pusat perbukuan - wiwinnovianingsih.files.wordpress.com · atas rahmat tuhan yang maha pengasih,...

Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan Nasional

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undang

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional dari PenerbitKarya Mandiri Nusantara, PT

Mari Belajar IPA 3Untuk SMP/MTs Kelas IX

Penulis : Elok SudibyoWahono WidodoWasisDwi Suhartanti

Editor : Eko SupatmawatiPerancang Kulit : Gatut PLayouter : WiwikIlustrator : Tri Edie

Ukuran Buku : 17,6 x 25 cm

500.7MSUD SUDIBYO, Elok Mari Belajar IPA 3 : Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs kelas IX/

Elok Sudibyo... (at. all),\ ; editor : Eko Supatmawati.—Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

vii, 278 hlm.: ilus.; 25 cm.Bibliografi : hlm.273-274Indeks. Hlm.276-277ISBN 979-462-980-41. Saint-Studi dan Pengajaran I. JudulII. Kaniawati, Ida III. Fauziah, Yuli Nurul, IV. Sopandi Wahyu

Diterbitkan oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008

Diperbanyak oleh ...

ii Mari Belajar IPA 3 untuk SMP/MTs Kelas IX

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dankarunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, padatahun 2008, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/Penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet (website)Jaringan Pendidikan Nasional.

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar NasionalPendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhisyarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui PeraturanMenteri Pendidikan Nasional Nomor 34 Tahun 2008.

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada parapenulis/Penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswadan guru di seluruh Indonesia.

Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional tersebut, dapat diunduh (down load),digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun,untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harusmemenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwabuku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru diseluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapatmemanfaatkan sumber belajar ini.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepadapara siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya.Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.

Jakarta, Juli 2008Kepala Pusat Perbukuan

iiiSambutan

Atas rahmat Tuhan Yang Maha Pengasih, kami dapat menyelesaikanpenulisan buku Mari Belajar IPA 3. Buku merupakan salah satu dari 3 jilid bukuMari Belajar IPA, yaitu Jilid 1 untuk SMP/MTs Kelas VII, Jilid 2 untuk SMP/MTs Kelas VIII, dan Jilid 3 untuk SMP/MTs Kelas IX.

Buku ini dapat kamu gunakan sebagai wahana untuk mencapaikompetensimu yang meliputi kompetensi pada penguasaan materi pokoksebagai pengetahuan dasar, peningkatan keterampilan, penumbuhan sikapilmiah, dan peningkatan berpikir. Peningkatan keterampilan, penumbuhan sikapilmiah, dan peningkatan berpikir dapat kamu peroleh dengan mengerjakanKegiatan, Lab Saku, Latihan, Bina keterampilan, dan Evaluasi.

Selain itu, buku juga diharapkan membantumu dalam pembelajaran IPA.Buku ini dilengkapi soal-soal dengan berbagai variasi, sehingga kamu tidak bosandan termotivasi untuk mencoba mengerjakannya. Semoga buku ini bermanfaatbagimu khususnya, untuk meningkatkan mutu pendidikan di negara yang kitacintai ini. Tidak lupa kami ucapkan banyak terima kasih kepada semua pihakyang membantu terselesaikannya buku ini. Kritik dan saran demi perbaikanbuku ini sangat kami harapkan. Semoga keberhasilan berpihak pada kita semua.

Penyusun

iv Mari Belajar IPA 3 untuk SMP/MTs Kelas IX

10

Cara penggunaan buku dibuat untuk mempermudah siswa mempelajari danguru menyampaikan materi pembelajaran, sehingga proses belajar mengajarberjalan lancar. Berikut ini adalah petunjuk yang dapat mempermudah dalammenggunakan buku ini.

1. Judul Bab

Judul bab menggambarkan apa-apa yang akan kamupelajari.

2. Peta KonsepPeta konsep dibuat bagan dan berisi kaitan antarkonsep yang akan dipelajari dalam bab tersebut.

3. Kata-kata PentingKata-kata inti yang akan dibahas di setiap bab.

4. Soal PrasyaratBerupa soal yang dapat memotifasi siswa untuk belajar.

5. Penjelasan UraianBerisi uraian yang bertujuan memberikan penjelasanmateri bab tersebut.

6. KegiatanSiswa dapat melatih keterampilan bekerja danmeningkatkan rasa tanggung jawab.

7. GambarBuku ini didukung gambar yang menarik sesuaidengan uraian materi dan bertujuan membangkitkansemangat belajar.

8. LatihanSiswa dapat meningkatkan penalaran berpikir danberkomunikasi melalui soal-soal yang disajikan.

9. Bina KeterampilanSiswa dapat meningkatkan kompetensinya melaluitugas dan soal yang ada.

10. Tokoh IPABerisi informasi ilmuwan IPA, apakah itu dalambidang biologi, fisika, ataupun kimia.

1

v

2

43

5

6

7

8

9

Petunjuk Penggunaan

11. Lab SakuBagian dari pengembangan diri yang dapat kamulakukan secara mandiri atau berkelompok.

12. ContohBagian dari materi yang bertujuan memberikanpenjelasan materi bab tersebut dan dapat digunakansebagai acuan dalam mengerjakan soal perhitungan.

13. RangkumanBerisi ringkasan materi dari bab tersebut sehinggasiswa mudah untuk memahaminya.

14. EvaluasiBerisi soal-soal yang bervariasi dan memuat beberapakompetensi dasar sesuai dengan materi bab.

15. RefleksiSiswa dapat mengukur pemahaman materi dalambab tersebut.

16. GlosariumDiberikan agar siswa yang mengalami kesulitandalam menghafal pengertian dari istilah-istilah yangsulit dihafal dapat mudah mengetahuinya.

17. Daftar PustakaBerisi informasi literatur yang digunakan dalampenyusunan buku ini.

18. Kunci JawabanDiberikan supaya siswa dapat mencocokkanjawaban soal yang sudah dicarinya.

19. IndeksBerisi informasi yang dapat mempermudah siswauntuk mencari objek yang akan dipelajarinya.

vi

11 12

13

14

15

16

17

18

19

Mari Belajar IPA 3 untuk SMP/MTs Kelas IX

KATA SAMBUTAN ................................................. iii

KATA PENGANTAR .............................................. iv

PETUNJUK PENGGUNAAN ............................... v

DAFTAR ISI ............................................................... vii

BAB 1 SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA....................................................................... 1

A. Alat Ekskresi pada Manusia .............. 3B. Gangguan pada Sistem Ekskresi ..... 13EVALUASI ................................................ 21

BAB 2 SISTEM REPRODUKSI MANUSIA . 23A. Reproduksi Manusia ........................... 25B. Fertilisasi dan Perkembangan Embrio 31C. Siklus Menstruasi ................................ 33D. Mengenal Penyakit AIDS ................. 36EVALUASI ................................................ 41

BAB 3 SISTEM SARAF DAN INDERAMANUSIA ................................................. 43A. Sistem Saraf pada Manusia ................ 45B. Sistem Indera pada Manusia .............. 55EVALUASI ................................................ 71

BAB 4 KELANGSUNGAN HIDUP MAKHLUKHIDUP ......................................................... 73A. Pengertian Kelangsungan Hidup ..... 75B. Adaptasi ................................................. 75C. Seleksi Alam ......................................... 80D. Perkembangbiakan .............................. 83E. Cara Perkembangbiakan Makhluk

Hidup ...................................................... 85EVALUASI ................................................ 91

BAB 5 PEWARISAN SIFAT .............................. 93A. Materi Genetis ...................................... 95B. Persilangan Monohibrid dan Dihibrid 99C. Keuntungan Mengembangkan Bibit

Unggul ................................................... 104EVALUASI ................................................ 109

BAB 6 TEKNOLOGI REPRODUKSI DANBIOTEKNOLOGI .................................... 111A. Rekayasa Reproduksi ......................... 113B. Dampak Rekayasa Reproduksi ......... 119C. Bioteknologi ......................................... 120D. Produk-produk Bioteknologi ........... 121EVALUASI ................................................ 129

BAB 7 LISTRIK STATIS ..................................... 131A. Muatan Listrik ....................................... 133B. Elektroskop .......................................... 139C. Hukum Coulumb ................................. 141D. Medan Listrik ....................................... 143EVALUASI ................................................ 147

BAB 8 ELEMEN DAN ARUS LISTRIK ......... 149A. Arus Listrik ........................................... 151B. Beda Potensial ...................................... 154EVALUASI ................................................ 161

BAB 9 RANGKAIAN LISTRIK ........................ 163A. Hambatan dan Hukum Ohm .............. 165B. Rangkaian Listrik ................................. 174EVALUASI ................................................ 187

BAB 10 DAYA DAN ENERGI LISTRIK ........... 189A. Daya Listrik .......................................... 191B. Energi Listrik dan Perubahannya ..... 193EVALUASI ................................................ 199

BAB 11 KEMAGNETAN ....................................... 201A. Sifat-sifat Magnet ................................. 203B. Bumi sebagai Magnet ......................... 211EVALUASI ................................................ 215

BAB 12 ELEKTROMAGNETIK .......................... 217A. Kemagnetanagnet dari Kelistrikan ... 219B. Kelistrikan dari Kemagnetan ............. 227EVALUASI ................................................ 239

BAB 13 TATA SURYA ............................................ 241A. Galaksi dan Rasi ................................... 243B. Tata Surya .............................................. 244C. Benda Langit Lain ................................ 250D. Gerakan Bumi dan Bulan .................... 252E. Penerbangan Angkasa Luar .............. 259F. Proses-proses di Permukaan Bumi .... 262EVALUASI ................................................ 269

GLOSARIUM ............................................................. 271

DAFTAR PUSTAKA ............................................... 273

KUNCI JAWABAN ................................................... 275

INDEKS ....................................................................... 276

viiDaftar Isi

Bab 1 Sistem Ekskresi pada Manusia 1

SISTEM EKSKRESIPADA MANUSIA

Bab1

(Sumber: Dok. Penerbit)

Pernahkah kamu berolahraga? Apakah kamu berkeringatsetelah berolahraga? Keringat yang dikeluarkan kulit meru-pakan zat sisa dari metabolisme tubuh yang sudah tidakdigunakan lagi. Kamu setelah belajar bab ini diharapkanmampu menggambarkan sistem ekskresi pada manusia danhubungannya dengan kesehatan.

Mari Belajar IPA 3 untuk SMP/MTs Kelas IX2

Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

Korteks renalisPelvis renalisBadan MalphigiGlomerulusKapsula Bowman

Soal Prasyarat

Apa yang dimaksud dengan ekskresi? Bagaimana hubungan sistem ekskresi dengan kesehatan

tubuhmu?

mempunyai

Manusia

Ginjal Hati

Alat ekskresi

terdiri atas

Kulit Paru-paru


Masih ingatkah kamu ciri-ciri dari makhluk hidup?Salah satu ciri dari makhluk hidup adalah memerlukanmakanan. Zat-zat makanan dalam tubuh makhluk hidupdiubah menjadi energi. Pada saat kamu duduk di kelas VIII,kamu telah belajar tentang sistem pencernaan. Prosespencernaan dalam tubuh makhluk hidup menghasilkan sarimakanan. Sari makanan ini dibakar dalam sel menghasilkanenergi. Tahukah kamu saat mengubah zat makanan menjadienergi, sel menghasilkan limbah? Limbah yang dihasilkanberupa zat-zat sisa metabolisme. Zat ini tidak dimanfaatkanlagi oleh tubuh. Oleh karena itu, zat ini harus dibuang agartidak meracuni tubuh. Proses pembuangan zat-zat sisametabolisme disebut proses pengeluaran atau ekskresi.

A. Alat Ekskresi pada Manusia

Gambar 1.1Salah satu ciri makhlukhidup adalah makan.(Sumber: keluargabroto.com)

Pada tubuh manusia terdapat organ-organ yang mem-punyai fungsi satu sama lainnya berbeda. Tahukah kamu organyang termasuk dalam sistem ekskresi? Zat diekskresikan keluartubuh oleh organ ekskresi, yaitu ginjal, kulit, paru-paru,dan hati.


1. Ginjal

Pernahkah kamu melihatginjal? Apa yang kamu ketahuitentang ginjal? Ginjal merupakan

alat penyaring darah yang bentuknyaseperti kacang. Ginjal pada manusiaterdiri atas 2 buah. Panjang ginjal

antara 10 sampai 15 cm, beratnya lebihkurang 200 gram, terletak di dalamrongga perut bagian belakang agak ke

atas dan di dekat tulang belakang.Kedudukan ginjal sebelah kiri lebih tinggi dari ginjal sebelahkanan. Tepat di atas ginjal kanan terdapat hati yang banyakmenempati ruang.

Ginjal menyaring darah sebanyak 1.500 liter per hari,sehingga ada beberapa zat yang harus dibuang melalui alatpengeluaran. Tahukah kamu zat-zat apa saja yang dibuangmelalui ginjal? Urea, amonia, dan air dibuang melalui ginjalberupa urine. Urine yang dihasilkan dalam waktu satu harilebih kurang 1,5 liter. Apa yang kamu ketahui tentang urea,amonia, dan air? Kamu dapat menjelaskannya setelahmempelajari pembahasan berikut.a. Urea

Urea dibentuk oleh hati dari protein yang tidak diperlukandarah. Urea terdiri atas zat nitrogen yang beracun bagidarah sehingga harus dibuang. Proses pembuangan inidisebut dengan ekskresi.

b. AmoniaAmonia merupakan hasil dari perombakan protein.Senyawa ini berbahaya bagi tubuh sehingga harusdikeluarkan secara teratur melalui proses ekskresi.

c. AirAir sangat penting dalam proses metabolisme tubuh, tapijika jumlah air terlalu berlebih akan membuat konsentrasidarah menjadi tidak konstan. Untuk itu, kelebihan airharus dibuang supaya keseimbangan konsentrasi darahterjaga. Proses ini disebut dengan osmoregulasi.

Ginjal terbungkus oleh selaput tipis yang disebut kapsularenalis yang terdiri atas jaringan fibrus. Ginjal terbagi menjadi

Gambar 1.2Sistem ekskresi pada

ginjal manusia.(Sumber: Understanding Biology.

Raven, PH and Johnson, GB)

Ginjal

Ureter

Kantungkemih

Ureter


Nefron

Urine keluar

Glomerulus Tubulus

tiga bagian. Bagian luarginjal adalah kulit ginjalatau korteks renalis, bagiankedua adalah sumsumginjal atau medulla, danbagian ketiga adalahberupa rongga ginjal ataurenalis.

Kamu dapat me-mahami bagian-bagianginjal dengan mempelajariuraian berikut.

Kulit ginjalKulit ginjal disebut korteks renalis. Korteks renalis

tersusun dari sel-sel ginjal atau nefron yang berjumlah lebihkurang satu juta sel. Di dalam kulit ginjal terdapat badanMalphigi yang terdiri atas glomerulus dan kapsula Bowman.Tahukah kamu yang dimaksud dengan glomerulus dankapsula Bowman? Glomerulus adalah kumpulan cabang-cabang yang halus atau anyaman pembuluh darah kapiler dibagian korteks, sedangkan kapsula Bowman adalah lapisanyang melingkupi glomerulus, bentuknya seperti cawan danberdinding ganda. Di korteks terjadi proses penyaringan darah.

Memahami Proses Ter-bentuknya Urine1. Coba kamu cari literatur

yang memuat tentangproses terbentuknyaurine.

2. Temukan gambar prosesterbentuknya urinemanusia.

3. Salin gambar tersebutpada buku kerjamu.Jangan lupa beri ke-terangan pada gambartersebut.

4. Jelaskan alur terbentuk-nya urine berdasarkanpemahamanmu.

5. Laporkan pada gurumu,apakah pemahamanmusudah benar?

Korteks

Renalartery

Ureter

Renalvein

Renalpelvis

Medulla

Korteks

Gambar 1.3Penampang ginjalmanusia.(Sumber: www. childrenshospital.org)

Sumsum ginjalSumsum ginjal disebut Medulla. Medulla berbentuk

kerucut atau renal pyramid. Medulla merupakan tempatberkumpulnya pembuluh darah kapiler dari kapsula Bowman.

Gambar 1.4Glomerulus(Sumber: www.unckidneycenter)

Urine keluar


Di dalam medulla akan terjadi proses reabsorbsi dan augmentasioleh tubulus proksimal dan tubulus distal. Lengkung henle jugamerupakan bagian dari yang menghubungkan tubulus proksimaldengan tubulus distal.

Tahukah kamu proses terbentuknya urine? Pembentukanurine terjadi di ginjal. Proses pembentukan urine adalah sebagaiberikut.1) Darah yang membawa sisa-sisa metabolisme protein

akan masuk ke ginjal melalui pembuluh darah menujuke glomerulus.

2) Di dalam glomerulus terjadi peristiwa penyaringanterhadap zat-zat yang terlarut dalam darah. Zat-zat yangdapat melewati saringan glomerulus adalah zat-zat yangbermolekul kecil, seperti air, garam, amonia, urea, dan gula,maka zat-zat tersebut disebut dengan filtranglomerulus.

3) Filtranglomerulus masuk ke kapsula Bowman dan ditam-pung. Kemudian filtraglomerulus tersebut akan diteruskanke tubulus proksimal.

4) Di dalam tubulus proksimal akan terjadi penyerapankembali terhadap zat-zat yang masih diperlukan, yaitu air,garam, dan gula. Sedangkan zat-zat lainnya yang tidakdiserap atau tidak dapat diserap akan menjadi urine primer.

5) Urine primer masuk ke dalam tubulus distal dan akan terjadiaugmentasi. Tahukah kamu apa yang dimaksud denganaugmentasi? Augmentasi adalah penambahan zat-zat yangtidak diperlukan ke dalam urine primer sehingga menjadiurine sekunder. Urine sekunder adalah urine sesungguhnya.

6) Urine sekunder ditampung di tubulus kolekta, kemudianditeruskan ke uriter dan ditampung kembali di kantungkemih sebelum dikeluarkan dari tubuh melalui uretra.

Pernahkah kamu berpikir bahwa urine yang kamu keluar-kan tiap hari mengandung zat-zat sisa metabolisme? Zat-zatapakah yang terkandung dalam urine? Urine orang sehat dansakit mempunyai kandungan yang berbeda. Pada orang sehatkandungan urine adalah sebagai berikut.

Air 95%.Urea, amonia, dan asam ureat yang merupakan hasilmetabolisme protein.


Garam-garam mineral, terutama garam dapur (NaCl).Zat warna empedu (bilirubin dan biliverdin) yangmenyebabkan urine berwarna kuning.Zat-zat yang berlebihan dalam darah, seperti hormon danvitamin.

Pada orang sakit, urine bisa digunakan sebagai indikatorterjadinya gangguan di dalam tubuh. Karena setiap zat yangtidak digunakan oleh sel dibuang melalui urine. Jika dalamurine terdapat zat-zat yang masih berguna, ini berarti adanyakerusakan pada glomerulus atau tubulus. Kerusakan tersebutjuga bisa menyebabkan zat-zat racun akan kembali masukke dalam tubuh.

2. Kulit

Kamu pasti tidak asing dengan kulit tubuhmu. Apa yangkamu ketahui tentang kulit tubuh? Kulit adalah lapisanjaringan yang terdapat di permukaan tubuh. Pada permukaankulit terdapat kelenjar keringat yang mengekskresi zat-zatsisa. Zat-zat sisa yang dikeluarkan melalui pori-pori kulitberupa keringat. Keringat tersusun dari air dan garam-garammineral terutama garam dapur (NaCl) yang merupakan hasilmetabolisme protein.

a. Bagian-bagian kulitKulit manusia terbagi menjadi tiga bagian, yaitu kulit ari(epidermis), kulit jangat (dermis), dan jaringan ikat bawahkulit. Masing-masing lapisan tersusun dari beberapalapisan yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Perhatikangambar berikut.

Gambar 1.5Sistem ekskresi padajaringan kulit manusia.(Sumber: Biology for You, RevicedNational Curriculum Edition)

Rambut

Lapisan tanduk

Lapisanlemak

Kelenjar minyakLapisan malphigi

Kapiler darah

Pembuluh darah

Otot rambutPori-pori

Epidermis

Dermis

Kelenjarkeringat

Jaringanikat


1) Kulit AriKulit ari adalah kulit yang paling luar dan sangat tipissekali. Kulit ari terdiri atas dua lapis, yaitu lapisantanduk dan lapisan malpighi.

Lapisan tandukLapisan tanduk yaitu lapisan kulit ari yang paling luardan merupakan lapisan mati sehingga mudah me-ngelupas, tidak memiliki inti, dan mengandung zatkeratin. Lapisan ini akan selalu baru, jika mengelupastidak akan terasa sakit atau mengeluarkan darahkarena tidak terdapat pembuluh darah dan saraf.Lapisan malpighiLapisan malpighi merupakan kulit ari yang beradadi bawah lapisan kulit tanduk. Lapisan ini tersusundari sel-sel hidup yang selalu membelah diri. Padalapisan ini terdapat pembuluh kapiler yang berperanuntuk penyampaian nutrisi. Sel-sel yang hiduptersebut mengandung melanin. Apakah yangdimaksud dengan melanin? Melanin adalah pigmensel yang mewarnai kulit dan melindungi sel darikerusakan yang disebabkan oleh sinar matahari.Produksi melanin akan meningkat jika terlalu banyakmendapatkan sinar matahari sehingga warna kulitakan menjadi lebih gelap. Pigmen lainnya adalahkeratin. Jika pigmen keratin dan melanin bergabung,maka warna kulit menjadi kekuningan. Bila lapisanmalpighinya tidak mengandung pigmen, maka orangtersebut dinamakan albino. Setiap orang memilikipigmen yang berbeda-beda sehingga ditemukanbermacam-macam warna kulit seperti warna putih,sawo matang, kuning langsat, dan hitam.

Di permukaan kulit ari terdapat pori-pori yangmerupakan muara kelenjar minyak dan ditumbuhioleh rambut, kecuali kulit ari yang ada di telapak tangandan kaki tidak ditumbuhi rambut. Kulit ari padatelapak tangan dan kaki terdiri atas empat lapis, yaitu:

stratum korneum,stratum granulosum,stratum lusidum, danstratum germinalis.

Memahami Kulit sebagaiOrgan Ekskresi1. Pergilah keluar kelas.2. Kemudian lari-lari di

tempat selama 30 menitdi tempat yang teduh.Gunakan stopwatchuntuk mengukur waktu-mu. Amati apa yangterjadi.

3. Kemudian lari-larilahkembali di bawah terikmatahari selama 30 menit.Amati yang terjadi.

Diskusi1. Apakah tubuhmu ber-

keringat ketika berlaridi tempat teduh?

2. Apakah tubuhmu ber-keringat ketika berlaridi bawah terik matahari?

3. Buat kesimpulan darikegiatanmu.


2) Kulit jangatKulit jangat atau dermis merupakan lapisan kedua darikulit. Batas dengan epidermis dilapisi oleh membranbasalis. Dermis lebih tebal dari pada epidermis. Dermismempunyai serabut elastik yang memungkinkan kulitmerenggang pada saat orang bertambah gemuk, dankulit bergelambir pada saat orang menjadi kurus.

Pada lapisan dalam dermis akan kamu temui:Pembuluh kapiler, berfungsi untuk menyampaikannutrisi pada akar rambut dan sel kulit.Kelenjar keringat (glandula sudorifera), tersebardiseluruh kulit dan berfungsi untuk menghasilkankeringat.Kelenjar minyak (glandula sebaceae), berfungsiuntuk menghasilkan minyak supaya kulit danrambut tidak kering dan mengkerut.Kantong rambut, memiliki akar dan batangrambut serta kelenjar minyak rambut. Pada saatdingin dan rasa takut, rambut yang ada di tubuhkita terasa berdiri. Hal ini disebabkan karena didekatakar rambut terdapat otot polos yang berfungsimenegakkan rambut.Kumpulan saraf rasa nyeri, saraf rasa panas, sarafrasa dingin, dan saraf sentuhan.

3) Jaringan ikat bawah kulitJaringan ikat bawah kulit berada di bawah dermis.Jaringan ini tidak memiliki pembatas yang jelas dengandermis, sebagai patokannya adalah mulainya terdapatsel lemak. Pada lapisan kulit ini banyak terdapat lemak.Apa fungsi dari lapisan lemak tersebut? Lapisan lemakberfungsi untuk melindungi tubuh terhadap benturan,menahan panas tubuh, dan sebagai sumber energicadangan.

b. Fungsi kulitKamu telah mengenal bagian-bagian dari kulit. Tahukahkamu apa fungsi dari kulit? Selain sebagai tempatpengeluaran, kulit juga berfungsi sebagai pengatur suhu tubuh,


tempat pembentukan vitamin D dari provitamin D,tempat menyimpan kelebihan lemak, sebagai pelindung,dan indera peraba.1) Alat pengeluaran

Kulit sebagai alat pengeluaran zat sisa metabolismeberupa keringat yang mengandung air dan garam sertasisa bahan lainnya.

2) Pengatur suhu tubuhPada waktu tubuh dalam keadaan panas, pembuluhdarah akan melebar dan mengeluarkan panas ke udara,dan air banyak dikeluarkan dalam bentuk keringat.Demikian suhu tubuh akan turun. Cara pelepasanpanas dari kulit bisa juga terjadi dengan pengaliranpanas dari benda yang disentuh, misalnya menyentuhpakaian.Jika tubuh dalam keadaan dingin, pembuluh darahakan mengerut, dan kelenjar keringat tidak mengeluarkankeringat. Hal ini terjadi karena untuk mengurangipengeluaran panas dari tubuh. Untuk mengimbangikeadaan ini, alat ekskresi yang berperan dalamkeadaan dingin adalah ginjal, sehingga kita seringmerasa ingin buang air kecil pada waktu dingin.

3) Tempat pembentukan vitamin DDi dalam kulit terdapat provitamin D yang dapatdiubah menjadi vitamin D dengan bantuan sinarultraviolet matahari pada waktu pagi hari. Vitamin Dsangat penting untuk pembentukan tulang.

4) Tempat penyimpananKulit dan jaringan bagian bawah bekerja sebagaitempat penyimpanan air. Jaringan adipose di bawahkulit sebagai tempat penyimpanan lemak. Cadanganlemak dapat dibakar sehingga menghasilkan panasdan energi untuk mengatasi udara dingin. Untuk itulah,biasanya orang yang memiliki banyak lemak atauorang gemuk lebih tahan dengan udara dingin.

5) PelindungKulit melindungi tubuh dari gangguan fisik berupatekanan, dan gangguan yang bersifat kimia. Selain itu,


kulit juga melindungi tubuh dari gangguan yangbersifat biologis, seperti serangan bakteri dan jamur.Kulit juga menjaga tubuh supaya tidak kehilanganbanyak air dan melindungi tubuh dari sinar ultraviolet.

6) Indera perabaPada lapisan dermis terdapat kumpulan saraf yang bisamenangkap rangsangan berupa suhu, nyeri, dan tekanan.Rangsangan tersebut akan disampaikan ke otak sebagaipusat informasi sehingga kita dapat mengetahui apayang kita sentuh.

3. Hati

Hati merupakankelenjar terbesar padamanusia, warnanyamerah tua, danberatnya sekitar2 kg pada orangdewasa. Hati dapatdikatakan sebagaialat sekresi dan ekskresi.Mengapa hati dapat dikatakansebagai alat sekresi? Hati meng-hasilkan empedu. Oleh karena itu, hati sebagai alatsekresi. Hati dikatakan sebagai alat ekskresi karena empeduyang dikeluarkan mengandung zat sisa yang berasal dari seldarah merah yang rusak dan dihancurkan di dalam limpa.

Di dalam hati, sel-sel darah merah akan dipecah menjadihemin dan globin. Hemin akan diubah menjadi zat warnaempedu, yaitu bilirubin dan biliverdin. Zat warna empedukeluar bersama feses dan urine, dan akan memberi warnapada feses dan urine manjadi berwarna kuning.

Selain berfungsi sebagai alat pengeluaran, hati jugamempunyai fungsi lain yang berguna bagi tubuh antara lain:

menyimpan gula dalam bentuk glikogen,menawarkan racun,membuat vitamin A yang berasal dari provitamin A,mengatur kadar gula dalam darah,

Gambar 1.6Hati ada di sebelahkanan perut.(Sumber: Human Body,JohnFarndon)


membuat fibrinogen serta protombin,menghasilkan zat warna empedu,tempat pembentukan urea.

4. Paru-paru

Paru-paru adalah organ yang bertindak sebagai alatpernapasan. Selain itu paru-paru juga bertindak sebagai alatekskresi dengan mengeluarkan karbondioksida dan uap air.Kedua zat ini harus dikeluarkan supaya tidak mengganggufungsi tubuh. Paru-paru terletak di dalam rongga dada danbagian bawahnya menempel pada diafragma.

Kegiatan 1Membuktikan Paru-paru sebagai Alat Ekskresi

Alat dan bahan

tabung reaksisedotanair kapurkaca

Cara kerja

1. Masukkan air kapur ke dalam tabung reaksi setinggi 2 cm,kemudian tiuplah dengan sedotan.

2. Bandingkan antara air kapur yang sudah ditiup denganair kapur sebelum ditiup.

3. Hembuskan napasmu ke permukaan kaca, kemudianamati apa yang terjadi.

Analisis dan diskusi

1. Apa yang terjadi dengan air kapur yang ditiup dengansedotan? Hal tersebut membuktikan apa? Jelaskan.

2. Perubahan apa yang terjadi pada permukaan kacasetelah kamu menghembuskan napas? Hal tersebutmembuktikan apa? Jelaskan.

3. Buat kesimpulan dari kegiatanmu.


B. Gangguan pada Sistem Ekskresi

1. Gangguan pada ginjal

Fungsi ginjal dapat terganggu karena infeksi bakteri,radang, batu ginjal, dan sebagainya. Jika salah satu ginjal tidakberfungsi atau mengalami gangguan, maka ginjal yangsatunya lagi akan mengambil alih tugas ginjal yang pertama.Namun ginjal bisa rusak kedua-duanya dan ini akan berakibatsangat fatal karena urea akan tertimbun dalam tubuh danmenyebabkan kematian. Berikut ini adalah kelainan danpenyakit pada ginjal.

a. Batu ginjalPernahkah kamu mendengar orang sakit batu ginjal?Tahukah kamu penyebab orang sakit batu ginjal? Batuginjal terjadi karena adanya endapan garam kalsium dalamginjal sehingga menghambat keluarnya urine danmenimbulkan nyeri. Bagaimana cara mengatasi penyakitini? Penyakit ini dapat diatasi dengan pembedahan dansinar laser. Tujuan dari pembedahan untuk membuangendapan garam kalium. Tujuan menggunakan sinar laseruntuk memecahkan endapan garam kalsium.

Tulis jawaban pada buku kerjamu.

1. Sebutkan bagian-bagian ginjal dan jelaskan.2. Mengapa di waktu dingin kamu sering mengeluarkan

urine atau buang air kecil?3. Coba kamu perhatikan anggota tubuhmu. Mengapa kulit

ari pada telapak tangan dan kakimu tidak ditumbuhirambut?

4. Bagaimana cara kulit menjaga suhu tubuhmu?5. Sebutkan fungsi hati manusia.

1


b. Radang ginjal (nefritis)Radang ginjal disebut nefritis. Radang ginjal terjadi karenaadanya kerusakan nefron, khususnya glomerulus yangdisebabkan oleh infeksi bakteri. Rusaknya nefron meng-akibatkan urine masuk kembali ke dalam darah danpenyerapan air menjadi terganggu sehingga timbulpembengkakan di daerah kaki. Penderita nefritis bisadisembuhkan dengan cangkokan ginjal atau cuci darahsecara rutin. Cuci darah biasanya dilakukan sampai penderitamendapatkan donor ginjal yang memiliki kesesuaianjaringan dengan organ penderita.

Gambar 1.7Cuci darah merupakan

salah satu cara untukmenyembuhkan radang

ginjal.(Sumber: www. sinarharapan.

co.id)

c. Gagal ginjalGagal ginjal terjadi jika salah satu ginjal tidak berfungsi.Kegagalan salah satu ginjal ini akan diambil alih tugasnyaoleh ginjal lain. Namun, keadaan ini akan tetapmenimbulkan resiko sangat tinggi. Mengapa demikian?Karena menyebabkan penimbunan urea dalam tubuh dankematian. Penyakit ini dapat diatasi dengan cangkok ginjalatau menggunakan ginjal tiruan sampai ginjal yang aslidapat kembali berfungsi.

2. Gangguan pada kulit

Kelainan dan penyakit yang berhubungan dengankulit sering kita temukan dalam kehidupan sehari-hari.


Ada penyakit yang tidak berbahaya dan berbahaya. Gangguankulit yang biasa terjadi adalah sebagai berikut.

a. BiduranPernahkah kamu menderita biduran? Apa yang menyebab-kan biduran? Bagaimana ciri-ciri orang menderita biduran?Biduran disebabkan oleh udara dingin, alergi makanan,dan alergi bahan kimia. Biduran ditandai dengan timbulnyabentol-bentol yang tidak beraturan dan terasa gatal.Biduran dapat berlangsung beberapa jam dan dapat jugaberlangsung berhari-hari. Jika penyakit ini disebabkanoleh alergi, maka cara pencegahannya adalah denganmenghindari bahan makanan dan produk kimia yangmenyebabkan alergi. Pengobatan dapat dilakukan denganmenggunakan resep obat yang diberikan oleh dokter.

b. RingwormPernahkah kamu mendengar tentang ringworm? Apayang kamu ketahui tentang ringworm? Ringworm adalahsejenis jamur yang menginfeksi kulit. Infeksi ini ditandaidengan timbulnya bercak lingkaran di kulit. Pencegahanpenyakit ini dilakukan dengan menjaga agar kulit tetapkering dan tidak lembab. Pengobatannya dilakukan denganmengkonsumsi obat anti jamur.

Mengenal Penyakit KulitKamu telah mengenalbeberapa penyakit kulit.Buat karya ilmiah tentangmacam-macam penyakitkulit dan cara pencegah-annya. Lengkapi karyailmiahmu tersebut dengangambar yang konkrit.Kamu dapat menggunakanbuku dan internet untukmenambah wawasanmutentang penyakit kulit.Diskusikan hasil karyamudi depan kelas. Jika kamumengalami kesulitan ber-tanyalah pada gurumu.

Gambar 1.8Ringworm(Sumber: www. sinarharapan.co.id)

c. PsoriasisPsoriasis belum dapat disembuhkan secara total, tetapipengobatan teratur dapat menekan gejala menjadi tidaknampak. Gejala yang ditimbulkannya adalah kulit kemerahanyang dapat terjadi di kulit kepala, sikut, punggung, dan lutut.Apa penyebab psoriasis? Penyebab pasti dari penyakit ini


belum bisa ditentukan, tetapi hasil dari banyak penelitianpenyakit ini disebabkan adanya gangguan pada sistemkekebalan tubuh. Ada dua tipe sel darah putih yang berperandalam sistem kekebalan tubuh kita, yaitu sel limfosit Tdan limfosit B. Pada psoriaris terjadi aktivasi limfosit Tyang tidak normal di kulit. Ini menyebabkan kulit menjadimeradang secara berlebihan.

d. Kanker kulitPenyakit kanker kulit disebabkan oleh penerimaan sinarmatahari yang berlebihan. Penyakit ini lebih sering menyerangorang yang berkulit putih atau terang, karena warna kulittersebut lebih sensitif terhadap sinar matahari. Pencegahandapat dilakukan dengan tabir surya atau menghindarikontak dengan sinar matahari yang terlalu banyak.

3. Gangguan pada hati

Penyakit hati bisa disebabkan oleh infeksi virus, tidakbekerjanya hati dan empedu. Tahukah kamu macam-macamkelainan dan penyakit yang berhubungan dengan hati? Kelainandan penyakit yang berhubungan dengan hati misalnya penyakithepatitis dan kuning.

a. HepatitisPernahkah kamu melihat orang penderita hepatitis? Apapenyebab dari hepatitis? Hepatitis adalah radang hati yangdisebabkan oleh virus. Virus hepatitis ada beberapa macam,misalnya virus hepatitis A dan hepatitis B. Hepatitis yangdisebabkan oleh virus hepatitis B lebih berbahaya daripadahepatitis yang disebabkan oleh virus hepatitis A. Tahukahkamu cara pencegahannya? Kamu dapat mencegahnya

dengan melakukanvaksinasi.

Gambar 1.9Virus hepatitis B,

diambil di BloodstreamHealth Education video,

1996.(Sumber: www.cs.nyu.edu)


b. Penyakit kuningPenyakit kuning disebabkan oleh tersumbatnya saluranempedu yang mengakibatkan cairan empedu tidak dapatdialirkan ke dalam usus dua belas jari, sehingga masukke dalam darah dan warna darah menjadi kuning. Kulitpenderita tampak pucat kekuningan, bagian putih bolamata berwarna kekuningan, dan kuku jaripun berwarnakuning. Hal ini terjadi karena di seluruh tubuh terdapatpembuluh darah yang mengangkut darah berwarnakekuningan karena bercampur dengan cairan empedu.

4. Gangguan pada paru-paru

Pernahkah kamu melihat orang sakit paru-paru?Bagaimana kondisi orang tersebut? Apa yang menyebabkanorang terkena sakit paru-paru? Penyebab utama yang membuatparu-paru tidak berfungsi secara optimal adalah infeksi virusdan bakteri serta polusi udara. Polusi udara disebabkan olehasap pabrik, kendaraan, pembakaran, dan asap rokok. Penyakitpada paru-paru misalnya asma, TBC, pneumonia, dan kankerparu-paru.

a. AsmaAsma dikenal dengan bengek yang disebabkan olehbronkospasme. Asma merupakan penyempitan saluranpernapasan utama pada paru-paru. Gejala penyakit iniditandai dengan susah untuk bernapas atau sesak napas.Penyakit ini tidak menular dan bersifat menurun. Kondisilingkungan yang udaranya tidak sehat atau telah tercemarakan memicu serangan asma.

Gambar 1.10Penderita asmamenghirup oksigen.(Sumber: www.smh.com.au)


b. Tuberculosis (TBC)TBC adalah penyakit yang disebabkan oleh bakteriMycobacterium tuberculosis. Bakteri ini menyerang paru-paru sehingga pada bagian dalam alveolus terdapatbintil-bintil. TBC dapat menyebabkan kematian. Sebagianbesar orang yang terinfeksi oleh bakteri tuberculosismenderita TBC tanpa mengalami gejala, hal ini disebut latenttuberculosis. Apabila penderita latent tuberculosis tidakmenerima pengobatan maka akan berkembang manjadiactive tuberculosis. Active tuberculosis adalah kondisi di manasistem kekebalan tubuh tidak mampu untuk melawanbakteri tuberculosis yang terdapat dalam tubuh, sehinggamenimbulkan infeksi terutama pada bagian paru-paru.TBC dapat di atasi dengan terapi. Terapi TBC yang dapatdilakukan adalah sebagai berikut.1) Pengguna vaksin BCG (Bacille Calmette-Guerin)

Vaksin BCG diberikan mulai dari bayi. Perlindunganyang diberikan oleh vaksin BCG dapat bertahan untuk10 - 15 tahun, sehingga pada usia 12 - 15 tahun dapatdilakukan vaksinasi ulang.

2) Pengobatan pada pasien latent tuberculosis.3) Pengobatan pada active tuberculosis dengan meng-

gunakan antibiotik selama kurang lebih 6 bulan tidakboleh putus.

c. PneumoniaPenyakit ini disebabkan olehbakteri, virus atau jamuryang menginfeksi paru-parukhususnya di alveolus. Pe-nyakit ini menyebabkanoksigen susah masuk karenaalveolus dipenuhi oleh cairan.

Gambar 1.11Pneumonia

(Sumber: www.ecureme.com)



1. Sebutkan penyakit yang terjadi di ginjal.2. Bagaimana cara mengatasi orang gagal ginjal?3. Apa perbedaan dari biduran dan kanker kulit?4. Apa yang menyebabkan terjadinya hepatitis B? Bagaimana

cara pencegahannya?5. Apa yang menyebabkan kanker paru-paru?

2

TBC adalah penyakit menular dan dapat menyebabkankematian. Coba kamu cari informasi tentang TBC. Kamudapat menggunakan buku teks atau download di internet.Kemudian buat resume mengenai penyakit tersebut. Apayang akan kamu lakukan jika salah satu keluargamuterkena TBC?

1. Untuk mengeluarkan zat sisa, tubuh manusia dilengkapi dengan alat ekskresiberupa ginjal, kulit, hati dan paru-paru.

2. Ginjal terbagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian luar berupa kulit ginjal (korteks)bagian kedua berupa sumsum ginjal (medulla), dan bagian ketiga berupa ronggaginjal (pelvis).

3. Penyaringan darah yang dilakukan oleh ginjal terjadi melalui tiga proses, yaitupenyaringan, penyerapan kembali zat-zat yang dibutuhkan tubuh, danpenambahan zat-zat pada urine.


4. Zat-zat yang terdapat dalam urine sesungguhnya atau urine sekunder dalamkeadaan normal adalah sebagai berikut.a. Air 95%b. Urea, amonia, dan asam ureat yang merupakan hasil metabolisme protein.c. Garam-garam mineral, terutama garam dapur (NaCl).d. Zat warna empedu yang menyebabkan urine berwarna kuning.e. Zat-zat yang berlebihan dalam darah, seperti hormone dan vitamin.

5. Kulit manusia terbagi menjadi tiga bagian, yaitu kulit ari (epidermis), kulitjangat (dermis), dan jaringan ikat bawah kulit.

6. Selain sebagai tempat pengeluaran, kulit juga berfungsi sebagai pengatur suhutubuh, tempat pembentukan vitamin D dari provitamin D, tempatmenyimpan kelebihan lemak, sebagai pelindung, dan indra peraba.

7. Hati dapat dikatakan sebagai alat sekresi karena hati menghasilkan empedu,dan sebagai alat ekskresi karena empedu yang dikeluarkan mengandung zatsisa yang berasal dari sel darah merah yang rusak dan dihancurkan di dalamlimpa.

8. Paru-paru adalah organ yang bertindak sebagai alat pernapasan, tapi selain ituparu-paru juga bertindak sebagai alat ekskresi dengan mengeluarkankarbondioksida dan uap air.


A. Pengecekan Konsep

1. Ginjal menyaring zat sisa yang berupaureum dari dalam ....a. getah beningb. hormonc. darahd. usus

2. Organ tubuh yang bertanggung jawabuntuk mengatasi zat racun yang masukke dalam tubuh adalah ....a. ginjal c. kulitb. hati d. paru-paru

3. Cara kulit mengatur suhu tubuhadalah ....a. mengeluarkan minyakb. mengeluarkan airc. mengeluarkan panasd. mendirikan bulu-bulu

4. Bagian ginjal yang berfungsi menyaringdarah terdapat pada ....a. glomerulusb. lengkung henlec. kapsula Bowmand. tubulus kontraktil

5. Paru-paru sebagai organ ekskresimengeluarkan .…a. O dan H2Ob. H2O dan COc. O dan COd. H2O dan O

valuasiE

Pilih salah satu jawaban yang tepat. Tulis jawaban pada buku kerjamu.

6. Fungsi sistem ekskresi pada manusiaadalah ....a. mengeluarkan sisa-sisa metabolisme

yang sudah tidak digunakan lagib. mengeluarkan sisa-sisa metabolisme

yang masih dibutuhkan oleh tubuhc. mengeluarkan zat sisa yang masih

dapat dipergunakan lagid. mengeluarkan feses dari hasil

pencernaan.

7. Bagian kulit yang berperan untukmenyimpan lemak adalah ....a. lapisan kulit arib. lapisan kulit malpighic. lapisan kulit jangatd. lapisan kulit bawah

8. Berikut ini merupakan penyakit yangterjadi pada kulit, kecuali ....a. ringwormb. psoriasisc. bidurand. nefritis

9. Kelebihan hormon, vitamin, dan obat-obatan akan dikeluarkan melalui .…a. ginjalb. kulitc. hatid. paru-paru


Adakah materi yang belum kamu pahami?Pernahkah kamu sakit paru-paru? Jika jawabannya ya,maka bagaimana caramu untuk mengatasinya.Apakah kamu menggunakan internet untuk menambahwawasanmu tentang materi ini?Buat resume tentang materi ini berdasarkan pema-hamanmu dan kumpulkan hasilnya pada gurumu.

B. Pemahaman Konsep

10. Fungsi hati berikut berkaitan denganpengeluaran, kecuali ....a. mengubah provitamin A menjadi

vitamin Ab. menimbun gula dalam bentuk

glikogen

c. membongkar jenis proteintertentu

d. merombak sel darah merah yangrusak menjadi empedu

1. Jelaskan proses pembuatan urine.

2. Gambar dan jelaskan sistem ekskresipada kulit.

3. Hati dapat berfungsi sebagai alatsekresi dan ekskresi. Apa perbedaansekresi dan ekskresi pada hati?

4. Tuliskan penyakit yang terjadi di hatidan bagaimana cara pencegahannya.

5. Kita sering mendengar orang terkenasakit ginjal, seperti batu ginjal, gagalginjal, dan radang ginjal. Bagaimana caramengatasi dan mencegah penyakit-penyakit tersebut?

Tulis jawaban pertanyaan di bawah ini di buku kerjamu.

Bab 2 Sistem Reproduksi Manusia 23

SISTEMREPRODUKSI

MANUSIA

Bab2

Masih ingatkah kamu ciri-ciri makhluk hidup? Coba kamuingat kembali ciri-ciri makhluk hidup. Salah satu ciri-cirimakhluk hidup adalah berkembang biak. Apakah yangdimaksud dengan berkembang biak? Apa yang kamu ketahuitentang perkembangbiakan makhluk hidup? Perkem-bangbiakan disebut juga reproduksi. Kamu akan belajartentang reproduksi pada bab ini. Setelah belajar bab inikamu diharapkan mampu menggambarkan tentang sistemreproduksi manusia dan gangguannya.

(Sumber: irdakaiser.files.wordpress.com)


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

ReproduksiSpermatogenesisOogenesisFertilisasi

Soal Prasyarat

Sebutkan ciri-ciri makhluk hidup. Apakah berkembang biak sama dengan bereproduksi? Apa yang dimaksud dengan reproduksi?

mempunyai

Sistem ReproduksiManusia

dibedakan

Alat Reproduksi

Alat reproduksilaki-laki

Vesikulaseminalis

Epididimis

Vas deferens

Skrotum

Kelenjarprostat

Uretra

Penis

Vulva

Vagina

Serviks

Rahim

Tuba fallopi

Spermatogenesis

Testis

Sperma

Alat reproduksiwanita

Oogenesis

Ovarium

Ovum

terdiriatas

terdiriatas

melakukan

terjadi di

menghasilkan

melakukan

terjadi di

menghasilkan

Zigot

membentuk

Embrio

berkembang


Pernahkah kamu mendengar tentang reproduksi?Reproduksi adalah cara makhluk hidup untuk menghasilkanindividu baru yang memiliki sifat yang sama dengan induknya.Reproduksi mempunyai alat reproduksi. Pernahkah kamumendengar tentang alat reproduksi? Apakah alat reproduksilaki-laki dan wanita berbeda? Kamu akan dapat menjawabnyasetelah memahami penjelasan berikut. Pertama kamu akanbelajar tentang alat reproduksi pada laki-laki, sedangkan alatreproduksi wanita akan kamu pelajari pada subbabselanjutnya.

1. Alat reproduksi laki-laki

Alat reproduksi laki-laki terdiri atas testis, skrotum, vasdeferens, kantong sperma, epididimis, kelenjar prostat, uretra,dan penis. Coba kamu perhatikan Gambar 2.1.

A. Reproduksi Manusia

Gambar 2.1Alat reproduksi laki-laki.(Sumber: www.sciencenewsforkids.org)

Tulangkemaluan

RektumVesikel seminalis

Kelenjar prostatKelenjar cowpery

AnusVas deferensEpididimis

TestisSkrotum

PenisKorpuskavernosa

Kepalazakar

a. TestisApakah yang dimaksud dengan testis? Dimanakah letaktestis pada alat reproduksi laki-laki? Testis disebut jugadengan buah zakar. Testis merupakan organ kecil dengandiameter sekitar 5 cm pada orang dewasa. Testis mem-butuhkan suhu lebih rendah dari suhu badan (36,7 oC)


agar dapat berfungsi secara optimal.Oleh karena itu, testis terletak diluar tubuh di dalam suatu kantongyang disebut skrotum. Ukuran danposisi testis sebelah kanan dan kiriberbeda. Testis berfungsi meng-hasilkan sperma. Bentuk spermasangat kecil dan hanya dapatdilihat dengan menggunakanmikroskop. Sperma berbentukseperti kecebong, dapat bergeraksendiri dengan ekornya. Testis jugamemiliki tanggung jawab lain,yaitu membuat hormon testosteron.

Hormon ini merupakan hormon yang sangat bertanggungjawab atas perubahan anak laki-laki menjadi dewasa.Membuat suara laki-laki menjadi besar dan berat, danberbagai perubahan lain yang memperlihatkan bahwaseorang anak telah beranjak dewasa.

b. SkrotumTahukah kamu fungsi dari skrotum? Skrotum adalahkantong kulit yang melindungi testis dan berfungsi sebagaitempat bergantungnya testis. Skrotum berwarna gelap danberlipat-lipat. Skrotum mengandung otot polos yangmengatur jarak testis ke dinding perut. Dalam menjalankanfungsinya, skrotum dapat mengubah ukurannya. Jikasuhu udara dingin, maka skrotum akan mengerut danmenyebabkan testis lebih dekat dengan tubuh dan dengandemikian lebih hangat. Sebaliknya pada cuaca panas, makaskrotum akan membesar dan kendur. Akibatnya luaspermukaan skrotum meningkat dan panas dapat dikeluarkan.

c. Vas deferensVas deferens adalah sebuah tabung yang dibentuk dari otot.Vas deferens membentang dari epididimis ke uretra. Vasdeferens berfungsi sebagai tempat penyimpanan spermasebelum dikeluarkan melalui penis. Saluran ini bermuaradari epididimis. Saluran vas deferens menghubungkantestis dengan kantong sperma. Kantong sperma ini berfungsiuntuk menampung sperma yang dihasilkan oleh testis.

Gambar 2.2Lebar kepala sekitar

3µm. Energi untuk gerakdiperoleh dari badan

sperma. Spermamanusia dapat dilihat

dengan mikroskopelektron.

(Sumber: Biology, R Michael danNeil I)

KepalaInti

Badan

Ekor


d. EpididimisApakah yang dimaksud dengan epididimis? Apa yangkamu ketahui tentang epididimis? Epididimis adalahsaluran-saluran yang lebih kecil dari vas deferens. Alat inimempunyai bentuk berkelok-kelok dan membentukbangunan seperti topi. Epididimis berfungsi sebagai tempatpematangan sperma.

e. Vesikula seminalisAlat ini berfungsi sebagai penampung spermatozoa daritestis.

f. Kelenjar prostatKelenjar prostat sebagai penghasil cairan basa untukmelindungi sperma dari gangguan luar.

g. UretraUretra merupakan saluran sperma dan urine. Uretraberfungsi membawa sperma dan urine ke luar tubuh.

h. PenisPenis dibagi menjadi dua bagian, yaitu batang dan kepalapenis. Pada bagian kepala terdapat kulit yang menutupi-nya, disebut preputium. Kulit ini diambil secara operatifsaat melakukan sunat. Penis tidak mengandung tulang dantidak terbentuk dari otot. Ukuran dan bentuk penis ber-variasi, tetapi jika penis ereksi ukurannya hampir sama.Kemampuan ereksi sangat berperan dalam fungsi reproduksi.Pada bagian dalam penis terdapat saluran yang berfungsimengeluarkan urine. Saluran ini untuk mengalirkan spermakeluar. Jadi, fungsi penis sebagai alat sanggama, saluranpengeluaran sperma, dan urine.

Setelah belajar alat reproduksi laki-laki, kamu mengenalapa itu sperma. Tahukah kamu bagaimana proses pembentukansperma? Proses pembentukan dan pemasakan sperma disebutspermatogenis. Pada pembahasan sebelumnya dikatakanbahwa sperma dihasilkan oleh testis. Spermatogenis terjadi ditubulus seminiferus testis. Dalam tubulus tersebut terdapat selsperma, yang disebut spermatogonium. Spermatogoniumkemudian membelah secara mitosis menghasilkan sperma-togonium yang haploid (Gambar 2.3). Spermatogonium inikemudian membesar membentuk spermatosit primer.


Spermatosit primer seterusnya akan membelah secarameiosis I untuk menghasilkan dua spermatosit sekunderyang haploid. Kemudian setiap spermatosit sekunder akanmembelah secara meiosis II untuk menghasilkan duaspermatid yang hapolid. Sel-sel spermatid akan berdiferensiasimenjadi spermatozoa atau sperma.

Gambar 2.4Alat reproduksi wanita

(Sumber: www.wisc.edu)

Gambar 2.3Skema

spermatogenesis(Sumber: www.kyukeiren.or)

(2n) (2n)

(n)

(n)(n)

Spermato-gonium

Spermatositprimer

Spermatositsekunder

Spermatit Sperma

(n)

(n)

(n)

(n)

(n)

(n)

DIFFERENSIAS

I

MEIOSISII

MEIOSISI

Oviduk

Ovarium

Tulangkema-luan

Uterus

Klitoris

UretraLabia minor

Labia mayor

Rektum

Vagina

Serviks

2. Alat reproduksi wanita

Saat dilahirkan seoranganak wanita telah mempunyaialat reproduksi yang lengkap,tetapi belum berfungsi se-penuhnya. Alat reproduksi iniakan berfungsi sepenuhnyasaat seorang wanita telah

memasuki masa pubertas. Alatreproduksi wanita terdiri atas

vulva, vagina, serviks, rahim, tubafallopi, dan ovarium. Coba perhatikan Gambar 2.4 berikut.

a. VulvaPernahkah kamu mendengar tentang vulva? Vulvamerupakan daerah yang menyelubungi vagina. Vulva terdiriatas mons pubis, labia, klitoris, daerah ujung luar vagina, dansaluran kemih. Apakah yang dimaksud dengan mons pubis,labia, dan klitoris? Mons pubis adalah gundukan jaringanlemak yang terdapat di bagian bawah perut. Daerah inidapat dikenali dengan mudah karena tertutup oleh rambutpubis. Rambut ini akan tumbuh saat seorang gadis beranjakdewasa.


Labia adalah lipatan berbentuk seperti bibir yang terletakdi dasar mons pubis. Labia terdiri dari dua bibir, yaitu bibirluar dan bibir dalam. Bibir luar disebut labium mayora,merupakan bibir yang tebal dan besar. Sedangkan bibirdalam disebut labium minora, merupakan bibir tipis yangmenjaga jalan masuk ke vagina.Klitoris terletak pada pertemuan antara ke dua labia minoradan dasar mons pubis. Ukurannya sangat kecil sebesarkacang polong, penuh dengan sel saraf sensorik danpembuluh darah. Alat ini sangat sensitif dan berperan besardalam fungsi seksual.

b. VaginaVagina adalah saluran yang elastis, panjangnya sekitar8-10 cm, dan berakhir pada rahim. Vagina dilalui darah padasaat menstruasi dan merupakan jalan lahir. Karena terbentukdari otot, vagina bisa melebar dan menyempit. Kemampuanini sangat hebat, terbukti pada saat melahirkan vagina bisamelebar seukuran bayi yang melewatinya. Pada bagianujung yang terbuka, vagina ditutupi oleh sebuah selaputtipis yang dikenal dengan istilah selaput dara. Bentuknyabisa berbeda-beda setiap wanita. Selaput ini akan robekpada saat bersanggama, kecelakaan, masturbasi/onaniyang terlalu dalam, olah raga dan sebagainya.

c. ServiksServiks disebut juga dengan mulut rahim. Serviks adapada bagian terdepan dari rahim dan menonjol ke dalamvagina, sehingga berhubungan dengan bagian vagina.Serviks memproduksi cairan berlendir. Pada sekitarwaktu ovulasi, mukus ini menjadi banyak, elastis, dan licin.Hal ini membantu spermatozoa untuk mencapai uterus.Saluran yang berdinding tebal ini akan menipis danmembuka saat proses persalinan dimulai.

d. RahimRahim disebut juga uterus. Alat ini memiliki peranan yangbesar dalam reproduksi wanita. Tahukah kamu perananrahim bagi wanita? Rahim berperan besar saat menstruasihingga melahirkan. Bentuk rahim seperti buah pear,berongga, dan berotot. Sebelum hamil beratnya 30-50 gram


dengan ukuran panjang 9 cm dan lebar 6 cm kurang lebihsebesar telur ayam kampung. Tetapi saat hamil mampumembesar dan beratnya mencapai 1000 gram. Rahimberfungsi sebagai tempat untuk perkembangan embriomenjadi janin. Dinding rahim memiliki banyak pembuluhdarah sehingga dindingnya menebal ketika terjadipertumbuhan janin. Rahim terdiri atas 3 lapisan, yaitu: Lapisan parametrium, merupakan lapisan paling luar

dan yang berhubungan dengan rongga perut. Lapisan miometrium merupakan lapisan yang ber-

fungsi mendorong bayi keluar pada proses persalinan(kontraksi).

Lapisan endometrium merupakan lapisan dalam rahimtempat menempelnya sel telur yang sudah dibuahi.Lapisan ini terdiri atas lapisan kelenjar yang berisipembuluh darah.

e. OvariumKamu pasti pernah mendengar tentang ovarium. Apa yangkamu ketahui tentang ovarium? Ovarium menghasilkanovum. Ovarium disebut juga dengan indung telur. Letakovarium di sebelah kiri dan kanan rongga perut bagianbawah. Ovarium berhasil memproduksi sel telur jika wanitatelah dewasa dan mengalami siklus menstruasi. Setelahsel telur masak, akan terjadi ovulasi yaitu pelepasan seltelur dari ovarium. Ovulasi terjadi setiap 28 hari. Sel telurdisebut juga dengan ovum.

f. Tuba fallopiTuba fallopi disebut juga dengan saluran telur. Saluran teluradalah sepasang saluran yang berada pada kanan dan kirirahim sepanjang +10 cm. Saluran ini menghubungkanrahim dengan ovarium melalui fimbria. Ujung yang satudari tuba fallopii akan bermuara di rahim sedangkan ujungyang lain merupakan ujung bebas dan terhubung ke dalamrongga abdomen.Ujung yang bebas berbentuk sepertiumbai dan bergerak bebas. Ujung ini disebut fimbria danberguna untuk menangkap sel telur saat dilepaskan olehovarium. Dari fimbria, telur digerakkan oleh rambut-rambut halus yang terdapat di dalam saluran telur menujuke dalam rahim.


Gambar 2.5Skema Oogenisis(Sumber: Biologi SPM, Wai CheeMah dan Kim)

Ovom (n)

Badan kutub(n)

Oositsekunder(n)

Badan kutub (n)

Badan kutub (n)

Badan kutub (n)

Oosit primer (n)Oogonium (n)

MEI

OSISII

MEI

OSISI

Kamu telah mengenal alat-alat reproduksi wanita,tahukah kamu bagaimana terbentuknya ovum? Prosespembentukan ovum disebut oogenesis dan terjadi diovarium. Pembentukan ovum diawali dengan pembelahanmitosis lapisan luar ovarium untuk membentuk oogoniumyang diploid. Tahukah kamu bahwa setiap oogonium dilapisioleh sel folikel? Keseluruhan struktur ini disebut folikelprimer. Ketika folikel tumbuh, oosit primer membelah secarameiosis I menghasilkan satu oosit sekunder dan badankutub. Oosit sekunder kemudian berkembang menjadiovum haploid yang siap untuk dibuahi oleh sperma.

B. Fertilisasi dan Perkembangan Embrio

Apakah kamu pernah mendengar tentang fertilisasi?Apa yang dimaksud dengan fertilisasi? Fertilisasi adalah prosespembuahan. Bagaimana proses fertilisasi terjadi dalam tubuhmanusia? Coba kamu pahami pembahasan berikut.

Ovum matang dilepas ovarium dan ditangkap rumbai-rumbai pada corong tuba fallopi. Jika ada sperma masuk,maka ovum dibuahi sperma. Ovum yang sudah dibuahimembentuk zigot, kemudian zigot bergerak menuju rahim.Jika ovum tidak dibuahi sperma, jaringan dalam dinding rahimyang telah menebal dan banyak pembuluh darah akan rusakdan luruh sehingga terjadi menstruasi.


Bersamaan dengan terjadinya pematangan ovum, sel-sel dinding rahim tumbuh menebal dan banyak pembuluhdarah sehingga pada saat zigot datang dan menempel tidakterjadi gangguan. Pematangan ovum dan penebalan dindingrahim dipengaruhi hormon esterogen dan progesterone. Dirahim embrio berkembang selama 9 bulan untuk menjadi bayi.Coba kamu perhatikan perkembangan embrio di bawah ini.

1) Usia 4 minggu, sudah tampak pertumbuhan mata dantelinga.

2) Usia 8 minggu, sudah terbentuk janin yang mirip denganbayi, mulai tampak tangan, jari tangan, hidung, dan kaki.

Gambar 2.6Embrio umur 4 minggu.

(Sumber: Biology, Mader, S.S) Embrio

Gambar 2.7Embrio umur 8 minggu.

(Sumber: Biology, Mader, S.S)

3) Usia 10 minggu, panjang janin lebih kurang 6 cm dansudah terlihat seperti bayi. Ukuran kepalanya lebih besardari pada ukuran badan.


4) Usia 16 minggu, panjang janin telah mencapai 40 cm danmemilliki organ yang sudah lengkap.

C. Siklus Menstruasi

5) Usia 40 minggu, janin sudah siap untuk dilahirkan.

Selama dalam rahim, embrio mendapatkan nutrisi dariinduknya melalui plasenta. Tahukah kamu fungsi dariplasenta? Plasenta mempunyai fungsi sebagai berikut.

Menyalurkan zat makanan dari induk ke embrio.Mengalirkan zat-zat sampah dari embrio ke dalam darahinduknya.Melindungi janin dari berbagai zat racun atau kumanpenyakit.

Gambar 2.8Embrio umur 16minggu.(Sumber: Biology, Mader, S.S)

Pada pelajaran sebelumnya telah dikatakan bahwaovum yang tidak dibuahi akan meluruh dan keluar dari rahim.Peristiwa ini disebut menstruasi. Menstruasi disebut juga haidmerupakan pendarahan yang terjadi akibat luruhnya dindingsebelah dalam rahim (endometrium) yang banyak mengandungpembuluh darah. Lapisan endometrium dipersiapkan untukmenerima pelekatan embrio. Jika tidak terjadi pelekatanembrio, maka lapisan ini akan luruh, kemudian darah keluarmelalui serviks dan vagina. Pendarahan ini terjadi secaraperiodik, jarak waktu antara menstruasi yang satu denganmenstruasi berikutnya dikenal dengan satu siklus menstruasi.


Siklus menstruasi wanita berbeda-beda, namun rata-rataberkisar 28 hari. Hari pertama menstruasi dinyatakan sebagaihari pertama siklus menstruasi. Siklus ini terdiri atas 4 fase,yaitu:

1. Fase menstruasi

Fase menstruasi ini terjadi jika ovum tidak dibuahi sperma,sehingga korpus luteum menghentikan produksi hormonesterogen dan progesteron. Turunnya kadar esterogen danprogesteron menyebabkan lepasnya ovum dari endometriumyang disertai robek dan luruhnya endometrium, sehinggaterjadi pendarahan. Fase menstruasi ini berlangsung kuranglebih 5 hari. Darah yang keluar selama menstruasi berkisarantara 50-150 mili liter.

2. Fase pra-ovulasi

Fase pra-ovulasi disebut juga dengan fase poliferasi.Apa yang terjadi pada fase ini? Hormon pembebas gonadotropinyang dikeluarkan hipotalamus akan memacu hipofise untukmengeluarkan FSH. Apa yang kamu ketahui tentang FSH?FSH singkatan dari folikel stimulating hormon. FSH memacupematangan folikel dan merangsang folikel untuk mengeluar-kan hormon esterogen. Adanya esterogen menyebabkanpembentukan kembali (poliferasi) dinding endometrium.Peningkatan kadar esterogen juga menyebabkan serviks untukmengeluarkan lendir yang bersifat basa. Lendir ini berfungsiuntuk menetralkan suasana asam pada vagina sehinggamendukung kehidupan sperma.

3. Fase ovulasi

Jika siklus menstruasi seorang perempuan 28 hari, makaovulasi terjadi pada hari ke 14. Peningkatan kadar esterogenmenghambat pengeluaran FSH, kemudian hipofise mengeluar-kan LH. LH singkatan dari luternizing hormon. Peningkatankadar LH merangsang pelepasan oosit sekunder dari folikel,peristiwa ini disebut ovulasi.

4. Fase pasca ovulasi

Fase ini berlangsung selama 14 hari sebelum menstruasiberikutnya. Walaupun panjang siklus menstruasi berbeda-beda, fase pasca-ovulasi ini selalu sama yaitu 14 hari


sebelum menstruasi berikutnya. Folikel de Graaf (folikelmatang) yang telah melepaskan oosit sekunder akanberkerut dan menjadi korpus luteum. Korpus luteummengeluarkan hormon progesteron dan masih mengeluar-kan hormon esterogen namun tidak sebanyak ketikaberbentuk folikel. Progesteron mendukung kerja esterogenuntuk mempertebal dan menumbuhkan pembuluh-pembuluh darah pada endometrium serta mempersiapkanendometrium untuk menerima pelekatan embrio jika terjadipembuahan atau kehamilan. Jika tidak terjadi pembuahan,korpus luteum akan berubah menjadi korpus albikan yanghanya sedikit mengeluarkan hormon, sehingga kadarprogesteron dan esterogen menjadi rendah. Keadaan inimenyebabkan terjadinya menstruasi demikian seterusnya.

Gambar 2.9Siklus menstruasi(Sumber: www. Biology. Mader, SS)

Memahami ReproduksiManusiaCari informasi tentangreproduksi manusia dibuku atau majalah. Kemu-dian baca dan pahamiinformasi yang ada. Buatresume dari informasiyang kamu peroleh. Apa-kah informasi yang kamudapat sama dengan apayang sudah kamu pelajari?

Kurpus luteumFolikel

Telur

Kelenjareksokrin

Lapisanuterus

Kosentrasihormon

Ovulasi

Progesteron

Estrogen

FSH

Kosentrasihormon

LH

Hari

Haid Haid

4 14 28


Kegiatan 1Memahami Spermatogenesis dan Oogenesis

Alat dan bahan

kertas manilaspidol hitambuku biologi

Cara kerja

1. Baca buku biologi tentang reproduksi manusia.2. Gambar skema spermatogenesis dan oogenesis pada

kertas manila.


1. Jelaskan skema yang kamu buat di depan kelas.2. Apa perbedaan antara proses spermatogenesis dengan

oogenesis?3. Buat kesimpulan dari kegiatanmu.

D. Mengenal Penyakit AIDS

Kamu pasti pernah mendengar tentang AIDS. Apakepanjangan dari AIDS? Tahukah kamu apa penyebab dariAIDS? AIDS (Acquired Immune-deficiency Disease Syndrome)adalah penyakit yang dapat menyebabkan kematian. AIDSdisebabkan oleh virus HIV (Human Immunodeficiency Virus)yang mulai dikenal pada abad ke-20. Berdasarkan data tahun2004, AIDS menjadi epidemik yang menyebabkan kematiandi dunia sampai 3,1 juta jiwa.

1. Gejala HIV

Kamu telah mengetahui bahwa AIDS disebabkan olehinfeksi HIV. Virus ini akan merusak sistem kekebalan tubuhdengan cara menyerang sel darah putih. Seseorang yangmengidap AIDS tidak dapat melindungi dirinya dari segalamacam bibit penyakit. Akibatnya, penderita bisa terserangberbagai penyakit.


Pada awalnya, orang yang terinfeksi HIV tampak sepertiorang yang sehat dan tidak memperlihatkan gejala-gejalatertentu. Fase ini dapat terjadi selama 5 - 7 tahun, tergantungdari kekebalan tubuh si penderita.

Pada tahap selanjutnya, akan muncul gejala awal sepertihilangnya selera makan, tubuh terasa lemas, dan badan ber-keringat secara berlebihan pada malam hari. Kemudian akantimbul bercak-bercak dikulit, terjadi pembengkakan kelenjargetah bening, mengalami diare terus menerus, serta flu yang tidaksembuh-sembuh. Fase ini berlangsung 6 bulan sampai 2 tahun.

Tahap terakhir atau fase AIDS akan terdiagnosa setelahkekebalan tubuh sudah sangat berkurang. Pada tahap inibiasanya penderita mudah terserang penyakit TBC, pneumo-nia, herpes, gangguan saraf, dan sebagainya. Kejadian iniberlangsung selama 3-6 bulan. Untuk mengetahui apakahseseorang dinyatakan positif menderita AIDS, harus dilakukanpemeriksaan laboratorium terhadap banyaknya jumlah sel Tpada darahnya.

2. Penularan HIV

Tahukah kamu cara penularan HIV? Sebagian besarorang tertular HIV karena hubungan seksual. Virus HIVdapat menyerang orang pemakai narkoba dan tato yangmenggunakan jarum suntik dan semprotan yang telahterkontaminasi oleh virus HIV. Penularan HIV juga bisa melaluitransfusi darah. Ibu hamil yang mengidap AIDS dapatmenularkan virus HIV pada janinnya.

Gambar 2.10Penderita AIDS.(Sumber: www.familycarefoundation.com)


Gambar 2.11HIV dapat menular

melalui transfusi darah.(Sumber: images.elokdyah.

multiply.com)

Penularan HIV sangat cepat sekali, seperti di Indonesia.Hal ini disebabkan oleh pengguna narkoba semakin banyak,seks bebas, dan perpindahyan penduduk yang tinggi. Untukitulah, kita harus menanggapi dengan serius dan sebisamungkin mencegah penyebaran virus ini.

3. Pencegahan HIV

Obat penyakit AIDS belum ditemukan sampai saat ini.Satu-satunya jalan supaya terhindar dari penyakit ini adalahmeningkatkan iman dan taqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa.Selain itu, AIDS dapat juga dicegah dengan cara sebagaiberikut.

a. Menghindari hubungan seks bebas dengan orang yangmenderita penyakit ini.

b. Menghindari hubungan seks dengan orang yang pecandunarkoba.

c. Mengadakan pemeriksaan laboratorium terhadap orangyang akan mendonorkan darahnya.

d. Menjamin sterilitas alat suntik dan menggunakannyauntuk sekali pakai.

Selain AIDS ada beberapa penyakit yang penyebaran-nya melalui hubungan seksual. Tahukah kamu penyakit apasaja yang dapat menyebar melalui hubungan seksual?


Tabel 2.1. Penyakit kelamin dan gejalanya

Penyakit

Gonore(kencing nanah)

Klamidia(klamidiasis)

Sifilis(raja singa)

Herpes (dhab)

Candidiasis(keputihan)

Gejala

Pada perempuankeluar nanah yangberasal dari vaginadan saluran urine

Pada laki-laki akankeluarnya nanahdari penis saluranurine.

Seperti halnya go-nore, tidak tampakgejala 70% perem-puan, 10% padalaki-laki.

Luka pada vaginaatau penis

Luka pada vaginaatau penis sepertibercak-bercak yangmenyerang pada alatkelamin manusiaInfeksi pada dindingv a g i n a , l a n g i t -langit, lipatan dekatanus

Akibat

Bermasalah pada saatkehamilan dan prosesmelahirkan.

Laki-laki: infeksi padatestis

Perempuan: bermasalahpada saat kehamilan.

Laki-laki: masalah ke-bersihan.

Membahayakan jantungdan otak, melalui ibu yangditularkan ke fetusnya.

Melalui proses kelahiraninfeksi berasal dari ibuselama kelahiran.

Kebersihan vagina, mulutdan anus tidak terjaga.

Penyakit kelamin dapat ditularkan melalui hubungan seksual.Coba kamu perhatikan Tabel 2.1.

(Sumber: Biology. Made,. S.S)



1. Apa yang dimaksud dengan reproduksi?2. Sebutkan fungsi testis pada alat reproduksi laki-laki.

3. Mengapa terjadi menstruasi pada wanita dewasa? Jelaskan.

4. Sebutkan penyakit kelamin yang sering terjadi di masyarakat.

5. Mengapa penderita HIV harus diisolasi dari lingkungantempat tinggalnya?

1

Buat kliping tentang penyakit yang mengganggu sistemreproduksi manusia, seperti AIDS, gonore, klamidia, sifilis,dan candidiasis. Kemudian buat resume dari kliping yangkamu buat dan jelaskan cara pencegahan dari penyakit-penyakit tersebut.

1. Reproduksi adalah cara makhluk hidup untuk menghasilkan individu baru yangmemiliki sifat atau ciri-ciri yang sama dengan induknya.

2. Alat reproduksi laki-laki adalah testis, skrotum, vas deferens, kantong sperma,epididimis, kelenjar prostat, uretra, dan penis.

3. Alat reproduksi wanita adalah vulva, vagina, serviks, rahim, tuba fallopii, danovarium.

4. Spermatogenesis adalah proses pembentukan dan pemasakan sperma.5. Oogenesis adalah proses pembentukan ovum.


1. Berikut yang bukan alat reproduksilaki-laki adalah ....a. vulvab. epididimisc. testisd. uretra

2. Alat reproduksi laki-laki yang ber-fungsi sebagai tempat penyimpanansperma sebelum dikeluarkan melaluipenis adalah ....a. vulvab. vas deferensc. epididimisd. uretra

3. Serviks disebut juga ....a. mulut rahimb. rahimc. saluran telurd. indung telur

4. Lapisan rahim paling luar adalah ....a. endometriumb. parametriumc. myometriumd. uterus

5. Pembentukan sperma pada laki-lakidewasa terjadi di ....a. tuba fallopib. testisc. rahimd. ovarium


6. Pembentukan ovum terjadi di ....a. tuba fallopib. ovariumc. rahimd. serviks

7. Proses pembentukan spermatozoadisebut ....a. oogenesisb. spermatogenesisc. endometriumd. menstruasi

8. Kepanjangan dari AIDS adalah ....a. Acquired Immune-deficiency Disease

Syndromeb. Acquired Ideficiency Disease Syndromec. Acquired Immune Disease Syndromed. semua salah

9. Virus HIV menyerang ....a. sarafb. matac. sistem kekebaland. paru-paru

10. Penyakit yang membahayakan jantungdan otak, melalui ibu yang ditularkanke fetusnya adalah ....a. klamidiab. herpesc. candidiasisd. gonore

valuasiE



Adakah materi yang sulit kamu pahami?Apakah kamu menggunakan internet untuk menambahwawasanmu?Buat resume tentang materi ini berdasarkan pemahaman-mu kemudian diskusikan dengan temanmu.

B. Pemahaman Konsep

1. Sebutkan fungsi plasenta.

2. Jelaskan proses spermatogenesis padalaki-laki.

3. Apa yang dimaksud dengan ovulasi?


4. Apa yang kamu lakukan jika di sekitartempat tinggalmu ada orang yangmengidap AIDS?

5. Jelaskan cara pencegahan terhadapvirus HIV.

Bab 3 Sistem Saraf dan Indera Manusia 43


SISTEM SARAF DANINDERA MANUSIA

Bab3

Coba kamu ingat-ingat kejadian hari ini. Informasi apa sajayang kamu dapat? Ketika kamu bermain bola voli danbola bergerak kearahmu, bagaimana reaksimu? Setiap harikamu menerima informasi dan memberikan tanggapan.Proses menerima informasi dan memberikan tanggapanmerupakan kerja sistem saraf yang akan kamu pelajaridalam bab ini. Setelah belajar materi bab ini, kamudiharapkan mampu menggambarkan sistem koordinasi, alatindera, dan hubungannya dengan kesehatan.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

NeuronImpulsHipermetropiMiopiPresbiopi

Soal Prasyarat

Apa yang dimaksud dengan sistem saraf? Apa yang dimaksud dengan alat indera? Sebutkan alat indera manusia. Apakah setiap alat indera mempunyai fungsi yang sama?

mempunyai

Manusia

Sistem sarafpusat

terdiri atas

Sistem saraf Sistem indera

Sel saraf

Sistem saraftepi

Otak Sumsumtulang

terdiri atas meliputi

Sistemsaraf

somatis

Sistemsaraf

otonom

Inderapenglihatan

Inderapendengar

mempunyaisusunan

Inderapembau

Inderapengecap

Inderaperaba

terdiri atas


Apa yang dimaksud dengn sistem saraf? Sistem sarafmerupakan salah satu sistem koordinasi yang bertugasmenyampaikan rangsangan dari reseptor untuk dideteksi dandirespon oleh tubuh. Sistem saraf memungkinkan makhlukhidup tanggap dengan cepat terhadap perubahan-perubahanyang terjadi di lingkungan luar maupun dalam.

Untuk menanggapi rangsangan, ada tiga komponenyang harus dimiliki oleh sistem saraf, yaitu:

Reseptor, adalah alat penerima rangsangan atau impuls.Pada tubuh kita yang bertindak sebagai reseptor adalahorgan indera.Penghantar impuls, dilakukan oleh saraf itu sendiri. Saraftersusun dari berkas serabut penghubung (akson). Padaserabut penghubung terdapat sel-sel khusus yangmemanjang dan meluas. Sel saraf disebut neuron.Efektor, adalah bagian yang menanggapi rangsangan yangtelah diantarkan oleh penghantar impuls. Efektor yangpaling penting pada manusia adalah otot dan kelenjar.

1. Sel Saraf (Neuron)

Sistem saraf terdiri atas sel-selsaraf yang disebut neuron. Neuronbergabung membentuk suatu jaringanuntuk mengantarkan impuls (rang-sangan). Satu sel saraf tersusun daribadan sel, dendrit, dan akson.a. Badan sel

Badan sel saraf merupakan bagianyang paling besar dari sel saraf.Badan sel berfungsi untuk me-nerima rangsangan dari dendritdan meneruskannya ke akson.Pada badan sel saraf terdapat intisel, sitoplasma, mitokondria,sentrosom, badan golgi, lisosom,dan badan nisel. Badan nisel merupakan kumpulanretikulum endoplasma tempat transportasi sintesis protein.

A. Sistem Saraf pada Manusia

Gambar 3.1Sel saraf.Skala: 1 cm = 1µm.(Sumber: scienceblogs)

DendritSel badan

Inti sel

Mielin

Akson


b. DendritDendrit adalah serabut sel saraf pendek dan bercabang-cabang. Dendrit merupakan perluasan dari badan sel.Dendrit berfungsi untuk menerima dan mengantarkanrangsangan ke badan sel.

c. AksonAkson disebut neurit. Tahukah kamu apa yang dimaksuddengan neurit? Neurit adalah serabut sel saraf panjang yangmerupakan perjuluran sitoplasma badan sel. Di dalamneurit terdapat benang-benang halus yang disebutneurofibril. Neurofibril dibungkus oleh beberapa lapisselaput mielin yang banyak mengandung zat lemak danberfungsi untuk mempercepat jalannya rangsangan.Selaput mielin tersebut dibungkus oleh sel-sel sachwannyang akan membentuk suatu jaringan yang dapatmenyediakan makanan untuk neurit dan membantupembentukan neurit. Lapisan mielin sebelah luar disebutneurilemma yang melindungi akson dari kerusakan.Bagian neurit ada yang tidak dibungkus oleh lapisan mielin.Bagian ini disebut dengan nodus ranvier dan berfungsimempercepat jalannya rangsangan.

Tahukah kamu macam-macam sel saraf? Ada tigamacam sel saraf yang dikelompokkan berdasarkan strukturdan fungsinya, yaitu:a. Sel saraf sensorik, adalah sel saraf yang berfungsi

menerima rangsangan dari reseptor yaitu alat indera.b. Sel saraf motorik, adalah sel saraf yang berfungsi meng-

antarkan rangsangan ke efektor yaitu otot dan kelenjar.Rangsangan yang diantarkan berasal atau diterima dariotak dan sumsum tulang belakang.Perbedaan struktur dan fungsi dari ketiga jenis sel saraftersebut lebih jelasnya bisa dilihat pada Tabel 3.1.

c. Sel saraf penghubungSel saraf penghubung adalah sel saraf yang berfungsi meng-hubungkan sel saraf satu dengan sel saraf lainnya. Sel sarafini banyak ditemukan di otak dan sumsum tulang belakang.Sel saraf yang dihubungkan adalah sel saraf sensorik dansel saraf motorik.


Saraf yang satu dengan saraf lainnya saling berhubungan.Hubungan antara saraf tersebut disebut sinapsis. Sinapsis initerletak antara dendrit dan neurit. Bentuk sinapsis sepertibenjolan dengan kantung-kantung yang berisi zat kimia sepertiasetilkolin (Ach) dan enzim kolinesterase. Zat-zat tersebutberperan dalam mentransfer impuls pada sinapsis.

2. Impuls

Impuls adalah rangsangan atau pesan yang diterima olehreseptor dari lingkungan luar, kemudian dibawa oleh neuron.Impuls dapat juga dikatakan sebagai serangkaian pulsaelektrik yang menjalari serabut saraf. Tahukah kamu contohdari rangsangan? Contoh rangsangan adalah sebagai berikut.a. Perubahan dari dingin menjadi panas.b. Perubahan dari tidak ada tekanan pada kulit menjadi ada

tekanan.c. Berbagai macam aroma yang tercium oleh hidung.d. Suatu benda yang menarik perhatian.e. Suara bising.f. Rasa asam, manis, asin dan pahit pada makanan.

Impuls yang diterima oleh reseptor dan disampaikan keefektor akan menyebabkan terjadinya gerakan atau perubahanpada efektor. Gerakan tersebut adalah sebagai berikut.

Memahami Sel SarafGambar sel saraf pada bukukerjamu. Kemudian jelas-kan bagian-bagian dari selsaraf tersebut di depan kelasberdasarkan pemahamanmu.

Tabel 3.1. Perbedaan sel saraf sensorik, penghubung, danmotorik

No.

1.

2.

3.

4.

Pembeda

Ukurandendrit

Ukuranneurit

Fungsidendrit

Fungsineurit

Sensorik

Panjang

Panjang

Menerimarangsangandari reseptor

Meneruskanrangsanganke sel saraflain

Penghubung

Pendek

Pendek

Menerima danmerusakrangsangan

Menerimadan menerus-kan rangsangan

Motorik

Pendek

Panjang

Menerimarangsangan darisel saraf lain

Meneruskanrangsanganke efektor

(Sumber: Biology, Boyle M dan Kathryn S)


a. Gerak sadarGerak sadar atau gerak biasa adalah gerak yang terjadikarena disengaja atau disadari. Impuls yang menyebabkangerakan ini disampaikan melalui jalan yang panjang.Bagannya adalah sebagai berikut.

Gambar 3.2Bagan terjadinya gerak

standar.

Contohnya dapat kamu pahami pada uraian berikut.Ani melihat sekuntum bunga yang sangat indah.Rangsangan berupa penglihatan tersebut diterima olehreseptor yaitu mata, kemudian rangsangan akan diterimaoleh sel saraf sensori. Kemudian sel saraf sensori akanmembawa rangsangan ke sel saraf penghubung dalamsumsum tulang belakang lalu diteruskan ke otak. Impulsakan diolah di dalam otak sehingga Ani bisa memutuskanapa yang akan dia lakukan. Hasil olahan impuls dibawaoleh sel saraf motorik ke efektor, misalnya tangan. KarenaAni tertarik dengan bunga yang indah, maka terjadi gerakantangan (efektor) mengambil bunga sebagai respons darirangsangan yang ditangkap oleh matanya.

b. Gerak refleksGerak refleks adalah gerak yang tidak disengaja atau tidakdisadari. Impuls yang menyebabkan gerakan inidisampaikan melalui jalan yang sangat singkat dan tidakmelewati otak. Bagannya sebagai berikut.

Impuls Reseptor/indera

Sarafsensorik

Otak Sarafmotorik

Efektor/otot

Impuls Reseptor/indera

Sarafsensorik

Sumsumtulangbelakang

Sarafmotorik

Efektor/otot

Gambar 3.3Bagan terjadinya gerak

refleks.

Tahukah kamu contoh dari gerak refleks? Apakah kamupernah melakukan gerak refleks? Contoh gerak refleksadalah sebagai berikut. Terangkatnya kaki jika terinjak sesuatu.


Gerakan menutup kelopak mata dengan cepat jika adabenda asing yang masuk ke mata.

Menutup hidung pada waktu mencium bau yangsangat busuk.

Gerakan tangan menangkap benda yang tiba-tibaterjatuh.

Gerakan tangan melepaskan benda yang bersuhutinggi.

Kegiatan 1

Mengetahui dan Mempelajari Gerak Refleks

Alat dan bahan

palu karetes batukantong plastik

Cara kerja

1. Masukkan batu es ke dalam plastik, kemudian tempelkanke pipi temanmu. Amati gerakan temanmu tersebut dantanyakan pada temanmu gerakannya disengaja atau tidak.

2. Minta temanmu duduk di kursi, kemudian pukul lututnyadengan palu karet. Lakukan dengan hati-hati! Amati gerakantemanmu tersebut setelah dipukul, dan tanyakan gerakantersebut disengaja atau tidak.


1. Dari hasil kegiatanmu, gerakan yang dilakukan olehtemanmu termasuk gerakan apa?

2. Bagaimana perjalanan impuls pada gerakan tersebuthingga sampai pada efektor?

3. Buat kesimpulan dari kegiatanmu di atas.


3. Susunan Sistem Saraf

Kamu telah mengenal sel saraf pada pelajaransebelumnya. Di dalam tubuh kita terdapat miliaran sel sarafyang membentuk sistem saraf. Tahukah kamu susunan sistemsaraf pada manusia? Sistem saraf manusia tersusun dari sistemsaraf pusat dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusat terdiriatas otak dan sumsum tulang belakang. Sedangkan sistem saraftepi terdiri atas sistem saraf somatis dan sistem saraf otonom.a. Sistem saraf pusat

1) OtakOtak merupakan alat tubuh yang sangat penting dansebagai pusat pengatur dari segala kegiatan manusia.Otak terletak di dalam rongga tengkorak, beratnyalebih kurang 1/50 dari berat badan. Bagian utama otakadalah otak besar (Cerebrum), otak kecil (Cerebellum),dan batang otak.

Otak besar merupakan pusatpengendali kegiatan tubuh yangdisadari. Tahukah kamu kegiatantubuh yang disadari? Berpikir, ber-bicara, melihat, bergerak, mengingat,dan mendengar termasuk kegitantubuh yang disadari. Otak besardibagi menjadi dua belahan, yaitubelahan kanan dan belahan kiri.

Korpus kallosumTengkorakkepala Maninges

Cerebrum

Vertikel lateralVertikel ketiga

TalamusHipotalamus

Kelenjar pituitaryVertikel keempatCerebellum

Tulang belakangModul spinalis

Medula oblongata

Pons

Otaktengah

Hemisfer

Gambar 3.4Bagian-bagian otak

manusia.(Sumber: Biologi, Mader S.S)

Gambar 3.5Hemister kanan dan kiri

pada otak besar.(Sumber: www.morphonix.com)


Masing-masing belahan pada otak tersebut disebuthemister. Otak besar belahan kanan mengatur danmengendalikan kegiatan tubuh sebelah kiri, sedangkanotak belahan kiri mengatur dan mengendalikan bagiantubuh sebelah kanan.Otak kecil terletak di bagian belakang otak besar, tepatnyadi bawah otak besar. Otak kecil terdiri atas dua lapisan,yaitu lapisan luar berwarna kelabu dan lapisan dalamberwarna putih. Otak kecil dibagi menjadi dua bagian,yaitu belahan kiri dan belahan kanan yang dihubungkanoleh jembatan varol. Apa fungsi dari otak kecil? Otakkecil berfungsi sebagai pengatur keseimbangan tubuhdan mengkoordinasikan kerja otot ketika seseorangakan melakukan kegiatan.Batang otak tersusun dari medula oblangata, pons, danotak tengah. Batang otak terletak di depan otak kecil,di bawah otak besar, dan menjadi penghubung antaraotak besar dan otak kecil. Batang otak disebut dengansumsum lanjutan atau sumsum penghubung. Batangotak terbagi menjadi dua lapis, yaitu lapisan dalam danluar berwarna kelabu karena banyak mengandungneuron. Lapisan luar berwarna putih, berisi neurit dandendrit. Fungsi dari batang otak adalah mengatur refleksfisiologis, seperti kecepatan napas, denyut jantung,suhu tubuh, tekanan, darah, dan kegiatan lain yangtidak disadari.

2) Sumsum tulang belakangSumsum tulang belakang terletak memanjang didalam rongga tulang belakang, mulai dari ruas-ruastulang leher sampai ruas-ruas tulang pinggang yangkedua. Sumsum tulang belakang terbagi menjadi dualapis, yaitu lapisan luar berwana putih dan lapisan dalamberwarna kelabu. Lapisan luar mengandung serabutsaraf dan lapisan dalam mengandung badan saraf.Di dalam sumsum tulang belakang terdapat sarafsensorik, saraf motorik, dan saraf penghubung.Fungsinya adalah sebagai penghantar impuls dari otakdan ke otak serta sebagai pusat pengatur gerak refleks.


b. Sistem Saraf TepiSistem saraf tepi tersusun dari semua saraf yang membawapesan dari dan ke sistem saraf pusat. Kerjasama antarasistem pusat dan sistem saraf tepi membentuk perubahancepat dalam tubuh untuk merespon rangsangan darilingkunganmu. Sistem saraf ini dibedakan menjadi sistemsaraf somatis dan sistem saraf otonom.

1) Sistem saraf somatisTahukah kamu bahwa sistem saraf somatis disebutjuga dengan sistem saraf sadar? Sistem saraf somatisterdiri dari 12 pasang saraf kranial dan 31 pasang sarafsumsum tulang belakang. Kedua belas pasang sarafotak akan menuju ke organ tertentu, misalnya mata,hidung, telinga, dan kulit. Saraf sumsum tulang belakangkeluar melalui sela-sela ruas tulang belakang danberhubungan dengan bagian-bagian tubuh, antara lainkaki, tangan, dan otot lurik.Saraf-saraf dari sistem somatis menghantarkaninformasi antara kulit, sistem saraf pusat, dan otot-ototrangka. Proses ini dipengaruhi saraf sadar, berarti kamudapat memutuskan untuk menggerakkan atau tidakmenggerakkan bagian-bagian tubuh di bawah pengaruhsistem ini. Tahukah kamu contoh dari sistem saraf somatis?Contoh dari sistem saraf somatis adalah sebagai berikut.

Ketika kita mendengar bel rumah berbunyi, isyaratdari telinga akan sampai ke otak. Otak menterjemah-kan pesan tersebut dan mengirimkan isyarat kekaki untuk berjalan mendekati pintu dan meng-isyaratkan ke tangan untuk membukakan pintu.Ketika kita merasakan udara di sekitar kita panas,kulit akan menyampaikan informasi tersebut keotak. Kemudian otak mengisyaratkan pada tanganuntuk menghidupkan kipas angin.Ketika kita melihat kamar berantakan, mata akanmenyampaikan informasi tersebut ke otak, otakakan menterjemahkan informasi tersebut danmengisyaratkan tangan dan kaki untuk bergerakmembersihkan kamar.

Memahami Sistem SarafTepiKamu telah belajar tentangsistem saraf tepi. Cobakamu gambar sistem saraftepi manusia beserta bagian-bagiannya. Kamu dapatmencari contohnya padabuku atau download diinternet.


2) Sistem saraf otonomPernahkah kamu kejatuhan cicaksaat duduk santai? Apa yang kamurasakan ketika kejatuhan cicak?Kamu kaget, ketakutan, dan men-jerit keras. Jantungmu berdetakdengan cepat. Pikiranmu kacau.Reaksi yang membuat responmudalam situasi ketakutan ini dikontrololeh sistem saraf otonom. Sistem saraf otonommengatur kerja jaringan dan organ tubuh yang tidakdisadari atau yang tidak dipengaruhi oleh kehendakkita. Jaringan dan organ tubuh diatur oleh sistem sarafotonom adalah pembuluh darah dan jantung. Sistemsaraf otonom terdiri atas sistem saraf simpatik dansistem saraf parasimpatik.Sistem saraf simpati disebut juga sistem saraftorakolumbar, karena saraf preganglion keluar daritulang belakang toraks ke-1 sampai dengan ke-12.Sistem saraf ini berupa 25 pasang ganglion atau simpulsaraf yang terdapat di sumsum tulang belakang. Fungsidari sistem saraf simpatik adalah sebagai berikut.

Mempercepat denyut jantung.Memperlebar pembuluh darah.Memperlebar bronkus.Mempertinggi tekanan darahMemperlambat gerak peristaltis.Memperlebar pupil.Menghambat sekresi empedu.Menurunkan sekresi ludah.Meningkatkan sekresi adrenalin.

Kamu sudah mengenal sistem saraf simpatik, bagaimanadengan sistem saraf parasimpatik? Apa yang kamuketahui tentang parasimpatik? Sistem saraf parasimpatikdisebut juga dengan sistem saraf kraniosakral, karenasaraf preganglion keluar dari daerah otak dan daerahsakral. Susunan saraf parasimpatik berupa jaring-jaringyang berhubung-hubungan dengan ganglion yang

Gambar 3.6Kerja jantung diaturoleh saraf otonom.(Sumber: Biologi, Mader S.S)


tersebar di seluruh tubuh. Urat sarafnya menuju keorgan tubuh yang dikuasai oleh susunan saraf simpatik.Sistem saraf parasimpatik memiliki fungsi yangberkebalikan dengan fungsi sistem saraf simpatik.Misalnya pada sistem saraf simpatik berfungsimempercepat denyut jantung, sedangkan pada sistemsaraf parasimpatik akan memperlambat denyutjantung.

Setiap makhluk hidup mempunyai sistem saraf yangberbeda-beda satu sama lainnya. Sebutkan fungsi sistemsaraf pada manusia yang kamu ketahui. Gunakan literaturyang ada di perpustakaan sekolahmu untuk menemukaninformasi tersebut. Jika kamu mengalami kesulitan, makabertanyalah pada gurumu.


1. Ada berapa macam sel saraf pada sistem saraf manusia?Sebutkan.

2. Apa yang menjadi syarat sistem saraf untuk melakukantugasnya sebagai jaringan yang berfungsi untuk me-nanggapi rangsangan?

3. Jelaskan gerakan-gerakan yang disebabkan oleh impuls.4. Setiap makhluk hidup mempunyai otak, sebutkan bagian-

bagian dari otak manusia dan jelaskan.5. Sebutkan perbedaan sistem saraf pusat dan sistem saraf

tepi. Berikan masing-masing contohnya.

1


Indera manusia terdiri atas organ-organ tubuh yangsangat peka terhadap rangsangan tertentu. Ada lima macamindera pada manusia, yaitu mata, telinga, hidung, lidah, dankulit. Kamu tidak asing dengan alat indera manusia tersebut.Apakah kelima alat indera yang kamu miliki berfungsi denganbaik? Bagaimana cara mengetahuinya jika kelima alat inderatersebut tidak berfungsi dengan baik? Kelima alat indera iniakan berfungsi dengan baik jika:

saraf-saraf yang berfungsi membawa rangsangan bekerjadengan baik,

otak sebagai pengolah informasi bekerja dengan baik,

alat-alat indera tidak mempunyai kelainan bentuk danfungsinya.

Kamu akan belajar lebih mendalam tentang alat-alatindera yang kamu miliki pada penjelasan berikut.

1. Mata

Kamu sudah tahu kalau mata manusia ada dua danberfungsi untuk melihat. Bagaimana cara kerja mata sampaimata kita dapat melihat dengan jelas? Adakah faktor-faktoryang berpengaruh terhadap kerja mata? Mata adalah organpenglihatan yang menerima rangsangan berupa cahaya. Bolamata terletak di dalam rongga mata dan beralaskan lapisanlemak. Bola mata dapat bergerak dan diarahkan kesuatu arahdengan bantuan tiga otot penggerak mata, yaitu:

Muskulus rektus okuli medial (otot di sekitar mata),berfungsi menggerakkan bola mata.

Muskulus obliques okuli inferior, berfungsi menggerakkanbola mata ke bawah dan ke dalam.

Muskulus obliques okuli superior, berfungsi memutarmata ke atas dan ke bawah.

Selain itu, ada otot mata yang berfungsi menutup matadan mengangkat kelopak mata. Otot yang berfungsi untukmenutup mata yaitu muskulus orbikularis okuli dan muskulusrektus okuli inferior. Sedangkan otot mata yang berfungsi

B. Sistem Indera pada Manusia


mengangkat kelopak mata, yaitu muskulus levator palpebralissuperior.

a. Bagian-bagian mataTahukah kamu bagian-bagian dari mata? Coba kamuperhatikan gambar berikut.

Gambar 3.7Bola mata dan bagian-

bagiannya.(Sumber: www.stlukeseve/

Anatomy.asp)

Bola mata tersusun oleh selaput mata yang terdiri atas tigalapisan, yaitu sklera atau selaput putih, koroid atau selaputhitam, dan retina atau selaput jala.

1) Selaput putihSelaput putih (sklera) adalah bagian luar dari bola matayang tersusun dari zat tanduk dan merupakan lapisanyang kuat, berwarna putih. Fungsi dari selaput iniadalah melindungi struktur mata yang sangat halusdan membantu mempertahankan bentuk biji mata.Sklera akan membentuk kornea. Apa yang dimaksuddengan kornea? Kornea adalah lapisan bening dantransparan yang berfungsi menerima cahaya yangmasuk ke mata. Kornea dilindungi oleh selaput tipisyang disebut konjungtiva. Kornea selalu dibasahi olehair mata.

2) Selaput hitamSelaput hitam (koroid) merupakan lapisan tengah daribola mata yang banyak mengandung pembuluh darah.Fungsi dari selaput ini adalah memberi nutrisi danoksigen ke mata serta menyerap cahaya dan mengurangicahaya yang memantul di sekitar mata bagian dalam.Pada koroid terdapat iris yang membentuk warna mata,pupil, lensa mata, titik dekat mata, dan titik jauh mata.

SekleraVitreous

Konjuktiva

Optik nerve

Iris

Kornea

Pupil

Lensa

Koroid

Macula

Retina


Iris adalah selaput mata yang merupakan lanjutan dariselaput hitam bagian depan bola mata yang telahmelepaskan diri. Iris atau selaput pelangi memilikipigmen atau warna yang akan menentukan warnamata seseorang, yaitu warna mata biru, hitam, cokelat,abu-abu, dan hijau.

Pupil adalah celah yang berada di bagian tengah iris.Fungsinya adalah untuk mengatur intensitas cahayayang masuk ke mata. Jika cahaya redup, otot-otot irisberkontraksi sehingga celah pupil melebar dan cahayayang masuk ke mata lebih banyak. Sebaliknya, jikacahaya terang celah pupil akan menyempit dan cahayayang masuk ke mata lebih sedikit atau tidak berlebihan.Tahukah kamu dimanakah letak lensa mata? Lensamata berada di belakang iris. Lensa mata memiliki dayaakomodasi, yaitu kemampuan untuk mencembung(menebal) dan mencekung (menipis). Mencembungdan mencekungnya lensa mata ditentukan oleh jarakbenda yang dilihat. Jarak benda yag dapat dilihat olehmata normal dengan jelas disebut dengan titik dekatmata. Sedangkan jarak terjauh yang masih dapat dilihatoleh mata normal dengan jelas disebut titik jauh mata.Jarak titik jauh pada mata normal adalah tak terhingga.

3) Selaput JalaSelaput jala disebut juga retina. Retina adalah lapisanpaling dalam pada mata yang peka terhadap cahaya.Retina ini memiliki sel-sel saraf. Pada retina terdapatbintik kuning dan bintik buta.

Bintik kuning adalah bagian retina yang paling pekaterhadap cahaya karena merupakan tempat per-kumpulan sel-sel saraf yang berbentuk cerucut danbatang. Kita bisa melihat apabila bayangan jatuh padatitik ini.

Pada bintik kuning terdapat sel kerucut dan sel batang.Tahukah kamu fungsi dari sel kerucut dan sel batang?

Sel kerucut berfungsi untuk melihat di tempat yangterang. Sel ini memerlukan protein iodopsin.


Sel batang berfungsi untuk melihat di tempat yanggelap. Sel ini memerlukan protein mata yangdisebut rodopsin. Rodopsin dapat terbentuk apabilaterjadi penggabungan iodopsin dan vitamin A.

Jika kita berpindah dari tempat terang ke tempat teduh,maka kita tidak dapat melihat dengan jelas beberapasaat. Hal itu terjadi karena pada waktu di tempat teduhdiperlukan protein rodopsin yang merupakanpenggabungan antara iodopsin dan vitamin A. untukpembentukan rodopsin tersebut diperlukan waktusehingga sebelum rodopsin terbentuk kita tidak bisamelihat dengan jelas untuk beberapa saat di tempatteduh.Bintik buta adalah bintik pertemuan saraf-saraf atautempat keluarnya saraf mata menuju otak. Bintik butatidak mengandung sel batang dan sel kerucut sehinggatidak dapat menanggapi rangsangan cahaya.

b. Proses melihatBagaimana proses mata bisa melihat? Tahukah kamucaranya mata bisa melihat? Mata bisa melihat bendakarena adanya cahaya yang dipantulkan oleh bendatersebut ke mata. Jika tidak ada cahaya yang dipantul-kan benda, maka mata tidak bisa melihat benda tersebut.Proses mata melihat benda adalah sebagai berikut.1) Cahaya yang dipantulkan oleh benda di tangkap oleh

mata, menembus kornea dan diteruskan melalui pupil.2) Intensitas cahaya yang telah diatur oleh pupil diteruskan

menembus lensa mata.3) Daya akomodasi pada lensa mata mengatur cahaya

supaya jatuh tepat di bintik kuning.4) Pada bintik kuning, cahaya diterima oleh sel kerucut

dan sel batang, kemudian disampaikan ke otak.5) Cahaya yang disampaikan ke otak akan diterjemahkan

oleh otak sehinga kita bisa mengetahui apa yang kita lihat.

c. Gangguan pada mataPernahkah kamu menjumpai anak pakai kaca mata?Tahukah kamu mengapa anak tersebut pakai kaca mata?


Gambar 3.8Bayangan benda jatuhdi belakang retina.(Sumber: www.sultanoptik.com)

Kornea

Lensa

Retina

Gambar 3.9Bayangan benda jatuhdi depan retina.(Sumber: www.eyemdlink.com)

Keadaan mata setiap anak berbeda-beda. Ada matanormal dan mata tidak normal. Mata tidak normal berartimempunyai kelainan. Bagaimana tanda-tanda orang jikamatanya mempunyai kelainan? Apakah orang tersebutdapat melihat dengan jelas? Seseorang tidak bisa melihatsuatu benda yang seharusnya dapat dilihat dengan matanormal, itu bertanda mata orang tersebut mengalamigangguan berupa kelainan pada mata. Orang yang bisa melihatdengan normal tanpa bantuan kaca mata disebut emetropi.Ada beberapa kelainan pada mata, yaitu:

1) Rabun dekatRabun dekat disebuthipermetropi. Rabundekat adalah ketidak-mampuan matauntuk melihatbenda yang dekat.Hal ini disebabkanoleh ukuran bola matayang pendek sehingga bayanganjatuh di belakang retina. Kebiasaan membaca bukuterlalu dekat dan sambil tiduran akan mempercepattimbulnya cacat mata. Rabun dekat dapat diatasidengan menggunakan kaca mata berlensa cembung.Lensa cembung merupakan lensa positif

2) Rabun jauhRabun jauh adalah ketidakmampuan mata untukmelihat benda yang berjarak jauh. Rabun jauh disebutmiopi. Apa penyebab rabun jauh? Penyebab rabunjauh adalah ukuran bola mata terlalu panjang dariukuran normal sehinggabayangan benda jatuh didepan retina. Rabunjauh dapat diatasidengan mengguna-kan kaca mata berlensacekung. Lensa cekungmerupakan lensa negatif.


3) Rabun jauh dan dekatRabun jauh dan dekat disebut juga presbiopi atau rabuntua. Mengapa presbiopi dikatakan rabun tua? Karenakelainan mata ini biasanya diderita oleh orang yang sudahtua atau kira-kira berumur di atas 45 tahun. Penderitapresbiopi tidak mampu melihat benda yang terlalu jauhdan terlalau dekat. Supaya penderita presbiopi dapatmelihat dengan jelas, maka dibutuhkan kaca matarangkap, yaitu kaca mata cembung dan cekung.

4) Rabun senjaRabun senja atau rabun ayam adalah ketidakmampuanmata untuk melihat benda yang berada di tempat remang-remang dan di malam hari. Gangguan ini disebabkanoleh kekurangan vitamin A, sehingga sel batang tidakberfungsi karena protein rodopson tidak terbentuk.Orang yang menderita rabun senja harus banyakmengkonsumsi makanan yang banyak mengandungvitamin A.

5) Buta warnaButa warna adalah ketidakmampuan mata untukmembedakan warna. Penyakit ini bersifat menurun.Buta warna ada dua macam, yaitu buta warna totaldan buta warna separuh. Tahukah kamu perbedaanantara buta warna total dengan buta warna separoh?Buta warna total hanya mampu melihat warna hitamputih saja. Sedangkan buta warna separuh tidak bisamelihat warna tertentu, yaitu merah, biru, dan hijau.

6) KatarakKatarak atau bular mata merupakan gangguan peng-lihatan. Penyebab katarak adalah lensa mata keruhsehingga menghalangi masuknya cahaya pada retina.Penderita ini umumnya berumur di atas 55 tahun.Kelainan mata ini dapat diatasi dengan operasi mata.

7) JulingJuling adalah kelainan mata yang disebabkan olehketidakserasian otot-otot mata. Jika penderitanyamasih anak-anak, maka dapat diperbaiki dengan jalanoperasi.


8) AstigmatismeAstigmatisme atau mata silindris adalah gangguan matayang disebabkan oleh ukuran lensa mata atau korneatidak rata. Penderita gangguan ini tidak mampu melihatgaris vertikal dan horisontal. Gangguan mata ini dapatdiatasi dengan menggunakan kaca mata yang berlensasilindris.

2. Telinga

Telinga merupakan alat indera yang peka terhadaprangsangan berupa gelombang suara. Telinga manusia mampumendengar suara dengan frekuensi antara 20-20.000 Hz.Tahukah kamu fungsi dari telinga? Selain sebagai alat pen-dengaran, telinga juga berfungsi menjaga keseimbangan tubuhmanusia.

a. Bagian-bagian telingaPernahkah kamu memperhatikan telinga temanmu?Apakah telinga temanmu terdiri atas beberapa bagian?Coba kamu perhatikan gambar berikut.

Telinga luar Telinga tengah Telinga dalam

Kanalis semisirkularis Sanggurdi (stapes)Tingkap jorong

Saraf pendengar

VestibuliTingkap bundar

Koklea (rumah siput)

Buluh eustachius

Gendang telinga

Daun telinga

Lubang telinga

Gambar 3.10Bagian-bagian telinga.(Sumber: Biology, Mader S.S)

Telinga manusia dapat dibedakan menjadi tiga bagian,yaitu bagian luar, bagian tengah, dan bagian dalam.1) Telinga bagian luar

Telinga bagian luar terdiri atas:Daun telinga, berfungsi untuk menampung getaran.


Saluran telinga luar atau lubang telinga, berfungsimenyalurkan getaran.Kelenjar minyak, berfungsi menyaring udara yangmasuk sebagai pembawa gelombang suara.Membran timpani atau selaput gendang, berfungsimenerima dan memperbesar getaran suara.

2) Telinga bagian tengahTelinga bagian tengah terletak di sebelah dalam membrantimpani. Fungsi dari telinga bagian tengah adalah untukmeneruskan getaran dari suara telinga bagian luar ketelinga bagian dalam. Pada telinga tengah terdapat saluranEustachius dan tiga tulang pendengaran.

Saluran Eustachius, berfungsi untuk mengurangitekanan udara di telinga tengah sehingga tekananudara di luar dan di dalam akan sama. Keseimbangantekanan ini akan menjaga gendang telinga supayatidak rusak. Saluran ini akan tertutup dalam keadaanbiasa, dan akan terbuka jika kita menelan sesuatu.Tulang pendengaran, berfungsi untuk mengantarkandan memperbesar getaran ke telinga bagian dalam.Tulang pendengaran ada tiga, yaitu tulang martil,tulang landasan, dan tulang sanggurdi. Tulang-tulang ini menghubungkan gendang telinga dantingkap jorong.

3) Telinga bagian dalamTelinga bagian dalam berfungsi mengantarkan getaransuara ke pusat pendengaran oleh urat saraf. Penyusuntelinga bagian dalam adalah sebagai berikut.

Tingkap jorong, berfungsi menerima dan me-nyampaikan getaran.Rumah siput, berfungsi menerima, memperbesar,dan menyampaikan getaran suara ke saraf pendengar-an. Di dalam saluran rumah sifut terdapat cairanlimfe dan terdapat ujung-ujung saraf pendengaran.Tiga saluran setengah lingkaran, berfungsi sebagaialat untuk mengetahui posisi tubuh dan menjagakeseimbangan.


b. Proses mendengarPernahkah kamu berpikir mengapa telinga bisa mendengar?Bagaimana proses pendengaran yang terjadi di dalam telinga?Suara yang kita dengar akan ditangkap oleh daun telinga,kemudian sampai ke gendang telinga sehingga membuatgendang telinga bergetar. Getaran ini diteruskan oleh tigatulang pendengaran ke tingkap jorong dan diteruskan kerumah siput. Di dalam rumah siput, cairan limfe akan bergetarsehingga meransang ujung-ujung saraf pendengaran danmenimbulkan impuls saraf yang ditujukan ke otak. Di dalamotak, impuls tersebut akan diolah sehingga kita bisa men-dengar dan mengenali suara tersebut.

c. Gangguan pada telingaGangguan pada telinga menyebabkan ketulian ataukekurangtajaman pendengaran. Apa penyebab dari gangguantelinga tersebut? Ada dua penyebab gangguan telinga, yaitugangguan penghantar bunyi dan gangguan saraf. Gangguantelinga yang disebabkan oleh gangguan saraf dan gangguanpenghantar bunyi bisa diatasi menggunakan alat pen-dengaran buatan. Alat ini mampu memperbesar gelombangsuara sebelum suara masuk ke telinga. Ada bermacamgangguan telinga, yaitu: Ganguan telinga disebabkan oleh luka pada telinga

bagian luar yang telah terinfeksi atau otitis sehinggamengeluarkan nanah. Gangguan ini dapat bersifat per-manent jika terjadi infeksi yang sangat parah. Penderitaini harus segera memeriksakan telinganya pada doktersupaya bisa cepat disembuhkan.

Penumpukan kotoran sehingga menghalangi getaransuara untuk sampai ke gendang telinga. Oleh karena itu,kita harus membersihkan telinga dari kotoran dengankapas minimal satu kali dalam seminggu.

Kerusakan gendang telinga, misalnya gendang telingapecah. Pecahnya gendang telinga bisa disebabkan olehdua hal, yaitu kapasitas suara yang didengar terlalukuat dan terkena suatu benda yang tajam, misalnyamembersihkan telinga dengan peniti atau lidi sehinggamenyentuh gendang telinga dan menyebabkan gendangtelinga menjadi sobek. Gendang telinga sangat tipis sekali.

Fungsi TelingaPejamkan mata, kemudianputar tubuhmu sebanyak10 kali putaran. Kemudianbuka mata dan berjalanmenuju arah tertentu. Apayang kamu rasakan saatkamu membuka mata se-telah berputar?

Jelaskan megapa hal tersebutterjadi.


Otosklerosis, adalah kelainan pada tulang sanggurdiyang ditandai dengan gejala tinitus (dering pada telinga)ketika masih kecil.

Presbikusis, adalah perusakan pada sel saraf telingayang terjadi pada usia manula.

Rusaknya reseptor pendengaran pada telinga bagiandalam akibat dari mendengarkan suara yang amat keras.

3. Hidung

Hidung adalah alat indera yang menanggapi rangsanganberupa bau atau zat kimia yang berupa gas. Di dalam ronggahidung terdapat serabut saraf pembau yang dilengkapi dengansel-sel pembau. Setiap sel pembau mempunyai rambut-rambuthalus (silia olfaktori) di ujungnya dan diliputi oleh selaputlendir yang berfungsi sebagai pelembab rongga hidung.

Gambar 3.11Bagian-bagian hidung

(Sumber: Biology, Mader S.S.)

Hemisfer serebal

Sistem limbik

Kelenjar olfaktori

Epitalium olfaktori

Molekul yangberbau

Rongga nasal

Pada saat kita bernapas, zat kimia yang berupa gas ikutmasuk ke dalam hidung kita. Zat kimia yang merupakansumber bau akan dilarutkan pada selaput lendir, kemudianakan meransang rambut-rambut halus pada sel pembau. Selpembau akan meneruskan rangsangan ini ke otak dan akandiolah sehingga kita bisa mengetahui jenis bau dari zat kimiatersebut.


Gangguan pada hidung biasanya disebabkan olehradang atau sakit pilek yang menghasilkan lendir atau ingussehingga menghalangi bau mencapai ujung saraf pembau.Gangguan lain juga bisa disebabkan oleh adanya kotoran padahidung dan bulu hidung yang terlalu banyak. Kita harus selalumembersihkan hidung dari kotoran dan merapikan bulu-bulunya supaya penciuman kita tidak terganggu.

Kegiatan 2Indera Pembau

Alat dan bahan

wewangiansabunkopitehbunga mawar dan melatikaca

Cara kerja

1. Menutup mata temanmu dengan sapu tangan, kemudianmendekatkan bahan satu persatu ke hidungnya dan suruhmereka menebak nama bahan tersebut. Catat hasilnya!

2. Langkah nomor satu dilakukan pada teman yang lainsecara bergantian.

3. Semprotkan wewangian di ruangan dan ulangi langkahsatu dan dua. Catat hasilnya.


1. Apakah temanmu menebak nama bahan dengan benarpada langkah satu?

2. Apakah temanmu menebak nama bahan dengan benarsetelah ruangan disemprot dengan wewangian?

3. Apa kesimpulan dari kegiatanmu?


4. Lidah

Apa yang kamu rasakan ketika kamu minum teh manis?Apa yang kamu rasakan ketika kau minum obat dalam bentuktablet? Kamu bisa merasakan rasa teh manis dan obat karenaadanya indera perasa.

Lidah adalah alat indera yang peka terhadap rangsanganberupa zat kimia larutan. Lidah memiliki otot yang tebal,permukaannya dilindungi oleh lendir dan penuh denganbintil-bintil. Kita dapat merasakan rasa pada lidah karenaterdapat reseptor yang dapat menerima rangsangan.Reseptor itu adalah vavila pengecap atau kuncup pengecap.Kuncup pengecap merupakan kumpulan ujung-ujung sarafyang terdapat pada bintil-bintil lidah. Tidak semua bagianlidah peka terhadap zat kimia dan daerahnya juga khususuntuk rasa tertentu.

Pada saat kita makan sambal, kita sering merasakankepedasan. Rasa pedas bukan hasil dari kepekaan rasa padakuncup pengecap. Tetapi merupakan suhu panas pada papillasehingga mengembang dan menyebabkan timbulnya rasapedas.

Gangguan pada lidah bisa disebabkan oleh makan atauminum sesuatu yang bersuhu terlalu tinggi dan terlalu rendahsehingga lidah mati rasa. Gangguan ini hanya bersifat sementara.Ganguan yang bersifat permanent misalnya terjadi padaorang yang mengalami trauma pada bagian tertentu otak.Pada lidah juga sering terjadi iritasi karena luka atau kekuranganvitamin C.

Tabel 3.2. Letak kuncup pengecap rasa pada lidah

Rasa

Manis

Asin

Asam

Pahit

Letak kuncup pengecap

Ujung lidah

Samping lidah pada bagian ujung

Samping lidah pada bagian pangkal

Pangkal lidah(Sumber: Biology, Boyle M dan Kathryn S)


Indera Pengecap

Alat dan bahan

larutan gulalarutan asam cukalarutan garamlarutan vanilikapas isap4 buah tusuk gigi yang sudah di pasang kapas padaujungnya

Kegiatan 3

Cara kerja

1. Keringkan lidah dengan kapas isap.2. Celupkan tusuk gigi satu persatu pada masing-masing

larutan.3. Usapkan masing-masing larutan pada lidah bagian

pangkal, ujung, samping pangkal, samping ujung, dandi tengah-tengah lidah dengan menggunakan tusuk gigi.Catatlah dibagian mana kamu bisa merasakan rasa larutantersebut dengan menggunakan tabel berikut.


1. Mengapa dalam percobaan yang digunakan sebagaiperansang rasa dalam bentuk larutan?

2. Apakah semua bagian lidah dapat merasakan rasa yangsama? Mengapa?

Tabel Hasil Pengamatan

Larutan

Larutan gula(manis)

Larutan asamcuka (asam)

Larutangaram (asin)

Larutanvanila (pahit)

Ujunglidah

Tepiujunglidah

Tepipangkal

lidah

Pangkallidah

Tengahlidah

No.

1

2

3

4


5. Kulit

Kulit adalah alat indera yang peka terhadap rangsanganberupa sentuhan, tekanan, panas, dingin, dan nyeri atau sakit.Kepekaan tersebut disebabkan karena adanya ujung-ujungsaraf yang ada pada kulit. Biasanya ujung saraf indera perabaada dua macam, yaitu ujung saraf bebas yang mendeteksirasa nyeri atau sakit, dan ujung saraf yang berselaput(berpapilia). Ujung saraf yang berselaput ada lima macam,bisa kamu lihat dalam tabel berikut.

Tabel 3.3. Ujung saraf yang berselaput dan rangsangannya

Ujung saraf berselaput

Korpuskel pacini

Korpuskel ruffini

Korpuskel krause

Korpuskel meissner

Rangsangan

Tekanan

Panas

Dingin

Sentuhan(Sumber: Biology, Moder S.S)


1. Tanpa kita sadari mata kita mempunyai tiga penggerakotot mata. Jelaskan ketiga penggerak otot mata tersebut.

2. Pak Amrul sudah lanjut usia. Beliau tidak bisa membacakoran dengan jelas. Dapatkah kamu memberi saran padaPak Amrul supaya beliau dapat membaca koran denganjelas? Saran apa yang kamu berikan pada Pak Amrul?

3. Berikan contoh gangguan telinga yang sering terjadi dilingkungan tempat tinggalmu. Bagaimana cara mengatasigangguan telinga tersebut?

4. Apa yang dimaksud dengan otosklerosis?5. Ratna gemar makan buah-buahan. Dia membeli jeruk di

pasar tradisional. Jeruk yang Ratna makan rasanya asam.Mengapa Ratna bisa merasakan rasa asam dari jeruk?Jelaskan.

2


Kamu telah belajar tentang alat indera. Pada pelajaransebelumnya telah diberikan bagian-bagian telinga sebagaialat indera pendengar, mata sebagai alat indera penglihat,dan hidung sebagai alat indera pembau. Sekaranggambarkan struktur dari alat indera pengecap, yaitu lidahdan jelaskan fungsi dari bagian-bagiannya. Jika kamukesulitan kamu dapat mencarinya di dalam buku atauakses internet. Hasilnya dapat kamu diskusikan di depankelas.

1. Sistem saraf merupakan salah satu sistem koordinasi yang bertugas menyampaikanrangsangan dari reseptor untuk dideteksi dan direspon oleh tubuh.

2. Untuk menanggapi rangsangan, ada tiga komponen yang harus dimiliki olehsistem saraf, yaitu

reseptor,penghantar impuls, danefektor.

3. Impuls adalah rangsangan atau pesan yang diterima oleh reseptor darilingkungan luar, kemudian dibawa oleh neuron. Impuls dapat juga dikatakansebagai serangkain pulsa elektrik yang menjalari serabut saraf.

4. Impuls yang diterima oleh reseptor dan disampaikan ke efektor akan menyebabkanterjadinya gerakan atau perubahan pada efektor. Gerakan tersebut yaitu geraksadar dan gerak tidak sadar. Gerak tidak sadar disebut gerak refleks.

5. Sistem saraf manusia tersusun dari sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang. Sedangkan sistemsaraf tepi terdiri atas sistem saraf somatis dan sistem saraf otonom.

6. Sistem saraf simpatik pada sistem saraf otonom mempunyai fungsi sebagaiberikut.

Mempercepat denyut jantung.Memperlebar pembuluh darah.


Memperlebar bronkus.Mempertinggi tekanan darahMemperlambat gerak peristaltis.Memperlebar pupil.Menghambat sekresi empedu.Menurunkan sekresi ludah.Meningkatkan sekresi adrenalin.

7. Ada lima macam indera pada manusia, yaitu mata, telinga, hidung, lidah, dankulit. Kelima indera ini akan berfungsi dengan baik apabila:

saraf-saraf yang berfungsi membawa rangsangan bekerja dengan baik,otak sebagai pengolah informasi bekerja dengan baik,alat-alat indera tidak mempunyai kelainan bentuk dan fungsinya.

8. Rasa pedas bukan hasil dari kepekaan rasa pada kuncup pengecap, tetapimerupakan suhu panas pada papilla sehingga mengembang dan menyebabkantimbulnya rasa pedas.


valuasiE

1. Bagian sel saraf yang membungkusakson dan berfungsi sebagai isola-tor adalah ....

a. selaput mielinb. sel sachwannc. nodus ranvierd. inti sel sachwann

2. Bagian sel saraf yang berfungsimenghantarkan impuls ke badan seladalah ....a. neurit c. inti badan selb. dendrit d. sinaps

3. Letak indera pembau adalah di ....a. langit-langit rongga hidungb. dalam rongga hidungc. bagian depan rongga hidungd. bagian belakang rongga hidung

4. Sistem saraf pusat terdiri atas ....a. otak dan serabut sarafb. otak dan sumsum tulang belakangc. serabut saraf dan sumum tulang

belakangd. otak besar, otak kecil, dan sumsum

tulang belakang

5. Indera yang juga berfungsi sebagaialat keseimbangan adalah ....a. matab. otak kecilc. telingad. hidung


6. Jalan impuls pada gerak refleks adalah....a. reseptor – saraf sesorik – sumsum

tulang belakang – saraf motorik –efektor

b. interneuron – saraf pusat – sarafmotorik

c. efektor – saraf pusat – reseptord. saraf sensorik – interneuron – saraf

pusat

7. Berikut ini adalah fungsi dari sistemsaraf simpatik, kecuali…a. menurunkan sekresi ludahb. mempercepat denyut jantungc. memperbesar pupild. meningkatkan sekresi empedu

8. Gangguan mata yang tidak bisa melihatbenda dekat dengan jelas adalah ....a. miopi c. presbiopib. hipermiopi d. hipermetropi

9. Protein yang diperlukan oleh sel batangsupaya bisa berfungsi adalah ....a. iodopsin c. vitamin Ab. rodopsin d. vitamin C

10. Komponen yang mempengaruhi reaksisistem saraf adalah…a. alat indera, otak, dan otob. reseptor, saraf, dan efektorc. rangsangan, otak, dan sumsum

tulang belakangd. reseptor, penghantar impuls, dan

efektor



Adakah materi yang sulit kamu pahami?Apakah kamu menggunakan internet untuk memahamimateri ini?Coba kamu buat resume dari materi ini berdasarkanpemahamanmu. Kemudian kumpulkan pada gurumu.Minta pendapat gurumu, apakah pemahamanmu sudahbenar?

B. Pemahaman Konsep

1. Urutkan perjalanan impuls dari tempatterjadinya impuls sampai terjadi respon.

2. Jelaskan perbedaan saraf somatis dansaraf otonom pada sistem sarafmu.

3. Sebutkan macam-macam rangsangyang dapat diterima indera manusia.


2. Beri contoh gerakan refleks dan sebut-kan saraf apa saja yang terlibat padagerakan tersebut.

5. Apa yang kamu rasakan ketika dudukdi bawah terik matahari? Apakah kulit-mu terasa panas? Jelaskan.

Bab 4 Kelangsungan Hidup Makhluk Hidup 73

KELANGSUNGANHIDUP MAKHLUK

HIDUP

Bab4

(Sumber: lecose.files.wordpress.com)

Makhluk hidup mempunyai kemampuan untuk menyesuai-kan diri dengan lingkungannya. Bunglon melindungi dirinyadari musuh dengan mengubah warna kulitnya, sehinggakelangsungan hidupnya terjaga. Kamu akan belajar tentangkelangsungan hidup makhluk hidup melalui adaptasi, seleksi alam,dan perkembangbiakan pada bab ini.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

AdaptasiMorfologiFisiologiSeleksiVegetatifGeneratif

Soal Prasyarat

Bagaimana manusia menjaga kelangsungan hidupnya? Cara apakah yang dilakukan makhluk hidup agar tetap hidup?

melalui

Kelangsungan HidupMakhluk Hidup

MorfologiTingkah laku

Adaptasi

berdasarkan

Fisiologi

Seleksi alam Perkembangbiakan

dibagi

Bentukorgantubuh

Fungsiorgantubuh

berdasarkan


Kita ketahui bahwa tidak ada makhluk hidup di mukabumi ini yang mampu bertahan hidup tanpa mengalamikematian, karena setiap makhluk hidup memiliki waktukehidupan atau umur yang terbatas. Misalnya umur pohonkelapa jauh lebih lama daripada umur pohon jagung.Bagaimanapun sempurnanya perawatan suatu tanaman, jikatanaman tersebut telah mencapai batas usia maksimal makaakan mati? Coba kamu amati pohon pisang, setelah berbuahbisa dipastikan akan segera mati. Namun, jika kamu amatidengan seksama, sebelum berbuah dan akhirnya mati, pohonpisang tersebut menumbuhkan tunas baru pada bagianbonggolnya. Tumbuhnya tunas tersebut mengakibatkantanaman pisang tetap terjaga kelangsungan hidupnya,meskipun induk pohon pisang telah mati. Pertumbuhanpohon pisang silih berganti secara alamiah. Hal tersebuttentunya juga terjadi pada makhluk hidup lain termasuk hewandan manusia.

Setiap makhluk hidup telah dibekali oleh Tuhan YangMaha Kuasa dengan kemampuan untuk mempertahankanhidupnya dan menjaga keturunannya supaya tetap lestari.Tetapi, karena keserakahan makhluk hidup yang lebih tinggitingkatnya dan ketidakpedulian manusia akan kelestarianlingkungan hidup telah merusak ekosistem yang baik. Telahmenjadi hukum alam bahwa makhluk yang lemah akandimangsa oleh makhluk yang lebih kuat, atau yang kita kenaldengan hukum rimba.

A. Pengertian Kelangsungan Hidup

B. Adaptasi

1. Pengertian

Pernahkah kamu mendengar adaptasi? Apa yang kamuketahui tentang adaptasi? Apa yang terjadi jika suatu makhlukhidup tidak dapat beradaptasi? Salah satu penyebab kepunahanmakhluk hidup adalah ketidakmampuan makhluk hidupuntuk beradaptasi dengan lingkungan. Misalnya, ketika kamumemindahkan seekor ikan yang diambil dari habitat aslinya


ke dalam kolam ikan buatanmu sendiri. Beberapa hari ke-mudian ikan yang kamu pelihara mati. Kematian ikan inidisebabkan ikan tersebut tidak mampu beradaptasi denganlingkungan barunya. Maka jelaslah bahwa makhluk hidupyang tidak beradaptasi dengan lingkungannya akanmengalami kepunahan. Jadi, apa yang dimaksud denganadaptasi?

Adaptasi adalah kemampuan makhluk hidup untukmenyesuaikan diri dengan lingkungan hidupnya. Ada beberapacara penyesuaian diri yang dapat dilakukan, yaitu dengan carapenyesuaian bentuk organ tubuh, penyesuaian kerja organtubuh, dan tingkah laku dalam menanggapi perubahanlingkungan. Dari pengertian adaptasi tersebut, ada tiga macambentuk adaptasi, yaitu:a. adaptasi fisiologi,b. adaptasi tingkah laku, danc. adaptasi morfologi.

Adaptasi terlihat dari adanya perubahan bentuk luaratau dalam suatu makhluk hidup sesuai dengan situasi dankondisi lingkungan tempat hidupnya. Perubahan ini bersifattetap dan khas untuk setiap jenis sehingga bisa diwariskankepada keturunannya.

2. Jenis-Jenis Adaptasi

a. Adaptasi fisiologiAdaptasi fisiologi adalah penyesuaian diri makhluk hidupmelalui fungsi kerja organ-organ tubuh supaya bisabertahan hidup. Adaptasi ini berlangsung di dalam tubuhsehingga sulit untuk diamati.Ikan air laut menghasilkan urine yang lebih pekatdibandingkan dengan ikan sungai. Mengapa ikan air lautmenghasilkan urine lebih pekat dibandingkan denganikan sungai? Hal ini dikarenakan kadar garam air lautlebih tinggi dari pada kadar garam air tawar. Tingginyakadar garam menyebabkan ikan kekurangan air sehinggaikan harus banyak minum. Akibatnya, kadar garam dalamdarahnya menjadi tinggi sehingga untuk mengurangikepekatan cairan dalam tubuhnya, ikan mengeluarkanurine yang pekat.


Hewan-hewan herbivor beradaptasi terhadap makanansecara fisiologis. Sapi, kambing, kerbau, dan dombamerupakan hewan herbivor yang dapat mencerna zatmakanan di dalam lambung. Rayap dan Teredo navalis yanghidup di kayu galangan kapal dapat mencerna kayu denganbantuan enzim selulose.

Selain hewan, manusia dan tumbuhan dapat beradaptasidengan lingkungannya secara fisiologi. Dapatkah kamumenyebutkan contoh dari adaptasi fisiologi dari manusia?Tubuh manusia mampu menambah jumlah sel darahmerah apabila berada di pegunungan yang lebih tinggi.Hal tersebut dapat mengikat oksigen lebih banyak untukmencukupi kebutuhan sel-sel tubuh. Mata manusia dapatmenyesuaikan dengan intensitas cahaya yang diterimanya.Ketika di tempat gelap, maka pupil kita akan membukalebar. Sebaliknya di tempat yang terang, pupil kita akanmenyempit. Melebar atau menyempitnya pupil mataadalah upaya untuk mengatur intensitas cahaya.Bau yang khas pada bunga dapat mengundang datangnyaserangga untuk membantu penyerbukan. Bunga jenis inimenghasilkan madu atau nectar, dan serbuk sarinyamudah melekat. Akar dan daun pada tumbuhan tertentudapat menghasilkan zat kimia yang berbau khas yangdapat menghambat tumbuhan lain di dekatnya. Keduacontoh di atas termasuk dalam adaptasi fisiologi.

Gambar 4.1Bison dapat mencernamakanan dalamlambung.(Sumber: Dok. Penerbit)


b. Adaptasi tingkah lakuAdaptasi tingkah laku adalah penyesuaian diri terhadaplingkungan dengan mengubah tingkah laku supaya dapatmempertahankan kelangsungan hidupnya. Pernahkah kamumelihat kucing? Kucing mengincar mangsanya dengancara mendekam. Ketika mangsa mendekat dan lengah, makakucing akan meloncat dan menerkam mangsanya. Tingkahlaku demikian untuk menghemat energi. Lain halnya dengancicak. Cicak akan memutuskan ekornya pada saat beradadalam ancaman. Paus naik ke permukaan air ketika akanmengambil oksigen untuk pernapasannya. Hewan rayap itubuta, untuk menemukan jalan dia membuat terowongandari tanah yang dapat menuntunnya menuju ke tempatmakanan atau sarangannya.

Gambar 4.2Paus naik ke

permukaan air untukbernapas.

(Sumber: Biology, Mader S.S)

Gambar 4.3Kaki itik berselaput

untuk berenang.(Sumber: Dok. Penerbit)

Kamu telah mengetahui beberapa hewan beradaptasitingkah laku untuk kelangsungan hidupnya. Bagaimanadengan tumbuhan, apakah tumbuhan dapat beradaptasitingkah laku dengan lingkungannya?

a. Adaptasi morfologiApa yang dimaksud dengan adaptasimorfologi? Adaptasi morfologi adalahpenyesuaian makhluk hidup melaluiperubahan bentuk organ tubuh yangberlangsung sangat lama untuk ke-langsungan hidupnya. Adaptasi ini sangatmudah dikenali dan mudah diamatikarena tampak dari luar.

Coba kamu perhatikan Gambar 4.3. Kakiitik memiliki selaput di antara jari-jarinya.


Selaput ini berfungsi untuk berenang di kolam. Inimerupakan contoh dari adaptasi morfologi. Dapatkahkamu menyebutkan contoh adaptasi morfologi lainnya?

Burung kolibri memiliki paruh panjang dan runcing.Paruh ini digunakan untuk menghisap madu. Seranggajuga beradaptasi dengan lingkungan melalui bentuk organtubuhnya. Coba kamu perhatikan jangkrik dan belalangyang ada di sekitar rumahmu. Apakah jangkrik danbelalang juga beradaptasi dengan lingkungannya? Organtubuh jangkrik dan belalang yang digunakan untukberadaptasi adalah mulut. Mulut kedua hewan tersebutmempunyai rahang bawah dan atas yang kuat.

Selain hewan, tumbuhan juga beradaptasi denganlingkungannya melalui bentuk tubuhnya. Pernahkahkamu memperhatikan teratai? Tumbuhan ini memilikidaun yang lebar dan tipis, sehingga mempercepatpenguapan. Batangnya memiliki rongga berisi udara,sehingga dapat terapung di atas air dan akarnya relatifpanjang. Teratai beradaptasi dengan lingkungan air.Tumbuhan yang hidup di air disebut hidrofit. Coba kamusebutkan tumbuhan lainnya yang hidup di air. Apakahciri-ciri tumbuhan tersebut hampir sama dengan teratai?Ada hidrofit, berarti ada xerofit dan higrofit. Apa yangkamu ketahui tentang xerofit dan higrofit? Xerofit adalahtumbuhan yang hidup di lingkungan kering. Tumbuhanini memiliki batang yang tebal untuk menyimpan air,daun tereduksi menjadi duri dan memiliki kultikula, akarpanjang dan menyebar luas sehingga dapat menyerap airdari daerah yang luas. Contohnya kaktus dan kurma.Sedangkan, higrofit adalah tumbuhan yang hidup dilingkungan lembab. Contohnya lumut dan paku-pakuan.Bagaimana cara tumbuhan tersebut beradaptasi denganlingkungannya? Tumbuhan ini beradaptasi melaluibentuk daun yaitu daun lebar dan relatif tipis.

Memahami Adaptasi Mor-fologiKamu telah mengetahuibahwa hewan beradaptasimelalui bentuk kaki danmulut dengan tempat hi-dupnya. Apakah bentukadaptasi setiap hewandengan tempat hidupnyasama? Coba kamu caricontoh adaptasi hewandengan tempat hidupnyaberdasarkan bentuk organtubuhnya.


C. Seleksi Alam

Apakah yang dimaksud dengan ”seleksi alam”? Dalamkehidupan sehari-hari, seleksi berarti pemilihan, dan alamberarti segala sesuatu yang ada di sekitar makhluk hidup.Jadi, seleksi alam adalah pemilihan makhluk hidup yangdapat hidup terus dan tidak dapat hidup terus yang dilakukanoleh lingkungan sekitar dan terjadi secara alamiah. Bisa jugadiartikan sebagai musnahnya beberapa makhluk hidupkarena tidak dapat menyesuaikan diri.

1. Faktor penyeleksi alam

Seleksi alam ditentukan oleh beberapa faktor. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut.a. Suhu lingkungan

Di daerah dingin dijumpai hewan-hewan mamalia yangberbulu tebal, sedangkan di daerah tropis hewan mamalia-nya berbulu tipis. Dalam hal ini, yang menjadi faktorpenyeleksi adalah suhu lingkungan. Mengapa demikian?Karena hewan mamalia yang berbulu tipis umumnyatidak akan bisa menyesuaikan diri pada lingkungan yangbersuhu sangat rendah sehingga hewan tersebut akantereliminasi dan punah. Pernahkah kamu mendengartentang beruang kutub? Apa yang kamu ketahui tentangberuang kutub? Beruang kutub berbulu tebal untukmembuatnya tetap hangat. Selain bulunya, beruang kutubjuga mempunyai lapisan lemak yang digunakan untukmenghangatkan tubuhnya.

Gambar 4.4Beruang kutub.

(Sumber: upload.wikimedia.org)


b. MakananSetiap makhluk hidup memerlukan makanan. Makananadalah kebutuhan primer makhluk hidup. Makanan akanmenjadi faktor penyeleksi jika terjadi perebutan makanan.Makhluk hidup yang kuat dan mempertahankan makanan-nya akan dapat berlangsung hidup, sebaliknya hewan yanglemah dan tidak mampu bersaing dalam perebutan makananakan tereliminasi dan punah.

c. Cahaya matahariFaktor matahari berhubungan dengan penyeleksiantumbuhan tingkat tinggi yang berklorofil. Mengapademikian? Karena tumbuhan menggunakan cahayamatahari untuk pembentukan makanan.

Kegiatan 1Seleksi Alam

Alat dan bahan

nampan berukuran kira-kira 20 × 30 cmtanah kebun secukupnyabiji kacang hijau 60 butir

Cara kerja

1. Isi nampan A dan B dengan tanah setebal 2 cm.2. Tanam 50 butir biji kacang hijau pada nampan A, dan

10 butir pada nampan B. Kemudian letakkan kedua nampantersebut di dekat jendela yang terkena sinar matahari.

3. Siram benih tersebut secara rutin dan adil.4. Setelah beberapa hari akan tumbuh kecambah. Tandai

kecambah yang pertama kali muncul.5. Biarkan selama 20 hari, kemudian catat apa yang terjadi.


1. Apakah semua biji di nampan akan tumbuh menjaditumbuhan yang subur? Jelaskan!

2. Apa ada tanaman yang lebih cepat tinggi dan besardibandingkan dengan yang lain? Jelaskan!

3. Apakah dari kegiatan yang kamu lakukan terjadi peristiwaseleksi alam? Jika ya, faktor apa saja yang mempengaruhinya?


2. Kepunahan makhluk hidup

Berdasarkan temuan fosil-fosil, dapat diketahui bahwabanyak jenis makhluk hidup yang hidup pada jaman dahulutidak ditemukan lagi sekarang. Tetapi ada juga yang masih hidupsampai sekarang yaitu capung. Capung adalah hewan yang hiduppada jaman karbon sampai sekarang. Hewan lain yanghampir mirip dengan hewan yang telah punah adalah kadaldan komodo. Ketiga hewan tersebut adalah hewan yangtergolong dalam fosil hidup.

Dinosaurus merupakan contoh hewan yang telahpunah. Para ilmuan berpendapat bahwa yang menyebabkankepunahan hewan ini adalah perubahan iklim. Iklim yangterganggu akan menyebabkan kematian banyak jenis tumbuhansehingga dinosaurus herbivor tidak bisa mendapatkanmakanan. Sedangkan Dinosaurus karnivor dapat bertahanhidup untuk sementara. Tetapi dengan berjalannya waktu,hewan karnivorpun mati.


1. Apa yang dimaksud dengan adaptasi?

2. Berikan contoh adaptasi fisiologi yang ada di sekitarmu,minimal 3 contoh.

3. Bunglon berubah warna ketika menghindari musuh.apakah yang dilakukan bunglon tersebut adaptasi?Jelaskan.

4. Bagaimana cara mengatasi supaya tidak terjadi kepunahanmakhluk hidup, khususnya hewan-hewan yang langka?

5. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi seleksi alam.

1


Setelah kamu mengetahui berbagai macam contoh dariadaptasi morfologi, dan tingkah laku, coba kamu lengkapitabel berikut.

Tabel Faktor-faktor yang mempengaruhi adaptasi

L ingkungandarat

Contoh Lingkungan air Contoh

Perkembangbiakan makhluk hidup dapat dipergunakanuntuk melangsungkan kehidupan. Karena bila tanpa perkem-bangbiakan, maka makhluk hidup akan punah. Misalkanpada suatu perkebunan terdapat populasi belalang yangterkena radiasi, sehingga belalang jantan menjadi mandul dantidak dapat melakukan perkawinan dengan belalang betina.Ketidakmampuan belalang untuk berkembang biak akanmenyebabkan belalang di perkebunan tersebut punah. Jadi,belalang tersebut tidak dapat menjaga kelestarian jenisnyakarena tidak mampu berkembang biak.

Makhluk hidup ada yang mempunyai daya berkembangbiak tinggi dan rendah. Makhluk hidup yang mempunyai dayaberkembang biak tinggi akan mudah menjaga kelestarianhidupnya. Misalnya tikus, kucing, ilalang, dan enceng gondok.Mungkin kamu menemukan contoh lain yang ada di sekitarmu,coba sebutkan.

D. Perkembangbiakan


Makhluk hidup yang mempunyai daya berkembangbiak rendah sangat sulit menjaga kelangsungan dan kelestarianjenisnya. Misalnya gajah, hanya beranak sekali dalam dua tahundan setiap kali beranak hanya seekor. Demikian pula badak,komodo, kancil, burung merak, jerapah, harimau, dan ikanpaus biru yang hanya menghasilkan dua anak dalam waktu10 tahun. Hewan yang memiliki daya berkembang biak rendahmerupakan hewan-hewan yang terancam kelestariannya.

Gambar 4.5Jerapah mempunyai

daya berkembang biakrendah.


Selain hewan, tumbuhan juga dilindungi oleh negarakarena kelangkaan dan daya berkembang biaknya rendah.Tahukah kamu tumbuhan yang dilindungi oleh negara?Bunga bangkai (Refflesia Arnoldi), anggrek bulan Ambon,kemang, kepuh, kayu ulin Kalimantan, kemenyan, dan gaharudilindungi oleh negara.

Kegiatan 2Hubungan Daya Berkembang Biak Makhluk Hidup

dengan Kelestarian Hidup

Alat dan bahan

berbagai jenis makhluk hidup yang ada di sekitarmu

Cara kerja

1. Catat nama makhluk hidup yang kamu ketahui dan yangbisa kamu temukan di sekitarmu.


Kamu telah tahu bahwa ada makhluk hidup yang dayaberkembang biaknya tinggi dan rendah. Ada berapa caramakhluk hidup dapat berkembang biak? Makhluk hidupdapat berkembang biak dengan dua cara, yaitu vegetatif dangeneratif.

1. Perkembangbiakan vegetatif

Apa yang kamu ketahui tentang perkembangbiakanvegetatif? Perkembangbiakan secara vegetatif adalah per-kembangbiakan yang tidak melibatkan sel kelamin atau tidakterjadi perkawinan. Perkembangbiakan ini disebutperkembangbiakan aseksual. Ada dua macam perkembang-biakan vegetatif, yaitu vegetatif alami dan vegetatif buatan.

E. Cara Perkembangbiakan Makhluk Hidup

2. Diskusikan daya berkembang biak dan pengaruhnyapada kelestarian makhluk hidup tersebut.

3. Buat kesimpulan dari data dan hasil diskusi dalam tabelberikut.


1. Adakah pengaruh daya berkembang biak dengankelangsungan hidup makhluk hidup? Jelaskan!

2. Adakah makhluk hidup yang tidak berkembang biak?3. Makhluk hidup manakah menurutmu yang akan tetap

lestari? Jelaskan!

Tabel Daya berkembang biak pada makhluk hidup

Makhluk hidup Daya berkembang biak Kepunahan

Cepat RendahTinggi Rendah Sedang

No.

1.

2.

3.

4.

5.


a. Vegetatif alamiPerkembangbiakan vegetatif alami terjadi apabilaberlangsung sewajarnya tanpa campur tangan manusia.Alat reproduksi vegetatif alami adalah sebagai berikut.

1) Tunas, adalah tumbuhan muda yang baru tumbuhdi ujung batang atau ketiak daun. Ada dua macamtunas, yaitu tunas adventif dan tunas biasa. Tunasadventif adalah tunas yang keluar selain dari ujungbatang dan ketiak daun. Contohnya tunas pisang,cocor bebek, dan bambu. Sedangkan tunas biasaadalah tunas yang tumbuh pada ketiak daun danujung batang.

2) Umbi, adalah tempat untuk menyimpan makanan.Selain itu, umbi juga dapat digunakan sebagai alatperkembangbiakan. Pernahkah kamu melihat kebunketela rambat, kentang, dan bawang? Ketela rambat,kentang, dan bawang mempunyai umbi. Umbi padatumbuhan ini digunakan untuk alat perkembangbiakandan tempat cadangan makanan.

3) Rhizoma, adalah batang yang menjalar di bawahpermukaan tanah. Cotohnya laos, kencur, dan jahe.

4) Stolon, adalah batang yang menjalar di atas permukaantanah. Contohnya pegagan, arbei, dan rumput teki.

Gambar 4.6Bawang mempunyai

umbi untuk alatperkembangbiakan dan

tempat cadanganmakanan.



b. Vegetatif buatanPerkembangbiakan dengan cara vegetatif buatan seringdilaksanakan untuk pembudidayaan tanaman. Misalnyamencangkok, merunduk, dan menyambung.

2. Perkembangbiakan secara generatif

Perkembangbiakan generatif disebut juga denganperkembangbiakan seksual, karena melibatkan sel-sel kelamin.Perkembangbiakan tersebut dimulai dengan peleburan selkelamin jantan dan sel kelamin betina yang kemudian meng-hasilkan zigot. Zigot berkembang menjadi individu baru.

Perkembangbiakan pada tumbuhan didahului denganperistiwa penyerbukan, kemudian diiringi peristiwa pembuahan.Apa yang dimaksud dengan penyerbukan? Penyerbukanadalah peristiwa sampainya serbuk sari ke kepala putik.Sampainya serbuk sari ketujuannya dibantu oleh angin,burung, serangga, kelelawar, air, dan manusia. Sedangkanpembuahan adalah peleburan antara sel sperma dan sel teluryang akan menghasilkan zigot dan berkembang menjadiindividu baru yang memiliki sifat bervariasi di antara keduainduknya.

Gambar 4.7Penyerbukan dibantuoleh serangga.(Sumber: rbgsyd.nsw.jov.au)


Kamu telah mengetahui apa itu perkembangbiakanvegetatif dan generatif pada tumbuhan. Adakah perbedaanantara perkembangbiakan vegetatif dan generatif? Cobakamu perhatikan tabel berikut.

Perkembangbiakan vegetatif dan generatif juga terjadidi hewan. Hewan-hewan tingkat rendah dapat berkembang biaksecara vegetatif dengan cara membelah diri, yaitu pemisahaninduk menjadi dua individu baru atau lebih yang ukurannyahampir sama. Amoeba berkembang biak dengan cara membelahdiri. Masih ingatkah kamu bahwa amoeba termasuk invertebrata?

Pada vertebrata juga terjadi perkembangbiakan untukmelestarikan jenisnya. Vertebrata berkembang biak secarageneratif. Perkembangbiakan generatif pada vertebrata terjadisecara periodik dan mempunyai siklus yang jelas. Hal ini sangatmemungkinkan hewan untuk menghemat energi dan meng-hasilkan keturunan untuk kelangsungan hidup keturunannya.

Tabel 4.2. Perbedaan perkembangan vegetatif dan generatif padatumbuhan

Jenisperkembangbiakan

Generatif

Vegetatif

Keuntungan

Tidak mudah tumbang

Tidak mudah terserangpenyakit

Waktu berbuah cepat

Sifat anak sama dengansifat induk

Kerugian

Lama waktu untukmenghasilkan buah

Sifat anak belumtentu sama denganinduk

Mudah tumbang

Mudah diserang pe-nyakit




1. Apa yang dimaksud dengan perkembangbiakan vegetatif?Berikan contohnya.

2. Apa yang dimaksud dengan perkembangbiakan generatif?

3. Coba kamu perhatikan gambarpohon pisang di samping. Jelaskanalat perkembangbiakan padatumbuhan tersebut.

4. Bagaimana cara kucing untuk me-langsungkan hidup keturunan-nya? Jelaskan.

5. Apa keuntungan dari perkembang-biakan secara generatif?

2


Buat kelompok yang terdiri dari 3 orang. Kemudianpergilah ke kebun raya yang ada di sekitar tempat tinggalmu.Identifikasi cara berkembang biak tumbuhan yang ada dikebun raya tersebut. Kemudian isi tabel di bawah iniberdasarkan pengamatanmu. Buat laporan tentangkegiatanmu dan diskusikan di depan kelas.

Tabel Cara berkembang biak tumbuhan

No. Cara berkembang biakNama tumbuhan


1. Kelangsungan hidup makhluk hidup dipengaruhi oleh kemampuanberadaptasi, seleksi alam, dan berkembang biak.

2. Ada tiga cara adaptasi makhluk hidup yaitu adaptasi morfologi, fisiologi, dantingkah laku.

3. Faktor yang mempengaruhi seleksi alam adalah makanan, suhu lingkungan,dan cahaya matahari.

4. Kecoa, komodo, dan kadal adalah hewan yang tergolong dalam fosil hidup.5. Penyebab kepunahan dinosaurus adalah perubahan iklim.6. Makhluk hidup dapat berkembang biak secara vegetatif dan generatif.7. Makhluk hidup ada yang memiliki daya berkembang biak tinggi dan rendah.


valuasiE

1. Berikut ini adalah upaya yang dapatdilakukan makhluk hidup untuk me-lestarikan jenisnya, kecuali ....a. penyesuaian dirib. adaptasic. reproduksid. iritabilitas

2. Adanya gelembung udara pada encenggondok adalah contoh dari adaptasi ....a. fisiologib. morfologic. tingkah lakud. penyesuaian dengan lingkungan

air

3. Itik memiliki paruh seperti sekop. Halini merupakan adaptasi untuk ....a. mempertahankan diri dari musuhb. mengambil air dan menyesuaikan

dengan lingkungannyac. mendapatkan makanan yang cocokd. menyesuaikan mengambil makanan

dalam lumpur

4. Urutan kejadian yang benar adalah ....a. evolusi-adaptasi-seleksi alam-

spesies barub. adaptasi-spesies baru-seleksi alam-

evolusic. seleksi alam-adaptasi-evolusi-

spesies barud. spesies baru-evolusi-seleksi alam-

adaptasi


5. Salah satu pernyataan berikut yangtermasuk perkembangbiakan vegetatifalami adalah ....a. biji mangga tumbuh menjadi

pohonb. biji kedelai tumbuh menjadi

kecambahc. Nur menanam tunas bunga maward. Rudi menanam kunir dengan

membenamkan rhizomanya

6. Berikut adalah penyebab punahnyasuatu makhluk hidup, kecuali ....a. adanya perkembangbiakan rendahb. adanya seleksi alamc. rebutan makanand. bentuk organ sesuai dengan

lingkungan

7. Hal berikut merupakan penyebabmenurunnya tingkat populasi suatumakhluk hidup, kecuali ....a. perburuan oleh manusiab. perubahan habitatc. daya berkembang biak tinggid. daya berkembang biak rendah

8. Contoh tumbuhan yang hampirpunah karena daya berkembangbiaknya rendah adalah ....a. pinus merkusib. Pusa paradisiacalc. Ginkgo bilobad. Raflesia Arnoldi



Adakah materi yang belum kamu pahami? Jika ada,maka cari buku referensi yang membahas tentang materiini untuk membantumu dalam memahaminya.Apakah pemahamanmu tentang materi bab ini samadengan yang kamu temukan di buku referensi?Buat resume tentang materi ini berdasarkan pemahaman-mu dan kumpulkan hasilnya pada gurumu.

B. Pemahaman Konsep

9. Yang merupakan contoh adaptasitingkah laku adalah ....a. urine yang pekat pada ikan air lautb. cicak memutuskan ekornyac. rayap memerlukan enzim selulosad. kaktus mempunyai batang yang

tebal

10. Tujuan rayap memakan kembalikulitnya adalah ....a. memenuhi kebutuhan makananb. menjaga metabolisma tubuhc. mendapatkan flagellatad. adaptasi

1. Bagaimana adaptasi ikan air lautdalam kolam air tawar agar dapatbertahan hidup?

2. Apa bentuk adaptasi hewan-hewanyang hidup di padang pasir agar dapatbertahan hidup?

3. Mengapa beruang kutub dapat hidupdi tempat hidupnya?

4. Apa perbedaan dari adaptasi danseleksi alam yang terjadi padamakhluk hidup? Berikan contohnyamasing-masing.

5. Sebutkan ciri-ciri makhluk hidup yangtidak dapat melestarikan jenisnya.


Bab 5 Pewarisan Sifat 93

PEWARISAN SIFATBab5

(Sumber: i31.photobucket)

Perkembangbiakan generatif akan menghasilkan keturunanyang memiliki sifat-sifat dari induknya. Misalnya padamanusia ditemukan adanya perbedaan dan persamaanbentuk telinga, bentuk mata, bentuk mulut, tinggi badan,jenis rambut, dan sebagainya. Pada anak kembarpun akanmemiliki sifat yang berbeda, mungkin sifat yang tidak nampakseperti kecerdasan dan bakat. Kamu akan belajar tentangpewarisan sifat pada makhluk hidup dalam bab ini, sehinggakamu dapat menggambarkan proses pewarisan sifat makhlukhidup.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

GenetisGenotipeFenotipeKromosomGenMonohibridDihibrid

Soal Prasyarat

Apakah sifat-sifatmu sama dengan orang tuamu? Identifikasikan sifat-sifat temanmu satu sama lain dan buat

tabel supaya mudah membacanya. Apakah sifat-sifat temanmuyang satu dengan lainnya sama?

meliputi

Pewarisan Sifat

Kromosom Gen

Materi genetis Sifat beda

terdiri dari

Monohibrid Dihibrid

dibagi


Coba kamu perhatikan makhluk hidup di sekitarmu.Apakah setiap makhluk hidup mempunyai sifat-sifat yangsama? Manusia, hewan, dan tumbuhan mempunyai sifat-sifatyang berbeda. Sifat-sifat beda yang terdapat pada makhluk hidupdikendalikan oleh materi genetis. Materi genetis ini berupasubstansi yang disebut gen. Jumlah gen sangat banyak untukmenyeimbangi banyaknya makhluk hidup. Kumpulan gen-gen tersebut disebut kromosom. Kromosom akan menempatisebuah sel, dan sel tersebut memiliki kromosom yang berbeda-beda. Ada dua macam kromosom yang ada dalam sel kelamin,yaitu kromosom X dan kromosom Y. Pada wanita kromosomnyaadalah XX dan pada pria adalah XY.

A. Materi Genetis

Gambar 5.1Kromosom X dankromosom YSkala: 1 cm = 1 µm.(Sumber: www.in-gender)

1. Kromosom

Apa yang kamu ketahui tentang kromosom? Cobakamu ingat kembali pelajaran kelas VII. Kromosom adalahbenang-benang halus yang berfungsi sebagai pembawainformasi genetis kepada keturunannya. Jika sel yang sedangaktif untuk membelah dilihat di bawah mikroskop biasa,maka akan terlihat benang-benang kromatin. Benang tersebut

X

Y

1 µm


memendek, menebal, dan mudah menyerap zat warnasehingga tampak seperti benang halus.

Setiap spesies makhluk hidup memiliki kromosomyang khas dan tetap. Jumlah kromosom antara jenis yang satudengan yang lain berbeda sebagaimana dalam tabel berikut.

Tahukah kamu jenis-jenis kromosom? Ada bermacamjenis kromosom, yaitu:

a. Kromosom homologApa yang kamu ketahui tentang kromosom homolog?Kromosom homolog adalah kromosom yang berpasang-pasangan, selalu mempunyai bentuk, panjang, letaksentromer, dan struktur yang sama atau hampir sama.

Tabel 5.1. Jumlah kromosom makhluk hidup

No.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.9.

10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.

Jenis makhluk hidup

Manusia

Orang utan

Siamang

Marmut

Kelinci

Nyamuk

Lalat

KucingTikus

KudaAyamPadiTomatBawangKatakJagungBakteriSapiBelalangBuncis

Jumlah kromosom (2n)

46

48

50

60

44

6

12

3842

60782424162620

1602414



Sentromer adalah kepala atau pusat kromosom, letaknyaada yang di tengah, ujung, dan sepertiga panjang kromosom.Pada tubuh manusia terdapat 46 kromosom, terdiri atas23 kromosom berpasangan (homolog). Setiap pasangkromosom homolog adalah satu macam, sehinggakromosom sel tubuh manusia terdiri atas 23 macam.

b. Kromosom diploid (2n)Ploid adalah jumlah perangkat kromosom, jadi kromosomdiploid adalah dua perangkat kromosom. Kromosomdiploid terjadi karena kromosom selalu berpasangan(homolog), maka di dalam setiap inti sel tubuh terdapatdua set atau dua perangkat kromosom (diploid).

c. Kromosom haploid (n)Haploid adalah kromosom yang tidak memiliki pasanganatau hanya memiliki seperangkat kromosom. Pada waktupembentukan sel kelamin, sel induk kelamin membelahsecara meiosis sehingga sel kelamin mengandungkromosom setengah dari jumlah kromosom sel induknya.Jadi, kromosom sel kelamin manusia tetap mengandung23 kromosom tetapi tidak berpasangan.

Pada saat terjadi pembuahan, kromosom sel kelaminbergabung dalam zigot. Kromosom yang disumbangkan adalahkromosom haploid, kemudian kromosom haploid berpasang-pasangan membentuk kromosom homolog, kemudian zigotmenjadi diploid. Selanjutnya zigot membelah secara mitosisberulang kali sehingga dihasilkan tubuh manusia seutuhnya.Pada masa pubertas kelenjar kelamin akan membentuk selkelamin yang mengandung seperangkat kromosom (haploid).

2. Gen

Gen adalah bagian kromosom atau satu kesatuan kimiadalam kromosom yang mengendalikan ciri genetis suatu makhlukhidup. Gen bersifat menurun dari induk kepada anaknya.

Pembelahan kromosom akan terjadi pada saat sel akanmembelah. Sebelum pembelahan kromosom, akan terjadipenggandaan gen yang terdapat di dalam kromosom. Jadi,urutannya adalah penggandaan gen, pembelahan kromosom,dan pembelahan sel.

Miosis dan MitosisPembelahan zigot ada duacara yaitu miosis dan mi-tosis. Apa perbedaan mio-sis dan mitosis? Berikancontoh pembelahan zigotsecara miosis dan mitosis.Kamu dapat menggunakaninternet dan buku teks untukmenambah wawasanmu.


Susunan gen yang menentukan sifat-sifat suatu individudisebut genotipe. Kemudian genotipe akan memunculkan sifat-sifat fenotipe. Tahukah kamu perbedaan dari genotipe denganfenotipe? Genotipe adalah sifat makhluk hidup yang tidaktampak sehingga tidak bisa diamati dengan indera. Sifat inibiasanya disimbolkan dengan sepasang huruf, misalnya genrambut lurus disimbolkan dengan LL, gen warna merahdisimbolkan dengan MM, gen buah bulat disimbolkandengan BB, dan sebagainya.

Simbol genotipe tidak hanya menggunakan huruf besartetapi juga huruf kecil. Huruf besar berarti sifat dominan,sedangkan huruf kecil berarti sifat resesif. Misalnya TT berartisifat tinggi, dan tt berarti sifat rendah. Sifat tinggi akan men-dominasi sifat rendah sehingga jika dikawinkan menghasilkanketurunan yang bersifat tinggi (Tt). Contoh lain misalnya, sifatwarna merah pada bunga dominan terhadap sifat warna putihsehingga warna merah disimbolkan dengan M dan warna putihdisimbolkan dengan m.

Genotipe yang tersusun dari sifat dominan saja (AA)atau resesif saja (aa) disebut homozigot. Sedangkan genotipeyang tersusun dari sifat dominan dan resesif (Aa) disebutheterozigot.

Fenotipe adalah sifat makhluk hidup yang tampaksehingga bisa diamati oleh alat indra. Misalnya rasa buahmanis, rambut lurus, bentuk buah bulat, dan tinggi rendahnyabadan. Fenotipe ditentukan oleh faktor genotipe dan lingkungan.

Tabel 5.2. Genotipe dan fenotipe pada buah yang memilikirasa manis dominan

Simbol

MM

mm

Mm

Genotipe

Dominan homozigot

Resesif homozigot

Heterozigot

Fenotipe

Manis

Asam

Manis, karena M dominan



Dalam suatu persilangan perlu diketahui terlebih dahuluistilah-istilah yang digunakan. Istilah-istilah dalam persilangandapat kamu pahami pada uraian berikut.

Pariental (P), artinya induk atau orang tua.Filial (F), artinya keturunan. keturunan pertama (F1) = anak keturunan kedua (F2) = cucuGenotipe adalah sifat-sifat menurun yang tidak nampakdari luar, disimbolkan dengan pasangan huruf.Contoh: AA, Aa, aa, AABB,dan AaBB.

Gamet adalah sel kelamin dan berasal dari genotipe.Contoh: genotipe Aa, gametnya A dan a.

Fenotipe adalah sifat menurun yang nampak dari luar.Contoh: buah besar, buah kecil, rasa manis, rasa asam,batang tinggi, dan batang pendek.

Dominan adalah sifat-sifat gen yang selalu nampak ataumuncul, disimbolkan dengan huruf besar.Contoh: AA, BB, dan CC.

Gen resesif adalah sifat-sifat gen yang tidak selalunampak baru muncul apabila bersama-sama gen resesiflain, disimbolkan dengan huruf kecil.Contoh: aa, bb, dan cc.

Homozigot adalah pasangan gen yang sifatnya sama.Contoh: AA, aa, BB, bb, CC, dan cc.

Heterozigot adalah pasangan gen yang tidak sama.Contoh: Aa, Bb, dan Cc.

1. Monohibrid

Persilangan monohibrid adalah persilangan antara duaindividu sejenis dengan memperhatikan satu sifat beda.Misalnya persilangan antara rambutan yang berbuah manisdengan rambutan yang berbuah masam, persilangan antaraayam berbulu putih dengan ayam berbuluh hitam, manusiaberkulit putih dengan manusia berkulit hitam, dan suami

B. Persilangan Monohibrid dan Dihibrid


yang bertubuh tinggi dengan istriyang bertubuh rendah. Persilanganantara sesamanya dapat digambar-kan dalam bentuk diagram. Diagramtersebut dikenal sebagai diagramPunnett. Tahukah kamu bentuk daridiagram Punnet? Diagram Punnetberbentuk belah ketupat atau dapatjuga horisontal seperti Gambar 5.2.Kamu dapat memperhatikan contohberikut untuk lebih memahaminya.

Gambar 5.2Diagram Punnet

Mangga berbuah besar dengan genotipe Bb disilangkandengan mangga berbuah kecil yang bergenotipe bb. Buahbesar dominan terhadap buah kecil. Tentukan perbandingangenotipe F1 dan Fenotipe F1.Diketahui : P (pariental) = Bb dan bb

B = Buah besarb = Buah kecil

Ditanya : Genotipe F1 dan fenotipe F1.

JawabP (induk) : Bb × bb

Buah besar Buah kecilGamet : b,b bF1 (keturunan ke-1) :

b

B

Bb

b

bb

Perbandingan genotipe F1 = Bb : bb1 : 1

Pada persilangan monohibrid terdapat test cross dan sifatintermediet. Apa yang kamu ketahui tentang test cross dansifat intermediet? Kamu dapat memperhatikan uraian berikutuntuk lebih memahaminya.

UU

Uu

Uu

uu

U u

U

u

: pria: wanita

U : bertubuh tinggiu : bertubuh rendah


a. Test CrossTest cross adalah penyilangan individu yang ingin diketahuigenotipenya dengan individu bergenotipe homozigotresesif. Hasil persilangan tersebut mempunyai duakemungkinan sebagai berikut.1) Jika tanaman bergenotipe BB disilangkan dengan

tanaman bergenotipe bb (homozigot resesif), maka akanmenghasilkan keturunan yang bergenotipe Bbsemuanya. Dengan B = bulat, b = keriput. Jadi, semuaketurunan memiliki biji bulat.P (induk) : BB × bbGarmet : B dan bF1 (keturunan ke-1)

b

B

Bb

Genotipe F1 : BbJadi, keturunan yang dihasilkan Bb.

2) Jika tanaman tersebut bergenotipe Bb disilangkandengan tanaman bergenotipe bb (homozigot resesif),maka akan menghasilkan keturunan bergenotipe Bbdan bb. Coba kamu perhatikan penurunan sifatketurunan di bawah ini.P (induk) : Bb × bbGarmet : B, b dan bF1 (keturunan ke-1)

b

B

Bb

b

bb

Genotipe F1 : Bb dan bbJadi, ada tanaman berbiji bulat dan ada tanaman berbijikeriput.

Berdasarkan tes cross yang dilakukan oleh Mendel, kamubisa mengetahui bahwa sifat bulat (B) dominan terhadapsifat keriput (b) sehingga individu yang bergenotipe Bbmempunyai fenotipe bulat, dan genotipe individu yangberfenotipe bulat adalah BB dan Bb.

Tokoh IPA

Seorang rahip darikota Brunn, Australiayaitu Gregor JohannMendel (tahun 1982-

1884) telah menemu-kan cara penurunansifat-sifat dari induk

ke anaknya. Dia telahmeneliti genetikasecara sistematis

sehingga pada abadke-20 penemuan

Mendel diakui olehpara ahli biologi.

Mendel diakui sebagaipeletak prinsip dasarpenurunan sifat yang

dikenal denganHukum Mendel.

(Sumber : www.smd.uni-ulm. de)


b. Sifat intermedietSifat intermediet dipengaruhi oleh gen dominan yangtidak jenuh. Seperti yang dilakukan oleh Mendel terhadaptanaman Antirrhinum majus berbunga merah galur murni(MM) disilangkan dengan Antirrhinum majus berwarnaputih galur murni (mm). Hasil keturunan yang didapatkanoleh Mendel adalah Antirrhinum majus yang berfenotipewarna merah muda, bukan berwarna merah meskipungenotipenya Mm. Coba kamu perhatikan penurunan sifatdi bawah ini.P (induk) : MM × mmGamet : M dan mF1 (keturunan ke-1)

m

M

Mm

Genotipe F1 : M m

Jika F1 disilangkan dengan sesamanya maka diperoleh:P (induk) : Mm × MmGamet : M, m dan M, mF2 (keturunan ke-2)

Genotipe F1 : MM, 2 Mm, mmFenotipe : Merah, merah muda, putih

Pada uraian sebelumnya, terlihat bahwa tanaman denganbunga warna merah muda, dikawinkan dengan tanamanbunga warna putih, akan menghasilkan satu tanamandengan bunga warna merah muda tanpa membawa sifatputih, dua tanaman dengan bunga warna merah muda,tetapi membawa sifat putih, dan satu tanaman warnaputih.

M

m

M

MM

Mm

Mm

Mm

mm


2. Persilangan dihibrid

Kamu sudah belajar tentang persilangan monohibrid,apakah persilangan monohibrid sama dengan dihibrid? Apayang kamu ketahui tentang persilangan dihibrid? Coba kamupelajari penjelasan berikut. Persilangan dihibrid adalahpersilangan dua individu sejenis dengan memperhatikan duasifat beda. Mendel telah melakukan percobaan dengan me-nyilangkan kacang ercis galur murni yang mempunyai duasifat beda, yaitu antara kacang ercis berbiji bulat berwarnakuning (BBKK) dengan kacang ercis berbiji keriput berwarnahijau (bbkk). Kedua kacang tersebut memiliki dua sifat bedayaitu bentuk dan warna biji. Dapatkah kamu menentukanhasil persilangan dari kedua kacang ercis tersebut? Cobakamu pelajari penurunan sifat dari kacang ercis berbiji bulatberwarna kuning (BBKK) dengan kacang ercis berbiji keriputberwarna hijau (bbkk) berikut.P (induk) : BBKK × bbkkGamet : BK dan bkF1 (keturunan ke-1)

Genotipe F1 : BbKkFenotipe F1 : Biji bulat dan berwarna kuning

Jika genotipe dari F1 disilangkan sesamanya, maka hasilnyaadalah:P (induk) : BbKk × BbKkGamet : BK, Bk, bK, bk dan BK, Bk, bK, bkF2 (keturunan ke-2)

bk

BK

BbKk

BK

Bk

bK

bk

BK

BBKK

BBKk

BbKK

BbKk

Bk

BBKk

BBkk

BbKk

Bbkk

bK

BbKK

BbKk

bbKK

bbKk

bk

BbKk

Bbkk

BbKk

bbkk


Genotipe F2 : BBKK, BBkk, bbKK, bbkk, 2BBKk, 2BbKK,4BbKk, 2Bbkk, 2bbKk

Fenotipe F2 : Biji bulat dan berwarna kuning, biji bulatberwarna hijau, biji keriput berwarnakuning, biji keriput berwarna hijau.

C. Keuntungan Mengembangkan Bibit Unggul

Pernahkah kamu mendengar tentang bibit unggul? Apayang kamu ketahui tentang bibit unggul? Adakah keuntunganketika kamu menggunakan bibit unggul? Kamu akan belajartentang bibit unggul pada penjelasan berikutnya? Bibit ungguladalah bibit tanaman atau hewan yang mempunyai sifat yangbaik dari tanaman atau hewan yang sejenis lainnya. Sifat unggulpada tanaman memiliki ciri-ciri sebagai berikut.1. Waktu berbuah atau produksinya cepat.2. Hasil produksinya banyak.3. Rasa buahnya atau rasa hasil produksinya enak.4. Tahan terhadap hama dan gulma serta penyakit.

Kegiatan 1Memahami Pewarisan Sifat

Alat dan bahan

beberapa buku biologi dan internet

Cara kerja

1. Cari materi tentang pewarisan sifat, terutama yangberhubungan dengan prinsip mendel.

2. Baca materi tersebut. Kemudian buat karya ilmiah daribahan-bahan yang telah kamu kumpulkan.


1. Diskusikan karya ilmiahmu di depan kelas.2. Buat resume dari hasil diskusi karya ilmiahmu dan

gunakan resume tersebut untuk menambah wawasanmu.


5. Tahan terhadap perubahan iklim dan kondisi tanah yangbervariasi.

6. Pohonnya pendek.

Sifat unggul pada hewan memiliki ciri-ciri sebagai berikut.1. Tahan terhadap penyakit.2. Tahan terhadap perubahan iklim.3. Hasil produksinya berkualitas tinggi.

Tahukah kamu bahwa bibit unggul dapat diperolehdengan cara hibridisasi. Apa yang dimaksud dengan hibridisasi?Hibridisasi adalah mengawinkan dua jenis hewan atautumbuhan yang berbeda varietas dan memiliki sifat-sifatunggul. Selain itu juga bisa didapat dengan cara mutasi gendan inseminasi buatan (kawin suntik).

Keuntungan mengembangbiakkan tanaman dan hewandengan memperhatikan sifat unggul adalah sebagai berikut.1. Dapat menghasilkan produk yang bermutu tinggi.

Misalnya: Menghasilkan produk susu yang bermutu tinggi dari

sapi yang merupakan bibit unggul dari hasil penyilangan. Daging yang berkualitas tinggi dari sapi Brahma dan

ayam pedaging broiler.

Gambar 5.3Ayam broilermerupakan salah satucontoh bibit unggul.(Sumber: www.mnbeef)

Menghasilkan beras yang bermutu tinggi dari padiunggul, misalnya padi C, Gading, Centani, Remaja, danpadi unggul dari Philipina seperti PB 5, PB 8, dan PB 36.


Menghasilkan rambutan yang berbuah manis dan besarserta pohonnya rendah yang didapat dari hasil pe-nyilangan.

2. Bisa menghemat biaya dan tenaga kerja, misalnya teknologitanam benih langsung yang disebut TOT Tabela denganmenggunakan jenis padi Mamberomo dan Cibobas.

3. Dapat mempercepat produksi, misalnya padi unggulMamberomo dan Cibobas yang masa panennya 2 minggulebih cepat.

4. Tanaman dan hewan akan berumur panjang karena sifatunggulnya yang tahan terhadap penyakit dan iklim.Misalnya padi VUTW (Varietas unggul tahan wereng) danpadi IR 64.

Apa yang kamu lakukan untuk menjaga supaya bibitunggul tidak kehilangan sifat-sifat keunggulannya? Kamu dapatmelakukan dan menjaga persilangan sesama galur murnisupaya tidak terkontaminasi dengan varietas lain.

Gambar 5.4Pohon rambutan dapat

dihasilkan daripenyilangan.




1. Sebutkan dan jelaskan materi genetik yang menyebabkanadanya sifat beda pada makhluk hidup.

2. Apa yang dimaksud dengan gen?

3. Tentukan genotipe dan fenotipe F1 dari parientalAabb dengan aaBB, jika A = buah besar, a = buah kecil,B = bentuk bulat, b = bentuk lonjong.

4. Apa yang kamu ketahui tentang sifat intermediet? Berikancontoh persilangnya.

5. Perhatikan bagan berikut.

Induk: tinggi × kerdil

Gamet: G1 G2

Generasi F1: semua tinggi

Generasi F2: 787 tinggi dan 262 kerdil

Bagan di atas menunjukkan jalur pewarisan monohibridantara pohon kacang tinggi homozigot dan pohon kacangkerdil homozigot.

a. Apa yang dimaksud dengan pewarisan monohibrid?

b. Sebutkan genotipe untuk induk tinggi dan indukkerdil.

c. Tentukan genotipe dari keturunan pertama dan kedua.

1


Cari F1 dan F2 pada persilangan tumbuhan kacang ercisberbiji bulat dengan tumbuhan berbiji keriput. Sifat bulatdominan terhadap sifat keriput. Tentukan rasio fenotipepada F2.

1. Setiap makhluk hidup memiliki sifat beda yang dikendalikan oleh gen dankromosom.

2. Genotipe adalah sifat makhluk hidup yang tidak tampak sehingga tidak bisadiamati dengan indra. Fenotipe adalah sifat makhluk hidup yang tampaksehingga bisa diamati dengan indra.

3. Persilangan monohibrid adalah persilangan dua individu dengan memperhatikansatu sifat beda.

4. Persilangan dihibrid adalah persilangan dua individu dengan memperhatikandua sifat beda.

5. Sifat induk yang muncul pada turunannya disebut sifat dominan, sedangkansifat yang tertutupi oleh sifat dominan sehingga tidak muncul pada turunandisebut sifat resesif. Jika sifat dominan tidak jenuh atau sifat turunan berada diantara sifat kedua induknya disebut intermediet.


valuasiE

1. Bagian sel yang mempengaruhi pe-nurunan sifat adalah ....a. inti sel dan ribosomb. nukleus dan nukleolusc. kromosom dan gend. kromosom dan genetik

2. Genotipe yang tersusun dari sifatdominan saja (AA) atau resesif saja(aa) disebut ....a. heterozigotb. homozigotc. dominand. resesif

3. Sifat turunan yang bisa diamati denganmata adalah sifat ....a. dominan c. genotipeb. resesif d. fenotipe

4. Penggabungan sifat dari dua makhlukhidup disebut ....a. genotipeb. fenotipec. galur murnid. persilangan

5. Tanaman rasa manis homozigotdominan disilangkan dengan tanamanrasa masam homozigot resesif. JikaA = rasa manis, a= rasa masam, berapajumlah fenotipe 2 rasa masam?a. 1b. 2c. 3d. 4


6. Bunga warna merah (MM) disilangkandengan bunga warna putih (mm)bersifat intermediet. Warna turunanyang akan dihasilkan adalah ....a. merah muda 100%b. merah muda 50%c. putih 100%d. putih 50%

7. Makhluk hidup yang memiliki satukromosom adalah ....a. nyamuk c. moluscab. bakteri d. porifera

8. Persilangan antara tanaman ber-genotipe AABB dengan aabb akanmenghasilkan perbandingan fenotipeF2 ....a. 6:4:3:3 c. 9:3:3:1b. 9:3:2:2 d. 9:1:3:3

9. Apabila ada 20 macam kromosompada setiap sel makhluk hidup,setiap sel gametnya akan memilikikromosom ....a. 20 pasang c. 5 pasangb. 10 pasang d. heterozigot

10. Penemuan bibit unggul pada hewandan tumbuhan dilakukan melaluiproses ....a. seleksi alamb. adaptasic. hibridisasid. sterilisasi



Coba kamu cari literatur di internet tentang materi babini.Apakah pemahamanmu tentang materi bab ini samadengan yang kamu temukan di internet?Buat resume tentang materi ini berdasarkan pemahamanmudan kumpulkan hasilnya pada gurumu.

B. Pemahaman Konsep

1. Apa yang menentukan pewarisan sifatdalam makhluk hidup? Jelaskan.

2. Jelaskan perbedaan antara genotipedengan fenotipe. Berikan contohgenotipe dan fenotipe pada kehidupan-mu sehari-hari minimal 4.

3. Bunga berwarna merah (Mm) disilang-kan dengan bunga berwarna putih(mm), di mana M dan m bersifatintermediet. Tentukan genotipe danfenotipe F2.

4. Tentukan fenotipe dari hasil persilanganindividu bergenotipe sebagai berikut.a. BbMm × Bbmmb. Bbmm × Dgpkt

5. Pak Jarwo petani pepaya. Pak Jarwomempunyai bibit tanaman pepaya rasamanis dengan daging buah berwarnamerah. Genotipe pepaya tersebutheterozigot (SsMm) kemudian disilang-kan dengan sesamanya. Bagaimanakemungkinan genotipe dan fenotipketurunan dari miliki pak Jarwo?


Bab 6 Teknologi Reproduksi dan Bioteknologi 111

TEKNOLOGIREPRODUKSI DAN

BIOTEKNOLOGI

Bab6

(Sumber: www.gardenscure)

Pernahkah kamu mendengar tentang rekayasa genetikadan bioteknologi? Kamu mungkin ingat, keberhasilan prosespengkloningan ini merupakan hasil dari rekayasa genetika.Apakah pada tumbuhan juga dapat dilakukan rekayasagenetika? Coba kamu perhatikan gambar di atas. Tumbuhantersebut merupakan hasil dari rekayasa genetika. Kamu akanlebih memahami tentang penerapan rekayasa genetika danbioteknologi bagi kelangsungan hidup manusia setelah belajarbab ini.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

ReproduksiRekayasaGenetikaKultur jaringanKloningTransgenikHibridisasiInseminasiBioteknologi

Soal Prasyarat

Bagaimana manfaat teknologi reproduksi terhadap lingkungan? Sebutkan manfaat teknologi bagi masyarakat. Sebutkan manfaat bioteknologi bagi masyarakat.

meliputi

TeknologiReproduksi dan

Bioteknologi

Kulturjaringan

Hibridisasi

Rekayasa reproduksi Bioteknologi

terdiri atas

Konvensionel Modern

meliputi

Kloning

Makhluk hiduptransgenik

Inseminasi

Bayi tabung


Pernahkah kamu mendengar tentang rekayasa reproduksi?Apa yang dimaksud dengan rekayasa reproduksi? Rekayasareproduksi adalah suatu usaha manusia untuk mengembang-biakan makhluk hidup dengan cara rekayasa tahapan-tahapanproses reproduksi yang berlangung secara alami. Rekayasareproduksi tidak hanya dilakukan pada tumbuhan danhewan, tetapi manusia juga bisa dijadikan objek dalam teknologi.

Ada beberapa teknik rekayasa reproduksi yang kita kenal,antara lain dengan cara kultur jaringan, kloning, hibridisasi,inseminasi buatan, dan bayi tabung.

1. Kultur jaringan

Pelaksanaan teknik kultur jaringan bertujuan untukmemperbanyak jumlah tanaman. Tanaman yang dikulturbiasanya adalah bibit unggul. Dengan teknik ini, kita bisamendapatkan keturunan bibit unggul dalam jumlah yangbanyak dan memiliki sifat yang sama dengan induknya.

Kultur jaringan sebenarnya memanfaatkan sifat totipotensiyang dimiliki oleh sel tumbuhan. Apa yang dimaksud dengantotipotensi? Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhanuntuk menjadi individu yang sempurna. Teori totipotensi inidikemukakan oleh G. Heberlandt tahun 1898. Dia adalah seorangahli fisiologi yang berasal dari Jerman. Pada tahun 1969, F.C.Steward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakanobjek empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulurwartel, F.C. Steward bisa menumbuhkannya menjadi satuindividu wortel. Pada tahun 1954, kultur jaringan dipopulerkanoleh Muer, Hildebrandt, dan Riker.

Kultur jaringan memerlukan pengetahuan dasar tentangkimia dan biologi. Pada teknik ini kamu hanya membutuhkanbagian tubuh dari tanaman. Misalnya batang hanya seluasbeberapa millimeter persegi saja. Jaringan yang kamu ambiluntuk dikultur disebut eksplan. Biasanya, yang dijadikan eksplanadalah jaringan muda yang masih mampu membelah diri.Misalnya ujung batang, ujung daun, dan ujung akar.

A. Rekayasa Reproduksi


Tahukah kamu bagaimana cara melakukan kulturjaringan? Kultur jaringan dapat kamu lakukan secara sederhana,yaitu:a. Mensterilkan eksplan. Caranya adalah direndam dalam

alkohol 70% atau kalsium hipoklorit 5% selama beberapamenit.

b. Gunakan botol atau tabung yang sudah disterilkan, isidengan media. Masukkan potongan jaringan yang sudahdisterilkan di atas media dalam botol. Media yang digunakanterdiri atas:1) Unsur-unsur atau garam mineral:

Unsur makro: C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg.Unsur mikro: Zn, Mn, Mo, So.

2) Asam amino, vitamin, gula, hormon, dengan perbandingantertentu.

3) Media cair; bahan-bahan di atas dicampur akuades.4) Media padat; bahan-bahan di atas campur dengan

agar-agar.Media cair dan padat tersebut kemudian disterilkandengan menggunakan mesin khusus yang disebut denganautoklaf.

c. Simpan di tempat yang aman pada suhu kamar, tungguuntuk beberapa lama maka akan tumbuh kalus (gumpalansel baru). Bisa juga selama pemeliharaan dilakukanpengocokan dengan mesin pengocok yang bergoyang70 kali permenit. Pengocokan dilakukan selama 1,5 - 2 bulan.Tujuan dari pengocokan adalah untuk merangsang sel-seleksplan supaya giat bekerja dan memperlancar prosespersiapan zat dan penyebaran makanan merata, sertamenjamin pertukaran udara lebih cepat.

d. Kalus yang tumbuh bisa dipotong-potong untuk dipisahkandan di tanam pada media lain.

e. Kalus tersebut akan tumbuh menjadi tanaman muda(plantlet), kemudian pindahkan ke pot. Jika tanaman tersebutsudah kuat, maka bisa dipindahkan ke media tanah atau lahanpertanian.

Kultur jaringan dapat disimpan dalam suhu rendahsebagai stok atau cadangan. Jika sewaktu-waktu diperlukan,


maka jaringan ini dapat diambil dan ditanam. Contoh tanamanyang bisa menjadi objek kultur adalah pisang, mangga, tebu,dan anggrek.

Gambar 6.1Tebu dapat digunakansebagai objek kultur.(Sumber: Dok. Penerbit)

Apa keuntungan dari kultur jaringan? Keuntungan darikultur jaringan adalah:

Dalam waktu singkat dapat menghasilkan bibit yangdiperlukan dalam jumlah banyak.Sifat tanaman yang dikultur sesuai dengan sifat tanamaninduk.Tanaman yang dihasilkan lebih cepat berproduksi.Tidak membutuhkan area tanam yang luas.Tidak perlu menunggu tanaman dewasa, kita sudah dapatmembiakkannya.

2. Kloning

Kloning adalah penggunaan selsomatik makhluk hidup multiseluleruntuk membuat satu atau lebihindividu dengan materi genetik yangsama atau identik. Kloning ditemukanpada tahun 1997 oleh Dr. Ian Willmutseorang ilmuan Skotlandia denganmenjadikan sebuah sel telur domba

Gambar 6.2Domba Dolly hasilkloning.(Sumber: www.sciencenewsforkids.org)


yang telah direkayasa menjadi seekor domba tanpa ayah atautanpa perkawinan. Domba hasil rekayasa ilmuan Skotlandiatersebut diberi nama Dolly.

Cara kloning domba Dolly yang dilakukan oleh Dr. IanWillmut adalah sebagai berikut.a. Mengambil sel telur yang ada dalam ovarium domba betina,

dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain.b. Mengeluarkan nukleus sel telur yang haploid.c. Memasukkan sel kelenjar mamae ke dalam sel telur yang

tidak memiliki nukleus lagi.d. Sel telur dikembalikan ke uterus domba induknya semula

(domba donor sel telur).e. Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan

ke dalam uterus domba, kemudian domba tersebut akanhamil dan melahirkan anak hasil dari kloning.

Jadi, domba hasil kloning merupakan domba hasilperkembangbiakan secara vegetatif karena sel telur tidakdibuahi oleh sperma.

Kloning juga bisa dilakukan pada seekor katak.Nukleus yang berasal dari sebuah sel di dalam usus seekorkecebong ditransplantasikan ke dalam sel telur dari katak jenislain yang nukleusnya telah dikeluarkan. Kemudian, telur iniakan berkembang menjadi zigot buatan dan akan berkembanglagi menjadi seekor katak dewasa.

Kloning akan berhasil apabila nukleus ditransplantasi-kan ke dalam sel yang akan menghasilkan embrio (sel telur)termasuk sel germa. Sel germa adalah sel yang menumbuhkantelur dari sperma.

3. Makhluk hidup transgenik

Makhluk hidup transgenik sering disebut sebagaiGMOs (Genetically Modified Organisms) yang merupakan hasilrekayasa genetika. Teknik ini mengubah faktor keturunanuntuk mendapatkan sifat baru. Teknik ini dikenal denganrekayasa genetika atau teknologi plasmid. Pengubahan gendilakukan dengan jalan menyisipkan gen lain ke dalamplasmid sehingga menghasilkan individu yang memiliki sifattertentu sesuai dengan keinginan si pembuat.


Teknologi ini dapat kamu pelajari dari beberapa aplikasiyang telah dikembangkan oleh manusia, antara lain sebagaiberikut.

a. Produksi insulinPernahkah kamu mendengar tentang insulin? Bagaimanacara memproduksi insulin? Caranya adalah dengan me-nyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusiake dalam DNA bakteri. Kemudian dari hasil penyambungantersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu meng-hasilkan hormon insulin manusia. Bakteri ini dipeliharadi laboratorium untuk menghasilkan insulin. Insulin yangdihasilkan bisa untuk mengobati penyakit kencing manis.

b. Menciptakan bibit unggulRekayasa genetika untuk memperbaiki tumbuhan supayamenjadi lebih baik, yaitu:1) Pencakokan gen pembentuk pestisida pada tumbuhan

sehingga mampu menghasilkan peptisida mematikanhama.

2) Rekayasa tumbuhan yang mampu melakukan fiksasinitrogen. Teknologi ini mampu membuat tanamanyang bisa memupuk dirinya sendiri.

3) Rekayasa genetika yang mampu menciptakan tanamanyang mampu memproduksi zat anti koagulan.

4. Hibridisasi

Pada pelajaran sebelumnya, kamu telah mengenalhibridisasi. Apa yang kamu ketahui tentang hibridisasi?Hibridisasi adalah persilangan antara varietas dalam spesiesyang sama yang memiliki sifat unggul. Hasil dari hibridisasiadalah hibrid yang memiliki sifat perpaduan dari keduainduknya. Teknik ini dapat dilakukan pada tumbuhan danhewan. Contoh hibrid tumbuhan yang telah dibudidayakanadalah jagung, kelapa, padi, tebu, dan anggrek.

5. Inseminasi buatan

Inseminasi buatan adalah pembuahan atau fertilisasiyang terjadi pada sel telur dengan sperma yang disuntikkan


pada kelamin betina. Jadi, fertilisasi ini tidak membutuhkanhewan jantan, tetapi hanya membutuhkan spermanya saja.

Tahukah kamu mengapa inseminasi buatan dilakukan?Inseminasi buatan dilakukan karena bibit pejantan unggulyang hendak dikawinkan dengan bibit betina lokal tidakmemiliki waktu masa subur yang bersamaan. Bibit pejantanunggul dikawinkan dengan bibit betina lokal supaya dapatmenghasilkan keturunan yang lebih baik.

Teknologi ini menggunakan metode penyimpanansperma pada suhu rendah (−80o sampai −20o). Jadi, untukmendapatkan bibit pejantan unggul untuk mengawini bibitbetina lokal tidak perlu dengan membawa individunya tetapicukup dengan membawa spermanya. Hal ini juga memudahkanproses pengiriman dari suatu negara ke negara lain.

Gambar 6.3Proses inseminasi

buatan pada kambing.(Sumber: www. disnak.

jabarprov.go)

6. Bayi tabung

Bayi tabung adalah bayi yang merupakan hasil pem-buahan yang berlangsung di dalam tabung. Teknologi inisebenarnya kelanjutan dari teknologi inseminasi buatan,hanya proses pembuahan pada bayi tabung terjadi di luarsedangkan inseminasi terjadi di dalam tubuh. Kedua-duanyasama-sama merupakan perkembangbiakan generatif.

Kita biasanya sering mendengar istilah bayi tabung bagipasangan yang kesulitan untuk mendapatkan keturunan. Halini merupakan jalan pintas bagi mereka untuk segera mendapat-kan keturunan.


Tahukah kamu proses pembuatan bayi tabung? Prosespembuatan bayi tabung adalah sebagai berikut.a. Sel telur yang mengalami ovulasi pada induk atau wanita

diambil dengan suatu alat dan disimpan di dalam tabungyang berisi medium seperti kondisi yang ada pada rahimwanita hamil.

b. Sel telur dipertemukan dengan sperma di bawah mikroskopdan diamati sehingga terjadi fertilisasi.

c. Sel telur yang sudah dibuahi tersebut dikembalikan kedalam tabung.

d. Jika sel telur yang sudah dibuahi disebut zigot. Zigotberkembang dengan baik dan menjadi embrio, makaembrio tersebut akan disuntikkan kembali ke dalam rahiminduknya semula.

B. Dampak Rekayasa Reproduksi

Rekayasa teknologi tidak semuanya berdampak positifbagi kehidupan manusia maupun bagi makhluk hidup laindan lingkungan. Teknologi yang diciptakan dengan tujuanuntuk memakmurkan umat manusia bisa saja menghancur-kan manusia itu sendiri jika tidak diikuti dengan keimanandan ketaqwaan.

Dampak positif rekayasa reproduksi sebagai berikut. Menciptakan bibit unggul. Meningkatkan gizi masyarakat. Melestarikan plasma nutfah. Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai

dengan keinginan manusia. Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan

anak dengan jalan pintas yaitu bayi tabung.

Dampak negatif rekayasa reproduksi sebagai berikut. Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan

yang memiliki materi genetis yang sama akan mudahterkena penyakit.


Merugikan petani dan peternak lokal yang mengandal-kan reproduksi secara alami.

Dikhawatirkan adanya penyalahgunaan teknologireproduksi untuk kepentingan pribadi yang merugikanorang lain. Misalnya misi sebuah negara yang hendakmenguasai dunia dengan menciptakan prajurit tangguhdengan teknik pengkloningan.

Mengganggu proses seleksi alam.

C. Bioteknologi

Negara kita termasuk negara yang kaya akan sumberpangan baik yang ada di darat maupun yang ada di laut. Tetapikita tidak cukup bangga akan kekayaan itu jika tidak didukungdengan sumber daya manusia (SDM) yang tinggi untukmengelola sumber daya alam (SDA) tersebut. Denganpengetahuan yang tinggi, manusia dapat mengelola sumberdaya alam menjadi suatu produk yang bernilai tinggi dengan


1. Apa yang dimaksud dengan rekayasa reproduksi?2. Jelaskan perbedaan dari inseminasi buatan dengan bayi

tabung.3. Pernahkah kamu mendengar tentang kloning pada

domba? Apakah proses pengkloningan tersebut berhasil?Coba kamu ceritakan bagaimana proses pengkloningandomba tersebut terjadi?

4. Sebutkan keuntungan dari rekayasa reproduksi dengancara kultur jaringan.

5. Berikan contoh proses hibridisasi yang pernah dilakukanpara ilmuwan dalam pengembangan rekayasa genetika.

1


menerapkan bioteknologi di bidang pertanian maupun dibidang peternakan.

Apa yang kamu ketahui tentang bioteknologi? Apa yangdimaksud dengan bioteknologi? Bioteknologi adalah prinsip-prinsip dari ilmu dan teknologi untuk memproses materimelalui agen biologi agar dapat meningkatkan nilai tambah.Bioteknologi adalah pemanfaatan biologi untuk kesejahteraanumat manusia. Mungkin kamu belum menyadari bahwa tempeyang menjadi makanan keluarga, mudah didapat dan murahadalah hasil dari bioteknologi. Adanya tempe membuktikanbahwa bioteknologi tidak serumit apa yang kita bayangkandan tidak selamanya membutuhkan dana yang besar.

Tahukah kamu bahwa bioteknologi mengalami kemajuanyang sangat pesat. Semua orang berlomba-lomba melakukanrekayasa genetika, yaitu dengan menyisipkan sepotong genyang memiliki sifat tertentu ke dalam sel lain. Rekayasa genetikaini disebut dengan DNA rekombinan. Misalnya memanfaatkanbakteri untuk menghasilkan insulin, memanfaatkan jamuruntuk dapat menghasilkan antibiotika seperti penisilin, danmemanfaatkan virus untuk menghasilkan vaksin.

D. Produk-produk Bioteknologi

Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yangmenggunakan mikroorganisme sebagai alat untuk meng-hasilkan produk dan jasa, misalnya jamur dan bakteri yangmenghasilkan enzim-enzim tertentu untuk melakukanmetabolisme sehingga diperoleh produk yang diinginkan.Sedangkan bioteknologi modern adalah bioteknologi yangmenggunakan teknik rekayasa genetika, seperti DNArekombinan. DNA rekombinan yaitu pemutusan danpenyambungan DNA, dengan cara kultur jaringan, kloning,dan fusi sel. Coba kamu ingat kembali proses kultur jaringandan kloning pada materi sebelumnya. Sedangkan fusi sel yaitumeleburkan sel antara jenis yang berbeda seperti sel manusiadengan sel tikus untuk memproduksi antibodi.


Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologisederhana. Bioteknologi ini mempunyai beberapa manfaat,yaitu:1. Meningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan

minuman.2. Menciptakan sumber makanan baru, misalnya dari air kelapa

dapat diciptakan makanan baru yaitu Nata de coco.3. Dapat membuat makanan yang tahan lama, misalnya asinan.4. Secara tidak langsung dapat meningkatkan perekonomian

rakyat karena bioteknologi sederhana tidak banyak mem-butuhkan biaya sehingga masyarakat kecil bisa melakukannyadan menjual hasilnya untuk keperluan hidup sehari-hari.Contohnya tempe dan tape. Proses pembuatan tempe dantape termasuk bioteknologi. Dapatkah kamu membuat tempedan tape sendiri? Coba kamu lakukan kegiatan berikut.

Kegiatan 1Membuat Tape Ketan

Alat dan bahan

kompor dandangpanci kantong plastiktampah beras ketansendok kayu ragi tape

Cara kerja

1. Timbang beras ketan 0,5 kg, rendam dengan air dinginsemalam.

2. Cuci sampai bersih, kukus sampai setengah matang.3. Siram dengan air mendidih 1 cangkir untuk setiap 1 kg

beras ketan secara merata.4. Aduk dengan sendok kayu sampai rata, kukus kembali

sampai matang.5. Tebarkan di atas tampah yang kering dan bersih, biarkan

sampai suhu kamar.6. Taburkan ragi tape (Saccharomyces cereviceae) yang sudah

digerus, aduk dengan sendok kayu sampai rata.7. Masukkan dalam kantong plastik atau wadah lain yang

diinginkan atau dibungkus dengan daun pisang atau jambu.

FermentasiFermentasi merupakanterapan dari bioteknologikonvensional. Baca bebe-rapa buku tentang fermentasidan gizi, kemudian temu-kan kandungan gizi yangterdapat dalam tempe.


Tahukah kamu bahwa bioteknologi juga dapatdimanfatkan dalam bidang pertanian, peternakan, kesehatan,industri, dan pertambangan. Dalam bidang pertanian danpeternakan, bioteknologi modern mampu menciptakan bibit-bibit unggul yang akan memberikan produk bermutu tinggisecara kualitas dan kuantitasnya. Dalam bidang kesehatan,bioteknologi mampu menciptakan produk obat untuk penyakit.Bioteknologi dalam bidang industri mampu menciptakanpemberantas hama secara biologis (Bacillus thuringensis) dantanaman tahan hama karena dalam tubuhnya disisipi genbakteri (tanaman transgenik). Sedangkan dalam bidangpertambangan, bioteknologi modern mampu melakukanpengolaan biji besi (Thiobacillus ferrooxidans). Untuk lebihjelasnya, kamu dapat lihat Tabel 6.1 dan 6.2.

8. Simpan selama 3 - 5 hari, atau sampai kantong plastikmenggembung.

9. Amati yang terjadi.


1. Mengapa pemberian ragi tape dilakukan dalam keadaanketan dingin?

2. Apa fungsi dari ragi tape?3. Buat kesimpulan dari kegiatanmu tersebut.

Tabel 6.1. Produk-produk bioteknologi konvensional

No.

1.2.3.4.

5.6.7.

8.9.

10.

Mikroorganisme

Rhizopus oligosporusAspergilus oryzaeAspegilus soyaeMonillia sitophilia

Streptococcus thermophilusLactobacillus vulgarisLactobacillus vulgaris

Lactobacillus lactisStreptococcus lactis

Lactobacillum plantarum

Enzim

ProteaseProteaseProteaseProtease

LaktaseLaktaseLipase

LipaseLipase

Laktase

Bahan

KedelaiKedelaiKedelaiBungkil kacang

SusuSusuSusuSusuSusu

Kubis

Produk

TempeTaucoKecapOncom

YoghurtYoghurtKeju

KejuMentega

Asinan



Manfaat bioteknologi di bidang pertanian selain mencipta-kan bibit unggul, juga dapat diterapkan pada proses penanaman.Ada dua cara penanaman tumbuhan yang merupakan hasildari pengembangan bioteknologi, yaitu penanaman secarahidroponik dan aeroponik. Kamu sering mendengar tentangtanaman hidroponik, apa yang kamu ketahui tentang tanamanhidroponik? Tanaman hidroponik adalah tanaman yang ditanamdengan menggunakan media selain tanah, misalnya pasir, arang

sekam, batu apung, batukali, dan air. Hidroponikditemukan oleh DR. W.F.Geri Che dari UniversitasCalifonia tahun 1936.

Gambar 6.4Sistem hidroponik.

(Sumber: agungpurnomo.files.wordpress.com)

Tabel 6.2. Produk-produk modern bioteknologi untuk pengobatan

No.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Nama produk

Interferon

Insulin

Vaksin

Penicillin

Hormon pertumbuhan

Beta endorfin

Activator plasminogen

Inferleukun 2

Antibodi monoklonal

Enzim

Kegunaan

Melawan infeksi, meningkatkansistem kekebalanMengontrol kadar gula darah (dia-betes mellitus).Meningkatkan kekebalan tubuh

Antibiotika, melawan infeksi olehbakteri atau jamur

Melawan kekedilan, untuk pe-nyembuhan

Mengurangi rasa sakit

Melarutkan darah beku, mencegahstroke

Mengaktifkan sistem kekebalan

Menyerang dan membunuh seltumor atau kanker

Meningkatkan reaksi/biokatalisatorbaik untuk keperluan manusiamaupun industri

(Sumber: Biology For STMP Volume 1, Azis Nor Azlina Abd, dkk)


Untuk melakukan penanaman secara hidroponik, yangperlu kamu lakukan adalah sebagai berikut.1. Siapkan pot-pot yang akan kamu pakai untuk tempat

menanam, atau bak-bak tanaman, lengkapi dengan instalasicara pengairannya.

2. Siapkan media tanaman (pasir, atau arang sekam) yangsebelumnya telah dilestarikan dengan cara merebus dalamtong untuk mematikan mikroorganisme dan lain-lain.

3. Siapkan nutrisi, setiap tanaman mempunyai kebutuhannutrisi yang berbeda, namun ada yang bersifat umum, yaitukebutuhan akan: makronutrien, mikronutrien, vitamin, danZPT (zat pengatur tubuh).

4. Masukkan pasir ke dalam pot atau bak tidak sampai penuh,kira-kira ¾ dari permukaan.

5. Siram dengan cairan nutrisi, biasanya pada tahap awal100 ml nutrisi per hari.

6. Buat lubang sesuai dengan ukuran bibit yang akan ditanam.7. Bersihkan akar bibit tanaman dari tanah, masukkan ke

dalam lubang-lubang yang telah dibuat.8. Penyiraman sebanyak 1 - 1,5 liter dilakukan 5 - 8 kali setiap

hari dengan air dan larutan makanan.

Pada hidroponik, pemindahan tanaman dari pot kepolibag tanaman berbeda-beda waktunya sesuai dengan jenistanaman. Coba kamu perhatikan Tabel 6.3.

Pernahkah kamu melihat petani bercocok tanamdengan hidroponik? Apa keuntungan bercocok tanam denganhidroponik? Keuntungan bercocok tanam dengan hidroponikadalah sebagai berikut.

Tidak menggunakan lahan yang luas, bisa dilakukan didalam ruang, dan teknik ini cocok diterapkan di daerahperkotaan yang tidak memiliki lahan pertanian.

Tabel 6.3. Pemindahan bibit hidroponik dari pot ke polibag

No.

1.2.3.4.

Jenis tanaman

TomatMelonPaprika

Timun

Saat pemindahan

3 - 4 minggu setelah semi

2 minggu setelah semi4 minggu setelah semi

2 minggu setelah semi(Sumber: www.ferti-mix.com)


Hemat dalam penggunaan pupuk karena diberikan secarateratur sesuai dengan kebutuhan.Bebas dari serangan hama dan penyakit yang berasal daridalam tanah.Menghasilkan tanaman yang bersih dan bermutu.

Selain hidroponik, pengembangan bioteknologipertanian juga menghasilkan penanaman tumbuhan yangsecara aeroponik. Apa yang kamu ketahui tentang aeroponik?Penanaman secara aeroponik adalah menumbuhkan tanamandengan membiarkan akar-akarnya bergantung. Pemberiannutrisinya dilakukan dengan cara menyemprotkan unsurhara secara priodik. Contoh tanaman yang sering ditumbuhkandengan sistem aeroponik adalah tanaman hias seperti anggrek.

Teknologi penanaman dengan teknik aeroponik jugabisa dilakukan pada tanaman sayuran, Teknik ini sekarangtelah banyak dilakukan oleh orang karena caranya sangatsederhana dan peralatannyapun mudah didapat.

Bagaimana cara kerja aeroponik? Cara kerja penanamansecara aeroponik tidak jauh beda dengan penanaman secarahidroponik. Bedanya hanya terletak pada media tanam.Hidroponik menggunakan media tanam berupa air, arangsekam, pasir, dan batu, sedangkan aeroponik tidak membutuh-kan media padat hanya cukup dibiarkan bergelantungan.

Gambar 6.5Anggrek yang ditanam

menggantungditanaman lain

termasuk aeroponik.(Sumber: Dok. Penerbit)


Buat karya ilmiah tentang manfaat bioteknologi bagikehidupan makhluk hidup, khususnya manusia. Kemudiankamu persentasikan hasil karyamu di depan kelas, sehinggadapat menambah wawasan tentang bioteknologi. Kamudapat mengerjakannya secara berkelompok. Tiap kelompokdapat terdiri atas 3 orang. Kamu dapat menggunakan bukureferensi atau internet untuk mempermudah pekerjaanmu.Hasil karya ilmiahmu akan lebih bagus, jika kamu lengkapidengan gambar pendukung.


1. Apakah yang dimaksud dengan bioteknologi?2. Sebutkan perbedaan antara bioteknologi modern dan

bioteknologi konvensional.3. Sebutkan contoh produk dan jasa hasil bioteknologi dalam

kehidupan sehari-hari.4. Apa yang dimaksud dengan hidroponik?5. Sebutkan dampak bioteknologi bagi kehidupan manusia.

2

1. Rekayasa reproduksi adalah suatu usaha manusia untuk mengembangbiakkanmakhluk hidup dengan cara me-manipulasi tahapan proses reproduksi yangberlangsung secara alami.

2. Rekayasa reproduksi dapat dilakukan dengan cara kultur jaringan, kloning,DNA rekombinan, hibridisasi, inseminasi buatan, dan bayi tabung.


3. Dampak positif dari teknologi reproduksi adalah:Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginanmanusia.Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan anak dengan jalan pintasyaitu bayi tabung.Menciptakan bibit unggul.Melestarikan plasma nutfah.Meningkatkan gizi masyarakat.

4. Dampak negatif rekayasa reproduksiPada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materigenetis yang sama akan riskan terhadap penyakit.Merugikan petani dan peternak lokal yang meng-andalkan reproduksikonvensional (secara alami).Dikhawatirkan adanya penyalah gunaan teknologi reproduksi untukkepentingan pribadi yang merugikan orang lain. Misalnya misi sebuah negarayang hendak menguasai dunia dengan menciptakan prajurit tangguhdengan teknik pengkloningan.

5. Bioteknologi adalah prinsip-prinsip dari ilmu dan teknologi untuk memprosesmateri melalui agen biologi agar dapat meningkatkan nilai tambah.

6. Bioteknologi konvensial memanfaatkan mikroorganisme seperti bakteri danjamur untuk menghasilkan enzim sehingga bisa melakukan metabolisme untukmenciptakan makanan atau produk baru.


valuasiE

1. Penyebab manusia melakukan rekayasareproduksi adalah sebagai berikut,kecuali ....a. ingin meningkatkan hasil produksi

panganb. produksi pertanian yang semakin

turunc. semakin banyaknya hama yang

menyerang tumbuhand. manusia ingin mendapatkan anak

tanpa menikah

2. Perbedaan kloning dengan bayi tabungadalah ....a. pada kloning terjadi perkembang-

biakan generatifb. pada bayi tabung membutuhkan

sel telurc. pada kloning membutuhkan sel

kelenjar mamaed. pada kloning perkembangan

embrionya terjadi di uterus

3. Keuntungan dari bercocok tanamsecara hidroponik adalah sebagaiberikut, kecuali ....a. hanya menggunakan lahan yang

sempitb. hemat pupukc. rentan terhadap penyakit yang

berasal dari dalam tanahd. resisten terhadap penyakit yang

berasal dari dalam tanah


4. Bagian tumbuhan yang baik untukdijadikan objek kultur jaringanadalah ....a. ujung daun pangkal batangb. tengah daun dan ujung akarc. ujung akar dan ujung batangd. daun muda dan akar muda

5. Jaringan tumbuhan yang diambiluntuk kultur jaringan adalah ....a. kalus c. eksplanb. plant d. objek

6. Salah satu manfaat dari rekayasareproduksi untuk mengobati penyakit....a. ginjalb. diabetes mellitusc. jantungd. hati

7. Di bawah ini adalah produk biotek-nologi, kecuali ....a. antibiotikab. tempec. susud. es krim

8. Pada bioteknologi modern, yang di-andalkan adalah ....a. reproduksi organismeb. rekayasa genetikac. mikroorganismed. organisme



Adakah materi yang sulit kamu pahami?Apakah kamu menggunakan buku referensi lainnyauntuk memahami materi ini?Buat resume tentang materi ini berdasarkan pemahaman-mu pada buku kerja.

B. Pemahaman Konsep

9. Yang merupakan contoh dari bio-teknologi konvensional adalah ....a. oncomb. enzimc. penicillind. interferon

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengankloning?

2. Tuliskan lima jenis makanan yangdalam prosesnya menggunakan jasamikroorganisme.

3. Tuliskan manfaat rekayasa genetika.

4. Bagaimanakah cara membuat tanamanhidroponik? Berikan contohnya.

5. Mengapa bioteknologi dapat meng-ubah kehidupan makhluk hidup?

10. Dalam pembuatan yoghurt, agenbiologi yang bertindak adalah ....a. aspergilus nigerb. bacillus subtilisc. aspegilus soyaed. lactobacillus vulgaris


Bab 7 Listrik Statis 131


LISTRIK STATISBab7

Pernahkah kamu menyentuh layar TV atau monitorkomputer yang nyala? Kamu mungkin akan merasakansengatan kecil pada jari tanganmu. Apa yang menyebabkankamu merasakan sengatan tersebut? Penyebab sengatantersebut sebetulnya sama dengan penyebab terjadinya petir,yaitu listrik statis. Apakah listrik statis itu? Setelah belajarbab ini, kamu pasti dapat menggambarkan muatan listrikuntuk memahami gejala-gejala listrik statis.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

Listrik statisHukum CoulombKonduktorIsolatorGaya listrikElektroskop

Soal Prasyarat

Sebutkan kandungan dari inti atom. Disebut apakah bagian atom yang bermuatan listrik negatif? Disebut apakah bagian atom yang bermuatan listrik positif? Bagaimana interaksi antara proton dengan elektron?

dibentukdari

Listrik statis

Muatanpositif

ElektroskopMuatan listrik

terdiriatas

dideteksi

Muatannegatif

Gaya listrikmenimbulkan


Apakah yang kamu ketahui tentang muatan listrik?Apakah muatan listrik dibentuk dari listrik statis? Apa betullistrik itu bermuatan? Bagaimana cara mengetahui bahwalistrik bermuatan? Coba kamu lakukan kegiatan berikut.

A. Muatan Listrik

Kegiatan 1Membuktikan Muatan Listrik

Alat dan bahan

kertas tisuplastik transparansigunting

Cara kerja

1. Buat potongan-potongan kecil kertas tisu.2. Gosok-gosokkan plastik transparansi atau plastik sampul

buku dengan kain (misalnya pada kain celana/rokmu).3. Dekatkan plastik tersebut pada potongan kertas-kertas itu.

Gejala apakah yang kamu amati? Catat hasil pengamatanmu.4. Ganti potongan-potongan kertas tisu tersebut dengan

benda-benda kecil lainnya, kemudian ulangi kegiatan diatas.

5. Ulangi lagi kegiatan di atas dengan benda-benda lain yangdigosok sebagai pengganti plastik.


1. Bandingkan hasil pengamatanmu terhadap perilakukertas atau benda-benda kecil lainnya pada berbagaikegiatan yang telah kamu lakukan.

2. Apakah plastik transparansi bermuatan listrik?3. Apakah potongan kertas tisu bermuatan listrik?4. Buat sebuah uraian yang menurut kamu dapat men-

jelaskan kejadian-kejadian seperti yang telah kamu amatitersebut.


Pada Kegiatan 1, kamu mengamati potongan-potongankertas tisu yang mula-mula diam di atas meja kemudianmeloncat dan akhirnya menempel pada plastik yang telahdigosok. Gejala ini dapat pula kamu amati jika kamu meng-gosok-gosokkan sisir pada rambut kering, ternyata sisirtersebut dapat menarik potongan-potongan kertas. Gejalaserupa terjadi pada saat kamu menyetrika baju dari kain nilon,ternyata baju-baju tersebut menjadi lengket satu dengan lain.Pada berbagai peristiwa tersebut kamu mengamati bahwabenda-benda tersebut menjadi “bermuatan listrik”.

Seperti yang telah kamupelajari tentang teori atom, setiapbenda terdiri atas atom-atom.Model atom yang sekarang dikenaladalah model atom hasil pe-nyelidikan dan teori-teori yangdikemukakan oleh E. Ruther ford(1871-1937), Niels Bohr (1885-1962),

dan ahli fisika lain dari berbagai negara. Sebuah atom terdiriatas inti atom dan elektron. Inti atom terdiri atas satu atau lebihproton dan neutron, tergantung pada jenis atomnya. Protonbermuatan positif, sedangkan neutron tidak bermuatan.Elektron bermuatan negatif mengelilingi inti atom.

Suatu atom dikatakan netral jika jumlah muatan positif(jumlah proton) sama dengan jumlah muatan negatif (jumlahelektron). Atom akan bermuatan negatif jika atom tersebutmendapatkan kelebihan elektron. Atom akan bermuatanpositif jika atom tersebut kekurangan elektron. PerhatikanGambar 7.2 berikut.

(a)

−

−

++

n

p

(b)

−

−

+

(c)

−

−

++

+

Gambar 7.2(a) Atom bermuatan

netral, (b) Atombermuatan negatif,

(c) Atom bermuatanpositif.

Atom Helium memiliki inti yang terdiri atas 2 protondan 2 neutron serta dikeliling 2 elektron. Atom bermuatannegatif jika atom tersebut mendapatkan tambahan elektron.

Gambar 7.1Struktur atom. −

Nukleon

+++

−

−

Elektron

Neuron

Orbit

Proton


Gambar 7.3Cara memperolehmuatan listrik.

+- +

+ ++

+-

--

-- -+

Plastik

++ ++- +

- +-

+-

-- - -

-++++

-- - -

Kain Elektron

Plastik

Atom Hidrogen yang netral terdiri atas 1 elektron, namunatom tersebut mendapatkan tambahan 1 elektron, sehinggabermuatan negatif. Atom bermuatan positif jika atom tersebutkekurangan elektron. Atom Litium yang netral memiliki 3elektron, namun atom tersebut kehilangan 1 elektron sehinggabermuatan positif.

Sekarang bayangkan plastiktransparansi yang kamu gunakanpada Kegiatan 1, lalu perhatikanGambar 7.3. Mula-mula plastiktersebut bersifat netral. Pada saatplastik tersebut digosok dengankain, sebagian elektron di kain ber-pindah menuju plastik. Plastik tersebut sekarangtidak lagi netral, namun bermuatan negatif, dan dapat menarikpotongan-potongan kertas. Apa yang terjadi pada kain?Sebenarnya kain tersebut tidak lagi netral, namun bermuatanpositif. Mengapa? Hal tersebut terjadi karena sebagianelektron-elektron pada kain berpindah menuju plastik.

Melalui Kegiatan 1 tersebut, ternyata kamu dapatmenghasilkan kumpulan muatan listrik pada plastik, dengancara menggosok. Kumpulan muatan listrik pada suatu bendadisebut listrik statis.

1. Interaksi antara benda-benda bermuatan listrik

Berdasarkan teori atom, kamu mendapatkan pemahamanbahwa muatan listrik tidak hanya satu jenis, melainkan dua jenis,yaitu muatan positif dan muatan negatif. Lakukan Kegiatan 2untuk mempelajari interaksi benda-benda bermuatan listriksejenis dan yang tak sejenis.

Kegiatan 2Mempelajari Interaksi Benda-benda

Bermuatan Listrik

Alat dan bahan

penggaris plastik kain suterabatang kaca statifkain wool benang


Berdasarkan Kegiatan 2, kamu dapat mengamatibahwa jika dua penggaris plastik yang telah digosok dengankain wool saling didekatkan, ternyata penggaris plastiktersebut saling tolak-menolak. Gejala serupa dapat kamu amati,jika dua batang kaca yang telah digosok dengan kain suteradidekatkan, ternyata juga saling tolak-menolak.

Kamu dapat dengan mudah menyatakan, karena keduapenggaris plastik tersebut digosok dengan kain yang serupa,tentu saja muatan yang terdapat pada penggaris plastik tersebutsejenis. Demikian juga halnya dengan kedua batang kaca,pastilah memiliki muatan sejenis karena digosok denganbenda yang serupa. Hasil pengamatanmu ternyata menunjuk-kan bahwa benda-benda yang bermuatan listrik sejenis akan

Cara kerja

1. Ikatkan sebatang penggaris plastik pada statif. Gosok-gosokkan satu ujung penggaris tersebut dan satu ujungpenggaris plastik kedua dengan kain wool.

2. Dekatkan penggaris plastik kedua ke penggaris plastikyang digantung. Amati perilaku kedua penggaris tersebut.Catat hasil pengamatanmu.

3. Dengan cara yang sama, lakukan untuk batang kaca yangdigosok dengan kain sutera.

4. Sekarang, gosok kembali satu ujung penggaris plastikyang digantung dengan kain wool dan batang kacadengan kain sutera. Dekatkan batang kaca pada penggaristersebut. Amati perilaku kedua benda tersebut, catathasil pengamatanmu.


1. Apakah penggaris bermuatan listrik setelah digosokkanpada kain wool? Jelaskan.

2. Apakah batang kaca bermuatan listrik setelah digosokkanpada kain sutera? Jelaskan.

3. Apa yang terjadi jika penggaris setelah digosokkan padakain sutera? Jelaskan.

4. Buat kesimpulan dari hasil kegiatanmu.


tolak-menolak, atau dapat disimpulkan lebih lanjut muatanlistrik sejenis tolak-menolak, perhatikan Gambar 7.4.

(a) (b)Gambar 7.4(a) Muatan sejenistolak-menolak,(b) muatan tak sejenisakan tarik-menarik.

Bagaimana hasil ini jika dikaitkan dengan keberadaanatom-atom penyusun penggaris plastik dan batang kaca? Ketikapenggaris plastik tersebut digosok dengan kain wool, elektron-elektron dari kain wool berpindah ke penggaris plastik, sehinggapenggaris plastik tersebut bermuatan listrik negatif. Sebaliknya,ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, elektron-elektronpada batang kaca tersebut berpindah ke kain sutera, sehinggabatang kaca bermuatan positif. Akibatnya, antara penggarisplastik dengan batang kaca terjadi tarik-menarik.

2. Konduktor dan isolator

Bayangkan, kita memiliki dua buah bola logam. Salah satubola dimuati, sedangkan bola yang lain netral (Gambar 7.5.a).Selanjutnya kita tempatkan paku besi, sehingga pakumenyentuh kedua bola itu. Ternyata kita mendapatkan, bolakedua dengan cepat menjadi bermuatan. Hal ini disebabkansebagian muatan listrik pada bola pertama berpindah menujubola kedua melalui paku besi (Gambar 7.5.b). Namun seandai-nya kita tidak menggunakan paku besi, tetapi kayu, ternyatabola kedua tetap netral, artinya muatan listrik pada bolapertama tidak berpindah menuju bola kedua (Gambar 7.5c).Kamu dapat menggunakan tespen untuk mengetahui apakahbola logam tersebut bermuatan listrik.

Gambar 7.5(a) Dua bola logam,satu bermuatan danyang lain netral,(b) Kedua boladihubungkan denganpaku besi, bola keduamenjadi bermuatan,(c) Jika paku digantikayu, maka bola keduatetap netral.

++ +

++

++Netral

(b) Logam

(c)

++ +

++

++

Kayu

++ +

++

++

(a)

Dimuati

++ +

++

++


Kamu telah mengetahui bahwa dengan menggosok,kamu dapat memperoleh muatan listrik. Muatan listrik dapatpula diperoleh dengan menyentuhkan benda yang tidak ber-muatan kepada benda yang bermuatan. Pada akhirnya keduabenda tersebut memiliki muatan dengan tanda yang sama. Prosesdemikian ini disebut cara konduksi atau kontak.

Jika benda yang bermuatan positif didekatkan pada batanglogam netral, namun tidak disentuhkan, apa yang terjadi? LihatGambar 7.6.

B. Elektroskop

Benda-benda yang berperilaku seperti paku besi di-golongkan sebagai konduktor listrik, yaitu benda-benda yangdapat menghantarkan listrik. Sebaliknya, benda-benda yangberperilaku seperti kayu digolongkan sebagai isolator listrik,yaitu benda-benda yang tidak dapat menghantarkan listrik.Dapatkah kamu memberikan contoh lain konduktor danisolator listrik? Selain bersifat konduktor dan isolator, ada benda-benda yang bersifat di antara kategori tersebut. Misalnya silikon,germanium, dan arsen. Benda-benda ini termasuk dalam kategorisemi-konduktor.


1. Sebutkan bagian-bagian dari atom.2. Apa yang terjadi jika benda bermuatan positif didekatkan

dengan benda bermuatan negatif?3. Sebutkan 5 contoh benda yang ada disekitarmu termasuk

konduktor listrik.4. Apa perbedaan konduktor dan isolator?5. Sebutkan benda-benda yang termasuk dalam semi-

konduktor.

1


Pada Gambar 7.6 elektron-elektron pada batang logam netraltidak meninggalkan logam, namunakan bergerak menuju bendabermuatan positif, dan meninggal-kan muatan positif di ujung lain.Walaupun secara keseluruhanbatang logam tersebut netral,namun pada batang logam tersebutterjadi pemisahan muatan. Jikakita dapat memotong logam ter-sebut, maka kita akan memperolehdua potong logam dengan muatan listrik yang tidak sejenis.Pemuatan listrik dengan cara demikian disebut pemuatansecara induksi.

1. Elektroskop

Keberadaan muatan listrik pada sebuah benda dapatdiketahui dengan elektroskop. Bangun elektroskop terdiri atasdua buah daun logam tipis yang dipasang pada ujung batanglogam. Ujung lain batang itu biasanya dipasang bola logam (knob).Untuk menghindarkan dari berpindahnya muatan ke udarabebas, batang tersebut dimasukkan ke dalam kaca.

Gambar 7.6Memberi muatandengan cara induksi.(a) Batang logam netral,(b) Batang logamsecara keseluruhannetral, namun terjadipemisahan muatanlistrik pada batangtersebut.

(b)

(a)

+

_

+_

_+

_

__ +

++

_

__

+

++

++

+ +

+++

+++ +

+ +

+_

_ _+ ++

___+

_

_

Gambar 7.7Elektroskop dan carakerjanya.

Batanglogam

Daunlogam

Knop

(a) (c)

_

+

__ __ _

++

++

Elektronke atas

++

+

Batang kacabermuatan

++

+

+ ++

+

Sisirbermuatan

(b)

_

+

__

___

++

+++

Elektronke bawah

Perhatikan Gambar 7.7. Elektroskop, pada saat netraldaun-daun logam menguncup; saat sisir ber-muatan negatifdidekatkan, elektron pada batang logam terdorong menuju daunelektroskop, dan daun mekar; saat kaca bermuatan positifdidekatkan elektron pada batang logam bergerak ke knop,sehingga daun bermuatan positif, dan daun mekar.


Seperti yang telah kamu lakukan dalam Lab Saku disamping, misalkan kamu mendekatkan sisir bermuatannegatif pada knob elektroskop. Elektron-elektron pada batanglogam akan terdorong menuju dua daun elektroskop, sedangkanpada knop akan mengumpul muatan positif. Kedua dauntersebut mendapatkan elektron, sehingga bermuatan negatif.Akibatnya kedua daun tersebut tolak-menolak dan mekar.Dapatkah kamu menjelaskan, apa yang terjadi jika batang kacayang bermuatan positif didekatkan pada elektroskop?

2. Pengosongan muatan listrik

Muatan listrik pada suatu benda dapat hilang denganpengosongan. Pengosongan muatan listrik dapat terjadi jikaada jalan agar muatan yang terkumpul pada suatu benda dapatberpindah ke benda lain, atau ke bumi. Pengosongan muatanlistrik ke bumi disebut pentanahan.

Kita tidak khawatir dengan pengosongan muatan listrikpada benda-benda seperti plastik, sisir, batang kaca, dan lain-lain.Namun kita mesti berhati-hati dan peduli dengan pengosonganmuatan listrik yang besar, misalnya pengosongan muatan listrikpada awan dalam bentuk petir. Perhatikan Gambar 7.8 untukmengetahui petir sebagai peristiwa pengosongan muatan listrik.

Mengetahui KeberadaanMuatan ListrikGosok-gosok ujung peng-garis plastik dengan kainwool. Sentuhkan ujungpenggaris tersebut padaknop elektroskop. Amatidaun-daun elektroskoptersebut.

Sentuh dengan tangan,sehingga daun-daun elek-troskop menguncup.

Ulangi lagi kegiatan di atasuntuk batang kaca yangdigosok dengan kain sutera.

AnalisisPaparkan hasil pengamatan-mu, serta coba jelaskanmengapa hasilnya sepertiyang kamu amati. Buatgambar untuk melengkapipenjelasanmu.

Gambar 7.8Petir merupakan

peristiwa pengosonganmuatan listrik yangbesar dalam waktu

singkat.(Sumber: Clip Art)

Selain berbahaya bagi manusia karena dapat meng-akibatkan kematian bagi yang disambarnya, petir dapatmenyebabkan kerusakan bangunan yang tinggi. Untuk


mencegahnya, gedung-gedung dipasang penangkal petir.Penangkal petir berupa batang logam yang berujung lancip,dan dihubungkan ke tanah dengan kawat logam yang relatifbesar. Penangkal petir menyediakan jalan bagi muatan listrikdi awan agar dapat berpindah menuju tanah melalui kawat,dan bukannya melalui bangunan.

Kamu telah mengetahui, bahwa benda-benda yangbermuatan sejenis akan tolak-menolak, dan benda-benda yangbermuatan tidak sejenis akan tarik-menarik. Tarik-menarikdan tolak-menolak tersebut diakibatkan oleh adanya gaya tarikatau gaya tolak. Faktor-faktor apakah yang mempengaruhibesarnya gaya listrik tersebut?

Pada Kegiatan 2, tentunya kamu mengetahui, bahwabesarnya gaya tarik atau tolak pada benda-benda bermuatanlistrik ternyata dipengaruhi oleh jarak antara benda bermuatantersebut. Kamu harus mendekatkan penggaris plastik yangtelah digosok sedekat mungkin dengan batang kaca, agarkamu dapat melihat gejala gaya tarik yang terjadi. Jika penggarisplastik kamu letakkan pada relatif jauh dari batang kaca,maka gaya tarik yang terjadi tidak dapat diamati, karenakecilnya. Ternyata, gaya tarik-menarik atau tolak-menolakantara muatan listrik dipengaruhi oleh jarak antara muatantersebut. Jika jarak antara muatan kecil (berdekatan), makagaya listrik yang terjadi besar. Sebaliknya jika jaraknyadiperbesar (berjauhan), maka gaya listrik yang terjadi kecil.

Kamu juga mengamati, agar gaya tarik-menarik atau tolak-menolak yang terjadi besar, kamu harus menggosok batang kacaatau penggaris plastik dengan kain keras-keras dan beberapakali gosokan. Semakin keras dan sering kamu menggosoknya,muatan listrik yang terkumpul juga semakin besar. Hal inimenunjukkan semakin banyak muatan listrik yang ada, gayalistrik yang terjadi juga semakin besar.

Gejala seperti yang kamu amati di atas telah diselidikioleh ilmuwan Perancis yang bernama Charles Coulomb(1736-1806). Pada tahun 1785, beliau menyelidiki hubungan

Tokoh IPA

Ilmuwan Prancis,Charles Coulomb

(1736-1806),menyelidiki hubungan

antara muatan danjarak antara muatandengan besar gaya

listrik yang dihasilkan.(Sumber : paulhutch.com)

C. Hukum Coulomb


antara besar muatan dan jarak antara muatan dengan besargaya listrik yang dihasilkan.

Penyelidikan Coulombmenggunakan 2 bola konduktorkecil A dan A’ yang digantung-kan melalui kawat tipis (lihatGambar 7.9). Bola serupa, yaitubola B diletakkan di dekat bolaA. Bola A dan B bersama-samadisentuhkan pada benda ber-muatan, sehingga mendapatkanmuatan yang sama, karena

ukuran bola tersebut sama. Ketika bola B diletakkan padajarak tertentu dari bola A, maka batang penghubung A danA’ akan berputar sedikit. Dengan mengukur sudut putarantersebut, Coulomb dapat menentukan gaya yang diperlukanuntuk memutarnya.

Dengan menempatkan bola B yang berubah-ubahjaraknya dari bola A, dan mengukur gaya listrik yang dihasilkan,Coulomb berkesimpulan bahwa gaya listrik (F) yang terjadiberbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua pusatbola A dan B. Pernyataan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut.

Batang berputarkarena A tolak-menolak dengan B

A’

A

B Bola A dan Bdimuati

Kawat tipis

Gambar 7.9Percobaan Coulomb.

Dengan mengukursudut penyimpangan

AA’ dari semula, iadapat menentukan

gaya listrik yang terjadi.

Berdasarkan hasil tersebut, jika jarak antara muatanlistrik menjadi 2 kalinya, ternyata gaya listrik yang terjaditinggal atau dari gaya semula. Jika jarak antara muatan

listrik dijadikan 3 kalinya, maka gaya listrik yang terjadi

tinggal atau dari gaya semula.

Coulomb selanjutnya mengubah-ubah muatan listrikpada bola A dan bola B, dengan cara menyentuhkan bola Adan bola B pada bola serupa yang netral, sehingga muatan dibola A dan bola B menjadi tinggal separuhnya. Hasilpercobaannya menunjukkan, gaya listrik berbanding lurusdengan besar muatan di bola A (qA) dan besar muatan di bolaB (qB), atau

1r2

F ∝

122

14

13 2

19


F ∝ qA qB

Berdasarkan hasil tersebut, misalkan muatan di bola Amenjadi 2 kali semula, dan muatan di bola B menjadi 3 kalisemula, maka gaya listrik yang terjadi menjadi 2 × 3 atau 6 kalisemula.

Berdasarkan hasil-hasil di atas, akhirnya Coulombmenyimpulkan besar gaya listrik antara dua muatan listrik yangterpisah pada jarak tertentu berbanding lurus dengan besar keduamuatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarakkedua muatan tersebut. Pernyataan ini dikenal sebagai HukumCoulomb, secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut.

dengan q = muatan listrik ...................................... coulomb (C)

r = jarak ................................................. meter (m)F = Gaya ................................................. Newton (N)k = konstanta = 9 × 109 Nm2C−2

Satuan muatan listrik

Muatan suatu benda sangat sulit untuk diukur secaralangsung. Tetapi Coulomb menunjukkan bahwa besarnyamuatan listrik dapat ditentukan dengan cara mengukur gayalistrik yang dihasilkannya. Di dalam sains, setiap besaran me-miliki satuan. Satuan muatan listrik dalam sistem SI adalahcoulomb (C). Muatan listrik 1 elektron adalah 1,6 × 10−19 coulomb,dan jenisnya negatif, sedangkan muatan listrik 1 proton besarnyasama dengan muatan 1 elektron, namun jenisnya positif. Besarmuatan 1 elektron disebut muatan elementer, dan merupakanbesar muatan terkecil di alam.

q1 × q2

r2F = k

D. Medan Listrik

Coba kamu ingat kembali pelajaran sebelumnya, bahwasetiap benda bermuatan listrik. Jika benda A yang bermuatanlistrik diletakkan di suatu ruang yang di dalamnya sudah ada


Gambar 7.10Garis-garis gaya listrik.

FqE =

(a) (b) (c)

benda B. Jika benda B bermuatan listrik, benda A akan meng-alami gaya listrik juga. Ruang di sekitar A maupun B disebut medanlistrik. Jadi, yang dimaksuddengan medan listrik (E) adalahruangan di sekitar benda bermuatan listrik yang mengalamigaya listrik.

Jika suatu benda yang bermuatan listrik diletakkan disuatu ruangan, maka dalam ruangan tersebut terdapat medanlistrik. Jika benda lain yang bermuatan listrik diletakkan diruang tersebut, maka kedua benda akan mengalami gaya.

Jika muatan kedua benda sejenis, maka gaya yang terjadiadalah gaya tolak-menolak dan jika kedua benda mempunyaimuatan yang tidak sejenis, maka gaya yang terjadi adalah gayatarik-menarik.

Medan listrik dilukiskan dengan garis-garis gaya listrikyang arahnya dari kutub positif ke kutub negatif (Gambar 7.10).Kuat medan listrik bergantung pada kerapatan garis-garis gayalistrik. Besar kuat medan listrik dapat ditentukan dengan rumussebagai berikut.

dengan E = kuat medan listrik ........................................ N/CF = gaya Coulomb .............................................. Nq = besar muatan listrik ..................................... C

Karena berarti

dengan k = tetapan = 9 × 109 Nm2/C2

r = jarak antara dua muatan .................................. mq = muatan listrik pada sumber medan ................ C

q1 × q2

r2F = k

q1 × q2

qE = k r2


Dua benda A dan B masing-masing bermuatan listrik sebesar6 × 10−9 C dan 8 × 10−9 C pada jarak 4 cm. Tentukan:a. gaya tolak-menolak antara kedua benda itu tersebut,b. kuat medan listrik pada titik B oleh muatan A.Diketahui : qa = 6 × 10-9 C

qb = 8 × 10-9 C k = konstanta = 9 × 109 Nm2C-2

Ditanya : a. Fb. E

Jawaba.

= 9 × 109 Nm2C−2 ×= 9 × 109 × 3 N= 2,7 × 10−9 N

Jadi, muatan yang listrik mengalir adalah 2,7 × 10−9 N.

b.

Jadi, kuat medan listrik pada titik B adalah 0,34 N/C.


1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnyagaya listrik.

2. Sebutkan contoh peristiwa di sekitarmu yang termasukdalam pengosongan muatan listrik.

3. Apa perbedaan dari induksi dan konduksi dalam pengum-pulan muatan listrik?

2

Fq b

E =

q1 × q2

r2 F = k

C2m-26 × 10-9 × 8 × 10-9

(4 × 10-2)2( (

2,7 × 10−9 N8 × 10-9 C

E =

= 0,34 N/C


Gambar bagan elektroskop. Jelaskan cara kerja elektroskoptersebut di depan kelas.

4. Dua buah benda A danB masing-masing memiliki muatanlistrik sejenis 3 × 10-9 C dan 5 × 10-9 C terpisah sejauh 3 cm.Jika k = 9 × 109 Nm2/C2, maka hitung gaya tolak antara keduamuatan listrik tersebut.

5. Besar gaya Coulomb antara dua benda adalah 7 × 10-5 N.Hitunglah besar kuat medan listrik pada salah satu muatanoleh muatan lain yang besarnya 3,5 × 10-9 C.

1. Kumpulan muatan listrik pada suatu benda disebut listrik statis.2. Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan negatif.3. Muatan-muatan yang sejenis tolak-menolak dan muatan yang tidak sejenis

tarik-menarik.4. Pengumpulan muatan listik dapat diperoleh melalui cara menggosok,

menyentuhkan benda netral dengan benda bermuatan (konduksi), dan induksi.5. Muatan listrik dapat dideteksi dengan elektroskop.6. Penghilangan muatan listrik yang terkumpul pada suatu benda disebut

pengosongan muatan.7. Hukum Coulomb menyatakan, bahwa gaya yang terjadi antara dua buah muatan

berbanding lurus dengan besar muatan dan berbanding terbalik dengan kuadratjarak antara kedua muatan itu.


valuasiE

1. Kumpulan muatan listrik pada suatubenda disebut ....a. listrik dinamisb. listrik statisc. kuat arusd. energi

2. Kilat merupakan perpindahan ... kebumi.a. proton c. neutronb. elektron d. nukleon

3. Suatu benda bermuatan positif jikabenda itu ….a. kehilangan elektronb. mendapatkan elektronc. mendapatkan protond. mendapatkan neutron

4. Benda-benda yang dapat menghantar-kan listrik disebut ....a. konduktorb. isolatorc. semikonduktord. salah semua

5. Dua benda bermuatan sama didekatkanpada jarak tertentu, ternyata gayalistrik yang terjadi adalah F. Jika jarakkedua benda itu menjadi setengahsemula, maka gaya listrik yang terjadiadalah ....

a. F c. 2 F

b. F d. 4 F

6. Penggaris plastik bermuatan negatifdidekatkan pada sepotong kertas. Kertastersebut ditarik menuju penggaris.Kejadian ini menunjukkan saat itupada kertas tersebut terjadi ….a. isolasib. induksic. konduksid. pengosongan muatan

7. Terdapat 4 buah benda bermuatanlistrik A, B, C, dan D. Benda A denganB tarik menarik, B dengan C tolakmenolak, dan C dengan D tarikmenarik. Jika benda A ternyata adalahbatang kaca yang telah digosok dengankain sutera, pernyataan manakahyang benar?a. B dan C bermuatan negatif, D ber-

muatan positif.b. B dan C bermuatan positif, D ber-

muatan negatif.c. B bermuatan positif, C dan D ber-

muatan negatif.d. B bermuatan negatif, C dan D

bermuatan positif.

8. Alat pendeteksi muatan listrik adalah ....a. termometerb. termoskopc. elektroskopd. isolator


1412



B. Pemahaman Konsep

Apa kamu kesulitan ketika belajar materi bab ini?Coba kamu buat resume tentang materi bab ini berdasarkanpemahamanmu. Kamu dapat menambah pengetahuanmutentang materi bab ini melalui browsing di internet.

9. Satuan muatan listrik adalah ....a. kgb. coulombc. jouled. watt

10. Penggosongan muatan listrik kebumi disebut ....a. pentanahanb. induksic. konduksid. elektroskop

1. Roni menggosokkan dua batanglogam pada kain sutera. Kemudianbatang logam tersebut didekatkansatu sama lain dan terjadi tolak-menolak. Mengapa hal tersebut dapatterjadi? Jelaskan.

2. Dua buah benda masing-masingbermuatan −8 × 10−9 C dan +6 × 10−9 Cberada pada jarak 4 cm satu sama lain.Jika k = 9 × 10−9 Nm2C−2, maka tentukanbesar gaya tolak atau gaya tarik keduabenda tersebut.


3. Misalkan kamu telah menyentuhkanbenda bermuatan positif pada knopelektroskop. Apa yang terjadi padadaun elektroskop, jika benda ber-muatan negatif yang relatif besardidekatkan pada knop elektroskop?

4. Bagaimana penangkal petir dapatmelindungi bangunan dari ancamantersambar petir?

5. Mengapa bermain sepak bola dilapangan atau berteduh di bawahpohon yang tinggi di waktu hujanberbahaya?

Bab 8 Elemen dan Arus Listrik 149

(Sumber: www.mahatmiya)

ELEMEN DANARUS LISTRIK

Bab8

Pernahkah kamu berpikir bahwa kamu telah memanfaat-kan listrik dalam kehidupan sehari-hari? Lampu untuk belajardi malam hari dan setrika listrik untuk melicinkan pakaianmerupakan contoh pemanfaatan listrik. Namun, tidakkahkamu bertanya-tanya apa yang menyebabkan peralatantersebut berfungsi? Kamu akan tahu jawabannya setelahbelajar tentang prinsip kerja elemen dan arus listrik serta pe-nerapannya dalam bab ini.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

Arus listrikBeda potensialSumber teganganlistrikTegangan jepit

menghasilkan

Elemenvolta

Elemenprimer

Beda potensial

Arus listrik

menimbulkan

contoh

Baterai Aki

Elemensekunder

disebut disebut

Sumber teganganlistrik (elemen)

Soal Prasyarat

Apakah satuan dari muatan listrik? Rangkaian listrik di rumahmu mempunyai sumber tegangan

listrik. Sebutkan sumber tegangan listrik yang dapat menyalakanlampu rumahmu sehingga tidak gelap.


Pada Bab Listrik Statis kamu telah mempelajari bahwamuatan listrik dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain.Sebagai contoh, jika kamu menyentuh benda bermuatan negatif,maka elektron-elektron akan berpindah dari benda itu ketubuhmu. Kilat yang kamu lihat sebenarnya juga merupakanperpindahan elektron-elektron. Namun, dapatkah kamu me-nyalakan lampu listrik dengan memanfaatkan benda bermuatanatau kilat? Kemungkinan besar tidak dapat, karena lampu tersebutmemerlukan aliran elektron yang terus-menerus. Dalam babini kamu akan mempelajari cara-cara yang membuat elektrondapat mengalir terus-menerus serta cara-cara mengendalikanaliran elektron tersebut.

A. Arus Listrik

Kegiatan 1Cara-cara Menyalakan Lampu

Alat dan bahan

baterai 1,5 V lampukabel pisau kecilsakelar

Cara kerja

1. Kupas kedua ujung kabeldengan pisau kecil danhari-hatilah jangan sampaitanganmu terluka.

2. Rangkai baterai, kabel,sakelar, dan lampu sepertigambar di samping.

3. Amati yang terjadi.


1. Apakah lampu pada rangkaian tersebut menyala?2. Diskusikan dengan temanmu, rumuskan cara merangkaikan

baterai, lampu, sakelar, dan kabel, agar lampu tersebutmenyala.

Baterai(+) (−)

FilamenKabel

Bola lampu Sakelar


Gambar 8.1(a) Arus listrik timbul

pada rangkaiantertutup,

(b) Aliran muatan listriktidak terjadi dalamrangkaian terbuka.

Seperti yang telah kamu lakukan dalam Kegiatan 1,jika lampu dihubungkan dengan kutub-kutub baterai melaluikawat, maka terbentuk rangkaian yang tidak memiliki pangkaldan ujung. Rangkaian seperti ini disebut rangkaian tertutupatau sirkuit. Pada keadaan ini lampu menyala. Hal ini menunjuk-kan dalam rangkaian tertutup terjadi aliran muatan listrik.

Aliran muatan listrik disebut arus listrik. Arah arus listrikpada kawat dari kutub positif baterai menuju kutub negatifbaterai. Arah arus listrik dalam rangkaian tertutup diperlihat-kan pada Gambar 8.1(a).

3. Ujilah cara yang kamu rumuskan. Ada berapa macamcara untuk menyalakan lampu yang kamu temukan?Gambarkan rangkaian yang berhasil menyalakan lamputersebut.

4. Diskusikan dengan temanmu, apa kesamaan darirangkaian-rangkaian yang kamu gambar? Selanjutnyatuliskan sebuah hipotesis untuk menjawab apa syaratyang diperlukan untuk menyalakan sebuah lampu listrik.


(a) (b)

Besar arus listrik dinyatakan dengan kuat arus listrik,disimbolkan dengan I. Kuat arus listrik adalah banyaknyamuatan listrik yang melalui penampang penghantar setiap sekon.

dengan q = muatan listrik .............................. coulomb (C)t = waktu ........................................... sekon (s)I = kuat arus ...................................... ampere (A)

Iqt

=


Jadi, 1 A = 1 C/s. Perhatikan bahwa 1 mA = 0,001 Adan 1 mikroampere (µA) = 0,000001 A.

Kuat arus listrik diukur dengan menggunakan ampere-meter. Sedangkan untuk kuat arus yang kecil, digunakangalvanometer sebagai alat untuk mengukurnya. Perhatikancara merangkai amperemeter untuk mengukur kuat aruslistrik pada Gambar 8.2.

(b)

A

(a) Lampumenyala

Amperemeter

Baterai

Gambar 8.2(a) Cara mengukur kuatarus listrik, (b) Diagramrangkaian.

Kuat arus pada sebuah rangkaian listrik sebesar 200 mA. Berapabesar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian itu setiapmenitnya?Diketahui : kuat arus, I = 200 mA = 200 × 0,001 A = 0,2 A

waktu, t = 1 menit = 60 sDitanya : muatan listrik yang mengalir, q?

Jawab

q = I × tq = 0,2 A × 60 s

= 12 As = 12 CJadi, muatan listrik yang mengalir adalah 12 C.

Sakelar

Ketika hari menjelang malam, kamu menyalakan lampulistrik. Bagaimana cara menyalakan lampu listrik? Kamumenekan tombol sakelar dinding dan lampu menyala. Ingat,lampu menyala menunjukkan adanya arus listrik. Arus listrik

Iqt

=


timbul pada rangkaian tertutup. Jadi, sakelar digunakan untukmembuat rangkaian listrik menjadi tertutup atau terbuka.Perhatikan fungsi sakelar pada Gambar 8.3.

Ada dua jenis sakelar, yaitusakelar manual dan otomatis.Sakelar manual menutup ataumembuka rangkaian listrik denganbantuan tangan. Sakelar untukmenyalakan lampu, sakelar pisaupada Gambar 8.3, merupakancontoh sakelar manual. Sedangkansakelar otomatis bekerja dengan

bantuan peralatan elektronik. Contoh sakelar otomatis adalahsakelar untuk menyalakan lampu pengatur lalu lintas dansakelar untuk menyalakan lampu jalan.

Gambar 8.3Jika sakelar diubah ke

dalam posisi menutup,maka lampu menyala.

Sebaliknya jika sakelarmembuka, lampu mati.

Apa fungsi sakelartersebut?

B.B.B.B.B. Beda PotensialBeda PotensialBeda PotensialBeda PotensialBeda Potensial

Listrik yang kamu manfaatkan untuk menyalakan TV,radio, dan lampu bukan listrik statis. Peralatan tersebutmemerlukan gerakan muatan listrik terus-menerus. Padalistrik statis, aliran muatan dengan cepat berhenti karena tidak


1. Apakah yang dimaksud dengan kuat arus listrik?2. Apakah perbedaan dari amperemeter dengan galvanometer?3. Apakah rangkaian listrik yang ada di rumahmu terdapat

sakelar? Jika ada, maka sebutkan fungsi dari sakelar tersebut.4. Kuat arus dalam sebuah rangkaian listrik sebesar 450 mA.

Berapakah muatan listrik yang mengalir setiap 5 menit?5. Jika muatan yang mengalir dalam kawat penghantar

adalah 180 C setiap jamnya, maka berapakah kuat arusdalam penghantar tersebut?

1


ada lagi perbedaan potensial (tegangan). Oleh karena itu, harusada sumber tegangan listrik. Sumber tegangan listrik yaituperalatan yang dapat menghasilkan beda potensial listriksecara terus-menerus. Beda potensial listrik diukur dalamsatuan volt (V). Alat yang digunakan adalah voltmeter.

Dalam rangkaian listrik, sumber tegangan disimbolkandengan tanda atau disederhanakan menjadi , dengantanda menunjukkan kutub positif dan tanda menunjukkankutub negatif.

Kamu dapat mengukur beda potensial listrik antara duatempat pada rangkaian, dengan cara seperti Gambar 8.4.

Gambar 8.4(a) Cara mengukurbeda potensial antaratitik A dan B, (b)Diagram rangkaiannya.

(b)(a) Voltmeter

Lampu

Baterai

VV

Mengidentifikasi sumbertegangan listrikElemen volta, baterai, aki,dan stop kontak merupakancontoh dari sumber tegang-an listrik. Adakah contohsumber tegangan listriklainnya? Coba kamu bacaliteratur lain atau browsingdi internet.

Gambar 8.5Elemen volta.

Larutanasamsulfat

Lempengtembaga Lempeng

seng

1. Sumber-sumber tegangan listrik (elemen)

Sumber tegangan listrik mengubah berbagai bentukenergi menjadi energi listrik. Contoh sumber tegangan listrikantara lain elemen volta, baterai, aki, dan stop kontak di dindingrumahmu.

a. Elemen volta

Tahun 1800 AlessandroVolta menemukan duabuah logam yang ber-beda jenisnya diletakkandalam bak berisi larutanelektrolit, maka akantimbul beda potensialantara kedua logam itu.Perhatikan Gambar 8.5.

+ -


Gambar 8.6Bagian-bagian baterai.

Kutubpositif

Isolatorplastik

Pastakimia

Batangkarbon

Wadah dariseng

Kutubnegatif

Lempeng tembaga dan seng diletakkan dalam bejana berisiasam sulfat encer. Reaksi kimia yang terjadi menyebabkanelektron terkumpul pada lempeng seng, akibatnya sengberfungsi sebagai kutub negatif. Sebaliknya lempengtembaga sebagai kutub positif.Jika elemen volta digunakan sebagai sumber tegangan,maka timbul gelembung-gelembung gas. Gelembung inimenghalangi aliran muatan, sehingga harus terus-menerusdihilangkan. Oleh karena itu, elemen volta tidak praktisdigunakan dalam kehidupan sehari-hari.

b. Baterai (sel kering)Jika kamu membuka baterai,

kamu akan menemukansusunan yang mirip dengan

Gambar 8.6. Baterai terdiriatas wadah seng yang berisi

pasta kimia dengan batangkarbon menggantung ditengah-tengah pasta itu.Pasta tersebut berupa

senyawa kimia MnO2 danNH4Cl.

Jika kutub-kutub baterai dihubungkan dalam rangkaian,misalnya dengan lampu seperti Kegiatan 1, terjadi reaksikimia dalam pasta dan seng. Sebagai hasilnya, elektron-elektron terkumpul pada seng, menyebabkan seng berlakusebagai kutub negatif, dan batang karbon yang terletakpada pasta berlaku sebagai kutub positif. Beda potensialantara kutub-kutub baterai ini sebesar 1,5 volt. Apabilabaterai digunakan, lama-kelamaan muatan yang terkumpulpada seng semakin sedikit, dan beda potensialnya menurun.Pada keadaan ini baterai biasanya dikatakan “habis” dantidak dapat dipakai lagi. Karena bersifat sekali pakai, bateraidengan elektroda karbon dan seng disebut elemen primer.

c. Aki (sel basah)Aki sering disebut sel basah. Sel basah terdiri atas dualempeng logam yang berbeda diletakkan dalam cairanelektrolit. Sebagai contoh, lempeng logam pada aki mobil


adalah timbal (Pb) dan timbalperoksida (PbO2) yang ter-letak dalam larutan asamsulfat (H2SO4). Reaksi kimiayang terjadi menyebabkanelektron terkumpul padatimbal, sehingga timbalsebagai kutub negatif dantimbal peroksida sebagaikutub positif.Aki mobil umumnyamengandung 6 sel, tiapsel menghasilkan bedapotensial 2 volt. Oleh karena itu, beda potensial yangdihasilkan aki mobil sebesar 12 volt. Jika digunakan, makatimbal dan timbal peroksida berangsur-angsur berubahmenjadi timbal sulfat. Kedua kutub aki tersebut akhirnyatidak memiliki bedapotensial lagi. Apa yangharus dilakukan, agar akitersebut dapat berfungsikembali? Dibandingkanbaterai seng karbon, akimemiliki keunggulan,yaitu dapat diisi ulang.Caranya dengan meng-alirkan arus listrik melaluiaki tersebut dari sumbertegangan lain dengan arah terbalik seperti Gambar 8.8.Dengan cara ini, maka timbal sulfat tersebut kembali lagimenjadi timbal dan timbal peroksida, maka aki siap dipakailagi. Kemampuan aki yang dapat dipakai berulang-ulangdengan cara diisi lagi menjadikan aki tergolong sebagaielemen sekunder.

2. Stop kontak

Berbagai peralatan listrik di rumahmu dirancang untukmenggunakan listrik dari PLN. Beda potensial listrik inisebesar 220 volt, disebut tegangan jala-jala. Sumbertegangan listrik ini dapat kamu jumpai pada stop kontak

Gambar 8.7Bagian-bagian aki.

Lempengtimbalperoksida(katoda)

Larutan asamsulfat

L e m p e n gtimbal(anoda)

Gambar 8.8Bagan proses pengisianaki.

Sumber tegangan

Timbalperoksida

Timbal

Larutan asamsulfat


di dinding rumahmu, sepertiGambar 8.9.Energi listrik ini dihasilkanoleh generator listrik. Generatorlistrik mengubah bentuk energilain seperti energi air, uap ataunuklir menjadi energi listrik.Kamu akan belajar lebih banyak

tentang generator ini pada Bab Elektromagnetik.

Voltmeter

Lampu

Baterai

V

V

Kegiatan 2Mengukur Beda Potensial

Alat dan bahan

baterailampusakelarlampu

Cara kerja

1. Ukur beda potensial antarakutub-kutub baterai denganmenggunakan voltmeter,seperti gambar di samping.

Gambar 8.9Stop kontak merupakansumber tegangan listrikyang berasal dari PLN.


2. Rangkaikan lampu padabaterai sehingga lampumenyala. Ukur sekali lagibeda potensial antara kutub-kutub baterai, sepertirangkaian di samping.Berhati-hatilah ketikamemasang lampunya,jangan sampai jatuh.



1. Berapa beda potensial yang kamu hasilkan pada langkah1 dan 2.

2. Bandingkan kedua hasil pengukuran beda potensial yangkamu lakukan, apakah sama? Jelaskan mengapa hasilnyademikian.


3. Gaya gerak listrik

Kamu telah mengetahui bahwa beda potensial padabaterai sebesar 1,5 V jika baterai tersebut dirangkaikan denganlampu, ternyata beda potensialnya turun, sehingga kurangdari 1,5 V. Jadi, jika sumber tegangan dipasang pada rangkaiantertutup, ternyata beda potensialnya turun.

Beda potensial antara kutub-kutub sumber tegangansebelum dipasang pada rangkaian listrik disebut gaya geraklistrik, disingkat ggl. Sebagai contoh, gaya gerak listrik bateraisebesar 1,5 V. Sedangkan beda potensial antara kutub-kutubsumber tegangan setelah dipasang pada rangkaian disebuttegangan jepit. Secara umum tegangan jepit pada baterailebih kecil daripada gaya gerak listriknya.


1. Sebutkan contoh sumber tegangan listrik yang ada dirumahmu.

2. Apa fungsi dari sumber tegangan listrik?3. Mengapa baterai disebut elemen primer?4. Apa perbedaan dari gaya gerak listrik dengan tegangan jepit?5. Kamu telah mengetahui apa itu amperemeter dan voltmeter.

Mengapa pemasangan amperemeter dan voltmeter dirangkaian listrik posisinya berbeda? Perhatikan Gambar 8.2dan 8.4.

2


Buat poster yang menunjukkan bagian-bagian baterai selkering dan apa fungsi bagian-bagian tersebut.

1. Arus listrik adalah aliran muatan listrik.2. Arus listrik timbul dalam rangkaian tertutup.3. Kuat arus listrik adalah muatan listrik yang mengalir melalui penghantar tiap

sekon.4. Kuat arus listrik diukur dengan amperemeter.5. Sakelar digunakan untuk membuat rangkaian listrik menjadi tertutup atau

terbuka.6. Agar muatan listrik dapat mengalir terus-menerus, diperlukan sumber

tegangan listrik.7. Gaya gerak listrik disingkat ggl adalah beda potensial antara kutub-kutub

sumber tegangan sebelum dipasang pada rangkaian listrik.


valuasiE

1. Muatan listrik 120 C berpindah melaluikawat penghantar yang menghubung-kan kedua kutub sumber teganganselama 5 menit. Kuat arus listriknyaadalah ....a. 0,04 A c. 0,5 Ab. 0,4 A d. 2,5 A

2. Fungsi batang karbon pada bateraiadalah ....a. sebagai kutub positifb. timbulnya polarisasic. sebagai larutan elektrolitd. sebagai kutub negatif

3. Rangkaian berikut yang tepat untukmengukur kuat arus listrik adalah ....a. c.

b. d.


V

5. Perhatikan bagan baterai di bawah ini.Batang karbon ditunjukkan olehangka ....a. 1b. 2c. 3d. 4

6. Gambar rangkaian listrik di bawah iniyang dapat menyalakan lampu jikakedua baterainya sama adalah ....a. c.

b. d.

7. Sebuah baterai dihubungkan dengansebuah lampu dengan menggunakankawat penghantar, sehingga lampu me-nyala. Kutub-kutub baterai dihubung-kan dengan voltmeter, seperti gambardi bawah ini. Angka yang ditunjukkanjarum voltmeter tersebut merupakan ....a. kuat arusb. gaya gerak listrikc. tegangan jepitd. energi listrik

4. Satu mikroampere sama dengan ....a. 0,000001 Ab. 0,001 Ac. 1.000 Ad. 1.000.000 A

12

3

4


A

A

A

A

+−

+−

+−

+−


B. Pemahaman Konsep

Apakah kamu kesulitan ketika belajar materi bab ini?Coba kamu cari informasi di internet tentang materi ini.Kemudian buat resume berdasarkan pemahamanmu.Apakah resume yang kamu hasilkan sama denganpemahamanmu setelah belajar bab ini?

8. Rangkaian yang tidak timbul aruslistrik adalah ....a. c.

b. d.

1. Apa yang dimaksud dengan arus listrik?

2. Kuat arus dalam sebuah rangkaianlistrik sebesar 500 mA. Berapa muatanlistrik yang mengalir `setiap 7 menit?

3. Bandingkan dan cari perbedaan bateraidan aki sebagai sumber tegangan.

c. energi kimiad. energi panas

10. Ketika hendak tidur, kamu mematikanlampu di ruang tamu dengan menekantombol sakelar. Yang kamu lakukantersebut pada dasarnya adalah ....a. membuat rangkaian menjadi ter-

bukab. membuat rangkaian menjadi ter-

tutupc. mengambil sumber tegangan dari

rangkaiand. mengambil penghantar dari rang-

kaian

4. Sebuah kawat penghantar dialirimuatan sebesar 130 C setiap duajamnya. Hitung kuat arus dalampenghantar tersebut.

5. Bagaimana kamu dapat mengetahuibahwa muatan listrik mengalir dalamrangkaian listrik di sentermu?

9. Elemen volta, baterai, dan aki mengubah... menjadi energi listrik.a. energi mekanikb. energi potensial gravitasi


Bab 9 Rangkaian Listrik 163


RANGKAIANLISTRIK

Bab9

Kamu telah mengetahui, jika sebuah lampu dihubungkanpada kutub-kutub baterai, maka dalam rangkaian itu timbularus listrik yang ditunjukkan oleh nyala lampu tersebut.Mengapa lampu tersebut menyala? Pada bab ini kamu akanbelajar tentang pengaruh beda potensial terhadap arus yangmengalir dalam rangkaian.


Peta Konsep

Soal Prasyarat

Apakah lampu di rumah padam semua jika terjadi pemutusanarus listrik?

Rangkaian listrik jenis apakah yang digunakan di rumahmu? Apa fungsi dari sekering yang dipasang pada rangkaian listrik

yang ada di rumahmu?

Kata-Kata Kunci

HambatanHukum OhmRangkaianlistrik

menggambarkanhubungan

Hukum Ohm

Kuat arus Beda potensial Hambatan

Seri Paralel

mempunyai

Bentuk rangkaian

terdiri atas


A. Hambatan dan Hukum Ohm

Filamen

Tabunggelas

Tutuplogam

Kepingbimetal

1. Hambatan

Pernahkah kamu memikirkan,mengapa lampu listrik dapat menyalajika ada arus listrik? Perhatikanlampu pijar pada Gambar 9.1. Didalam lampu terdapat kawat halusyang disebut filamen. Jika terdapat aruslistrik pada rangkaian, maka muatan-muatan listrik melewati filamen lamputersebut. Pada saat melewati filamen,energi listrik yang dikandung muatanlistrik berubah menjadi energi panas dan cahaya.

Berpijarnya filamen ini mirip dengan air sungai dipegunungan yang melewati bebatuan, dan kamu mendengarbunyi gemericik air. Bebatuan tersebut menghambat aliranair, dan energi gerak air berubah menjadi energi bunyi. Sepertihalnya bebatuan yang menghambat aliran air, filamen tersebutmemiliki hambatan. Hambatan merupakan kecenderungansuatu benda untuk melawan aliran muatan listrik, mengubahenergi listrik menjadi energi bentuk lain. Di dalam rangkaianlistrik, hambatan diberi simbol R, dan digambarkan sepertiGambar 9.2.

Gambar 9.1Kawat filamen padabola lampu pijarmemiliki hambatanyang besar.(Sumber: Dok. Penerbit)

Gambar 9.2Simbol hambatandalam diagramrangkaian listrik,beserta simbol-simbolyang lain.

Hambatan

Hambatan geser

Lampu

Amperemeter

Volmeter

Baterai

A

V


2. Hukum Ohm

Coba kamu amati air yang dialirkan melalui selang. Jikaselang dinaikkan ke atas, maka lebih banyak air yang mengalir.Sebaliknya jika posisi selang kamu turunkan, air yang mengalirlebih sedikit. Ketinggian air ini mirip dengan besar beda potensiallistrik, dan banyaknya air yang mengalir mirip dengan aruslistrik. Jadi, semakin besar beda potensial listrik, maka semakinbesar pula arus listrik yang mengalir. Sebaliknya, semakinkecil beda potensial listrik, maka semakin kecil pula aruslistriknya.

Kegiatan 1Pengaruh Beda Potensial terhadap Kuat Arus

dalam Penghantar

Alat dan bahan

satu daya amperemeterlampu kawat penghantar sakelarvoltmeter

Cara kerja

1. Rangkaikan peralatan di atas seperti gambar di bawah ini.

2. Tutup sakelar rangkaian tersebut, kemudian baca bedapotensial pada voltmeter. Catat hasil pembacaanmu.

3. Baca penunjukan kuat arus pada amperemeter. Catathasil pembacaanmu.

4. Ubah besar beda potensial pada catu daya, lalu ulangilangkah 2 dan 3.


1. Bagaimana pengaruh beda potensial terhadap kuat aruspada hambatan?



Sesuai kegiatan yang kamu lakukan dalam Kegiatan 1,misalkan data yang kamu hasilkan seperti tabel di bawah ini.

I (A) 0,2 0,4 0,6 0,8

(V) 4 8 12 16

Jika data tersebutkamu buat dalam bentukgrafik beda potensial (V)terhadap kuat arus (I),kamu akan memperolehgrafik seperti di sampingini.

Grafik di atas ini menunjukkan beda potensial sebandingdengan kuat arus. Di dalam matematika, persamaan grafikseperti di atas adalah y = mx, dengan m menyatakan gradien.Karena sebagai sumbu y adalah V dan sumbu x adalah I, makapersamaan grafik di atas dapat ditulis:

Gambar 9.3Grafik tegangan versusarus listrik.

dengan V = beda potensial .............................. volt (V)I = kuat arus ....................................... ampere (A)R = hambatan ..................................... ohm (Ω)

Jika I diletakkan dalam ruas kiri, maka persamaan diatas dapat dituliskan sebagai berikut.

V = R × I

Persamaan di atas dikenal dengan hukum Ohm, sesuaidengan nama orang yang pertama kali merumuskan hukumini, yaitu George Simon Ohm. Menurut hukum Ohm kuat arusdalam penghantar logam sebanding dengan beda potensial danberbanding terbalik dengan hambatan penghantar tersebut.

Tokoh IPA

George Simon Ohmdilahirkan tahun 1787

di Jerman. Beliaudapat menggambar-kan hubungan pokok

antar voltase, arus,dan hambatan.

Hubungan ini dikenalsebagai hukum ohm.

(Sumber : www.Infoenergi.com)

V (volt)16

12

8

4

0,2 0,4 0,6 0,8I (A)

IVR

=


3. Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup

Sekarang perhatikan rangkaian sebuah hambatandengan baterai 1,5 V seperti Gambar 9.4(a). Kamu dapat mem-perbesar kuat arus pada hambatan (R), dengan cara memperkecilhambatan. Namun jika hambatan (R) kecil, ternyata kuat arustidak dapat membesar lagi secara beraturan jika R diperkecil.Hal ini terjadi karena di dalam baterai terdapat hambatan.Hambatan yang terdapat di dalam sumber tegangan disebuthambatan dalam. Sedangkan hambatan (R) yang kamu pasangdi luar sumber tegangan disebut hambatan luar. Jika hambatandalam ditulis dalam rangkaian, maka penggambaran rangkaianmenjadi seperti Gambar 9.4(b).

Gambar 9.4(a) Rangkaian

hambatan denganbaterai,

(b) Rangkaian denganadanya hambatan

dalam pada baterai.

Sebuah lampu pijar dihubungkan dengan beda potensial 12 V.Ternyata timbul kuat arus sebesar 0,3 A. Berapakah hambatanfilamen lampu pijar itu?

Diketahui : beda potensial, V = 12 Vkuat arus, I = 0,3 A

Ditanya : hambatan, R?

Jawab

Jadi, hambatan filamen lampu pijar adalah 40 ohm.

(b)R

ε

I

(a)R

A

ε = 1,5 V

Hukum OhmLengkapilah Tabel berikutdengan menggunakanhukum Ohm.

I V R (A) (V) (W)

.... 12 75

15 240 ....

5,5 .... 20

5 220 .... RVI

=

12V0,3 A

=


Arus dalam rangkaian Gambar 9.4(b) akan melewatihambatan luar (R) dan hambatan dalam (r). Oleh karena ituhambatan totalnya merupakan gabungan hambatan luar (R)dan hambatan dalam (r), yaitu R + r. Kuat arus dalam rangkaiantersebut dapat dicari dengan hukum Ohm.

Gambar 9.5Pengukuran teganganjepit.

dengan ε = gaya gerak listrik baterai ................ voltI = arus listrik ....................................... ampere (A)R = hambatan ........................................ ohm (Ω)r = hambatan dalam ............................ ohm (Ω)

Akibat adanya hambatan dalam,maka tegangan baterai setelah dipasangpada rangkaian lebih kecil daripadagaya gerak listriknya. Beda potensialantara kutub-kutub baterai setelahdipasang hambatan luar disebuttegangan jepit. Perhatikan Gambar 9.5.Tegangan jepit dapat dihitung dengancara berikut.

R

ε

I

V

r

V = I × R atau V = ε − Ir

Sebuah aki dengan ggl 12 V dan hambatan dalam 0,5 ohmdihubungkan dengan lampu berhambatan 2 ohm.

a. Berapa kuat arus pada rangkaian itu?b. Berapa tegangan jepitnya?

Diketahui : ggl (e) = 12 Vhambatan dalam (r) = 0,5 Whambatan luar (R) = 2 W

Ditanya : kuat arus (I)?

I εR + r

=


4. Faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan padapenghantar

Pernahkah kamu membuka pemanas listrik dan melihatelemen pemanasnya? Apa perbedaan antara elemen tersebutdengan kawat penghantar biasa? Elemen pemanas harus me-miliki hambatan yang relatif besar, untuk mengubah energi listrikmenjadi energi panas. Kawat penghantar memiliki hambatanyang kecil, agar energi listrik tidak terbuang sia-sia melalui peng-hantar. Elemen pemanas terbuat dari bahan yang berbedadengan kawat penghantar. Kawat penghantar umumnya terbuatdari tembaga, sedangkan elemen pemanas terbuat dari bahannikelin. Jadi, jenis logam penghantar berpengaruh terhadap besarhambatan penghantar.

Elemen pemanas dibuat berupa kumparan, karena kawatelemen pemanas relatif panjang. Jika dibuat pendek, makahambatan elemen pemanas tersebut menjadi kecil, sehinggatidak berfungsi. Jadi, semakin panjang kawat penghantar,hambatan kawat tersebut semakin besar. Hal ini akan kamuamati jika kamu melakukan kegiatan dalam Kegiatan 2.

Jawaba.

Jadi, besar kuat arus pada rangkaian adalah 4,8 A.

b. V = I × R = 4,8 A × 2 Ω = 9,6 VJadi, besar tegangan jepitnya adalah 9,6 A.

I εR + r

=

I 12V(2 + 0,5)Ω

=

12V2,5Ω

= 4,8 A=


Kegiatan 2

Pengaruh Panjang Kawat terhadapHambatan Kawat

Alat dan bahan

baterai besarbola lampu 5 watt dengan dudukannyakabel dengan penjepit buayasakelarkawat nikelin 30 cm dan 60 cm

Cara kerja

1. Rangkaikan peralatan di atasseperti gambar di samping.

2. Tutup sakelar, kemudianamati nyala lampu.

3. Ulangi langkah 1 dan 2dengan kawat nikelin yanglebih panjang, seperti gambardi samping ini.

PerhatianBerhati-hatilah kamu ketika memasang kawat nikelin. Jangansampai tanganmu terkena kawat.


1. Apakah nyala lampu pada langkah 1 dan 2 sama?2. Mana yang lebih terang nyalanya, lampu pada langkah

1 atau 2?3. Nyala lampu terang menunjukkan kuat arusnya besar,

dan sebaliknya nyala lampu redup menunjukkan kuatarusnya kecil.

4. Buat kesimpulan bagaimana pengaruh panjang kawatpenghantar terhadap besar hambatan kawat tersebut.

Jika kamu mengamati jaringan transmisi listrik PLN,maka kamu akan melihat kawat penghantar yang digunakanberukuran besar. Hal ini dimaksudkan agar hambatan kawattersebut kecil. Jadi, semakin besar luas penampang kawat,ternyata hambatannya semakin kecil.


Logam geser (L)

Batang logam Arus

Arus keluar

C

SoketArus masuk

Akhirnya, secara matematis hambatan listrik dipengaruhiketiga faktor di atas melalui hubungan sebagai berikut.

5. Hambatan geser

Untuk keperluan tertentu, misalnya untuk mengubah besarvolume radio atau TV, kita memerlukan hambatan yang besarnyaberubah-ubah. Melalui Kegiatan 2 kamu mengetahui bahwadengan mengubah panjang kawat penghantar, hambatan peng-hantar tersebut juga berubah. Perubahan hambatan tersebutmempengaruhi perubahan arus, ditunjukkan oleh nyala lampuyang berubah.

Gambar 9.6Bagan hambatan geser

Kawat nikrom pada elemen pemanas memiliki panjang 5 mdan luas penampangnya 4 × 10−8 m2. Jika hambat jenisnikrom 10−6 ohm.m, maka berapa hambatan kawat tersebut?Diketahui : panjang kawat (l) = 5 m

luas penampang (A) = 4 × 10-8 m2

hambat jenis (r) = 10-6 W.mDitanya : hambatan (R)?

Jawab

Jadi, hambatan kawat tersebut sebesar 125 W.

Kawat tembaga denganhambat jenis 1,7 × 10-8 ohm.mpanjangnya 20 m, luaspenampangnya 5 × 10−8 m2.Hitunglah hambatan kawattersebut.

dengan l = panjang kawat penghantar ..................... mA = luas penampang kawat penghantar ....... m2

ρ = hambat jenis kawat penghantar ............. Ω.m

R lA= ρ

125 Ω

R lA= ρ

10-6Ω.m × 5 m4 × 10-8 m2

= =


Kenyataan ini dapat dimanfaatkan untuk membuathambatan geser, seperti Gambar 9.6. Hambatan geser dibuatdari kawat yang hambat jenisnya besar, biasanya kawat nikelin.Kawat tersebut dililitkan pada batu tulis. Panjang kawat yangdilalui arus diatur oleh logam geser (L). Arus listrik akan melaluililitan kawat hingga sejauh logam geser, selanjutnya melaluilogam geser arus keluar melalui C. Besar arus dapat diubah-ubah dengan mengubah kedudukan logam geser. Jika logamgeser di ujung kiri, maka panjang kawat kecil, dan akibatnyahambatannya juga kecil (kuat arus besar). Sebaliknya jikalogam geser di ujung kanan, maka panjang kawat besar, danakibatnya hambatannya juga besar (kuat arus kecil).

Sebuah hambatan 7 ohm dihubungkan pada kutub-kutubbaterai 1,5 volt yang hambatan dalamnya 1 ohm. Berapamiliampere kuat arus yang mengalir?


1. Apa yang terjadi pada kuat arus yang mengalir padahambatan, jika beda potensial hambatan itu diperbesar?

2. Bagaimana pengaruh panjang kawat penghantar dan luaspenampang kawat penghantar terhadap hambatan kawatpenghantar tersebut?

3. Sebuah pemanas listrik dihubungkan pada beda potensial220 V. Ternyata kuat arus yang mengalir pada kawat pemanastersebut 5 A. Berapakah hambatan kawat pemanas itu?

4. Sepotong kawat penghantar berhambatan 60 ohm di-hubungkan dengan baterai 3 V. Berapakah kuat arus yangtimbul pada kawat tersebut?

5. Berapakah kuat arus yang mengalir pada sebuahpenghantar, jika hambatan penghantar itu 15 ohm danbeda potensialnya 12 volt?

1


B. Rangkaian Listrik

2. Hambatan pengganti dalam rangkaian seri

Kita dapat mengganti beberapa hambatan yang dirangkaisecara seri dengan sebuah hambatan. Sebagai contoh, R1, R2,dan R3 dalam Gambar 9.8. dapat kita ganti dengan Rs. Kitaakan mencari besar Rs.

Gambar 9.7Dalam rangkaian seri,

hanya ada satu jalanuntuk arus listrik.

Amati berbagai peralatan listrik di sekitarmu. Lampu,kulkas, dan seterika listrik dihubungkan dengan sumbertegangan listrik, membentuk rangkaian listrik.

Ada dua jenis rangkaian listrik. Jenis rangkaian tersebutbergantung pada bagaimana bagian-bagian rangkaian (sumbertegangan, kawat penghubung, dan hambatan-hambatan)disusun. Rangkaian tersebut adalah rangkaian seri dan paralel.

1. Rangkaian seri

Mungkin kamu pernah memasang lampu dekorasiuntuk penjor peringatan hari kemerdekaan. Jika salah satulampu tersebut putus, semua lampu mati, dan biasanya kamukesulitan mencari lampu mana yang putus. Lampu-lamputersebut dirangkai secara seri.

Pada rangkaian seri, hanya terdapat satu lintasan aruslistrik. Bagian rangkaian dipasang secara berurutan, tanpa adapercabangan. Perhatikan diagram rangkaian seri padaGambar 9.7.

Gambar 9.8Hambatan R1, R2, dan R3

dapat diganti dengansebuah hambatan, yaitu

Rs.

R1 R2 R3 Rs

A X Y B

iVAX VXY VYB

V V

A BVAB

i


Karena hanya ada satu lintasan arus, maka kuat aruspada rangkaian seri di mana-mana besarnya sama. Coba kamulakukan Kegiatan 3.

Kegiatan 3

Sifat-sifat Arus dan Tegangan padaRangkaian Seri

Alat dan bahan

baterai2 buah lampu dengan dudukannyasakelar pisaukabel dengan penjepit buayamultimeter

Cara kerja

1. Rangkaikan lampudengan baterai sepertigambar berikut.

2. Tutup sakelarnya,kemudian amati nyala lampu-lampu tersebut.

3. Gunakan multimeter untuk mengukur kuat arus padatitik A, B, dan C.

4. Lakukan langkah 3 untuk beda potensial antara AB, BC,dan AC.

PerhatianBerhati-hatilah kamu ketika memasang lampu, jangan sampaijatuh.


1. Setelah mengetahui nyala lampu tersebut, buat hipotesis(dugaan), bagaimanakah kuat arus pada titik A jikadibandingkan dengan pada titik B dan C, dan jelaskanmengapa hipotesismu seperti itu.

2. Berdasarkan data pengamatanmu, buat kesimpulantentang besar arus pada rangkaian seri.

C B A


Dalam Kegiatan 3 kamu mengetahui bahwa jumlahbeda potensial pada tiap-tiap hambatan sama dengan bedapotensial sumber tegangan. Sesuai Gambar 9.8, maka:

VAB = VAX + VXY + VYB

Sesuai dengan hukum Ohm, yaitu V = I × R, persamaan diatas dapat ditulis:

I × RS = I × R1 + I × R2 + I × R3

Karena I di mana-mana besarnya sama, maka:Rs = R1 + R2 + R3

Secara umum, jika terdapat rangkaian seri dengan nbuah hambatan yang besarnya R1, R2 , R3, ... Rn, makahambatan penggantinya adalah:

Rs = R1 + R2 + R3 + ... + Rn

Tiga buah hambatan, masing-masing sebesar 30 ohm, 40 ohm,dan 50 ohm dirangkai seri dengan sumber tegangan 60 volt.a. Berapa hambatan penggantinya?b. Berapa kuat arus pada rangkaian tersebut?Diketahui : hambatan R1 = 30 ohm, R2 = 40 ohm,

R3 = 50 ohm dirangkai serisumber tegangan, V = 60 volt

Ditanya : a. hambatan pengganti, Rs;b. kuat arus, I?

Jawab

a. Rs = R1 + R2 + R3

Rs = 30 W + 40 W + 50 WRs = 120 WJadi, besar hambatan penggantinya adalah 120 W.

R1 R2 R3

30Ω 40Ω 50Ω

V = 60 volt

Empat buah hambatan,14 ohm, 12 ohm, 6 ohm, dan18 ohm dirangkai secara seripada beda potensial 12 V.Berapakah hambatan peng-gantinya?Berapakah kuat arus dalamrangkaian tersebut?


3. Rangkaian paralel

Apa yang terjadi jika lampu-lampu di rumahmudirangkaikan seri? Seperti telah kamu lakukan dalamKegiatan 3, begitu salah satu lampu mati, maka lampu yanglain juga akan padam. Untungnya berbagai peralatan listrikdi rumahmu terhubung secara paralel. Rangkaian paralelterdiri atas beberapa cabang arus.

b. I =

I =

I = 0,5 AJadi, kuat arus pada rangkaian tersebut sebesar 0,5 A.

Perhatikan rangkaian paralel pada Gambar 9.9. Aruslistrik terpisah menjadi tiga, mengalir pada tiap cabang. Jikakuat arus pada tiap cabang dijumlahkan, maka besarnya samadengan kuat arus sebelum memasuki cabang. Ini merupakanbunyi dari Hukum I Khirrchoff, persamaannya dapatdituliskan sebagai berikut.

Jika persamaan di atas diperluas untuk setiap cabangdalam rangkaian, maka akan berlaku kuat arus yang memasukititik cabang sama dengan kuat arus yang meninggalkan titikcabang. Jika kenyataan ini diterapkan pada titik cabang A,maka akan berlaku seperti berikut.

Gambar 9.9Hambatan R1, R2, dan R3dihubungkan secaraparalel.

R1

R2

R3

I1

I2

I3

I I

A B

C D

E F

V

Imasuk = I1 + I2 + I3 = Ikeluar

VRs

60 volt125 Ω


I masuk ke titik cabang A = I keluar dari titik cabang A

atauI = I1 + I2 + I3 + I4

Kamu dapat memahami dengan melakukan Kegiatan 4.

Sifat-sifat Arus pada Rangkaian Paralel

Alat dan bahan

baterai2 buah lampu dengan dudukannyasakelar pisaukabel dengan penjepit buayamultimeter

Cara kerja

1. Rangkaikan lampu denganbaterai seperti gambar disamping.

2. Tutup sakelarnya, kemudianamati nyala lampu-lamputersebut.

3. Gunakan multimeter untukmengukur kuat arus padatitik A, B, dan C.

4. Lakukan kegiatan 6 untuk beda potensial antara AF, BD,dan CE.

PerhatianBerhati-hatilah kamu ketika bekerja, jangan sampai tanganmuterluka.


1. Setelah mengetahui nyala lampu tersebut, buat hipotesis(dugaan), bagaimanakah kuat arus pada titik A jika di-bandingkan dengan pada titik B dan C, dan jelaskanmengapa hipotesismu seperti itu?

2. Berdasarkan data pengamatanmu, buatlah kesimpulantentang besar arus pada rangkaian paralel.

F D B A

E C

Kegiatan 4


4. Hambatan pengganti dalam rangkaian paralel

Beberapa hambatan yang dirangkaikan secara paraleldapat kita ganti dengan satu hambatan pengganti. Berapabesar hambatan pengganti dalam rangkaian paralel?

Perhatikan tiga hambatan yang dirangkaikan paralel padaGambar 9.10.

Gambar 9.10Arus yang masukcabang (Iin) samadengan arus yangkeluar (Iout).

I1

I2

I3

V

Iin Iout

In

Dalam rangkaian tersebut berlaku hubungan kuat arussebagai berikut.

I = I1 + I2 + I3

Sesuai dengan hukum Ohm, persamaan tersebut dapatditulis:

Seperti yang kamu amati dalam Kegiatan 4, bedapotensial antara ujung-ujung hambatan pada rangkaianparalel besarnya sama dengan beda potensial sumber, atauV = VAB = VCD = VEF . Akibatnya persamaan di atas dapat ditulis:

atau

VRp

=VAB

R1+

VCD

R2+

VEF

R3

Persamaan di atas dapat diperluas untuk mencarihambatan pengganti R1, R2, R3, ..., Rn yang dirangkaikanparalel. Hambatan pengganti dapat diperoleh dari persamaanberikut.

VRp

= VR1

+ +VR2

VR3

1Rp

= 1R1

+ +1R2

1R3


Dua buah lampu, masing-masing berhambatan 12 ohm dan6 ohm dirangkaikan paralel dengan sumber tegangan 12 volt.a. Berapa hambatan penggantinya?b. Berapa kuat arus yang mengalir pada masing-masing lampu?c. Berapa kuat arus total dalam rangkaian?

Diketahui : hambatan R1 = 12 W, R2 = 12 W dirangkaikanparalel beda potensial sumber, V = 12 V

Ditanya : a. hambatan pengganti, Rp;b. kuat arus pada R1 dan R2, yaitu I1 dan I2;c. kuat arus total, I?

JawabGambar rangkaian listrik yang terjadi

a.

dengan Rp = hambatan pengganti paralel ........................ Ω

V = 60 volt

L1 L2

12 Ω 6 Ω

1Rp

= 1R1

+ +1R2

1R3

. . . 1Rn

+

1Rp

= 1R1

+ 1R2

1Rp

= 112 + 1

6

1Rp

= 112 + 2

12

1Rp

= 1312


Jadi, besar hambatan penggantinya adalah 4 W.

b.

Jadi, besar I1 dan I2 masing-masing adalah 1 A dan 2 A.

c.

(Kuat arus total dapat pula diperoleh dari hubunganI = I1 + I2 = 1 A + 2 A = 3 A)

Jadi, kuat arus total sebesar 3 A.

Perhatikan rangkaian di bawah ini.

Berapa hambatan penggantinya?Berapa kuat arus totalnya?Berapa beda potensial sumbernya?

R1 = 12 Ω

R2 = 10 Ω

R3 = 10 Ω

I1 = 0,5 A

I I

V

Rp = 1312 = 4Ω

I1 = VR1

= 1 A+ 12V12Ω

I2 = VR2

= 2 A+ 12V6Ω

I3 = VRp

= 3 A+ 12V4Ω


5. Rangkaian campuran seri dan paralel

Dalam rangkaian yang kompleks, seperti rangkaian padaperangkat elektronik, kamu dapat menjumpai rangkaian yangterdiri dari gabungan rangkaian seri dan paralel. Sebagai contoh,kamu dapat melihat pada Gambar 9.11(a). Untuk menghitunghambatan penggantinya kamu cari dulu hambatan pengganti R1,R2, dan R3 yang terangkai secara paralel. Rangkaian selanjutnyadapat disederhanakan menjadi Gambar 9.11(b), yang tidak lainadalah rangkaian seri.

Gambar 9.11(a) R1, R2, dan R3

terangkai paralel,dengan hambatan

pengganti Rp,(b) Hambatan peng-

ganti totalnya adalahrangkaian seri Rp

dengan R4.

(a)R1

R2

R3

R4

I

V

(b)RpI R4

V

Perhatikan gambar di bawah ini.

Berapa kuat arus I pada rangkaian tersebut?Diketahui : hambatan R1 = R2 = R3 = 2 W, rangkaian

campuran seri dan paralelbeda potensial sumber, V = 3 V

Ditanya : kuat arus, I?

2 Ω

I ...?

3 V

2 Ω

2 Ω


Jawab

Pilih persamaannya: I =

Strategi: cari dulu R penggantinyaR2 dan R3 terangkai secara paralel:

R = 1 Ω

Rangkaian menjadi:

I

3 V

2 Ω Rp = 1 Ω

6. Pemutus Arus

Tegangan listrik jala-jala (PLN) di rumahmu sebesar 220 Vdan kuat arus yang mengalir dalam rangkaian listrik tersebutcukup besar. Arus yang mengalir bisa menjadi sangat besar,jika terjadi hubungan singkat. Pada peristiwa hubungan singkat,arus listrik tidak melewati hambatan, tetapi langsung melewatikawat penghantar. Peristiwa hubungan singkat terjadi jikaisolator pembungkus kawat terkelupas. Akibat besarnya aruslistrik pada kawat penghantar, maka terdapat energi listrikyang berubah menjadi panas. Coba kamu perhatikan gambarberikut.

Berarti R penggantinya dapat dihitung dengan cara berikut.R = R1 + Rp = 2 W + 1 W

= 3 WSehingga kuat arus dalam rangkaian dapat dihitung dengancara sebagai berikut.

I =

Jadi, kuat arus rangkaian sebesar 1 A.

VR

1Rp

= 1R2

+ 1R3

= 12

+ 12 = 1

VR

= 12 = 1 A


Untuk mencegah hubungan singkat, maka rangkaianlistrik harus segera terbuka (arus tidak mengalir) begitu terjadihubungan singkat. Caranya adalah dengan memasang kawatpenghantar yang relatif mudah terputus pada rangkaian listrik.

Jika terdapat arus berlebih pada rangkaian, dan arusnyamelebihi batas arus pada sekering, maka sekering tersebutsegera meleleh dan putus. Pemilik rumah tinggal mencari danmemperbaiki apa yang menyebabkan terjadi hubungan singkat.Selanjutnya ia harus mengganti sekering yang telah putusdengan sekering baru yang sama dengan sekering semula.

Peralatan lain yanglebih praktis untuk mencegahterjadinya hubung singkatadalah pemutus arus, sepertiditunjukkan Gambar 9.13.Pemutus arus dalam ke-hidupan sehari-hari kitakenal sekering. Pemutus arus(sekering) terdiri atas logamyang dapat bengkok jika

logam tersebut panas. Bengkoknya logam tersebut menyebab-kan aliran listrik terputus. Rangkaian dapat difungsikan kembalidengan mengembalikan sakelar pemutus arus ke posisisemula. Namun sebelum itu, kamu harus mengecek apa yangmenyebabkan terjadinya hubungan singkat itu.

Gambar 9.13Pemutus arus

(sekering).

Gambar 9.12Dengan memasang

kawat halus padarangkaian, kawat halus

akan terbakar dansegera putus saatterjadi hubungan

singkat.

Hubungan singkat

Kawat halus terbakardan putus


Hambatan kawat tembaga yang panjangnya 1 cm padaberbagai suhu ditunjukkan di bawah ini.

Buat grafik untuk data di atas. Apakah hantaran listriktembaga lebih baik pada hari yang dingin ataukah hari yangpanas?

Tabel Hambatan tembaga pada berbagai suhu

No.

1.2.3.

Suhu dalam oC

50200475

Hambatan dalam mW

2

35


1. Jelaskan ciri-ciri rangkaian seri dan ciri-ciri rangkaianparalel, dilihat dari cara merangkaikannya, kuat arus padarangkaian, dan beda potensial pada ujung-ujunghambatannya.

2. Tiga buah hambatan, 4 ohm, 6 ohm, dan 12 ohm dirangkaisecara paralel pada beda potensial 3 volt.a. Berapa hambatan penggantinya?b. Berapa kuat arus total dalam rangkaian tersebut?

3. Dua hambatan, 1 ohm dan 4 ohm dirangkai seri padabeda potensial tertentu, dan kuat arus yang ada padarangkaian itu diukur. Ternyata kuat arusnya 200 mA.Berapakah beda potensial tersebut?

4. Dua hambatan, 40 ohm dan 60 ohm dirangkai paraleldengan sumber tegangan 3 volt. Berapa miliampere kuatarus pada rangkain tersebut?

2


1. Hambatan merupakan kecenderungan suatu benda untuk melawan aliranmuatan listrik, mengubah energi listrik menjadi energi bentuk lain.

2. Hukum Ohm menyatakan bahwa besar kuat arus dalam hambatan berbandinglurus dengan beda potensial dan berbanding terbalik dengan hambatanpenghantar.

3. Besar hambatan pada kawat penghantar berbanding lurus dengan panjangnyadan berbanding terbalik dengan luas penampangnya. Besar hambatan padakawat penghantar juga bergantung pada jenis kawat tersebut. Secara matematisdirumuskan:

4. Dalam rangkaian seri, arus hanya mempunyai satu jalan untuk lewat.Sedangkan dalam rangkaian paralel, terdapat beberapa jalan yang dapat dilewatiarus.

5. Dalam rangkaian seri kuat arus di mana-mana sama. Sedangkan dalamrangkaian paralel, kuat arus sebelum memasuki cabang sama dengan jumlahkuat arus pada tiap cabang.

6. Dalam rangkaian seri beda potensial sumber sama dengan jumlah beda potensialpada masing-masing hambatan. Sedangkan dalam rangkaian paralel, bedapotensial hambatan sama besar dengan beda potensial sumber.

7. Hambatan pengganti pada rangkaian seri dapat ditemukan melalui hubungan:Rs = R1 + R2 + R3 + ... + Rn.

8. Hambatan pengganti dalam rangkaian paralel dapat ditemukan melaluihubungan:

9. Sekering dan pemutus arus digunakan untuk mencegah terjadinya bahayakebakaran akibat hubungan singkat dalam rangkaian listrik.

R lA= ρ

1Rp

= 1R1

+ +1R2

1R3

. . . 1Rn

+


valuasiE

1. Hambatan pada kawat penghantarmenyebabkan energi listrik dapatdiubah menjadi ... oleh penghantar itu.a. energi kimia c. energi panasb. energi nuklir d. energi bunyi

2. Agar hambatan pada kawat peng-hantar bertambah besar, yang harusdilakukan adalah ....a. memotong kawat penghantarb. mengganti dengan kawat yang

jenisnya sama, namun diameter-nya lebih besar

c. memberi beda potensial yangbesar pada kawat tersebut

d. mengganti dengan kawat yangsama, namun lebih panjang

3. Berikut ini merupakan persamaan-persamaan yang menyatakan hukumOhm, kecuali ....a. V = I R c. R = V I

b. I = d. R =

4. Dalam sebuah rangkaian listrik, jikakawat penghantarnya makin panjangmaka nilai kuat arusnya makin kecil.Hal ini menunjukkan ....a. nilai hambatannya makin kecilb. nilai hambatannya makin besarc. energi listriknya makin besard. beda potensialnya makin kecil


5. Nilai hambatan pengganti padarangkaian di bawah ini adalah ....

a. 25 ohm c. 150 ohmb. 100 ohm d. 250 ohm

6. Perhatikan gambar rangkaian berikut.Besar kuat arus I2 adalah ....

I1 = 0,5 A

I = 2 A

I2

a. 0,5 A c. 2 Ab. 1,5 A d. 2,5 A

7. Kuat arus yang paling besar darikombinasi di bawah ini adalah ....a. tegangan 3 V dan hambatan 15 Wb. tegangan 4,5 V dan hambatan 30 Wc. tegangan 6 V dan hambatan 40 Wd. tegangan 4,5 V dan hambatan 30 W

8. Pada sebuah penghantar yang me-miliki hambatan 120 ohm terdapatbeda potensial 60 V. Arus yangmengalir melalui penghantar ituadalah ....a. 7.200 A c. 2 Ab. 60 A d. 0,5 A

100 Ω

100 Ω

50 Ω

VR

VI



B. Pemahaman Konsep

Apakah kamu kesulitan ketika belajar materi bab ini?Adakah materi yang belum kamu pahami?Materi mana yang sulit pemahamannya? Coba kamutanyakan pada gurumu supaya kamu lebih mudahmemahaminya.

9. Hambatan kawat dapat diukur secaralangsung menggunakan ....a. ohmmeterb. voltmeterc. multimeterd. amperemeter

1. Bagaimana hubungan antara hambatan,beda potensial, dan kuat arus dalamsebuah rangkaian?

2. Kamu memiliki dua logam yang jenis-nya sama. Apakah hambatan keduanyajuga mesti sama? Jelaskan mengapajawabanmu seperti itu.

3. Sebuah mobil mainan berhambatan2 ohm memerlukan arus 1,5 A.Berapakah beda potensial yangdiperlukannya?

4. Dua buah hambatan yang besarnyasama dirangkai seri dengan bedapotensial tertentu. Arus yang mengalirdiukur, besarnya I1. Selanjutnyahambatan tersebut dirangkai paraleldengan beda potensial yang sama.Arus yang mengalir diukur, besarnyaI2. Besar manakah harga I1 dengan I2?Jelaskan mengapa jawabanmu seperti itu.

5. Mengapa burung dapat bertenggerdengan kedua kakinya pada kawatbertegangan tinggi tanpa tersengatlistrik?

IA RA

IB RB

RCIC

ID RD

I = 1,5 A

10. Perhatikan gambar di bawah ini.

Jika IA = ID = 0,4 A dan IB = IC, maka IB

sebesar ....a. 0,35 A c. 0,7 Ab. 0,4 A d. 1,1 A


Bab 10 Daya dan Energi Listrik 189


DAYA DANENERGI LISTRIK

Bab10

Di Indonesia, umumnya listrik yang kita gunakan dikelolaoleh PLN. Tentu saja konsumen listrik harus membayarkepada PLN atas penggunaan energi listrik tersebut. Besarpembayaran ini tergantung pada energi listrik yangdigunakan. Bagaimanakah cara mengukur energi listrik yangkamu gunakan? Setelah belajar bab ini kamu dapat meng-gambarkan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatan-nya dalam kehidupan sehari-hari.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

Daya listrikEnergi listrik

Soal Prasyarat

Apakah satuan daya listrik dalam SI? Energi listrik dapat diubah menjadi energi bentuk lain.

Sebutkan contoh benda di sekitarmu yang mengalami perubahanenergi listrik menjadi energi gerak; energi listrik berubah menjadienergi panas; dan energi listrik berubah menjadi energi cahaya.

bergantung

Energi listrik

Beda potensiallistrik

Energi gerakDaya listrik

dapat diubahmenjadi

Kuat aruslistrik

Waktu

bergantung

Energi kimia

Energi cahaya

Energi panas


Apa yang terbayang di benakmu ketika kamu mendengaristilah daya? Kamu telah mempelajari pengertian daya dikelas VII, bahwa daya adalah laju dilakukannya usaha. Jikasemakin cepat usaha dikerjakan suatu gaya, maka semakinbesar dayanya. Dalam SI daya diukur dalam satuan watt (W).

Berbagai peralatan listrik mengubah energi listrikmenjadi energi bentuk lain. Cepatnya pengubahan energi inibergantung pada daya listrik peralatan itu.Semakin cepatperalatan itu mengubah energi listrik menjadi energi bentuklain, semakin besar dayanya. Sebaliknya semakin lambatperalatan itu mengubah energi listrik menjadi energi bentuklain, semakin kecil dayanya. Contoh, lampu yang berdaya 40 Wlebih terang daripada lampu berdaya 5 W, jika dipasang padategangan yang sesuai.

Bagaimana kamu dapatmengetahui daya berbagaiperalatan listrik? Salah satucaranya dengan melihatlabel yang tertera pada per-alatan listrik tersebut. Setiapperalatan listrik umumnyadilengkapi dengan label.Label tersebut memuat bedapotensial yang diperlukan,serta daya yang dihasilkan.Peralatan listrik yang berbeda juga menghasilkan daya yangberbeda-beda pula, seperti dapat kamu amati dalam Tabel 10.1.

Daya listrik yang dihasilkan oleh berbagai peralatan listrikdapat pula kita ketahui dengan mengalikan beda potensialdengan kuat arus yang melalui peralatan itu. Persamaannyadapat ditulis sebagai berikut.

P = V × I

A.A.A .A .A . Daya ListrikDaya ListrikDaya ListrikDaya ListrikDaya Listrik

dengan P = daya ............................................... watt (W)V = beda potensial ............................... volt (V)I = kuat arus ....................................... ampere (A)

Tabel 10.1 Daya berbagai peralatanlistrik.

Nama peralatan

KulkasOvenSeterikaTV warnaTape recorder

Jam

Daya (watt)

6002600300300100

3(Sumber: Physics for You. Johnson, Keith)


Selain diukur dalam satuan watt, daya dapat pula diukurdalam satuan kilowatt (kW). Satu kW sama dengan 1.000 W.

Sebuah kalkulator memerlukan beda potensial 3 V. Ternyatatimbul kuat arus 0,02 A. Berapa daya kalkulator tersebut?Diketahui : beda potensial, V = 3 V

kuat arus, I = 0,02 ADitanya : daya listrik, P?

JawabP = V × I

= 3 V × 0,02 A= 0,06 VA = 0,06 W

Jadi, daya kalkulator tersebut sebesar 0,06 W.


1. Apa yang dimaksud dengan daya listrik?2. Pak Nurman membeli lampu dengan daya 25 watt. Berapa

daya lampu yang dibeli Pak Nurman dalam satuankilowatt.

3. Sebuah lampu yang dipasang pada beda potensial 220V,ternyata kuat arusnya 50 mA. Berapakah daya lampu itu?

4. Perhatikan gambar di samping.Penanak nasi listrik tersebutmempunyai daya 375 watt danpemanasnya 50 watt. Jika penanaknasi tersebut dipasang pada bedapotensial 220 V, maka berapa mAarus listrik yang mengalir padapenanak nasi tersebut.

1



Telah kita bahas bahwa penggunaan energi listrik ber-gantung pada daya listrik berbagai peralatan yang digunakan.Jika digunakan bersamaan, maka peralatan listrik yang berdayabesar membutuhkan energi listrik yang besar pula dibandingkandengan peralatan yang sejenis yang berdaya kecil.

Selain bergantung pada daya listrik, besar energi listrikjuga bergantung pada lamanya peralatan itu digunakan. Jikasemakin lama peralatan digunakan, maka energi listrik yangdiperlukan juga semakin besar.Berdasarkan uraian di atas maka energi listrik dapatdirumuskan:

dengan W = energi listrik ................................. Joule (J)P = daya .............................................. watt (W)t = waktu ........................................... sekon (s)I = kuat arus ...................................... ampere (A)R = hambatan ..................................... ohm (Ω)

Untuk penggunaan sehari-hari, biasanya daya diukurdalam satuan kilowatt (kW), dan waktu diukur dalam satuanjam (hour, disingkat h). Jika satuan-satuan ini yang digunakan,maka energi listrik bersatuan kilowatt jam (kWh).

Pernahkah kamu mengamatimeter listrik (kWh meter) di rumahmu?Perhatikan Gambar 10.1. Peralatanitu digunakan untuk mengukur peng-gunaan energi listrik di rumahmu.Setiap bulan petugas PLN mencatatangka yang tertera pada kWh meter.

B. Energi Listrik dan Perubahannya

mengingat P = V × I, maka:

W = P × t

W = V × I × t

Karena V = I × R, maka persamaan di atas dapat pula ditulis:

W = I2 × R × t

Berapa daya listrik untukmenjalankan mobil mainan?1. Lepaskan baterai dari

mobil mainan listrik.Sambungkan kawat-kawat penghantar padaujung-ujung bateraitersebut.

2. Sambungkan salah satuujung lain kawat padasambungan baterai mo-bil mainan itu. Ujungkawat yang satunyakamu hubungkan de-ngan amperemeter,seperti gambar.

A

3. Hidupkan mobil dancatat pembacaan kuatarus amperemeter.

4. Temukan pula bedapotensial baterai ter-sebut.

Analisis :1. Gunakan data kuat arus

dan beda potensial untukmenemukan daya mobilmainan tersebut.

2. Apakah penggunaandaya mobil juga ber-gantung pada kecepatanmobil itu?

Gambar 10.1Alat pengukur energilistrik di rumah.(Sumber: Dok. Penerbit)


Selisih angka yang tercatat merupakan energi listrik yangdigunakan pada bulan tersebut. Sebagai contoh, pada awalbulan April angka yang tertera 4.216 kWh, sedangkan awal bulanMei tertera 4.527 kWh. Maka energi listrik yang telah digunakanadalah 4.527 kWh − 4.216 kWh = 311 kWh. Dengan mengali-kan angka tersebut dengan harga tiap kWh, maka biayapenggunaan energi listrik di rumahmu dapat dihitung.

Keluarga Mahfud memiliki 4 buah kipas listrik, masing-masing berdaya 50 W. Kipas-kipas tersebut digunakan 10 jamtiap hari. Berapa kWh-kah penggunaan energi listrik untukkipas tersebut dalam satu bulan?Diketahui : daya, P = 4 × 50 W = 200 W = 0,2 kW

waktu, t = 10 = × 30 hari = 300 h

Ditanya : energi listrik, W?

JawabW = P × t

= 0,2 kW × 300 h= 60 kWh

Jadi, energi listrik tersebut sebesar 60 kWh.

Energi yang telah kita ketahui rumusannya tersebutdapat kamu manfaatkan dalam berbagai macam hal setelahkamu mengubahnya menjadi energi dalam bentuk lain.Perubahan-perubahan tersebut adalah sebagai berikut.

1. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Cahaya

Hasil dari perubahan ini dapat kamulihat secara nyata dari peristiwa menyalanyalampu yang dihubungkan dengan jaringanlistrik PLN. Kamu juga dapat melihat macam-macam bentuk lampu yang ada di sekitarmu.Dan lampu yang menyala karena adanyafilamen yang ada didalamnya, hingga lampu

hhari

Gambar 10.2Lampu dapat meng-

ubah energi listrikmenjadi energi cahaya.

(Sumber: www.mycultecow)


yang menyala karena adanya proses ionik akibat adanyabeda potensial di dalam ruang lampu tersebut. Apakah kamumasih dapat memberikan contoh yang lain?

2. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Gerak

Proses perubahan ini dapat kamu saksikan ketika kamumenghidupkan kipas angin. Mengapa kipas tersebut dapatberputar? Kipas tersebut dapat berputar karena adanya energilistrik yang diubah oleh komponen-komponen magnet didalam kipas tersebut menjadi energi gerak.

3. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Panas

Perubahan energi listrik menjadi energi panas dapat kamulihat pada peralatan-peralatan rumah tangga. Seterika, komporlistrik, dan solder merupakan contoh-contohnya. Peralatanini memanfaatkan kawat yang memiliki hambat jenis besar,misalnya kawat nikelin atau nikrom. Dapatkah kamu merancangdan membuat pemanas listrik? Coba kamu lakukan kegiatanberikut.

Kegiatan 1Merancang dan Membuat Peralatan Listrik

Alat dan bahan

kawat nikelin amperemetersumber tegangan voltmeterkawat penghubung denganpenjepit buaya

Petunjuk keselamatan

Sebagian dari rangkaianmu menjadi panas. Jangan membuathubungan singkat kutub positif dan negatif sumber tegangan.

Merencanakan eksperimen

1. Sebagai sebuah kelompok, buat kesepakatan bagaimanaekperimen yang akan kamu lakukan.

2. Besaran apa yang harus kamu ubah selama eksperimen?Besaran apa yang harus kamu ukur, dan bagaimana caramengukurnya? Pastikan untuk membuat tabel datanya.


3. Konsultasikan rancanganmu pada gurumu, dan kamuharus memasukkan setiap perubahan yang disarankanbeliau dalam rancanganmu.


1. Bagaimana pengaruh panjang kawat elemen pemanasmuterhadap energi listrik yang diperlukan?

2. Hal-hal apa saja yang harus ditambahkan dalam rancangan-mu, agar pemanasmu berfungsi lebih baik?

4. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Kimia

Apakah kamu pernah melihat orang-orang "memper-barui" perhiasan-perhiasan emas yang mereka punya, sepertigelang, kalung, dan anting-anting? Benda-benda tersebutsebelumnya tampak kusam, tapi setelah "diperbarui" akanberubah menjadi seperti baru lagi. Proses ini biasa dikenal dimasyarakat dengan istilah penyepuhan.

Penyepuhan memanfaat-kan bentuk perubahan energilistrik menjadi energi kimiamelalui proses-proses kimiawi.Secara sederhana, penyepuhandilakukan dengan cara meng-alirkan arus listrik pada bahanpelapis (sebagai anoda) danperhiasan yang akan disepuh(sebagai katoda) melalui cairanelektrolit. Selama proses ini

logam pelapis lama-lama akan habis karena berubah menjadipartikel-partikel kecil yang kemudian menempel padaperhiasan yang disepuh. Proses penempelan inilah yang mem-butuhkan energi listrik. Perhatikan Gambar 10.3.

Gambar 10.3Bagan prpsespenyepuhan.



1. Sebuah lampu pijar 100 W menyala selama 1 jam.a. Berapa joulekah energi listrik yang digunakan lampu itu?b. Berapa energi listrik yang digunakan lampu itu, dalam

satuan kWh?2. Sebuah seterika digunakan pada beda potensial 220 V, ter-

nyata mengalirkan arus listrik 200 mA. Jika dalam satu bulanseterika tersebut digunakan selama 60 jam, berapa kWhenergi listrik yang diperlukan seterika itu dalam satu bulan?

3. Pada akhir bulan Mei, angka yang tertulis pada kWh meteradalah 6.235, dan pada akhir bulan Juni tertulis 6.750. Jikaharga listrik tiap kWh sebesar Rp 250,00; maka berapakahbiaya yang harus dibayar oleh pemilik rumah tersebut?

2

Perhatikan rekening listrik di bawah ini.

Buktikan bahwa perhitungan biaya listrik pada rekeningtersebut benar.



1. Daya listrik adalah cepatnya energi listrik diubah menjadi energi bentuk lain.2. Daya listrik pada peralatan listrik dapat dilihat pada label peralatan itu, atau

menggunakan rumus:P = V × I.

3. Energi listrik dapat diubah menjadi energi bentuk lain. Besar energi listrik dapatdihitung melalui persamaan:W = P × t, atau W = V × I × t.

4. Biaya listrik bergantung pada besar energi listrik yang telah digunakan. Alat untukmengetahui penggunaan energi listrik disebut meter listrik atau kWh meter.

5. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk lain sehingga dapat kamumanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Perubahan-perubahan tersebutadalah sebagai berikut.a. Energi listrik diubah menjadi energi cahaya, contoh lampu.b. Energi listrik diubah menjadi energi gerak, contoh kipas angin.

6. Energi listrik diubah menjadi energi panas, contoh kompor listrik.7. Energi listrik diubah menjadi energi kimia, contoh penyepuhan emas.


valuasiE

1. Berikut yang termasuk contoh darienergi listrik diubah menjadi energigerak adalah ....

a. lampub. TVc. kipas angind. seterika

2. Alat ukur energi listrik yang ada dirumah-rumah adalah ....a. kWh-meterb. amperemeterc. voltmeterd. termometer

3. Daya listrik diukur dalam satuan ....a. ohm c. ampere jamb. watt d. volt

4. Energi listrik diukur dalam satuan ....a. volt c. kilowattb. ampere jam d. kilowatt jam

5. Alat-alat yang mengubah energi listrikmenjadi energi panas adalah ....a. seterika listrik dan kipas anginb. seterika listrik dan oven listrikc. kipas angin dan TVd. oven listrik dan mesin cuci


6. Salah satu faktor yang mempengaruhidaya listrik adalah ....a. waktu c. energib. kuat arus d. hambatan

7. Sebuah lampu dengan hambatan5 ohm, dinyalakan selama 15 sekon.Jika arus yang mengalir pada lampu3 A, maka besar energi yang telahdipakai lampu tersebut adalah ....a. 29 J c. 225 Jb. 75 J d. 675 J

8. Seterika listrik dinyalakan selama0,5 jam dan dipasang pada tegangan220 V dengan kuat arus 2 A. Besarenergi listrik yang diperlukan adalah ....a. 110 kJ c. 440 Jb. 220 kJ d. 792 kJ

9. Laju dilakukannya usaha disebut ....a. daya c. jarakb. kecepatan d. energi

10. Besarnya energi listrik dapat ditentukandengan persamaan, kecuali ....a. W = V × I × tb. W = P × tc. W = V × Id. W = I2 × R × t



Coba kamu cari literatur di internet tentang materi babini.Apakah pemahamanmu tentang materi bab ini samadengan yang kamu temukan di internet?Buat resume tentang materi ini berdasarkan pemahaman-mu dan kumpulkan hasilnya pada gurumu.

B. Pemahaman Konsep

1. Sebuah lampu senter menggunakanbola lampu 3,5 V ; 0,25 A. Jika dinyala-kan selama 10 menit, maka berapaenergi yang dikeluarkan.

2. Keluarga Pak Atim menggunakan4 buah lampu 25 watt, TV 100 watt, dankipas angin 50 watt. Setiap harinyaperalatan tersebut digunakan selama10 jam. Jika harga listrik Rp 250,00/kWh,tentukan biaya listrik yang harusdibayar Pak Atim setiap bulannya.

3. Buat poster yang menunjukkan bagian-bagian seterika listrik, dan apa fungsinya.

4. Sebuah seterika listrik memiliki hambat-an 440 ohm. Jika seterika itu dihubung-kan dengan sumber tegangan, dapatmengalirkan kuat arus 0,5 A. Jikaseterika dipasang selama 30 menit,hitunga. tegangan listrik,b. energi listrik,c. daya listrik.

5. Jelaskan mengapa baterai kecil 1,5 Vdapat digunakan untuk menjalankankalkulator selama setahun, namunbaterai 1,5 V yang jauh lebih besar yangdigunakan untuk menjalankan robotmainan dengan cepat menjadi habis.


Bab 11 Kemagnetan 201


KEMAGNETANBab11

Pernahkah kamu berpikir bahwa alat-alat teknologi banyakyang memanfaatkan magnet, seperti pengeras suara, ra-dio, dan disket? Tahukah kamu bahwa alat-alat tersebutmelibatkan magnet? Setelah belajar bab ini, kamu akanmengetahui gejala kemagnetan dan pemanfaatannya dalamproduk teknologi.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

KemagnetanKutub magnetMedan magnetDeklinasiInklinasi

Soal Prasyarat

Sebutkan benda-benda di sekitar rumahmu yang mengandungmagnet.

Sebutkan sifat-sifat benda yang mengandung magnet.

dibuat

Digosok

Kutub-kutubmagnet

Panas

Magnet

mempunyai

ditunjukkandengan

Medanmagnet

Induksi

Arus listrik

dengan

bisa hilang

oleh

Garis gayamagnet

Benturanberulang

Kutub utara Kutub selatan

Kutub selatanmagnet bumi

menunjukke

Kutub utaramagnet bumi

menunjukke

terdiriatas


Lebih dari 2000 tahun yang lalu, orang Yunani yang hidupdi Magnesia menemukan batu yang istimewa. Batu tersebutdapat menarik benda-benda yang mengandung logam. Ketikabatu itu digantung sehingga dapat berputar, salah satu ujungnyaselalu menunjuk arah utara. Karena batu itu ditemukan diMagnesia, orang Yunani menamainya magnetit. Orang Yunanitidak mengetahui lebih lanjut bagaimana sifat-sifatnya, namunmereka telah mengamati ciri-ciri bahan yang disebut magnet.

Pada saat ini berbagai teknologi banyak sekali yangmelibatkan magnet. Pengeras suara, layar TV, kaset, dan disketmerupakan contoh-contohnya. Kamu dapat mulai belajartentang magnet dengan melakukan Kegiatan 1 berikut ini.Selanjutnya, dalam bagian berikutnya kamu dapat melanjutkanbelajarmu tentang magnet dan berbagai penggunaannya.

A. Sifat-sifat Magnet

Kegiatan 1Merancang Peralatan Listrik

Alat dan bahan

magnet batang penjepit kertas/klip

Cara kerja

1. Peganglah sebuah magnet batang. Tempelkan penjepitkertas pada salah satu ujung magnet itu. Tambahkanpenjepit kedua pada ujung penjepit pertama. Lanjutkanpenambahan tersebut, hingga penjepit-penjepit itu lepasdari magnet. Catat jumlah penjepit tersebut.

2. Ulangi langkah pertama, dengan menempelkan penjepitsekitar 2 cm dari ujung magnet itu. Ulangi lagi denganmenempelkan penjepit di tengah-tengah magnet.


1. Bandingkan jumlah penjepit yang dapat menempel disetiap titik pada magnet batang tersebut.

2. Simpulkan pada bagian manakah magnet memiliki gayatarik terkuat?


Pernahkah kamu merasakan adanya gaya tarikan, saatkamu mencoba mendekatkan magnet pada benda yang terbuatdari besi? Pernahkah kamu memisahkan dua buah magnet yangmelekat jadi satu dengan menarik magnet itu? Peristiwa yangkamu alami itu merupakan contoh gejala kemagnetan.Kemagnetan melibatkan kutub-kutub magnet. Apakah kutub-kutub magnet itu, dan bagaimanakah sifat-sifatnya?

1. Kutub-kutub magnet

Semua magnet memperlihatkan ciri-ciri tertentu.Seperti yang kamu amati dalam Kegiatan 1, setiap magnetmemiliki dua tempat yang gaya magnetnya paling kuat.Daerah ini disebut kutub magnet. Ada 2 kutub magnet, yaitukutub utara (U) dan kutub selatan (S). Seringkali kamu men-jumpai magnet yang bertuliskan N dan S. N merupakan kutubutara magnet itu (singkatan dari north yang berarti utara)sedangkan S kutub selatannya (singkatan dari south yang berartiselatan).

Magnet dapat berada dalam berbagai bentuk dan ukuran.Bentuk yang paling sederhana berupa batang lurus. Bentuklain yang sering kamu jumpai misalnya bentuk tapal kuda(ladam) dan jarum. Pada bentuk-bentuk ini, kutub magnetnyaberada pada ujung-ujung magnet itu. Gambar 11.1 memper-lihatkan berbagai bentuk magnet yang sering kamu jumpai.

Magnet cakram

Gambar 11.1Magnet terdapat

dalam berbagai bentukdan ukuran, seperti

magnet batang, magnetladam (tapal kuda),magnet jarum dan

magnet cakram (sepertikancing baju).

Jika dua buah magnet saling didekatkan, magnet pertamaakan mengerjakan gaya pada magnet kedua, dan magnet keduamengerjakan gaya kepada magnet pertama. Gaya magnet,seperti halnya gaya listrik, berupa tarikan dan tolakan. Jikadua kutub utara didekatkan, maka keduanya tolak-menolak.Dua kutub selatan juga saling menolak. Namun, jika kutubselatan didekatkan pada kutub utara, maka kedua kutub ini akantarik-menarik. Sehingga kita dapat membuat aturan untuk

Magnet ladam

U S

Magnet jarumU

S

Magnet batang

U

S


kutub magnet: kutub senama tolak-menolak, dan kutub taksenama tarik-menarik. Perhatikan Gambar 11.2.

Kutub-kutub magnet selalu berpasangan yaitu kutubutara dan kutub selatan. Selama bertahun-tahun parailmuwan mencoba mendapatkan satu kutub saja yang adapada sebuah magnet. Menurutmu, bagaimanakah caranya?Kamu mungkin berpikir bahwa cara yang paling masuk akaluntuk memisahkan kutub magnet adalah dengan memotongmagnet manjadi dua. Cara ini memang masuk akal, namunhasilnya tidak demikian. Jika sebuah magnet dipotong menjadidua, ternyata hasilnyaberupa dua magnetyang lebih kecil danmasing-masing tetapmemiliki kutubutara dan selatan.Seperti halnyaGambar 11.3.

2. Medan magnet

Walaupun gaya-gaya magnet yang terkuat terletak padakutub-kutub magnet, gaya-gaya magnet tidak hanya beradapada kutub-kutubnya saja. Gaya-gaya magnet juga timbul disekitar magnet. Daerah di sekitar magnet yang terdapat gaya-gayamagnet disebut medan magnet.

Gambar 11.2Dua magnet batangyang digantungberdekatan.Berdasarkan gambartersebut, bagaima-nakah gaya magnetantara dua kutubmagnet yang senamadan tidak senama?

Tolak-menolakTarik-menarik

Gambar 11.3Tidak peduli berapa kalimagnet dipotong, tiappotongan memper-tahankan sifat-sifatkemagnetannya.

S U

S U S U

S U S U S U S U


Jika kamu melakukan Kegiatan 2, berarti kamu telahberhasil menggambarkan garis gaya magnet. Garis gaya mag-net dapat digambarkan dengan cara menaburkan serbuk besipada kertas yang diletakkan di atas magnet. PerhatikanGambar 11.4. Di manakah tempat garis gaya magnetnyapaling rapat? Jika pada suatu tempat garis gaya magnetnyarapat, berarti gaya magnetnya kuat. Sebaliknya jika garis gayamagnetnya renggang, berarti gaya magnetnya lemah.

Kegiatan 2Memetakan Garis Gaya Magnet

Alat dan bahan

serbuk besi kertasmagnet kertas manila

Cara kerja

1. SeLetakkan magnet pada bidang datar. Letakkan kertasmanila di atasnya, sehingga menutupi magnet tersebut.

2. Taburkan serbuk besi di atas kertas manila itu. Ketuk-ketuklah kertasnya. Buatlah gambar pola serbuk besiyang terjadi.


1. Jelaskan mengapa serbuk besi membentuk pola sepertiyang kamu amati?

2. Apakah pola tersebut dapat menunjukkan letak kutub-kutub magnet?

Gambar 11.4Diagram garis gaya

magnet dapat dibuatsesuai pola serbuk besi

yang terjadi.

U S

Seperti halnya garis gaya listrik yang menggambarkanmedan listrik, garis gaya magnet dapat menggambarkanmedan magnet. Namun tidak seperti garis gaya listrik yang


dapat berawal dan berakhir pada satu muatan listrik, garisgaya magnet tidak ada awal dan akhirnya. Garis gaya magnetmembentuk lintasan tertutup dari kutub utara ke kutub selatan.Jadi, medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yangmasih bekerja gaya magnet, digambarkan oleh garis gaya mag-net yang menyebar dari kutub-kutub magnet.

3. Bahan magnetik

Apa yang terjadi jika kamu mendekatkan magnetpada benda-benda yang terbuat dari besi, baja, nikel, dankobalt? Benda-benda itu dapat ditarik oleh gaya magnet, ataubersifat magnetik. Sebaliknya, benda-benda dari kayu, kertas,dan kaca tidak dapat ditarik magnet. Benda-benda ini bersifatnonmagnetik, artinya tidak dapat ditarik oleh gaya magnet.

Bahan-bahan magnetik dapat dibagi menjadi dua, yaituferomagnetik dan paramagnetik. Bahan ferromagnetikmerupakan bahan yang dapat ditarik magnet dengan kuat.Bahan feromagnetik contohnya besi, baja, nikel, dan kobalt.Selain dapat ditarik magnet dengan kuat, bahan feromagnetikdapat dibuat menjadi magnet. Nama feromagnetik sendiri berasaldari bahasa latin ferrum yang artinya besi. Bahan paramagnetikmerupakan bahan yang ditarik magnet dengan gaya magnetyang lemah. Contoh bahan paramagnetik misalnya aluminium,platina, dan mangan.

4. Penjelasan tentang gejala kemagnetan

Apa yang terjadi jika kamu mencoba menempelkanpaku besi pada pintu kulkas? Tentu saja paku tersebut jatuh.Walaupun berasal dari besi, paku tersebut tidak bersifatmagnet. Mengapa ada besi yang bersifat magnet dan ada yangtidak?

Sifat-sifat kemagnetan suatu bahan tergantung padastruktur atomnya. Para ilmuwan mengetahui bahwa tiap atommemiliki sifat-sifat magnet, artinya menghasilkan medanmagnet. Medan magnet ini berasal dari gerakan elektron-elektronnya. Kadang-kadang sekelompok atom bergabungsedemikian hingga medan magnetnya memiliki arah yangsama. Daerah yang ditempati atom-atom yang medanmagnetnya berarah sama disebut magnet elementer.

Benda-benda yang Ber-pengaruh terhadap MedanMagnet.Jepitlah sebuah magnetbatang pada statif.

Ikatkan benang pada pen-jepit kertas, lalu dekatkanpenjepit tersebut pada kutubmagnet bagian bawah hinggamelekat. Perlahan-lahantarik benang sehingga pen-jepit melayang di bawahmagnet.Tanpa menyentuh penjepit,selipkan kertas di antarapenjepit dan magnet.Apakah kertas tersebutmenyebabkan penjepitjatuh? Cobalah denganmenggunakan benda-bendalain.

AnalisisBahan-bahan apa saja yangmempengaruhi medanmagnet?


Kamu dapat membayangkan model magnet elementerini sebagai magnet mini yang memiliki kutub utara dan selatan.Semua benda tersusun atas magnet-magnet elementer. PerhatikanGambar 11.5. Untuk benda yang tidak bersifat magnet, magnetelementernya tersusun secara acak (arahnya ke segala penjuru).Karena magnet elementernya mengerjakan gaya magnet ke arahyang berbeda-beda, sifat magnetnya saling meniadakan. Akibatnyabenda tersebut tidak menghasilkan gaya magnet. Sedangkanbenda-benda yang bersifat magnet memiliki magnet-magnetelementer yang menunjuk ke satu arah.

Gambar 11.5Kumpulan magnet

elementer pada benda.Arah panah menunjuk

kutub utara. Padabenda yang tidakbersifat magnet,

magnet elementernyaberarah ke segala

penjuru. Sedangkanpada bahan yangbersifat magnet,

magnet elementernyamenunjuk pada satu

arah.

5. Pembuatan magnet

Magnet ada yang diperoleh langsung dari alam dan dibuatmanusia. Magnet yang diperoleh dari alam berupa mineralmagnetit. Magnet yang dibuat manusia berasal dari bahanferromagnetik seperti besi dengan membuat magnet-magnetelementernya menjadi searah.

Cara pertama, kamu dapat menggosok-gosok besi tersebutdengan magnet. Arah penggosokannya harus tetap. Jika besidigosok dengan magnet, maka magnet-magnet elementer besiyang semula berarah tidak teratur menjadi searah.

Cara kedua, seperti yang kamu lakukan dalam Kegiatan 3,jika sebuah besi yang tidak bersifat magnet diletakkan di dekatmagnet yang cukup kuat maka besi tersebut menjadi bersifatmagnet. Pembuatan magnet dengan cara ini disebut induksi.Pada saat besi didekatkan pada magnet, maka magnet-magnetelementer besi disearahkan oleh gaya magnet dari magnet itu.Pada saat magnet-magnet elementernya searah, maka besitersebut berubah menjadi magnet.


Kegiatan 3Membuat Magnet

Alat dan bahan

paku besi bateraimagnet kabel

Cara kerja

1. Ambillah paku besi dan magnet. Gosok-gosok pakutersebut dengan magnet dengan arah tertentu. Setelahbeberapa saat ujilah apakah paku itu bersifat magnet.

2. Lekatkan sebuah paku besi pada magnet. Cobalah menarikpaku besi kedua dengan menggunakan paku besi pertama(yang melekat pada magnet). Dapatkah paku pertama(yang mula-mula bukan magnet) menarik paku kedua?

3. Lilitkan kabel berisolasi pada paku besi, sekitar 20 lilitan.Hubungkan ujung-ujung kabel dengan baterai 3 V. Cobauji paku besi itu, apakah dapat menarik benda logam?


Berdasarkan kegiatan dan hasil pengamatanmu, bagaimanakahcara yang dapat kamu lakukan agar bahan ferromagnetikyang tidak bersifat magnet menjadi magnet?

Cara ketiga pembuatan magnet adalah dengan meng-alirkan arus listrik pada kawat. Jika arus listrik dialirkan padakawat, maka di sekitar kawat akan timbul medan magnet. Gejalakemagnetan akibat arus listrik ini disebut elektromagnetik.Elektromagnetik akan kamu pelajari pada bab berikutnya.

Benda-benda feromagnetik ada yang mudah dan adayang sukar dibuat menjadi magnet. Besi lunak mudah dibuatmenjadi magnet, namun sifat kemagnetannya mudah hilang.Bahan-bahan lain seperti baja, kobalt, dan nikel lebih sulit dibuatmagnet, namun sifat kemagnetannya tidak mudah hilang.Magnet yang seperti ini disebut magnet tetap atau magnetpermanen. Untuk membuat magnet permanen yang kuat,digunakan campuran aluminium, nikel, dan kobalt. Campuranini biasa disebut alnico (singkatan dari aluminium, nikel, dankobalt).


Magnet permanen dapat pula hilang sifat kemagnetan-nya. Sebagai contoh, jika magnet sering jatuh atau dipukul-pukul maka sifat kemagnetannya akan berkurang, bahkanhilang. Pemanasan pada magnet juga menyebabkan sifatkemagnetannya berkurang atau bahkan hilang. Hal ini terjadikarena tambahan energi akibat pemanasan menyebabkanpartikel-partikel bahan bergerak lebih cepat dan lebih acak,maka sebagian magnet elementernya tidak lagi menunjukarah yang sama seperti semula. Bahkan setiap benda di atassuhu tertentu sama sekali tidak dapat dibuat menjadi magnet.

Gambarkan garis gaya magnetnya, gunakah kertas manila.a. b.

c.

U S

S SU U

S S


1. Terdapat empat buah kutub magnet, sebut saja A, B, C,dan D. Kutub A dan B tolak-menolak, B dan C tarik-menarik,sedangkan C dengan D tolak-menolak. Jika D merupakankutub utara, tentukan kutub-kutub yang lain.

2. Apakah yang dimaksud dengan medan magnet?3. Jelaskan bagaimana kutub-kutub magnetnya jika sebuah

magnet ladam dipotong menjadi 3 bagian.4. Jelaskan bagaimana benda bersifat magnet dengan

menggunakan istilah magnet elementer.5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan bahan ferromagnetik

dan bahan paramagnetik.6. Jelaskan tiga cara pembuatan magnet.

1


B. Bumi sebagai Magnet

Gambar 11.6Bumi bersifat magnetkutub-kutub magnetbumi tidak berimpitdengan kutub-kutubgeografisnya.(Sumber: The Universe andWeather. J, Kusaka)

Kutub utara geografis

Kutubmagnet bumi

Kutub selatangeografis

Kutubmagnet bumi

Seperti yang telah kamu amati dalam kegiatan Lab Sakumengenai kutub-kutub magnet, ujung-ujung sebuah magnetyang dapat berputar bebas saat diam akan menunjuk arahutara-selatan. Oleh karena itu, penamaan kutub-kutub magnetdisesuaikan dengan arah geografis bumi yang ditunjuknya, yaitukutub utara dan kutub selatan. Mengapa kutub-kutub magnetselalu menunjuk arah utara selatan, dan tidak ke arah lain?

Ilmuwan Inggris yang bernama William Gilbert padatahun 1600 mengajukan gagasan bahwa bumi bersifat magnet.Ia memperkirakan kutub-kutub magnet bumi dapat dicaridan ditemukan.

Pendapat Gilbert ternyata benar.Pada saat ini ilmuwan telah me-ngetahui bahwa bumi memilikimagnet batang raksasa yangterkubur di dalamnya. Bumimengerjakan gaya magnetserta terdapat medan magnetdi sekitar bumi. Medan magnetbumi yang terkuat terletak didaerah kutub-kutub magnet bumi.

Asal mula medan magnetbumi ini belum sepenuhnya dipahami.Medan magnet bumi diperkirakan berasal dari gerakan intibumi (banyak mengandung nikel dan besi).

Arah medan magnet bumi ternyata tidak tetap. Ilmuwanmempelajari arah medan magnet bumi di masa lalu denganmenganalisis rekaman medan magnet pada mineral magnetikdalam lapisan-lapisan batuan bumi. Pada saat batuan magnetikmasih berwujud magma, magnet-magnet elementernyadisearahkan oleh medan magnet bumi. Ketika batuan itumembeku, arah medan magnetnya tidak berubah, hingga saatini. Pola kemagnetan pada lapisan batuan menunjukkanbahwa medan magnet bumi telah berputar beberapa kali, satu

kali putaran setiap 12 juta tahun.


Binatang-binatang tertentu, seperti merpati memanfaat-kan medan magnet bumi sebagai navigasinya sehingga dapatkembali ke sarang atau kandangnya setelah dilepas daritempat yang jauh. Migrasi musiman kelompok burungtertentu dari satu tempat ke tempat lain juga memanfaatkanjalur-jalur medan magnet bumi.

1. Kompas

Pernahkah kamu menggunakankompas untuk menentukan arah?Jika kamu pernah menggunakankompas, kamu mengetahui bahwajarum kompas selalu menunjuk arahutara dan selatan.

Jarum kompas berupa magnet.Jarum ini memiliki kutub utara danselatan. Medan magnet bumi me-ngerjakan gaya magnet kepadajarum kompas. Kutub utara jarumkompas menunjuk ke arah kutubutara geografis bumi. Namun apakah

kutub utara geografis juga merupakan kutub utara magnetBumi? Seperti yang telah kamu pelajari, kutub magnet yangsenama tolak-menolak dan yang tak senama tarik-menarik.Jadi, yang ditunjuk oleh kutub utara jarum kompas sebenarnyaadalah kutub selatan magnet bumi. Sedangkan yang ditunjukoleh kutub selatan jarum kompas sebenarnya kutub utaramagnet bumi.

Kutub-kutub magnet bumi sebenarnya tidak tepatberimpit dengan kutub-kutub geografisnya. Kutub selatanmagnet Bumi ternyata terletak di daerah Kanada bagian utara,sekitar 1500 km dari kutub utara geografis. Sedangkan kutubutara magnet Bumi terletak di dekat Lingkar Antartika. Olehkarena itu, ketika kita menggunakan kompas, jarum kompastidak tepat benar menunjuk arah utara selatan, namun agakmenyamping. Sudut yang dibentuk antara jarum kompasdengan arah utara selatan geografis disebut sudut deklinasi.Di daerah khatulistiwa sudut deklinasi hampir nol. Namunsemakin dekat ke kutub, sudut deklinasi ini semakin besar.

Gambar 11.7Tanpa bantuan kompas,para penjelajah jaman

dulu tidak akan mampumenentukan lokasinya

di tengah laut dan tidakmampu membuat peta.



Kamu telah mengetahui bahwa bumi dapat dipandangmemiliki magnet batang raksasa yang terkubur di dalamnya.Jika demikian, maka kutub-kutub magnet bumi juga terletakdi dalam bumi. Akibatnya posisi jarum kompas tidak tepatmendatar, tapi membentuk sudut. Sudut yang dibentuk antarajarum kompas dengan permukaan bumi disebut sudutinklinasi. Sudut inklinasi tidak sama untuk berbagai belahanbumi. Di daerah khatulistiwa, sudut inklinasinya kecil. Jikasemakin dekat dengan kutub magnet bumi, maka sudutinklinasinya membesar. Tepat di daerah kutub magnet bumi(misalnya di Kanada bagian utara), sudut inklinasinya palingbesar, dan bahkan jarum kompas hampir tegak lurus denganpermukaan bumi.

Gambar 11.8Sudut deklinasi daninklinasi.

Kutub utarageografis


Kutub utaramagnet bumi


Sudut deklinasi

Jarum kompas

Bidang datar

InklinasiJarum kompas

Inklinasi



1. Jelaskan bagaimana jarum kompas dapat menunjukkan arahutara selatan?

2. Misalkan kamu menggunakan kompas di dekat sebuahbenda, ternyata jarum kompas tersebut tidak menunjuk arahutara selatan. Jelaskan, kemungkinan apa yang ada untukmenjelaskan gejala tersebut.

3. Apakah yang dimaksud dengan sudut deklinasi?4. Jelaskan dengan gambar mengapa jika kamu bergerak men-

dekati kutub geografis bumi sudut deklinasi semakin besar.5. Apa perbedaan dari sudut deklinasi dengan inklinasi?

Jelaskan dengan gambar.

2

1. Kutub-kutub magnet yang senama tolak-menolak, sedangkan yang tak senamatarik-menarik.

2. Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih bekerja gaya magnet.Medan magnet dapat digambarkan oleh garis gaya magnet.

3. Magnet tersusun dari magnet-magnet elementer yang searah.4. Bumi bersifat sebagai magnet, oleh karena itu dikelilingi medan magnet.5. Kutub utara magnet bumi terletak di dekat kutub selatan geografis, dan kutub

selatan magnet bumi terletak di dekat kutub utara geografis.6. Kompas tidak persis menunjuk arah utara selatan. Kompas menunjuk arah kutub

magnet bumi. Sudut antara kutub utara selatan magnet bumi (yang ditunjukkompas) dengan kutub utara selatan geografis disebut deklinasi. Sedangkansudut yang dibentuk jarum kompas dengan bidang datar disebut inklinasi.


SUSU

SU

S

U

SU S

U

S U

S

U

valuasiE

1. Daerah pada magnet yang gaya mag-net-nya terkuat disebut ....a. magnetb. medan magnetc. kutub magnetd. garis gaya magnet

2. Daerah di sekitar magnet yang terdapatgaya-gaya magnet disebut ....a. kutub magnetb. medan magnetc. garis gaya magnetd. magnet elementer

3. Dari bahan-bahan berikut, yang bukanbahan magnetik adalah ....a. gelas c. kobaltb. besi d. nikel

4. Jika jarak antara dua kutub magnetdijauhkan, maka gaya magnet yangtimbul ....a. tetap c. bertambahb. menjadi nol d. berkurang

5. Jika magnet batang dipotong menjaditiga bagian, maka bagian yang tengah....a. tidak bersifat magnetb. hanya memiliki kutub utarac. hanya memiliki kutub selatand. memiliki kutub utara dan selatan


6. Perhatikan gambar di bawah ini.i iii

ii iv

4 1

3 2

Sifat magnet batang yang benar di-tunjukkan gambar ....a. ii dan iii c. i dan iib. ii dan iv d. i dan iv

7. Perhatikan gambardi samping. Bagianyang menunjuk-kan sudut inklinasiadalah ....a. 1 dan 3b. 1 dan 4c. 2 dan 3d. 3 dan 4

8. Sudut antara jarum kompas denganarah utara sebenarnya disebut ....a. inklinasib. deklinasic. kutubd. bumi



U U S U S S U U U S S S

U S S U U S U S U S U S

B. Pemahaman Konsep

9. Sebuah magnet batang dipotong-potong menjadi tiga bagian. Susunankutub-kutub magnet yang benaradalah ....a. c.

b. d.

SU

SU

1. Apakah yang dimaksud dengankutub magnet? Bagaimana perilakukutub magnet jika didekati dengankutub magnet lain?

2. Mengapa penjelajah yang tidak ber-pengalaman dalam menggunakankompas dapat tersesat di dekat kutubgeografis bumi?

3. Mengapa jarum kompas tidak tepatmenunjuk arah utara-selatan?

4. Jelaskan bagaimana cara membuatbahan menjadi bersifat magnet?Bagaimanakah caranya kemagnetansuatu magnet dapat hilang?

5. Besi bukan magnet jika digosok denganmagnet kuat akhirnya menjadi bersifatmagnet. Jelaskan apa yang terjadi padamagnet elementer besi selama prosestersebut.

10. Gambar garis gaya magnet pada mag-net batang yang benar ditunjukkangambar ....a. c.

b. d.

SU

SU

Coba kamu buat resume tentang kemagnetan berdasarkanpemahamanmu. Berikan contoh yang ada di sekitarmu.Kamu dapat mencari informasi lainnya dengan meng-gunakan literatur lain dan browsing internet.


Bab 12 Elektromagnetik 217

ELEKTROMAGNETIKBab12

(Sumber: Physics for You. Johnson, Keith)

Kamu mungkin pernah melihat alat yang digunakan untukmengangkat dan memindahkan besi-besi tua. Ketika akanmengangkat besi, alat tersebut didekatkan pada besi dan besimenempel padanya. Kemudian besi dipindahkan ke tempatlainnya, sesampainya di tujuan, besi tersebut terlepas. Kamumungkin bertanya-tanya, bagaimanakah sebuah benda dapatmenjadi magnet, namun kemagnetan benda itu dapat hilangdengan segera? Pada bab ini kamu akan belajar tentang konsepelektromagnetik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

ElektromagnetikGaya LorentzGalvanometerGeneratorTransformatorEfisiensi

Soal Prasyarat

Apakah yang dimaksud dengan elektromagnetik? Peralatan apa saja yang memanfaatkan elektromagnetik?

Gaya Lorentz

menyebabkan

Transformator

Elektromagnetik

disebabkaninteraksi

Step up Step down

Kelistrikan Kemagnetan

menimbulkan

terdiri atas

Generator

Induksi elektromagnetikdigunakan untuk


(Sumber: Physics for You. Johnson, Keith)

Jika kamu ditanya apa saja sumber-sumber kemagnetan,kamu mungkin menjawab batuan magnetit, magnet batang,magnet ladam, atau Bumi. Namun jika kamu melakukanKegiatan 1, kamu akan mengetahui bahwa arus listrik dapatmenghasilkan magnet.

A. Kemagnetan dari Kelistrikan

Kegiatan 1Membuat Magnet dari Rangkaian Listrik

Alat dan bahan

baterai logam kecilpaku kabel besi berisolator

Cara kerja

1. Hilangkan isolator pada ujung-ujung kabel.

2. Lilitkan kabel tersebut padapaku, paling sedikit 25 lilitan.Perhatikan gambar berikut.

3. Hubungkan ujung-ujungkabel pada kutub-kutubbaterai.

4. Dekatkan ujung paku tersebut pada benda-benda logam.Apa yang terjadi?


Coba jelaskan mengapa peralatan yang kamu rangkaitersebut berperilaku seperti yang kamu amati.

Kamu dapat membuktikan sekali lagi dengan melakukanpercobaan sederhana. Dekatkan kompas pada kawat berarus.Posisi terbaik untuk meletakkan kompas adalah di atas ataudi bawah kawat, dengan posisi kawat sejajar dengan jarumkompas. Amatilah apa yang terjadi dengan jarum kompas ketikakawat tersebut dialiri arus. Bagaimanakah hasil pengamatanmu?


Percobaan yang kamu lakukan ini mirip dengan yangdilakukan Hans Christian Oersted, seorang guru fisika ber-kebangsaan Denmark pada tahun 1820. Percobaannyamenghasilkan hubungan antara arus listrik dengan kemagnetan.Hubungan itu kemudian disebut elektromagnetik.

1. Penemuan Oersted

Selama bertahun-tahun Oersted percaya ada hubunganantara kelistrikan dan kemagnetan, namun ia tidak dapatmembuktikannya. Pada tahun 1829 akhirnya ia menemukanbuktinya. Oersted mengamati, saat jarum kompas didekatkanpada kawat berarus, jarum kompas tersebut menyimpang darikedudukan semula. Jika arah arus dibalik, maka jarum kompasmenyimpang ke arah sebaliknya. Jika arus ditiadakan, makajarum kompas kembali menunjuk arah utara selatan. Karenajarum kompas hanya dapat disimpangkan oleh medan magnet,Oersted menyimpulkan bahwa arus listrik dapat menghasil-

kan medan magnet. Arus listrikyang mengalir pada kawat meng-hasilkan medan magnet yangarahnya bergantung pada arah arus.Garis gaya magnet yang dihasilkanoleh arus listrik pada kawat lurusdiperlihatkan pada Gambar 12.1.

2. Medan Magnet dari Solenoida

Jika kawat berarus dibuat melingkar-lingkar membentukkumparan, medan magnet yang dihasilkan oleh tiap-tiaplingkaran kawat saling memperkuat. Sebagai hasilnya, didalam kumparan dan di kedua ujungnya terdapat medanmagnet yang kuat. Kumparan kawat yang panjang dan terdiriatas banyak lilitan disebut solenoida.

Gambar 12.1Arus listrik yang

mengalir melalui kawatmenghasilkan medan

magnet.(Sumber: Physics for You. Johnson,

Keith)

Sakelar

Kompas

Baterai

Gambar 12.2Medan magnet dari

solenoida dapat diamatidari kumparan dan

sepotong besi lunakyang disisipkan di

dalam kumparan itu.(Sumber: Physics for You. Johnson,

Keith)

I I

S N S N

F F


Solenoida berlaku sebagai magnet pada saat ada aruslistrik. Kutub utara dan selatan magnet pada solenoida berubahjika arah arus berubah. Seperti yang telah kamu amati dalamkegiatan Lab Saku di samping, medan magnet pada solenoidadapat diperbesar dengan cara menambah jumlah lilitannya.Medan magnet tersebut juga dapat diperbesar dengan mem-perbesar arus yang mengalir pada kawat solenoida. Selain keduacara di atas, medan magnet pada solenoida dapat diperkuatdengan menempatkan besi di dalam solenoida. Medan magnetsolenoida akan membuat magnet-magnet elementer besi tersebutsearah. Sebagai hasilnya, medan magnet yang terjadi merupakangabungan dari medan magnet kumparan dan medan magnetbesi. Peningkatan medan magnet dengan memberikan inti besipada solenoida ini bisa ratusan hingga ribuan kali daripada tanpamenggunakan inti besi. Gejala yang terjadi pada solenoidadengan bahan magnetik (misalnya besi) sebagai inti di dalamnyamerupakan salah satu bentuk elektromagnet.

3. Gaya magnetik pada arus listrik

Kamu telah mengamati dan mempelajari bahwa aruslistrik dapat mengerjakan gaya pada magnet, misalnya kompas.Ingatlah pula bahwa gaya selalu berpasangan. Berdasarkankenyataan ini, dapatkah medan magnet menghasilkan gayapada arus listrik?Untuk menjawab pertanyaan tersebut, perhatikan percobaanyang ditunjukkan Gambar 12.3. Kawat diletakkan pada medanmagnet di antara kutub-kutub magnet ladam. Jika arus listrikdilewatkan pada kawat, ternyata kawat tersebut seperti ter-tarik ke atas. Jika arah arus dibalik, kawat tertarik ke bawah.Jadi, kesimpulannya medan magnet dapat menghasilkan gayapada arus listrik. Gaya ini disebut gaya Lorentz.

Gambar 12.3Medan magnet meng-hasilkan gaya padakawat berarus.(a) Kawat berarus akantertarik ke bawah,(b) Kawat berarus akantertarik ke atas jikapolaritas baterai dibalik.

Pengaruh jumlah lilitankumparan terhadap ke-kuatan medan magnet.Buat kumparan elektro-magnet dengan melilitkankabel tipis pada paku besar,sebanyak 20 lilitan.

Hubungkan ujung-ujungkumparan dengan kutub-kutub baterai.Dekatkan ujung paku padapenjepit kertas. Coba angkatpenjepit kertas tersebut.Hitung penjepit kertasyang dapat diangkatnya.Ulangi kegiatanmu untukkumparan 40 lilitan dan 60lilitan.Analisis dan diskusiBagaimana pengaruh jum-lah lilitan kumparan terhadapkekuatan medan magnetyang dihasilkan?

(a) (b)


Besar dan arah gaya Lorentz yang bekerja pada sebuahpenghantar dalam suatu medan magnet ditentukan oleh kuatmedan magnet (B) yang mempengaruhi, kuat arus (l) yangdibawa oleh penghantar, panjang penghantar (l), serta sudutarah arus dan medan magnet yang mempengaruhi (α ).

Secara matematis, besarnya gaya Lorentz dapatdituliskan sebagai berikut.

dengan FL = besar gaya Lorentz ........................ Newton (N)B = kuat medan magnet ...................... Tesla (T)I = kuat arus......................................... Ampere (A)l = panjang penghantar ..................... meter (m)α = sudut antara arah arus dan arah medan magnet

Dengan demikian, gaya Lorentz yang bekerja pada sebuahpenghantar dalam suatu medan magnet akan maksimum jikaarus dan medan magnet saling tegak lurus (α = 90°). Padakeadaan ini, besarnya gaya Lorentz dapat dituliskan sebagaiberikut.

FL = B I l sin α

Bagaimana menentuan arah gaya Lorentz? Menentukanarah gaya Lorentz dapat dilakukan dengan menggunakan aturankaidah tangan kanan seperti Gambar 12.4.

FL = B I l

B F I

Gambar 12.4Kaidah tangan kananpenentuan arah gaya

Lorentz.

Jika tangan kanan kita terbuka, maka arah gaya Lorentzsesuai gaya arah telapak tangan. Arah arus pada penghantarditunjukkan oleh ibu jari, sedangkan arah medan magnet yangmempengaruhi sesuai dengan keempat jari yang lain.


1. Sebuah penghantar sepanjang 30 cm membawa arus sebesar3 A dalam suatu medan magnet seragam. Kuat medanmagnet diketahui sebesar 4 T. Tentukan besarnya gayaLorentz yang berkerja pada penghantar tersebut jika:a. arus yang mengalir tegak lurus terhadap medan magnet.

Diketahui : B = 4 TI = 3 Al = 20 cm = 0,2 m

Ditanya : FL jika a = 90

JawabFL = B I l sin α

= 4 × 3 × 0,3 × 1= 3,6 N

Jadi, besar gaya Lorenz adalah 3,6 N.

2. Tentukan arah gaya Lorenz pada gambar berikut.a.

B

l

b.Bl

c.

B

l d.

B

l

Jawab

b.

B

l

FL

c.

Bl

FLa.

B

l

FL

d.

B

lFL


4. Penerapan elektromagnetik

Seperti telah kamu baca pada awal bab, elektromagnetdapat digunakan untuk mengangkat dan memindahkan benda-benda magnetik, seperti besi dan baja. Marilah kita bahas beberapapemanfaatan lain gejala elektromagnetik.

a. Alat ukur listrikKarena elektromagnetik peka terhadap arus listrik, makaelektromagnetik dapat digunakan untuk mendeteksi aruslistrik. Alat untuk mendeteksi dan mengukur arus listrikdisebut galvanometer, seperti Gambar 12.5. Galvanometerterbuat dari kumparan yang dihubungkan dengan rangkaianlistrik yang hendak diukur arusnya. Kumparan tersebutdapat berputar bebas pada tumpuannya, dan diletakkandi daerah medan magnet oleh magnet permanen.

Gambar 12.5Pada saat arus meng-alir melalui kumparan

yang terletak di dalammedan magnet, timbul

gaya yang membuatkumparan tersebut

berputar danmenyimpangkan jarum

penunjuk. Semakinbesar arus listrik,

semakin besar pulapenyimpangan yang

terjadi.(Sumber: Physics.James S.

Walker)

Jika arus listrik mengalir pada kumparan, maka gayamagnetik menyebabkan kumparan berputar. Kumparantersebut tidak dapat terus berputar karena ditahan pegas.Saat kumparan berputar, jarum penunjuk yang dilekatkanpada kumparan tersebut ikut berputar, dan menunjukangka tertentu. Karena kumparan akan berputar pada arahyang berlawanan jika arus dibalik, maka galvanometerdapat digunakan untuk mengukur besar serta menunjukkanarah arus listrik dalam rangkaian.

Coil B


Gambar 12.6Kipas anginmenggunakan motorlistrik.(Sumber: Dok. Penerbit)

Kumutator

Sikat penghubung

b. Motor listrikTentunya kamu seringkali menggunakankipas angin listrik untuk membuat ruangansejuk. Kipas tersebut menggunakan motorlistrik, piranti yang dapat mengubahenergi listrik menjadi energi kinetik.Energi kinetik yang berupa putaran bilah-bilah kipas tersebut membuat tubuhmumerasa sejuk.Bagaimana cara kerja motor listrik? Coba kamu perhatikanGambar 12.7.1) Jika arus listrik mengalir

melalui kumparan, makatimbul medan magnetinduksi di dalam kumparanitu. Gaya tarik dan tolakantara magnet kumparandengan magnet permanenmenyebabkan kumparan berputar.

2) Agar kumparan terus berputar, setelah kumparanberputar setengah putaran, arah arus pada kumparanharus dibalik. Alat yang dipergunakan untuk maksuditu adalah komutator. Komutator merupakan sakelarpembalik yang berputar bersama dengan kumparan.Komutator secara berganti-ganti bersentuhan dengankutub positif dan negatif baterai, mengakibatkan araharus berubah. Perubahan arah arus ini menyebabkankutub-kutub magnet kumparan berubah, dan kumparanmeneruskan putarannya akibat gaya kutub magnetpermanen.

3) Proses ini berulang secara terus menerus.

Seperti halnya galvanometer, motor listrik memiliki elektro-magnet yang dapat berputar bebas. Elektromagnet ini beradadi daerah medan magnet yang berasal dari magnet tetap. Jikaarus listrik mengalir melalui elektromagnet, maka elektro-magnet tersebut menjadi magnet. Tarikan dan doronganantara kutub-kutub magnet kumparan dengan magnetpermanen menyebabkan kumparan berputar. Namunkumparan akan berhenti saat medan magnet dari kumparansearah dengan medan magnet dari magnet permanen.

Gambar 12.7Pada saat arus meng-alir melalui kumparanyang terletak di dalammedan magnet, timbulgaya yang membuatkumparan tersebutberputar danmenyimpangkan jarumpenunjuk. Semakinbesar arus listrik,semakin besar pulapenyimpangan yangterjadi.(Sumber: Physics for You. Johnson,Keith)


Gambar 12.8Bagan bel listrik

(Sumber: Physics for You. Johnson,Keith)

Sakelar

Klem

Kabel

B e s i

Baut

Elektromagnetik

PemukulLonceng

Bagaimana cara membuat kumparan berputar lagi?Pelajari lebih lanjut penjelasan pada Gambar 12.7.

c. Bel listrikCoba kamu perhatikan rumahmu.Apakah rumahmu mempunyai bellistrik? Apakah yang kamu ketahuitentang bel listrik? Bel listrik yangsederhana memanfaatkan elektro-magnet dengan inti besi yangdapat bergerak bebas. PerhatikanGambar 12.8. Jika tombol belditekan, maka rangkaian listrikmenjadi tertutup dan arus mengalirmelalui solenoida. Arus tersebutmenyebabkan solenoida mengerja-

kan gaya magnet. Gaya magnet ini menarik inti besi kedalam solenoida, sehingga inti besi tersebut memukul bel.

d Pengeras suaraTentunya hampir setiap hari kamu mendengarkan musik,berita, dan hiburan lainnya dari radio, tape, atau TV. Pirantiyang dapat membuat kamu mendengar bunyi dari radio,tape, atau TV adalah pengeras suara. Pengeras suara jugamemanfaatkan elektromagnet yang digunakan untukmengubah sinyal-sinyal listrik menjadi energi yang meng-gerakkan membran.


1. Bagaimana cara membuktikan bahwa arus listrik dapatmenghasilkan medan magnetik?

2. Jika kawat lurus dan kawat melingkar dialiri arus yangsama, maka kawat manakah yang menghasilkan medanmagnet lebih kuat? Jelaskan dengan menggunakan gambar.

3. Jelaskan bagaimana bekerjanya motor listrik.4. Jelaskan bagaimana bekerjanya bel listrik.5. Apakah perbedaan antara elektromagnet dengan magnet

permanen?

1


Jika gejala kemagnetan dapat dihasilkan dari listrik,dapatkah listrik dihasilkan dari magnet? Pertanyaan sepertiini diajukan para ilmuwan setelah Oersted menemukan gejalakemagnetan di sekitar arus listrik. Pada tahun 1831, IlmuwanInggris Michael Faraday dan ilmuwan Amerika Joseph Henrysecara terpisah menjawab pertanyaan tersebut. Perlu kamuketahui, Henry merupakan orang pertama yang menemukanlebih dulu. Namun karena Faraday mempublikasikan hasilkaryanya serta penyelidikannya lebih mendalam, kerjaFaraday yang lebih dikenal orang.

1. Induksi elektromagnetik

Untuk dapat menghasilkan arus listrik dari medanmagnet, Faraday menggunakan peralatan seperti Gambar 12.9.Kumparan sebelah kiri dihubungkan dengan baterai,sedangkan kumparan sebelah kanan dihubungkan dengangalvanometer untuk mendeteksi adanya arus. Kedua kumparanitu tidak berhubungan langsung, sehingga arus di kumparankiri tidak dapat mengalir ke kumparan kanan. Inti besi di dalamkumparan digunakan untuk memperkuat medan magnetyang terjadi.

B. Kelistrikan dari Kemagnetan

Gambar 12.9Dengan menggunakanrangkaian ini, Faradaymenemukan jika aruspada kumparan kiriberubah, terjadi arusinduksi (imbas) padakumparan kanan.(Sumber: Physics. James S.Walker)

ε 0

Lilitan primer Lilitan sekunder

Faraday berharap arus listrik pada kumparan kirimenghasilkan medan magnet yang cukup kuat, sehinggadapat menimbulkan arus listrik pada kumparan kanan.Namun berapapun besar arus di kumparan kiri, Faradaymengamati tidak ada arus yang timbul pada kumparan kanan.


Medan magnet oleh arus listrik di kumparan kiri tidak me-nimbulkan arus listrik di kumparan kanan.

Namun sesuatu yang aneh menarik perhatian Faraday.Jarum galvanometer bergerak justru saat sakelar sedang ditutupatau dibuka. Jadi, arus dapat terjadi pada kumparan kanan hanyajika arus (atau medan magnet) pada kumparan kiri berubah.

Faraday menyimpulkan, meskipun medan magnet yangtetap tidak menghasilkan arus listrik, namun perubahan medanmagnet dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik yangdihasilkan oleh perubahan medan magnet ini disebut arus induksiatau arus imbas. Proses timbulnya arus listrik akibat perubahanmedan magnet disebut induksi elektromagnetik.

Kegiatan 2Membuat Elektromagnet

Alat dan bahan

kabeltabung kertasmagnet batanggalvanometergunting

Cara kerja

1. Buat kumparan kabel meliliti tabung kertas, sebanyak30 lilitan. Lepaskan tabung kertas dari lilitan tersebut.

2. Kupas ujung-ujung kabel kumparan, lalu hubungkandengan galvanometer. Berhati-hatilah ketika mengupas,jangan sampai terkena tanganmu.

3. Sambil mengamati galvanometer, gerakkan magnetbatang mendekati dan menjauhi kumparan.

4. Lakukan seperti langkah 3, namun ubahlah kecepatangerak magnet batang.

5. Lakukan seperti langkah 3, namun ubahlah lilitankawat menjadi lebih banyak.


U S

Arus induksi

Galvanometer

Gambar 12.10Jika kumparanmendapatkanperubahan medanmagnet, maka akantimbul arus induksipada kumparan.(Sumber: Physics for You. Johnson,Keith)

Seperti yang telah kamuamati pada Kegiatan 2, terjadi-nya arus imbas tidak harusseperti rangkaian percobaanFaraday Gambar 12.9. PerhatikanGambar 12.10. Kumparan padagambar tersebut dijaga agartetap diam. Jika medan magnetdigerakkan, tidak ada arus yangmengalir melalui kumparantersebut. Namun jika magnetdigerakkan mendekati kumparan, maka arus mengalir. Jikamagnet digerakkan menjauhi kumparan, maka arah arus yangtimbul berlawanan dengan sebelumya. Hal ini menunjukkanarus induksi yang timbul pada kumparan bergantung padaperubahan medan magnet. Perubahan medan magnet padakumparan juga dapat dihasilkan jika kumparannya digerakkan,seperti Gambar 12.11.

Kamu dapat pula menggunakangaris gaya magnet untuk lebihmemahami peristiwa induksielektromagnetik. Jika kawatkonduktor memotong garis gayamagnet, maka arus induksiakan timbul pada kawattersebut.


1. Apa yang dapat kamu simpulkan tentang hasil pengamatan-mu pada galvanometer dan kegiatanmu menggerakkanmagnet?

2. Perubahan apa yang timbul pada jarum galvanometerjika kecepatan magnet batang diperbesar? Jika lilitan kawatdiperbesar? Apa yang dapat kamu simpulkan?

Magnet bergerakmasuk

Jarum menyimpang

Magnet bergerakkeluar

Jarum menyimpangberlawanan

Gambar 12.11Jika kumparandigerakkan dalammedan magnet diam,maka kumparan akanmemotong garis gayamagnet. Akibatnyatimbul arus induksidalam kumparantersebut.


Seperti yang telah kamu amati pada Kegiatan 2, besararus induksi yang terjadi ternyata bergantung pada kecepatankamu dalam menggerakkan magnet. Dengan kata lain besararus induksi yang terjadi bergantung pada kecepatan perubahanmedan magnet. Jika semakin cepat medan magnet dalamkumparan berubah, maka arus induksi yang dihasilkan jugasemakin besar.

Selain itu besar arus induksi juga bergantung padajumlah lilitan kawat. Jika semakin banyak lilitan kawat, ternyataarus induksi yang timbul juga semakin besar.

2. Generator

Bagaimana listrik untuk rumahmu dihasilkan? Sebagianbesar energi listrik yang kita gunakan sehari-hari dihasilkan olehgenerator. Generator memanfaatkan induksi elektromagnetikuntuk menghasilkan listrik.

Perhatikan bagan generator pada Gambar 12.12.Generator menghasilkan listrik melalui gerak putar kumparandi dalam medan magnet. Jika kamu amati gambar tersebut, makagenerator mirip dengan motor listrik, hanya saja kumparandiputar oleh gaya luar.

Gambar 12.12Bagan generator

(Sumber: Physics for You. Johnson,Keith)

Input gaya mekanik

Sikat penghubungCincin slip


Pada saat kumparan berputar, kumparan memotonggaris gaya magnet. Seperti telah kamu temukan, jikakumparan memotong garis gaya magnet, arus induksi akantimbul pada kumparan tersebut.

Setelah kumparan berputar 12 putaran, sisi-sisi kumparan

melintas di dekat kutub magnet yang berlawanan dengansemula, menyebabkan arah arus induksi berubah. Sebagaihasilnya arah arus yang dihasilkan kumparan tersebut berubah-ubah. Arus yang dihasilkan generator disebut arus bolak-balikatau arus AC (Alternating Current).

Apa yang dapat digunakan untuk memutar kumparangenerator? Pada generator kecil, misalnya generator untuklampu sepedamu, energi untuk memutarnya berasal dari putaranroda sepedamu. Namun pada pembangkit listrik, orangmemanfaatkan turbin. Turbin memanfaatkan energi kinetikair terjun, angin, atau uap untuk memutar kumparan generator.

3. Transformator

Sumber listrik AC di rumahmu berasal dari tempat yangjauh. Arus listrik tersebut melalui kawat bertegangan listriksangat tinggi agar energi listrik yang terbuang sia-sia kecil.Sebelum memasuki rumahmu, tegangan listrik tersebutditurunkan hingga sebesar 220 Volt. Untuk maksud tersebut,arus listrik dilewatkan pada alat yang bernama transformator.Transformator adalah alat yang dipergunakan untuk menaikkanatau menurunkan tegangan arus bolak balik.Transformatordapat berfungsi berdasarkan prinsip arus bolak balik pada suatukumparan dan menghasilkan arus induksi pada kumparankedua.

Kegiatan 3Menyelidiki Fungsi Transformator

Alat dan bahan

baterai 6 V kawat berisolasisumber tegangan AC paku besarbola lampu sedotan


Cara kerja

1. Potong sedotan sesuai panjang paku.2. Masukkan paku dalam sedotan sehingga paku tidak

dapat menghantarkan arus.3. Lilitkan kawat pada separuh paku, sebanyak 300 lilitan.

Buat lagi 200 lilitan kawat pada paku itu, di sebelah lilitanpertama. Kupas isolator pada ujung-ujung kawat.

4. Hubungkan ujung-ujung lilitan kedua dengan lampu,untuk mendeteksi adanya arus yang mengalir.

5. Hubungkan ujung-ujung lilitan pertama dengan kutub-kutub baterai. Amati lampu tersebut. Bagaimana hasilpengamatanmu?

6. Ganti baterai tersebut dengan sumber tegangan AC 6 Volt.Amati lampu tersebut. Bagaimanakah hasil peng-amatanmu?


1. Apakah transformator berfungsi baik pada tegangansearah maupun bolak-balik?

2. Dua lilitan kawat tersebut tidak bersentuhan, sehinggatidak ada arus yang mengalir dari kawat pertama kekawat kedua. Darimanakah arus yang timbul pada kawatkedua?

Transformator sederhana terdiri atas dua kumparan kawat,yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparantersebut dililitkan pada inti besi, seperti Gambar 12.13. Padasaat arus bolak-balik melalui kumparan primer, kumparantersebut dan inti besi menjadi bersifat magnet. Karena arusnyaberubah-ubah (arus bolak-balik), maka medan magnet yangdihasilkan juga berubah. Perubahan medan magnet ini meng-hasilkan arus induksi pada kumparan sekunder.

Kumparanprimer

Input AC

Kumparansekunder

Te g a n g a nlebih tinggi

Inti besi

Kumparanprimer

Input AC

Inti besi

Te g a n g a nlebih rendah

Kumparansekunder

(a) (b)Gambar 12.13

Bagan transformator.(a) Transformator step

up menaikkan tegangan,(b) Transformator step

down menurunkantegangan.


Arus induksi yang terjadi pada kumparan sekundermenunjukkan pada ujung-ujung kumparan sekunder terjadibeda potensial. Jika beda potensial pada kumparan sekunderlebih besar daripada beda potensial kumparan primer, makatransformator tersebut merupakan transformator penaiktegangan (step up). Sebaliknya jika beda potensial kumparansekunder lebih kecil daripada beda potensial kumparan primer,maka transformator tersebut merupakan transformatorpenurun tegangan (step down).

Besar beda potensial pada kumparan sekunder bergantungpada jumlah lilitan kumparan sekunder dibandingkan denganjumlah lilitan pada kumparan primer. Jika jumlah lilitan padakumparan sekunder semakin banyak, maka beda potensialpada kumparan sekunder juga semakin besar. Sebaliknya jikajumlah lilitan pada kumparan sekunder semakin sedikit, makabeda potensial pada kumparan sekunder juga semakin kecil.Secara matematis hubungan antara jumlah lilitan dengan bedapotensial pada kumparan transformator dapat dirumuskan

dengan Vs = beda potensial pada kumparan sekunder ... voltVp = beda potensial pada kumparan primer ....... voltNs = jumlah lilitan kumparan sekunderNp = jumlah lilitan kumparan primer

Sebuah transformator step down terdiri atas kumparan primeryang memiliki 1.200 lilitan dan kumparan sekunder yangmemiliki 40 lilitan. Jika kumparan primer dihubungkandengan beda potensial 220 V, maka berapa beda potensialpada kumparan sekunder?Diketahui : lilitan kumparan primer, Np = 1.200

lilitan kumparan sekunder, Ns = 40beda potensial primer, Vp = 220 V

Ditanya : beda potensial sekunder, Vs =?

Vs

Vp

Ns

Np

=


Jawab

5. Efisiensi transformator

Mungkin kamu pernah menyentuh transformator yangbaru saja dimatikan. Transformator tersebut terasa panas.Mengapa demikian? Pada transformator, tidak semua energilistrik pada kumparan primer (energi masukan) dipindahkanke kumparan sekunder (energi keluaran) melalui induksielektromagnetik. Sebagian energi tersebut berubah menjadienergi panas akibat adanya hambatan pada kawat dan arusinduksi pada inti besi. Arus induksi yang timbul ini disebutarus putar atau arus Eddy. Agar hilangnya energi akibat arusEddy dapat dikurangi, maka inti transformator dibuat darisekumpulan lempengan-lempengan besi lunak yang disatukan,seperti Gambar 12.14.

Gambar 12.14Arus putar yang timbul

di dalam inti besimenyebabkan inti besi

tersebut menjadi panas,dan mengurangi

efisiensi transformator.(Sumber: Physics for You. Johnson,

Keith)

Vs

Vp

Ns

Np

=

Vs

220V40

1.200=

dengan perkalian silang diperolehVs × 1.200 = 40 × 220 V

Vs =

= 7,3 VJadi, beda potensial kumparan sekunder sebesar 7,3 V.

40 × 220 V1.200


Untuk menyatakan seberapa besar perbandingan energikeluaran dibandingkan dengan energi masukan pada trans-formator, kita dapat menggunakan istilah efisiensi. Jika semakinbesar efisiensi sebuah transformator, maka semakin sedikitenergi listrik yang terbuang dari transformator menjadi energipanas. Sebaliknya semakin kecil efisiensinya, maka semakinbesar energi listrik yang berubah menjadi energi panas. Karenaenergi keluaran tidak mungkin melebihi energi masukan, makaharga efisiensi maksimum transformator adalah 100%.

Untuk transformator ideal (efisiensi 100%), energi listrikpada kumparan primer dipindahkan seluruhnya ke kumparansekunder, atau

WP = WS

VP × IP × t = VS × IS × t

atau

Karena beda potensial sebanding dengan jumlah lilitan,maka untuk transformator ideal berlaku

dengan Ip = kuat arus pada kumparan primer .... Ampere (A)Is = kuat arus pada kumparan sekunder .. Ampere (A)

Sebuah transformator memiliki jumlah lilitan primer sebesar900 lilitan dan kumparan sekunder 300 lilitan. Kumparansekunder menghasilkan beda potensial 200 V. Ujung-ujungkumparan sekunder dihubungkan dengan pemanasberhambatan 20 ohm. Tentukan kuat arus primernya.

Diketahui : lilitan kumparan primer, Np = 900

lilitan kumparan sekunder, Ns = 300

Vp

Vs

Is

Ip=

IP

IS

Ns

Np=


beda potensial primer, Vs = 220 Vhambatan, R = 20 ohm

Ditanya : kuat arus primer, Ip?

JawabIs ditentukan dengan hukum ohm

Sebuah pemanggang kue110 V hendak digunakan,namun tegangan jala-jalarumah tersebut 220 V.Karena itu pemiliknyamenggunakan transformatorstep down yang sesuaiuntuk maksud tersebut. Jikahambatan pemanggangtersebut 440 ohm, makatentukan kuat arus padakumparan primernya.

Setelah kamu mempelajari penggunaan transformator,maka kamu dapat menjelaskan bagaimana cara “pengiriman”listrik dari pembangkit listrik hingga sampai ke rumahmu.Agar energi listrik tidak banyak terbuang saat melalui kawatdari tempat yang jauh di pembangkit listrik menuju rumahmu,maka beda potensialnya dinaikkan hingga beberapa puluh atauratus ribu volt dengan menggunakan transformator step up.Sesampainya di dekat rumahmu, beda potensial listrik diturun-kan lagi menjadi 220 V dengan menggunakan transformatorstep down.

dengan perkalian silang diperoleh

Ip × 900 = 10 A × 300

Ip =

= 3,3 AJadi, beda potensial kumparan primer sebesar 3,3 A.

IsVs

R=

Is200 V

20 ohm=

7,3 V=IP

IS

Ns

Np=

300900

IP

10A =



1. Apakah yang dimaksud dengan induksi elektromagnetik?2. Sebuah transformator hendak digunakan untuk mengubah

tegangan bolak-balik 120 V menjadi 6 V. Berapakah per-bandingan jumlah lilitan output (sekunder) terhadap lilitaninput transformator yang harus digunakan?

3. Sebuah transformator memiliki 20 lilitan primer dan 80 lilitansekunder untuk menyalakan lampu. Manakah yang lebihbesar, kuat arus primer ataukah kuat arus sekundernya?

2

Lengkapi peta konsep berikut dengan kata-kata: sumber energi,kincir air, transformator step down, transformator step up,dan kipas angin; sehingga proses perubahan energi kinetikair terjun menjadi energi kinetik putaran kipas dirumahmu dapat dipahami.

Turbin( . . . . .)

. . . . .(mengubah energi kinetik menjadi energi listrik)

. . . .(menaikkan tegangan AC)

. . . .(menurunkan tegangan AC)

. . . .(mengubah energi listrik menjadi energi kinetik)


1. Arus listrik yang mengalir pada kawat akan menghasilkan medan magnet disekitar kawat itu. Arah medan magnet bergantung pada arah arus.

2. Elektromagnet adalah kumparan kawat dengan inti bahan magnetik. Jikaelektromagnet dialiri arus, maka elektromagnet itu berlaku seperti magnet batang,kutub utara dan selatan magnet terletak pada ujung-ujungnya. Jika arus diputus,maka elektromagnet tidak lagi bersifat magnet.

3. Jika kawat berarus terletak dalam medan magnet, maka kawat tersebut men-dapatkan gaya Lorentz.

4. Beberapa penerapan gejala kemagnetan oleh arus listrik misalnya untukmengangkat benda-benda logam yang berat, pada motor listrik, alat ukur listrik,bel listrik, dan pengeras suara.

5. Jika terdapat perubahan medan magnet dalam sebuah kumparan, maka timbularus induksi dalam kumparan itu. Peristiwa ini disebut induksi elektromagnetik.

6. Pada generator, induksi elektromagnetik diterapkan untuk mengubah energikinetik menjadi energi listrik.

7. Transformator digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrikbolak-balik (AC).

8. Pada transformator penaik tegangan (step up), jumlah lilitan kumparansekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan kumparan primer.

9. Pada transformator penurun tegangan (step down), jumlah lilitan kumparansekunder lebih sedikit daripada jumlah lilitan kumparan primer.

10. Efisiensi transformator menunjukkan perbandingan energi keluaran terhadapenergi masukan pada transformator itu.


valuasiE

1. Kegiatan yang tidak menambah ke-kuatan elektromagnet adalah ....a. memperbesar arus listrikb. mengubah arah arus listrikc. memberi inti besi pada kumparand. menambah jumlah lilitan

2. Peralatan yang memiliki magnet tetapserta kumparan yang terus berputarkarena arah arus listriknya berubah-ubah adalah ....a. bel listrik c. galvanometerb. solenoida d. motor listrik

3. Ilmuwan yang menemukan arus listrikdapat menghasilkan medan magnetadalah ....a. Faraday c. Henryb. Oersted d. a dan c benar

4. Peristiwa timbulnya arus listrik akibatperubahan medan magnet disebut ....a. induksi elektromagnetikb. elektromagnetikc. transformatord. generator

5. Generator dapat dipandang sebagaikebalikan dari ....a. galvanometerb. transformatorc. motor listrikd. elektromagnet


6. Sebelum arus listrik PLN dari jaringantransmisi memasuki rumahmu, arustersebut melalui ....a. komutatorb. transformator step upc. transformator step downd. voltmeter

7. Alat-alat di bawah ini menggunakanprinsip kerja elektromagnetik, kecuali ....a. bel listrik c. relaib. telepon d. setrika listrik

8. Sebuah transformator dihubungkandengan tegangan 120 volt. Jika lilitanprimernya 40 dan lilitan sekundernya160, maka besar tegangan sekunderadalah ....a. 30 volt c. 480 voltb. 160 volt d. 640 volt

9. Di bawah ini kegunaan induksielektromagnetik, kecuali ....a. menimbulkan arus induksib. mengubah arus bolak-balikc. mengubah energi gerak menjadi

energi listrikd. membangkitkan gaya gerak listrik

induksi10. Gaya Lorentz yang terjadi pada kawat

lurus berarus listrik dapat diperbesardengan cara ....a. memperpendek kawatb. memperbesar kuat arusc. diberi magnet yang lemahd. memperbesar diameter kawat



1. Jelaskan apa saja yang digunakanuntuk membuat galvanometer danmotor listrik. Apa yang diperlukanuntuk membuat motor listrik, namuntidak diperlukan dalam pembuatangalvanometer? Mengapa alat tersebutdiperlukan?

2. Transformator menurunkan tegangan1200 V menjadi 120 V. Jika kumparanprimer memiliki 100 lilitan, berapakahjumlah lilitan kumparan sekundernya?

Buat daftar materi dalam bab ini yang kamu pahami.Buat daftar materi dalam bab ini yang tidak kamupahami. Tanyakan materi tersebut pada gurumu.Buat resume materi bab ini berdasarkan pemahamanmu.

B. Pemahaman Konsep

3. Jelaskan bagaimana bekerjanya trans-formator. Bagaimana perbedaanjumlah lilitan pada transformator stepup dan step down?

4. Jelaskan pentingnya transformatordalam pengiriman energi listrik daripembangkit menuju rumahmu.

5. Buat diagram untuk menunjukkanbagaimana putaran kumparan dalamgenerator menghasilkan arus induksiyang arahnya bolak-balik.


Bab 13 Tata Surya 241

(Sumber: Clipt Art)

TATA SURYABab13

Pernahkah kamu berpikir mengapa di malam hari ada bulan?Mengapa di siang hari matahari bersinar? Mengapa adaperbedaan waktu antara malam dan siang hari? Mengapa adapergantian musim yaitu musim hujan dan kemarau? Padabab ini kamu akan belajar tentang sistem tata surya dan prosesyang terjadi di dalamnya, sehingga kamu dapat menjawabpertanyaan-pertanyaan tersebut.


Peta Konsep

Kata-Kata Kunci

Tata suryaPlanetAsteroidKometPencemaranPelapukanPemanasanglobal

Soal Prasyarat

Sebutkan benda langit yang termasuk bintang. Sebutkan contoh pencemaran tanah, air, dan udara yang ada

di sekitar rumahmu (masing-masing 5 contoh).

memiliki

Litosfer

Matahari

dikelilingi

sebagai pusat

termasukFotosfer

Kromosfer

Korona

Tata surya

Bintang

Galaksi bimasakti

bagian dari

Komet Planet Asteroid

Bumi Satelit

Pencemaran Pelapukan Pemanasan global

misal

mengalami

dikelilingi


Pada waktu malam hari yang cerah, kamu dapat melihatribuan bintang di langit sebagai titik-titik cahaya. Sesungguhnyayang kamu lihat itu belum seluruhnya. Ada jutaan bahkanmilyaran bintang-bintang lain yang tidak mampu kamu amati.

Bintang-bintang di langit, gas, dan debu saling mengikatkarena adanya gravitasi, menyatu membentuk kelompok-kelompok raksasa yang disebut galaksi. Di jagad raya terdapatbanyak galaksi, dan milyaran bintang tersebar di setiap galaksi.Kita hidup di galaksi Bimasakti, yang mengandung sekitar200 milyar bintang, salah satu bintang tersebut adalah matahari.Jadi, matahari kita hanyalah satu di antara milyaran bintangdalam salah satu galaksi. Betapa luas dan raksasanya jagadraya ini, dan betapa agungnya Sang Maha Pencipta.

A. Galaksi dan Rasi

Gambar 13.1Galaksi Bimasakti(Sumber: seds.lpl.arizona.edu)

matahari

Semua bintang bergerak mengelilingi pusat galaksi.Matahari mengelilingi pusat galaksi Bimasakti, dengan sekali


putaran membutuhkan waktu 240 juta tahun. Selain galaksiBimasakti kita mengenal galaksi Andromeda, awan Magellanbesar, dan galaksi-galaksi yang diberi nama berseri misalnyagalaksi NGC (New General Catalog) 4565.

Sekelompok bintang dalam galaksi yang sama dapatmenghasilkan suatu bentuk tertentu jika dilihat dari bumi.Kelompok bintang ini disebut rasi bintang, misalnya rasi bintangUrsa Mayor atau rasi bintang Biduk Besar. Beberapa rasi zodiakyang sudah kamu kenal, yaitu rasi bintang Cancer, Leo, danVirgo. Masyarakat Indonesia akrab dengan rasi pari atau gubukpenceng dan rasi waluku.

Pernahkah kamu mengamati salah satu rasi bintang diatas? Atau mungkin kamu melihat rasi bintang yang lain.Apakah rasi bintang selalu teramati setiap saat, mengapapada siang hari kita tidak dapat mengamati rasi bintang?Untuk menentukan posisi berbagai rasi bintang, memangharus diketahui bagaimana bintang-bintang berubah posisisetiap malam, setiap musim dan terhadap perubahan garislintang.

Gambar 13.2Susunan planet dalam

tata surya.(Sumber: myscienceblogs.com)

B. Tata Surya

Tata surya kita terdiriatas bintang, planet, komet,asteroid dan benda-bendalangit lain yang membentuksatu sistem. Pusat sistem tatasurya kita adalah matahari.

Sejak ditemukannyaPluto pada tahun 1930,para astronom memasuk-

kan Pluto dalam kategori planet dalam tata surya kita,sehingga sampai tahun 2006 ada sembilan planet dalam tatasurya kita. Namun, dalam konferensi tanggal 24 Agustus 2006di Cekoslovakia, para astronom yang tergabung dalam organisasiastronomi internasional (International Astronomical Union, IAU),memutuskan bahwa pluto tidak termasuk dalam kategori planet.

Matahari MerkuriusVenus

BumiMars

Jupiter

SaturnusUranus

Neptunus

Pluto


Menurut para astronom, benda langit bisa dikategorikansebagai planet jika memenuhi kriteria sebagai berikut.

a. Mempunyai ukuran diameter lebih besar dari 2.000 km.berbentuk bulat, dan

b. Memiliki orbit yang tidak memotong orbit planet lain.

Orbit Pluto sedikit di bawah orbit Neptunus. Ukuranplanet Pluto jauh lebih kecil dari delapan planet lainnya dalamsistem tata surya. Ukuran planet Pluto bahkan lebih kecil daripada satelit (bulan) dari sistem tata surya (bulan dari bumi, bulandari Yupiter: Io, Europa, Ganymede, Callisto, Titan dan Tritan).Sehingga berdasarkan hasil kajian para astronom modern,terdapat 8 (delapan) planet dalam tata surya kita, yaitu Merkurius,Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, yangselalu beredar mengelilingi matahari.

Planet-planet yang terletak antara matahari dan sabukasteroid disebut planet dalam, sedangkan planet-planet yangterletak di luar sabuk asteroid (dilihat dari matahari) disebutplanet luar. Semua planet dalam bersifat padat dan berbatuan,sedangkan planet-planet luar, merupakan bola gas raksasa, bagianintinya mungkin berbentuk padat tetapi permukaannya tidak.Semua planet luar memiliki cincin yang tersusun dari debu dangas beku. Sebutkan planet-planet yang termasuk planet dalamdan planet luar.

Di bawah ini kita akan mendiskusikan karakteristikmatahari dan masing-masing planet.

1. Matahari

Matahari sebagai pusat tata surya. Matahari bukanlahbintang terbesar di antara milyaran bintang dalam galaksiBimasakti. Matahari juga bukan bintang yang paling terang,tetapi mengapa matahari kelihatan paling terang di antarabintang-bintang lain?

Jarak matahari dari bumi kita sekitar 150 juta kilometer.Jarak ini disepakati sebagai 1 SA (Satuan Astronomi). Mataharimerupakan bintang yang paling dekat dibandingkan bintang-bintang lainnya. Bintang terdekat kedua setelah matahari adalah


Alpha Centauri, jaraknya lebih dari 200.000 SA. Jarak mataharihanyalah 1/546.000 kali jarak Sirrius ke bumi. Sirrius merupakanbintang yang paling terang.

Jika dilihat dari ukurannya,maka matahari tergolong bintangukuran sedang. Diameter mataharisekitar 1.380.000 km. Jika di-bandingkan diameter bumi, makadiameter matahari 109 diameterbumi. Seandainya matahari be-rongga, kamu dapat memasukkanlebih dari satu juta bumi ke dalam-

nya. Tetapi kerapatan matahari lebih kecil dibandingkankerapatan bumi, sehingga massa matahari hanya sekitar 340 ribukali massa bumi.

Matahari merupakan bola gas raksasa, dengan lapisan-lapisan seperti ditunjukkan Gambar 13.3, yaitu:a. Inti (core): suhunya sekitar 14 juta Kelvin, tempat terjadinya

reaksi nuklir yang menghasilkan energi sangat besar.b. Fotosfer: suhunya sekitar 6.000 Kelvin, dengan ketebalan

sekitar 300 km, merupakan bagian matahari yang dapatkita lihat. Namun, janganlah kamu menatap matahari secaralangsung, karena dapat menyebabkan kerusakan pada mata.

c. Kromosfer: atmosfer matahari, bersuhu sekitar 4.500 Kelvindan ketebalannya 2.000 km.

d. Korona: atmosfer luar matahari, bersuhu sekitar 1 juta Kelvindan ketebalannya sekitar 700.000 km.

Di antara inti dan fotosfer terdapat daerah radiasi dandaerah konveksi. Di daerah tersebut energi berpindah secararadiasi dan konveksi.

Di permukaan matahari terdapat berbagai aktivitas,antara lain sunspot (bintik hitam), flare (letupan cahaya yangmenyembarkan partikel-partikel bermuatan listrik), protuberans(ledakan mendadak dan segera lenyap), serta yang terbesaradalah prominensa (kilauan gas yang mengalami kondensasikemudian jatuh kembali ke permukaan matahari).

Gambar 13.3Sketsa bagian-bagian

matahari.(Sumber: alam.leoniko.or.id)


Gambar 13.4Merkurius(Sumber: www.oulu.fi)

2. Merkurius

Merkurius adalah planetterdekat dari matahari, jaraknyasekitar 58 juta kilometer darimatahari. Merkurius tidak mudahdilihat dengan mata telanjang.Merkurius tetapi sering terlihatdi saat fajar dan senja hari, se-hingga dianggap sebagai bintangpagi dan bintang malam.

Merkurius merupakanplanet terkecil kedua setelah planet Pluto, diameternya sekitar4.862 km. Permukaannya penuh kawah akibat meteorit yangberjatuhan. Meteorit adalah batu-batu yang jatuh dari langitsaat asteroid meledak.

Merkurius bergerak mengelilingi matahari sekali putarandalam waktu 88 hari dan berotasi dengan periode 59 hari.Merkurius tidak memiliki satelit.

3. Venus

Venus merupakan planetterdekat kedua dari mataharidalam tata surya kita. Jaraknyadari matahari sekitar 108 jutakilometer. Permukaan planet inidiselimuti awan tebal karbon-dioksida sehingga sulit dilihat.Awan tersebut menahan energimatahari yang mengenai per-mukaan Venus sehingga energi tetap terperangkap. Hal inimenyebabkan suhu permukaan planet Venus luar biasatingginya, sekitar 480 oC. Suhu ini cukup panas untuk meleburlogam, misalnya aluminium.

Ukuran Venus hampir sama dengan bumi, diameternyahanya berselisih sekitar 600 km lebih kecil dari bumi. Venusmengelilingi matahari sekali putaran dalam 225 hari. Perioderotasinya 243 hari dengan arah rotasi berlawanan denganplanet-planet lain. Venus juga tidak memiliki satelit, sepertiMerkurius.

Gambar 13.5Venus(Sumber: www.adlerplanetarium.org)


Gambar 13.6Bumi

(Sumber: notperfect. files.wordpress.com)

4. Bumi

Bumi sebenarnya bukanplanet yang terbesar, namunbagi kita adalah terpenting dariseluruh planet, karena inilahtempat tinggal kita. Bumi adalahplanet ketiga dalam tata suryakita. Keadaan permukaan planetbumi sangat berbeda dibanding-kan permukaan planet Merkuriusdan Venus. Suhu dan tekanan

di permukaan bumi memungkinkan air berada dalam wujudpadat, cair, maupun gas.

Bumi berdiameter sekitar 12.700 km. Rata-rata perioderevolusinya 365,25 hari dan periode rotasinya sekitar 24 jam.Bumi memiliki satu satelit, yaitu bulan.

5. Mars

Mars merupakan planetkeempat dari matahari. Marsberukuran lebih kecil daribumi, diameternya sekitar6.800 kilometer. Jaraknya darimatahari sekitar 228 juta kilo-meter, dengan periode revolusi687 hari, dan berotasi denganperiode sekitar 24,6 jam.

Untuk menyelidiki permukaan planet Mars, bukanmanusia yang dikirim ke sana melainkan robot kecil AmerikaSerikat, yaitu Viking 1 dan Viking 2. Dari hasil penyelidikanterdapat tanda-tanda bahwa pada masa lalu di Mars ada air(cairan). Mars memiliki dua satelit, yaitu Phobos dan Deimos.

6. Yupiter

Yupiter adalah planet kelima dalam tata surya kita danmerupakan planet terbesar. Garis tengah Yupiter 142.860 km,volumenya sekitar 1.300 kali volume bumi. Meskipun letaknyajauh, Yupiter lebih mudah dilihat karena dua hal, yaituukurannya sangat besar dan memantulkan lebih dari 70%

Gambar 13.7Mars

(Sumber: www.hoax-sbyer.com)


cahaya matahari yang diterima-nya. Bandingkan dengan bulanyang hanya memantulkansekitar 7% cahaya yang di-terimanya.

Meskipun ukurannyabesar, untuk berotasi Yupiterhanya membutuhkan wakturotasi 9,8 jam; sekitar 2,5 kalilebih cepat dibandingkan bumi.Periode revolusinya sekitar 12 tahun.

Gas berwarna merah berputar lambat mengelilingitengah-tengah planet Yupiter. Ini membentuk ikat pinggangmerah raksasa yang dapat menghasilkan badai besar dipermukaan Yupiter. Yupiter memiliki 16 satelit, beberapa diantaranya lebih besar dari Pluto. Tahukah kamu nama-namasatelit yang mengelilingi Yupiter? Empat di antara satelit-satelitYupiter adalah Io, Eropa, Ganymeda, dan Calisto.

7. Saturnus

Saturnus merupakanbenda langit yang sangatmempesona karena cincin-cincinnya. Cincin Saturnuskelihatan lebih lebar diban-dingkan cincin planet lain,karena terdiri atas ratusancincin-cincin kecil. Cincinkecil tersusun dari gas bekudan butiran-butiran debu. Keindahan Saturnus ini tidakbegitu menonjol karena letaknya sangat jauh. Saturnus berjarak1.428 juta kilometer dari matahari, jarak ini hampir 10 kalijarak bumi-matahari.

Saturnus berdiameter sekitar 120.000 kilometer, jadimerupakan planet terbesar kedua setelah Yupiter. Perioderevolusinya 29,5 tahun; sedangkan periode rotasinya sangatcepat yaitu 10,6 jam. Karena kerapatannya rendah dan berotasicepat menyebabkan Saturnus bentuknya pipih. Saturnusmemiliki 21 satelit, yang terbesar yaitu Titan.

Gambar 13.8Yupiter(Sumber: www.mi-perm.ru)

Gambar 13.9Saturnus(Sumber: haaksma.pbwiki.com)


8. Uranus

Uranus berotasi padasumbu yang sebidang denganbidang edarnya mengelilingimatahari. Hal ini berbedadengan planet-planet lain.Uranus berotasi dalam waktu11 jam dan berevolusi dalamwaktu sekitar 84 tahun.

Tahukah kamu jarak uranus dari matahari? Jarak Uranusdari matahari sekitar 2.870 juta kilometer, karena itu Uranusmenjadi planet ketujuh setelah Saturnus dalam tata surya kita.Diameter Uranus sekitar 50.100 kilometer. Uranus memiliki5 satelit, yaitu Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, dan Oberon.Sebagaimana Saturnus, Uranus juga dikelilingi cincin-cincin.

9. Neptunus

Neptunus merupakan planetkedelapan dalam tata surya kita.Jaraknya dari matahari sekitar 4.500juta km. Untuk sekali putaranmengelilingi matahari, Neptunusmembutuhkan waktu 165 tahun.Periode rotasinya 16 jam. DiameterNeptunus hampir empat kali dia-meter bumi, yaitu sekitar 48.600 km.Neptunus memiliki delapan

satelit, dua diantaranya adalah Triton dan Nereid.

Gambar 13.10Uranus

(Sumber: www.crystalinks.com)

Gambar 13.11Neptunus

(Sumber: www.sterrenkids.nl)

C. Benda Langit Lain

Kamu telah belajar tentang matahari dan planet-planetyang ada di tata surya. Matahari dan planet termasuk bendalangit. Masih adakah benda langit lainnya selain matahari danplanet? Kamu dapat menjawabnya setelah memahami uraianberikut.

1. Sabuk Asteroid

Pernahkah kamu mendengar tentang sabuk Asteroid?Apa yang kamu ketahui tentang sabuk Asteroid? Sabuk Asteroid


Gambar 13.12Komet(Sumber: www.uni.bonn.de)

terbentang di antara planet Mars dan planet Yupiter. Sabukasteroid terbentuk oleh benda-benda kecil semacam planet,yang juga tersusun atas gas beku dan debu, misalnya Ceres.Meskipun disebut benda kecil, sebenarnya benda-bendatersebut memiliki diameter ratusan kilometer, misalnya Ceresdiameternya sekitar 770 km.

Di dalam asteroid, sekarang telah ditemukan lebih dari50.000 benda kecil semacam Ceres. Seandainya tidak dekatdengan Yupiter, sabuk asteroid mungkin telah menjadi planet.Gaya gravitasi dari Yupiter yang sangat besar tak memungkinkanmateri asteroid berubah menjadi planet.

2. Komet

Pernahkah kamu me-lihat komet? Apa yang kamuketahui tentang komet? Komettersusun dari debu dan gas bekuseperti es. Komet memiliki intikecil yang kadang-kadangterang seperti bintang saatmelintas dekat dengan matahari.Inti tersebut dikelilingi kabut,biasanya disebut koma, dan gabungan inti dengan komamembentuk kepala komet.

Sewaktu kepala komet mendekati matahari, energimatahari menguapkan bagian inti kemudian bercampurkabut. Kabut tersebut terdorong gaya radiasi mataharimembentuk ekor komet (sehingga komet acapkali disebutbintang berekor). Karena itulah ekor komet selalu menjauhimatahari. Berdasarkan pengamatan, komet selalu munculsecara periodik. Misalnya komet Halley muncul setiap 75 atau76 tahun sekali. Komet Halley muncul terakhir tahun 1986dan diperkirakan muncul lagi tahun 2016 atau 2062.

3. Meteor

Di ruang angkasa banyak terdapat benda padat yangbergerak berterbangan tidak beraturan. Benda-benda tersebutmungkin berasal dari serpihan asteroid, serpihan ekor komet,atau pecahan benda-benda langit lain. Karena mendapat pengaruh

Mengorganisasi InformasiBerdasarkan sifat-sifat khassetiap planet, buat tabelyang memuat karakteristikmasing-masing planet ter-sebut. Isi tabel dapat kamurancang sendiri, misalnyadiameter planet, jaraknyadari matahari, jumlah satelityang dimiliki dan lain-lain.

DiskusiBandingkan tabel yangkamu buat dengan tabelyang dibuat teman-temanmu.Diskusikan, sehingga kamudapat menghasilkan tabelyang lebih sempurna.


gaya gravitasi bumi, serpihan-serpihan benda langit tersebutbergerak melesat ke arah bumi, dan terbakar karena gesekandengan materi atmosfer. Timbullah nyala terang terlihat sepertibintang beralih (berpindah), itu yang disebut meteor.

Umumnya meteor habis terbakar sebelum sampai dipermukaan bumi, namun ada meteor yang ukurannya sangatbesar sehingga sampai di permukaan bumi, disebut meteorit.Contoh meteorit yang jatuh di Greenland dan Arizona AmerikaSerikat.

D. Gerakan Bumi dan Bulan

1. Rotasi bumi

Bumi berputar mengitari garis khayal yang disebutsumbu atau poros. Perputaran bumi pada porosnya disebutrotasi. Sekali berotasi bumi membutuhkan waktu 24 jam,atau disebut satu hari.


1. Bandingkan antara galaksi, rasi, dan tata surya.2. Apakah yang dimaksud dengan

a. bintang,b. planet,c. asteroid,e. meteor dan meteorit,d. komet?

3. Jarak rata-rata antara matahari dan bumi sekitar 150 juta kmdisepakati sebagai satuan baku, yaitu 1 SA (Satuan Astronomi).Nyatakan jarak rata-rata planet lain dari matahari dalamsatuan SA. Tuliskan hasilnya dalam tabel.

1


Karena bumi berotasi maka daerah tertentu di permukaanbumi tidak terus-menerus menghadap matahari. Bagian bumiyang menghadap matahari akan mengalami siang dan bagianlain yang membelakangi matahari mengalami malam.

Belahan bumi bagian timur lebih dahulu menghadapmatahari dibandingkan belahan bumi bagian barat. Oleh karenaitu, orang yang tinggal di Irian Jaya lebih dulu mengalami pagidibandingkan orang yang tinggal di Kalimantan, apalagi orangyang tinggal di Aceh.

Untuk lebih memahami terjadinya siang dan malam,lakukan Kegiatan 1 berikut.

Kegiatan 1

Terjadinya Siang dan Malam

Alat dan bahan

lilin stopwatch atau jam tanganlampu senter

Cara kerja

1. Bentuk kelompok dengan anggota 10 orang. Minta 8 orangbergandengan tangan membentuk lingkaran salingmembelakangi.

2. Minta seseorang berdiri di luar lingkaran dan menyala-kan senter, seolah-olah dia menjadi matahari.

3. Nyala senter arahkan pada teman-temanmu yang mem-bentuk lingkaran. Teman yang terkena cahaya sentermengalami siang dan yang tidak terkena cahayamengalami malam. Minta temanmu yang mengalamipagi hari mengatakan selamat pagi, demikian pula yangmengalami siang, sore, dan malam.

4. Minta teman-temanmu yang membentuk lingkaranberputar dari barat ke timur berlawanan dengan arahputaran jarum jam. Pada tahap putaran tertentu, masing-masing temanmu menunjuk pukul berapa?

5. Menggunakan stopwatch atau jam tangan, catat waktu yangdibutuhkan untuk melakukan satu putaran.


Kamu telah memahami perputaran bumi pada porosnyayang disebut rotasi. Selain berotasi, bumi juga bergerak me-ngelilingi matahari yang disebut revolusi.

Bumi berevolusi pada garis edar yang teratur. Garis edarini disebut orbit. Satu tahun di bumi adalah waktu yangdiperlukan bumi untuk mengelilingi matahari pada orbitnya

satu kali putaran, yaitu selama 36514 hari. Waktu untuk ber-

evolusi disebut juga kala revolusi. Dengan demikian 1 tahunadalah 365 hari, dengan setiap 4 tahun sekali ada 366 hariyang disebut tahun kabisat. Pada tahun kabisat umur bulanFebruari 29 hari.

2. Perubahan musim

Kemiringan sumbu bumi pada saat berotasi menyebab-kan terjadinya perbedaan penyinaran cahaya matahari. Halini mengakibatkan perbedaan lamanya siang dan malam sertamenimbulkan perbedaan musim di berbagai daerah dipermukaan bumi.

Tahukah kamu kapan bumi mengalami musim panasdan dingin? sekitar tanggal 21 Juni belahan bumi utara mengalamimusim panas karena lebih condong ke arah matahari sehinggamenerima cahaya matahari lebih banyak. Sekitar tanggal 21atau 22 Desember belahan bumi selatan mengalami musimpanas, sedangkan belahan bumi utara mengalami musim dingin.Saat belahan bumi condong menjauhi matahari, belahanbumi tersebut mengalami musim dingin.


1. Apakah setiap temanmu yang membentuk lingkaranmengalami siang atau malam terus-menerus? Mengapa?

2. Seandainya teman-temanmu yang membentuk lingkarandianggap bumi, berapakah kala rotasi bumimu? Apakahkala rotasi tiap kelompok sama?

3. Dalam kehidupan sehari-hari matahari terlihat bergerakdari timur ke barat. Bagaimanakah kejadian yangsebenarnya?


3. Gerakan bulan

Gambar 13.13 menunjukkan bagaimana bulan berotasipada porosnya, berevolusi mengitari bumi dan bersama-samadengan bumi mengelilingi matahari.

Gambar 13.13Bulan berotasi padaporosnya, berevolusimengitari bumi danbersama-sama denganbumi mengelilingimatahari.

Waktu yang dibutuhkan bulan untuk satu kali ber-evolusi sekitar 27,3 hari; disebut kala revolusi sideris (satubulan sideris). Tetapi karena bumi juga bergerak searah gerakbulan, maka menurut pengamatan di bumi waktu yangdibutuhkan bulan untuk melakukan satu putaran penuhmenjadi lebih panjang dari kala revolusi sideris, yaitu sekitar29,5 hari. Kala revolusi ini disebut kala revolusi sinodis (satubulan sinodis). Kala revolusi sinodis dapat ditentukan melaluipengamatan dari saat terjadinya bulan baru sampai bulanbaru berikutnya. Satu bulan sinodis digunakan sebagai dasarpenanggalan Komariyah (penanggalan Islam).

Jika kamu perhatikan dari bumi, bentuk bulan ternyatatidak tetap. Suatu saat berbentuk bundar, setengah lingkaran,lebih dari setengah lingkaran, seperti sabit, atau kadang-kadangtidak terlihat sama sekali. Bentuk bulan yang berubah-ubah itudikenal sebagai fase-fase bulan. Apakah bentuk bulan memangbenar-benar berubah?

4. Fase-fase bulan

Bulan tidak memancarkan cahaya sendiri, tetapi memantul-kan cahaya yang diterima dari matahari. Bagian bulan yangdapat kita lihat hanyalah bagian yang mendapat cahaya matahari

Matahari

Bumi

Bulan


dan dipantulkan ke bumi. Karena bulan berevolusi, maka bagianbulan yang memantulkan cahaya matahari diterima ke bumi,berubah-ubah.

Gambar 13.14Bidang orbit bulan

mengitari bumi tidaksebidang dengan orbit

bumi mengitarimatahari.

(Sumber: alam.leoniko.id)

Bulan perbani

Bulan sabit

Bulan benjol

Bulan purnamaBumi

Bulan baruSina

r mat

ahar

i

Bulan sabit

Bulan perbani

Bulan benjol

Keterangan fase bulan:= permukaan bulan yang tidak teramati= permukaan bulan yang tidak teramati

Kegiatan 2Gerakan Bulan

Alat dan bahan

lilin lampu senter

Cara kerja

1. Hitamkan separuh permukaan bola voli.2. Minta 8 orang temanmu untuk berdiri bergandengan

saling membelakangi dan membentuk lingkaran sepertiKegiatan 1 sebelumnya.

3. Pegang bola voli plastik yang separuhnya telah dihitamkan,bergerak mengelilingi temanmu yang membentuklingkaran. Bola voli itu kita anggap sebagai bulan. Jagalahposisi bulan selalu tetap selama berkeliling.


5. Gerhana matahari dan gerhana bulan

Seperti telah dibahas sebelumnya, bumi selalu berotasipada porosnya dan berevolusi terhadap matahari. Sementarabulan berotasi pada porosnya, berevolusi pada bumi, danbersama-sama bumi mengitari matahari. Karena gerakan ini,suatu saat bumi, bulan, dan matahari terletak pada satu garis lurus.

a. Gerhana matahariGerhana matahari terjadi jika posisi bulan terletak antarabumi dan matahari, seperti Gambar 13.15. Akibatnyabulan membentuk bayangan di bumi, sehingga orangyang tinggal di belahan bumi tersebut tidak dapat melihatmatahari. Ukuran bulan lebih kecil dari ukuran matahari,karena itu hanya sebagian kecil permukaan bumi yangbenar-benar ditutupi bayangan bulan dan sama sekali tidakmendapatkan cahaya matahari. Daerah ini mengalamigerhana matahari total.

4. Disetiap posisi, tanyakan kepada temanmu yang mem-bentuk lingkaran, bagaimana wajah bulan yang dilihatnya?Minta mereka membuat sketsanya.


1. Apakah hasil sketsa yang dibuat temanmu membentuklingkaran sama?

2. Bandingkan gambar-gambar sketsa tersebut dengansketsa fase-fase bulan pada Gambar 13.14?

3. Apakah kesimpulanmu tentang penampakan bulan yangberubah-ubah? Apakah bentuk bulan memang berubah-ubah seperti sabit, benjol, dan lain-lain? Berikan penjelasan.

Matahari Bulan

BumiUmbra

Penumbra

Gambar 13.15Gerhana matahari


b. Gerhana bulanGerhana bulan terjadi saat matahari, bumi, bulan terletaksatu garis lurus. Saat gerhana bulan, bumi terletak di antaramatahari dan bulan, sehingga cahaya matahari mengenaibumi dan tidak sampai di bulan. Akibatnya bulan tidakmemantulkan cahaya sama sekali ke bumi. Keadaan inidisebut gerhana bulan (Gambar 13.16).

Gambar 13.16Gerhana bulan

Matahari

Bulan

Bumi

Umbra

Penumbra


1. Bandingkan antara rotasi dan revolusi bumi.2. Bagaimana proses terjadinya siang dan malam? Apakah

semua daerah di permukaan bumi mengalami siang ataumalam dalam selang waktu yang sama panjang? Jelaskan.

3. Bagaimanakah proses terjadinya perubahan musim?4. Gambar dan jelaskan terjadinya gerhana matahari.5. Bulan berotasi dan berevolusi terhadap bumi juga bersama-

sama dengan bumi mengelilingi matahari. Ditentukan kalarevolusi bumi 366 hari, kala revolusi dan rotasi bulan sama,yaitu 29,5 hari; dan kala rotasi bumi 1 hari.a. Saat bulan telah menempuh seperempat lintasan

revolusinya, kira-kira bumi telah berotasi berapa kali?b. Saat bumi telah menempuh seperempat lintasan

revolusinya, berapa kali bumi telah berotasi? Berapakali bulan telah berevolusi dan berotasi? Jelaskanjawabanmu.

2


E. Penerbangan Angkasa Luar

Pernahkah kamu sakit kemudian dibawa ke dokter?Untuk mengetahui penyakit seorang pasien, banyak haldilakukan dokter, antara lain mengamati pasien, menanyaiberbagai hal, memeriksa dengan tangannya, dan lebih telitilagi memeriksa dengan suatu alat yang disebut stetoskop.Mengapa dokter membutuhkan stetoskop untuk memeriksapasiennya?

Jika kamu ingin mengenal sesuatu dengan rinci danlengkap kamu harus menggunakan semua inderamu untukmenyelidikinya. Jika indera sudah tak mampu lagi karenakemampuan dan kepekaannya memang terbatas, maka kamuharus menggunakan teknologi untuk membantunya, sepertiyang dilakukan dokter dengan menggunakan stetoskop.Bagaimana jika kamu ingin menyelidiki sesuatu, tetapi kamutidak mungkin hadir di tempat yang akan kamu selidiki? Kamuharus “memindahkan” inderamu ke sana, dan itulah yang terjadisaat ilmuwan menyelidiki ruang angkasa.

Satelit ditempatkan di orbit tertentu sehingga dapat men-catat bahkan merekam gambar, kemudian dikirimkan kebumi untuk dianalisis. Di bawah ini kamu akan mendiskusikanberbagai manfaat satelit dan memikirkan serta memodelkansecara sederhana bagaimana satelit di tempatkan pada orbittertentu?

1. Satelit

Satelit adalah benda yang mengorbit atau bergerakmengitari benda langit yang lebih besar. Ada dua jenis satelit,yaitu satelit alam, misalnya bulan dan satelit buatan, misalnyaSputnik 1 (milik Uni Soviet) atau Palapa (milik Indonesia).

Satelit banyak membantu memberikan informasitentang bulan, bumi, dan benda-benda langit lain kepada kita.Satelit juga menjadikan sistem komunikasi menjadi lebihbaik. Satelit membantu ahli lingkungan mempelajari polusi,ahli geologi menemukan sumur minyak, dan ahli pertanianmengamati perkembangan tanaman. Satelit komunikasimembantu mentransmisikan (memancarkan) siaran radio dantelevisi ke seluruh dunia. Satelit astronomi memberikan


informasi ruang angkasa yang jauh lebih akurat dan lengkapdibandingkankan sumber informasi di bumi.

2. Satelit Palapa

Satelit Palapa termasuk satelit komunikasi. Satelit inipertama kali diluncurkan tahun 1976 dengan nomor seriPalapa A-1 dan perkiraan usianya 7 tahun. Dengan satelit Palapatransmisi siaran televisi menjadi semakin luas. Mengapa?Siaran televisi yang dipancarkan oleh transmiter (pemancar)pusat di Jakarta, ditangkap oleh stasiun relay yang ada di daerah(antara lain Yogyakarta, Surabaya, dan Maluku). Selanjutnya,stasiun relay memancarkan kembali siaran tersebut danditerima oleh antena (alat penerima) televisi di rumah-rumah.Bayangkan, bagaimana jika tidak ada satelit Palapa?

Sampai saat ini Indonesia telah meluncurkan 10 seri satelitPalapa, namun ada satu satelit yang gagal mengorbit, yaituPalapa B-2. Palapa B-2 ini digantikan dengan Palapa B-2P.

3. Roket dan pesawat ulang alik

Untuk menempatkan satelit pada orbitnya, digunakanroket atau pesawat ulang alik. Satelit akan dibawa hinggaketinggian tertentu kemudian dilepaskan. Satelit akanmengorbit dengan kecepatan tertentu, tergantung padaketinggiannya di atas permukaan bumi. Meskipun fungsinyahampir sama, pesawat ulang alik berbeda dengan roket.

Gambar 13.17Sputnik 1

(Sumber: www.celestiamotherlode.net)


Pesawat ulang alik dapat kembalike bumi setelah menjalankan tugas-nya. Roket hanya berfungsi sekalidalam peluncuran satelit. Karenapesawat ulang alik dapat kembali kebumi, selain digunakan sebagaipeluncur satelit, juga dapat digunakanuntuk mengantarkan astronot ataubahan-bahan lain ke dan dari ruangangkasa.

Gambar 13.18Pesawat ulang alikColumbia(Sumber: www.geocities.com)

Satelit Palapa dapat memperluas transmisi (pemancaran)siaran televisi. Buat diagram sederhana yang menunjukkanurutan transmisi siaran dari pemancar pusat hingga sampaidi rumah-rumah kita. Cantumkan kata-kata di bawah inidalam diagram yang kamu buat: satelit Palapa, stasiunpemancar pusat, stasiun relay, antena televisi di rumah.


1. Sebutkan sekurang-kurangnya tiga manfaat satelit bagikehidupan kita.

2. Jelaskan manfaat satelit Palapa.3. Jelaskan persamaan dan perbedaan antara roket dengan

satelit.4. Jelaskan perbedaan dari satelit komunikasi dengan satelit

astronomi.5. Jelaskan perbedaan antara roket dengan pesawat ulang

alik.

3


Bumi adalah salah satu planet dalam tatasurya kita. Jikadibandingkan dengan planet-planet lain, bumi bukan planet

yang terbesar. Diameter bumi kira-kira diameter planetYupiter. Tetapi, mengenali dan menjaga planet bumi sangatpenting bagi kita karena di situlah kita hidup.

Bumi terbagi menjadi tiga lapisan utama yaitu lapisanbatuan (litosfer), lapisan air (hidrosfer), dan lapisan udara (atmosfer).Kehidupan di bumi termasuk kehidupan manusia, juga ber-interaksi timbal balik dengan tiga lapisan di atas, yang disebutlingkungan. Manusia dan lingkungannya, saling bergantung.Manusia membentuk lingkungan hidupnya, dan manusia ituada karena lingkungan hidupnya.

Berbagai peristiwa di permukaan bumi mungkin men-jaga kelangsungan hidup manusia, tetapi ada juga merugikanbahkan menghancurkan kehidupan manusia. Di bawah inikita akan mendiskusikan beberapa peristiwa di bumi yangdapat merugikan kehidupan kita.

1. Pencemaran atau polusi

Pencemaran dapat terjadi di daratan, air, dan udara.Daratan, air, dan udara dikatakan mengalami pencemaran jikapada lapisan-lapisan tersebut telah terjadi keadaan tidak normal,karena adanya polutan (zat penyebab polusi) sehingga tidakmampu memberikan daya dukung kepada kehidupan di bumi.

a. Pencemaran daratanPencemaran daratan disebabkan oleh buangan organik,misalnya dari rumah tangga dan olahan bahan makanan;maupun anorganik, misalnya plastik dan limbah industriterutama logam. Dampak yang disebabkan oleh pencemarandaratan, antara lain:1) timbulnya bau,2) pemandangan yang tidak sedap, kotor, dan kumuh,3) timbulnya berbagai penyakit, misalnya pes, kaki gajah,

malaria, dan demam berdarah, dan4) fungsi tanah berkurang, misalnya tanah menjadi tidak

subur.

F. Proses-proses di Permukaan Bumi


Gambar 13.19Sampah menumpukmerupakanpencemaran daratan.(Sumber: Dok. Penerbit)

b. Pencemaran airBagian terbesar permukaan bumi kita adalah air. Sepertihalnya daratan, air juga dapat tercemar. Bagaimana carauntuk mengetahui telah terjadi pencemaran air? Untukmengetahui terjadinya pencemaran air dapat digunakanberbagai indikator, antara lain suhu, derajat keasaman(pH), warna, bau, rasa, endapan, kandungan mikroba, dankandungan zat radioaktif. Misalnya, air yang memenuhisyarat digunakan dalam kehidupan mempunyai pHberkisar 6,5-7,5. Air dengan pH lebih kecil atau lebih besardari pH normal tersebut, tidak memenuhi standarkehidupan.Pencemaran air disebabkan oleh berbagai bahan buangan(limbah), antara lain:1) limbah padat, misalnya batuan, pasir, tanah;2) limbah organik, misalnya sisa makanan;3) limbah anorganik, misalnya unsur-unsur logam sisa

industri (timbal, raksa, dan nikel);4) limbah cairan berminyak, misalnya olie, minyak tanah

yang tumpah ke air; dan5) limbah zat kimia, misalnya deterjen, shampo, dan in-

sektisida.


Dampak yang disebabkan oleh pencemaran air, antara lain:1) air tidak dapat digunakan secara optimal, baik untuk

keperluan rumah tangga, pertanian, maupun industri,2) penyebab timbulnya berbagai penyakit, misalnya

demam berdarah, malaria, diare, kholera, disentri, dancacingan.

c. Pencemaran udaraUdara bersih dan kering, tersusun dari komponen utama,yaitu nitrogen ± 78%, oksigen ± 21%, argon ± 0,9%, dankarbon dioksida ± 0,03%. Udara disebut tercemar jikaterdapat bahan atau zat-zat asing sehingga komposisiudara berubah dari keadaan normalnya.Bahan pencemar udara ada yang berasal dari alam, misalnyadebu dan gas pembusukan sampah organik. Selain itu,bahan pencemar udara juga berasal dari faktor antropogenik(kegiatan manusia), misalnya pembakaran bahan bakarminyak (BBM) dan pemakaian zat kimia. Di antara komponenpencemar udara yang paling banyak berpengaruh adalahkarbon monoksida, nitrogen oksida, belerang oksida, danhidrokarbon.Dampak yang disebabkan oleh pencemaran udara, antaralain gangguan fungsi jantung, paru-paru, sakit kepala, sulitbernafas, dan pingsan, bahkan kanker dan kematian.

2. Pelapukan dan pengikisan

Pelapukan menyebabkan berbagai batuan, logam, danbenda-benda lain berubah warna, komposisi, atau bentuknya.Pelapukan merupakan proses hancurnya suatu bendamenjadi bagian-bagian yang lebih kecil.

Berdasarkan penyebabnya, pelapukan dibedakanmenjadi tiga yaitu pelapukan mekanik, organik, dan kimiawi.

a. Pelapukan mekanikPelapukan mekanik adalahpelapukan yang disebabkanoleh perubahan suhu atautekanan. Misalnya, padasiang hari yang sangat panaskemudian turun hujan

Bersama teman-temanmu,identifikasilah pencemaranyang terjadi di sekitarmu.Laporkan dalam bentuktabel. Amati dan laporkandengan cermat, sumber-sumber pencemaran yangkamu temukan. Amati dancatat pula akibat yangditimbulkan.

Gambar 13.20Patung mengalami

pelapukan mekanik.(Sumber: www.erabaru.or.id)


secara tiba-tiba, maka terjadi perubahan suhu yang tiba-tiba pula. Peristiwa semacam ini akan merusak butiran-butiran batuan, kayu, dan benda-benda lain sehingga hancurmenjadi bagian-bagian lebih kecil.

b. Pelapukan organikPernahkah kamu memperhatikan dinding-dinding yangditumbuhi lumut? Jika lumut tersebut dibiarkan, apa yangterjadi? Lama-kelamaan, dinding tersebut akan hancur. Itulahcontoh pelapukan organik. Contoh yang lain, misalnya akarpohon yang merusak pot atau bangunan, hewan-hewan kecilyang menghancurkan kayu dan perabotan rumah tangga.Pelapukan organik adalah pelapukan yang disebabkan olehorganisme atau makhluk hidup, misalnya tumbuhan, hewan,dan manusia. Jika kita tidak peduli terhadap lingkungan,maka manusia dengan segala ilmu dan teknologinyamerupakan sumber perusak lingkungan yang sangat hebat.

c. Pelapukan kimiawiPelapukan kimiawi yang paling sering kita jumpai adalahoksidasi pada logam terutama besi, yang lazim kita sebutberkarat. Pelapukan kimiawi adalah pelapukan yangterjadi melalui reaksi kimia.Berkarat adalah contoh pelapukan kimiawi yang merugikan.Ada proses pelapukan kimiawi yang justru melahirkankeindahan, yaitu terbentuknya stalagtit dan stalakmit padagua-gua kapur.

Gambar 13.21Terbentuknya stalaktitdan stalagmitmerupakan contohpelapukan kimiawi.(Sumber: Dok. Penerbit)


3. Pemanasan global

Untuk memahami pemanasan global, harus dipahamidulu penyebab terjadinya pemanasan global yaitu efek rumahkaca dan gas rumah kaca. Sinar matahari menyimpan energi.Saat sinar matahari mengenai bumi, bumi menjadi panas.Sebagian energi panas tersebut oleh bumi dipantulkan kembalike atmosfer sebagai gelombang panas, berupa sinar infra merah.Dalam atmosfer, sinar infra merah ini diserap oleh berbagaimolekul gas, sehingga suhu atmosfer naik. Kenaikan suhuatmosfer ini disebut efek rumah kaca. Gas-gas dalam atmosferyang menyerap gelombang panas disebut gas rumah kaca. Jadi,efek rumah kaca tidak ada kaitannya dengan bangunan gedung-gedung bertingkat yang dindingnya terbuat dari kaca. Efek rumahkaca disebabkan oleh gas rumah kaca yang menyerap gelombangpanas dari bumi.

Dalam kondisi normal, efek rumah kaca sebenarnyasangat membantu kita. Jika tidak ada efek rumah kaca, suhurata-rata di bumi bisa mencapai −18 oC. Suhu ini jelas terlalurendah untuk kehidupan manusia dan mahluk hidup yanglain. Adanya efek rumah kaca suhu rata-rata di bumi menjadisekitar 33 oC.

Gas rumah kaca yang terpenting adalah karbondioksida,yang berasal dari pembusukan serta pembakaran bahan organik.Akhir-akhir ini dicatat kandungan karbondioksida dan gaslain dalam atmosfer mengalami kenaikan. Naiknya gas rumahkaca akan menaikkan pula efek rumah kaca. Peristiwa naiknyaintensitas efek rumah kaca itulah yang dikenal pemanasanglobal.

Pemanasan global menimbulkan berbagai dampak,antara laina. perubahan iklim,b. kenaikan frekuensi dan intensitas badai,c. menaikkan suhu permukaan laut, sehingga terjadi pe-

nambahan ketinggian air laut.


Dengan menggunakan botol kaca bening, kapas, selangplastik, suntikan bekas, plastisin, dan rokok, rancanglahpercobaan untuk mengetahui dampak asap rokok padakapas. Amati dan diskusikan hasilnya. Dengan membacaliteratur, identifikasilah semua racun yang ada dalamrokok.


1. Apakah yang dimaksud dengan:a. pencemaran,b. pelapukan,c. pengikisan,d. pemanasan global?

2. Dalam kehidupan, sebaiknya kita tidak menimbulkanpencemaran lingkungan. Mengapa?

3. Berikan tiga usulan sederhana yang dapat kita terapkandalam kehidupan sehari-hari, untuk menghindari terjadi-nya pencemaran.

4. Jelaskan perbedaan dari pelapukan mekanik denganpelapukan organik. Berikan contohnya masing-masing 3.

5. Sebutkan dampak yang disebabkan oleh pencemaranudara.

4


1. Galaksi adalah gugusan bintang-bintang, gas, dan debu saling mengikat karenaadanya gravitasi.

2. Rasi bintang adalah kelompok bintang jika dilihat dari bumi menghasilkansuatu bentuk tertentu.

3. Tata surya terdiri dari planet, komet, asteroid dan benda-benda langit lain yangmembentuk satu sistem.

4. Ada dua macam planet, yaitu planet dalam dan luar. Planet dalam adalah planetyang terletak antara matahari dan sabuk asteroid. Planet luar adalah planetyang terletak di luar sabuk asteroid.

5. Satelit adalah benda yang mengorbit atau bergerak mengitari benda langit yanglebih besar.

6. Bumi terbagi menjadi tiga lapisan, yaitu litosfer, hidrosfer, dan atmosfer.7. Peristiwa di permukaan bumi yang dapat merugikan kehidupan adalah pencemaran,

pelapukan dan pengikisan, serta pemanasan global.


valuasiE



7. Urutan lapisan matahari dari lapisanpaling luar hingga lapisan paling dekatdengan inti adalah ....a. korona-kromosfer-fotosferb. fotosfer-korona-kromosferc. fotosfer-kromosfer-koronad. kromosfer-korona-fotosfer

8. Saat terjadi gerhana bulan urutanposisi antara bumi, bulan, dan matahariadalah ....a. matahari, bulan, bumib. matahari, bumi, bulanc. bumi, matahari, buland. bulan, matahari, bumi

9. Pernyataan di bawah ini yang bukanmerupakan manfaat satelit adalah ....a. memperluas jangkauan komunikasib. membantu pemetaan kandungan

sumber alamc. membawa astronot ke atau dari

ruang angkasad. merekam dan mengirimkan infor-

masi cuaca

10. Contoh pelapukan organik adalah ....a. pagar besi berkaratb. batu retak akibat panas dan hujanc. dinding hancur karena ditumbuhi

lumutd. terjadinya stalagtit dan stalagmit

1. Menyebabkan terjadinya siang danmalam di bumi ....a. rotasi c. revolusib. gerhana d. orbit

2. Merupakan planet terkecil dalam tsurya kita adalah ....a. Merkurius c. Marsb. Venus d. Pluto

3. Di antara kelompok planet di bawahini yang merupakan kelompok planetdalam adalah ....a. Merkurius, Venusb. Merkurius, Venus, Marsc. Merkurius, Venus, Bumid. Merkurius, Venus, Bumi, Mars

4. Memiliki arah rotasi berlawanandengan planet lain adalah ....a. Yupiter c. Neptunusb. Venus d. Saturnus

5. Merupakan planet paling mempesonakarena memiliki cincin terbanyakdan terbesar adalah ....a. Merkurius c. Uranusb. Saturnus d. Neptunus

6. Waktu yang dibutuhkan oleh bulanmulai dari fase bulan baru hinggabulan purnama adalah sekitar ....a. 30 hari c. 15 harib. 29 hari d. 7,5 hari


Adakah materi yang belum kamu pahami?Apakah kamu memahami akibat dari terjadinya pe-manasan global? Usaha apa yang kamu lakukan supayatidak terjadi pemanasan global?

B. Pemahaman Konsep

1. Dalam tata surya kita, planet apakahyang menyerupai bumi? Beri penjelasanberdasarkan karakteristik planet-planet yang telah kamu pelajari.

2. Komet disebut juga bintang berekor.Jelaskan, apakah komet memang ter-masuk bintang? Mengapa ekor kometselalu menjauhi matahari?

3. Apakah pencemaran itu? Sebutkanjenis-jenis pencemaran, penyebab,dan akibat yang ditimbulkan sehinggamerugikan kita.

4. Matahari terlihat sebagai bintangpaling terang dan paling besar dalamkehidupan kita sehari-hari. Beripenjelasan apakah penglihatan kita itubenar? Tuliskan data-data penunjanguntuk mendukung pendapatmu.

5 Beri penjelasan mengapa bulan me-miliki kala revolusi sideris dan sinodis?Untuk memperjelas jawabanmu, serta-kan diagram/gambar sketsa revolusibulan.


271

Aglutinin: protein khusus dalam plasma darahyang dapat menggumpalkan aglutinogen.Aglutinogen: protein spesifik yang terdapat didalam sel darah merah.Akomodasi: kemampuan lensa mata untukmencembung dan mencembung.Akson: serabut panjang pada sel saraf yangberfungsi menghantarkan impuls saraf daribadan sel saraf ke saraf lainnya.Alveolus: kantong udara paru-paru.Anemia: penyakit akibat kurang darah.Antibody: zat yang dapat membunuh bibitpenyakit atau zat asing lainnya.Aorta: pembuluh nadi besar.Arus listrik: aliran muatan listrik.Arteri: pembuluh nadi yang membawa darahkeluar dari jantung.Atrium: ruang jantung pada bagian atas(serambi).Asimilasi: pengolahan zat anorganik menjadi zatorganik oleh tumbuhan.Astigmatisme: gangguan mata dimana penglihatanmenjadi kabur.Bronkitis: radang tenggorokan.Bronkiolus: percabangan dari bronkus.Bronkus: percabangan dari tenggorokan.Bintik buta: tempat kluarnya saraf mata yangletaknya pada retina.Bintik kuning: bagian dari selaput jala yang palingpeka terhadap cahaya.Daya listrik: cepatnya energi listrik diubah menjadienergi bentuk lain.Dendrit: serabut pendek pada sel saraf yangberfungsi menghantarkan impuls saraf darireseptor ke badan sel saraf.Dermis: lapisan sel-sel kulit yang lebih tebal daripada epidermis. Pada lapisan ini terdapat pembuluhdarah kapiler, saraf, akar rambut, dan kelenjarminyak.Diastole: tekanan darah pada saat darah masuk kebilik jantung atau kondisi pada saat jantung relaksasi.

GGGGGlosarium

Diafragma: otot yang memisahkan rongga dadadan rongga perut.Efektor: bagian tubuh yang menanggapi ransangan(otot dan kelenjar).Ekspirasi: pengeluaran karbondioksida dari paru-paru.Ekskresi: proses pengeluaran zat-zat sisa meta-bolisme.Epidermis: kulit ari berupa sel-sel mati.Eritrosit: sel darah merah.Fibrinogen: sejenis protein darah yang berperandalam pembekuan darah.Faring: pangkal tenggorokan.

Ferromagnetik: bahan yang dapat ditarik mag-net dengan kuat.Flare: letupan cahaya yang menyembarkanpartikel-partikel bermuatan listrik.Galvanometer: alat untuk mendeteksi danmengukur arus listrik.Galaksi: gugusan bintang-bintang, gas, dan debusaling mengikat karena adanya gravitasi.Gaya gerak listrik: beda potensial antara kutub-kutub sumber tegangan sebelum dipasang padarangkaian listrik.Ganglion: simpul saraf merupakan kumpulanbadan-badan sel saraf.Glumerolus: anyaman pembuluh-pembuluhdarah kapiler pada ginjal.Hambatan: kecenderungan suatu benda untukmelawan aliran muatan listrik, mengubah energilistrik menjadi energi bentuk lain.Hemoglobin: zat warna merah darah yangberfungsi mengikat oksigen.Hipermetropi: rabun dekat, mata tidak dapatrmeliht benda yang dekat dengan jelas.Inspirasi: pengambilan oksigen dari luar tubuh.Isolator listrik: benda-benda yang tidak dapatmenghantarkan listrik.Impuls: ransangan yang dapat menjalar di dalamtubuh melalui sel-sel saraf berupa pulsa elektrik.

Glosarium


Induksi elektromagnetik: proses timbulnya aruslistrik akibat perubahan medan magnet.Jakun: tulang rawan pada pangkal tenggorokanyang menonjol pada pria dewasa.Kapsula Bowman: bagian yang mengelilingi glom-erulus yang berbentuk cawan berdinding ganda.Kornea: selaput bening pada bola mata yangberfungsi membantu pengaturan cahaya yangmasuk ke mata.Konduktor listrik: benda-benda yang dapatmenghantarkan listrik.Komutator: sakelar pembalik yang berputarbersama dengan kumparan.Kuat arus listrik: muatan listrik yang mengalirmelalui penghantar tiap sekon.Listrik statis: kumpulan muatan listrik pada suatubenda.Leukosit : sel darah putih.Medan magnet: daerah di sekitar magnet yangterdapat gaya-gaya magnet.Metabolisme: pertukaran zat di dalam tubuh yangmelipiti proses fisika dan kimia.Membrane timpani: gendang telinga.Miopi: rabun jauh, tidak bisa melihat benda yangjauh dengan jelas.Meteor: bintang beralih.Planet dalam: planet-planet yang terletak antaramatahari dan sabuk asteroid.Planet luar: planet-planet yang terletak di luarsabuk asteroid (dilihat dari matahari).Pengosongan muatan: penghilangan muatanlistrik yang terkumpul pada suatu benda.Pigmen: zat pembawa warna pada kulit.Papilla: tonjolan-tonjolan pada permukaan lidah.Protuberans: ledakan mendadak dan segeralenyap.

Prominensa: kilauan gas yang mengalamikondensasi kemudian jatuh kembali ke per-mukaan matahari.Reseptor: bagian tubuh yang menerima ransangan(indera).Rasi bintang: kelompok bintang jika dilihat daribumi menghasilkan suatu bentuk tertentu.Retina: lapisan paling dalam dari bola mata.Rotasi: perputaran bumi pada porosnya disebutSerum: plasma darah yang tidak memilikifibrinogen.Sudut deklinasi: sudut yang dibentuk antara jarumkompas dengan arah utara selatan geografis.Sudut inklinasi: sudut yang dibentuk antara jarumkompas dengan permukaan bumi.Sunspot: bintik hitam.Systole: tekanan darah pada saat darah keluardari bilik jantung atau kondisi pada saat jantungkontraksi.Saluran eustachius: saluran yang menghubungkantelinga tengah dengan rongga mulut.Trombosit: keping-keping darah.Transformator: alat yang dipergunakan untukmenaikkan atau menurunkan tegangan arusbolak balik.Ureter: saluran yang menghubungkan ginjaldengan kantung kemih.Uretra: saluran kemih yang membawa urin keluardari tubuh.Urine: cairan sisa metabolisme yang berasal dariginjal.Vena: pembuluh balik, membawa darah menujujantung.Ventrikel: ruang jantung pada bagian atas (bilik).

273

Aziz Nor Azlina Abd, Mamat Mahassan, Rashid Kamaludin A, Hashim NoorHashida, Jalil Mahanom, Starr Kamariah Haron, dan Taggart Ralph.2007. Biology For STPM Volume 1. Singapore: Thomson Learning, Inc

-----------. 2007. Biology For STPM Volume 2. Singapore: Thomson Learning, IncBoyle M dan Kathryn S. 2002. Biology. London: HaperCollinsPublishers LimitedHoong, T.L, Leng H,P. 2001. Interactive Science. Singapore: SNP Pan

Pacific Publishing Pte, LtdFarndon, John. 2000. Human Body. China: Miles Kelly PublishingJohnson, Keith. 2001. Physics for You. United Kingdom: Nelson Thornes, LtdMader, S.S.2001. Biology. New York: Mc Graw-HillMohamed Nor Sabirin, Supa’at Izlina, Zainal Norazlin, Rusdi Hashlina, Amir

Shahrul, Salwa Ferwani Ungku, dan Hecht Eugene. 2006. Pre-UniversityPhysics Volume 1. Singapore: Thomson learning, Inc

R Michael dan Neil Ingram.2001. Biology. United Kingdom: Nelson Thornes Ltd

Serway Raymond A dan Faughn Jerry S. 2003. College Physics Sixth Edition.Singapore: Thomson Learning, Inc

Suryo. 2001. Genetika strata 1. Cetakan ke-9. Yogyakarta Gajah MadaUniversity.

Walker, S., James. 2002. Physics, New Jersey: Prentice Hall, IncYeat Wan Gan. 2008. Success Biology SPM. Malaysia: Vinlin Press Sdn. BhdYoung Poh Liong. 2007. Pacific Physics A Level. Singapore: Panpac Education

Private Limeted

Sumber Gambar dan BacaanJawa Pos, 11 Desember 2007http://alam.leoniko.or.id, 12 Maret 2008http://agungpurnomo.files. wordpress.com, 14 Maret 2008http://i69.photobucket.com, 14 Maret 2008http://irdakaiser.files.wordpress.com, 17 Maret 2008http://images.elokdyah.multiply.com, 17 Maret 2008http://keluargabroto.com, 25 Maret 2008

Daftar PustakaDaftar PustakaDaftar PustakaDaftar PustakaDaftar Pustaka

Daftar Pustaka


http://lecose.files.wordpress.com, 25 Maret 2008http://myscienceblogs.com, 7 Juni 2008http://omdoyok. hp. infoseek.co.jp, 26 Maret 2008http://rbgsyd.nsw.jov.au, 27 Maret 2008http://scienceblogs, 25 Maret 2008http://seds.lpl.arizona.edu, 22 Maret 2008http://upload.wikimedia.org, 13 Maret 2008http://www.sinarharapan.co.id, 17 Maret 2008http://www.sciencenewsforkids.org, 11 Maret 2008http://www.kyukeiren.or, 10 Maret 2008http://www.familycarefoundation.com, 12 Maret 2008http://www.stlukeseve/Anatomy.asp, 17 Maret 2008http://www.sultanoptik.com, 24 Maret 2008http://www.eyemdlink.com, 22 Maret 2008http://www.in-gender, 17 Maret 2008http://www.smd.uni-ulm.de, 18 Maret 2008http://www.mnbeef, 15 Maret 2008http://www.gardenscure, 13 Maret 2008http://www.disnak.jabarprov.go, 1 April 2008http://www.sciencenewsforkids.org, 25 Maret 2008http://www.oulu.fi, 20 Maret 2008http://www.adlerplanetarium.org, 18 Maret 2008http://notperfect.files.wordpress.com, 10 Maret 2008http://www.mi-perm.ru, 11 Maret 2008http://haaksma.pbwiki.com, 11 Maret 2008http://www.crystalinks.com, 11 Maret 2008http://www.sterrenkids.nl, 14 Maret 2008http://www.celestiamotherlode.net, 14 Maret 2008http://www.erabaru.or.id, 11 Maret 2008http://www.smh.com.au, 13 Maret 2008http://www.cs.nyu.edu, 12 Maret 2008http://www.ferti-mix.com, 22 Maret 2008

275

A. 1. c 6. a2. b 7. d3. c 8. d4. a 9. a5. b 10. d

A. 1. d 6. b2. c 7. c3. c 8. b4. c 9. a5. c 10. d

Kunci Jawaban

A. 1. a 6. a2. b 7. a3. b 8. d4. b 9. b5. c 10. d

A. 1. d 6. d2. c 7. c3. d 8. d4. a 9. b5. d 10. d

A. 1. c 6. a2. b 7. b3. c 8. c4. d 9. b5. a 10. c

A. 1. b 6. b2. b 7. b3. a 8. c4. a 9. b5. c 10. a

A. 1. d 6. b2. d 7. c3. b 8. d4. a 9. c5. c 10. a

A. 1. a 6. b2. b 7. b3. a 8. a4. b 9. c5. b 10. b

Bab 1Evaluasi

Bab 2Evaluasi

Bab 3Evaluasi

Bab 4Evaluasi

A. 1. c 6. b2. d 7. d3. c 8. a4. a 9. a5. b 10. a

A. 1. c 6. b2. a 7. d3. b 8. b4. d 9. a5. b 10. c

A. 1. c 6. d2. d 7. a3. a 8. b4. d 9. d5. d 10. b

A. 1. b 6. c2. b 7. d3. b 8. c4. a 9. c5. c 10. c

A. 1. a 6. c2. d 7. a3. b 8. b4. b 9. c5. b 10. c

Bab 5Evaluasi

Bab 6Evaluasi

Bab 7Evaluasi

Bab 8Evaluasi

Bab 9Evaluasi

Bab 10Evaluasi

Bab 11Evaluasi

Bab 12Evaluasi

Bab 13Evaluasi

Kunci Jawaban


INDEKSINDEKSINDEKSINDEKSINDEKS

A

Adaptasi 76Aeroponik 124AIDS 36Aki 156Akson 45, 46Albino 8Anus 25Arus listrik 152Asma 17Astigmatisme 61Atom 134Augmentasi 6

B

Badan Malphigi 5Baterai 156Batu ginjal 13Bayi tabung 118bayi tabung 113Bibit unggul 104Bilirubin 11Biliverdin 11Bioteknologi 121Buta warna 60

C

Candidiasis 39Coulomb, Charles 141

D

Daya listrik 191Dendrit 45, 46Dermis 7, 9Dihibrid 103DNA rekombinan 121Dominan 99

E

Efektor 45Ekskresi 3Eksresi 11Elektomagnetik 209Elektroskop 139Endometrium 30, 33Epidermis 7Epididimis 25, 27Esterogen 32Eustachius 62

F

Fenotipe 98, 99Fertilisasi 31, 119Filtranglumerolus 6Fisiologi 76Folikel de Graaf 35

GGagal ginjal 14Gamet 99Gen 97Gen resesif 99Genotipe 98, 99Gerak refleks 48Gerak sadar 48Geri Che, DR. W.F. 124Glandula sebaceae 9Glandula sudorifera 9Glomerolus 5GMOs 116Gonore 39

HHambatan 165Hambatan geser 173Haploid 97Hati 11

Heberlandt, G 113Hemister 51Hepatitis 16Herpes 39Heterozigot 99Hibridisasi 113, 117Hidrofit 79Hidroponik 124Hidung 64Higrofit 79Hipermetropi 59HIV 36Homolog 96Homozigot 99Hukum Coulomb 143Hukum I Khirrchoff 177Hukum Ohm 166, 167, 176

I

Impuls 47Induksi 139Inseminasi 113, 117Insulin 117Isolator 138

J

Juling 60

KKantong rambut 9Kapsula Bowman 5Kapsula renalis 4Katarak 60Kelenjar keringat 9Kelenjar minyak 9Kelenjar prostat 25, 27Kelenjarpenis 25Klamidia 39Kloning 113, 115

277Indeks

Konduktor 138Kornea 56Koroid 56Korpuskavernosa 25Kromosom 95Kulit 7Kultur jaringan 113

L

Lapisan malpighi 8Lapisan tanduk 8Lendir 34Lidah 66Listrik statis 135

MMedan magnet 205Medulla 5Mendel 102Mendel, Gregor Johann 101Menstruasi 33, 35Mielin 45Miometrium 30Monohibrid 99Morfologi 76Mycobacterium tuberculosis

18

NNefritis 14Neurit 46Neuron 45Nodus ranvier 46

OOhm, George Simon 167Oogenesis 36Oogenisis 31Otak 50Otosklerosis 64Ovarium 30Ovulasi 34

P

Parametrium 30Paru-paru 12Pembuluh kapiler 9Penghantar implus 45Penis 25, 27Penyakit kuning 17Plasenta 33Ploid 97Pneumonia 18Presbikusis 64Presbiopi 60Progesterone 32Psoriasis 15Pupil 57

R

Rabun jauh 59Radang ginjal 14Rahim 29Rambun senja 60Rekayasa reproduksi 113Rektum 25Reproduksi 25Reseptor 45Retina 57Rhizoma 86

S

Saraf otonom 53Saraf pusat 50Saraf somatis 52Saraf tepi 52Sekresi 11Seleksi alam 80Semikonduktor 138Serviks 29Sifilis 39Sinapsis 47Sistem saraf 45Sklera 56

Skrotum 25, 26Spermatogenesis 36Spermatogenisis 28Spermatozoa 27Steward, F.C. 113Stolon 86

T

Tegangan jepit 169Test cross 100, 101Testis 25Testosteron 26Totipotensi 113Transgenik 116Tuba fallopi 30Tuberculosis 18Tunas 86

U

Umbi 86Uretra 27Uterus 29

V

Vagina 29Vas deferens 25, 26Vegetatif 85, 116Vesikel seminalis 25Vesikula seminalis 27Volta, Alessandro 155Vulva 28

W

Willmut, Dr. Ian 115

X

Xerofit 79

Z

Zigot 87

pusat perbukuan - wiwinnovianingsih.files.wordpress.com · atas rahmat tuhan yang maha pengasih,...

Documents