Bab 4 Kelas 7 Gerak dan Gaya (Hukum Newton)

 Ø  Hukum Newton

Seorang ilmuwan Inggris yang bernama Sir Isaac Newton dalam karyanya Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, pertama kali diterbitkan pada 5 Juli 1687. Dalam bukunya dia merumuskan tiga hukum mengenai gaya dan gerak yang dikenal dengan nama Hukum I Newton, Hukum II Newton, dan Hukum III Newton

Buku Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica

Gambar Sir Isaac Newton

a.      Hukum I Newton

Apakah kalian pernah naik kendaraan umum semisal bus? Coba perhatikan gambar berikut. Apa yang dapat kalian simpulkan?

Gambar Ilustrasi tentang peristiwa yang dapat dijelaskan dengan Hukum I Newton

Ketika kalian berada di dalam sebuah bus yang berhenti, kemudian tiba-tiba bus tersebut di gas hingga bergerak maju, maka badan akan terdorong ke belakang. Ini karena badan ingin mempertahankan keadaan awalnya yaitu diam.

Sebaliknya, ketika kamu berada dalam bus yang sedan melaju kencang, kemudian tiba-tiba bus direm, maka badan kalian akan terdorong ke depan. Hal ini terjadi karena badan ingin mempertahankan geraknya ke depan.

Kecenderungan benda untuk tetap mempertahnkan keadaan diam atau geraknya dengan keceptan tetap disebut sebagai inersia atau kelembaman benda. Inilah yang mendasari Hukum I Newton.

Hukum I Newton menyatakan bahwa benda yang sedang diam akan cenderung tetap diam, sedangkan benda yang sedang bergerak cenderung untuk terus bergerak lurus dengan kecepatan tetap, kecuali jika ada gaya luar yang memaksa benda tersebut mengubah keadaanya.

Dengan kalimat lain, Hukum I Newton menyatakan “jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap”

Secara matematis, Hukum I Newton ditulis sebgai berikut.

ƩF = 0

Hukum I Newton pada prinsipnya meninformasikan kepada kita tentang adanya keberadaan besaran yang dinamai massa. Karena sifat kelembaman ini maka benda cenderung mempertahankan keadaan geraknya. Keadaan gerak dapat dipresentasikan atau diterangkan oleh nilai kecepatan. Jadi, secara sederhana sifat kelembaman suatu benda sebenarnya adalah mengukur kecenderungan benda mempertahankan kecepatannya. Semakin besar kelembaman benda maka semakin malas benda tersebut bergerak. Semakin besar massa maka benda semakin lembam. Itulah penyebab bahwa kita sulit mendorong benda yang memiliki massa lebih besar daripada benda yang memiliki massa lebih kecil.

Contoh hukum I Newton lainya adalah saaat bus sedang berjalan kemudian direm, maka bus akan berhenti. Bus tersebut akan berhenti karena ada gaya yang memengaruhinya, yaitu gaya gesek.

 

b.      Hukum II Newton

Hukum I Newton belum membahas penyebab benda bergerak atau berhenti. Kita memerlukan hukum selanjutnya yang menjelaskan perubahan keadaan gerak benda. Hukum tersebut menyatakan bahwa benda dapat diubah keadaan geraknya jika pada benda bekerja gaya. Gaya yang bekerja berkaitan langsung dengan perubahan keadaan gerak benda. Hukum tersebut dikenal dengan nama Hukum II Newton.

Coba doronglah sebuah meja hingga bergerak? Mula-mula doronglah meja secara berlahan biasa. Selanjutnya, doronglah meja secara kuat. Makin kuat kamu mendorongnya maka makin cepat meja itu bergerak, bukan? Ini berarti, makin besar gaya yang diberikan, makin besar pula percepatannya.

Selanjutnya, coba mintalah temanmu duduk diatas meja. Selanjutnya, doronglah meja tersebut hingga bergerak. Meja bergerak lebih lambata, bukan? Ini berarti, makin besar massa benda maka makin kecil percepatnnya. Jadi, percepatan gerak sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang diberikan namun berbanding terbalik dengan massanya. Inilah gambaran dari Hukum II Newton.

Hukum II Newton, menyatakan:”jika ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda maka akan dihasilkan suatu percepatan dalam arah yang sama dengan resultan gaya. Besarnya percepatan tersebut berbanding lurus terhadap resultan gaya dan berbanding terbalik terhadap massa benanya”. Hukum II Newton dirumuskan sebagai berikut.

ƩF = m x a atau a = ƩF / m

                                                   Keterangan:

                                                   ƩF        :  Resultan gaya (N)

                                                   a          :  percepatan (m/s²)

                                                   m         :  massa benda (kg)

Contoh Soal

1.      Gaya sebesar 7000 N mampu menggerakan sebuah truk hingga bergerak dengan percepatan sebesar 3,5 m/s². Tentukan massa truk tersebut ….

Diketahui : F = 7000 N

                   a = 3,5 m/s²

Ditanya    : m = ….?

Jawab:

m = ƩF / a

    = 7000 N / 3,5 m/s²

    = 2000 kg

Jadi, massa truk tersebut adalah 2.000 kg atau 2 ton

2.      Wisnu dan Risqi mengerjakan gaya seperti terlihat pada gambar!

Bila gaya gesek almari terhadap lantai sebesar 2 N. Berapakah percepatan yang dialami almari  ….

Diketahui : F_{Wisnu =} 6,5 N,  F_Risqi = 5,5 N, F_ges = 2 N

                                m = 8 Kg

Ditanya    :  a = ….?

Jawab

ƩF = F_Wisnu + F_Risqi - F_ges = 6,5 N + 5,5 N – 2 N = 10 N

a = ƩF / m

  = 10 N / 8 kg

  = 1,25 m/s²

 

c.       Hukum III Newton

Pernahkah kamu bernalar, bagaimana sebuah roket dapat meluncur ke angkasa? Roket yang terdorong ke atas diakibatkan oleh semburan gas ke bawah. Semakin kuat semburan gas ke bawah, maka roket akan semakin cepat terdorong ke atas. Peristiwa ini menerapkan Hukum III Newton.

Hukum III Newton menyatakan bahwa “ketika sebuah benda memberikan gaya (gaya aksi) pada benda kedua, maka benda kedua akan memberikan gaya (gaya reaksi) pada benda pertama dengan kekuatan yang sama tetapi berlawanan arah”. Hukum III Newton disebut juga hukum aksi-reaksi.

Secara matematis, Hukum III Newton dinyatakan sebagai berikut.

F_aksi = - F_reaksi

Catatan : Tanda negatif menunjukan bahwa gaya reaksi beralwanan arah dengan gaya aksi. Gaya aksi dan reaksi tersebut memiliki besar yang sama, tetapi berlawanan arah dan bekerja pada dua benda yang berbeda.

Contoh peristiwa yang dapat dijelaskan dengan Hukum III Newton dalam kehidupan sehari-hari.

1.      Pada sebuah roket, mesin menyemburkan gas ke bawah (gaya aksi), maka gaya yang sama dengan arak kebalikannya (gaya reaksi) mendorong roket ke atas.

Gaya Aksi dan Reaksi pada Roket

2.      Ketika berjalan, telapak kai kita memberikan gaya aksi dengan mendorong permukaan tanah atau lantai ke belakang. Permukaan tanah atau lantai memberikan gaya reaksi kepada kita dengan mendorong telapak kaki kita ke depan, sehingga kita berjalan ke depan.

3.      Ketika kita berenang, kaki dan tangan kita mendorong ke belakang. Sebagai reaksi, air mendorong kaki dan tangan kita ke depan, sehingga kita berenang ke depan.

4.      Ketika sebuah peluru ditembakkan, senapan memberikan gaya aksi dengan mendorong peluru ke depan. Karena menadapat gaya aksi maka peluru mendorong senapan ke belakang. Akibatnya, penembak merasa tersentak ke belakang akibat dorongan itu.

5.      Orang mendayung perahu ke belakang maka perahu bergerak ke depang.

Gaya Aksi dan Reaksi Mendayung

6.      Saat menendang bola, bola meluncur ke depan, dan kaki terdorong ke belakang.

7.      Pada saat kita memukul tembok, tangan kita terasa sakit.

 

Read More

Bab 1 Kelas 8 Gerak Benda dan Makhluk Hidup di Lingkungan Sekitar (Sistem Gerak pada Tumbuhan)

        Seperti halnya pada manusia dan hewan, tumbuhan juga dapat bergerak. Gerakan tumbuhan terjadi karena adanya proses pertumbuhan dan adanya kepekaan terhadap rangsang atau iritabilitas yang dimiliki oleh tumbuhan tersebut.

Sebagai tanggapan terhadap rangsang, tumbuhan melakukan gerakan yang mungkin menuju arah rangsang, menjauhi rangsang, atau melakukan gerak tanpa menunjukan arah tertentu. Gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi tiga, yaitu gerak higroskopis, endonom, dan etionom.

1.      Gerak Higroskopis

Gerak higroskopis merupakan gerak pada tumbuhan yang terjadi karena perubahan kadar air di dalam sel. contoh gerak higroskopis, misalnya pecahnya buah polong-polongan ketika sudah tua akibat perubahan air di dalam sel, sehingga terjadi pengerutan bagian buah yang tidak merata dan membuat buah polong menjadi terbuka. Contoh lainnya, yaitu membukanya dinding sporangium (kotak spora) tumbuhan paku.

2.      Gerak Endonom

Gerak endonom merupakan gerak pada tumbuhan yang diakibatkan oleh rangsangan yang berasal dari dalam tumbuan itu sendiri. Misalnya gerak rotasi sitoplasma pada tanaman air Hydrilla verticillata.

Gambar Hydrilla verticillata.

3.      Gerak Endonom

Gerak entionom adalah gerakan pada tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan yang berasal dari luar tumbuhan tersebut. Berdasarkan respons gerak yang dilakukan tumbuhan gerak etionom dapat dibedakan menjadi gerak taksis, gerak tropisme, dan gerak nasti.

a.         Taksis

Gerak taksis merupakan gerak pindah tempat seluruh bagian tumbuhan yang arahnya dipengaruhi oleh sumber rangsangan. Gerak taksis biasanya dilakukan oleh organisme bersel satu, misalnya pada Euglena viridis. Berdasarkan rangsang penyebabnya, taksis dibedakan menjadi fototaksis dan kemotaksis.

1.      Kemotaksis

Kemotaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan oleh rangsang berupa zat kimia. Contohnya gerakan spermatozoa tumbuhan lumut dan paku. Spermatozoa mampu bergerak menuju sel telur yang terdapat pada arkegonium akibat tertarik oleh zat gula dan protein tertentu yang dihasilkan oleh arkegonium.

2.      Fototaksis

Fototaksis merupakan gerak seluruh tubuh tumbuhan yang disebabkan oleh rangsang cahaya. Misalnya kempamupan berpindahnya Euglena viridis disebakan karena organisme tersebut memiliki alat gerak berupa flagela dan reseptor cahaya.

Gambar Euglena viridis.

b.         Tropisme

Tropisme merupakan gerakan tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangya rangsang. Arah gerak tumbuhan yang mendekati arah datanynya rangsang disebut gerak tripisme positif, tetapi jika arah gerak tumbuhan menjauhi rangsang disebut gerak tripisme negatif. Berdasarkan jenis rangsangnya, gerak tropisme ada bermacam-macam, sebagai berikut.

1.      Hidrotropisme

Hidrotropisme adalah gerak bagian tumbuhan menuju ke arah yang basah atau berair. Misalnya pertumbuhan akar menuju sumber air.

2.      Tigmotropisme

Hidrotropisme adalah gerak melilitnya sulur tumbuhan pada tempat rambatannya. Beberapa tumbuhan yang memiliki sulur, seperti mentimun, kacang panjang, labu, anggur, dan markisa.

3.      Fototropisme

Fototropisme adalah gerak bagian tumbuhan yang dipengaruhi oleh rangsang cahaya. Misalnya ujung batang tumbuhan mengalami pertumbuhan ke arah cahaya.

4.      Kemotropisme

Kemotropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh zat kimia. Misalnya gerakan buluh serbuk sari menuju sel telur dipengaruhi oleh zat gula (zat kimia) yang dikeluarkan oleh bakal buah.

5.      Geotropisme

Geotropisme adalah gerakan bagaian tumbuhan karena pengaruh rangsang gravitasi (gaya tarik bumi). Apabila arah pertumbuhan tersebut ke atas disebut geotropisme negatif. Misalnya arah pertumbuhan batang ke atas (menjauhi pusat bumi). Apabila pertumbuhan menuju ke bawah disebut gerak geotropisme positif. Misalnya akar menuju ke pusat bumi.

c.         Nasti

Gerak nasti merupakan gerak pada tumbuhan yang arah geraknya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang.

Berdasarkan jenis rangsangnya, gerak nasti dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, sebagai berikut.

1.      Niktinasti

Niktinasti adalah pergerakan daun tumbuhan akibat adanya rangsang berupa kondisi siang hari dan malam hari. Contohnya geak menutupnya daun tumbuhan bunga merak (Caesalpinia pulcherima) atau tumbuhan lamtoro (Leucaena leucocephala) karena cahaya gelap.

Bunga merak (Caesalpinia pulcherima)	Lamtoro (Leucaena leucocephala)

2.      Fotonasti

Fotonasti adalah gerak nasti yang dipengaruhi oleh rangsang berupa cahaya. Misalnya bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) pada sore hari.

Bunga Pukul Empat (Mirabilis jalapa)

3.      Seismonasti

Sismonasti adalah gerak nasti karena pengaruh rangsang berupa sentuhan atau diberi getaran. Misalnya gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) karena sentuhan.

Putri Malu (Mimosa pudica)

4.      Termonasti

Termonasti adalah gerak nasti yang dipengaruhi rangsang berupa suhu. Contohnya mekarnya bunga tulip pada musim semi karena suhu udara pada musim semi terasa lebih hangat.

Bunga Tulip

Read More

Bab 6 Kelas 8 Sistem Peredarah Darah Manusia (Gangguan atau Kelainan pada Sistem Peredaran Darah dan Upaya untuk Mencegah serta Menanggulaginya)

 Beberapa contoh gangguan atau kelainan pada sistem peredaran darah dan upaya pencegahan serta menanggulanginya sebagai berikut.

1.      Hipertensi  

Hipertensi adalah tekanan darah tinggi, yang disebabkan karenaa kekentalan darah di atas normal. Kekentalan darah dipengaruhi oleh kandungan garam dan gula dalam darah. Jika darah terlalu kental, maka alirannya lambat sehingga jantung harus memompa darah lebih kuat. Oleh karena itu, terjadi tekanan darah tinggi. Keadaan ini dapat diperbaiki dengan cara mengurangi asupan garam dan gula ke dalam tubuh.

Penderita hipertensi mempunyai tekanan sistole sekitar 140-200 mmHg dan tekanan diastole sekitar 90-110 mmHg. Tekanan darah yang terlalu tinggi dapat menyebabkan pecahnya pembuluh darah atau tersumbatnya arteri di otak. Hal ini dapat mengakibatkan penderita meninggal dunia karena stroke.

Upaya untuk menghindari supaya tidak terkena hipertensi adalah.

a.       Hindari kebiasan merokok

b.      Hindari faktor-faktor yang dapat menyebabkan stres.

c.       Hindari mengonsumsi minuman beralkohol dan makanan berlemak dan mengandung kolesterol tinggi

d.      Berolahraga secara teratur

2.      Jantung koroner

Jantung koroner disebut juga infark miokard. Jantung koroner merupakan penyempitan atau penyumbatan pada arteri jantung (arteri koronaria). Pemicunya adalah arteriosklerosis, yaitu pengerasan pembuluh nadi (arteri) akibat endapan lemak. Penyempiatan dan penyumbatan pada arteri jantung ini menyebabkan kerja otot jantung akan terganggu atau bahkan berhenti. Jantung koroner dapat menyebabkan kematian mendadak. Gejala dari penyakit jantung koroner, antara lain dada terasa sakit, sakit pada bagaian lengan dan punggung, napas pendek serta kepala pusing.

Cara mencegah terjadinya penyakit jantung koroner, antara lain melakukan olahraga dan istirahat yang teratur, menjaga pola makan sehari-hari, menghindari minuman beralkohol, menghentikan kebiasan merokok, menghindari stres berlebih, dan menjaga berat badan dalam konsisi ideal.

3.      Leukemia

Leukemia adalah pertumbuhan sel-sel darah putih yang tidak normal. Jaringan yang seharusnya membentuk sel-sel darah merah justru membentuk sel-sel darah putih. Akibatnya, jumlah sel darah putih melebihi normal, sedangkan jumlah sel darah merah menurun. Leukemia disebut juga kanker darah. Banyaknya sel darah putih ini menyebabkan sel darah putih menjadi ganas. Sel darah putih ini dapat memakan sel-sel darah merah, sehingga penderita dapat mengalami anemia akut.

4.      Hemofilia

Hemofilia merupakan penyakit kekurangan atau tidak adanya zat antihemofilia yang bersifat genetis, sehingga penderita tidak mampu melakukan proses pembekuan darah pada saat luka atau pembuluh darahnya pecah, atau proses pembekuannya sangat lama sehingga darah terus mengalir.

5.      Anemia

Anemia sering disebut sebagai penyakit kurang darah. Kurang darah terjadi karena kandungan hemoglobin (Hb) dalam sel darah merah rendah atau berkurangnya sel darah merah. Gejala anemia ditandai dengan muka penderita pucat, cepat lelah, sakit kepala, timbulnya bintik-bintik hitam pada mata, jantung berdebar, dan denyut nadi meningkat. Oleh karena itu, agar tidak mengalami anemia sebaiknya perempuan selama masa mensturasi mengonsumsi yang mengandung zat besi, mengonsumsi makanan bergizi, dan jika diperlukan mengonsumsi suplemen penambah zat besi

6.      Varises

Varises terjadi karena katup-katup pada pembuluh balik tidak dapat meutup dengan sempurna dan lemahnya dinding pembuluh darah. Varises merupakan pelebearan pembuluh balik (vena) yang biasa terjadi di kaki terutama di bagian betis. Varises tidak perlu diobati. Namun jika terjadi varises yang parah, dapat dilakukan operasi.

Upaya yang dapat dilakukan agar terhindar dari varises, antara lain:

a.       Menhindari berdiri terlalu lama

b.      Menghindari memakai sepatu dengan hak tinggi

c.       Menhindari berat badan berlebih

d.      Ketika tidur sebaiknya tungkai dinaikan (krang lebih 15-20 cm)

             e.   Berolahraga secara teratur seperti berjalan, berenang, dan senam

Read More