1
2 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta alam. Atas izin dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan modul pembelajaran ini tepat waktu tanpa kurang suatu apapun. Tak lupa pula kami haturkan shalawat serta salam kepada junjungan kita Rasulullah Muhammad SAW. Semoga syafaatnya mengalir pada kita di hari akhir kelak. Penulisan modul pembelajaran yang berjudul “MODUL TEKANAN ZAT DAN PENERAPANNYA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI” ini bertujuan untuk memenuhi tugas pada mata kuliah Science, Technology, Engineering, and Mathematics. Kami sangat berharap semoga modul pembelajaran ini dapat berguna sebagai acuan dalam proses pembelajaran dan membantu menambah pengetahuan serta pengalaman bagi para pembaca. Pada kesempatan ini kami ingin menyampaikan terima kasih kepada Ibu Erti Hamimi S. Pd., M. Sc., dan Ibu Dr. Yayuk Mulyanti M. Si. selaku dosen pengampu kami, yang telah memberikan pengarahan dan membantu kami dalam penyelesaian modul pembelajaran ini dengan baik. Kami sebagai penyusun menyadari bahwa penyusunan modul pembelajaran ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan kualitas pembuatan modul pembelajaran di masa yang akan datang. Akhir kata semoga modul pembelajaran ini dapat memberikan manfaat bagi berbagai pihak. Malang, 3November 2021 Tim Penyusun ii
3 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR..........................................................................................................................................ii DAFTAR ISI........................................................................................................................................................ iii PENDAHULUAN.................................................................................................................................................1 A. Deskripsi Singkat...............................................................................................................................1 B. Pemetaan Kompetensi ....................................................................................................................2 C. Tujuan Pembelajaran.......................................................................................................................2 D. Petunjuk Belajar .................................................................................................................................3 E. Peran Guru dan Orangtua..............................................................................................................4 A. PERTEMUAN PERTAMA.................................................................................................................5 1) Tujuan Pembelajaran........................................................................................................5 2) Peran guru dan orangtua................................................................................................5 3) Materi pembelajaran.........................................................................................................5 4) Lembar kerja peserta didik.........................................................................................15 5) Latihan soal.........................................................................................................................19 6) Rangkuman.........................................................................................................................20 7) Refleksi..................................................................................................................................20 B. PERTEMUAN KEDUA....................................................................................................................22 1) Tujuan Pembelajaran.....................................................................................................22 2) Peran guru dan orangtua.............................................................................................22 3) Materi pembelajaran......................................................................................................22 4) Lembar kerja peserta didik.........................................................................................31 5) Latihan soal.........................................................................................................................35 6) Rangkuman.........................................................................................................................36 7) Refleksi..................................................................................................................................36 C. PERTEMUAN KETIGA...................................................................................................................38 1) Tujuan Pembelajaran.....................................................................................................38 2) Peran guru dan orangtua.............................................................................................38 3) Lembar kerja peserta didik.........................................................................................39 EVALUASI MANDIRI.....................................................................................................................................45 GLOSARIUM......................................................................................................................................................54 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................................................55 iii
4 PENDAHULUAN A. Deskripsi singkat Pada proses pembelajaran ini Ananda akan mempelajari modul pembelajaran yang berjudul “Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan”. Setelah mempelajari modul ini diharapkan Ananda dapat mengetahui konsep tekanan zat serta penerapannya dalam kehidupan termasuk pada peristiwa tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan angkut pada tumbuhan Pada modul ini, Ananda akan mempelajari mengenai konsep tekanan, jenis-jenis tekanan, serta penerapannya dalam kehidupan termasuk pada peristiwa tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan angkut pada tumbuhan. Kekaguman Ananda juga dapat bertambah besar kepada pencipta yang telah menciptakan berbagai jenis tekanan zat yang memiliki berbagai manfaat dalam kehidupan sehari-hari. Pada saat musim penghujan Ananda pasti sering menjumpai jalanan yang berlumpur akibat terguyur hujan sehingga lebih sulit untuk melintasi jalanan tersebut. Jika Ananda ingin melewati jalanan yang berlumpur tersebut. Sepatu manakah yang akan Ananda gunakan, sepatu boot atau sepatu hak tinggi? Jika Ananda ingin melewati jalanan berlumpur dengan mudah, sebaiknya Ananda menggunakan sepatu boot dapat dengan mudah melewati jalanan yang berlumpur dan tidak terjebak masuk ke dalam lumpur. Sepatu boot memiliki permukaan pijakan yang lebih luas dibandingkan dengan sepatu hak tinggi. Sepatu yang memiliki permukaan pijakan lebih luas tidak mudah terjebak masuk ke dalam lumpur. Hal tersebut dapat terjadi karena semakin luas permukaan suatu benda maka tekanan yang dihasilkan semakin kecil. Agar Ananda mudah untuk mempelajarinya, modul ini dibagi menjadi 3 kegiatan belajar. Kegiatan belajar 1 akan menjelaskan tentang jenis-jenis tekanan zat. Kegiatan belajar 2 akan menjelaskan tentang penerapan tekanan dalam kehidupan. Kegiatan belajar 3 akan menjelaskan edukit mengenai tekanan zat cair. Pada setiap kegiatan belajar terdiri dari uraian materi dengan berbagai aktivitas, rangkuman, dan soal latihan yang dapat Ananda pelajari secara mandiri. Setelah mempelajari modul pembelajaran ini, diharapkan Ananda akan dapat menjelaskan konsep pada tekanan zat padat, tekanan zat cair, dan tekanan zat gas, serta penerapannya dalam kehidupan termasuk pada peristiwa tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan angkut pada tumbuhan. 1
5 B. Pemetaan Kompetensi Kompetensi Dasar (KD) Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar (IPKD) 3.8 Menjelaskan tekanan zat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, termasuk tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan angkut pada tumbuhan 3.8.1 Mengamati berbagai video pada PPT mengenai fenomena yang berhubungan dengan tekanan zat padat, cair dan gas serta tekanan pada pembuluh darah manusia dan jaringan angkut pada tumbuhan. 3.8.2 Menghubungkan tekanan zat cair di ruang tertutup dengan tekanan darah manusia, osmosis, dan peristiwa kapilaritas. 4.8 Menyajikan data hasil percobaan untuk menyelidiki tekanan zat cair pada kedalaman tertentu, gaya apung, dan kapilaritas, misalnya dalam batang tumbuhan 4.8.1 Melakukan percobaan untuk menyelidiki tentang konsep tekanan dan peristiwa kapilaritas serta menganalisis faktor-faktor yang memengaruhinya 4.8.2 Menyajikan hasil percobaan tentang konsep tekanan dan peristiwa kapilaritas serta menganalisis faktor-faktor yang memengaruhinya C. Tujuan Pembelajaran 1. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu mendefinisikan tekanan dengan bahasanya sendiri. 2. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu menjelaskan jenis-jenis tekanan dengan tepat. 3. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu mengemukakan hubungan antara gaya dan luas permukaan terhadap besarnya tekanan dengan tepat. 4. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu merumuskan penerapan hukum Archimedes pada benda yang terapung, melayang dan tenggelam dalam air dengan tepat. 2
6 5. Dengan melakukan percobaan kelompok yang sudah dibagi secara heterogen yakni setiap kelompok terdiri atas 4 orang, siswa mampu melakukan percobaan serta menyajikan data hasil percobaan tentang konsep tekanan dengan baik. 6. Dengan mengamati video pada PPT, siswa mampu menjelaskan aplikasi hukum Pascal dalam tekanan darah manusia dengan tepat. 7. Dengan mengamati video tekanan darah pada PPT, siswa mampu menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi tekanan darah dengan tepat. 8. Dengan mengamati video pada PPT tentang osmosis, siswa mampu menjelaskan proses osmosis dengan tepat 9. Dengan melakukan diskusi kelompok yang sudah dibagi secara heterogen yakni setiap kelompok terdiri atas 4 orang, siswa mampu menyimpulkan mengkonsepkan konsep kapilaritas dengan tepat menggunakan bahasanya sendiri. 10.Dengan melakukan percobaan kelompok yang sudah dibagi secara heterogen yakni setiap kelompok terdiri atas 4 orang, siswa mampu menyajikan data hasil percobaan tentang peristiwa kapilaritas dengan benar. D. Petunjuk Belajar Sebelum Ananda menggunakan Modul ini terlebih dahulu Ananda baca petunjuk mempelajari modul berikut ini: 1. Pelajarilah modul ini dengan baik. Mulailah mempelajari materi pelajaran yang ada dalam modul ini di setiap kegiatan pembelajaran hingga Ananda dapat menguasainya dengan baik 2. Bacalah dan pelajari materi pada modul dengan baik. Jika mengalami kesulitan, catatlah kesulitan tersebut pada buku catatan Ananda untuk dapat mendiskusikannya bersama teman, menanyakan kepada orangtua, atau dapat menanyakannya langsung kepada Bapak/Ibu Guru pada saat proses pembelajaran berlangsung; 3. Lengkapi dan pahamilah setiap bagian dalam rangkuman sebagai bagian dari tahapan penguasaan materi modul ini; 4. Kerjakan latihan pada setiap bagian Kegiatan Belajar sebagai indikator penguasaan materi dan refleksi proses belajar Ananda pada setiap kegiatan belajar. 5. Lengkapi dan isilah bagian refleksi mengenai materi pembelajaran yang telah dipelajari 3
7 E. Peran Guru danOrangtua Peran guru: 1. Guru mengorganisir proses pembelajaran. 2. Guru membantu Ananda memahami materi pembelajaran. 3. Guru menerima, menilai, dan memberitahukan hasil penugasan yang dilakukan oleh Ananda. Peran orangtua: 1. Orangtua membantu guru dalam mengawasi Ananda belajar. 2. Orangtua mencarikan bahan praktikum untuk Ananda. 4
21 PERTEMUAN PERTAMA A. Tujuan Pembelajaran 1. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu mendefinisikan tekanan dengan bahasanya sendiri. 2. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu menjelaskan jenis-jenis tekanan dengan tepat. 3. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu mengemukakan hubungan antara gaya dan luas permukaan terhadap besarnya tekanan dengan tepat. 4. Dengan mengamati video pada PPT tentang tekanan, siswa mampu merumuskan penerapan hukum Archimedes pada benda yang terapung, melayang dan tenggelam dalam air dengan tepat. 5. Dengan melakukan percobaan kelompok yang sudah dibagi secara heterogen yakni setiap kelompok terdiri atas 4 orang, siswa mampu melakukan percobaan serta menyajikan data hasil percobaan tentang konsep tekanan dengan baik. B. Peran Guru dan Orangtua Peran Guru: 1. Guru mengorganisir proses pembelajaran jarak jauh. 2. Guru membantu peserta didik memahami materi pembelajaran 3. Guru menerima, menilai, dan memberitahukan hasil penugasan yang dilakukan oleh peserta didik Peran Orangtua: 1. Orangtua membantu guru dalam mengawasi peserta didik belajar. 2. Memberikan pembelajaran di rumah C. Materi Pembelajaran Tekanan Zat Padat Jika diamati jejak bebek dan ayam pada lumpur, akan terlihat bahwa ke dalaman jejak antara kaki ayam dan kaki bebek yang memiliki ukuran relatif sama tetapi memiliki kedalaman yang berbeda. Ke dalaman jejak yang ditimbulkan menunjukkan adanya tekanan yang diberikan oleh berat kedua hewan ini terhadap lumpur yang diinjaknya. Lalu, mengapa ke dalaman jejak kaki bebek dan ayam yang ukurannya relatif sama memiliki ke dalaman yang berbeda? Permukaan kaki bebek memiliki selaput yang berfungsi untuk membantu bebek ketika berenang, sedangkan kaki ayam tidak memiliki selaput tersebut. Jika dibandingkan, maka 5
22 dapat dikatakan bahwa kaki bebek memiliki luas permukaan yang lebih besar dari kaki ayam. Hal inilah yang menyebabkan ke dalaman jejak itu berbeda. Gambar 1.Kaki bebek Gambar 2. Kaki ayam Sumber: Quizizz.com Tekanan pada zat padat merupakan ilustrasi yang nyata untuk dapat memahami pengertian tekanan. Selain tekanan, uraian di atas menyebutkan besaran lain, yaitu luas permukaan dan berat. Tekanan didefinisikan sebagai besarnya gayaper satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja. Tekanan merupakan besaran skalar karena tidak memiliki arah tertentu. Semakin besar gaya yang diberikan pada benda, tekanan yang dihasilkan semakin besar pula. Semakin luas permukaan suatu benda, tekanan yang dihasilkan semakin kecil. Secara sistematis, tekanan dapat dituliskan sebagai berikut: P F A Ketetangan: P = tekanan (N/m2 atau Pascal) F = gaya (N) A = luas permukaan (m2) Tekanan Zat Cair Jika diamati kondisi air di danau dan di sungai, dapat terlihat bahwa air di danau akan lebih tenang dibandingkan air di sungai. Mengapa demikian? Karena air di danau itu diam, sedangkan air di sungai akan terus mengalir. Air mengalir akibat adanya perbedaan tekanan sehingga dapat dikatakan bahwa air sungai 6
23 Memiliki tekanan. Lalu, apakah air danau yang diam dapat dikatakan tidak memiliki tekanan? Ternyata, tidak demikian. Air yang diam pun memiliki tekanan yang disebabkan oleh zat cair yang berada pada ke dalaman tertentu, disebut dengan tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis adalah kedalaman zat cair dan massa jenis zat cair mempengaruhi tekanan yang dihasilkan oleh zat cair. Semakin dalam zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Tekanan hidrostatis ini harus diperhatikan oleh para penyelam agar mereka tidak mengalami kerusakan ketika menyelam, terutama bagian telinga dan mata. Gambar 3. Tekanan hidrostatis Sumber: fisika.co.id Pada zat cair, gaya (F) disebabkan oleh berat zat cair (W) yang berada diatas benda, sehingga: P W A Karena: W m g m V V h A Maka: P g h Keterangan: P = tekanan hidrostatis (N/m2 atau Pa) ρ = massa jenis zat cair (kg/m3) 7
24 g = percepatan gravitasi bumi (9, 8 m/s2) h = tinggi zat cair di atas titik yang diukur (m) a) Hukum Archimedes Pernahkah Ananda melihat kapal selam? Pada bagian sebelumnya Ananda telah mengetahui bahwa dalam merancang kapal selam harus memerhatikan tekanan hidrostatis air laut. Salah satu bahan yang tahan terhadap tekanan hidrostatis air laut yang sangat besar adalah baja. Tahukah Ananda bahwa baja merupakan logam yang utamanya terbuat dari campuran besi dan karbon? Dengan demikian baja memiliki massa jenis yang lebih besar daripada massa jenis air laut. Mengapa kapal selam maupun kapal laut lainnya yang terbuat dari baja tidak tenggelam, padahal massa jenis baja jauh lebih besar daripada massa jenis air laut? Kamu dapat mengetahui bahwa ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, beratnya seolah-olah berkurang. 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 benda ke atas atau berlawanan dengan arah berat benda. Gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air. Gambar 4. Gaya yang bekerja pada batu yang tenggelam Sumber: Doc. Kemdikbud Secara sistematis besarnya gaya apung dirumuskan: Fa = ρcair Vb g 8
25 Keterangan: ρ cair = massa jenis zat cair (kg/m3) Vb = volume benda yang tercelup (m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) Hukum Archimedes berbunyi: “Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut gaya apung sebesar berat zat cair yang dipindahkannya.” Akibat adanya gaya apung, berat benda dalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dalam zat akan terasa lebih ringan dibandingkan diangkat di darat. 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. Secara matematis, dapat dituliskan: Fa= Wu – Wa Sehingga, Wa = Wu- Fa Keterangan: Wa = berat benda di air (kg m/s2) Wu = berat benda di udara (kg m/s2) Fa = gaya apung (N) Massa jenis benda menentukan besar kecilnya gaya berat benda. Sedangkan, massa jenis zat cair menentukan besar kecilnya Gaya Archimedes (gaya apung) zat tersebut. Suatu benda dapat terapung atau tenggelam tergantung pada besarnya gaya berat (w) dan gaya apung (Fa) Jika gaya apung maksimum lebih besar daripada gaya berat maka benda akan terapung. Sebaliknya, jika gaya apung maksimum lebih kecil daripada gaya berat maka benda akan tenggelam. Jika gaya apung maksimum sama dengan berat benda, maka benda akan melayang. Gaya apung maksimum adalah gaya apung jika seluruh benda berada di bawah permukaan zat cair. 9
26 Gambar 5. Benda terapung, benda tenggelam, dan benda melayang Sumber: rozafisikaunja.com Benda akan tenggelam jika ρbenda > ρzat cair Benda akan melayang jika ρbenda = ρzat cair Benda akan terapung jika ρbenda < ρzat cair Penerapan Hukum Archimedes a) Kapal Selam Kapal selam dapat memiliki kemampuan terapung, melayang, dan tenggelam dalam air laut karena berat kapal selam dapat diperbesar dengan cara memasukkan air ke dalam badan kapal dan dapat diperkecil dengan cara mengeluarkan air dari badan kapal. Ketika kapal selam akan tenggelam, air laut dimasukkan ke dalam penampung dalam badan kapal. Berat total dari kapal selam menjadi lebih besar daripada gaya ke atas, sehingga kapal selam dapat tenggelam. Agar tidak terus tenggelam, pada kedalaman tertentu air dalam badan kapal selam dikeluarkan kembali dari penampung, sehingga berat total dari kapal selam sama dengan gaya ke atas. Hal ini menyebabkan kapal selam melayang dalam air. Saat kapal selam akan mengapung, air dari penampungan pada badan kapal dikeluarkan sehingga volume total dari kapal selam menjadi lebih kecil daripada gaya ke atas, sehingga kapal selam dapat mengapung. 10
27 Gambar 6. Mekanisme pengeluaran dan pemasukan air dalam kapal selam Sumber: Hart & Davis, 2009 b) Balon Udara Balon udara dapat melayang di udara karena diisi udara panas. Udara panas memiliki massa jenis lebih kecil daripada massa jenis udara dingin di sekitarnya, sehingga cenderung naik dan menekan balon hingga terangkat. Udara panas terus diberikan untuk mencapai ketinggian tertentu. Ketika mencapai ketinggian yang diinginkan, udara panas dikurangi hingga terjadi keseimbangan antara gaya angkat ke atas dengan berat balon tersebut. Gambar 7. Balon Udara Sumber: ussaballon.com Tekanan zat gas Bagaimana tekanan zat gas dapat membuat balon udara dapat terbang? Balon udara dapat terbang karena massa jenis total dari balon udara lebih rendah daripada massa jenis udara di sekitarnya. Massa jenis balon udara 11
28 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. Ketika bara api dari pembakar memanaskan udara dalam balon, berat balon menjadi lebih kecil dari gaya ke atas sehingga balon akan bergerak ke atas. 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. Gambar 8. Balon udara Sumber: mafia.mafiaol.com Robert Boyle (1627 – 1691) melakukan penelitian mengenai hubungan antara tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup pada suhu tetap. Selanjutnya, ia menyatakan suatu hukum yang berbunyi: “Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya.” P.V = konstan P1 V1 = P2V2 Keterangan: P1 = tekanan gas pada keadaan I P2 = tekanan gas pada keadaan II V1 = volume gas keadaan I V2 = volume gas keadaan II Untuk menghitung suatu tekanan zat gas pada ketinggian tertentu, maka dapat menggunakan persamaan rumus: 12
29 Pgas ( pbar h) Keterangan: Pgas = Tekanan gas Pbar = Tekanan pada barometer h = Ketinggian tempat (m) Alat Untuk Mengukur Tekanan Zat 1) Manometer Raksa Terbuka Alat manometer raksa terbuka digunakan untuk mengukur tekanan gas yang ada di ruang tertutup. Manometer ini terdiri atas sebuah tabung U yangberisi raksa. Salah satu ujung pipa dihubungkan pada gas pada bejana tertutup sedangkan ujung lainnya terbuka. (a) Apabila tekanan gas lebih besar daripada tekanan udara luar maka tinggi kolom zat cair dalam tabung terbuka lebih tinggi daripada tinggi kolom zat cair dalam tabung tertutup. Pgas = Pluar + h (b) Apabila tekanan gas lebih rendah daripada tekana udara luar, maka tinggi kolom zat cair dalam tabung terbuka lebih rendah daripada tinggi kolom zat cair tabung tertutup Pgas = Pluar - h Keterangan: Pgas = tekanan udara yang ada di ruang reservoir. Pluar = Tekanan udara yang ada di lingkungan luar. h = selisih level ketinggian permukaan raksa di kedua kaki tabung. 2) Manometer Zat Cair Tertutup Manometer raksa tertutup merupakan alat pengukur tekanan udara berupa tabung berbentuk U dengan salah satu ujung tertutup sementara lainnya terbuka. Sebelum digunakan untuk mengukur tekanan, permukaan raksa di kedua tabung sama tinggi. Sementara ujung terbuka dihubungkan ke ruangan tertutup. 13
30 3) Manometer Logam Manometer logam dibuat dari material logam yang digunakan untuk mengukur tekanan udara yang tinggi. Biasanya manometer logam digunakan pada alat pengukur tekanan udara ban, tekanan udara pada pembangkit listrik dan ketel uap. Untuk mengetahui tekanan udara tinggal melihat jarum pada manometer. 14
31 LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK Tekanan Zat dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-hari PETUNJUK Amati video yang telah ditayangkan untuk menjawab pertanyaan dibawah ini Baca dasar teori untuk menambah pemahaman Kerjakan rumusan masalah dibawah ini dengan berdiskusi dengan kelompok masing-masing Jawablah masing-masing pertanyaan sesuai dengan pemahaman kalian Lakukan percobaan sesuai dengan petunjuk yang terdapat pada laporan percobaan Catatlah hasil pengamatan yang telah diperoleh dengan tulisan yang rapi Kumpulkan LKPD dan Laporan Percobaan ketika sudah selesai IDENTITAS Nama Anggota Kelompok/No.Absen Kelas No.Absen : 1. …………………………………… 2. …………………………………… 3. …………………………………… 4. …………………………………… : …………………………………….. : ……………………………………. Kompetensi Dasar 3.8: Menjelaskan tekanan zat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, termasuk tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan angkut pada tumbuhan Kompetensi Dasar 4.8: Menyajikan data hasil percobaan untuk menyelidiki tekanan zat cair pada kedalaman tertentu, gaya apung, dan kapilaritas, misalnya dalam batang tumbuhan Indikator Pencapaian Kompetensi: 1. Siswa mampu menjelaskan konsep tekanan menggunakan bahasanya sendiri 2. Siswa mampu menjelaskan jenis-jenis tekanan dengan tepat 3. Siswa mampu mengemukakan hubungan antara gaya dan luas permukaan terhadap besarnya tekanan dengan tepat 4. Siswa mampu merumuskan penerapan percobaan tentang tekanan zat serta faktor-faktor yang memengaruhinya 5. Siswa mampu menyajikan data hasil percobaan dan rancangan percobaannya dengan baik.
15
32 Rumusan Masalah 1. Mengapa bentuk kaki bebek lebar dan berselaput? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 2. Mengapa kapal laut dapat mengapung diatas permukaan air walaupun terbuat dari besi? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Diskusikanlah dengan kelompokmu apa yang dimaksud dengan tekanan? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 4. Sebutkan jenis-jenis tekanan yang kamu ketahui! Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 5. Apa yang kamu ketahui tentang hokum Archimedes? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 16
33 LAPORAN PERCOBAAN Konsep Tekanan (Straw Siphon) A. Tujuan Setelah dilakukan percobaan ini diharapkan siswa mampu menganalisis konsep tekanan dan faktorfaktor yang memengaruhinya dengan baik dan benar. B. Alat dan Bahan 1 gelas plastik bekas ukuran tinggi 1 gelas plastik bekas ukuran pendek Sedotan bekas Pewarna alami Air Gunting C. Langkah Percobaan 1. Pertama, potong bagian panjang sedotan dengan ukuran 10 cm 2. Selanjutnya tekuk sedotan dan letakkan pada gelas ukuran tinggi. Siapkan gelas ukuran pendek disebelah gelas ukuran tinggi, aturlah gelas ukuran pendek sebagai penampung air 3. Mengisi air pada gelas ukuran tinggi hingga hampir memenuhi gelas beri pewarna dan perhatikan apa yang terjadi! 4. Selanjutnya keluarkan sedotan dari gelas yang berisi air dan tutup ujung sedotan dengan jari 5. Memasukkan sedotan kedalam gelas ukuran tinggi sampai ujung lekukan sedotan diatas bibir gelas 6. Melepaskan ujung jari dan miringkan ujung pendek bagian sedotan ke bawah 7. Perhatikan apa yang terjadi pada air D. Data Pengamatan No Keterangan Hasil 1 Percobaan 1 (Ujung sedotan dibiarkan terbuka) 2 Percobaan 2 (Ujung sedotan ditutup) 17
34 E. Analisis dan Pembahasan F. Kesimpulan Nilai Catatan Guru 18
35 D. Latihan Soal 1. Tukang bakso mendorong gerobak diketahui dengan gaya sebesar 90 N. Jika luas sebuah telapak tangan yakni 150 cm2, maka berapakah tekanan yang diberikan murid tersebut … a. 3.000 N/m2 b. 6.000 N/m2 c. 8.000 N/m2 d. 10.000 N/m2 2. Faktor – faktor yang memengaruhi besarnya tekanan ialah a. Gaya tekanan dan massa benda b. Gaya tekanan dan gaya gravitasi c. Luas bidang tekanan dan gaya tekan d. Luas bidang tekan dan gaya gravitasi 3. Teknologi berikut ini yang menggunakan prinsip Archimedes kecuali… a. Hidrometer b. Kapal selam c. Balon udara d. Dongkrak mobil 4. Kapal laut dapatterapung dipermukaan air, karena… a. Massa jenis bahan pembuat kapal lebih kecil dari pada massa jenis air b. Massa jenis seluruh kapal lebih kecil dari pada massa jenis air c. Massa jenis bahan pembuat kapal lebih besar dari pada massa jenis air d. Massa jenis bahan pembuat kapal sama dengan massa jenis air 5. Pernyataan berikut ini yang sesuai dengan bunyi hokum Boyle yaitu… a. Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya. b. Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup sebanding dengan volumenya. c. Tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya pada suhu yang berubah. d. Tekanan gas di dalam ruang tertutup sebanding dengan volumenya pada suhu yang tetap. 19
36 E. Rangkuman Tekanan didefinisikan sebagai besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja. Semakin besar gaya yang diberikan pada benda, tekanan yang dihasilkan semakin besar pula. Semakin luas permukaan suatu benda, tekanan yang dihasilkan semakin kecil. Tekanan hidrostatis adalah kedalaman zat cair dan massa jenis zat cair mempengaruhi tekanan yang dihasilkan oleh zat cair. Semakin dalam zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Jika gaya apung maksimum lebih besar daripada gaya berat maka benda akan terapung. Sebaliknya, jika gaya apung maksimum lebih kecil daripada gaya berat maka benda akan tenggelam. Jika gaya apung maksimum sama dengan berat benda, maka benda akan melayang. Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya. F. Refleksi Tuliskan materi yang telah kamu pelajari dan materi baru yang kamu pelajari tentang tekanan pada zat padat, tekanan pada zat cair, dan tekanan pada zat gas di pembelajaran 1 pada kolom-kolom berikut. Hal-hal yang sudah saya pelajari pada materi ini: Hal-hal baru yang saya pelajari pada materi ini: Saya ingin tahu lebih banyak tentang: 20
37 G. Rubrik Penilaian - Kunci Jawaban: No. Kunci Jawaban 1. A 2. C 3. D 4. B 5. A - Skor jawaban benar adalah 1, dan skor jawaban salah adalah 0 21
38 PERTEMUAN KEDUA A. Tujuan Pembelajaran 1. Dengan mengamati video pada PPT, siswa mampu menjelaskan aplikasi hukum Pascal dalam tekanan darah manusia dengan tepat. 2. Dengan mengamati video tekanan darah pada PPT, siswa mampu menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi tekanan darah dengan tepat. 3. Dengan mengamati video pada PPT tentang osmosis, siswa mampu menjelaskan proses osmosis dengan tepat 4. Dengan melakukan diskusi kelompok yang sudah dibagi secara heterogen yakni setiap kelompok terdiri atas 4 orang, siswa mampu menyimpulkan mengkonsepkan konsep kapilaritas dengan tepat menggunakan bahasanya sendiri. 5. Dengan melakukan percobaan kelompok yang sudah dibagi secara heterogen yakni setiap kelompok terdiri atas 4 orang, siswa mampu menyajikan data hasil percobaan tentang peristiwa kapilaritas dengan benar. B. Peran Guru dan Orangtua - Peran Guru: 1. Guru mengorganisir proses pembelajaran jarak jauh. 2. Guru membantu peserta didik memahami materi pembelajaran 3. Guru menerima, menilai, dan memberitahukan hasil penugasan yang dilakukan oleh peserta didik - Peran Orangtua: 1. Orangtua membantu guru dalam mengawasi peserta didik belajar. 2. Membantu belajar di rumah. C. Materi Pembelajaran Fenomena hukum pascal Penerapan Hukum Pascal- Sebelum membahas lebih lanjut mengenai hukum Pascal, bagaimana jika sebuah bejana U diisi dengan fluida homogen dan salah satu pipanya ditekan dengan gaya sebesar F? Proses Fisika yang terjadi pada bejana U seperti itu diselidiki oleh Blaise Pascal. Melalui penelitiannya, Pascal berkesimpulan bahwa apabila tekanan diberikan pada fluida yang memenuhi sebuah ruangan tertutup, tekanan tersebut akan diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan besar yang sama tanpa mengalami pengurangan. 22
39 Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Pascal yang dikemukakan oleh Pascal pada 1653. Berdasarkan hukum pascal ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar. Gambar 9. Tekanan F1 di pipa 1 sama besar dengan gaya angkat di pipa 2 Sumber: Masterkima.com Gambar di atas dapat dijelaskan menggunakan hukum pascal yang berbunyi “Tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah dan semua bagian ruang tersebut dengan sama besar”. Hukum Pascal dinyatakan oleh seorang ahli matematika dan fisika berkembangsaan Prancis Blaise Pascal (1623 – 1662). Hukum ini terlahir dari suatu percobaan yang dilakukan oleh Pascal menggunakan alat penyemprot atau pesawat Pascal. Dari hasil percobaan, ketika batang penghisap ditekan, air yang berada di dalam tabung tertekan ke segala arah sehingga air menyembur ke luar melalui lubang – lubang pada tabung. Semburan air yang keluar dari lubang – lubang tersebut tekanannya sama rata. Prinsip hukum Pascal ini banyak digunakan untuk membuat peralatan hidrolik, seperti dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, rem hidrolik dan mesin pengepres hidrolik. Prinsip ini digunakan karena dapat memberikan gaya yang kecil untuk menghasilkan gaya yang besar. 23
40 Pernyataan di atas pertama kali dikemukakan oleh Blaise Pascal. Setelah melakukan percobaan dengan alat penyemprotan (penyemprot Pascal), dia menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah sama besar. Selanjutnya, pernyataan tersebut dikenal sebagai hukum pascal. Beberapa penerapan hukum Pascal dalam teknologi kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut: 1. Dongkrak Hidrolik Dongkrak hidrolik digunakan untuk mengangkat beban berat dengan gaya kecil. Pada dongkrak hidrolik terdapat dua tabung dengan ukuran berbeda. Tabung satu berdiameter kecil dan tabung dua berdiameter besar. Masing-masing tabung dilengkapi dengan penghisap. Tekanan yang diberikan pada penghisap kecil diteruskan ke penghisap besar. Pada penghisap besar dihasilkan gaya angkat ke atas yang jauh lebih besar daripada gaya tekan pada penghisap kecil. Itulah sebabnya dongkrak hidrolik dapat digunakan untuk mengangkat beban yang sangat berat seperti; menahan mobil pada saat pergantian ban. Gambar 10. Dongkrak Hidrolik Sumber: hargaalat.id 2. Alat Pengangkat Mobil Alat pengangkat mobil banyak kita jumpai pada bengkel-bengkel mobil yang besar. Udara yang memiliki tekanan tinggi dimasukkan melalui salah satu dari dua keran yang ada pada alat pengangkatm mobil. Udara selanjutnya dimampatkan dalam suatu ruangan. Udara yang mampat tersebut menghasilkan tekanan yang sangat besar. Tekanan yang sangat besar diteruskan oleh minyak ke penghisap besar. Tekanan inilah yang 24
41 menghasilkan gaya angkat sangat besar yang mempu mengangkat mobil. Selanjutnya, untuk menurunkan mobil dilakukan dengan cara membuang udara mampat melalui keran lainnya yaitu keran pengeluaran udara. Gambar 11. Pengangkat Mobil Sumber: dosenpendidikan.co.id Secara analisis sederhana, Hukum Pascal dapat digambarkan seperti pada Gambar diatas. Tekanan oleh gaya sebesar F1 terhadap pipa 1 yang memiliki luas penampang pipa A1, akan diteruskan oleh fluida menjadi gaya angkat sebesar F2 pada pipa 2 yang memiliki luas penampang pipa A2 dengan besar tekanan yang sama. Oleh karena itu, secara matematis Hukum Pascal ditulis sebagai berikut. P1 = P2 (F1/A1) = (F2/A2) Keterangan: F1 = gaya pada pengisap pipa 1, A1 = luas penampang pengisap pipa 1, F2 = gaya pada pengisap pipa 2, dan A2 = luas penampang pengisap pipa 2. 25
42 Sistem kerja rem hidrolik di atas merupakan salah satu contoh pengaplikasian hukum Pascal. Selain itu, hukum pascal juga dapat di jumpai pada sistem alat pengangkat air, alat pengepres, dongkrak hidrolik, dan drum hidrolik. Tekanan darah Tekanan ynag terdapat pada pembuluh darah memiliki prinsip kerja seperti hukum Pascal. Hal ini karena tekanan pada pembuluh darah merupakan tekanan yang berada pada ruang tertutup. Pada saat jantung memompa darah, darah akan mendapatkan dorongan sehingga mengalir melalui pembluh darah. Saat mengalir dalam pembuluh darah, darah memberikan dorongan pada dinding pembuluh darah yang disebut dengan tekanan darah. Agar tekanan darah tetap terjaga, maka pembuluh darah harus terisi penuh oleh darah. Bila terjadi kehilangan darah akibat kecelakaan atau penyalit, tekanan darah dapat hilang, sehingga darah tidak dapar mengalir menuju sel-sel di seluruh tubuh akibatnya, sel-sel tubuh akan mati karena tidak mendapatkan pasokan okesigen dan nutrisi. Tekanan darah dapat diukur dengan alat ayang bernama sphygmomanometer, atau juga disebut tensi meter seperti gambar dibawah ini: Gambar 12. Sphygmomanometer Sumber: Medkes.com Tekanan darah diukur di dalam pembuluh nadi (arteri) besar yang biasanya dilakukan di tangan bagian lengan atas. Pada gambar dibawah ini dapat diperhatikan, tekanan darah yang normal berkisar antara 120/80 mmHg. Angka pertama menunjukkan tekanan saat bilik berkontraksi dan darah terdorong keluar dari bilik jantung mlalui pembuluh arteri disebut angka sistol. 26
43 Angka kedua, yaitu yang lebih rendah adalah hasil pengukuran tekanan saat bilik relaksasi dan darah masuk menuju bilik jantung, tepat sebelum bilik-bilik ini berkontraksi lagi disebut angka diastole Gambar 13. Cara Pengukuran Tekanan Darah Sumber: Campbell et al, 2008 Dalam proses pengkuran tekanan darah juga berlaku hukum Pascal. 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 arteria atau pembuluh nadi. Osmosis dan Kapilaritas pada tumbuhan Xilem dan floem adalah jaringan seperti tabung yang berperan dalam sistem pengangkutan. Air dan mineral dari dalam tanah akan diserap oleh akar, kemudian diangkut melalui xylem ke bagian batang dan daun tumbuhan. Zat makanan yang dibuat di daun akan diangkut melalui floem ke bagian lain tumbuhan yang memerlukan zat makanan. - Pengangkutan Air pada Tumbuhan Air masuk ke dalam tumbuhan melalui jaringan yang ada pada tumbuhan, perhatikan gambar dibawah ini untuk mengetahui jaringan yang dilalui oleh air ketika masuk ke dalam akar. 27
44 Gambar 14. Jalur Pengangkutan Air Ketika Masuk Ke Dalam Akar Sumber: Campbell et al, 2008 Pertama-tama, air diserap oleh rambut-rambut akar kemudian, air masuk ke sel epidermis melalui proses secara osmosis. Selanjutnya, air akan melalui korteks. Dari korteks, air kemudian melalui endodermis dan perisikel. Selanjutnya, air masuk ke jaringan xilem yang berada di akar. Setelah berada di xilem akar, air akan bergerak ke xilem batang dan ke xilem daun. Tumbuhan tidak mempunyai mekanisme pemompaan cairan seperti pada jantung manusia. Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya kapilaritas batang. Sifat ini seperti yang terdapat pada pipa kapiler. Pipa kapiler memiliki bentuk yang hampir menyerupai sedotan akan tetapi diameternya sangat kecil. Apabila salah satu ujung pipa kapiler dimasukkan ke dalam air, air yang berada pada pipa tersebut akan lebih tinggi ke dalam air, air yang berada pada pipa tersebut akan lebih tinggi daripada air yang berada di sekitar pipa kapiler. Begitu pula pada batang tanaman, air yang berada pada batang tanaman akan lebih tinggi apabila dibandingkan dengan air yang berada pada tanah. 28
45 Gambar 15. Pengangkutan Air Dari Akar Menuju Daun Sumber: Campbell et al, 2008 Daya kapilaritas batang dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi. Kohesi merupakan kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan 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 tarikmenarik antara molekul air yang satu dengan molekul air lainnya di sepanjang pembuluh xilem. Video: Mekanisme Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun Sumber: Halo Edukasi 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. 29
46 - PengangkutanNutrisi 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 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. Perhatikan gambar dibawah ini! Gambar 16. Pengangkutan Nutrisi Hasil Fotosintesis pada Tumbuhan Sumber: Recee et al, 2012. 30
47 LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK Tekanan Zat dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-hari Kompetensi Dasar 3.8: Menjelaskan tekanan zat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, termasuk tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan angkut pada tumbuhan. Kompetensi Dasar 4.8: Menyajikan data hasil percobaan untuk menyelidiki tekanan zat cair pada kedalaman tertentu, gaya apung, dan kapilaritas, misalnya dalam batang tumbuhan. Indikator Pencapaian Kompetensi: 1. Siswa mampu menjelaskan aplikasi hokum pascal dalam tekanan darah manusia dengan tepat 2. Siswa mampu mennjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi tekanan darah pada manusia 3. Siswa mampu menjelaskan proses osmosis dengan tepat 4. Siswa mampu menyimpulkan konsep kapilaritas dengan tepat menggunakan bahasanya sendiri 5. Siswa mampu menyajikan data hasil percobaan kapilaritas dan merancang percobaan dengan benar. IDENTITAS Nama Anggota Kelompok/No.Absen : 1. …………………………………… 2. …………………………………… 3. …………………………………… 4. …………………………………… Kelas : …………………………………….. No.Absen : ……………………………………. 31 PETUNJUK Amati video yang telah ditayangkan untuk menjawab pertanyaan dibawah ini Baca dasar teori untuk menambah pemahaman Kerjakan rumusan masalah dibawah ini dengan berdiskusi dengan kelompok masing-masing Jawablah masing-masing pertanyaan sesuai dengan pemahaman kalian Lakukan praktikum sesuai dengan petunjuk yang terdapat pada laporan percobaan Catatlah hasil pengamatan yang telah diperoleh dengan tulisan yang rapi Kumpulkan LKPD dan Laporan Percobaan ketika sudah selesai
48 Rumusan Masalah 1. Mengapa mobil dapat terangkat saat dicuci ditempat pencucian mobil? Padahal mobil sangat berat Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 2. Pak Bambang mengalami obesitas dan suatu saat ia merasakan gejala penyakit seperti rasa nyeri di dada bagian kiri, tangan dan kaki kesemutan, dan tiba-tiba mengalami sedikit kesulitan berbicara. Saat diperiksa dokter, ternyata tekanan darah Pak Bambang sangat tinggi, berdasarkan kejadian tersebut lakukanlah analisis: a) Apa yang menyebabkan Pak Bambang memiliki tekanan darah tinggi? b) Bagaimana kalian menjelaskan hukum Pascal pada fenomena tersebut? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Mengapa kentang yang direndam beberapa saat kedalam larutan garam dapat mengubah permukaannya? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 4. Mengapa tumbuhan dapat tumbuh subuh di seluruh bagiannya? Padahal yang diberikan nutrisi adalah bagian akarnya Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 32
49 A. Tujuan LAPORAN PERCOBAAN Peristiwa Kapilaritas (Ink Chromatography) Setelah dilakukan percobaan ini diharapkan siswa mampu menjelaskan proses kapilaritas dalam pengangkutan zat pada tumbuhan dengan tepat Siswa mampu menjelaskan konsep kapilaritas pada tumbuhan Siswa mampu menjelaskan faktor yang memengaruhi kapilaritas pada tumbuhan B. Alat dan Bahan Tusuk sate Selotip Gelas plastik bekas Piring plastik bekas Penggaris Stopwatch Kertas Asturo Kertas HVS Kertas minyak Spidol warna merah/hijau Air bersih C. Langkah Percobaan 1) Menggambarkan garis pada kertas Asturo, kertas HVS, dan kertas minyak dengan menggunakan spidol 2) Melekatkan kertas Asturo, kertas HVS, dan kertas minyak ke tusuk sate dengan menggunakan selotip 3) Meletakkan kedua ujung tusuk gigi diatas gelas plastik dan memastikan bahwa hanya bagian bawah kertas Asturo, kertas HVS, dan kertas minyak yang terkena air. 4) Menyalakan stopwatch dan menunggu sampai 3 menit 5) Setelah 3 menit mematikan stopwatch dan segera mengambil masing-masing kertas tersebut 6) Mengukur tinggi zat cair yang terserap oleh masing-masing kertas. 7) Menuliskan data yang diperoleh 33
50 D. Data Pengamatan No Keterangan Waktu Jarak (cm) 1 Kertas Asturo 3 Menit 2 Kertas HVS 3 Menit 3 Kertas Minyak 3 Menit E. Analisis dan Pembahasan F. Kesimpulan Nilai Catatan Guru 34
51 D. Latihan Soal 1. Alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Pascal adalah …. a. alat pengangkat mobil b. galangan kapal c. balon udara d. kapal selam 2. Pada tumbuhan, air dari akar dapat naik sampai ke daun disebabkan oleh daya kapilaritas batang. Pernyataan yang benar terkait peristiwa tersebut adalah…. a. di dalam sel-sel akar terjadi peristiwa osmosis sehingga menyebabkan daya kapilaritas batang meningkat b. jaringan xilem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air kedaun c. jaringan floem memiliki diameter yang sangatkecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun d. air dari dalam tanah dapat naik karena daya isap daun yang rendah sehingga tekanan osmosis dalam sel meningkat 3. Tekanan darah dapat diukur dengan menggunakan tensimeter atau sfigmomanometer. Tekanan darah pada saat jantung mengembang dan darah mengalir ke dalam jantung disebut Diastole. Sedangkan istilah Sistole adalah tekanan darah ketika..... a. Otot jantung berelaksasi dan darah keluar dari jantung b. Jantung mengambang dan darah keluar dari jantung c. Jantung mengempis dan darah masuk ke jantung d. Otot jantung berkontraksi dan darah masuk ke jantung 4. Pada saat mengukur tekana darah dengan tensimeter, berlaku hukum….. a. Pascal b. Archimedes c. Boyle d. Newton 5. Sebuah mobil seberat 16.000 N, ditempatkan pada piston B seperti gambar. Agar mobil tersebut dapat terangkat, maka diperlukan gaya F sebesar.... a. 50 N b. 80 N c. 200 N d. 400N 35
52 E. Rangkuman - Hukum Pascal menyatakan bahwa tekana yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama. - Aplikasi konsep tekanan zat pada makhluk hidup dapat ditemui pada pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan, tekanan darah pada darah manusia. - 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. - Pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan terjadi melalui pembuluh floem. Perjalanan zat-zat hasil fotosintesis dimuali dari sumbernya, yaitu daun (daerah yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tumbuhan lain yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah). F. Refleksi Tuliskan materi yang telah kamu pelajari dan materi baru yang kamu pelajari tentang fenomena hokum pascal, tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas pada tumbuhan di pembelajaran 1 pada kolom-kolom berikut. Hal-hal yang sudah saya pelajari pada materi ini: Hal-hal baru yang saya pelajari pada materi ini: Saya ingin tahu lebih banyak tentang: 36
53 G. Rubrik Penilaian - Kunci Jawaban: No. Kunci 1. A 2. A 3. A 4. A 5. C - Skor jawaban benar adalah 1, dan skor jawaban salah adalah 0 37
54 PERTEMUAN KETIGA A. Tujuan Pembelajaran 1. Dengan melalui apersepsi guru, siswa mampu mengembangkan solusi ide berupa edukit mengenai tekanan zat cair dengan kreatif. 2. Dengan melakukan perancangan edukit sederhana, siswa mampu merangkai edukit dengan baik sesuai LKPD “Aquarium pump” 3. Dengan produk edukit yang sudah dibuat, siswa mampu mengomunikasikan hal tersebut sesuai dengan konsep tekanan zat cair secara tepat di depan kelas. 4. Dengan edukit tersebut, siswa dapat menghubungkan konsep tekanan zat cair dan menerapkan solusitersebut dengan permasalahan yang ada di sekitar. B. Peran Guru danOrangtua Peran Guru: 1. Guru mengorganisir proses pembelajaran jarak jauh. 2. Guru membantu peserta didik memahami materi pembelajaran 3. Guru menerima, menilai, dan memberitahukan hasil penugasan yang dilakukan oleh peserta didik Peran Orangtua: 1. Orangtua membantu guru dalam mengawasi peserta didik belajar. 2. Memberikan pembelajaran di rumah 38
55 LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK Tekanan Zat dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-hari 39 Kompetensi Dasar 3.8: Menjelaskan tekanan zat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, termasuk tekanan darah, osmosis, dan kapilaritas jaringan angkut pada tumbuhan. Kompetensi Dasar 4.8: Menyajikan data hasil percobaan untuk menyelidiki tekanan zat cair pada kedalaman tertentu, gaya apung, dan kapilaritas, misalnya dalam batang tumbuhan. Indikator Pencapaian Kompetensi: 1. Siswa mampu menjelaskan aplikasi hokum pascal dalam tekanan darah manusia dengan tepat 2. Siswa mampu mennjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi tekanan darah pada manusia 3. Siswa mampu menjelaskan proses osmosis dengan tepat 4. Siswa mampu menyimpulkan konsep kapilaritas dengan tepat menggunakan bahasanya sendiri 5. Siswa mampu menyajikan data hasil percobaan kapilaritas dan merancang percobaan dengan benar. IDENTITAS Nama Anggota Kelompok/No.Absen Kelas No.Absen : 1. …………………………………… 2. …………………………………… 3. …………………………………… 4. …………………………………… : …………………………………….. : ……………………………………. PETUNJUK Kerjakan rumusan masalah dibawah ini dengan berdiskusi dengan kelompok masing-masing Jawablah masing-masing pertanyaan sesuai dengan pemahaman kalian Lakukan rancangan edukit sesuai dengan petunjuk yang ada Catatlah hasil pengamatan yang telah diperoleh dengan tulisan yang rapi Kumpulkan LKPD ketika sudah selesai
56 1. Bagaimana mekanisme pompa air yang kalian ketahui? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 2. Jika anda memindahkan air dari kolam untuk diganti, apakah anda menggunakan alat atau manual? Jelaskan! Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Jika ada pompa di rumah anda yang mati atau rusak, apa yang akan anda lakukan? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 4. Mengapa zat cair dapat mengalir melalui lubang paralon? Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… .…………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 40 Rumusan Masalah
57 A. Tujuan LAPORAN PERCOBAAN Edukit “Aquarium Pump” Setelah dilakukan percobaan ini diharapkan siswa mampu merancang edukit sesuai dengan petunjuk yang ada Siswa mampu menjelaskan konsep tekanan zat cair pada edukit yang telah dibuat Siswa mampu menerapkan konsep edukit yang telah dibuat untuk menangani permasalahan yang ada di sekitarnya. B. Alat dan Bahan 2 botol bekas berukuran sedang 2 m selang 1 lem lilin 1 saringan kecil 1 stop kran mini 1 baskom 1 korek api 2 lilin 3 paku ukurang sedang Air C. Langkah Percobaan 1) Siapkan alat dan bahan sesuai yang dibutuhkan 2) Siapkan dua buah botol bekas berukuran sedang 3) Rakitkan dua botol tersebut menggunakan lem lilin 4) Kemudian lubangi bagian tersebut menggunakan paku yang telah dipanaskan untuk memasukkan stop kran air 5) Jangan lupa untuk di lem agar tidak ada rongga udara yang masuk 41
58 6) Masukkan sedotan ke stop kran air sesuai ukuran 7) Jangan lupa untuk di lem agar tidak ada rongga udara yang masuk 8) Lubangi bagian tersebut dengan paku yang telah dipanaskan, masukkan selang ke dalam lubang 9) Jangan lupa untuk di lem agar tidak ada rongga udara yang masuk 10) Lubangi bagian tutup botol bekas menggunakan paku yang telah dipanaskan dan masukkan selang 11) Tekan sampai masuk kedalam sesuai ukuran botol 12) Potong bagian ini untuk memasukkan saringan atau filter air agar tidak ada ikan yang ikut terbuang 42
59 13) Isilah botol bekas dengan air sampai penuh 14) Kemudian tutup dan pasang selang dengan ukuran 30 cm untuk mengalirkan airdari kolam ke botol bekas 15) Hisap bagian sedotan yang ada di tutup botol kemudian air akan mengalir ke bagian bawah botol D. Data Pengamatan No Waktu Hasil air yang dapat dipindahkan dari kolam 1 2 menit 2 4 menit 3 6 menit 4 8 menit 5 10 menit E. Analisis dan Pembahasan 43
60 F. Kesimpulan Nilai Catatan Guru 44
61 EVALUASI 1. Jawablah dengan memberikan tanda silang (X) pada jawaban yang benar! 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. Kapal laut dapat terapung di permukaan air, karena …. a. Massa jenis bahan pembuat kapal lebih kecil daripada massa jenis air b. Massa jenis seluruh kapal lebih kecil daripada massa jenis air c. Massa jenis bahan pembuat kapal leih lebih besar daripada massa jenis air d. Massa jenis bahan pembuat kapal sama dengan massa jenis air 3. Alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Pascal adalah …. a. Alat pengangkat mobil b. Galangan kapal c. Balon udara d. Kapal selam 4. Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m3, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah. ( N/m2) a. 3.000 b. 30.000 c. 40.000 d. 50.000 5. Pada tumbuhan, air dari akar dapat naik sampai ke daun disebabkan oleh daya kapilaritas batang. Pernyataan yang benar terkait peristiwa tersebut adalah…. a. Di dalam sel-sel akar terjadi peristiwa osmosis sehingga menyebabkan daya kapilaritas batang meningkat b. Jaringan xilem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air kedaun c. Jaringan floem memiliki diameter yang sangatkecil sehingga memiliki tekanan yang besar untuk menaikkan air ke daun d. Air dari dalam tanah dapat naik karena daya isap daun yang rendah sehingga tekanan osmosis dalam sel meningkat 45
62 6. Tekanan darah dapat diukur dengan menggunakan tensimeter atau sfigmomanometer. Tekanan darah pada saat jantung mengembang dan darah mengalir ke dalam jantung disebut Diastole. Sedangkan istilah Sistole adalah tekanan darah ketika..... a. Otot jantung berelaksasi dan darah keluar dari jantung b. Jantung mengembang dan darah masuk ke jantung c. Jantung mengempis dan darah keluar dari jantung d. Otot jantung berkontraksi dan darah masuk ke jantung 7. Walaupun akar menembus tanah, ujung akar tetap utuh dan tidak rusak. Hal initerjadi karena pada ujung akar ada pelindung yang disebut .... a. Bulu-bulu akar b. Titik tumbuh c. Tudung akar d. Sel epidermis 8. Pada saat mengukur tekanan darah dengan tensimeter, berlaku hukum…. a. Pascal b. Archimedes c. Boyle d. Newton 9. Teknologi berikut ini yang tidak menggunakan prinsip Archimedes adalah…. a. Hidrometer b. Jembatan ponton c. Balon udara d. Dongkrak mobil 10.Upaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan tekanan yang besar adalah…. a. Mengurangi gaya tekan dan memperbesar luas bidang b. Mengurangi gaya tekan dan memperkecil luas bidang c. Meningkatkan gaya tekan dan memperbesar luas bidang d. Meningkatkan gaya tekan dan memperkecil luas bidang 46