IPA BAB 7 GERAK DAN PERPINDAHAN ENERGI

BAB 7

GERAK DAN PERPINDAHAN ENERGI

Tujuan Pembelajaran:

1)       memahami hubungan antara gaya dan gerak;

2)       memahami perpindahan dan perubahan energi listrik.

Kamu tentu pernah bermain ayunan. Ayunan tidak akan bergerak jika kamu tidak mendorongnya. Gaya dorong yang kamu berikan akan menggerakkan ayunan. Ayunan akan berhenti jika kamu berhenti mendorongnya. Bergeraknya ayunan ke depan dan belakang merupakan contoh hubungan gaya dan gerak. Ayo, pelajari bab ini supaya kamu lebih memahami hubungan gaya dan gerak. 

A. Percobaan Gaya dan Gerak

Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mempengaruhi keadaan suatu benda. Gaya dapat menimbulkan perubahan gerak atau perubahan kecepatan. Contoh gaya antara lain:

1.                                  gaya tarikan : orang menimba air, kerbau menarik pedati, lokomotif menarik gerbong, dan lain-lain.

2.       gaya dorongan : orang mendorong mobil mogok, roket terdorong oleh gas hasil pembuangan.

Gerak merupakan peristiwa perpindahan suatu benda dari kedudukan awal. Besarnya gaya yang diberikan pada suatu benda mempengaruhi gerak benda tersebut. Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat gerak benda. Sebaliknya, semakin kecil gaya yang diberikan, semakin lambat gerak benda. Perhatikan gambar di bawah ini.

Kamu tentu pernah bermain jungkat-jungkit. Jungkat-jungkit merupakan contoh alat yang menggunakan prinsip gaya dan gerak. Jungkat-jungkit dapat dimainkan oleh dua anak dengan berat badan yang seimbang. Dorongan yang diberikan oleh salah satu anak akan menaikkan jungkat-jungkit. Dorongan balik yang diberikan oleh anak yang satunya akan menurunkan jungkat-jungkit. Dorongan secara bergantian akan menaik-turunkan jungkat-jungkit. Naik turunnya jungkat-jungkit akan semakin cepat jika gaya dorong diberikan makin besar. Naik turunnya jungkat-jungkit merupakan bentuk gerak. Sedangkan dorongan oleh anak merupakan bentuk gaya.

Bagi anak laki-laki, ketapel merupa-kan mainan yang menarik. Ketapel biasa-nya digunakan untuk membidik buah atau burung di atas pohon. Ketapel dibuat dari cabang kayu dan karet. Bola bidik biasa-nya dibuat dari tanah liat.

Tarikan yang diberikan pada ketapel akan meregangkan karet. Jika dilepas, bola bidik akan terdorong dengan cepat menuju sasaran. Semakin kuat tarikan pada karet, maka dorongan bola bidik semakin cepat. Tarikan karet yang kamu lakukan merupakan bentuk gaya. Terdorongnya bola bidik menuju sasaran merupakan gerak.

Pegas merupakan uliran kawat yang bersifat elastis. Pegas dapat memanjang dan memendek. Pada saat pegas dibiarkan tanpa beban, uliran pegas akan merapat. Pegas berukuran lebih pendek. Pada saat pegas diberi beban, uliran pegas akan memanjang. Pegas menjadi lebih panjang dibandingkan semula. Beban yang diberikan menyebabkan pegas bergerak meregang.

Pada kegiatan yang pertama, berat benda mempengaruhi besarnya gaya tarik. Semakin berat beban, maka gaya tarik akan semakin besar. Semakin berat beban, maka regangan karet juga semakin panjang.

Pada kegiatan yang kedua, kayu atau besi yang ditarik di atas lantai akan lebih ringan. kayu atau besi yang ditarik di atas lantai mengalami hambatan gesekan yang kecil. Berbeda halnya dengan tanah, pasir, dan kerikil. Gesekan dan hambatan yang terjadi pada tanah, pasir, dan kerikil lebih besar. Gesekan dan hambatan yang paling besar terjadi pada kerikil.

Berdasarkan percobaan ini, kamu mengetahui mengapa mobil, sepeda, dan gerobak menggunakan roda? Roda yang berputar akan memperkecil gesekan. Dengan demikian, gaya yang diperlukan untuk menggerakkan gerobak atau mobil relatif kecil. Semakin kasar permukaan benda, semakin besar gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda. Semakin licin permukaan benda, semakin kecil gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda.

B. Perpindahan dan Perubahan Energi Listrik

Tahukah kamu berbagai perabotan rumah tangga banyak meng-gunakan prinsip perpindahan energi. Lampu, setrika, kompor, dan kipas angin merupakan perabot yang menggunakan energi listrik. Perhatikan gambar di bawah ini

Lampu neon merupakan perabot rumah tangga yang me-manfaatkan energi listrik. Pada lampu neon terjadi perubahan energi listrik menjadi energi cahaya. Cahaya yang memancar dari neon akan menerangi ruangan.

Setrika listrik juga memanfaatkan energi listrik. Pada setrika listrik terjadi perubahan dan perpindahan energi. Energi listrik pada setrika berubah menjadi energi panas. Energi panas dari setrika akan berpindah ke pakaian.

Perubahan energi listrik men-jadi energi panas juga terjadi pada kompor listrik. Panas dari kompor listrik akan berpindah pada panci. Panas yang ber-pindah ke panci akan memanas-kan air. Pada suhu 100°C, air akan mendidih.

Perhatikan gambar di samping. Pada kipas angin terjadi perubahan energi listrik menjadi energi gerak. Energi listrik akan menggerakkan baling-baling kipas dengan cepat sehingga udara menjadi sejuk. Prinsip kerja kipas angin sama dengan prinsip kerja AC.

C. Rangkaian Listrik

Listrik mengalir melalui suatu penghantar. Penghantar listrik dihubungkan dalam suatu rangkaian. Rangkaian listrik dapat dibuat secara seri atau pararel.

1. Rangkaian Seri

Lampu-lampu pada gambar di samping disusun secara seri (berurutan). Rangkaian seri disebut juga rangkaian tak bercabang. Jika lampu-lampu disusun seri, maka arus listrik yang mengalir menjadi kecil. Akibatnya, nyala lampu kurang terang (redup). Makin banyak lampu yang dipasang, nyala lampu makin redup. Jika satu lampu mati, maka lampu yang lain juga mati (padam).

2. Rangkaian Pararel

Pada rangkaian pararel, lampu-lampu disusun sejajar. Perhatikan gambar di samping ini.

Lampu yang dirangkai secara pararel lebih terang dibandingkan lampu yang dirangkai seri. Hal tersebut karena hambatan listrik menjadi lebih kecil. Rangkaian pararel disebut juga rangkaian bercabang. Jika satu lampu mati, lampu yang lain tetap menyala. Oleh karena itu, lampu di rumahmu disusun pararel.

 SEKILAS INFO

Mengapa gedung-gedung tinggi dan tempat ibadah dilengkapi dengan penangkal petir? Penangkal petir merupakan sebatang logam yang menjulur dari atap ke tanah. Jika bangunan tinggi tersebut tersambar petir, maka gedung akan terselamatkan.

Petir merupakan kilatan arus listrik bertegangan tinggi. Petir dapat mem-bahayakan gedung-gedung tinggi. Pemberian penang-kal petir mampu meng-alirkan energi listrik ke tanah dengan aman. Dengan demikian, bangun-an tinggi akan tetap aman dari petir.