Materi IPA Kelas 8 SMP/MTs Semester 1: Sistem Pencernaan pada Manusia

Sistem pencernaan manusia adalah sebuah sistem yang mencerna makanan dan minuman yang dikonsumsinya menjadi zat mudah dicerna oleh tubuh dan diambil kandungan di dalamnya yang berguna untuk organ dalam dan bagian tubuh.

 

Sistem Pencernaan Makanan pada Manusia

Sistem pencernaan manusia dibedakan menjadi saluran dan kelenjar pencernaan. Saluran pencernaan adalah saluran yang dilewati oleh makanan. Kelenjar pencernaan merupakan bagian yang mengeluarkan enzim untuk membantu mencerna makanan. Saluran pencernaan meliputi mulut, kerongkongan (esofagus), lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Kelenjar pencernaan antara lain terdapat di mulut, lambung, usus halus, pankreas dan hati.

Bagian-bagian utama saluran pencernaan pada manusia diantaranya.

1. Bagian  Mulut

Di dalam rongga mulut terdapat lidah, gigi, dan kelenjar air liur (saliva). Lidah berfungsi untuk merasa makanan, memposisikan makanan agar mudah dikunyah dan membantu makanan untuk ditelan.

Gigi terbentuk dari tulang gigi yang disebut dentin. Struktur gigi terdiri atas mahkota gigi yang terletak diatas  gusi, leher yang dikelilingi oleh gusi, dan akar gigi yang tertanam dalam lekukan-lekukan rahang.

Ada tiga macam gigi manusia, yaitu gigi seri yang berguna untuk memotong makanan, gigi taring yang berfungsi untuk mengoyak makanan, dan gigi geraham untuk mengunyah makanan.

Ada tiga buah kelenjar saliva pada mulut, yaitu kelenjar parotis, sublingualis dan submandibularis. kelenjar saliva mengeluarkan air liur. Di dalam air liur  terkandung enzim ptialin atau amilase yang berguna untuk mengubah amilum menjadi maltosa. Pencernaan yang dibantu oleh enzim dinamakan pencernaan kimiawi.

Di dalam rongga mulut, lidah berperan dalam menempatkan makanan di antara gigi sehingga makanan mudah dikunyah dan bercampur dengan air liur. Makanan ini kemudian menjadi lembek dan dibentuk bulat yang disebut bolus. Kemudian dengan bantuan lidah, bolus didorong menuju faring.

2. Bagian Kerongkongan (Esofagus)

Setelah melewati rongga mulut, makanan yang berbentuk bolus akan masuk ke dalam tekak (faring). Faring adalah saluran yang memanjang dari bagian belakang rongga mulut sampai ke kerongkongan (esofagus).

Pada pangkal faring terdapat epiglotis atau katup pernapasan. Epiglotis berfungsi untuk menutup ujung saluran pernapasan (laring) ketika makan agar makann tidak masuk ke saluran pernapasan.

Setelah melalui faring, bolus menuju ke esofagus; suatu organ berbentuk lurus, berotot lurik, dan berdinding tebal. Otot kerongkongan berkontraksi sehingga menibulkan gerakan meremas yang mendorong bolus ke dalam lambung. Gerak otot kerongkongan ini disebut gerak peristaltik.

3. Bagian Lambung

Lambung berbentuk seperti kantong yang menggelembung dan letaknya pada bagian kiri dalam rongga di perut. Otot lambung berkontraksi mengaduk-ngaduk bolus, memecahnya secara mekanis, dan mencampurnya dengan getah lambung.

Getah lambung mengandung asam klorida (HCl), enzim pepsin, dan renin. Asam klorida atau HCl berfungsi untuk membunuh kuman penyakit yang masuk bersama makanan dan mengaktifkan enzim pepsin. Pepsin berfungsi untuk mengubah protein menjadi pepton. Renin berfungsi untuk mengendapkan protein susu.

Setelah melalui proses pencernaan kimiawi di dalam lambung, bolus menjadi bahan yang disebut kimus (bubur usus). Kimus akan masuk ke usus halus sedikit demi sedikit.

4. Bagian Usus Halus

Usus halus memiliki tiga bagian, yaitu usus dua belas jari (duodenum), usus kosong (jejunum) dan usus penyerapan (ileum). Terdapat lubang pada dinding usus dua belas jari yang menghubungkan usus dua belas jari dengan saluran getah pankreas dan saluran empedu.

Pankreas menghasilkan enzim amilase, tripsin dan lipase yang disalurkan menuju duodenum. Tripsin berfungsi memecah pepton menjadi asam amino. Amilase memecah amilum menjadi maltosa. Lemak akan diuraikan enzim menjadi asam lemak dan gliserol.

Getah empedu dihasilkan oleh hati dan ditampung dalam kantong empedu. Getah empedu disalurkan ke usus dua belas jari. Getah empedu berfungsi untuk mengemulsika lemak sehingga mudah dicerna oleh enzim.

Dapat disimpulkan bahwa enzim pencernaan yang ada pada usus halus antara lain:

1. Enzim Lipase yaitu merubah lemak menjadi gliserol dan asam lemak.

2. Enzim Maltase yaitu merubah maltosa menjadi glukosa.

3. Enzim Laktase yaitu merubah laktosa menjadi galaktosa dan glukosa.

4. Enzim Enterokinase yaitu mengaktifkan peptidase dan mengubah tripsinogen menjadi tripsin.

5. Enzim Tripsin yaitu merubah pepton menjadi asam amino dan gliserol.

6. Enzim Erepsin yaitu merubah pepton menjadi asam amino.

7. Enzim Disakarase yaitu merubah disakarida menjadi monosakarida.

Selanjutnya pencernaan makanan tersebut dilanjutkan di jejunum. Pada bagian usus kosong terjadi pencernaan terakhir sebelum zat-zat makanan diserap. Karbohidrat dipecah menjadi gula sederhana (glukosa), protein menjadi asam amino; dan lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Setelah melalui jejunum, zat-zat makanan sudah menjadi bentuk yang siap diserap. Penyerapan zat-zat makanan terjadi di ileum.

Pada dinding usus halus, terdapat jonjot usus halus (vili) dan pada setiap jonjot usus halus terdapat tonjolan lagi yang lebih kecil yang disebut mikrovili. Adanya vili dan mikrovili menyebabkan permukaan usus halus menjadi sangat luas sehingga zat-zat makanan dapat terserap dengan cepat. Dinding vili banyak mengandung pembuluh darah kapiler dan pembuluh getah bening.

Glukosa, asam amino, mineral dan vitamin yang larut dalam air, setelah diserap oleh akan dibawa oleh pembuluh darah dan diedarkan ke seluruh tubuh. Asam lemak, gliserol, dan vitamin yang larut dalam lemak setelah diserap oleh vili usus halus, akan dibawa oleh pembuluh getah bening (pembuluh kil) dan akhirnya masuk ke dalam pembuluh darah.

5. Bagian Usus Besar

Usus besar terdiri atas usus buntu (appendiks), bagian yang menaik (ascending colon), bagian yang mendatar (transverse colon), bagian yang menurun (descending colon) dan berakhir pada anus.

Usus besar berperan dalam mengatur kadar air pada sisa makanan. Jika kadar air pada sisa makanan terlalu banyak, maka dinding usus besar akan mengeluarkan air. Di dalam usus besar terdapat bakteri Escherichia coli yang membantu membusukkan sisa-sisa makanan. Sisa proses pencernaan makanan yang tidak terpakai oleh tubuh dan gas berbau disebut tinja (feses).

6. Rektum dan Anus

Feses disimpan di bagian ujung usus besar yang disebut rektum. Rektum merupakan jalur yang akan dilalui kotoran menuju ke tempat pembuangan terakhirnya yaitu anus.

Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pencernaan Manusia

Parotitis

Parotitis disebut juga penyakit gondong, yaitu penyakit yang disebabkan oleh virus yang menyerang kelenjar air ludah di bagian bawah telinga, akibatnya kelenjar ludah menjadi bengkak atau membesar.

Xerostomia

Xerostomia merupakan penyakit pada rongga mulut yang ditandai dengan rendahnya produksi air ludah. Kondisi mulut yang kering membuat makanan kurang tercerna dengan baik.

Tukak Lambung

Tukak lambung yaitu luka pada dinding lambung bagian dalam. Makan secara teratur sangat dianjurkan untuk mengurangi resiko timbulnya tukak lambung.

Apendisitis

Apendiditis atau infeksi usus buntu terjadi karena ada sisa makanan yang terjebak di usus buntu sehingga lama-kelamaan terjadi peradangan. Apendisitis dapat menjalar ke usus besar dan menyebabkan radang selaput rongga perut.

Diare

Diare adalah penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri maupun protozoa pada usus besar. Karena infeksi bakteri tersebut, maka proses penyerapan air di usus besar terganggu, sehingga feses menjadi encer.

Konstipasi

Konstipasi atau sembelit terjadi akibat penyerapan air yang berlebihan pada sisa makanan di dalam usus besar. Akibatnya feses menjadi sangat padat dan keras sehingga sulit dikeluarkan.

Rangkuman Sistem Peredaran Darah pada Manusia - Materi IPA Kelas 8 Semester 1

A. Alat Transportasi pada Manusia

1. Jantung

Letak jantung adalah di rongga dada sebelah kiri dan berfungsi sebagai alat pemompa darah ke seluruh tubuh. Jantung dibungkus oleh 2 membran pelindung yang disebut pericardium. Jantung memiliki empat ruang yaitu serambi kanan dan serambi kiri, bilik kanan dan bilik kiri.  Antara serambi dan bilik terdapat dua katup, yang berfungsi menjaga agar darah tidak mengalir kembali ke serambi. 

Usia, jenis kelamin, berat badan, kesehatan, dan aktivitas tubuh sangat berpengaruh terhadap denyut jantung seseorang. Akan tetapi, umumnya jantung kita berdenyut 60-80 kali/menit.

Selain denyut jantung, tekanan darah juga dapat diukur. Tekanan darah orang dewasa normal bernilai 120/80. Nilai 120 menunjukkan tekanan darah ketika otot jantung berkontraksi memompa darah, yang biasa dikenal sistol. Nilai 80 menunjukkan tekanan darah ketika otot jantung berelaksasi yang dikenal diastole.

2. Pembuluh Darah

Pembuluh darah dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

a. Pembuluh nadi (arteri), merupakan pembuluh yang mengalirkan darah keluar jantung.

b. Pembuluh balik (vena), merupakan pembuluh yang mengalirkan darah masuk ke dalam jantung.

Pembuluh nadi (arteri) memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. Arteri merupakan pembuluh darah yang membawa darah keluar jantung.

2. Letak arteri agak ke dalam dari permukaan tubuh

3. Jika terluka darah akan memancar

4. Denyutnya terasa hanya pada bagian tertentu.

5. Memiliki satu katup

Pembuluh nadi utama (aorta) mengangkut darah bersih yang kaya oksigen

Aorta bilik kanan bercabang dua menjadi arteri pulmonalis, yang membawa darah kotor yang kaya karbondioksida.

Pembuluh vena memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. Vena merupakan pembuluh darah yang membawa darah menuju jantung.

2. Letak dekat permukaan kulit

3. Tampak kebiru-biruan

4. Denyutnya tidak terasa

5. Jika terluka, darah tidak memancar

6. Memiliki katup sepanjang pembuluh

Pembuluh balik besar (vena cava) membawa darah yang kaya karbon dioksida.

Pembuluh balik paru-paru (vena pulmonalis ) mengangkut darah yang kaya oksigen.

Arteri kecil (arteriola) dan vena terkecil (venula) dihubungkan oleh pembuluh kapiler.

B. Struktur dan Fungsi darah

1. Plasma Darah

Plasma darah berfungsi untuk mengatur tekanan osmosis darah, membawa zat-zat makanan keseluruh tubuh, mengangkut zat-zat sisa metabolism dari jaringan tubuh, proses pembekuan darah, dan membunuh kuman penyakit. 

Di dalam plasma darah terdapat fibrinogen, jika plasma darah dipisahkan dari fibrinogen yang disebut serum, yang berguna untuk membunuh benda asing yang masuk ke dalam tubuh.

2. Sel darah merah (eritrosit)

Eritrosit dibentuk disumsum tulang. Bentuk eritrosit bulat pipih, tidak berinti, dan cekung pada kedua sisinya.

3. Sel darah putih (leukosit)

Leukosit mempunyai bentuk tidak tetap, mempunyai inti, dapat bergerak secara amoeboid dan dapat menembus dinding kapiler. Leukosit berumur 12-13 hari.

4. Keping darah (trombosit)

Trombosit berbentuk tidak teratur dan tidak berinti. Trombosit berperan dalam proses pembekuan darah.

Fungsi darah

1. Darah sebagai alat pengangkut.

2. Leukosit dapat berperan untuk membunuh kuman penyakit

3. Trombosit berperan dalam proses pembekuan darah

4. Darah berperan untuk menstabilkan suhu tubuh

C. Golongan darah

Di dalam darah manusia terdapat sejenis protein yang dapat digumpalkan yang disebut aglutinogen dan protein antiglutinogen yang disebut aglutinin. Penggolongan darah sangat berguna dalam proses transfuse darah dari seseorang ke orang lain. Orang yang memberikan darahnya disebut donor dan orang yang menerima darah disebut resipien.

Golongan darah O dapat memberikan darahnya ke semua golongan, tetapi hanya dapat menerima darah dari golongannya sendiri. Golongan darah O disebut donor universal. Golongan darah AB karena dapat menerima darah dari semua golongan darah sehingga disebut resipien universal.

D. Peredaran Darah

a. Sistem Peredaran Darah Besar

Darah yang kaya oksigen dari bilik kiri jantung, melalui pembuluh nadi tubuh akan diedarkan ke seluruh sel-sel tubuh.

Bilik kiri >>>>Seluruh tubuh >>>>Serambi kanan

b. Sistem Peredaran Darah Kecil

Darah yang kaya karbondioksida dari bilik kanan jantung keluar melalui arteri paru-paru menuju paru-paru kanan dan paru-paru kiri.

Bilik kanan >>>>>Paru-paru >>>>> Serambi kiri

E. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Transportasi Manusia

1. Anemia

Anemia menyebabkan berkurangnya jumlah sel darah merah atau jumlah hemoglobin sel darah merah hingga dibawah normal sehingga darah tidak dapat mengangkut oksigen dalam jumlah yang diperlukan tubuh.

2. Polisitemia

Polisitemia ditandai dengan meningkatnya eritrosit melebihi normal sehingga darah menjadi kental, menaikkan viskositas dan menurunkan kecepatan aliran darah.

3. Leukimia

Leukemia adalah kanker dari sel-sel darah. Penyakit tersebut disebabkan oleh pertumbuhan tidak terkendali dari sel-sel darah putih (leukosit).

4. Hemofilia

Hemofilia merupakan penyakit yang bersifat menurun. Penderita hemophilia tidak dapat menghentikan pendarahan akibat luka karena darahnya sukar membeku.

5. Tekanan darah tinggi

Tekanan darah tinggi (hipertensi) merupakan suatu keadaan tanpa gejala, tekanan yang abnormal tinggi di dalam arteri, serta dapat menyebabkan meningkatnya resiko terhadap stroke, gagal jantung, serangan jantung dan kerusakan ginjal.

6. Tekanan darah rendah

Tekanan darah rendah (hipotensi) adalah suatu keadaan tekanan darah lebih rendah dari 90/60 mmHg sehingga menyebabkan gejala-gejala, seperti pusing atau pingsan.

7. Varises

Varises adalah pelebaran vena di permukaan kulit.

Materi IPA Kelas 8: Zat Adiktif, Psikotropika dan Upaya Menghindarinya

Zat Adiktif

Zat adiktif merupakan zat atau obat-obat yang jika dikonsumsi akan bekerja pada sistem saraf pusat dan dapat mengakibatkan ketagihan atau ketergantungan.

a. Rokok

Zat-zat yang Berbahaya yang Terkandung dalam Rokok

1. Nikotin

Nikotin adalah zat utama yang terdapat dalam daun tembakau. Zat ini sangat beracun, mudah diserap lewat kulit, berwarna kuning agak pucat, dan jika terkena cahaya menjadi cokelat.

2. Tar

Tar adalah penyebab utama kanker paru-paru bagi perokok, sehingga disebut karsinogenik. Tar juga mengakibatkan penyakit-penyakit tenggorokan dan pernapasan.

3. Karbonmonoksida

Karbon monoksida merupakan gas yang sangat beracun dan berbahaya bagi tubuh. Gas ini dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna, misalnya mesin kendaraan bermotor yang dikeluarkan lewat knalpot.

4. Bahan-bahan kimia lain

Lebih dari 4.000 zat-zat lain dapat ditemukan di dalam asap rokok yang dapat menyebabkan penyakit kanker antara lain aseton, amoniak dan hydrogen sulfide.

Perokok aktif dan perokok pasif

Perokok aktif merupakan penghisap rokok atau orang yang secara langsung menghisap rokok. Sedangkan perokok pasif adalah orang yang tidak merokok tetapi ikut menghisap asap rokok.

Akibat yang ditimbulkan dari Merokok

1. Peningkatan denyut jantung

2. Bronkitis

3. Tekanan darah tinggi

4. Lambung dan usus terluka

5. Stroke

2. Minuman Keras

Akibat yang ditimbulkan dari minum minuman beralkohol, yaitu

a. Kehilangan keseimbangan tubuh

b. Denyut jantung dan pernapasan lambat

c. Peradangan hati

d. Kegagalan fungsi jantung

e. Dapat menyebabkan impotensi

Psikotropika

Narkoba adalah singkatan dari narkotika dan obat-obat berbahaya. Narkotika dan zat-zat berbahaya sering disebut NAPZA, yaitu singkatan dari narkotika, psikotropika dan zat adiktif. 

Menurut undang-undang Nomor 22 tahun 1997, narkoba jenis narkotika dibagi menjadi 3 golongan yaitu:

Golongan I, berpotensi sangat kuat dalam menimbulkan ketergantungan dan dilarang digunakan untuk pengobatan. Contoh : opium, heroin, dan ganja.

Golongan II, berpotensi kuat dalam menimbulkan ketergantungan dan digunakan secara terbatas untuk pengobatan. Contoh : petidin, candu, betametadol.

Golongan III, berpotensi ringan dalam menimbulkan ketergantungan dan banyak digunakan untuk pengobatan. Contoh : asetil dihidrocodeina, dokstroproposifen dan dihidrocodeina.

Psikotropika merupakan zat bukan narkotika, baik alami maupun sintetis, yang berkhasiat psikoaktif berpengaruh  pada susunan sistem saraf pusat, dan dapat menimbulkan ketergantungan atau ketagihan. 

Menurut Undang-undang Nomor 5 tahun 1997, narkoba jenis psikotropika dibedakan menjadi 4 golongan yaitu:

Golongan I, mempunyai potensi yang sangat kuat dalam menyebabkan ketergantungan dan dinyatakan sebagai barang terlarang. Contoh : ekstasi (MDMA = 3,4 Methylene Dioxy Metil Amphetamine), LSD (Lysergic Acid Dietylamid) dan DOM.

Golongan II, mempunyai potensi yang kuat dalam menyebabkan ketergantungan. Contoh amfetamin, metamfetamin, dan fenetilin.

Golongan III, mempunyai potensi sedang dalam menyebabkan ketergantungan, dapat digunakan untuk pengobatan tetapi harus dengan resep dokter. Contoh: amorbarbital, brupronorfina, dan mogadon.

Golongan IV, mempunyai potensi ringan dalam menyebabkan ketergantungan dapat digunakan untuk pengobatan tetapi harus dengan resep dokter. Contoh: diazepam, nitrazepam, lexotan, pil koplo, obat penenang (sedativa) dan obat tidur (hipnotika).

Upaya yang dilakukan untuk Menghindarkan Diri dari Pengaruh Zat Adiktif dan Psikotropika

Penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika dapat dihindari baik secara preventif (pencegahan) maupun kuratif (penyembuhan).

1. Secara Preventif

Penggunaan zat adiktif dan psikotropika dapat dihindari dengan cara sebagai berikut.

a. Meningkatkan keharmonisan antaranggota keluarga. Komunikasi yang baik antaranggota keluarga dapat mengurangi risiko penyalahgunaan narkotika dan zat adiktif.

b. Memperbanyak kegiatan yang bermanfaat dan positif.

c. Memilih pergaulan dengan teman yang baik dan tidak mudah terpengaruh oleh bujukan orang lain, termasuk bujukan teman sebaya.

d. Meningkatkan iman dan takwa kepada Tuhan Yang Maha Esa

2. Secara Kuratif

Upaya penyembuhan bagi pemakai zat adiktif dan psikotropika secara lebih rinci dilaksanakan melalui beberapa tahap sebagai berikut.

a. Terapi

Terapi dilakukan pada pengguna yang telah mengalami gejala over dosis atau sakau. Terapi dapat dilakukan dengan resusitasi jantung dan paru. Resusitasi jantung dan paru atau CPR (cardiopulmonary resuscitation) bertujuan untuk membuka kembali jalan napas yang menyempit atau tertutup.

b. Detoksifikasi

Detoksifikasi atau menghilangkan racun di dalam darah dapat dilakukan secara medis dan nonmedis. Secara medis, detoksifikasi dilakukan dengan beberapa cara. Cara pertama dengan mengurangi dosis secara bertahap untuk mengurangi tingkat ketergantungan. Cara kedua dengan menggunakan antagonis morfin, yaitu senyawa yang dapat mempercepat proses pengaturan kerja saraf. Cara yang ketiga dengan menghentikan total pemakaian obat.

c. Rehabilitasi

Setelah detoksifikasi pemakai perlu juga dijauhkan dari pergaulan dan lingkungan pecandu.

Materi IPA Fisika Kelas 8: Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

A. PENGERTIAN TEKANAN

Besar tekanan suatu benda dipengaruhi oleh gaya tekan dan luas bidang tekan. Gaya tekan adalah berat benda yang bekerja pada sebuah bidang. Semakin besar gaya tekan akan semakin besar tekanannya. 

Hal ini membuktikan bahwa gaya sebanding dengan tekanannya. Akan tetapi, semakin besar luas permukaan bidang tekan suatu benda, tekanan semakin kecil, dan semakin sempit luas permukaan bidang tekan, tekanan semakin besar. 

Hal ini menunjukkan bahwa tekanan berbanding terbalik dengan luas bidang tekan. Dengan demikian, tekanan adalah hasil bagi antara gaya tekan dengan luas bidang tempat gaya itu bekerja. Secara matematis ditulis dengan persamaan:

P = F/A

dengan:

P = tekanan (N/m²)

F = gaya yang menekan (N)

A = luas bidang tekan (m²)

B.  TEKANAN HIDROSTATIS

Tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang terjadi  dalam zat cair yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. Pada kedalaman yang sama, tekanan di dalam zat cair di segala arah sama besar. Besarnya tekanan zat cair, dipengaruhi oleh jenis zat cair dan tidak bergantung pada bentuk bejana. 

Tekanan Hidrostatis

Tekanan zat cair dirumuskan:

Ph = ρ x g x h

dengan:

Ph = tekanan zat cair (N/m²)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = kedalaman zat cair (m)

C. BEJANA BERHUBUNGAN

Hukum bejana berhubungan berbunyi: Bila bejana berhubungan diisi zat cair yang sama, dalam keadaan seimbang zat cair dalam bejana-bejana itu terletak pada satu bidang datar.

Hukum bejana berhubungan tidak berlaku apabila:

1. Tekanan di atas bejana tidak sama (misalnya, salah satu bejana tertutup)

2. Diisi dua macam atau lebih zat cair.

3. Digoyang-goyangkan

4. Salah satu bejana merupakan pipa kapiler.

Kapilaritas adalah gejala turun atau naiknya zat cair dalam pembuluh yang sempit, jika pembuluh yang kedua ujungnya terbuka dimasukkan tegak lurus ke dalam bak yang berisi zat cair. Pembuluh yang sempit disebut pipa rambut atau pipa kapiler, misalnya pembuluh kayu dan batang pohon. Dalam pipa kapiler, air akan naik karena adhesi antara air dan pipa kapiler lebih besar dari kohesi air. Sedangkan raksa sebaliknya, yaitu pipa kapiler raksa akan turun.

D.     HUKUM PASCAL

Hukum Pascal menyatakan bahwa: Gaya yang bekerja pada suatu zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya diteruskan oleh zat cair ke segala arah sama besar. Secara matematis hukum Pascal dituliskan:

dengan: F1/A1 = F2/A2

F1 =  gaya yang bekerja pada penghisap 1 (N)

F2 = gaya yang bekerja pada penghisap 2 (N)

A1 = luas penampang penghisap 1 (m²)

A2 = luas penampang penghisap 2 (m²)

Tekanan 1 Pascal (Pa) adalah gaya 1 newton yang bekerja pada bidang tekan seluas 1 m² atau 1 Pa = 1 N/m². Dengan menggunakan hukum Pascal kita dapat mengangkat beban berat hanya dengan gaya kecil saja.

Alat-alat teknik yang berdasarkan hukum Pascal:

1. Dongkrak Hidrolik

2. Mesin Pengangkat Mobil Hidrolik

3. Kempa Hidrolik

E. HUKUM ARCHIMEDES

Hukum Archimedes menyatakan bahwa: Jika suatu benda yang dimasukkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, maka akan mendapat gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan (didesak) oleh benda tersebut. 

Secara matematis hukum Archimedes dituliskan:

Fa = V x S atau Fa = ρ x g x V

dengan:

Fa = gaya ke atas (N)

V = volume benda yang tercelup (m3)

S = berat jenis zat cair (kg/m³)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)

g = konstanta gravitasi  (m/s²)

1. Tenggelam, Terapung dan Melayang

a. Tenggelam

Sebuah benda akan tenggelam dalam zat cair jika massa jenis benda itu lebih besar daripada massa jenis zat cair.

ρ_benda > ρ_zat cair

W_benda > Fa

b. Terapung

Sebuah benda akan terapung dalam zat cair jika massa jenis benda itu lebih kecil daripada massa jenis zat cair.

ρ_benda < ρ_zat cair

W_benda < Fa

c. Melayang

Sebuah benda akan melayang dalam zat cair jika massa jenis benda itu sama dengan massa jenis zat cair.

ρ_benda = ρ_zat cair

W_benda = Fa

2. Contoh Penggunaan Prinsip Archimedes

a. Kapal Laut

b. Galangan Kapal

c. Hidrometer

d. Jembatan Ponton

F. KETINGGIAN TEMPAT DAN TEKANAN UDARA

Tekanan udara memiliki nilai maksimum di permukaan laut. Makin tinggi suatu tempat, makin kecil tekanan udara di tempat itu. 

Tekanan udara pada ketinggian h (diukur dari permukaan laut) diberikan oleh:

Ph = P_l – ρ x g x h

Ph = tekanan udara pada ketinggian h (Pa)

P_l = tekanan udara pada permukaan laut (1,01 x 10^5Pa)

ρ = massa jenis udara (sekitar 1,3 kg/m³)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s²)

h = ketinggian diukur dari permukaan laut (m)

1. Barometer

Barometer adalah alat untuk mengukur tekanan atmosfer. Ada dua macam barometer, yaitu barometer raksa dan barometer aneroid. Pada barometer raksa, sikap barometernya adalah tinggi permukaan raksa. Jika tekanan udara luar semakin bertambah, maka permukaan raksa semakin tinggi. 

Tekanan udara yang berada di permukaan laut mengakibatkan permukaan raksa menjadi setinggi 76 cm sehingga dikatakan bahwa tekanan atmosfer adalah 76 cmHg = 1,01 x 10^5 Pa. Pengurangan tekanan udara tiap 1 cmHg setara dengan kenaikan setiap 100 m.

Contoh soal

Kota Ambarawa berada pada ketinggian 500 m dari permukaan laut. Berapa tekanan udara di kota tersebut?

Jawab:

Berkurangnya tekanan udara = (500 m : 100) x 1 cmHg = 5 cmHg

Jadi tekanan udara di Kota Ambarawa = 76 – 5 = 71 cmHg

2. Manometer

Manometer adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas pada ruang tertutup. Ada tiga macam manometer, yaitu manometer raksa terbuka, manometer raksa tertutup dan manometer logam. 

Manometer raksa terbuka digunakan untuk mengukur tekanan gas sebesar sekitar 1 atm, sedangkan manometer raksa tertutup digunakan untuk mengukur tekanan gas di atas 1 atm. Manometer logam adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas yang sangat tinggi. Yang termasuk manometer logam adalah manometer Schaffer Budenberg, manometer Bourdon dan manometer pegas. Manometer pegas adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara dalam roda kendaraan.

G. HUKUM BOYLE

Hukum Boyle menyatakan bahwa hasil kali antara tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah tetap, asalkan suhunya tetap. 

Secara matematis dirumuskan:

P₁ x V₁ = P₂ x V₂

dengan:

P₁ = tekanan gas mula-mula (atm atau cmHg)

V₁ = volume gas mula-mula (cm³ atau m³)

P₂ = tekanan gas setelah diubah (atm atau cmHg)

V₂ = volume gas setelah diubah (cm³ atau m³)

Hukum Boyle berlaku bila,

a. Suhu gas tetap, tetapi terjadi perubahan volume dan tekanan           

b. Tidak terjadi kebocoran tabung dan massa gas tetap (ruang tertutup)

c. Gas tidak dalam keadaan penuh

d. Tidak terjadi reaksi kimia

Alat-alat yang menggunakan prinsip dasar kerja hukum Boyle adalah sebagai berikut.

1. Manometer Tertutup

Manometer ini bekerja berdasarkan hukum Boyle dan juga hukum pertama hidrostatika.

2. Pompa Udara

a) Pompa Tekan Udara

Gunanya untuk memasukkan udara ke dalam ban atau tabung gas. Contohnya, pompa sepeda, pompa angin.

b) Pompa Isap Udara

Gunanya untuk mengeluarkan udara dari dalam penyungkup agar menjadi hampa.

c) Pompa Air

1) Pompa isap air gunanya untuk menaikkan air atau minyak dari dalam drum, maupun dari dalam tanah.

2) Pompa tekan gunanya untuk menaikkan air dari dalam tanah atau sumur.

d) Pipet Tetes

Gunanya untuk meneteskan larutan yang akan dipindahkan ke tempat lain.

e) Alat Suntik

Gunanya untuk memasukkan obat ke dalam tubuh.