Kementerian Agama Kabupaten Tegal 2017 Modul IPA TERPADU BESARAN DAN SATUAN Kelas VII-1 SMP/MTs Drs. Ruslani Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 1 Modul IPA TERPADU BESARAN DAN SATUAN Kelas VII-1 SMP/MTs Diajukan untuk memenuhi syarat kenaikan pangkat/ Golongan IV/a (Guru Madya) ke IV/b (Guru Madya) Disusun Oleh: Drs. R U S L A N I NIP. 196610241997031001 KEMENTERIAN AGAMA KAB. TEGAL MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI SLAWI 2017 Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 2 KEMENTERIAN AGAMA MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI SLAWI JL. Prof. Moh. Yamin, Kotak Pos 24 Telp. (0283) 491124 Slawi 52401 Website: http://www.mtsnslawi.sch.id LEMBAR PENGESAHAN Setelah membaca dan mencermati karya Publikasi Ilmiah (PI) yang berupa Modul, yang telah dipublikasikan dan didokumentasikan di perpustakaan MTs. Negeri Slawi, hasil karya dari: 1. Identitas Penulis : Nama : Drs. Ruslani NIP : 196610241997031001 Unit Kerja : MTs. Negeri Slawi 2. Jenis Karya : Modul IPA Terpadu 3. Judul : Modul IPA Terpadu, Besaran dan Satuan, untuk Siswa Kelas VII/1 SMP/MTs. Menyetujui dan mengesahkan untuk diajukan sebagai syarat Kenaikan Pangkat/Golongan. Slawi, 12 Januari 2017 Kepala Drs. Mohammad Suaedi, M.Pd NIP. 196501021998031001 Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 3 KEMENTERIAN AGAMA MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI SLAWI JL. Prof. Moh. Yamin, Kotak Pos 24 Telp. (0283) 491124 Slawi 52401 Website: http://www.mtsnslawi.sch.id SURAT KETERANGAN No: MTs.11.28.104/PP.01.1/ ....... / 2017 Yang bertanda tangan di bawah ini, menerangkan dengan sebenarnya bahwa karya ilmiah: 1. Identitas Penulis : Nama : Drs. Ruslani NIP : 196610241997031001 Unit Kerja : MTs. Negeri Slawi 2. Jenis Karya : Modul IPA Terpadu 3. Judul : Modul IPA Terpadu, Besaran dan Satuan, untuk Siswa Kelas VII/1 SMP/MTs 4. Dibuat Tahun : 2017 Telah dipublikasikan dan didokumentasikan di perpustakaan MTs. Negeri Slawi, dengan nomor induk inventaris: ……….........… dan nomor klasifikasi: ………...... Demikian surat keterangan ini dibuat agar dapat dipergunakan seperlunya. Mengetahui, Kepala MTs Negeri Slawi, Drs. Mohammad Suaedi, M.Pd. NIP. 196501021998031001 Drs. Ruslani Slawi, 12 Januari 2017 Pengelola Perpustakaan, FAUZI, S.Pd. NIP. 195807021986031004 Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 4 KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya saya dapat menyelesaikan penyusunan diktat Fisika untuk MTs kelas VII ini. Diktat ini ditulis dengan menggunakan pendekatan kontekstual. Pendekatan kontekstual merupakan suatu pendekatan pembelajaran yang mengaitkan teori fisika serta teknologi yang berkembang saat ini, dan aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Melalui pendekatan ini kami mengharapkan agar siswa dapat tergugah untuk mempelajari fisika secara mendalam. Pembahasan diktat ini menekankan konsep, dengan pemberian contoh berupa gambar dari kejadian disekitar. Siswa dapat dengan mudah memahami konsep-konsep fisika apabila mereka dapat menemukan contoh aplikatif dan unik yang dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Saya mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak terutama Erni Maryati Rahayu, M,Si. dan Drs. Mohammad Suaedi, M.Pd. selaku dosen pembimbing 1 dan 2 yang senantiasa memberikan ilmu yang bermanfaat bagi kami sehingga kami kelompok 5 ini dapat menyelesaikan tugas penyusunan diktat kelompok dengan mapel IPA kelas VII MTs Semester Gasal tahun pelajaran 2016/2017 di lingkungan Kantor Kemeterian Agama Kabupaten Tegal. Saya menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam diktat ini, untuk itu dengan senang hati saya senantiasa menerima kritik maupun saran yang bersifat membangun. Dengan diktat ini, diharapkan para siswa akan menjadikan diktat ini yang akan dijadikan pedoman dalam pembelajaran. Penulis Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 5 DAFTAR ISI JUDUL ............................................................................................................. LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. SURAT KETERANGAN ................................................................................. KATA PENGANTAR .................................................................................... DAFTAR ISI .............................................................................................. PETUNJUK SISWA ...................................................................................... PETA KONSEP .............................................................................................. i ii iii iv v 7 8 Bab 1 BESARAN DAN SATUAN A. Pengukuran..................................................................................... B. Besaran........................................................................................... 1. Besaran Pokok ......................................................................... 2. Besaran Turunan .................................................................... 3. Satuan ..................................................................................... 9 10 10 10 11 C. Alat Ukur Besaran Pokok ............................................................ 1. Alat Ukur Panjang ................................................................ 2. Alat Ukur Masa ..................................................................... 3. Alat Ukur Waktu ................................................................... 4. Alat Ukur Arus ...................................................................... 11 11 16 17 18 D. Alat Ukur Besaran Turunan ...................................................... 1. Alat Ukur Luas ..................................................................... 2. Alat Ukur Volume ................................................................. 3. Tugas 1 ................................................................................ 4. Tugas 2 ............................................................................... 5. Soal Latihan ......................................................................... 6. Uji Kompetensi ..................................................................... 19 19 19 21 22 23 24 KUNCI JAWABAN ..................................................................................... DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 27 28 Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 6 Petunjuk Siswa Agar siswa berhasil menguasai dan memahami materi dalam modul ini, lalu dapat mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari, maka bacalah dengan cermat dan ikuti petunjuk berikut dengan baik, antara lain: 1) 2) 3) 4) 5) 6) Bacalah doa terlebih dahulu sesuai dengan keyakinanmu, agar diberikan kemudahan dalam mempelajari materi ini. Bacalah materi ini dengan seksama, sehingga isi materi ini dapat dipahami dengan baik. Buatlah catatan kecil mengenai istilah atau rumus yang belum dipahami, untuk ditanyakan kepada guru mata pelajaran. Kerjakan lembar kegiatan siswa dan soal-soal yang sudah disediakan dengan sungguh-sungguh, tanpa melihat kuni jawaban. Cocokkan hasil pekerjaan kamu dngan kunci jawaban yang sudah disediakan. Ulangi sampai kamu memahami materi modul. Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 7 PETA KONSEP Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 8 1 BESARAN DAN SATUAN Kompetensi Inti : 3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata Kompetensi Dasar : 3.1 Menerapkan konsep pengukuran berbagai besaran dengan menggunakan satuan standar (baku) . Bab ini akan mempelajaran tentang pengukuran dengan menggunakan berbagai alat ukur, untuk mengetahui besaran dan satuan setiap pengukuran. Tujuan Kegiatan Pembelajaran Setelah mempelajari kegiatan belajar ini diharapkan siswa mampu : 1. Membedakan besaran pokok dan besaran turunan 2. Melakukan pengukuran panjang suatu benda dengan menggunakan mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup sesuai prosedur pengukuran dengan benar dan teliti. 3. Melakukan pengukuran massa suatu benda dengan menggunakan neraca sesuai prosedur pengukuran dengan benar dan teliti. 4. Melakukan pengukuran waktu dengan menggunakan stopwatch sesuai prosedur pengukuran dengan benar dan teliti. 5. Melakukan pengukuran kuat arus dengan menggunakan amperemeter sesuai prosedur pengukuran dengan benar dan teliti. 6. Melakukan pengukuran volume benda padat yang bentuknya teratur dan tidak teratur menggunakan gelas ukur sesuai prosedur pengukuran dengan benar dan teliti. A. Pengukuran Dalam kehidupan sehari-hari, kalian tentu sering menjumpai kegiatan yang berhubungan dengan pengukuran. Seperti halnya kegiatan lomba lari yang ditunjukkan gambar berikut. Dalam lomba lari pemenang ditentukan dari hitungan waktu selama menempuh jarak lintasan lari. Tahukah kalian, alat apakah yang digunakan untuk mengukur waktu tempuh pelari tersebut? Bagaimana cara membacanya dan satuan apakah yang digunakan? Untuk lebih memahami tentang pengukuran, ikutilah pembahasan berikut ini. Drs. Ruslani Gb.1.1 Lomba lari maraton Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 9 Kegiatan pengukuran mempunyai peranan penting dalam Ilmu Pengetahuan Alam. Pada umumnya dalam proses pengamatan dan penelitian dilakukan kegiatan yang berhubungan dengan pengukuran. Pengukuran adalah membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Untuk satuan yang berbeda, pengukuran akan memberikan hasil yang berbeda pula. Sebelum membahas lebih jauh tentang pengururan dan alat ukurnya, terlebih dahulu akan dibahas tentang besaran pokok dan besaran turunan. B. Besaran Dalam hasil pengukuran suatu besaran selalu terdapat nilai dan satuan. Misalnya, massa satu karung beras adalah 25 kg. Massa menyatakan besaran, nilai hasil pengukurannya adalah 25 dan kg adalah satuan yang digunakan. Jadi besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan hasil ukurnya dapat dinyatakan dengan nilai / angka. Menurut dimensinya, besaran dibedakan menjadi dua yaitu : besaran pokok dan besaran turunan. 1. Besaran Pokok Besaran pokok merupakan besaran yang satuannya sudah ditetapkan secara baku dan tidak diturunkan dari besaran lain. Berikut ini adalah satuan dasar SI untuk tujuh besaran pokok berdasarkan Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke 14 tahun 1971. Satuan dasar Nama Lambang Besaran Pokok No. Alat ukur 1 panjang meter m 2 3 4 5 massa waktu kuat arus listrik suhu intensitas cahaya jumlah zat kilogram sekon ampere kelvin kg s A K mistar, jangka sorong, mikrometer neraca arloji, stopwatch amperemeter termometer kandela cd luxmeter 6 7 mole mol - 2. Besaran Turunan Besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok dinamakan besaran turunan. Karena itu satuan besaran turunan merupakan penjabaran dari satuan besaran pokok. Kadangkala satuan besaran turunan ini diberi nama baru untuk memudahkan penyebutannya. Contoh dari besaran turunan terdapat dalam tabel berikut ini. No 1 2 3 4 5 Drs. Ruslani Besaran turunan luas volume kecepatan linear percepatan linear massa jenis Satuan dalam SI Nama Lambang meter persegi m2 meter kubik m3 meter per sekon m.s-1 Meter persekon kuadrat m.s-2 kilogram per meter kubik kg.m-3 Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 10 Berikut adalah tabel besaran turunan dengan nama dan lambang khusus : No. 1 2 3 4 5 6 7 Nama frekuensi gaya tekanan energi / usaha daya hambatan listrik tegangan listrik Satuan dalam Sistem Internasional (SI) Penurunan dalam Penurunan Nama Lambang lambang satuan satuan dasar Hertz Hz s-1 Newton N m.kg. s-2 Pascal Pa N.m-2 m-1.kg. s-2 Joule J N.m m2.kg. s-2 Watt W J.s-1 m2.kg. s-3 -1 Ohm V.A m2.kg. s-3.A-2 Volt V W.A-1 m2.kg. s-3.A-1 3. Satuan Setiap besaran mempunyai satuan yang sesuai. Hasil pengukuran suatu besaran harus dinyatakan dalam satuan yang tepat dan akurat. Penggunaan satuan yang berbeda-beda akan menimbulkan nilai hasil pengukuran yang tidak sama. Misalnya penggunaan satuan depa, jengkal, langkah, dan hasta akan memberikan hasil yang berbeda jika pengukuran dilakukan oleh dua orang yang berbeda. Satuan seperti ini disebut dengan satuan tidak baku. Agar hasil pengukuran antara satu orang dengan orang lainnya sama, diperlukan keseragaman dalam penggunaan satuan. Satuan yang memberikan hasil pengukuran sama walaupun dilakukan oleh dua orang yang berbeda dinamakan satuan baku.. Satuan yang kita gunakan saat ini merupakan satuan yang sudah ditetapkan keseragamannya secara internasional Sistem satuan yang telah disepakati pemakaiannya untuk tingkat internasional melalui Conference Generale de Poedes et Measure ini disebut System International d’united atau disingkat dengan SI. Di indonesia penggunaan SI diatur dalam Undang-Undang nomor 2 Tahun 1981 tentang Metrologi Legal (UUML). Berikut akan disajikan cara pengukuran besaran menggunakan alat ukur yang sesuai. C. Alat Ukur Besaran Pokok 1). Alat ukur panjang Dalam keseharian banyak sekali alat ukur panjang yang dapat kita jumpai, antara lain mistar, rolmeter, meteran kain, jangka sorong dan micrometer sekrup. Alat ukur yang kita gunakan untuk mengukur panjang benda harus sesuai dengan ukuran benda. Sebagai contoh, untuk mengukur panjang pensil kita gunakan mistar, sedangkan untuk mengukur diameter pensil akan lebih teliti jika kita menggunakan micrometer. a) Mengukur dengan mistar Mistar tergolong sebagai alat ukur panjang yang sering digunakan untuk berbagai macam keperluan. Misalnya penggaris plastik, penggaris kayu, rolmeter dan meteran pita. Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 11 Posisi salah Posisi benar Posisi salah Gambar 1.2 Teknik membaca skala Membaca skala: Pembacaan skala pada mistar dilakukan dengan kedudukan mata pengamat tegak lurus dengan skala mistar yang dibaca. Jarak antara dua garis panjang yang berdekatan dan diberi angka pada mistar sama dengan 1 cm. Setiap skala 1 cm terbagi menjadi 10 skala. Maka jarak terkecil pada mistar sama dengan 1 cm dibagi 10. Hal ini menunjukkan bahwa ketelitian mistar sebesar 0,1 cm atau 1 mm. Contoh 1.1 Mengukur panjang dengan mistar Gambar 1.3 Mengukur panjang dengan mistar Ujung pensil diatas tidak tepat berada di skala 0 cm pada mistar sehingga hasil pengukurannya tidak dapat dibaca secara langsung. Maka pengukuran panjang pensil tersebut dimulai dari skala 52 cm dan berakhir di skala 60,5 cm. Dengan menghitung selisih antara skala akhir dan skala awal posisi benda pada mistar, kalian akan mendapatkan hasil pengukuran panjang pensil tersebut. Maka panjang pensil = 60,5 cm - 52 cm = 8,5 cm b) Mengukur dengan jangka sorong Jangka sorong digunakan untuk mengukur bagian-bagian benda yang panjangnya tidak lebih dari 15 cm. Selain dapat mengukur panjang benda, jangka sorong dapat juga digunakan untuk mengukur diameter luar dan dalam pipa serta kedalaman tabung. Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 12 Bagian-bagian jangka sorong : Rahang tetap atas rahang sorong atas rahang tetap bawah skala utama Gurat ukur kedalaman Skala nonius Rahang sorong bawah Gambar 1.4 Bagian-bagian jangka sorong Jangka sorong mempunyai dua jenis skala, yaitu skala utama yang terletak pada rahang tetap dan skala nonius yang terletak di bagian rahang sorong. Skala tetap mempunyai garis skala yang sama dengan mistar, sedangkan skala nonius hanya terdiri dari 10 garis skala. Mengukur dengan jangka sorong menghasilkan nilai yang lebih teliti daripada mistar, sekegiatan belajar ketelitian jangka sorong mencapai 0,01 cm atau 0,1 mm. Cara mengukur panjang dengan jangka sorong : Putarlah pengunci ke kiri, lalu geserlah rahang sorong ke kanan. Masukkan benda ke rahang bagian bawah jangka sorong. Geser rahang tepat pada benda dan putar pengunci ke kanan. Amati dan baca skala. Hasil pengukuran didapat dengan menggabungkan pembacaan skala utama dan skala nonius. Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 13 Contoh 1.2 Membaca skala pada jangka sorong Gambar 1.5 Membaca skala pada jangka sorong Untuk membaca skala utama, carilah garis skala yang terdekat dengan angka 0 skala nonius. Pada gambar 1.8 terlihat angka 0 skala nonius terletak diantara angka 5,3 cm dan 5,4 cm skala utama. Maka hasil pembacaan skala utama yang digunakan adalah 5,3 cm. Selanjutnya carilah garis skala nonius yang berhimpit dengan garis skala utama. Pada gambar diatas, yang terlihat berhimpit adalah garis keempat (4). Kalikan angka tersebut dengan nilai ketelitian jangka sorong. Maka hasil pembacaan skala nonius adalah 4 x 0,1 mm = 0,4 mm = 0,04 cm Jumlahkan hasil pembacaan skala utama dan skala nonius. Hasil pengukuran dengan jangka sorong dari gambar 1.8 adalah 5,3 cm + 0,04 cm = 5,34 cm c) Mengukur dengan mikrometer sekrup Mikrometer sekrup adalah alat yang digunakan untuk mengukur ketebalan benda yang berbentuk lempeng atau plat. Mikrometer sekrup hanya mampu mengukur benda yang panjangnya maksimal 2,5 cm dan memiliki tingkat ketelitian 0,01 mm. Jika dengan jangka sorong kita mendapatkan ketelitian 0,1 mm, maka kita akan mendapatkan ketelitian yang lebih tinggi jika menggunakan mikrometer sekrup. Bagian-bagian mikrometer sekrup Rahang geser Skala utama Roda bergigi Skala nonius Gambar 1.6 bagian- bagian mikrometer sekrup Pada umumnya mikrometer memiliki dua macam skala yakni skala utama (tetap) dan skala nonius (skala putar). Cara membaca skala pada micrometer hampir sama dengan jangka sorong. Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 14 Gambar 1.7 mikrometer dan cara menggunakannya Cara mengukur panjang / diameter benda menggunakan mikrometer: Pastikan pengunci dalam keadaan terbuka! Bukalah rahang dengan cara memutar ke kiri pada skala putar hingga benda dapat dimasukkan ke rahang. Letakkan benda yang akan diukur pada rahang dan putar kembali sampai tepat!SPeng Putarlah pengunci sampai skala putar tidak dapat digerakkan Bacalah skala utama dan skala noniusnya Contoh 1.3 Membaca skala pada mikrometer Gambar 1.8 mikrometer untuk mengukur diameter benda Cara membaca hasil pengukuran micrometer sekrup : 1. Menentukan skala utama dengan cara membaca garis skala terakhir yang terletak di sebelah kiri rahang geser. Dari gambar 1.11 terbaca nilai pada skala utama adalah 6,5 mm. 2. Membaca skala nonius dengan mencari garis yang berimpit dengan garis bilangan skala utama. Pada gambar terlihat yang berhimpit adalah garis skala nonius ke- 7. Kalikan angka tersebut dengan ketelitian micrometer sekrup, sehingga nilai dari skala nonius adalah 7 x 0,01 mm = 0,07 m 3. Hasil pengukuran diameter benda adalah jumlah dari nilai pada skala utama dan skala nonius, yaitu (6,5 + 0,06) mm = 6,56 mm = 0,656 cm . Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 15 2). Alat Ukur Massa Alat ukur massa disebut dengan neraca atau timbangan. Jenis-jenis neraca cukup banyak, antara lain neraca pasar, neraca lengan dan neraca elektronik. a). Neraca pasar Neraca jenis ini sering digunakan oleh pedagang di pasar tradisional. Pada salah satu sisi neraca diletakkan beberapa anak timbangan untuk mengimbangi benda yang terletak pada sisi neraca yang lain. Setelah seimbang, jumlah seluruh anak timbangan ini menunjukkan massa benda yang diukur. Gambar 1.9 Neraca pasar b). Neraca dua lengan Jika kalian pernah berada di toko emas, kalian akan menjumpai neraca dua lengan ini. Prinsip kerjanya adalah keseimbangan antara dua lengan dimana salah satu sisinya berisi benda dan sisi lainnya berisi anak timbangan. Massa benda sama dengan jumlah seluruh anak timbangan yang membuat kedudukan seimbang. c). Neraca Elektronik Neraca elektronik merupakan neraca yang paling mudah digunakan. Benda diletakkan di papan timbangan dan secara otomatis angka yang menyatakan massa benda akan tampil di layar. Untuk mengoperasikannya dibutuhkan energi listrik. Neraca ini banyak dijumpai di pasar swalayan. d). Neraca Ohauss Neraca Ohauss umumnya digunakan di laboratorium. Batas maksimum pengukuran adalah 311 g dengan ketelitian 0,01 g. Neraca ini mempunyai bagian penting, antara lain tempat beban, skala yang disertai beban geser, sistem pengatur khusus, dan penunjuk keseimbangan Langkah-langkah pengukuran massa dengan neraca Ohauss adalah sebagai berikut. Atur sistem pengatur khusus sehingga neraca berada dalam keadaan seimbang (penunjuk keseimbangan segaris dengan angka nol acuan). Letakkan benda atau zat yang akan diukur pada tempat beban. Atur beban geser pada skala sehingga neraca berada dalam keadaan seimbang (penunjuk keseimbangan segaris dengan angka nol acuan). Drs. Ruslani a) Neraca dua lengan b) Neraca Ohauss c) Neraca Elektronik Gambar 1.10 Berbagai jenis neraca Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 16 Baca skala dengan cara menjumlahkan bacaan skala pada masing-masing lengan skala. Neraca ini mempunyai empat lengan skala, yaitu masing-masing dengan rentang bacaan 0 - 1,Og, 0-10g, 0-100g, dan 0-200g. Contoh 1.4 Mengukur massa benda 4 0 7 0,52 Gambar 1.11 Membaca skala pada neraca Langkah-langkah mengukur massa : Geser penunjuk skala kekanan sehingga diperoleh keseimbangan Bacalah nilai yang ditunjukkan pada masing-masing lengan. Terbaca nilai pada lengan pertama sebesar 0 gram, lengan kedua sebesar 40 gram, lengan ketiga 7 gram dan lengan keempat sebesar 0,52 gram Jumlah dari seluruh angka yang terbaca pada masing-masing lengan menunjukkan massa benda. Jadi massa benda itu adalah 0 g + 40 g + 7 g + 0,52 g = 47,52 gram 3). Alat Ukur Waktu Salah satu alat ukur waktu yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah arloji dan stopwatch. Arloji digunakan untuk menunjukkan waktu, mempunyai ketelitian 1 sekon. Stopwatch berfungsi untuk mengukur rentang waktu. Ada dua jenis stopwatch yaitu stopwatch digital dan stopwatch analog. Gambar 1.15 Stopwatch dan arloji Stopwatch analog mempunyai ketelitian 0,1 sekon dan umumnya memiliki tiga tombol, yaitu tombol start, stop, dan reset. Tombol start berfungsi untuk menjalankan stopwatch dan tombol stop berfungsi untuk menghentikan stopwatch. Adapun tombol reset biasanya terletak di tengah dan berfungsi untuk mengatur jarum penunjuk ke posisi nol. Stopwatch digital mempunyai ketelitian yang lebih tinggi yaitu 0,01 sekon. Pemakaiannya juga lebih mudah karena hasil pengukuran waktu tertera langsung pada layar. Langkah-langkah pengukuran waktu menggunakan stopwatch adalah sebagai berikut. Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 17 a) Tekan tombol reset (biasanya terletak di bagian tengah dan berwarna putih) kemudian lepaskan, sehingga jarum penunjuk ada pada posisi nol. b) Tekan dan lepaskan tombol start pada saat pengukuran waktu tepat dimulai. c) Tekan dan lepaskan tombol stop pada saat pengukuran waktu tepat selesai. d) Baca skala dengan cara menjumlahkan bacaan pada jarum penunjuk besar (dalam satuan sekon) ditambah bacaan jarum penunjuk kecil (dalam satuan menit). Contoh 1.5 Membaca skala stopwatch Gambar 1.13 Membaca skala pada stopwatch a. Baca skala dengan cara menjumlahkan bacaan pada jarum penunjuk besar (dalam satuan sekon) ditambah bacaan jarum penunjuk kecil (dalam satuan menit). b. Jarum penunjuk kecil menunjuk angka nol, artinya penghitungan waktu belum mencapai satuan menit. c. Jarum penunjuk besar menunjuk angka 18, artinya hasil pengukuran waktu yang terbaca adalah 18 sekon. 4) Alat Ukur Arus Untuk mengukur kuat arus listrik yang mengalir dalam penghantar atau rangkaian listrik digunakan amperemeter atau ammeter. Ada dua jenis Amperemeter, yaitu amperemeter digital dan amperemeter jarum. Gambar 1.14 Bagian-bagian amperemeter Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 18 Arus listrik dapat mengalir pada rangkaian listrik apabila dalam rangkaian itu terdapat beda potensial dan rangkaiannya tertutup. Jadi dalam penggunaannya amperemeter harus dirangkai dengan beban dan sumber tegangan membentuk suatu rangkaian listrik. Dalam rangkaian ini, amperemeter dipasang secara seri. Contoh 1.6 Mengukur kuat arus Cara membaca skala pada amperemeter adalah sebagai berikut : a. Pilihlah salah satu skala yang ada pada layar amperemeter. b. Bacalah angka yang menunjukkan nilai maksimum pada skala yang telah kalian pilih tadi. c. Tentukan batas ukur yang hendak kalian gunakan. Ingat, sesuaikan dengan besar tegangan yang kalian gunakan. Gambar 1.15 Membaca skala pada neraca nilai yang ditunjuk oleh jarum amperemeter pada skala tersebut. Angka ini kita sebut dengan nilai yang ditunjuk jarum. e. Hasil pengukuran arus kita hitung dengan rumus sebagai berikut : d. Bacalah I= 𝑆𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑢𝑛𝑗𝑢𝑘 𝑆𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 x batas ukur Maka hasil pengukuran pada gambar 1.18 adalah I = (15/20) x 10 mA = 0,6 x 10 = 6 mA Nilai yang jarum ditunjuk jarum Nilai yang ditunjuk I= x Batas Ukur Nilai maksimum skala D. Alat ukur Besaran Turunan 1. Alat Ukur Luas Benda-benda yang berbentuk bidang misalnya kaca jendela, ubin atau papan tulis merupakan benda yang bentuknya teratur. Luas merupakan besaran turunan, yang disusun oleh besaran pokok panjang. Untuk bidang yang bentuknya teratur, misalnya persegi panjang, segitiga atau lingkaran, luasnya dapat ditentukan dengan rumus luas bidang. Misalnya : a. Luas persegi panjang : L = p x l b. Luas segitiga : L = ½ x alas x tinggi 2 c. Luas Lingkaran : L = π x r 2. Alat Ukur Volume Volume merupakan besaran turunan, yang disusun oleh besaran pokok panjang. Untuk benda padat yang bentuknya teratur, misalnya balok, bola, atau tabung, volumenya dapat ditentukan dengan rumus volume benda. Misalnya : Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 19 a. Volume balok : V = p x l x t 2 b. Volume tabung : V = π x r x t 3 c. Volume bola : V = 4/3 x π x r Untuk benda-benda yang bentuknya tidak beraturan seperti batu, atau gembok kunci, volumenya dapat ditentukan dengan cara berikut : a. Menggunakan Gelas Ukur Langkah-langkah : 1) Letakkan gelas ukur diatas permukaan yang rata, misalnya meja 2) Isi gelas ukur dengan air sampai pada skala tertentu (V1) 3) Masukkan zat padat yang hendak diukur kedalam gelas ukur, amati skala permukaan air (V2) 4) Volume dapat diukur dengan menentukan selisih Gambar 1.16 Pengukuran ketinggian permukaan air. volume dengan gelas ukur 5) Volume = ( V2 – V1 ) ml b. Menggunakan gelas berpancuran Langkah-langkah : 1) Letakkan gelas ukur dan gelas berpancuran diatas permukan yang rata 2) Isilah gelas berpancuran dengan air sampai batas lubang 3) Taruh gelas ukur tepat dibawah mulut lubang gelas berpancuran 4) Masukkan zat padat yang akan diukur ke dalam gelas berpancuran, maka air akan tumpah menuju gelas ukur 5) Amati dan baca skala yang ditunjukkan pada gelas ukur . Skala tersebut menunjukkan volume zat padat yang diukur. Drs. Ruslani Gambar 1.17 Pengukuran volume dengan gelas berpancuran Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 20 c. Lembar kerja PENGUKURAN PANJANG TUGAS I : Lengkapi isian berikut ini : Mistar Fungsinya : ………………………………………………………… Batas ketelitiannya : ………………………………………………………… Jangka sorong Fungsinya : ……………………………………………………… Batas ketelitiannya : ……………………………………………………… Lengkapi bagian-bagian yang ditunjuk dibawah ini! 1. 2. 3. 4. 5. 6. Cara membaca skala :……………………………………………………….. Mikrometer sekrup Fungsinya : …………………………………………… Batas ketelitiannya : …………………………………………… Lengkapi bagian-bagian yang ditunjuk dibawah ini! Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 21 1. 2. 3. 4. 5. Cara membaca skala : …………………………………………… TUGAS II Setelah mengetahui bagian-bagian alat–alat ukur di atas dan cara menggunakannya, ukurlah volume kelereng menggunakan jangka sorong. Kemudian bandingkan hasil pengukuranmu dengan pengukuran volume menggunakan gelas ukur ! Volume bola Mengukur volume bola dengan gelas ukur Volume bola = 4 r 3 3 Jangka sorong Benda (d d) mm V (mm3) Mikrometer sekrup (d d) mm V (mm3) Gelas ukur V (mm3) Bola c. Penjelasan Teori d. Soal Contoh Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 22 E. Soal Latihan Setelah mempelajari uraian materi diatas, coba kalian kerjakan soal latihan dibawah ini! 1. Apakah yang dimaksud dengan pengukuran ? 2. Jelaskan alat ukur apa yang digunakan untuk melakukan pengukuran : a. tebal kertas b. diameter cincin c. volume telur d. panjang meja e. massa perhiasan emas f. kuat arus pada mobil-mobilan g. volume akuarium berbentuk kubus 3. Dari beberapa jenis alat ukur : mikrometer sekrup, jangka sorong, dan penggaris, alat ukur mana yang memiliki ketelitian yang paling kecil ? 4. Perhatikan gambar alat ukur yang sedang digunakan berikut! 2 kg 500 g P 50 g Berapa kg hasil pengukuran massa yang ditunjukkan pada gambar neraca di atas! 5. Perhatikan gambar berikut! Berapa ml volume batu yang terukur ? ml 100 8 60 04 20 0 Drs. Ruslani batu 100 8 60 04 20 0 Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 23 Uji Kompetensi Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat, dengan cara memberi tanda silang pada huruf a, b, c atau d! 1. Perhatikan gambar berikut ! Sepotong Lidi 1 2 2. 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 2 2 3 4 5 MADE IN SOLOTIGO Hasil pengukuran panjang lidi tersebut adalah ... . A. 12 cm B. 12,5 cm C. 13,5 cm D. 24,5 cm Perhatikan gambar hasil pengukuran jangka sorong di bawah ini ! 2 cm 3 cm 5 0 skala nonius 10 Hasil pengukuran jangka sorong dari panjang sebuah benda ditunjukkan seperti pada gambar. Panjang benda yang diukur adalah…. A. 2,24 cm B. 2,26 cm C. 2,65 cm D. 3,90 cm 3. Perhatikan gambar ! 4. Sebuah mikrometer skrup digunakan untuk mengukur tebal pelat seng sehingga Hasil pengukuran tebal buku kamus Bahasa Inggris tampak seperti di atas, maka tebalnya buku adalah … A. 6,88 cm B. 6,40 cm C. 5,88 cm D. 5,38 cm kedudukan skalanya seperti tampak pada gambar berikut. 30 25 20 Drs. Ruslani Hasil pengukuran tebal pelat seng tersebut di atas adalah.... A. 10,45 mm B. 10,00 mm C. 9,51 mm D. 9,45 mm Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 24 5. Perhatikan gambar! Sebuah kelereng diukur diameternya dengan micrometer sekrup. Hasil pengukuran yang terbaca adalah sebesar …. A. 2,00 mm C. 2,50 mm B. 2,15 mm D. 2,65 mm 6. Perhatikan gambar alat ukur yang sedang digunakan berikut! Massa benda yang sesuai dengan hasil pengukuran tersebut adalah .... A. 163 g 7. B. 173 g C. 173,45 D. 1,073,45 g Hasil pengukuran massa yang dilakukan seorang siswa seperti gambar berikut adalah .... 2 kg 500 g P A. 2,505 kg 50 g B. 2,55 kg C. 2,65 kg D. 5,25 kg 8. Seorang pelari berhasil mencatat rekor baru saat mengikuti kejuaraan lari 100 meter. Waktu yang digunakan oleh pelari tersebut terlihat pada gambar. Hasil pembacaan stopwatch tersebut menunjukkan nilai.... A. 42 sekon B. 1 menit 42 sekon C. 2 menit 42 sekon D. 42 menit Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 25 9. Saat belajar di laboratorium, Hilmi mengukur lamanya waktu yang diperlukan oleh 250 ml air untuk mendidih. Hasil pengukuran Hilmi seperti yang ditunjukkan pada gambar disamping adalah ..... A. 8,5 sekon B. 31 sekon C. 1 menit 8,5 sekon D. 1 menit 31 sekon 10. Perhatikan gambar berikut! Dari hasil pengukuran kuat arus listrik didapatkan hasil pengukuran seperti pada gambar. Jika batas ukur amperemeter 10 mA, besar kuat arus yang terukur adalah .... A. 5 mA B. 25 mA C. 45 mA D. 50 mA 11. Perhatikan gambar berikut! Volume batu yang terukur adalah.... A. 100 cm 3 B. 60 cm 3 C. 40 cm3 D. 20 cm3 ml 100 8 60 04 20 0 batu 100 8 60 04 02 0 12. Perhatikan gambar alat dan bahan serta data pengukurannya berikut ! Berdasarkan gambar di atas, besaran fisika yang diukur adalah .... dengan nilai pengukuran .... a. Volume zat cair ; 79,6 cm³ b. Volume zat cair ; 204,6 cm³ c. Massa zat cair ; 79,6 gram d. Massa zat cair ; 204,6 gram Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 26 KUNCI JAWABAN SOAL LATIHAN halaman 23 1. Pengukuran adalah membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. 2. a. Tebal kertas Jangka sorong b. diameter cincin Mikrometer Skrup c. volume telur Gelas Ukur d. panjang meja Mistar e. massa perhiasan emas Neraca f. kuat arus pada mobil-mobilan Ampere meter g. volume akuarium berbentuk kubus Mistar 3. Jangka sorong 4. 2.550 kg 5. 4 ml UJI KOMPETENSI 1. 2. 3. 4. 5. 6. D B B B B A Drs. Ruslani 7. B 8. A 9. A 10. A 11. C 12. D Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 27 DAFTAR PUSTAKA Wasis, Sugeng Yuli irianto, 2008. Ilmu Pengetahuan Alam, Jilid 1 untuk SMP/MTs Kelas VII, Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Sugiyarto, Teguh, 2008. Ilmu Pengetahuan alam 1 : untuk SMP/MTs/ kelas VII, Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008. Rinie Pratiwi P, …[et. al.], 2008. Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah Kelas VII Edisi 4, Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008. Karim, Saeful, Belajar IPA: Membuka Cakrawala Alam Sekitar 1 untuk kelas VII/ SMP/MTs Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008. Drs. Ruslani Modul IPA Kelas VII-1 SMP/MTs | 28
