TENGGELAM DAN MELAYANG

 A.STANDAR KOMPETENSI:

7.     Memahami gaya  dapat  mengubah  gerak dan/atau  bentuk suatu benda

B. KOMPETENSI DASAR:

7.2  Menyimpulkan hasil percobaan bahwa gaya (dorongan dan tarikan) dapat mengubah bentuk suatu benda

C. TUJUAN PERCOBAAN:

1.      Peserta didik dapat mengidentifikasikan posisi benda di dalam air (terapung, melayang, dan tenggelam).

2.     Peserta didik dapat menjelaskan faktor penyebab benda terapung, melayang, dan tenggelam.

E. URAIAN MATERI:

BAB 7  GAYA

          Gaya merupakan suatu tarikan, dorongan atau tekanan. Alat untuk mengukur besar kecilnya suatu gaya adalah dinamometer, adapun satuan dinyatakan dengan Newton.  Besar dan kecilnya gaya menentukan pengaruh gaya pada benda. Jika ada mobil yang sedang diam, coba kamu dorong. Kamu mungkin tidak dapat menggerakkan mobil. Berbeda jika kamu mendorong sepeda. Tentu sepeda lebih mudah digerakkan. Hal ini menunjukkan bahwa gaya memiliki keterbatasan dalam memengaruhi gerak benda. Demikian juga ketika gaya harus mengubah bentuk benda. Hanya gaya-gaya yang mencukupi yang dapat memengaruhi benda. Benda dapat bergerak atau berpindah tempat karena mendapat gaya. Sebaliknya benda akan diam jika tidak mendapatkan suatu gaya.

Dalam kehidupan sehari-hari, banyak kamu temukan jenis gaya. Jika kamu melempar bola ke atas, bola akan kembali. Setiap benda yang dilempar ke atas akan kembali. Ini menandakan adanya gaya gravitasi. Gaya gravitasi merupakan gaya yang timbul dari Bumi. Bumi menarik setiap benda yang ada di permukaannya.

          Cobalah kamu angkat sebuah batu yang cukup besar. Kalau pun dapat kamu angkat, tentu terasa sangat berat. Sekarang, coba masukkan batu tersebut ke dalam air. Kemudian, coba kamu angkat lagi. Pasti kamu akan merasakan batu itu sekarang lebih ringan. Apakah sebenarnya yang menyebabkan batu itu lebih ringan? Batu tersebut terasa ringan karena ada bantuan gaya. Gaya tersebut muncul dari dalam air. Gaya tersebut dinamakan dengan gaya apung. Gaya apung dipengaruhi volume benda. Makin besar volume benda, makin besar gaya yang akan diberikan air. Kamu dapat membuktikannya sendiri ketika menekan bola ke dalam air. Makin besar bola, makin berat kamu menekan. Menekan bola sepak ke dalam air lebih sulit dibanding menekan bola tenis. Jika benda dimasukkan ke dalam air, benda dapat mengalami tiga hal, yaitu:

1.     Benda terapung

Benda dikatakan terapung, jika benda berada di atas permukaan air. Gaya berat benda (w) lebih ringan dari gaya tekan air (F_a), maka benda berada di atas permukaan air. Pada saat benda dimasukkan ke dalam air, benda akan mendapat dua tekanan, yaitu gaya tekan air dan gaya berat dari benda tersebut, contoh: perahu karet yang mengapung di atas air.

2.    Benda melayang

Benda dikatakan melayang apabila benda dimasukkan ke dalam air, kedudukan benda berada di antara permukaan air dan dasar air. Benda melayang karena mendapat tekanan ke atas air yang besarnya sama dengan berat benda, contoh: kapal selam yang dapat melayang di dalam air.

3.    Benda tenggelam

Benda dikatakan tenggelam apabila benda dimasukkan ke dalam air benda berada pada dasar air, contoh: batu yang tenggelam didasar air. Benda yang semestinya tenggelam dapat pula dibentuk menjadi terapung, contoh: besi merupakan benda tenggelam, jika besi dibuat atau dibentuk seperti setengah bola maka akan menjadi terapung.

Hukum Archimedes:

1.     Benda yang seluruhnya atau sebagian dimasukkan ke dalam air akan mendapat tekanan ke atas yang besarnya sama dengan berat yang dipindahkan.

2.    Besar  tekanan air ke atas sama dengan berat air yang dipindahkan oleh benda yang dimasukkan ke dalam air.

F. LEMBAR KEGIATAN

1.     Alat dan bahan

a.    Toples plastik

b.    Pengaduk

c.    Telur

d.    Garam

e.    Air

f.    Minyak

g.    Gula

2.    Langkah kerja

a.    Alat dan bahan disiapkan.

b.    Toples diisi dengan air.

c.    Telur dimasukkan  ke dalam toples secara perlahan.

d.    Amati apa yang terjadi! Apakah telur itu terapung, melayang, atau tenggelam.?

e.    Garam diambil dengan sendok kemudian dimasukkan ke dalam toples tersebut.

f.    Diaduk secara perlahan.

g.    Amati dengan seksama!

h.    Perhatikan lagi apabila garam yang ditambahkan semakin banyak!

i.     Lakukan kegiatan yang sama pada toples lainnya dengan menambahkan gula.

j.     Lakukan juga dengan memasukkan telur ke dalam toples berisi minyak.

k.    Simpulkan percobaan yang telah dilakukan.

G. PEMBAHASAN

percobaan ini menggunakan telur mentah. Telur ini akan di masukkan ke dalam toples yang berisi larutan. Pada saat telur dimasukkan ke dalam toples yang berisi larutan, telur ini akan mendapat dua tekanan, yaitu gaya tekan larutan dan gaya berat dari telur tersebut.  Hasil percobaan yang telah dilakukan dapat dilihat dari gambar di bawah ini.

1.     Telur di dalam air tawar

2.    Telur didalam air garam

(a)                                                                                              (b)

         

3.    Telur di dalam air gula

4.    Telur di dalam minyak

Telur yang dimasukkan ke dalam air tenggalam. Setelah ditambah garam beberapa sendok, telur tersebut menjadi melayang (a), selanjutnya garam ditambah semakin banyak dan hasilnya telur semakin ke atas mendekati ke permukaan (b). Hal ini menunjukkan bahwa garam yang ditambahkan dapat mempengaruhi keadaa telur tesebut yang awalnya telur itu tenggelam menjadi melayang. Fungsi garam ini adalah untuk memperbesar gaya tekan ke atas pada larutan. Jadi pada kedua larutan ini (air biasa dan air garam) dapat dikatakan bahwa gaya tekan ke atas pada air lebih kecil daripada gaya tekan ke atas pada air garam. Hal ini terbukti dari percobaan di atas.

Selanjutnya, percobaan dilakukan dengan memasukkan telur ke dalam air gula. Hasilnya pun telur berada dalam keadaan tenggelam. Begitu juga pada minyak, telur tersebut juga pada keadaan tenggelam. Kita telah mengetahui bahwa minyak tidak akan pernah bercampur dengan air. Jika air dicampur dengan minyak, maka posisi minyak selalu berada di atas air. Jadi, jika air dengan minyak dibandingkan, maka gaya tekan ke atas pada air lebih besar daripada gaya tekan ke atas pada minyak.

Setiap larutan memiliki berat jenis yang berbeda-beda. Berat jenis ini juga mempengaruhi suatu keadaan benda dalam larutan. Semakin besar nilai berat jenis suatu larutan, maka semakin besar gaya tekan ke atas. Seperti pada air biasa dan air garam yang memiliki berat jenis yang berbeda. Air garam memiliki berat jenis lebih besar dari pada air biasa.

Percobaan ini tidak membahas keadaan benda terapung. Karena sesuaidengan judulnya yaitu tenggelam dan melayang. Karen kita telah tahu bahwa keadaan tarpung yaitu benda berada di atas permukaan air. Misalnya, kapal yang terapung, papan yang hanyut terbawa air sungai, dan sebagainya.