A. Penyelidikan IPA
Penyelidikan ilmiah IPA melibatkan sejumlah proses yang harus dikuasai, antara lain seperti berikut.
- Pengamatan
Menggunakan
pancaindra, termasuk melakukan pengukuran dengan alat ukur yang sesuai.
Pengamatan dilakukan untuk mengumpulkan data dan informasi
- Membuat Inferensi
Merumuskan penjelasan
berdasarkan pengamatan. Penjelasan ini digunakan untuk menemukan pola-pola atau
hubungan antaraspek yang diamati dan membuat perkiraan.
- Mengomunikasikan
Mengomunikasikan
hasil penyelidikan baik lisan maupun tulisan. Hal yang dikomunikasikan termasuk
data yang disajikan dalam bentuk tabel, grafik, bagan, dan gambar yang relevan.
- Objek yang dipelajari dalam IPA, meliputi seluruh benda di alam dengan segala interaksinya untuk dipelajari pola-pola keteraturannya. Objek tersebut dapat berupa benda yang sangat kecil (renik), misalnya bakteri, virus, bahkan partikel-partikel penyusun atom, juga dapat berupa benda-benda yang berukuran sangat besar, misalnya lautan, bumi, matahari hingga jagat raya ini.
B. Pengukuran sebagai Bagian dari Pengamatan
1.
Pengukuran
Mengukur
merupakan kegiatan penting dalam IPA. Contoh, kamu hendak mendeskripsikan suatu
benda, misalnya mendeskripsikan dirimu. Kemungkinan besar kamu akan menyertakan
tinggi badan, umur, massa tubuh, dan lainlain. Tinggi badan, umur, dan massa
tubuh merupakan sesuatu yang dapat diukur. Segala sesuatu yang dapat diukur
disebut besaran.
Mengukur
merupakan
kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang
dipakai sebagai satuan. Misalnya, kamu melakukan pengukuran panjang meja
dengan jengkalmu. Dengan demikian, kamu harus membandingkan panjang meja dengan
panjang jengkalmu. Jengkal digunakan sebagai satuan pengukuran.
Misalnya,
hasil pengukurannya yaitu panjang meja sama dengan 6 jengkal.
Sekarang bayangkan,
apa yang terjadi jika setiap pengukuran di dunia ini menggunakan satuan yang
berbeda-beda, misalnya jengkal? Ketika kamu memesan baju ke penjahit dengan
panjang lengan 3 jengkal, kemungkinan besar hasilnya tidak akan sesuai dengan
keinginanmu. Mengapa? Karena penjahit itu menggunakan jengkalnya. Oleh karena
itu, diperlukan satuan yang disepakati bersama untuk semua orang. Satuan yang
disepakati ini disebut satuan baku.
Pada
tahun 1960, Sistem Metrik dipergunakan dan diresmikan sebagai Sistem
Internasional. Dalam satuan SI, setiap jenis ukuran memiliki satuan dasar,
contohnya panjang memiliki satuan dasar meter. Sistem Internasional lebih mudah
digunakan karena disusun berdasarkan kelipatan bilangan 10. Penggunaan awalan
di depan satuan dasar SI menunjukkan bilangan 10 berpangkat yang dipilih.
Misalnya, awalan kilo berarti 103 atau 1.000. Contoh lain,
pembangkit listrik menghasilkan daya 500 Mwatt yang berarti sama dengan
500.000.000 watt.
2.
Besaran Pokok
Pada
kegiatan sebelumnya, kamu telah menyimpulkan bahwa dalam kegiatan pengukuran
perlu menggunakan satuan baku, yaitu satuan yang disepakati bersama. Besaran
yang satuannya didefinisikan disebut besaran pokok. Besaran pokok yang akan kamu
pelajari ada 3, yaitu panjang, massa, dan waktu.
a.
Panjang
Dalam
IPA, panjang menyatakan jarak antara dua titik. Misalnya, panjang papan tulis
adalah jarak antara titik pada ujung-ujung papan tulis, panjang bayi yang baru
lahir adalah jarak dari ujung kaki sampai ujung kepala bayi itu.
b.
Massa
Setiap
benda tersusun dari materi. Jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda
disebut massa benda. Dalam SI, massa diukur dalam satuan kilogram (kg). Dalam
kehidupan sehari-hari, orang menggunakan istilah “berat” untuk massa. Namun
sesungguhnya, massa tidak sama dengan berat. Massa suatu benda ditentukan oleh
kandungan materinya dan tidak mengalami perubahan meskipun kedudukannya
berubah. Sebaliknya, berat sangat bergantung pada kedudukan di mana benda
tersebut berada. Dalam SI, massa menggunakan satuan dasar kilogram (kg),
sedangkan berat menggunakan satuan Newton (N). Satu kilogram standar (baku)
sama dengan massa sebuah silinder yang terbuat dari campuran platinumiridium
yang disimpan di Sevres, Paris, Prancis. Massa 1 kg setara dengan 1 liter air
pada suhu 40 C.
Massa
suatu benda dapat diukur dengan neraca, sedangkan berat diukur dengan neraca
pegas. Neraca lengan dan neraca pegas termasuk jenis neraca mekanik. Sekarang
banyak digunakan jenis neraca lain yang lebih praktis, yaitu neraca digital.
Pada neraca digital, hasil pengukuran massa langsung dapat diketahui, karena
muncul dalam bentuk angka dan satuannya.
c.
Waktu
Waktu
adalah selang antara dua kejadian atau dua peristiwa. Misalnya, waktu hidup
seseorang dimulai sejak ia dilahirkan hingga meninggal, waktu perjalanan diukur
sejak mulai bergerak sampai dengan akhir gerak (berhenti). Waktu dapat diukur
dengan jam tangan atau stopwatch. Satuan SI untuk waktu adalah detik
atau sekon (s).
Satu
sekon standar (baku) adalah waktu yang dibutuhkan atom Cesium untuk bergetar
9.192.631.770 kali. Berdasarkan jam atom ini, hasil pengukuran waktu dalam
selang waktu 300 tahun tidak akan bergeser lebih dari satu sekon.
3.
Besaran Turunan
Besaran-besaran
yang dapat diukur selain 7 (tujuh) besaran pokok termasuk besaran turunan.
Disebut besaran turunan karena besaran-besaran tersebut dapat diturunkan dari
besaran-besaran pokoknya.
a.
Luas
Luas
merupakan hasil perkalian panjang dengan lebar. Perhatikan, bahwa panjang dan
lebar merupakan besaran pokok panjang. Dalam SI, panjang diukur dengan satuan
meter (m). Luas dalam SI memiliki satuan meter x meter, atau meter persegi (m2).
Contoh besaran turunan yang lainnya adalah volume, konsentrasi larutan, dan
laju pertumbuhan.
b.
Volume
Volume
merupakan besaran turunan yang berasal dari besaran pokok panjang.
Volume benda padat yang bentuknya teratur, contohnya balok, dapat ditentukan
dengan mengukur terlebih dahulu panjang, lebar, dan tingginya, kemudian
mengalikannya. Jika, panjang, lebar, dan tinggi diukur dalam satuan meter (m),
maka volume yang diperoleh satuannya meter kubik (m3). Bagaimana
cara menentukan volume suatu zat cair?
c.
Konsentrasi Larutan
Misalnya,
kamu membuat larutan gula dengan memasukkan gula ke dalam air, kemudian kamu
cicipi. Jika kurang manis, kamu dapat menambahkan gula lagi. Makin banyak gula
yang ditambahkan, makin manis rasa larutan itu. Selain rasa manis besaran yang dapat
digunakan untuk menggambarkan banyaknya gula dan air di dalam larutan dapat
digunakan adalah konsentrasi larutan (K).. Konsentrasi dapat dirumuskan
sebagai massa gula (zat terlarut) dibagi volume air (zat pelarut), yaitu:
d.
Laju Pertumbuhan
Besaran
panjang dan waktu dapat digunakan untuk menentukan pertumbuhan tanaman.
Misalkan, kamu menanam jagung. Pada pengukuran awal, diperoleh tinggi tanaman
20 cm. Dalam waktu 10 hari, tingginya menjadi 60 cm. Kamu dapat menentukan laju
pertumbuhan jagung tersebut dengan perhitungan sebagai berikut:
RANGKUMAN
- Penyelidikan ilmiah IPA melibatkan sejumlah proses, antara lain mengamati, membuat inferensi, dan mengomunikasikan.
- Pengukuran merupakan bagian dari pengamatan.
- Mengukur adalah membandingkan besaran dengan besaran sejenis sebagai satuan; menghasilkan ukuran yang terdiri atas nilai dan satuan. Mengukur membutuhkan alat ukur. Alat ukur harus sesuai dengan besaran yang akan diukur.
- Besaran yang diukur terdiri atas besaran pokok dan turunan. Satuan besaran pokok didefinisikan, satuan besaran turunan diturunkan dari besaran pokok. Panjang, massa, waktu, kuat arus, suhu, jumlah zat, dan intensitas cahaya termasuk besaran pokok. Luas, volume, konsentrasi (kepekatan) larutan, serta laju pertumbuhan termasuk besaran turunan. DOWNLOAD DIKTAT