran 4
3.11.1. Mendeskripsikan besaran-besaran fisis getaran
3.11.2. Mengidentifikasi besaran fisis yang memengaruhi periode getaran
3.11.3. Melakukan percobaan getaran
3.11.4. Menyajikan hasil percobaan getaran
Kegiatan Pembelajaran 5
1.12.1. Melakukan pengamatan fenomena serta mendiskusikannya
terkait dengan pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari,
misalnya pelangi, jalan aspal nampak berair, sedotan yang
terlihat patah di dalam gelas berisi air
1.12.2. Mengamati bayangan pada cermin dan lensa
1.12.3. Mengamati mekanisme cara kerja mata manusia dan mata
serangga serta mengidentifikasi kesamaannya dengan alatalat
optik seperti lup, kamera, dan mikroskop
1.12.4. Melakukan percobaan untuk menyelidiki pembentukan bayangan
pada cermin dan lensa serta mengidentifikasi bagian-bagian mata
dan jenis-jenis alat optik
4.12.1. Melakukan percobaan untuk menyelidiki pembentukan bayangan
pada cermin dan lensa serta mengidentifikasi bagian-bagian mata
dan jenis-jenis alat optik
4.12.2. Memaparkan hasil percobaan pembentukan bayangan pada
cermin dan lensa serta mengidentifikasi bagian-bagian mata dan
jenis-jenis alat optik
D. Kompetensi yang Diharapkan
Siswa diharapkan mampu memahami dan menjelaskan materi tentang, (1)
Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari, (2) Sistem
Kelas VIII xi Semester 2
SMP/MTs
.Pernapasan Manusia, (3) Sistem Ekskresi Manusia, (4) Getaran dan
Gelombang dalam Kehidupan Sehari-hari, (5) Cahaya dan Alat Optik.
E. Petunjuk Penggunaan E-Modul
Agar kamu dapat menggunakan dan memahami materi yang terdapat di E-
modul ini dengan baik, maka baca dan ikuti petunjuk berikut ini:
1. Spesifikasi minimum:
a. OS : Windows 7
b. CPU : Intel
c. RAM : 2GB.
2. Buka aplikasi E-modul Biologi dengan cara klik file E-modul.
3. Selanjutnya, bacalah kompetensi dasar yang terdapat pada E-modul
ini, sehingga tujuan pembelajaran dapat tercapai.
4. Bacalah materi yang terdapat pada E-modul ini dengan seksama
sehingga isi materi dapat kamu pahami dengan baik.
5. Selamat belajar, Semoga sukses!!
Kelas VIII xii Semester 2
SMP/MTs
Kegiatan Tekanan Zat dan
Belajar Penerapannya dalam
1 Kehidupan Sehari Hari
Pernahkah kamu ke tempat cucian mobil? Jika kamu
pergi ke tempat cucian mobil, kamu akan menemukan
pompa hidrolik mampu mengangkat mobil yang sangat
berat. Tahukah kamu bagaimana prinsip kerja alat
tersebut sehingga mampu mengangkat mobil yang sangat
berat tersebut? Tahukah kamu bahwa pompa hidrolik
tersebut memanfaatkan prinsip tekanan zat cair atau
tekanan gas untuk mengangkat mobil? Agar mengetahuinya
lebih dalam, ayo pelajari bab ini dengan penuh semangat!
Kelas VIII 1 Semester 2
SMP/MTs
A. Deskripsi Singkat
Menurut anda, jenis sepatu manakah yang lebih tepat untuk digunakan di
jalanan berlumpur saat musim hujan, sepatu boot atau sepatu hak tinggi? Perhatikan
Gambar 1.1 berikut!.
Pilihan yang tepat sekali jika anda memilih sepatu boot. Agar kamu dapat
melewati jalanan berlumpur dengan mudah, sebaiknya kamu menggunakan sepatu
boot. Dengan menggunakan sepatu boot kamu akan mudah melewati jalanan yang
berlumpur dan tidak mudah terjebak masuk ke dalam lumpur. Mengapa hal ini dapat
terjadi? Coba amati gambar sepatu boot dan sepatu hak tinggi yang terdapat pada
Gambar 1.1 b dan c! Apabila kita cermati, sepatu boot memiliki permukaan pijakan
lebih luas dibandingkan dengan sepatu hak tinggi. Sepatu yang memiliki permukaan
pijakan lebih luas tidak mudah terjebak masuk ke dalam lumpur.
ab
A
Gambar 1.1: (a)Hak Tinggi, (b) Sepatu boot
Sumber: Dok. Kemdikbud
Sumber:
B. Tujuan Pembelajaran
1. Setelah membaca E-modul mengenai Tekanan Zat dan enerapannya dalam
Kehidupan Sehari-hari siswa dapat menjelaskan konsep tekanan dan
menyebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan.
2. Setelah mengikuti proses pembelajaran, peserta didik diharapkan dapat
Memahami fenomena yang berhubungan dengan tekanan zat padat, cair, dan
gas.
3. Setelah mempelajari E-modul siswa dapat menyebutkan prinsip tekanan pada
proses kapilaritas dalam pengangkutan zat pada tumbuhan
Kelas VIII 2 Semester 2
SMP/MTs
4. Setelah siswa malakukan percobaan sederhana menggunakan botol berlubang
yang diisi air, siswa dapat menganalisis tekanan zat cair pada kedalaman
tertentu dengan benar.
5. Melalui percobaan sederhana menggunakan botol berlubang yang diisi air,
siswa dapat menyajikan data hasil percobaan tekanan zat cair pada kedalaman
tertentu.
Kelas VIII 3 Semester 2
SMP/MTs
C. Peta Konsep
Peta Konsep
Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
meliputi
Tekanan Zat Padat Tekanan Zat Cair Tekanan Gas Aplikasi Tekanan dalam
dirumuskan mencakup Kehidupan Sehari-hari
Tekanan Hidrostatik Tekanan Gas pada
= Proses Pernapasan
dirumuskan
Pengangkutan Air
= ℎ pada Tumbuhan
dimanfaatkan pada pembuatan
Struktur Bendungan Air
Hukum Archimedes Pengangkutan
dirumuskan Nutrisi pada
Tumbuhan
=
Tekanan Darah
Dimanfaatkan pada pembuatan
Kapal Selam
Hukum Pascal
dirumuskan
1 = 2
1 2
Dimanfaatkan pada pembuatan
Dongkrak Hidrolik
Kelas VIII 4 Semester 2
SMP/MTs
D. Uraian Materi
A. Tekanan Zat
.
Ayo Berfikir
Pernahkah anda menancapkan paku pada papan atau tembok? Nah,
kalau pernah, kamu tahu nggak, kenapa sih paku bisa menancap dan
menembus pada tembok atau kayu yang tebal?
Gambar 1.3: M\ Gaya adalah tarikan atau dorongan.
emaku papan Gaya dapat mengubah bentuk, arah, dan
kecepatan benda. Sekarang, tahukah kamu
Sumber: www.ruangguru.com apa itu tekanan? Tekanan sangat
membuat dinding jadi berlubang. berhubungan dengan gaya dan luas
permukaan Tekanan adalahperbandingan
antara jumlah gaya yang diberikan pada
benda dengan luas permukaan benda. Jadi,
ketika ujung paku yang memiliki permukaan
runcing ditempelkan ke dinding, kemudian
gaya yang kamu berikan pada paku cukup
besar, maka tekanan yang dihasilkan akan
besar. Tekanan yang besar ini akan
Kelas VIII 5 Semester 2
SMP/MTs
1. Tekanan Zat
PadatPPaPadat
Rumus Tekanan Zat Padat Konsep tekanan sama dengan penyebaran
gaya pada luas suatu permukaan.
Sehingga, apabila gaya yang diberikan
pada suatu benda (F) semakin besar,
maka tekanan yang dihasilkanakan
P = Tekanan (Pascal (Pa)) semakin besar. Sebaliknya, semakin luas
N = Neuton (N)
A = Luas Permukaan Benda ( 2)
permukaan suatu benda, tekanan yang dihasilkan semakin kecil.
2.. Tekanan Zat Cair
Padat
Sekilas Info
Pernahkah kamu mengisi sebuah kantong plastik dengan air hingga
penuh? Setelah itu kamu memberi beberapa lubang pada sisi plastik. Kira
kira apakah yang akanterjadi? Maka air akan keluar dari sisi platik yang
sudah diberi lubang. Air tersebut memancar keluar karena adanyan tekanan
air yang mendorong keluar melalui lubang plastik
a. Tekanan Hidrostatis
Indonesia merupakan negara yang memiliki lautan yang sangat luas. Tuhan
telah menganugerahkan pesona bawah laut Indonesia yang sangat indah sehingga
kita patut mensyukuri dan menjaganya. Pernahkah kamu menyelam ke dalam laut
untuk melihat biota bawah laut? Perhatikan Gambar 1.3!
Kelas VIII 6 Semester 2
SMP/MTs
Gambar 1.4: Memaku papan
Sumber: www.ruangguru.com
Tingginya tekanan permukaan zat zait dapat menunjukkan besar tekanan di
dalam zat cair. Sifat-sifat tekanan zat cair juga juga dapat diamati pada peritiwa
berikut ini:
Semakin besar kedalaman zat cair maka semakin besar pula tekanannya.
Zat cair menekan kesegala arah dan gaya yang dihasilkan tegak lurus pada
dinding wadah.
Pada kedalaman yang sama, tekanan zat cair selalu sama. Hal ini tampak
dari pancaran air yang mengalir sama kuat.
Orang yang terbiasa menyelam, kalau menyelam di dalam laut yang cukup
dalam dapat mengaami pendarahan pada hidung atau telinganya. Pe nyebabnya
adalah organ tubuh orang tersebut mendapat tekanan iir laut yang lebih besar ketika
ia meneyelam di tempat yang lebih dalam.
Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar pula tekanan yang
dihasilkan. Pada bagian sebelumnya kamu sudah memahami bahwa tekanan
merupakan besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja,
secara matematis dirumuskan sebagai:
=
Pada zat cair, gaya (F) disebabkan oleh berat zat cair (w) yang
berada di atas benda, sehingga:
=
karena berat (w) = m × g
m=ρ×v
Kelas VIII 7 Semester 2
SMP/MTs
V = h × A maka
dapat ditulis bahwa = ℎ = ℎ
dengan:
p = Tekanan (N/m2)
m = Massa benda (kg)
ρ = Massa jenis zat cair (kg/m3)
g = Percepatan gravitasi (m/s2)
h = Tinggi zat cair (m)
V = Volume (m3)
Tekanan hidrostatis ini penting untuk diperhatikan dalam merancang berbagai
struktur bangunan dalam penampungan air, misalnya pembangunan bendungan
untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Selain PLTA, para arsitek kapal selam
juga memperhitungkan tekanan hidrostatis air laut, sehingga kapal selam mampu
menyelam ke dasar laut dengan kedalaman ratusan meter tanpa mengalami
kebocoran atau kerusakan akibat tekanan hidrostatis. Apakah kamu mengetahui
bahwa manusia hanya mampu menyelam hingga kedalaman kurang lebih 20 m? Hal
ini dikarenakan paru-paru manusia tidak dapat menahan tekanan yang besar
(>240.000 Pa)
Gambar 1.5:Struktur Bendungan Air
Sumber: Dok. Kemdikbud
Kelas VIII 8 Semester 2
SMP/MTs
Ayo, Memahami
Contoh Soal
Tekanan Pada kedalama 20 cm dalam suati zat cair adalah 750 N/ 2. Jika
percepatan gravitasi bumi 10 N/kg, Berapakah massa jenis zat cair tersebut?
Jawab:
kedalam, h = 20 cm = 0,2 m
tekanan, p = 750 N/ 2
percepatan gravitasi , g = 10 N/kg
massa jenis zat cair, = = 750 =375kg/ 3
ℎ 10 0,2
Jadi, massa jenis zat cair adalah 375 kg/ 3
b. Hukum Archimedes
Pernahkah kamu berjalam di air
kolam atau air laut yang dangkal? Apakah
kakimu terasa lebih ringan atau lebih
berat? Jika kamu berjalan di dalam air
yang cukup dalam, misalkan permukaan
sampai dagumu, dengan sedikit
menghentakkan kaki, tubuhmu akan
mengambang ke atas. Hal ini terjadi
Gambar 1.6:Berenang karena air memberikan gaya angkat pada
tubuhmu.
Sumber: Metrum.com
Benarkah zat cair dapat memberikan gaya angkat. Suatu benda yang
dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya angkat yang sebanding dengan
volume zat cair yang dipindahkan benda itu.Berat benda berkurang saat dimasukkan
Kelas VIII 9 Semester 2
SMP/MTs
ke dalam air, disebabkan oleh adanya gaya apung (Fa ) yang mendorong benda ke
atas atau berlawanan dengan arah berat benda. Secara matematis,
dapat dituliskan:
= −
sehingga,
= −
dengan:
=Gaya apung (N)
= Berat benda di air (N)
= Berat benda di udara (N)
Benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya akan mendapat gaya
angkatoleh zat cair. Besarnya gaya angkat zat cair sama dengan berat zat cair yang
dipindahkan benda. Pertanyataan ini merupakan bunyi Hukum Archimedes. Oleh
karena itu, gaya angkat oleh zat cair disebut juga gaya
Gaya Archimedes dikemukakan oleh erchimedes (287-212SM). Ia
memperhatikan bahwa ketika ia masuk kedalam bak mandi tersedak hingga tumpah.
Peristiwa ini ia pelajari dengan seksama dan akhirnya ia menemukan bahwa berat
air yang di pindahkan sama dengan gaya angkat pada pada benda yang dicelupka
ke dalam air.
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalam air daripada
di udara karena di dalam air benda mendapat gaya ke atas. Ketika di udara, benda
memiliki berat mendekati yang sesungguhnya. Karena berat zat cair yang didesak
atau dipindahkan benda adalah:
= dan =
sehingga berat air yang didesak oleh benda adalah:
=
Berarti, menurut hukum Archimedes, besar gaya ke atas adalah:
=
Kelas VIII 10 Semester 2
SMP/MTs
= Gaya Apung (N)
= Massa jenis zat cair (kg/ 3)
g = Percepatan gravitasi (m/ 2)
= Volume Zat cair yang di pindahkan ( 3)
Ayo berlatih
Pernahkah kamu pergi memancing? Jika, belum kamu bisa mencobanya.
Jika sudah, tahukah kamu mengapa :
kita lebih mudah menarik ikan yang tertangkap saat di dalam air.
alat pancing lebih melengkung saat ikan sudah berada di atas air?
Jelaskan Alasanmu
c. Hukum Pascal
Pernahkah kamu melihat mobil yang dicuci di tempat pencucian kendaraan?
Mobil di tempat pencucian kendaraan akan diangkat dengan menggunakan alat
pengangkat yang disebut pompa hidrolik(Gambar 7.12) untuk membantu pencuci
mobil menjangkau
semua bagian mobil yang
akan dibersihkan.
Gambar 1.7:Pompa Hidrolik Pengangkat Mobil
Sumber: Hai-Online.com
Kelas VIII 11 Semester 2
SMP/MTs
Bagaimana alat pengangkat tersebut dapat mengangkat mobil yang
sangat berat padahal di dalam pompa hidrolik tersebut hanya berisi
udara atau dapat berupa minyak? Fenomena yang terdapat pada Gambar 1.7
menunjukkan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan
diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama. Hal ini merupakan bunyi dari
hukum Pascal yang dikemukakan oleh Blaise Pascal (1623- 1662). Blaise Pascal
yang lahir pada 19 Juni 1623 adalah seorang ahli matematika dan geometri yang
juga mendalami ilmu filsafat dan agama. Coba perhatikan Gambar 1.8 yang
merupakan penerapan hukum Pascal pada pompa hidrolik!
Gambar 1.8:Model Dongkrak Hidrolik
Sumber: Dok. Kemdikbud
Perhatikan gambar 1.8. Cara kerja dogkrak hidrolik dapat di jelaskan sebagai
berikut. Tekanan diberikan pada penghisap tekanan ( 1) diteruskan minyak (zat cair)
ke penghisap yang penampangnya lebih besar ( 2) sehingga menghasilkan gaya
angkat yang besar.
Sesuai dengan hukum pascal, tekanan yang dikerjakan pada penhisap kecil
sama dentgan penghisap besar, maka di tuliskan:
karena P = ,maka didapatkan rumus 1 = 2
dengan:
1 = 2
1 2
1 = gaya pada penghisap kecil (N)
2 = gaya pada penghisap besar (N)
Kelas VIII 12 Semester 2
SMP/MTs
1 = luas penampang pengisap kecil ( 2, 2)
2 = luas penampang pengisap besar ( 2, 2)
Sehingga dapat ditulis :
1 = 2 1 1 1 1
2 1
1 = 1 2 2 2 1
2 1
Ayo Memahami
Contoh Soal
Apabila beban padapenghisap besar 5.000 N, luas penampang penghisap
kecil 1 1 2, Berapakah gaya yang mendorong ke penghisap besar?
Penyelesaian
Diketahui: 2 = 5.000.N
1 = 1 2
2 = 100 2
Ditanya: 1 = . . . .?
Jawab: 1 = 2 × 1 = 5.000 ×1 2 = 50 N
2 100 2
Jadi, gaya yang digunakan untuk mendorong beban sebesar 5.000 N adalah 50 N
3.. Tekanan Gas
Manusia hidup di bumi bisa diibaratkan seperti berada di lautan yang disebut
atmosfer. Amosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi Bumi.
Kelas VIII 13 Semester 2
SMP/MTs
Udara memiliki tekanan karena adanya gravitasi bumi. Tekanan udara juga
dihasilkan dari gerakan partikel-partikel udara yang sangat cepat dan bertumbukan
satu dengan yang lain serta bertabrakan dengan dinding wadahnya. Tekanan udara
dapat dianalogikan seperti tekanan zat cair. Makin dekat dengan permukaan laut,
tekanan udara semakin besar sehingga semakin tinggi semakin kecil tekanannya.
Pernahkah kamu melihat balon udara? Ternyata, prinsip tekanan gas
dimanfaatkan untuk mengembangkan balon udara. Balon udaraseperti pada Gambar
7.17 dapat terbang karena massa jenis total dari balon udara lebih rendah daripada
massa jenis udara di sekitarnya. Massa jenis balon udara tersebut dikendalikan oleh
perubahan temperatur pada udara dalam balon. Seorang pilot mengontrol
temperatur udara dalam balon dengan menggunakan pembakar yang ada di bawah
lubang balon.
Gambar 1.9:Balon Udara
Sumber: www.usaballoon.com
Ketika bara api dari pembakar memanaskan udara dalam balon, berat balon
menjadi lebih kecil dari gaya ke atas sehingga balon akan bergerak ke atas (Ingat,
udara panas lebih ringan dari udara dingin). Jika ingin turun, maka pemanasan udara
dalam balon dikurangi atau dihentikan sehingga suhu udara dalam balon menurun.
Gaya ke atas pada balon adalah sama dengan berat udara dingin yang dipindahkan
oleh balon tersebut. Ingatlah kembali hukum Archimedes
Kelas VIII 14 Semester 2
SMP/MTs
B. Aplikasi Konsep Tekanan Zat pada Makhluk
HidupMakhluk Hidup
Apakah konsep tekanan zat yang telah kamu pelajari juga terdapat pada
makhluk hidup? Konsep tekanan zat juga terdapat pada makhluk hidup, misalnya
pada mekanisme pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan, tekanan darah
manusia, dan tekanan gas pada proses pernapasan. Kamu penasaran bukan
dengan semua itu? Ayo kita pelajari dengan saksama!
3.. Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan
Tumbuhan membutuhkan air dan zat hara demi kelangsungan hidupnya. Air
diserap dari tanah lalu diangkut hingga ke daun. Tumbuhan tidak memiliki pompa
seperti jantung yang dapat menekan air hingga sampai dahan tertinggi. Lalu
bagaimanakah sistem pengangkutan air pada tumbuhan?
a. Pengangkutan Air pada Tumbuhan
Faktor pertama yang menyebabkan air dapat naik hingga ke daun tertinggi
adalah tekanan akar. Bagaimana proses masuknya air ke dalam akar?Air diserap
melalui akar. Akar memiliki rambut-rambut akar yang berfungsi untuk memperluas
bidang penyerapan air. Rambut akar terbentuk dari sel-sel epidermis yang menjulur
keluar. Cara penyerapan air dari dalam tanah oleh rambut akar berlangsung secara
osmosis. Osmosis adalah perpindahan zat dari larutan kurang pekat (konsentrasi
rendah) ke larutan yang kurang pekat (konsentrasi tinggi) melalui membran
semipermeable.
Membran semipermeable adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh
air dan zat tertentu yang larut didalamnya. Sel-sel rambut akar bersifat
semipermeable, cairan pada sel lebih pekat daripada air dari tanah, sehingga air dan
mineral yang terlarut didalamnya masuk ke dalam sel sel rambut akar secara
osmosis. Setelah rambut akar menyerap air, maka cairan pada sel rambut akar
Kelas VIII 15 Semester 2
SMP/MTs
menjadi kurang pekat jika dibandingkankan dengan cairan pada sel korteks, hal ini
menyebabkan air dari sel rambut akar dapat mengalir ke dalam sel pada korteks
secara osmosis. Dengan cara yang sama air akan mengalir ke endodermis hingga
mencapai pembuluh kayu (xylem). Proses pengangkutan air dari rambut akar menuju
ke pembuluh xylem dinamakan pengangkutan ekstravasikuler (pengangkutan di luar
pembuluh angkut).
Gambar 1.10:Jalur Pengangkutan Air Ketika Masuk Ke Dalam Akar
Sumber: kemendikbud.go.id
Tumbuhan tidak mempunyai mekanisme pemompaan cairan seperti pada
jantung manusia. Lalu, bagaimanakah air dapat naik dari akar ke bagian tumbuhan
lain yang lebih tinggi? Perhatikan Gambar 1.11 tentang pergerakan air dari akar
menuju dau!
Kelas VIII 16 Semester 2
SMP/MTs
Gambar 1.11:Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun
Sumber: Campbell et al. 2009
Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi dan
diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas batang. Sifat
ini seperti yang terdapat pada pipa kapiler. Pipa kapiler memiliki bentuk yang hampir
menyerupai sedotan akantetapi diameternya sangat kecil. Apabila salah satu ujung
pipa kapiler dimasukkan ke dalam air, air yang berada pada pipa tersebut akan lebih
tinggi daripada air yang berada di sekitar pipa kapiler. Begitupula pada batang
tanaman, air yang berada pada batang tanaman akan lebih tinggi apabila
dibandingkan dengan air yang berada pada tanah.
Daya kapilaritas batang dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi.
Kohesi merupakan kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan
Kelas VIII 17 Semester 2
SMP/MTs
molekul lain yang sejenis. Adhesi adalah kecenderungan suatu molekul untuk dapat
berikatan dengan molekul lain yang tidak sejenis. Melalui gaya adhesi, molekul air
membentuk ikatan yang lemah dengan dinding pembuluh. Melalui gaya kohesi akan
terjadi ikatan antara satu molekul air dengan molekul air lainnya. Hal ini akan
menyebabkan terjadinya tarik-menarik antara molekul air yang satu dengan molekul
air lainnya di sepanjang pembuluh xilem. Selain disebabkan oleh gaya kohesi dan
adhesi, naiknya air ke daun disebabkan oleh penggunaan air di bagian daun atau
yang disebut dengan daya isap daun. Air dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam proses
fotosintesis. Pada daun, air juga mengalami penguapan. Penguapan air oleh daun
disebut transpirasi. Penggunaan air oleh bagian daun akan menyebabkan terjadinya
tarikan terhadap air yang berada pada bagian xilem sehingga air yang ada pada akar
dapat naik ke daun.
d. Pengangkutan Nutrisi pada Tumbuhan
Semua bagian tumbuhan, yaitu akar, batang, daun, dan bagian lainnya
memerlukan nutrisi. Agar kebutuhan nutrisi di setiap bagian tumbuhan terpenuhi,
maka dibutuhkan suatu proses pengangkutan nutrisi hasil fotosintesis berupa gula
dan asam amino ke seluruh tubuh tumbuhan. Pengangkutan hasil fotosintesis dari
daun ke seluruh tubuh tumbuhan terjadi melalui pembuluh floem.
Pengangkutan zat-zat hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya, yaitu daun
(daerah yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tanaman lain yang dituju
(daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah) dengan dibantu oleh sirkulasi air
yang mengalir melalui pembuluh xilem dan floem. Perhatikanlah Gambar 1.12!
Kelas VIII 18 Semester 2
SMP/MTs
Gambar 1.12:Pengangkutan Nutrisi Hasil Fotosintesis pada Tumbuhan
Sumber: Recee et al. 2012
2.. Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah
Manusia
Tekanan darah dalam kehidupan seseorang bervariasi secara alami. Bayi dan
anak-anak secara normal memiliki tekanan darah yang jauh lebih rendah daripada
dewasa. Tekanan darah juga dipengaruhi oleh aktivitas fisik, di mana akan lebih
tinggi pada saat melakukan aktivitas dan lebih rendah ketika beristirahat. Tekanan
darah dalam satu hari juga berbeda; paling tinggi di waktu pagi hari dan paling
rendah pada saat tidur malam hari.
Tekanan darah diukur dengan menggunakan sebuah alat yang bernama
sphygmomanometer, ada pula yang menyebutnya dengan tensimeter seperti yang
terdapat pada Gambar 1.13.
Kelas VIII 19 Semester 2
SMP/MTs
Gambar 1.12:Pengangkutan Nutrisi Hasil Fotosintesis
pada Tumbuhan
Sumber: Recee et al. 2012
Tekanan darah merujuk kepada tekanan yang dialami darah pada pembuluh
arteri darah ketika darah di pompa oleh jantung ke seluruh anggota tubuh manusia.
Tekanan darah dibuat dengan mengambil dua ukuran dan biasanya diukur seperti
berikut - 120 /80 mmHg. Nomor atas (120) menunjukkan tekanan ke atas pembuluh
arteri akibat denyutan jantung, dan disebut tekanan sistole. Nomor bawah (80)
menunjukkan tekanan saat jantung beristirahat di antara pemompaan, dan disebut
tekanan diastole. Saat yang paling baik untuk mengukur tekanan darah adalah saat
Anda istirahat dan dalam keadaan duduk atau berbaring.
Gambar 1.13:Cara Pengukuran Tekanan Darah
Sumber: Campbell et al. 2009
Pada proses pengukuran tekanan darah juga berlaku hukum Pascal.
Masih ingatkah kamu pernyataan hukum Pascal?
Kelas VIII 20 Semester 2
SMP/MTs
Menurut Pascal tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang
tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama.
Dengan demikian, tekanan darah yang berada pada bagian aorta, akan sama
dengan tekanan yang ada pada arteri atau pembuluh nadi yang ada di lengan atas
atau di bagian tubuh yang lainnya.
3.. Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia
Gambar 1.14:Difusi Gas pada Proses Pernapasan dan Sirkulasi
Sumber: Reece et al. 2012
Di dalam paru-paru tepatnya di alveolus terjadi pertukaran antaraoksigen (O2)
dan karbon dioksida (CO2). Setiap menit paru-paru dapat menyerap sekitar 250 mL
O2 dan mengeluarkan sebanyak 200 mL CO2. Proses pertukaran antara O2 dengan
CO2 terjadi secara difusi, yaitu proses perpindahan zat terlarut dari daerah yang
Kelas VIII 21 Semester 2
SMP/MTs
memiliki konsentrasi dan tekanan parsial tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi
dan tekanan parsial rendah.
Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam
campuran gas tersebut. Pada bagian 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 PCO2. Pada sistem
peredaran darah, tekanan parsial antara O2 dan CO2 bervariasi pada setiap organ.
Darah yang masuk ke paru-paru melalui arteri pulmonalis memiliki PO2 yang lebih
rendah dan PCO 2 yang lebih tinggi daripada udara di dalam alveoli (alveoli
merupakan jamak dari alveolus).,
KLIK DISINI UNTUK MEMBUKA
VIDEO
Video Aplikasi Tekanan Zat Pada Mahluk Hidup
Kelas VIII 22 Semester 2
SMP/MTs
E. Rangkuman
Rangkuman
1. Tekanan berbanding lurus dengan besar gaya dan berbanding terbalik
dengan luas bidang tekan. Semakin besar dorongan (gaya) yang
diberikan, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Sebaliknya,
semakin besar luas bidang tekan suatu benda maka semakin kecil
tekanan yang dihasilkan.
2. Kedalaman zat cair dan massa jenis zat cair memengaruhi tekanan zat
cair atau disebut dengan tekanan hidrostatis. Semakin dalam zat cair
maka tekanan yang dihasilkan semakin besar. Semakin besar massa jenis
zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Dengan kata lain,
tekanan dalam zat cair sebanding dengan kedalaman atau ketinggian dan
besarnya massa jenis.
3. Hukum Archimedes menyatakan bahwa “Jika suatu benda dicelupkan ke
dalam suatu zat cair, maka benda itu akan memperoleh tekanan ke atas
yang sama besarnya dengan berat zat cair yang didesak oleh benda
tersebut”.
4. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat cair
dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang
sama.
5. Aplikasi konsep tekanan zat pada makhluk hidup dapat ditemui pada
pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan, tekanan darah pada
pembuluh darah manusia, dan tekanan gas pada proses pernapasan.
6. Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi
dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas
batang dan daya isap daun.
7. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat cair
dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang
sama.
Kelas VIII 23 Semester 2
SMP/MTs
8. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat
cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar
yang sama.
9. Aplikasi konsep tekanan zat pada makhluk hidup dapat ditemui pada
pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan, tekanan darah pada
pembuluh darah manusia, dan tekanan gas pada proses pernapasan.
10. Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih
tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya
kapilaritas batang dan daya isap daun.
11. Pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh
tumbuhan terjadi melalui pembuluh floem. Perjalanan zat-zat
hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya, yaitu daun (daerah
yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tumbuhan lain
yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah).
Kelas VIII 24 Semester 2
SMP/MTs
F. Evaluasi
Uji Kompetensi
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
1. Faktor-faktor yang memengaruhi besarnya tekanan adalah ….
A. gaya tekan dan massa benda
B. gaya tekan dan gaya gravitasi
C. luas bidang tekan dan gaya tekan
D. luas bidang tekan dan gaya gravitasi
2. Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja tiap satuan luas permukaan
bidang tekan. Berdasarkan defenisi tersebut maka tekanan dapat di rumuskan
dengan....
A. P = F . A
B. P = F/A
C. P = A/F
D. P = P/A
3. Berikut ini yang merupakan besaran - besaran yang mempengaruhi besar
kecilnya tekanan pada zat padat adalah....
A. Gaya tekan dan luas permukaan yang ditekan
B. gaya tekan dan luas luas bidang tekan
C. Berat benda dan luas permukaan benda
D. Keruncingan benda dan luas bidang
4. Sebuah alat pengangkat mobil memiliki luas penampang pengisap
kecil 1sebesar 20 cm2 dan pengisap besar 2 sebesar 50 2.
Gaya yang harus diberikan untuk mengangkat mobil 20.000 N adalah … N.
Kelas VIII 25 Semester 2
SMP/MTs
A. 2.000
B. 4.000
C. 5.000
D. 8.000
5. Sebuah kubus besi yang memiliki panjang sisi 10 cm di letakkan dia ats meja
yang luas permukaannya 4 2. Jika berat kubus itu adalah 60 N, maka tekana
yang dihasilkan kubus besi tersebut adalah....
A. 8.000 N/ 2
B. 6.000 N/ 2
C. 4.000 N/ 2
D. 2.000 N/ 2
6. Hidrometer adalah alat untuk mengukur......
A. Berat
B. massa
C. massa jenis
D. berat jenis
7. Tekananan 1 pascal setara dengan...
A. 10 dyne/ 2
B. 1 dyne/ 2
C. 0,5 dyne/ 2
D. 0,1 dyne/ 2
8. Pada saat mengukur tekanan darah dengan tensimeter, berlaku
hukum ….
A. Pascal
B. Archimedes
C. Boyle
D. Newton
9. Perhatikan gamabr berikut ini.
Kelas VIII 26 Semester 2
SMP/MTs
Sebuah balok yang luas alasnya 1,5 2 diletakkan diatas selinder yang laus
alasnya 0,5 2. Jika berat balok dan selinder masing-masing adalah 200 N
maka besar tekanan yang diterima lantai adalah...
A. 1.000 N/ 2
B. 800 N/ 2
C. 600 N/ 2
D. 200 N/ 2
10. Berikut ini merupakan konsep penerapan konsep tekanan dalam kehidupan
sehari-hari, kecuali.....
A. Penggunaan pusai runcing untuk mempermudah pemotongan
B. itik dengan mudah berjalan di lumpur karena kakinya memiliki selaput.
C. pembuatan permukaan meja dengan permukaan kayu yang kuat
D. penggunaan tali yang lebih besar agar ember lebih mudah diangkat.
B. Jawablah pertanyaan berikut ini dengan benar!
1. jelaskan faktor yang mempengaruhi besar tekanan suatu benda!
2. Identifikasilah hubungan antara gaya apung dan berat benda sebuah kapal
selam ketika berada dalam keadaan a) terapung, b) melayang, dan c)
tenggelam!
3. Perhatikan gambar berikut!
Sebuah benda memiliki berat 50 N, ketika ditimbang di dalam air beratnya
hanya 45 N, maka gaya ke atas yang menekan benda sebesar… N.
Kelas VIII 27 Semester 2
SMP/MTs
4. Jelaskan peristiwa tekanan yang terjadi pada saat jantung memompa darah ke
seluruh tubuh!
5. Jelaskan bagaimana mekanisme pengangkutan air dari akar menuju daun!
Kelas VIII 28 Semester 2
SMP/MTs
Kegiatan SISTEM PENAFASAN
Belajar MANUSIA
2
Setiap saat manusia menghirup dan
mengembuskan udara. Tahukah kamu apa fungsi
udara bagi manusia? Apakah semua jenis gas yang
terdapat di udara diperlukan oleh manusia?
Bagaimanakah mekanisme pertukaran udara di dalam
tubuh manusia? Untuk mengetahui jawabannya, ayo
kita pelajari bab inKiedlaesngVaInIbIersemangat! 29 Semester 2
SMP/MTs
A. Deskripsi singkat Setiap paru-paru anda mengandung sekitar
300 juta struktur seperti balon yang disebut aveoli.
Gambar 2.1: Paru-paru Yang berguna untuk menggantikan limbah karbon
Sumber : Kompas.com dioksida dalam darah dengan oksigen. Ketika
struktur ini di isi dengan udara, paru-paru
merupakan satu-satunya organ dalam tubuh
manusia yang dapat mengapung di permukaan
air.
B. Tujuan pembelajaran
1. Setelah membaca E-modul tentang sistem pernafasan pada manusia siswa
dapat menganalisis system pernapasan pada manusia dan memahami
gangguan pada sistem pernapasan serta upaya menjaga kesehatan sistem
pernapasan, utamanya untuk mencegah penyebaran virus Corona
2. Peserta didik mampu mengidentifikasi organ pernapasan, mekanisme
pernapasan, serta gangguan dan upaya menjaga kesehatan pada sistem
pernapasan dengan baik dan benar.
3. Peserta didik mampu menuliskan laporan dan memaparkan hasil identifikasi
organ, mekanisme sistem pernapasan dan penyakit serta upaya menjaga
kesehatan dengan baik dan benar.
4. Peserta didik mampu mengumpulkan informasi tentang bahaya merokok bagi
kesehatan dengan baik dan benar.
5. Peserta didik mampu membuat poster tentang bahaya merokok bagi kesehatan
dengan baik dan benar.
Kelas VIII 30 Semester 2
SMP/MTs
C. Peta konsep
Peta Konsep
Sistem Pernapasan Manusia
Struktur dan Fungsi Sistem Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia dan
Pernapasan Manusia Upaya untuk Mencegah atau Menanggulanginya
Organ Pernapasan Manusia Asma
Pneumonia
Hidung Tuberculosis
Faring Faringitis
Laring Laringitis
Trakea Influenza
Bronkus Kanker Paru-paru
Bronkiolus
Alveoulus Otot antartulang rusuk bagian luar
Mekanisme Pernapasan Otot diafragma
Manusia
Volume Tidal
Pernapasan Dada
Pernapasan Perut Volume Cadangan Ekspirasi
Frekuensi Pernapasan
Volume Cadangan Inspirasi
Volume Pernapasan
Volume Vital
Kelas VIII
SMP/MTs Volume Total
31 Semester 2
D. Uraian Materi
A. Struktur dan Fungsi Sistem Pernafasan Manusia
.
1.. Organ Pernapasan Manusia
Gambar 2.2 : Sistem Pernafasan pada Manusia
Sumber : CiptaCendiakia.com
Sistem pernapasan manusia tersusun atas hidung, faring (tenggorokan), laring
(ruang suara), trakea (batang tenggorokan), bronkus, dan paru -paru. Organ
penyusun sistem pernapasan tersebut dapat dikelompokkan berdasarkan struktur
maupun fungsinya. Secara struktural, sistem pernapasan tersusun atas dua bagian
utama. (1) Sistem pernapasan bagian atas, meliputi hidung dan faring. (2) Sistem
pernapasan bagian bawah, meliputi laring, trakea, bronkus, dan paru-paru. Secara
fungsional, sistem pernapasan tersusun atas dua bagian utama. (1) Zona
penghubung, tersusun atas serangkaian rongga dan saluran yang saling terhubung
baik di luar maupun di dalam paru-paru. Bagian penghubung, meliputi hidung, faring,
laring, trakea, bronkus, dan bronkiolus. Fungsi dari bagian penghubung yaitu
menyaring, menghangatkan, dan melembapkan udara serta menyalurkan udara
menuju paru-paru. (2) Zona respirasi, tersusun atas jaringan dalam paru-paru yang
berperan dalam pertukaran gas yaitu alveolus.
Kelas VIII 32 Semester 2
SMP/MTs
a. Hidung
Hidung merupakan organ pernapasan yang
langsung berhubungan dengan udara luar.
Hidung dilengkapi dengan rambut-rambut hidung,
selaput lendir, dan konka. Rambut-rambut hidung
berfungsi untuk menyaring partikel debu atau
kotoran yang masuk bersama udara. Selaput
lendir sebagai perangkap benda asing yang
masuk terhirup saat bernapas, misalnya debu,
virus, dan bakteri. Konka mempunyai banyak
Gambar 2.3 : Hidung kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu
Sumber : Gurukita.com udara yang terhirup dari luar dengan suhu tubuh
atau menghangatkan udara yang masuk ke paru-paru
b. Faring Faring (pharynx) merupakan saluran
pernapasan yang memiliki bentuk seperti tabung
Gambar 2.4 : Faring kerucut yang dimulai dari belakang hidung dan
Sumber : Sheir et al.2012 rongga mulut hingga bagian sebelum trakea dan
esofagus. Faring juga diartikan sebagai hulu
tenggorokan yang merupakan percabangan dua
saluran yakni saluran pencernaan (orofaring)
yang menghubungkan mulut-kerongkongan dan
saluran pernapasan (nesofaring) yang
menghubungkan hidung-tenggorokan.
c. Laring
Laring atau ruang suara merupakan organ pernapasan yang menghubungkan
faring dengan trakea.Di dalam laring terdapat epiglotis dan pita suara Epiglotis
Kelas VIII 33 Semester 2
SMP/MTs
berupa katup tulang rawan yang berbentuk seperti daun dilapisi oleh sel-sel epitel,
berfungsi untuk menutup laring sewaktu menelan makanan atau minuman.
Apabila ada partikel kecil seperti debu,
asap, makanan, atau minuman yang masuk ke
dalam laring akan terjadi refleks batuk, yang
berfungsi untuk mengeluarkan partikel tersebut
dari laring. Udara yang melewati laring dapat
menggetarkan pita suara, sehingga dihasilkan
gelombang suara. Gelombang suara ini dapat
diatur untuk menghasilkan berbagai bunyi
dengan cara mengatur kolom udara pada
Gambar 2.5 : Laring faring, rongga hidung, dan mulut. Tinggi
Sumber : Sheir et al.2012 rendahnya suara dikontrol oleh tegangan pita
suara.
d. Trakea Udara yang telah masuk ke laring
selanjutnya masuk ke trakea (batang
Gambar 2.6 : Laring tenggorokan). Trakea adalah saluran yang
Sumber : BelajarGiat.ID menghubungkan laring dengan bronkus. Trakea
memiliki panjang sekitar 10-12 cm dengan lebar 2
cm. Dindingnya tersusun dari cincin-cincin tulang
rawan dan selaput lendir yang terdiri atas
jaringan epitelium bersilia. Fungsi silia pada
dinding trakea untuk menyaring benda-benda asing
yang masuk ke dalam saluran pernapasan.
Kelas VIII 34 Semester 2
SMP/MTs
e. Bronkus
Pada bagian paling dasar dari trakea, trakea
bercabang menjadi dua. Percabangan trakea
tersebut disebut dengan bronkus, masing-masing
bronkus memasuki paru-paru kanan danparu-paru
kiri. Struktur bronkus hampir sama dengan trakea,
tetapi lebih sempit. Bentuk tulang rawan bronkus
tidak teratur, tetapi berselang-seling dengan otot
polos.
Gambar 2.7 : Laring
Sumber : BelajarGiat.ID
f. Bronkiolus
Di dalam paru-paru bronkus bercabang-cabang lagi. Bronkiolus merupakan
cabang-cabang kecil dari bronkus. Pada ujung-ujung bronkiolus terdapat gelembung-
gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis yang disebut alveolus (jamak =
alveoli).
g. Paru-paru
Paru-paru adalah organ yang terdapat pada
rongga thorax, yang menyediakan ruang untuk
volume paru-paru selama bernafas, sehingga
thoraxtidak terdesak oleh paru-paru yang
mengembang saat inspirasi (mengambil
nafas).Rongga thorax diperbesar dengan dua
cara, yaitu dengan pergerakan ke atas dan bawah
oleh otot diafragma serta elevasi dan depresi
tulang rusuk untuk meningkatkan dan mengurang idiameter anteroposterior dari
rongga thorax.
Kelas VIII 35 Semester 2
SMP/MTs
h. Alveolus
Alveolus adalah saluran akhir dari alat
pernapasan yang berupa gelembung gelembung
udara. Gelembung tersebut diselimuti pembuluh
kapiler darah. Alveolus adalah kantung berdinding
tipis, lembap didalam paru-paru yang
mengandung udara dan berlekat erat dengan
kapiler-kapiler darah, melalui seluruh dinding
inilah terjadi pertukaran gas. Alveolus terdiri atas
Gambar 2.9 : Alveoulus satu lapis sel epitelium pipih dan di sinilah darah
Sumber : BelajarGiat.ID hampir langsung bersentuhan dengan udara.
Luas permukaan alveolus 100 kali luas
permukaan tubuh manusia. Besarnya luas permukaan seluruh alveolus dalam paru-
paru menyebabkan penyerapan oksigen lebih efisien.
2.. Mekanisme Pernapasan Manusia
Gambar 2.10 : Mekanisme Pernapasan Inpirasi dan Ekspirasi
Sumber : PelajaranSekolahOnline.com
Terdapat dua jenis mekanisme pernapasan, yakni inspirasi dan ekspirasi.
Inspirasi terjadi ketika udara dihirup melalui rongga hidung dan masuk ke dalam
paru-paru. Ketika melakukan inspirasi, diafragma dan otot dada berkontraksi.
Kemudian volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, dan udara
Kelas VIII 36 Semester 2
SMP/MTs
masuk ke paru-paru. Ekspirasi berlangsung dengan melepaskan karbondioksida dari
dalam tubuh ke luar. Ketika melakukan ekshalasi, diafragma dan otot dada
berelaksasi. Volume rongga dada kembali normal karena udara telah keluar dari
paru-paru.
3.. Frekuensi Pernapasan
Tahukah Kamu
Ketika kadar karbon dioksida dalam darah meningkat hingga di
atas normal, medula oblongata akan meningkatkan aktivitas otot-otot
interkostal dan diafragma. Akibatnya, frekuensi pernapasan akan
meningkat untuk mengembalikan konsentrasi karbon dioksida ke
batas normal
Frekuensi pernapasan pada manusia dikontrol oleh bagian otak yang disebut
dengan medula oblongata. Di medula oblongata terdapat sel-sel yang sangat peka
terhadap kadar karbon dioksida dalam darah. Beberapa faktor yang memengaruhi
frekuensi pernapasan di antaranya adalah jenis kelamin, posisi tubuh, dan kegiatan
tubuh.
a. Umur, pada umumnya semakin bertambah umur seseorang maka semakin
rendah frekuensi pernapasannya.
b. Posisi tubuh, posisi tubuh sangat berpengaruh terhadap frekuensi pernapasan.
c. Kegiatan atau aktivitas tubuh, orang yang melakukan aktivitas memerlukan
lebih banyak energi dibandingkan dengan orang yang tidak melakukan aktivitas
seperti duduk santai atau tiduran.
Kelas VIII 37 Semester 2
SMP/MTs
3.. Frekuensi Pernapasan
Volume udara yang digunakan dalam proses pernapasan ada beberapa
macam sebagai berikut.
a. Volume tidal, yaitu volume udara yang keluar masuk paru-paru saat tubuh
melakukan inspirasi atau ekspirasi biasa (normal), volumenya sekitar 500 mL.
b. Volume cadangan ekspirasi, merupakan volume udara yang masih dapat
dikeluarkan secara maksimal dari paru-paru setelah melakukan ekspirasi
biasa. Volume cadangan ekspirasi sekitar 1.500 mL.
c. Volume cadangan inspirasi, yaitu volume udara yang masih dapat
dimasukkan ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi secara biasa.
Volume cadangan inspirasi sekitar 1.500 mL
KLIK DISINI UNTUK MEMBUKA VIDEO
Video Struktur Sistem Pernafasan Pada
Manusia
Kelas VIII 38 Semester 2
SMP/MTs