10.48.00
OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA
APERSEPSI
Pengukuran
merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang di ukur dengan alat ukur
yang digunakan sebagai satuan. Misalnya, anda melakukan kegiatan pengukuran
panjang meja denganp nsil dalam kegiatan tersebut artinya anda membandingkan
panjang meja dengan panjang pensil. Panjang pensil ang anda gunakan adalah
sebagai satuan. Sesuatu yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka
disebut besaran, sedangkan pembanding dalam suatu pengukuran disebut satuan. Satuan
yang digunkaan untuk pengukuran dengah hasil yang sama atau tetap untuk semua
orang disebut satuan baku, sedangkan satuan yang digunakan untuk melakukan
pengukuran dengan hasil yang tidak sama untuk orang yang berlainan disebut
satuan tidak baku. Di dalam melakukan kegiatan pengukuran terhadap suatu benda,
yang terpenting adalah menggunakan alat ukur yang sesuai dan standar.
Pengukuran yang teliti akan menghasilkan nilai yang akurat. Semakin tinggi
tingkat ketelitian sebuah alat ukur, maka nilai pengukuran semakin baik.
Peranan pengukuran dalam kehidupan sehari-hari sangat penting. Misalnya seorang
petani tradisonal mungkin melakukan pengukuran panjang dan lebar sawahnya
menggunakan satuan bata, dan tentunya alat ukur yang digunakan adalah sebuah
batu bata. Tetapi seorang pelajar mengukur lebar lapangan menggunakan alat
meteran kelos untuk mendapatkan satuan meter. Nah, untuk mengetahui lebih
lanjut manfaat pengukuran, mari bersama kita pelajarai materi berikut!
Ø
Pengamatan Objek IPA
Tahukah anda, apa yang
dimaksud dengan IPA? IPA adalah ilmu yang mempelajarai segala sesuatu yang
berada disekitar kita baik yang hidup maupun yang mati. Dalam menemukan
konsep-konsep dalam bidang IPA, para ahli maupun ilmuwan melakukan penyelidikan
yang disebut observasi atau pengamatan. Apa sebenarnya pengamatan itu?
1.
Pengertian pengamatan
dalam IPA
Secara sederhana,
pengamatan dapat diartikan sebagai proses untuk mengamati, memperhatikan, dan
mengenali suatu objek atau fenomena. Pengamatan tersebut dapat berlangsung
dengan dua cara, yaitu pengamatan yang dilakukan dengan menggunkan alat indra
tanpa menggunakan alat ukur serta satuan baku (pengamatan kualitatif) dan
pengamatan yang menggunakan alat ukur serta satuan baku (pengamatan kuantitatif).
a.
Pengamataan secara
kualitatif, yaitu pengamatan yang dilakukan dengan alat-alat indra.
Beberapa contoh
pengamatan menggunakan indra, yaitu:
1.
Indra pembau untuk
pengamatan berupa bau.
2.
Indra pendengaran untuk
pengamatan berupa suara.
3.
Indra peraba untuk
pengamtan berupa sentuhan
4.
Indra pengecap untuk
pengamatan berupa rasa.
b.
Pengamatan secara
kuantitatif, yaitu pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur.
Pengambilan data kuantitatif harus menggunakan alat ukur dan satuan pengukuran
yang bersifat universal (dapat diterima di seluruh dunia). Contoh pengamatan
kuantitatif, yaitu:
1.
Mengamati pertumbuhan
kecambah. Beberapa milimeter kecepatn tumbuh kecambah setiap harinya?
2.
Mengamati denyut
jantung orang. Berapa jumlah denyut jantung orang laki-laki sehat yan sedang
duduk atau sedang berolahraga setiap menitnya?
Pengamatan merupakan
langkah awal untuk mempelajari benda-benda yang ada disekitar. Kegiatan
pengamatan dalam IPA biasanya menggabungkan dua jenis pengamatan tersebut untuk
memahami sebuah fenomena yang diimplementasikan dalam dua bentuk kegiatan.
Yaitu penyelidikan dan pengukuran.
a.
Penyelidikan IPA
Ilmu Pengetahuan Alam
(IPA) pada hakikatnya meliputi empat unsur utama, yaitu:
1)
Sikap: rasa ingin tahu tentang
benda, fenomena alam, makhluk hidup, serta hubungan sebab akibat yang
menimbulkan masalah baru yang dapat dipecahkan melaluli prosedur yang benar,
IPA bersifat terbuka (open ended).
2)
Proses: prosedur
pemecahan masalah melalui metode ilmiah. Metode ilmiah meliputi penyusunan
hipotesis, pereancangan eksperimen atau percobaan, evaluasi, pengukuran, dan
penarikan kesimpulan.
3)
Produk: berupa fakta,
konsep, prinsip, teori, dan hukum.
4)
Aplikasi: penerapan
metode ilmiah dan konsep IPA dalam kehidupan sehari-hari.
Pada saat ini,
penyelidikan tentang alam telang menghasilkan kumpulan pengetahuan yang
kompleks. Untuk memudahkan penyelidikan, pengetahuan-pengetahuan tersebut
digolongkan sebagai berikut:
1)
Fisika, mempelajari
tentang aspek mendasar alam, misalnya materi, energi, gaya, gerak, panas,
cahaya, dan berbagai gejala fisik lainya
2)
Kimia, meliputi
penyelidikan tentang penyusun dan perubahan zat.
3)
Biologi, mempelajati
tentang sistem kehidupan mulai dari ukuran renik sampai dengan lingkungan yang
lebih luas.
4)
Ilmu bumi dan
Antaraiksa (IPBA). Mempelajari asal bumi, perkembangan dan keadaan saat ini,
bintang-bintang, planet-planet, dan berbagai benda langit lainnya.
Keterampilan melakukan
pengamatan dan mencoba menemkan hubungan-hubungan yang diamati secara
sistematis sangatlah penting dalam belajar IPA. Dengan keterampilan ini, kita
dapat mengetahui bagaimana mengumpulkan fakta dan menghubungkan fakta-fakta
untuk membuat suatu penafsiran atau kesimpulan.
b.
Pengukuran dalam
pengamatan
Dengan pancaindera,
pengamatan objek dapat saja dilakukan untuk memperoleh deskripsi dari suatu
benda. Namun, sering kali cara tersebut dirasa belum cukup untuk memperoleh
hasil yang tapat. Kita memerlukan cara lain yang dapat memberikan hasil tepat
agar dapat dikomunikasikan dengan orang lain, yaitu dengan cara melakukan
pengukuran. Secara sederhana. Pengukuran dapat diartikan sebagai membandingkan
suatu besaran yang diukur dengan alat ukur yang sesuai. Sesuatu yang diukur itu
disebut besaran,sedangkan besaran sejenis yang dipai disebut satuan.
2.
Objek pengamatan IPA
Apa yang menjadi objek
pengamatan dalam IPA? Ada berbagai macam objek yang dopat diamati oleh IPA sebagai akibat dari beagamnya fenomena di
bumi ini yang melibatkan unsusr-usur alam. Untuk memudahkan pengkajian, semua
fenomena yang menjadi objek pengamatan
dalam IPA dapat dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu objek, tempat, dan
cara. Berikut kita bahas satu persatu ketiga komponen ini.
a.
Objek
Objek yang dipelajari
dalam IPA adalah seluruh benda yang terdapat di alam dengan segala hubungannya
untuk dikai pola-pola keteraturannya. Objek tersebut dapat berbentuk kecil,
sperti bakteri, virus, bahkan partikel penyusun atom. Ataukah, benda-benda yang
berukuran besar, sperti matahari, bumi, lautan, hingga alam semesta ini, serta
makhluk hidup (biotik) atau makhkluk tak hidup (abiotik).
b.
Tempat
Pengamatan terhadap
obhek biotik maupun abiotik tersebtu dapat dilakukan dimana saja disesuaikan
oleh pengukuran apa yang hendak dilakukan. Tempat khusus untuk melakukan
pengamatan gejala alam tersebut disebut laboratorium. Di dalam laboratorium,
banyak ditemukan berbeagai macam alat pengukuran. Misalnya, mikroskop digunakan
untuk mengamati benda biotik berukuran kecil.
c.
Cara
Dalam melakukan
pengamatan IPA, diperlukan suatu metode ilmiah yang digunakanan dalam setiap
prosesnya. Tahapan tersebut sebagai berikut:
1)
Merumuskan masalah
2)
Mengumpulkan informasi
3)
Membuat hipotesis
4)
Melakukan
eksperimen/percobaan
5)
Membuat kesimpulan
hasil eksperimen
6)
Pengujian kesimpulan
dengan eksperimen
7)
Membuat kesimpulan
akhir
8)
Membuat laporan hasil
percobaan
9)
Dipublikasikan
Ø
Pengukuran
Pengukuran merupakan kegiatan membandingakan suatu besran
yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan.
1.
Macam Pengukuran
Pengukuran terbagi menjadi dua macam, yaitu pengukuran
tunggal dan pengukuran berulang.
a.
Pengukuran tunggal adalah pengukuran pada besaran yang diukur
tidak berubah-rubah sehingga hasil pengukuran tunggal dianggap cukup akurat,
misalnya mengukur panjang pensi. Selain itu, pengukuran tunggal dilakukan jika
kesempatan untuk melakukan pengkuran hanya satu kali.
b.
Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan
berkali-kali. contoh pengukuran berulang adalah pengukuran diamater sebuah
kelereng. pengukuran diamater kelereng dilakukan berulang kali karena sering
kali diperoleh hasil pengukuran yang berbeda jika diukur di bagian yang
berbeda.
2.
Alat ukur
Ketika anda akan melakukan pengkuran, tentu dibutuhkan
alat ukur untuk membantu anda mendapatkan data hasil pengukuran. Dapatkah anda
menyebutkan beberapa contoh alat ukur? berikut beberapa alat ukur besaran
pokok.
a.
Alat ukur besaran panjang
Dalam IPA, panjang didefenisikan sabagai jarak antara
dua titik. Besaran panjang dapat diukur menggunkan alat ukur seperti mistar,
jangka sorong, dan mikrometer sekrup.
1)
Mistar
Mistar merupakan alat ukur panjang yang memiliki dua
skala ukuran, yaitu skala utama dan skala terkecil. satuan untuk skala utama
adalah sentimeter (cm) dan satuan untuk skala terkecil adalah milimeter (mm).
Jarak antara skala utama adalah 1 cm. Di antara skala utama terdapat 10 bagian
skala terkecil sehingga satu skala terkecil memiliki nilai 0,1 cm atau 1 mm.
Mistar memiliki ketelitian atau ketidakpastian pengukuran sebesar 0,5 mm atau
0,05 cm
Gambar 1.1 Skala Utama dan Skala terkecil mistar
2)
Jangka Sorong
jangka sorong dapat digunakan untuk mengukur diamater
dalam, dimater luar, serta kedalaman suatu benda yang akan diukur. Perhatikan
skema jangka sorong dan bagian-bagiannya berikut!
Jangka sorong mempunyai dua skala, yaitu skala utama
dan skala nonius atau vernier. skala nonius, yaitu skala yang mempunyai panjang
10 mm dan dibagi atas 10 bagian yang sama. perbedaan satu bagian skala nonius
dengan satu skala utama adalah 0,1 mm sehingga tingkat ketelitian jangka sorong
adalah 0,1 mm.
3)
Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup memiliki tingkat ketelitian yang
paling tinggi, yaitu sebesar 0,01 mm. Mikrometer sekrup digunakan untuk
mengukur benda yang sangat tipis. misalnya tebal kertas.
Gambar 1.2 Bagian jangka sorong
b.
Massa
Alat yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda
adalah neraca. Beberapa contoh neraca yang digunakan, sebagai berikut.
Gambar 1.4 Macam macam Neraca
1.
Neraca pegas mempunyai dua baris skla, yaitu skala N (Newton)
digunakan untuk mengukur berat dan skala g (gram) untuk mengukur massa benda.
Untuk menimbang beban (benda). atur terlebih dahulu skala 0 (nol) setelah itu
gantungkan benda pada pengait neraca.
2.
Neraca lengan tuas sering dijumpai di kantor pos untuk
menimbang surat. Sebelum digunakaran, sekrup yang di dasar neraca diatur
sehingga menunjukan skala nol.
3.
Neraca elektronik (neraca digial) sangat praktis. Bahkan ada
neraca jenis ini yang disebut neraca analitik elektronik yang ketelitiannya
sampai 0,1 mg.
4.
Neraca sama lengan memiliki dua piringan pada kedua
lengannya. Benda yang ditimbang diletakan di salah satu piringan, sedangkan
anak timbangan diletakan pada piringan lain, Neraca sama lengan biasannya
digunakan untuk menimbang emas.
5.
Neraca tiga lengan (neraca Ohauss) terdiri atas tiga batang
skala. Batang pertama berksla ratusan gram, batang kedua berskala puluhan gram,
dan batang ketiga bersakala satuan gram. Neraca ini mempunyai ketelitian hingga
0,1 g.
Bagian-bagian dari neraca Ohauss tiga lengan sebagai
berikut.
a)
Lengan dpena memiliki skala 0-10 g, dengan tiap skala
bernilai 1 g.
b)
Lengan tangan dengan skala bernilai 0 sampai 100 g, tiap
skala bernilai 10 g.
c) Lengan belakang bersekala mulai
0-500, tiap skala besaran 100 g
Perhatikan contoh pengukuran massa
dengan neraca tiga lengan berikut.
contoh
Sekantong plastik gula pasir
ditimbang dengan neraca Ohauss tiga lengan. posisi lengan depan, tengah, dan belakang
dalam keadaan setimbang ditunjukan pada gambar berikut. Tentukan massa gula
pasir tersebut!
Gambar 1.5 Pengukuran Gula Pasir
Jawab:
Dari gambar di atas dapat diketahui
bahwa:
Posisi lengan depan : 7,0 gram
Posisi lengan tengah : 30,0 gram
Posisi lengan belakang : 400,0 gram
+
Jadi massa gula pasir adalah :
437,0 gram
c.
Waktu
Beberapa contoh alat ukur waktu yang digunakan, sebagai
berikut:
1)
Arloji
Arloji adalah alat ukur yang selalu aktif menunjukan
waktu dengan tingkat ketelitian 1 sekon. Biasanya arloji mempunyai tiga macam
jarum, yaitu:
a)
Jarum sekon, adalah jarum yang paling panjang, bergerak satu
skala tiap sekon.
b)
Jarum menit, adalah jarum yang panjangnya sedang, bergerak
satu skala tiap satu menit
c)
Jarum jam, adalah jarum yang paling pendek, bergerak satu
skala tiap satu jam
2)
Stopwatch
Stopwatch termasuk alat ukur yang memiliki ketelitian
cukup baik. Ada dua jenis stopwatch, yaitu stopwatch jarum (stopwatch
analog/mekanis) dan stopwatch digital. stopwatch mekanis memiliki ketelitian
0,1 s, stopwatch eleketronik memiliki ketelitian 0,01 sekon, sedangkan arloji
atau jam tangan mempunyai tingkat ketelitian 1 sekon. Pada stopwatch jarum,
jarum panjang menyatakan waktu dalam detik, sedangkan jarum pendek menyatakan
waktu dalam menit.
3)
Jam atom
