BAB 7 IPA KELAS 5 - BUMI DAN ALAM SEMESTA

BUMI DAN ALAM SEMESTA

A. PROSES PEMBENTUKAN TANAH KARENA PELAPUKAN 

            Tanah yang ada di lingkungan kita ternyata berasal dari bebatuan. Batu-batuan mengalami pelapukan menjadi butiran-butiran halus. Butiran-butiran halus mengumpul menjadi tanah. Batu-batuan di bumi sangat benyak jenisnya. Setiap jenis batu mempunyai tingkat pelapukan yang berbeda. Sebelum proses pelapukan tanah, kita ketahui jenis bebatuan. 

1. Jenis-jenis Batuan 

             Batuan adalah salah satu komponen penyusun tanah. Di permukaan bumi terdapat berbagai jenis bebatuan. Di antara batuan banyak terdapat perbedaan. Setiap batuan memiliki sifat dan ciri khusus. Perbedaan-perbedaan bebatuan tergantung pada kandungannya. Contoh kandungan dalam bebatuan yaitu zat besi, nikel, tembaga, emas dan bahan-bahan lain. Bahan-bahan ini dinamakan mineral.
            Terbentuknya bebatuan ada tiga jenis, yaitu batuan beku (batuan magma), batuan endapan (batuan sedimen), dan batuan malihan (batuan metamorf). a. Batuan beku Batuan ini terbentuk dari pembekuan lava atau magma. Lava dalam bentuk cair yang keluar dari gunung api. Lava cair akan membeku dan membentuk batuan beku. Batuan beku dibagi menjadi dua macam. Batuan beku dalam (intrusi) adalah batuan beku yang mengendap di  bawah permukaan bumi. Contohnya batu apung dan batu granit. Adapun batuan beku luar (ekstrusi) mengendap di atas permukaan bumi. Contohnya aspal dan batu obsidian.
Sumber: Jendela Iptek. Bumi. 2000 
b. Batuan endapan/sedimen 

          Batuan ini terbentuk karena proses pengendapan. Bentuk batuan ini berlapis-lapis. Contoh batuan endapan adalah batu kapur, batu konglomerat, dan batu pasir.
Sumber: Jendela Iptek. Bumi. 2000
c. Batuan malihan/metamorf 

            Batuan malihan adalah batuan yang berasal dari perubahan batuan beku dan batuan endapan. Perubahan ini terjadi karena adanya tekanan dan panas. Contoh batuan malihan adalah batu marmer (berasal dari batu gamping) dan batu tulis (berasal dari batu serpih).
Sumber: Jendela Iptek. Bumi. 2000 Gambar 7.4  Batu marmer
2. Pelapukan Batuan menjadi Tanah 

            Tanah merupakan bagian dari kerak bumi. Tanah sangatlah penting bagi makhluk hidup. Semua makhluk hidup bergantung pada tanah. Baik secara langsung maupun tidak langsung. Tanah mempunyai ukuran dan kesuburan yang berbeda-beda. Tanah terdiri atas bagian-bagian tertentu yang merupakan hasil pelapukan bahan dan sisa-sisa makhluk hidup. Pelapukan dapat terjadi karena perbedaan suhu dan hujan. Pelapukan ini dinamakan pelapukan fisika.  Pelapukan juga disebabkan oleh makhluk hidup. Pelapukan ini dinamakan pelapukan biologi. Batuan yang mengalami pelapukan akan lapuk dan hancur seperti tanah. Pelapukan ini berlangsung berjuta-juta tahun yang lalu. a. Pelapukan fisika Penyebab pelapukan fisika dikarenakan faktor alam. Contohnya faktor panas (suhu) angin dan air. Faktor suhu secara cepat dapat menyebabkan pelapukan. Saat terik matahari bebatuan dapat mengembang. Pada saat dingin bebatuan akan menyusut. Pergantian panas dan dingin mengakibatkan bebatuan retak. Lama-kelamaan batu-batu tersebut pecah.
Sumber: Jendela Iptek. Bumi. 2000 
              Angin juga dapat mengakibatkan pelapukan bebatuan. Batu yang sering kena angin kencang mengakibatkan pengikisan. Pengikisan pada batu mengakibatkan erosi. Erosi yang berkepanjangan membuat batu menjadi padang pasir. Sehingga terjadilah padang pasir yang terbentang luas. Air juga berpengaruh terhadap pelapukan. Air hujan yang terus menerus mengakibatkan pengikisan pada bebatuan. Contoh lain, ombak di laut membentur batu di pantai. Bebatuan di pantai akan terkikis karena benturan ombak. Bebatuan sekian lama akan semakin habis karena terkikis.
Sumber: Jendela Iptek. Bumi. 2000

b. Pelapukan biologi 

          Pelapukan secara biologi disebabkan karena kegiatan makhluk hidup. Misalnya: tumbuhan atau lumut dan bakteri.
       Peristiwa seperti gambar tersebut terjadi di daerah yang lembab. Tumbuhan yang hidup di bebatuan bisa memecahkan batu. Contohnya di pinggir selokan terdapat tumbuhan. Selokan yang ditembok akan retak bila tumbuhan semakin besar.

c. Pelapukan kimia 

           Pelapukan kimia terjadi oleh pengaruh zat kimia. Zat kimia misalnya oksigen, karbondioksida, dan uap air. Besi menjadi berkarat karena bereaksi dengan oksigen dan uap air.
Sumber: Indonesia Indah
             Batuan dapat terkikis dan lapuk karena air hujan. Air hujan secara alami mengandung asam dari karbondioksida. Keasaman air hujan dapat meningkat oleh gas-gas buangan industri. Gas buangan industri tersebut misalnya belerang dioksida. Belerang dioksida dapat bereaksi dengan uap air dan gas-gas lain di udara. Hal ini mengakibatkan terjadinya hujan asam. Hujan asam semakin mempercepat pelapukan batuan. Akibat hujan asam dapat dilihat pada patung-patung di tempat terbuka. 

3. Susunan dan Jenis-jenis Tanah 

a. Susunan tanah 

Secara umum, tanah tersusun atas humus, butir tanah liat, pasir, kerikil. Semua bagian penyusun tanah tersebut, berasal dari hasil pelapukan batuan. Berikut adalah lapisan penyusun tanah. 

1) Lapisan atas 

               Lapisan atas adalah lapisan yang paling giat melakukan proses pelapukan. Jenis bahan organik dapat lapuk. Misalnya sampah, daun, ranting, dan sebagainya. Hal ini karena pengaruh sinar matahari, angin, air, hujan dengan intensitas tinggi. Maka lapisan atas ini sangat subur disebut juga lapisan humus. Karena pengaruh humus maka lapisan ini berwarna gelap. 

2) Lapisan tengah 

                Letak lapisan tengah adalah di bawah lapisan atas. Warna lebih cerah dibanding lapisan atas. Karena sedikit mengandung humus. Susunan tanahnya sangat padat.
Sumber: Jendela Iptek. Bumi. 2000
3) Lapisan batuan bawah 

              Lapisan ini struktur tanahnya sangat keras. Terdiri atas campuran batu, pasir, dan tanah keras. Lapisan ini disebut juga lapisan anorganik karena tidak subur. Pada lapisan batuan bawah terdapat berbagai bahan tambang.
b. Jenis-jenis tanah 

                Jenis tanah berbeda-beda tergantung tempatnya. Hal ini berhubungan dengan jenis batuan yang lapuk di tempat tersebut. Beberapa jenis tanah dapat diuraikan sebagai berikut. 

1) Tanah berhumus Tanah berhumus berwarna gelap karena banyak mengandung humus. Humus berasal dari sisa-sisa tumbuhan yang telah mati. Tanah ini banyak mengandung unsur hara. Juga dapat menahan air. Tanah berhumus sangat subur bila dibanding jenis tanah lain. 

2) Tanah berpasir Penyusunan tanah sebagian besar adalah pasir. Tanah berpasir mempunyai sifat mudah dilalui air. Pada umumnya tanah berpasir kurang subur. Lain halnya kalau dilereng gunung berapi. Tanah berpasir di lereng gunung  terdapat abu vulkanik. Abu vulkanik dari gunung berapi mengandung unsur hara. 

3) Tanah liat Tanah liat sangat lengket dan elastis bila kena air. Tanah liat sulit ditembus air. Tanah liat dapat berfungsi untuk bahan dasar keramik. 

4) Tantah berkapur Tanah berkapur banyak mengandung bebatuan. Tanah berkapur sangat mudah di lewati air. Kandungan humusnya tidak begitu banyak. Tanah berkapur kurang subur bila ditanami.

B. STRUKTUR BUMI 

            Alam semesta adalah bumi tempat tinggal beserta isinya. Bumi adalah satu-satunya planet yang terdapat kehidupan. Di bumi terdapat air dan oksigen memungkinkan adanya makhluk hidup. Suhu bumi tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin. Karena adanya atmosfer yang melindungi bumi dari sinar matahari. 1. Struktur Bumi Bumi ini tersusun atas tiga lapisan, yaitu kerak bumi, mantel/ selubung bumi, dan inti bumi.
Sumber: Jendela Iptek. Bumi. 2000 Gambar  7.11 Susunan penampang bumi
a. Kerak bumi 

             Kerak bumi adalah lapisan terluar bumi. Terdiri atas lautan dan daratan. Bagian ini berbentuk padat. Terdiri atas batu-batuan, maka disebut litosfer. Pada lapisan inilah terjadi pelapukan batuan menjadi tanah. Ketebalan kerak bumi berkisar antara 6 hingga 70 km.
b. Mantel bumi 

             Mantel bumi atau selubung bumi berada di bawah kerak bumi. Lapisan ini disebut juga azsenosfer. Ketebalannya berkisar 2.900 km. Lapisan mantel bumi adalah lapisan paling tebal dibanding kerak dan inti bumi. Lapisan ini terbentuk dari mineral silikat.

c. Inti bumi 

                Bagian inti bumi terdiri atas inti luar dan dalam. 1) Inti luar Ketebalan inti luar bumi sekitar 2.000 km. Suhunya kurang lebih 2.200oC. Inti luar bumi merupakan lapisan dalam bentuk cairan. Membentuk dari besi, nikel, dan zat lain. 2) Inti dalam Lapisan inti dalam bumi berbentuk bulan dengan diameter 2.740 km. Suhunya mencapai 4.500oC. Inti dalam ini adalah lapisan paling panas dan merupakan pusat gravitasi bumi. Terbentuk dari besi, nikel, dan zat lain.
d. Lapisan atmosfer 

                 Ketiga lapisan sebelumnya adalah lapisan utama struktur bumi. Namun yang tidak kalah penting adalah lapisan atmosfer bumi. Atmosfer adalah lapisan gas yang menyelubungi bumi. Atmosfer membuat bumi selalu hangat pada malam hari. Atmosfer juga melindungi bumi dari sinar matahari pada siang hari. Ketebalannya sekitar 640 km. Lapisan atmosfer terdiri atas troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer (lapisan terluar).

C. AIR 

                Air mempunyai peranan yang penting dalam kehidupan makhluk hidup. Air termasuk dalam kebutuhan primer manusia. Kegunaan air, yaitu untuk minum, keperluan sehari-hari (mandi, mencuci, memasak), alat pembersih, fasilitas olahraga, dan sebagainya. 1. Daur Air Coba kita perhatikan apa saja sumber-sumber air. Ada lautan, danau, rawa, sungai, sumur, maupun samudera. Semua itu disebut air permukaan. Pada siang hari matahari bersinar sangat panas. Ditambah bantuan angin, maka air secara alami akan mengalami penguapan. Uap air naik ke udara, berkumpul membentuk awan. Awan semakin ke atas udara semakin dingin. Sehingga awan akan mengalami pengembunan. Uap air mengembun menjadi titik-titik air. Akhirnya titik-titik air jatuh ke bumi sebagai hujan.
               Berikut adalah ringkasan terjadinya daur air di bumi. air permukaan menguap → uap berkumpul di udara → membentuk awan → terjadi pengembunan → titik-titik air → jatuh ke bumi sebagai hujan. Air hujan yang jatuh ke bumi sebagian masuk ke dalam tanah. Sebagian ke selokan, sungai, laut. Air yang masuk ke tanah sebagian diikat oleh akar-akar tanaman. Air ini berguna sebagai cadangan air. Air cadangan akan muncul sebagai sumur atau sumber air lainnya. Daur air ini akan terus berputar.
2. Kegiatan Manusia yang Mempengaruhi Proses Daur Air 

                 Cobalah cermati lagi daur air di atas! Air laut naik ke angkasa. Turun menjadi hujan. Hujan mengalir di permukaan bumi. Air mengalir di sungai. Ada pula yang tertahan di danau. Air hujan juga masuk ke pori-pori tanah. Di dalam tanah tersimpan oleh tumbuh-tumbuhan sehingga hutan merupakan tempat penyimpanan air. Pada perkembangannya manusia semakin banyak. Pertambahan penduduk, mengakibatkan perlunya perluasan lahan. Salah satunya membuka lahan baru. Digunakan persawahan atau rumah. Dengan banyaknya pembukaan lahan, hutan akan gundul. Akibat hutan gundul akan mengakibatkan bencana bagi manusia.
                  Perkembangan di kota juga sangat berpengaruh. Lahan-lahan kosong daerah resapan air akan hilang. Pengaruh inilah, yang membuat danau dan sungai kering. Kekeringan sungai dan danau dapat mempengaruhi penguapan air. Kurangnya penguapan mempengaruhi curah hujan yang turun. Bagaimanakah bila air hujan berkurang? Melihat kondisi tersebut kita wajib menghemat air.
3. Penghematan Air 

                 Daur air sebelumnya menjelaskan bahwa perputaran air di bumi selalu terjadi. Ketersediaan air akan selalu ada. Akan tetapi, apakah air tersebut dapat kita manfaatkan? Bagaimana bila air telah tercemar? Pencemaran air ini membuat air tak dapat dimanfaatkan. Di  beberapa kota besar, air sungai dan air sumur tercemar. Bagaimana saat musim kemarau? Pada musim kemarau ketersediaan air jelas berkurang. Kita dapati banyak daerah yang kekeringan. Orang harus membeli untuk mendapatkan air. Pertimbangan di atas menuntut kita untuk berhemat air. Kita harus bijaksana dalam menggunakan air. Apalagi bila air kita peroleh dari PDAM. Juga air dari sumur pompa air listrik. Tidak berhemat dengan air bisa berarti pemborosan biaya. Tindakan penghematan air dapat dilakukan sebagai berikut. 

a. Gunakan air seperlunya, jangan berlebihan 

b. Matikan kran air selesai digunakan. 

c. Menggunakan air bekas cucian sayuran untuk keperluan lain. 

d. Mendukung gerakan menanam pohon. 

e. Membuat tandon air hujan.

D. PERISTIWA ALAM DI INDONESIA
1. Gempa Bumi 

          Gempa bumi ialah getaran permukaan bumi oleh kekuatan dari dalam bumi. Alat untuk mencatat gempa disebut seismografdengan satuan skala Richter. Berdasarkan penyebab dan kekuatan getarannya, gempa dapat dikelompokkan sebagai berikut.
a. Gempa tektonik, 

yaitu yang terjadi karena pergeseran kerak bumi. Adapun gempa tektonik yang besar terjadi di Yogyakarta dan sebagian Jawa Tengah.  Gempa tersebut terjadi pada tanggal 27 Mei 2006 dengan ribuan korban meninggal. Selain itu tentu hancurnya berbagai bangunan.
Sumber: Tempo ed 5/Juni 2006 Gambar 7.13  Gempa Yogyakarta
b. Gempa vulkanik, 

yaitu gempa yang terjadi karena letusan gunung api. 

c. Gempa laut, 

yaitu jika pusat gempa terletak di dasar laut. Gempa laut di atas 7,0 skala richter mengakibatkan gelombang pasang yang hebat. Ketika gelombang pasang ini mencapai pantai menimbulkan bencana hebat yang disebut tsunami. Gelombang ini mengancam korban manusia. Hal ini pernah terjadi di Aceh dan Nias tahun 2004 dengan korban lebih dari 200.000 orang. Kemudian di Pangandaran tahun 2006, dengan korban lebih dari 700 orang.
Sumber: Solopos No 2520/JJanuari 2005 Sumber: Solopos No 3059/Juli 2006 Tsunami di Aceh Tsunami di Pangandaran Gambar 7.14 Dahsyatnya bencana tsunami

2. Gunung Berapi 

           Gunung dapat dibedakan menjadi gunung api dan gunung tidak berapi. Gunung berapi dapat meletus. Terjadinya gunung meletus sebagai akibat kegiatan dapur magma. Dapur magma terletak di bawah gunung atau di perut bumi. Magma adalah campuran batuan-batuan dalam keadaan cair, liat, serta sangat panas. Salah satu gunung di Indosesia paling sering meletus adalah gunung Merapi di Yogyakarta. Bahkan gunung Merapi adalah salah satu gunung yang paling aktif di dunia. Gunung meletus akan mengeluarkan bermacam-macam material baik padat, cair, dan gas. Material padat berupa batu besar, kerikil, debu, dan batu apung. Material cair berupa  lava, lahar panas, dan lahar dingin. Lava adalah magma yang telah sampai di luar. Lahar panas adalah lumpur panas mengalir terbentuk dari lava bercampur air. Lahar dingin berupa batu, pasir, dan debu di puncak gunung. Adapun gas yang keluar berupa awan yang sangat panas. Di wilayah Yogya awan ini disebut wedus gembel. Sampai saat ini gunung Merapi masih sering meletus. Hal ini tentu menimbulkan  kerusakan lingkungan yang luar biasa. Awan panas dan lahar panas dapat membakar apapun yang dilaluinya.
Sumber: Clip Art Sumber: Solopos No 34/Oktober 2007 Gunung Merapi Gunung Soputan Gambar 7.15 Letusan gunung api
         Gunung Soputan  terletak di privinsi Sulawesi Utara. Pada Kamis, 25 Oktober Meletus. Akibatnya 50 desa di sekitarnya tertutup abu. Tidak ada korban jiwa akibat letusan. Namun, akibat letusan itu mengancam kesehatan 135.210 penduduk yang ada disekitar gunung tersebut. Gunung Soputan sebelumnya pernah meletus pada 14 Desember 2006 dan 16 Agustus 2007. Letusan gunung yang sangat hebat lainnya adalah saat Krakatau meletus. Krakatau meletus pada tahun 1883. Menimbulkan gelombang laut yang sangat dahsyat dan gempa bumi. Juga menelan ribuan korban jiwa.
3. Banjir 

            Banjir sering terjadi di negeri kita saat musim hujan. Beberapa kejadian banjir adalah sebagai berikut. Pada hari Rabu, 2 Januari 2008, sebagian wilayah Jakarta mulai tergenang banjir. Hal ini terjadi menyusul hujan deras yang terjadi di wilayah Bogor.  Akibatnya, Sungai Ciliwung meluap. Sejumlah wilayah yang tergenang banjir yaitu Manggarai, Bukui Duri, Petogogan/ Pangadegan, Cawang, Pasar Minggu, dan Kebun baru. Warga yang tinggal di bantaran kali Ciliwung merupakan korban paling parah. Sebab, ketinggian air mencapai dua meter. Akibatnya, warga mengungsi sampai ke jalan raya di sekitar daerah itu.
Sumber: Solopos No 100/Januari 2008 Sumber: Solopos No 164/Maret 2008 Banjir di Jakarta Banjir di Solo Gambar 7.16 Banjir di Jakarta dan Solo
            Pada Sekitar bulan Maret 2008, kota Solo dilanda banjir besar. Di beberapa wilayah bahkan sampai setinggi rumah, misalnya, di wilayah Joyotakan dan beberapa wilayah di Solo Baru. Banjir di Solo akibat meluapnya Sungai Bengawan Solo karena hajan deras yang tak kunjung berhenti. Ditambah lagi dengan Waduk Gajah Mungkur yang tak mampu lagi menampung hujan. Sehingga pintu air Waduk Gajah Mungkur dibuka. Luapan Waduk Gajah Mungkur mengalir ke Bengawan Solo. Tidak tanggung-tanggung, Bengawan Solo meluap hampir dari hulu sampai ke hilir. Dari Wonogiri, Klaten, Solo di Jawa Tengah, sampai Madiun, Ngawi, Bojonegoro, Gersik, dan Tuban di Jawa Timur. Sungguh sulit dibayangkan kerusakan yang terjadi akibat banjir seluas itu. Selain bencana yang telah disebutkan di atas tentu masih banyak bencana lain. Sebagai contoh adalah tanah longsor yang sering terjadi pada musim hujan. Kemudian bencana akibat badai dan puting beliung. Bencana kekeringan yang terjadi tiap musim panas. Bahkan ada bencana nasional yang terjadi dari sekitar bulan Juni 2006 sampai tahun 2008 belum teratasi dengan baik. Yaitu, jebolnya sumur pengeboran minyak  Lapindo Brantas di Sidoarjo Jawa Timur. Akibatnya, ribuan hektar wilayah di Sidoarjo terendam lumpur panas.
Sumber: Solopos No 3132/Oktober 2006 Sumber: Solopos 3 Januari 2008 Luapan Sumur Lapindo Brantas Tanah Longsor di Karanganyar, Solo Gambar 7.17 Bencan luapan lumpur panas dan tanah longsor
Namun demikian, ada peristiwa alam yang dapat kita cegah, yaitu banjir dan tanah longsor.  Maka seluruh masyarakat harus bersama-sama menanggulanginya. Berikut adalah beberapa cara mencegah banjir. 

1. Membuang sampah pada tempatnya. 

2. Pembuatan selokan sehingga air dapat mengalir dengan lancar. 

3. Tidak mendirikan bangunan di sepanjang sungai, karena akan mengundang bahaya. 4. Gerakan menanam pohon di lingkungan sekitar kita. 

5. Membantu program pemerintah yaitu reboisasi/penghijauan hutan kembali.

E. KEGIATAN MANUSIA YANG DAPAT MEMPENGARUHI PERMUKAAN BUMI 

            Manusia tinggal dan melakukan berbagai aktivitas hidupnya di permukaan bumi. Berbagai kegiatan ini dilakukan untuk memenuhi bermacam-macam kebutuhan hidupnya. Berikut akan dipaparkan berbagai kegiatan manusia yang mengubah bentuk permukaan bumi. 

1. Perkotaan
           Kota adalah tempat tinggal penduduk yang biasanya bersifat heterogen. Karena kota mendapat kunjungan orang dari berbagai daerah. Kota biasanya merupakan pusat pemerintahan. Baik pusat maupun daerah sehingga bangunannya lebih bervariasi. Banyak gedung besar dan bertingkat.
2. Pertanian
          Lahan pertanian banyak dibuka sebagai usaha manusia. Kegiatan ini untuk mencukupi kebutuhan hidupnya. Selain lahan yang datar, pemanfaatan tanah miring di perbukitan juga dilakukan. Pembuatan terasering berfungsi untuk mencegah terjadinya erosi.
3. Waduk dan Bendungan
             Waduk atau bendungan adalah daratan yang dibuat cekungan besar kemudian diisi air. Waduk berfungsi untuk mengaliri lahan-lahan pertanian, PLTA(Pembangkit Listrik Tenaga Air), dan perikanan. Waduk ini juga berfungsi sebagai penampung air hujan.
4. Jalan Raya
            Pembangunan jalan raya juga menyebabkan bentuk permukaan bumi berubah. Jalan raya merupakan penghubung dari satu daerah ke daerah lain. Fasilitas jalan untuk memudahkan hubungan antarmanusia.
5. Pertambangan
              Penggalian bahan tambang menyebabkan perubahan permukaan bumi. Karena pengambilan bahan tambang ini dengan cara membuka lapisan permukaan bumi. Penggalian bahan tambang harus dilakukan dengan perhitungan yang baik. Daratan yang semula subur dapat menjadi tandus. Akibat kegiatan penambangan ini.
6. Pembangunan Perumahan
            Perkembangan jumlah penduduk yang semakin meningkat menyebabkan banyaknya lahan menjadi perumahan. Pembangunan perumahan menyababkan perubahan permukaan bumi. Jika pembangunan perumahan tidak memperhatikan lingkungan maka daerah penyerapan air akan berkurang. Sebaliknya, pembangunan perumahan harus ramah lingkungan.

BAB 6 IPA KELAS 5 - CAHAYA

 CAHAYA

             Makhluk hidup memerlukan cahaya. Cahaya membuat terang benderang. Cahaya dapat membantu kita melihat lingkungan. Misalnya melihat keindahan alam dan indahnya lingkungan. Mengapa kita membutuhkan cahaya suatu benda? Marilah mempelajari sifat-sifat cahaya. 

A. PENGAMATAN SIFAT-SIFAT CAHAYA 

              Pernahkah kamu pergi ke ruang gelap? Dapatkah kamu melihat benda di ruang gelap itu? Coba sekarang kalian pergi ke ruangan yang terang! Dapatkah kamu melihat benda di sekitar ruangan itu? Apakah yang menyebabkan benda di ruang terang dapat kelihatan? Berasal dari manakah cahaya? Semua cahaya berasal dari sumber cahaya. Semua benda yang dapat memancarkan cahaya disebut sumber cahaya. Untuk membuktikannya marilah kita lakukan kegiatan berikut!
             Kegiatan Pergilah ke ruangan yang tertutup rapat dan gelap. Dapatkah kamu mengamati benda di ruangan itu? Nyalakan lampu senter yang kamu bawa. Dapatkah kamu melihat benda yang ada di sekitarmu? Benda yang bagaimanakah yang dapat kamu lihat? Gantilah sumber cahaya senter lampu listrik yang ada di dinding! Benda apa yang kamu lihat? Manakah lebih banyak benda yang terlihat, menggunakan lampu senter atau lampu listrik? Jelaskan jawabanmu!
Berdasarkan kegiatan tersebut, dapat diambil kesimpulan. Benda dapat dilihat apabila benda itu dikenai cahaya.

Berikut adalah sifat-sifat cahaya. 

1. Cahaya Merambat Lurus 

                Pernahkah kamu mengamati genteng di rumahmu? Adakah yang berasal dari kaca? Cahaya masuk ke rumah lewat genteng kaca secara lurus.  Cahaya dalam ruangan berasal dari jendela ruang. Cahaya langsung mengenai meja dan vas bunga. Pembuktian cahaya merambat lurus dapat kamu buktikan sendiri. Misalnya, menggunakan tiga kertas karton yang dilubangi tengahnya . Kemudian ditegakkan di atas meja dan didekatkan dengan sumber cahaya. Pasangkan penjepit supaya kertas dapat berdiri. 

Cahaya Merambat Lurus 

Tujuan percobaan:  Pembuktian cahaya merambat lurus secara sederhana 

Alat dan bahan 

- 3 potong kertas karton yang berlubang di tengah-tengahnya  

- kayu penjepit 

- 1 buah meja tulis 

- lilin 

- korek api

Langkah-langkah kegiatan 

1. Jepitlah tiga kertas karton yang telah dilubangi tengahnya dengan kayu penjepit! 

2. Letakkan berjajar di atas meja! 

3. Dekatkan lilin dan nyalakan di dekat karton yang ketiga! 

4. Luruskan nyala lilin dengan lubang karton! 

5. Lakukan kegiatan  itu di tempat/ruang yang gelap! 

6. Dapatkah kamu melihat cahaya lilin? 

7. Geser salah satu karton (lubangnya tidak lurus)! 

8. Amati bagaimana perambatan cahayanya!
            Percobaan tersebut, dapat dibuktikan bahwa cahaya merambat lurus. Berkas cahaya yang merambat lurus dapat dilihat pada cahaya mobil. Perhatikan sinar pada gedung bioskop! Sinar tersebut lurus menatap layar film. Berkas cahaya berasal dari proyektor film yang dipancarkan.
2. Cahaya Menembus Benda Bening 

               Marilah membuktikan sifat cahaya dapat menembus benda bening.  Cahaya Menembus Benda Bening 

Tujuan kegiatan: Siswa dapat membuktikan bahwa cahaya dapat menembus benda bening. 

Alat dan bahan 

1. sebuah lampu senter 6. batu 

2. gelas kaca bening 7. karton 

3. gelas kaca berwarna cokelat 8. potongan triplek 

4. plastik tipis bening 9. meja 

5. kaleng
Langkah-langkah kegiatan 

1. Letakkan benda-benda tersebut di atas meja! 

2. Nyalakan lampu senter! 

3. Sinari dengan lampu senter masing-masing benda tersebut! 

4. Tulislah hasil pengamatanmu pada lembar berikut!
Benda yang dapat ditembus oleh cahaya disebut benda bening. Bendabenda tersebut, misalnya kaca, plastik, dan air. Cahaya yang jatuh pada benda-benda tersebut akan diteruskan secara lurus. Ada juga benda yang tidak dapat ditembus oleh cahaya disebut benda gelap.
3. Cahaya Dapat Dipantulkan 

a. Pemantulan cahaya 

                 Pada saat cuaca cerah kita memandang langit. Di sana tampak bintang dan bulan yang bersinar. Sewaktu bulan purnama cahaya bulan bersinar dengan indahnya. Mengapa sinar bulan yang mengenai kulit kita tidak panas? Bagaimana dengan sinar matahari? Tahukah kalian apa sebabnya? Bulan termasuk benda gelap. Namun karena sinar matahari mengenai permukaan bulan maka bulan menjadi bersinar. Kemudian berkas cahaya tersebut diteruskan ke bumi. Inilah salah satu contoh pemantulan cahaya. Dalam pemantulan, berlaku hukum-hukum sebagai berikut. 

1) Sudut datang sama dengan sudut pantul. 

2) Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada sebuah bidang datar.

b. Tipe pemantulan 

1) Pemantulan teratur 

                  Pemantulan teratur terjadi bila sinar mengenai bidang datar dan licin. Pemantulan ini dapat terjadi bila kita mengarahkan cahaya pada cermin datar atau permukaan air yang terang. Berkas cahaya yang dihasilkan akan teratur dan sejajar.
2) Pemantulan baur 

                   Pemantulan baur atau difus terjadi apabila cahaya mengenai permukaan benda yang kasar. Berkas cahaya yang dipantulkan akan menuju segala arah dan tidak teratur. 

c. Bayangan pada cermin 

             Pernahkah kamu melihat cermin? Permukaan cermin licin. Benda yang mempunyai permukaan licin dan mengkilap. Benda tersebut disebut cermin. Cermin dapat membentuk bayangan benda yang nampak seperti aslinya. Karena permukaan cermin menghasilkan pemantulan yang teratur.
Berdasarkan tipe permukaannya cermin digolongkan menjadi tiga. Cermin datar, cermin cembung, dan cermin cekung. 

1) Cermin datar 

               Cermin datar, misalnya cermin yang ada di rumah. Coba kamu sekarang berkaca! Pada cermin terlihat bayangan dengan ukuran sama. Pemantulan dari cermin datar menghasilkan bayangan semu. Juga tegak sama persis seperti bendanya. Dikarenakan cermin datar menghasilkan pemantulan dengan berkas cahaya teratur.
2) Cermin cekung 

               Cermin cekung memiliki bidang pemantulan berupa cekungan. Bagian permukaan depan lebih cekung dibandingkan bagian pinggirnya. Bayangan yang dihasilkan oleh cermin cekung, yaitu nyata, diperbesar, dan tegak. Contoh penerapan cermin cekung, yaitu pada bagian dalam lampu senter dan lampu mobil.
3) Cermin cembung 

                 Cermin cembung memiliki bagian pemantulan cahaya berupa cembungan. Coba perhatikan kaca sepion mobil atau motor. Rabalah kaca sepion? Itulah contoh cermin cembung.
tengah lebih menonjol dibandingkan bagian pinggirnya. Bayangan yang dihasilkan adalah bayangan tegak, semu, dengan ukuran lebih kecil dibandingkan aslinya.
Gambar 6.9  Berkas pemantulan cermin cembung
4. Cahaya dapat Dibiaskan 

                   Cahaya merambat melalui dua medium yang berbeda. Misalnya dari suatu zat ke zat yang lain dengan kerapatannya berbeda. Cahaya tersebut mengalami pembiasan atau pembelokan. Medium adalah zat perantara yang dilalui. Kerapatan zat berbeda-beda. Kerapatan gelas bening lebih besar daripada kerapatan air jernih. Kerapatan air jernih lebih besar daripada kerapatan udara. 

a. Bila cahaya datang dari medium renggang ke medium yang lebih rapat, maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Misalnya pembiasan dari udara ke air.

b. Bila cahaya datang dari medium rapat ke medium renggang maka cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Misalnya pembiasan cahaya dari air ke udara.

5. Cahaya Dapat Diuraikan 

                  Sinar matahari yang kita lihat berwarna putih. Namun sebenarnya sinar matahari terdiri atas bermacam-macam warna. Warna matahari dapat terurai oleh titik-titik air di udara setelah hujan turun. Titik-titik air tersebut akan menguraikan spektrum sinar matahari. Komposisi warna sinar matahari, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Inilah yang disebut pelangi. Hal ini dapat dibuktikan dengan cakram warna. Bila cakram warna tersebut kita putar terus-menerus maka akan menghasilkan warna putih.

B. MERANCANG MODEL PERISKOP 

                 Apakah kamu pernah melihat kapal? Pasti kamu pernah melihatnya. Bagaimana dengan kapal selam? Coba perhatikan bagian atas kapal selam tersebut. Kamu pasti melihat alat seperti pipa panjang yang bisa diputar ke segala arah. Alat tersebut adalah periskop. Periskop berfungsi untuk melihat dan mengamati keadaan di permukaan laut. Bagian dalam periskop ini terdiri atas cermin dan lensa. Periskop yaitu cermin yang berada di bagian atas berfungsi untuk mendapatkan bayangan di tempat yang lebih tinggi. Setelah bayangan diperoleh bagian cermin atas, cermin bagian bawah akan meneruskan bayangan tersebut. Setelah diset dengan baik, maka diperoleh bayangan benda yang sesuai dengan keadaan bendanya. Untuk lebih jelasnya, marilah kita buat periskop sederhana. 

Alat dan bahan 

1. Bambu bergaris tengah 5 cm dan 1 cm 

2. Dua cermin datar berkuran 4 cm x 4 cm 

Cara pembuatan 

1. Letakkan cermin pada tiap-tiap lubang dengan posisi miring menghadap lubang. 

2. Lihatlah benda-benda yang berada di balik tembok yang tinggi. 

3. Dapatkah kamu melihatnya?
Bagaimanakah hasil pengamatanmu? Setelah melakukan pengamatan kalian akan tahu kegunaan periskop. Periskop berguna untuk melihat benda-benda di tempat tinggi.

BAB 5 IPA KELAS 5 - GAYA DAN PESAWAT SEDERHANA

GAYA DAN PESAWAT SEDERHANA

                   Apakah kamu tahu apa itu gaya? Atau kamu pernah melihat gaya? Mungkin kamu sedikit bingung. Gaya merupakan sesuatu yang tidak terlihat. Gaya adalah tarikan atau dorongan yang  dapat mempengaruhi keadaan suatu benda. Jadi gaya menyebabkan suatu benda bergerak. Dalam uraian ini akan mempelajari beberapa gaya. Menurut beberapa sumber dibagi atas: gaya gravitasi, gaya gesek, dan gaya magnet.

A. GAYA GRAVITASI 

                   Gaya dapat berupa tarikan atau dorongan. Gaya tidak dapat kita lihat. Tetapi pengaruhnya dapat kita rasakan. Gaya dapat mengubah bentuk suatu benda dan mengubah arah.
Pernahkah kalian melempar suatu benda ke atas? Ke arah manakah benda itu jatuh? Mengapa semua benda yang dilemparkan ke atas selalu jatuh ke bawah? Maka kita harus mengingat pengertian dari gaya. Gaya berupa tarikan atau dorongan. Berarti benda selalu jatuh ke bumi karena ada tarikan dari bumi. Tarikan tersebut disebut juga gaya tarik (gaya gravitasi). Sama seperti matahari, bumi juga mempunyai gaya gravitasi, namanya gravitasi bumi. Semua benda yang jatuh ke bumi karena adanya gaya gravitasi bumi. Kecepatan jatuhnya benda berbeda-beda. Ada yang cepat dan lambat. Hal ini, dipengaruhi oleh berat, bentuk, ukuran, dan ketinggian tertentu. Untuk membuktikannya, pergilah ke luar kelas (di halaman).
1. Lemparkan satu batu kecil ke atas. Kemudian catat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk sampai ke tanah! 

2. Lemparkan lagi batu kecil yang sama. Tetapi dengan ketinggian lebih tinggi. Catatlah berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk sampai ke tanah! 

3. Lemparkan kembali batu kecil yang sama. Lemparkan dengan ketinggian rendah. Catatlah waktu jatuhnya! 

Percobaan di atas membuktikan bahwa semua benda yang kita lemparkan ke atas selalu jatuh. Hal ini karena adanya gaya gravitasi bumi. Semakin rendah benda dilemparkan ke atas, semakin cepat benda jatuh ke bumi. Semakin tinggi benda dilemparkan ke atas, semakin lama benda itu jatuh ke bumi.

              Di ruang angkasa yang jauh dari gravitasi bumi (ruang hampa udara), para astronot melayang-layang. Di ruang hampa udara seseorang seakan-akan tidak mempunyai berat. Hal ini disebabkan tidak adanya gaya gravitasi. Bagaimana kalau tidak ada gaya gravitasi bumi? Semua benda yang berada di permukaan bumi tidak bisa menetap dan berwujud.

B. GAYA GESEKAN 

            Gaya gesekan adalah gaya hambatan yang terjadi ketika dua permukaan benda saling bersentuhan.

               Sebuah  kelereng digelindingkan ditempat yang halus dan tempat yang kasar. Bagaimanakah hasilnya? Tentunya lebih mudah di tempat yang halus. Hal ini terjadi karena gaya gesekan pada A lebih kecil dibandingkan pada B. Berdasarkan percobaan tersebut  kita dapat memperbesar memperkecil gaya gesek. Bila memperkecil gaya gesek dengan menghaluskan permukaan benda. Jika memperbesar gaya gesek dengan memperkasar permukaan benda. Penggunaan gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari Dalam memperkecil gesekan antara kaki meja dengan lantai. Maka pada kaki meja diberi roda. Pemasangan roda akan memudahkan meja untuk ditarik atau didorong.
           Bagian luar ban mobil atau sepeda motor dibuat beralur-alur (kasar) maksudnya untuk memperbesar gaya gesekan. Jika pada permukaan ban halus, maka ban menjadi licin. Keadaan ini membahayakan keselamatan penumpang. Kendaraan dapat terjadi  kecelakaan, karena gerak ban sulit dikendalikan.
             Sepatu sepak bola pada telapaknya berbentuk seperti paku-paku. Bentuk ini dibuat dengan tujuan agar pemain sepak bola tidak tergelincir. Dapat disimpulkan bahwa gaya gesekan terjadi apabila dua permukaan benda saling bersentuhan. Gaya gesekan memiliki arah yang selalu berlawanan dengan arah gerak benda. Makin kasar permukaan benda yang bergesek makin besar gaya geseknya. Semakin licin permukaan benda yang bergesekan, makin kecil gaya geseknya. 

1. Manfaat Gaya Gesek 

a. Pada ban mobil atau motor, dibuat kasar untuk memperbesar  gaya gesekan. Gaya gesekan diterapkan agar mobil dan  motor terhindar dari kecelakaan. 

b. Pemasangan karet pada  bawah sepatu, untuk mengurangi risiko tergelincir.

2. Benda yang Digunakan untuk Memperbesar Gaya Gesekan 

a. Bahan karet, contoh solsepatu, rem sepeda, ban kendaraan. 

b. Paku-pakuan, contoh paku-pakuan pada sepatu bola, sepatu pendaki gunung, dan sebagainya.

3. Kerugian adanya Gaya Gesekan 

Kerugian adanya gaya gesekan antara lain: 

a. gerakan benda jadi terhambat 

b. mengikis permukaan benda 

c. memperbesar pengeluaran energi

C. GAYA MAGNET 

                  Magnet adalah benda yang dapat menarik logam tertentu. Magnet memiliki gaya tarik yang disebut gaya magnet. Menurut bentuknya, magnet terdiri atas beberapa bentuk. Magnet jarum, batang, ladam, bentuk U, dan silinder.
                   Adapun menurut asalnya, magnet dibagi menjadi dua. Magnet alam dan magnet buatan. Magnet alam adalah magnet yang telah ada di alam. Misalnya gravitasi bumi. Magnet buatan adalah magnet yang dibuat oleh manusia. Misalnya magnet batang, jarum, dan bentuk U. 1. Benda Magnetis dan Nonmagnetis 

a. Benda magnetis 

                Benda magnetis adalah benda-benda yang dapat ditarik atau digerakkan oleh magnet. Benda magnetis antara lain mengandung besi, baja, nikel, dan kobalt. Contohnya paku, mur, baut, pisau, dan sebagainya. Benda yang dapat ditarik oleh magnet disebut juga benda ferromagnetis.
b. Benda nonmagnetis 

                 Benda nonmagetis adalah benda yang tidak dapat ditarik atau digerakkan oleh magnet. Benda nonmagnetis ini dapat berupa unsur logam maupun nonlogam. Contoh benda nonmagnetis yaitu aluminium, seng, plastik, kayu, kapur, kertas, dan kaca.
2. Gaya Magnet dapat Menembus Benda

                Magnet Kekuatan  gaya magnet mampu menembus benda. Letakkan kertas karton sebagai penghalang serbuk besi. Kita letakkan magnet tepat dibawah jarum atau serbuk besi. Kemudian magnet kita gerak-gerakkan. Kita dapat melihat  jarum atau serbuk besi tersebut akan bergerak. 

Magnet mempunyai dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. Dua kutub ini akan tarik menarik jika didekatkan kutub yang berbeda. Misalnya kutub U dan kutub S. Namun sebaliknya jika dua kutub sesama yaitu U dan U dan S dan S didekatkan akan tolak menolak.

3. Penggunaan Gaya Magnet dalam Kehidupan Sehari-hari
             Banyak sekali alat-alat yang ada di rumah kita. Yang memanfaatkan magnet. Coba perhatikan tas milik ibu, obeng atau gunting magnet. Semua alat itu memanfaatkan magnet. Cobalah bersama temantemanmu mengamati benda di sekitar kita. Carilah benda-benda yang menggunakan magnet.
4. Cara Pembuatan Magnet 

             Magnet buatan adalah logam yang dibuat menjadi magnet. Membuat magnet dapat dilakukan dengan tiga cara. Digosok, induksi magnet, dan aliran listrik. 

a. Digosok 

               Pembuatan magnet dengan cara digosok adalah pembuatan paling sederhana. Bahan yang digunakan haruslah yang bersifat magnetis. Caranya dengan menggosok bahan magnetis menggunakan magnet. Penggosokan dilakukan dengan cara searah. Jika kita ingin sifat magnetnya kuat maka menggosoknya harus lama.
b. Induksi magnet 

               Induksi magnet adalah cara yang dilakukan dengan mendekatkan bahan magnetis kepada magnet. Sifat magnet tersebut akan menular pada bahan magnetis. Sehingga magnetik dapat menarik bahan magnetik yang lain.

c. Aliran listrik Pembuatan magnet dengan aliran listrik yaitu dengan melilitkan kawat pada bahan magnetis kemudian dialirkan listrik. Kawat berfungsi untuk mengalirkan listrik. Benda magnetis akan menjadi magnet. Benda magnet dapat digunakan untuk menarik benda lain.
Gambar 5.16  Paku dililitkan kawat dihubungkan dengan sumber listrik dapat menarik paku lain
D. PESAWAT SEDERHANA 

               Pesawat sederhana dirancang untuk memudahkan pekerjaan manusia. Untuk lebih jelasnya maka kita akan memperlajari prinsipprinsip pada bidang miring. 

1. Tuas Pengungkit 

                Merupakan tuas  yang paling sederhana. janis tuas dibedakan menjadi 3 golongan yaitu;

a. pengungkit jenis I Urutannya yaitu beban - titik tumpu - kuasa Contoh: gunting dan tang
b. pengungkit jenis II Kuasa - beban - titik tumpu Contohnya mendorong gerobak pasir
c. pengungkit jenis III Contohnya memegang sekop untuk mengambil tanah

2. Bidang Miring 

               Bidang miring adalah letak permukaan-permukaan yang miring. Bidang miring digunakan untuk memudahkan pekerjaan kita. Misalnya, memindahkan kayu ke dalam truk. Keuntungan menggunakan bidang miring. Tenaga yang dibutuhkan sama, tetapi memudahkan usaha atau kerja. Kelemahan bidang miring adalah jarak tempuhnya  menjadi jauh.

3. Katrol 

              Katrol adalah sebuah roda kecil yang tepinya beraturan dapat diputar pada porosnya. Satu rangkaian katrol adalah katrol bersama rantai atau troli. Prinsip pembuatan katrol pun berdasarkan pada pengungkitnya. Karena mempunyai titik tumpu, kuasa, dan beban. Ada beberapa katrol yang kita kenal, yaitu katrol tetap, katrol bebas, katrol majemuk, dan katrol rangkap. 

               Katrol tetap : katrol yang tidak berubah posisinya saat memindahkan benda. Katrol bebas : katrol yang berubah posisinya saat memindahkan benda. Katrol rangkap : katrol yang terdiri lebih dari satu katrol disusun sejajar Katrol majemuk: katrol yang terdiri dari beberapa katrol dijadikan satu tali.
4. Roda Berporos 

          Roda berporos merupakan anggota pesawat sederhana. Roda berporos sangat banyak digunakan pada pesawat sederhana. Roda membantu mempermudah memindahkan suatu benda. Contohnya yaitu gerobak, sepeda, mobil, mainan anak-anak, kereta api, dan sebagainya. Sepeda Sejak zaman dahulu manusia sudah menggunakan alat untuk memudahkan pekerjaan. Sampai sekarang pun masih dilakukan. Berbagai kegiatan yang menggunakan pesawat sederhana, antara lain: 

1. mencabut paku 

2. memindahkan drum ke atas sebuah truk 

3. mendorong kereta dorong dalam bangunan 

4. membuka tutup kaleng 

5. memecah isi buah sawo 

6. bermain jungkat-jungkit.