GERAK DAN GAYA

Gerak Benda

Perpindahan dan Jarak Tempuh Benda

Makhluk hidup bergerak dengan kemauan dirinya sendiri untuk mencari makanan. Lemari bergerak karena didorong oleh ayah. Gerak semua benda tersebut memerlukan informasi besarnya perpindahan yang diperlukan dari satu posisi ke posisi lainnya atau informasi tentang nilai lintasan yang dilalui gerak benda yang dikenal dengan jarak tempuh.

Sebuah benda dikatakan bergerak tergantung dari pengamat dan titik acuan yang dipergunakan. Hal tersebut menunjukkan bahwa gerak benda bersifat relatif atau tidak mutlak.

Apakah Kita Semua Bergerak Relatif?

Gerak semu adalah benda yang sebenarnya diam namun oleh pengamat teramati bahwa benda tersebut seolah-olah bergerak. Gerak semu biasanya diakibatkan oleh karena keadaan pengamat yang sedang berada dalam suatu sistem yang bergerak.

Contoh gerak semu yaitu pada saat kita naik bus, pohon-pohonan di tepi jalan seperti bergerak berlari meninggalkan kita. Padahal sebenarnya, yang bergerak adalah bus saat kita sedang berada di dalamnya. Jadi kita semua bergerak relatif.

Kenapa Waktu Tiba Bisa Berbeda?

Jarak yang ditempuh suatu benda diukur dari seberapa jauh benda itu telah bergerak dari titik acuan sebagai posisi awal.

Perpindahan adalah seberapa jauh suatu benda berpindah dihitung dari titik awal acuan, tanpa memperhatikan bentuk lintasan, apakah berkelok-kelok atau lurus. Semuanya diukur dengan menarik garis lurus dari posisi awal hingga posisi akhir benda.

akhir benda.

Dengan membandingkan jarak tempuh terhadap waktu,  akan mendapatkan nilai kelajuan sebuah benda ketika bergerak. 

Kelajuan dapat ditulis dalam persamaan berikut.

Keterangan:

v = Kelajuan, satuannya m/s

s = Jarak tempuh, satuannya meter (m)

t = waktu, satuannya adalah sekon atau detik (s)

Kelajuan yang konstan atau bernilai tetap adalah kelajuan gerak suatu benda ketika setiap bagian jarak itu ditempuh dalam waktu yang sama.

Kelajuan tetap atau konstan ini biasanya hanya bisa terjadi dalam waktu sesaat atau sebentar saja (dalam hitungan detik atau menit). Maka dari itu laju tetap ini sering disebut laju sesaat. Pada kenyatannya, sangat sulit untuk membuat sebuah benda melaju dengan konstan dalam waktu yang lama. Untuk itu diperlukan konsep yang lebih praktis, yang dikenal sebagai kelajuan rata-rata.

Kelajuan rata-rata ialah kelajuan gerak benda yang menempuh jarak perpindahan tertentu di mana tidak setiap bagian dari jarak itu ditempuh dalam waktu yang realatif sama.

Untuk kelajuan rata-rata berlaku persamaan berikut.

 

 

Bagaimana Kita Menghitung Kecepatan Sebuah Benda?

Kecepatan rata-rata dapat dinyatakan oleh persamaan berikut.

 

  

 

Percepatan adalah besarnya pertambahan kecepatan tiap satuan waktu.

Percepatan dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

 

Gaya

1. Pengertian Gaya

Gaya adalah sesuatu berupa dorongan atau tarikan yang dapat menyebabkan benda bergerak.

Tidak hanya itu, gaya juga dapat menyebabkan perubahan arah, bentuk dan kecepatan sebuah benda.

 

Arah resultan untuk kasus gaya pada meja yang didorong tersebut total kedua gaya yang saling berlawanan.

Resultan kedua gaya adalah:

                R = F1 + (- F2)

Arah dan resultan kedua gaya adalah nol. Jika ada gaya-gaya yang segaris dan searah lebih dari satu, maka besar resultan gaya-gaya tersebut adalah jumlah semua gaya itu.

                R = F1 + F2 + F3 + ………. dan seterusnya

 

Macam-Macam Gaya

Ada berbagai maca gaya yang dapat langsung kita rasakan dalam kehidupan sehari-hari.

Contohnya seperti gaya otot, gaya pegas, gaya magnet, gaya mesin, gaya listrik, gaya gravitasi dan gaya gesekan.

Gaya gesek adalah gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang saling bergesekan dan arahnya berlawanan dengan arah gerak benda. Gaya gesek dapat dipengaruhi oleh kekasaran permukaan benda dan berat benda, tetapi tidak dipengaruhi luas permukaan benda.

Hukum I Newton bisa ditulis dengan persamaan ∑F = 0.

Orang-orang terdorong ke depan ketika bus tiba-tiba berhenti (sumber: giphy.com)

 

Contoh penerapan Hukum I Newton, yaitu pada saat kita sedang naik bus yang bergerak dengan kecepatan tetap (konstan). Tubuh kita ada pada posisi duduk nyaman. Namun, ketika supir bus mengerem mendadak. Maka, otomatis tubuh kita pada saat itu akan terdorong ke depan.

Bunyi Hukum II Newton

 

Hukum II Newton berkaitan dengan keadaan benda yang bergerak, di mana massa benda dan gaya yang diberikan pada benda tersebut diperhitungkan. Hukum ini juga menjelaskan bahwa ketika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda nggak sama dengan nol, maka benda tersebut akan bergerak dengan suatu percepatan tertentu. Artinya, benda yang bergerak ini memiliki percepatan, ya.

Secara matematis, rumus Hukum II Newton dapat ditulis dengan persamaan berikut ini:

 

Dari bunyi Hukum II Newton dan persamaan di atas, kita tahu bahwa percepatan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada benda dan berbanding terbalik dengan massa bendanya. Artinya, semakin besar gaya yang diberikan pada suatu benda, maka percepatan benda juga semakin besar. Sebaliknya, semakin besar massa benda, maka percepatan benda justru semakin kecil.

Contoh dari Hukum II Newton ini, misalnya kamu punya sebuah mobil mainan. Lalu, kamu menarik mobil mainan itu. Maka mobil tersebut akan mulai bergerak. Semakin kuat kamu menariknya, akan semakin cepat mobil itu bergerak. Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa semakin besar gaya yang diberikan pada benda, maka percepatan benda juga semakin besar.

Tapi, ketika di atas mobil mainan itu kamu kasih beban. Kira-kira apa yang terjadi? Pasti kamu merasa lebih berat kan saat menarik mobil mainannya dan gerakannya juga lebih lambat. Nah, hal ini sesuai dengan pernyataan semakin besar massa benda, maka percepatan benda semakin kecil. 

Truk yang membawa beban dengan massa yang lebih besar akan semakin kecil percepatannya. (sumber: giphy.com)

 

Bunyi Hukum III Newton

 

Hukum III Newton ini berkaitan dengan gaya aksi dan reaksi. Maksudnya adalah setiap benda yang kita berikan gaya aksi, maka benda tersebut akan kembali memberikan gaya reaksi yang sama besar terhadap kita. Tapi inget ya, arahnya berlawanan. Jadi, Hukum III Newton dapat ditulis dengan persamaan F_aksi = -F_reaksi.

Saat mendayung, gerakan tangan ke belakang, tapi perahu akan bergerak ke depan. (sumber: giphy.com)

 

Contoh dari Hukum III Newton ini adalah pada saat kamu mendayung perahu. Coba perhatikan deh. Sewaktu kamu menggerakkan dayung ke arah belakang, perahu yang kamu kendarai akan bergerak ke depan. Hal ini terjadi karena ada gaya aksi yang kita berikan melalui dayung (kita mendayung adalah gaya aksi), sehingga perahu akan memberikan gaya reaksi yang sama besar tetapi arahnya berlawanan, yaitu dengan bergerak ke depan.

 

 

 

 

 

USAHA, ENERGI, DAN PESAWAT SEDERHANA

Identitas

Nama guru          : Septyana Fori

Mata Pelajaran    : IPA

Hari/Tanggal       : Kamis, 15 Oktober 2026

Fase/Kelas           : D/VIII A - VIII B

Materi                  : Usaha , Energi, dan Pesawat Sederhana

Pertemuan           : ke 1

Capaian Pembelajaran

Pada akhir fase D Peserta didik mampu memahami konsep usaha, hubungan energi, dan prinsip pesawat sederhana pada sistem gerak.

 

Tujuan Pembelajaran

Peserta didik mampu menganalisis tentang konsep usaha, hubungan energi, dan prinsip pesawat sederhana pada sistem gerak.

Mindfull (Berkesadaran) : menyajikan masalah kontekstual berupa cerita terjadinya energi pada saat buah jatuh daru pohon yang berkaitan dengan materi konsep usaha, hubungan energi, dan prinsip pesawat sederhana pada sistem gerak.

Meaningfull (Bermakna) : mendiskusikan hasil pemikiran mereka mengenai definisi dari usaha, energi, dan pesawat sederhana pada sistem gerak

Joyfull (Menyenangkan) : Mengembangkan budaya belajar yang aman, nyaman, dan saling memuliakan (ta'zhim), di mana setiap murid dihargai saat berpendapat. Ruang kelas fisik diatur dengan tempat duduk yang fleksibel untuk model pembelajaran Think Pair Share (TPS).

Alur Tujuan Pembelajaran

mendefinisikan tentang usaha, energi, dan pesawat sederhana pada sistem gerak, kemudian Mengklasifikasikan jenis-jenis usaha, energi, dan pesawat sederhana yang bekerja pada sistem gerak tubuh serta Menganalisis perhitungan yang terdapat pada materi ini yang dikaitkan dengan kehidupan sehari-hari

MATERI

Anak-anak yang sholeh dan sholeha, sebelum kita membahas materi struktur dan fungsi tubuh pada makhluk hidup ini, mari kita bersyukur atas sebaik-baiknya bentuk penciptaan fisik dan amanah dalam merawat tubuh

• Al-Khaliq (Maha Menciptakan): di dunia atau bumi yang kita pijak serta akal yang kita gunakan untuk mempelajari usaha, energi, dan peswat sederhana adalah ciptaan Allah. Energi yang ada di bumi ini adalah bukti bahwa Allah menciptakan alam dan manusia dengan sangat sempurna dan kita sebaiknya bersyukur atas nikmat yang diberikan
  
• Al-Malik (Maha Memelihara): Allah menjaga keseimbangan alam. Kemajuan ilmu yang ada di dunia untuk mengetahui usaha, energi, dan pesawat sederhana serta fungsinya dan seharusnya kita dapat memelihara dan menjaga dengan sebaik-baiknya
• Ar-Razzaq (Maha Pemberi Rezeki): Organ-organ pernapasan pada manusia adalah rezeki yang Allah berikan sebagai nikmat. Tugas kita adalah mensyukuri rezeki tersebut dengan cara yang thayyib (baik) dan tidak melupakan jati diri sebagai identitas yang Allah anugerahkan pada setiap manusia."
  

 

Usaha dan Energi

Pernahkah kamu  mendorong meja yang berat Atau pernah melompat dari ketinggian, lalu merasakan dorongan yang kuat ketika kaki menyentuh tanah

semua aktivitas itu ternyata bisa dijelaskan melalui konsep usaha dan energi dalam Fisika, Dua hal tersebut sangat penting untuk dipelajari, karena menjadi dasar dari banyak fenomena sehari-hari. Mulai dari cara kerja mesin, gerakan benda, hingga proses tubuh manusia menghasilkan tenaga. 

kita akan membahas secara lengkap tentang usaha dan energi. Materinya meliputi pengertian, rumus, jenis-jenis, hubungan antara keduanya, sampai contoh soal yang bisa kamu gunakan untuk berlatih.

Pengertian Usaha

Usaha adalah hasil kali gaya yang diberikan pada sebuah benda dengan perpindahan benda tersebut ke arah gaya. Dengan kata lain, usaha merupakan energi yang dialirkan untuk menggerakkan suatu benda dengan gaya tertentu.

 

Rumus Usaha dalam Fisika

Secara matematis, rumus usaha dapat dituliskan sebagai berikut:

W = F × s

 

Keterangan:

W = usaha (Joule)

F = gaya yang diberikan (Newton)

s = perpindahan benda (meter)

 

ada dua hal penting yang harus kamu perhatikan dalam rumus usaha, yakni gaya dan perpindahan benda.  kalo kamu mendorong meja sekuat tenaga (melakukan gaya), tetapi meja itu tidak berpindah sama sekali (tidak ada perpindahan), maka secara fisika, kamu tidak melakukan usaha, meskipun tubuhmu merasa capek.

Gambar seseorang melakukan usaha yakni mendorong meja (Sumber: makeagif.com)

 

daya merupakan laju usaha yang dilakukan atau energi yang dikirim per satuan waktu dengan diukur dalam satuan watt (W) atau Joule per detik (J/S).

Rumus Daya

Untuk mengetahui atau mencari besaran suatu daya, kamu dapat menghitungnya dengan menggunakan rumus berikut:

P = W/t

 

CONTOH SOAL

1. Beni mendorong kursi yang tidak didudukinya sejauh 2 meter dengan gaya 50 N dalam waktu 5 sekon. Berapakah daya yang digunakan Beni untuk mendorong kursi tersebut?

A. 15 W
B. 18 W
C. 20 W
D. 25 W

Jawaban: C. 20 W

Pembahasan:
Usaha = F × s 

              50 × 2

             = 100 J

Daya = W/t  

          = 100 / 5

          = 20 W

2. Pak guru memindahkan papan tulis dengan usaha 500 J dalam waktu 10 s. Berapa daya yang dihasilkan?

A. 40 W
B. 45 W
C. 50 W
D. 55 W

Jawaban: C. 50 W

Pembahasan:
P = W/t 

    = 500/10

    = 50 W

 

Pengertian Energi

energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Tanpa adanya energi, sebuah benda nggak mungkin bisa bergerak, dan suatu sistem nggak akan mengalami perubahan.

Dalam kehidupan sehari-hari, energi bisa kita temukan dalam berbagai bentuk dan sumber. Contohnya, tubuh kita tidak bisa beraktivitas kalau tidak punya energi dari makanan, atau mobil tidak bisa jalan tanpa energi dari bahan bakar.

 

Sifat-Sifat Energi

Energi juga punya sifat-sifat

 1. Energi Tidak bisa Diciptakan atau Dimusnahkan

Kalo kamu udah belajar tentang Hukum Kekekalan Energi, kamu pasti tau, energi nggak bisa diciptakan atau dihilangkan. Energi cuma bisa berubah bentuk atau berpindah dari satu benda ke benda yang lain. Contohnya, energi kimia dalam bensin tidak hilang, tetapi berubah menjadi energi gerak saat mesin kendaraan bermotor bekerja.

 

2. Energi dapat Berubah Bentuknya

Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, sesuai dengan kebutuhan atau kondisi. Contohnya, energi listrik dapat berubah menjadi energi cahaya pada lampu, energi potensial air di bendungan dapat berubah menjadi energi listrik melalui turbin PLTA, dan lain sebagainya.

 

3. Energi Dapat Berpindah

Selain bentuknya dapat diubah, energi juga dapat berpindah dari satu benda/sistem ke benda/sistem lain. Contohnya, saat kita memasak air, energi panas dari api akan berpindah ke wadah atau panci, lalu ke air hingga mendidih.

 

4. Energi Dapat Disimpan

Energi juga dapat disimpan dalam bentuk tertentu untuk digunakan di kemudian hari. Contohnya, energi kimia dalam baterai, bensin, atau makanan (sebagai cadangan energi dalam tubuh).

 

Jenis-Jenis Energi

Dalam Fisika, terdapat banyak sekali macam-macam energi. Setiap jenis mempunyai rumus yang berbeda-beda. Namun, yang paling umum dipelajari adalah sebagai berikut:

 

1. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena gerakannya. Semakin cepat sebuah benda bergerak atau semakin besar massanya, maka semakin besar pula energi kinetik yang dimilikinya. Jadi, kalo bendanya diam, energi kinetiknya nol,  Rumus energi kinetik adalah:

E_k = ½ · m · v²

 

Keterangan:

E_k​ = energi kinetik (J)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s)

 

2. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap bumi (ketinggian). Contohnya, buah apel yang berada di atas meja, memiliki energi potensial karena posisinya lebih tinggi dari lantai. Rumus energi potensial adalah:

E_p = m · g · h

 

Keterangan:

E_p​ = energi potensial (J)

m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi (9,8 m/s²)

h = ketinggian benda (m)

 

  Penerapan Usaha dan Energi dalam Kehidupan Sehari-hari

Konsep usaha dan energi ternyata banyak sekali penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

• Olahraga – Saat berlari, otot kita mengubah energi kimia dari makanan menjadi energi kinetik.
• Transportasi – Mobil memerlukan energi dari bahan bakar untuk bergerak, yang kemudian diubah menjadi energi kinetik.
• Listrik – Turbin pembangkit listrik mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik, lalu menjadi energi listrik.
• Alat rumah tangga – Blender, kipas angin, dan mesin cuci bekerja dengan memanfaatkan energi listrik yang diubah menjadi energi gerak.
• Pemanfaatan sumber energi terbarukan – Panel surya mengubah energi cahaya matahari menjadi listrik, yang lebih ramah lingkungan.

 

Contoh Soal Usaha dan Energi

Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Hitunglah energi kinetik benda tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 5 kg

v = 4 m/s

Ditanya: E_k …?

Jawab:

E_k = ½ · m · v²

E_k = ½ · 5 · 4²

E_k = ½ · 5 · 16

E_k = 40 J

Jadi, energi kinetik benda adalah 40 Joule.

 

Contoh Soal 2

Sebuah benda bermassa 2 kg berada pada ketinggian 10 m dari tanah. Hitung energi potensialnya!

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 2 kg

h = 10 m

Ditanya: E_p …?

Jawab:

E_p = m · g · h

E_p = 2 · 9,8 · 10

E_p = 196 J

Jadi, energi potensialnya adalah 196 Joule.

 

Contoh Soal 3

Sebuah gaya 50 N mendorong benda sejauh 4 m pada arah yang sama dengan gaya. Hitunglah usaha yang dilakukan!

Penyelesaian:

Diketahui:

F = 50 N

s = 4 m

Ditanya: W …?

Jawab:

W = F · s

W = 50 · 4

W = 200 J

Jadi, usaha yang dilakukan adalah 200 Joule.

 

Assesment

Untuk memahami materi diatas silahkan kerjakan latihan dibawah ini

1. Apa yang dimaksud dengan usaha

2. Sebutkan pengertian energi

3. Sebutkan sifat-sifat dari energi

4. Apa saja jenis-jenis energi

5. Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Hitunglah energi kinetik benda tersebut

Kesimpulan materi:

- Usaha adalah hasil kali gaya yang diberikan pada sebuah benda dengan perpindahan benda tersebut ke arah gaya. Dengan kata lain, usaha merupakan energi yang dialirkan untuk menggerakkan suatu benda dengan gaya tertentu.

- energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha

- Konsep usaha dan energi ternyata banyak sekali penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, antara

   lain:  Olahraga – Saat berlari, otot kita mengubah energi kimia dari makanan menjadi energi kinetik. 

         Transportasi – Mobil memerlukan energi dari bahan bakar untuk bergerak, yang kemudian  

          diubah menjadi energi kinetik.

 

Kesimpulan tingkat pemahaman

- Peserta didik mulai ingin tahu terhadap meteri ini dan banyak bertanya tentang materi ini, interaksi sesama teman sudah terjalin dengan baik

- Peserta didik juga sudah dapat menyerap materi yang diberikan karena materi ini sangat menarik yang ada dalam kehidupan sehari-hari

- Peserta didik mulai menunjukan kepekaan dengan banyak bertanya tentang materi ini sehingga mereka paham dan sudah siap untuk menerima pendalaman materi selanjutnya

 

Pengamatan selama proses pembelajaran 

Sudah ada interaksi di ruang belajar baik dikelas maupun di lab IPA dan di ruang multimedia , suasana belajar terlihat aktif  dan terpantau sangat interaktif dan komunikasi berjalan dengan lancar. 

Peserta didik juga menunjukan kedekatan emosional dengan guru, aktif memberikan umpan balik, dan mengikuti pembelajaran dengan penuh semangat dan rasa ingin tahun yang tinggi

 

 

 

 

PEMUAIAN ZAT PADAT

Identitas

Nama guru          : Septyana Fori

Mata Pelajaran    : IPA

Hari/Tanggal        : Kamis, 15 Oktober 2026

Fase/Kelas           : D/VII A - VII E

Materi                 : Pemuaian Zat Padat

Pertemuan           : Ke 5

 

Capaian Permbelajaran:

Pada akhir fase D Peserta didik mampu mengidentifikasi sifat zat serta membedakan perubahan fisika dan kimia, kerapatan zat, dan menganalisis konsep suhu, kalor, perpindahan kalor, dan dampaknya pada pemuaian zat.

 

Tujuan Pembelajaran:

Peserta didik mampu menganalisis tentang suhu, kalor, dan pemuaian dan dapat melihatnya dalam kehidupan sehari-hari 

Mindfull (Berkesadaran) : menyajikan masalah kontekstual berupa cerita terjadinya perpindahan kalor yang berkaitan dengan materi kalor dan pemuaian

Meaningfull (Bermakna) : mendiskusikan hasil pemikiran mereka mengenai definisi perpindahan kalor dan bagaimana terjadinya konduksi, konveksi, dan radiasi yang terjadi di kehidupan sehari-hari 

Joyfull (Menyenangkan) : Mengembangkan budaya belajar yang aman, nyaman, dan saling memuliakan (ta'zhim), di mana setiap murid dihargai saat berpendapat. Ruang kelas fisik diatur dengan tempat duduk yang fleksibel untuk model pembelajaran Think Pair Share (TPS).

 

Alur Tujuan Pembelajaran

mendefinisikan suhu,kalor, dan pemuaian kemudian Memahami perbandingan skala suhu,serta Menganalisis tentang perpindahan kalor dan dikaitkan dengan kehidupan sehari-hari

 Materi Pembelajaran :  

Anak-anak yang sholeh dan sholeha, sebelum kita membahas materi suhu, kalor, dan pemuaian ini, mari kita renungi:

• Al-Khaliq (Maha Menciptakan): di bumi ini yang kita diami dan akal yang kita gunakan untuk mempelajari tentang suhu, kalor, dan pemuaian yang menarik ini adalah ciptaan Allah SWT. suhu, kalor, dan pemuaian ini adalah bukti bahwa Allah menciptakan sesuatu dengan sangat sempurna dan kita sebaiknya bersyukur atas nikmat yang diberikan
  
• Al-Malik (Maha Memelihara): Allah menjaga keseimbangan alam. Kemajuan ilmu yang ada di dunia untuk mengetahui tentang suhu, kalor, dan pemuaian ini dan seharusnya kita dapat memelihara dan menjaga dengan sebaik-baiknya 
• Ar-Razzaq (Maha Pemberi Rezeki): suhu, kalor, dan pemuaian  ini adalah rezeki yang Allah berikan sebagai nikmat yang tak terhingga. Tugas kita adalah mensyukuri rezeki tersebut dengan cara yang thayyib (baik) dan tidak melupakan jati diri sebagai identitas yang Allah anugerahkan pada setiap manusia."  

 

Pemuaian Zat Padat dan Contohnya

pemasangan sambungan antar rel kereta yang tidak rapat ini, tentu ada sebabnya. Salah satunya karena rel kereta api akan mengalami pemuaian di siang hari. Makanya sambungan tiap rel dipasang agak renggang, supaya tetap aman walaupun memuai.

Suhu merupakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Semakin tinggi suhu suatu benda, maka benda tersebut semakin panas. Sebaliknya, semakin rendah suhu suatu benda, maka benda tersebut semakin dingin. Ternyata, suhu juga dapat mempengaruhi ukuran suatu benda. Perubahan ukuran pada benda terbagi menjadi dua macam, yaitu pemuaian dan penyusutan.

pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan.

penyusutan adalah berkurangnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami penurunan suhu akibat didinginkan. Pemuaian atau penyusutan terjadi pada setiap benda yang mengalami perubahan suhu, baik untuk zat padat, cair, maupun gas.

Proses Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang merupakan perubahan panjang suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan.

Peristiwa ini terjadi pada zat padat yang ukuran panjangnya jauh lebih besar jika dibandingkan dengan lebar atau diameternya, seperti paku, kawat, batang besi, dan sebagainya.

Paku adalah salah satu benda yang dapat mengalami pemuaian panjang. (sumber: bumisaka)

 

Contoh Pemuaian Panjang

zat-zat yang ada di alam ini memiliki kecenderungan untuk memuai ketika suhunya panas, dan menyusut ketika suhunya dingin. Rel kereta api yang berada di luar ruangan, tentu akan mengalami peristiwa pemuaian ini.

Pada siang hari, karena suhu udara cenderung panas, batang rel akan mengalami pemuaian (bertambah panjang). Sementara itu, di malam hari, batang rel akan menyusut (bertambah pendek) kembali karena suhu udara yang dingin.

 

pemuaian pada batang rel kereta karena suhu yang panas ini bisa menyebabkan saling mendorong antara dua batang rel, dan membuat rel tersebut jadi melengkung.

hal tersebut akan sangat berbahaya, kereta akan keluar jalur saat melewatinya. Makanya, sambungan antar rel kereta dipasang agak renggang supaya ketika memuai, kedua batang rel nggak bakal bengkok.

Ilustrasi jika sambungan rel dipasang rapat (Sumber: its aumsum time via YouTube)

 

Rumus Pemuaian Panjang

pertambahan panjang suatu zat secara fisis akan:

1. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula.
2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu.
3. Bergantung dari jenis zat.

 

 

Contoh Soal Pemuaian Panjang

Sebatang baja yang panjangnya 2 m dipanaskan, sehingga suhunya berubah dari 40 °c menjadi 70 °c . Jika diketahui koefisien muai panjangnya adalah 1,1 x 10-5 /°c, berapakah panjang baja itu sekarang?

Pembahasan:

Diketahui:

Lo = 2 m

T = 70°c – 40 °c = 30°c

α =1,1 x 10^-5 /°c

Ditanya : Lt = …?

Jawab:

L=Lo . α . T

L =(2 m) . (1,1 x 10^-5 /°c). (30 °c)

L = (6,6 x 10^-4 m) =0,00066 m

Lt = Lo + L

Lt = 2 + 0,00066

Lt =2,00066 m

Berarti, panjang baja setelah dipanaskan adalah 2,00066 m, ya.

 

Proses Pemuaian Luas    

Pemuaian luas merupakan perubahan luas suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Pemuaian luas ini dapat diamati pada benda yang ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan dengan panjang dan lebarnya. Jadi, pemuaian arah tebalnya juga jauh lebih kecil daripada pemuaian di arah panjang dan lebarnya, sehingga bisa diabaikan.

 

Contoh Pemuaian Luas

Contohnya kaca jendela. Saat suhu udara panas, suhu kaca menjadi naik, sehingga terjadi pemuaian. Kaca mengalami penambahan ukuran yang lebih lebar dari sebelumnya. Akibatnya, kaca terlihat terpasang sangat rapat pada bingkai.

 

Rumus Pemuaian Luas

Pertambahan luas suatu zat bila dipanaskan akan:

1. Berbanding lurus dengan luas mula-mula.
2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu.
3. Bergantung dari jenis zat.

 

 

Contoh Soal Pemuaian Luas

Pada suhu 30°c, sebuah pelat besi luasnya 10 m². Apabila suhunya dinaikkan menjadi 90°c dan diketahui koefisien muai panjangnya adalah 1,2 x 10^-5/°c, maka tentukanlah luas pelat besi itu sekarang!

Pembahasan:

Diketahui:

T =90°c-30°c= 60°c

Ao = 10 m²

β =1,2 x 10^-5 /°c= α 2= 2,4 x 10^-5/°c

Ditanya: At =…?

Jawab:

A = Ao . β . T

A = Ao . (2α). T

A = 10 m² .  2,4 x 10^-5 /°c .  60°c

A =14,4 x 10^-3 m²= 0,0144 m²

Oke, karena yang ditanya itu luas pelat besi setelah mengalami pemuaian, maka kita jumlahkan aja luas pelat besi mula-mula dengan penambahan luas pelat besinya, sehingga:

At = Ao + A

At = 10 + 0,0144

At =10,0144 m²

Jadi, luas pelat besi setelah mengalami pemuaian adalah 10,0144 m².

 

Proses Pemuaian Volume

Pemuaian volume adalah perubahan volume suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Pemuaian volume terjadi jika seluruh dimensi benda cukup besar, sehingga pemuaian ke semua arah tidak bisa diabaikan.

 

Contoh Pemuaian Volume

Contohnya, ketika kamu memasak air di dalam panci, tanpa disadari panci mengalami pemuaian,  Saat dipanaskan, air dan panci sama-sama menyerap kalor dari api.

panci yang menyerap kalor atau energi panas itu, ukurannya akan bertambah karena mengalami pemuaian. Pemuaian ini menyebabkan panci mengalami penambahan volume.

Ilustrasi panci mengalami pemuaian akibat dipanaskan.

 

Rumus Pemuaian Volume

Pertambahan volume suatu zat yang dipanaskan, secara fisis akan:

1. Berbanding lurus dengan volume mula-mula zat.
2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu zat.
3. Bergantung dari jenis bahan.

 

 

Contoh Soal Pemuaian Volume

Sebuah balok baja berukuran 5 cm x 10 cm x 6 cm. Hitunglah volume akhir balok baja ketika suhunya dinaikkan dari 22 °c ke 42 °c. Diketahui koefisien muai panjang baja 1,1 x 10-5 /°c.

Pembahasan:

Diketahui:

Vo = 300 cm³ =3 x 102 cm³

T =42 °c-22 °c = 20°c

γ =1,1 x 10^-5/°c = α 3= 3 . 1,1 x 10^-5 /°c = 3,3 x 10^-5 /°c

Ditanya: Vt =…?

Jawab:

V = Vo . γ . T

V = 3 x 102 cm³ . 3,3 x 10^-5/°c . 20°c

V =1,98 x 10^-1 cm³

Jadi, untuk mencari volume baja setelah mengalami pemuaian, kita jumlahkan aja volume awal bajanya dengan penambahan volumenya, sehingga:

Vt = Vo + V

Vt = 300 + 0,0198

Vt =300,198 cm³

Didapat volume akhir baja setelah dipanaskan adalah 300,198 cm³.

 

Assesment

Untuk memahami materi diatas silahkan kerjakan latihan dibawah ini

1. Apa yang dimaksud dengan pemuaian

2. Sebutkan macam-macam pemuaian

3. Jelaskan tentangt pemuaian panjang, luas, dan volume

4. Tuliskan rumus pemuaian panjang dan beri penjelasannya

Kesimpulan materi:

- pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan.

- penyusutan adalah berkurangnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami penurunan suhu akibat didinginkan. Pemuaian atau penyusutan terjadi pada setiap benda yang mengalami perubahan suhu, baik untuk zat padat, cair, maupun gas.

- Pemuaian luas merupakan perubahan luas suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Pemuaian luas ini dapat diamati pada benda yang ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan dengan panjang dan lebarnya. Jadi, pemuaian arah tebalnya juga jauh lebih kecil daripada pemuaian di arah panjang dan lebarnya, sehingga bisa diabaikan. 

 

Kesimpulan tingkat pemahaman

- Peserta didik mulai ingin tahu terhadap meteri ini dan banyak bertanya tentang materi ini, interaksi sesama teman sudah terjalin dengan baik

- Peserta didik juga sudah dapat menyerap materi yang diberikan karena materi ini sangat menarik yang ada dalam kehidupan sehari-hari

- Peserta didik mulai menunjukan kepekaan dengan banyak bertanya tentang materi ini sehingga mereka paham dan sudah siap untuk menerima pendalaman materi selanjutnya

 

Pengamatan selama proses pembelajaran 

Sudah ada interaksi di ruang belajar baik dikelas maupun di lab IPA , suasana belajar terlihat aktif  dan terpantau sangat interaktif dan komunikasi berjalan dengan lancar. 

Peserta didik juga menunjukan kedekatan emosional dengan guru, aktif memberikan umpan balik, dan mengikuti pembelajaran dengan penuh semangat dan rasa ingin tahun yang tinggi

 

 

USAHA, ENERGI, DAN PESAWAT SEDERHANA

Identitas

Nama guru          : Septyana Fori

Mata Pelajaran    : IPA

Hari/Tanggal       : Rabu, 14  Oktober 2026

Fase/Kelas           : D/VIII A - VIII B

Materi                  : Usaha , Energi, dan Pesawat Sederhana

Pertemuan           : ke 7

Capaian Pembelajaran

Pada akhir fase D Peserta didik mampu memahami konsep usaha, hubungan energi, dan prinsip pesawat sederhana pada sistem gerak.

 

Tujuan Pembelajaran

Peserta didik mampu menganalisis tentang konsep usaha, hubungan energi, dan prinsip pesawat sederhana pada sistem gerak.

Mindfull (Berkesadaran) : menyajikan masalah kontekstual berupa cerita terjadinya energi pada saat buah jatuh daru pohon yang berkaitan dengan materi konsep usaha, hubungan energi, dan prinsip pesawat sederhana pada sistem gerak.

Meaningfull (Bermakna) : mendiskusikan hasil pemikiran mereka mengenai definisi dari usaha, energi, dan pesawat sederhana pada sistem gerak

Joyfull (Menyenangkan) : Mengembangkan budaya belajar yang aman, nyaman, dan saling memuliakan (ta'zhim), di mana setiap murid dihargai saat berpendapat. Ruang kelas fisik diatur dengan tempat duduk yang fleksibel untuk model pembelajaran Think Pair Share (TPS).

Alur Tujuan Pembelajaran

mendefinisikan tentang usaha, energi, dan pesawat sederhana pada sistem gerak, kemudian Mengklasifikasikan jenis-jenis usaha, energi, dan pesawat sederhana yang bekerja pada sistem gerak tubuh serta Menganalisis perhitungan yang terdapat pada materi ini yang dikaitkan dengan kehidupan sehari-hari

MATERI

Anak-anak yang sholeh dan sholeha, sebelum kita membahas materi struktur dan fungsi tubuh pada makhluk hidup ini, mari kita bersyukur atas sebaik-baiknya bentuk penciptaan fisik dan amanah dalam merawat tubuh

• Al-Khaliq (Maha Menciptakan): di dunia atau bumi yang kita pijak serta akal yang kita gunakan untuk mempelajari usaha, energi, dan peswat sederhana adalah ciptaan Allah. Energi yang ada di bumi ini adalah bukti bahwa Allah menciptakan alam dan manusia dengan sangat sempurna dan kita sebaiknya bersyukur atas nikmat yang diberikan
  
• Al-Malik (Maha Memelihara): Allah menjaga keseimbangan alam. Kemajuan ilmu yang ada di dunia untuk mengetahui usaha, energi, dan pesawat sederhana serta fungsinya dan seharusnya kita dapat memelihara dan menjaga dengan sebaik-baiknya
• Ar-Razzaq (Maha Pemberi Rezeki): Organ-organ pernapasan pada manusia adalah rezeki yang Allah berikan sebagai nikmat. Tugas kita adalah mensyukuri rezeki tersebut dengan cara yang thayyib (baik) dan tidak melupakan jati diri sebagai identitas yang Allah anugerahkan pada setiap manusia."
  

 

Usaha dan Energi

Pernahkah kamu  mendorong meja yang berat Atau pernah melompat dari ketinggian, lalu merasakan dorongan yang kuat ketika kaki menyentuh tanah

semua aktivitas itu ternyata bisa dijelaskan melalui konsep usaha dan energi dalam Fisika, Dua hal tersebut sangat penting untuk dipelajari, karena menjadi dasar dari banyak fenomena sehari-hari. Mulai dari cara kerja mesin, gerakan benda, hingga proses tubuh manusia menghasilkan tenaga. 

kita akan membahas secara lengkap tentang usaha dan energi. Materinya meliputi pengertian, rumus, jenis-jenis, hubungan antara keduanya, sampai contoh soal yang bisa kamu gunakan untuk berlatih.

Pengertian Usaha

Usaha adalah hasil kali gaya yang diberikan pada sebuah benda dengan perpindahan benda tersebut ke arah gaya. Dengan kata lain, usaha merupakan energi yang dialirkan untuk menggerakkan suatu benda dengan gaya tertentu.

 

Rumus Usaha dalam Fisika

Secara matematis, rumus usaha dapat dituliskan sebagai berikut:

W = F × s

 

Keterangan:

W = usaha (Joule)

F = gaya yang diberikan (Newton)

s = perpindahan benda (meter)

 

ada dua hal penting yang harus kamu perhatikan dalam rumus usaha, yakni gaya dan perpindahan benda.  kalo kamu mendorong meja sekuat tenaga (melakukan gaya), tetapi meja itu tidak berpindah sama sekali (tidak ada perpindahan), maka secara fisika, kamu tidak melakukan usaha, meskipun tubuhmu merasa capek.

Gambar seseorang melakukan usaha yakni mendorong meja (Sumber: makeagif.com)

 

daya merupakan laju usaha yang dilakukan atau energi yang dikirim per satuan waktu dengan diukur dalam satuan watt (W) atau Joule per detik (J/S).

Rumus Daya

Untuk mengetahui atau mencari besaran suatu daya, kamu dapat menghitungnya dengan menggunakan rumus berikut:

P = W/t

 

CONTOH SOAL

1. Beni mendorong kursi yang tidak didudukinya sejauh 2 meter dengan gaya 50 N dalam waktu 5 sekon. Berapakah daya yang digunakan Beni untuk mendorong kursi tersebut?

A. 15 W
B. 18 W
C. 20 W
D. 25 W

Jawaban: C. 20 W

Pembahasan:
Usaha = F × s 

              50 × 2

             = 100 J

Daya = W/t  

          = 100 / 5

          = 20 W

2. Pak guru memindahkan papan tulis dengan usaha 500 J dalam waktu 10 s. Berapa daya yang dihasilkan?

A. 40 W
B. 45 W
C. 50 W
D. 55 W

Jawaban: C. 50 W

Pembahasan:
P = W/t 

    = 500/10

    = 50 W

 

Pengertian Energi

energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Tanpa adanya energi, sebuah benda nggak mungkin bisa bergerak, dan suatu sistem nggak akan mengalami perubahan.

Dalam kehidupan sehari-hari, energi bisa kita temukan dalam berbagai bentuk dan sumber. Contohnya, tubuh kita tidak bisa beraktivitas kalau tidak punya energi dari makanan, atau mobil tidak bisa jalan tanpa energi dari bahan bakar.

 

Sifat-Sifat Energi

Energi juga punya sifat-sifat

 1. Energi Tidak bisa Diciptakan atau Dimusnahkan

Kalo kamu udah belajar tentang Hukum Kekekalan Energi, kamu pasti tau, energi nggak bisa diciptakan atau dihilangkan. Energi cuma bisa berubah bentuk atau berpindah dari satu benda ke benda yang lain. Contohnya, energi kimia dalam bensin tidak hilang, tetapi berubah menjadi energi gerak saat mesin kendaraan bermotor bekerja.

 

2. Energi dapat Berubah Bentuknya

Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, sesuai dengan kebutuhan atau kondisi. Contohnya, energi listrik dapat berubah menjadi energi cahaya pada lampu, energi potensial air di bendungan dapat berubah menjadi energi listrik melalui turbin PLTA, dan lain sebagainya.

 

3. Energi Dapat Berpindah

Selain bentuknya dapat diubah, energi juga dapat berpindah dari satu benda/sistem ke benda/sistem lain. Contohnya, saat kita memasak air, energi panas dari api akan berpindah ke wadah atau panci, lalu ke air hingga mendidih.

 

4. Energi Dapat Disimpan

Energi juga dapat disimpan dalam bentuk tertentu untuk digunakan di kemudian hari. Contohnya, energi kimia dalam baterai, bensin, atau makanan (sebagai cadangan energi dalam tubuh).

 

Jenis-Jenis Energi

Dalam Fisika, terdapat banyak sekali macam-macam energi. Setiap jenis mempunyai rumus yang berbeda-beda. Namun, yang paling umum dipelajari adalah sebagai berikut:

 

1. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena gerakannya. Semakin cepat sebuah benda bergerak atau semakin besar massanya, maka semakin besar pula energi kinetik yang dimilikinya. Jadi, kalo bendanya diam, energi kinetiknya nol,  Rumus energi kinetik adalah:

E_k = ½ · m · v²

 

Keterangan:

E_k​ = energi kinetik (J)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s)

 

2. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap bumi (ketinggian). Contohnya, buah apel yang berada di atas meja, memiliki energi potensial karena posisinya lebih tinggi dari lantai. Rumus energi potensial adalah:

E_p = m · g · h

 

Keterangan:

E_p​ = energi potensial (J)

m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi (9,8 m/s²)

h = ketinggian benda (m)

 

  Penerapan Usaha dan Energi dalam Kehidupan Sehari-hari

Konsep usaha dan energi ternyata banyak sekali penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

• Olahraga – Saat berlari, otot kita mengubah energi kimia dari makanan menjadi energi kinetik.
• Transportasi – Mobil memerlukan energi dari bahan bakar untuk bergerak, yang kemudian diubah menjadi energi kinetik.
• Listrik – Turbin pembangkit listrik mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik, lalu menjadi energi listrik.
• Alat rumah tangga – Blender, kipas angin, dan mesin cuci bekerja dengan memanfaatkan energi listrik yang diubah menjadi energi gerak.
• Pemanfaatan sumber energi terbarukan – Panel surya mengubah energi cahaya matahari menjadi listrik, yang lebih ramah lingkungan.

 

Contoh Soal Usaha dan Energi

Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Hitunglah energi kinetik benda tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 5 kg

v = 4 m/s

Ditanya: E_k …?

Jawab:

E_k = ½ · m · v²

E_k = ½ · 5 · 4²

E_k = ½ · 5 · 16

E_k = 40 J

Jadi, energi kinetik benda adalah 40 Joule.

 

Contoh Soal 2

Sebuah benda bermassa 2 kg berada pada ketinggian 10 m dari tanah. Hitung energi potensialnya!

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 2 kg

h = 10 m

Ditanya: E_p …?

Jawab:

E_p = m · g · h

E_p = 2 · 9,8 · 10

E_p = 196 J

Jadi, energi potensialnya adalah 196 Joule.

 

Contoh Soal 3

Sebuah gaya 50 N mendorong benda sejauh 4 m pada arah yang sama dengan gaya. Hitunglah usaha yang dilakukan!

Penyelesaian:

Diketahui:

F = 50 N

s = 4 m

Ditanya: W …?

Jawab:

W = F · s

W = 50 · 4

W = 200 J

Jadi, usaha yang dilakukan adalah 200 Joule.

 

Assesment

Untuk memahami materi diatas silahkan kerjakan latihan dibawah ini

1. Apa yang dimaksud dengan usaha

2. Sebutkan pengertian energi

3. Sebutkan sifat-sifat dari energi

4. Apa saja jenis-jenis energi

5. Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Hitunglah energi kinetik benda tersebut

Kesimpulan materi:

- Usaha adalah hasil kali gaya yang diberikan pada sebuah benda dengan perpindahan benda tersebut ke arah gaya. Dengan kata lain, usaha merupakan energi yang dialirkan untuk menggerakkan suatu benda dengan gaya tertentu.

- energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha

- Konsep usaha dan energi ternyata banyak sekali penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, antara

   lain:  Olahraga – Saat berlari, otot kita mengubah energi kimia dari makanan menjadi energi kinetik. 

         Transportasi – Mobil memerlukan energi dari bahan bakar untuk bergerak, yang kemudian  

          diubah menjadi energi kinetik.

 

Kesimpulan tingkat pemahaman

- Peserta didik mulai ingin tahu terhadap meteri ini dan banyak bertanya tentang materi ini, interaksi sesama teman sudah terjalin dengan baik

- Peserta didik juga sudah dapat menyerap materi yang diberikan karena materi ini sangat menarik yang ada dalam kehidupan sehari-hari

- Peserta didik mulai menunjukan kepekaan dengan banyak bertanya tentang materi ini sehingga mereka paham dan sudah siap untuk menerima pendalaman materi selanjutnya

 

Pengamatan selama proses pembelajaran 

Sudah ada interaksi di ruang belajar baik dikelas maupun di lab IPA dan di ruang multimedia , suasana belajar terlihat aktif  dan terpantau sangat interaktif dan komunikasi berjalan dengan lancar. 

Peserta didik juga menunjukan kedekatan emosional dengan guru, aktif memberikan umpan balik, dan mengikuti pembelajaran dengan penuh semangat dan rasa ingin tahun yang tinggi

 

 

 

 

PEMUAIAN ZAT PADAT

Identitas

Nama guru          : Septyana Fori

Mata Pelajaran    : IPA

Hari/Tanggal        : Rabu, 14 Oktober 2026

Fase/Kelas           : D/VII A - VII E

Materi                 : Pemuaian Zat Padat

Pertemuan           : Ke 5

 

Capaian Permbelajaran:

Pada akhir fase D Peserta didik mampu mengidentifikasi sifat zat serta membedakan perubahan fisika dan kimia, kerapatan zat, dan menganalisis konsep suhu, kalor, perpindahan kalor, dan dampaknya pada pemuaian zat.

 

Tujuan Pembelajaran:

Peserta didik mampu menganalisis tentang suhu, kalor, dan pemuaian dan dapat melihatnya dalam kehidupan sehari-hari 

Mindfull (Berkesadaran) : menyajikan masalah kontekstual berupa cerita terjadinya perpindahan kalor yang berkaitan dengan materi kalor dan pemuaian

Meaningfull (Bermakna) : mendiskusikan hasil pemikiran mereka mengenai definisi perpindahan kalor dan bagaimana terjadinya konduksi, konveksi, dan radiasi yang terjadi di kehidupan sehari-hari 

Joyfull (Menyenangkan) : Mengembangkan budaya belajar yang aman, nyaman, dan saling memuliakan (ta'zhim), di mana setiap murid dihargai saat berpendapat. Ruang kelas fisik diatur dengan tempat duduk yang fleksibel untuk model pembelajaran Think Pair Share (TPS).

 

Alur Tujuan Pembelajaran

mendefinisikan suhu,kalor, dan pemuaian kemudian Memahami perbandingan skala suhu,serta Menganalisis tentang perpindahan kalor dan dikaitkan dengan kehidupan sehari-hari

 Materi Pembelajaran :  

Anak-anak yang sholeh dan sholeha, sebelum kita membahas materi suhu, kalor, dan pemuaian ini, mari kita renungi:

• Al-Khaliq (Maha Menciptakan): di bumi ini yang kita diami dan akal yang kita gunakan untuk mempelajari tentang suhu, kalor, dan pemuaian yang menarik ini adalah ciptaan Allah SWT. suhu, kalor, dan pemuaian ini adalah bukti bahwa Allah menciptakan sesuatu dengan sangat sempurna dan kita sebaiknya bersyukur atas nikmat yang diberikan
  
• Al-Malik (Maha Memelihara): Allah menjaga keseimbangan alam. Kemajuan ilmu yang ada di dunia untuk mengetahui tentang suhu, kalor, dan pemuaian ini dan seharusnya kita dapat memelihara dan menjaga dengan sebaik-baiknya 
• Ar-Razzaq (Maha Pemberi Rezeki): suhu, kalor, dan pemuaian  ini adalah rezeki yang Allah berikan sebagai nikmat yang tak terhingga. Tugas kita adalah mensyukuri rezeki tersebut dengan cara yang thayyib (baik) dan tidak melupakan jati diri sebagai identitas yang Allah anugerahkan pada setiap manusia."  

 

Pemuaian Zat Padat dan Contohnya

pemasangan sambungan antar rel kereta yang tidak rapat ini, tentu ada sebabnya. Salah satunya karena rel kereta api akan mengalami pemuaian di siang hari. Makanya sambungan tiap rel dipasang agak renggang, supaya tetap aman walaupun memuai.

Suhu merupakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Semakin tinggi suhu suatu benda, maka benda tersebut semakin panas. Sebaliknya, semakin rendah suhu suatu benda, maka benda tersebut semakin dingin. Ternyata, suhu juga dapat mempengaruhi ukuran suatu benda. Perubahan ukuran pada benda terbagi menjadi dua macam, yaitu pemuaian dan penyusutan.

pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan.

penyusutan adalah berkurangnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami penurunan suhu akibat didinginkan. Pemuaian atau penyusutan terjadi pada setiap benda yang mengalami perubahan suhu, baik untuk zat padat, cair, maupun gas.

Proses Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang merupakan perubahan panjang suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan.

Peristiwa ini terjadi pada zat padat yang ukuran panjangnya jauh lebih besar jika dibandingkan dengan lebar atau diameternya, seperti paku, kawat, batang besi, dan sebagainya.

Paku adalah salah satu benda yang dapat mengalami pemuaian panjang. (sumber: bumisaka)

 

Contoh Pemuaian Panjang

zat-zat yang ada di alam ini memiliki kecenderungan untuk memuai ketika suhunya panas, dan menyusut ketika suhunya dingin. Rel kereta api yang berada di luar ruangan, tentu akan mengalami peristiwa pemuaian ini.

Pada siang hari, karena suhu udara cenderung panas, batang rel akan mengalami pemuaian (bertambah panjang). Sementara itu, di malam hari, batang rel akan menyusut (bertambah pendek) kembali karena suhu udara yang dingin.

 

pemuaian pada batang rel kereta karena suhu yang panas ini bisa menyebabkan saling mendorong antara dua batang rel, dan membuat rel tersebut jadi melengkung.

hal tersebut akan sangat berbahaya, kereta akan keluar jalur saat melewatinya. Makanya, sambungan antar rel kereta dipasang agak renggang supaya ketika memuai, kedua batang rel nggak bakal bengkok.

Ilustrasi jika sambungan rel dipasang rapat (Sumber: its aumsum time via YouTube)

 

Rumus Pemuaian Panjang

pertambahan panjang suatu zat secara fisis akan:

1. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula.
2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu.
3. Bergantung dari jenis zat.

 

 

Contoh Soal Pemuaian Panjang

Sebatang baja yang panjangnya 2 m dipanaskan, sehingga suhunya berubah dari 40 °c menjadi 70 °c . Jika diketahui koefisien muai panjangnya adalah 1,1 x 10-5 /°c, berapakah panjang baja itu sekarang?

Pembahasan:

Diketahui:

Lo = 2 m

T = 70°c – 40 °c = 30°c

α =1,1 x 10^-5 /°c

Ditanya : Lt = …?

Jawab:

L=Lo . α . T

L =(2 m) . (1,1 x 10^-5 /°c). (30 °c)

L = (6,6 x 10^-4 m) =0,00066 m

Lt = Lo + L

Lt = 2 + 0,00066

Lt =2,00066 m

Berarti, panjang baja setelah dipanaskan adalah 2,00066 m, ya.

 

Proses Pemuaian Luas    

Pemuaian luas merupakan perubahan luas suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Pemuaian luas ini dapat diamati pada benda yang ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan dengan panjang dan lebarnya. Jadi, pemuaian arah tebalnya juga jauh lebih kecil daripada pemuaian di arah panjang dan lebarnya, sehingga bisa diabaikan.

 

Contoh Pemuaian Luas

Contohnya kaca jendela. Saat suhu udara panas, suhu kaca menjadi naik, sehingga terjadi pemuaian. Kaca mengalami penambahan ukuran yang lebih lebar dari sebelumnya. Akibatnya, kaca terlihat terpasang sangat rapat pada bingkai.

 

Rumus Pemuaian Luas

Pertambahan luas suatu zat bila dipanaskan akan:

1. Berbanding lurus dengan luas mula-mula.
2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu.
3. Bergantung dari jenis zat.

 

 

Contoh Soal Pemuaian Luas

Pada suhu 30°c, sebuah pelat besi luasnya 10 m². Apabila suhunya dinaikkan menjadi 90°c dan diketahui koefisien muai panjangnya adalah 1,2 x 10^-5/°c, maka tentukanlah luas pelat besi itu sekarang!

Pembahasan:

Diketahui:

T =90°c-30°c= 60°c

Ao = 10 m²

β =1,2 x 10^-5 /°c= α 2= 2,4 x 10^-5/°c

Ditanya: At =…?

Jawab:

A = Ao . β . T

A = Ao . (2α). T

A = 10 m² .  2,4 x 10^-5 /°c .  60°c

A =14,4 x 10^-3 m²= 0,0144 m²

Oke, karena yang ditanya itu luas pelat besi setelah mengalami pemuaian, maka kita jumlahkan aja luas pelat besi mula-mula dengan penambahan luas pelat besinya, sehingga:

At = Ao + A

At = 10 + 0,0144

At =10,0144 m²

Jadi, luas pelat besi setelah mengalami pemuaian adalah 10,0144 m².

 

Proses Pemuaian Volume

Pemuaian volume adalah perubahan volume suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Pemuaian volume terjadi jika seluruh dimensi benda cukup besar, sehingga pemuaian ke semua arah tidak bisa diabaikan.

 

Contoh Pemuaian Volume

Contohnya, ketika kamu memasak air di dalam panci, tanpa disadari panci mengalami pemuaian,  Saat dipanaskan, air dan panci sama-sama menyerap kalor dari api.

panci yang menyerap kalor atau energi panas itu, ukurannya akan bertambah karena mengalami pemuaian. Pemuaian ini menyebabkan panci mengalami penambahan volume.

Ilustrasi panci mengalami pemuaian akibat dipanaskan.

 

Rumus Pemuaian Volume

Pertambahan volume suatu zat yang dipanaskan, secara fisis akan:

1. Berbanding lurus dengan volume mula-mula zat.
2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu zat.
3. Bergantung dari jenis bahan.

 

 

Contoh Soal Pemuaian Volume

Sebuah balok baja berukuran 5 cm x 10 cm x 6 cm. Hitunglah volume akhir balok baja ketika suhunya dinaikkan dari 22 °c ke 42 °c. Diketahui koefisien muai panjang baja 1,1 x 10-5 /°c.

Pembahasan:

Diketahui:

Vo = 300 cm³ =3 x 102 cm³

T =42 °c-22 °c = 20°c

γ =1,1 x 10^-5/°c = α 3= 3 . 1,1 x 10^-5 /°c = 3,3 x 10^-5 /°c

Ditanya: Vt =…?

Jawab:

V = Vo . γ . T

V = 3 x 102 cm³ . 3,3 x 10^-5/°c . 20°c

V =1,98 x 10^-1 cm³

Jadi, untuk mencari volume baja setelah mengalami pemuaian, kita jumlahkan aja volume awal bajanya dengan penambahan volumenya, sehingga:

Vt = Vo + V

Vt = 300 + 0,0198

Vt =300,198 cm³

Didapat volume akhir baja setelah dipanaskan adalah 300,198 cm³.

 

Assesment

Untuk memahami materi diatas silahkan kerjakan latihan dibawah ini

1. Apa yang dimaksud dengan pemuaian

2. Sebutkan macam-macam pemuaian

3. Jelaskan tentangt pemuaian panjang, luas, dan volume

4. Tuliskan rumus pemuaian panjang dan beri penjelasannya

Kesimpulan materi:

- pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan.

- penyusutan adalah berkurangnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami penurunan suhu akibat didinginkan. Pemuaian atau penyusutan terjadi pada setiap benda yang mengalami perubahan suhu, baik untuk zat padat, cair, maupun gas.

- Pemuaian luas merupakan perubahan luas suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Pemuaian luas ini dapat diamati pada benda yang ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan dengan panjang dan lebarnya. Jadi, pemuaian arah tebalnya juga jauh lebih kecil daripada pemuaian di arah panjang dan lebarnya, sehingga bisa diabaikan. 

 

Kesimpulan tingkat pemahaman

- Peserta didik mulai ingin tahu terhadap meteri ini dan banyak bertanya tentang materi ini, interaksi sesama teman sudah terjalin dengan baik

- Peserta didik juga sudah dapat menyerap materi yang diberikan karena materi ini sangat menarik yang ada dalam kehidupan sehari-hari

- Peserta didik mulai menunjukan kepekaan dengan banyak bertanya tentang materi ini sehingga mereka paham dan sudah siap untuk menerima pendalaman materi selanjutnya

 

Pengamatan selama proses pembelajaran 

Sudah ada interaksi di ruang belajar baik dikelas maupun di lab IPA , suasana belajar terlihat aktif  dan terpantau sangat interaktif dan komunikasi berjalan dengan lancar. 

Peserta didik juga menunjukan kedekatan emosional dengan guru, aktif memberikan umpan balik, dan mengikuti pembelajaran dengan penuh semangat dan rasa ingin tahun yang tinggi