IX. HUKUM ARCHIMEDES Tanggal 14 Oktober 2025
Nama Guru : Anita Wulandari, S.Pd.
Mata Pelajaran : Ilmu Pengetahuan Alam
Kelas : IX
Elemen : Pemahaman IPA
Pertemuan : 22
Jam ke : 1 dan 2
Capaian Pembelajaran
Pada akhir fase D, peserta didik mampu melakukan klasifikasi makhluk hidup dan benda berdasarkan karakteristik yang diamati, mengidentifikasi sifat dan karakteristik zat, membedakan perubahan fisik dan kimia serta memisahkan campuran sederhana. Peserta didik dapat mendeskripsikan atom dan senyawa sebagai unit terkecil penyusun materi serta sel sebagai unit terkecil penyusun makhluk hidup, mengidentifikasi sistem organisasi kehidupan serta melakukan analisis untuk menemukan keterkaitan sistem organ dengan fungsinya serta kelainan atau gangguan yang muncul pada sistem organ tertentu (sistem pencernaan, sistem peredaran darah, sistem pernafasan dan sistem reproduksi). Peserta didik mengidentifikasi interaksi antar makhluk hidup dan lingkungannya, serta dapat merancang upaya-upaya mencegah dan mengatasi pencemaran dan perubahan iklim. Peserta didik mengidentifikasi pewarisan sifat dan penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari. Peserta didik mampu melakukan pengukuran terhadap aspek fisis yang mereka temui dan memanfaatkan ragam gerak dan gaya (force), memahami hubungan konsep usaha dan energi, mengukur besaran suhu yang diakibatkan oleh energi kalor yang diberikan, sekaligus dapat membedakan isolator dan konduktor kalor. Peserta didik memahami gerak, gaya dan tekanan, termasuk pesawat sederhana. Peserta didik memahami getaran dan gelombang, pemantulan dan pembiasan cahaya termasuk alat- alat optik sederhana yang sering dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Peserta didik dapat membuat rangkaian listrik sederhana, memahami gejala kemagnetan dan kelistrikan untuk menyelesaikan tantangan atau masalah yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari. Peserta didik mengelaborasikan pemahamannya tentang posisi relatif bumi-bulan-matahari dalam sistem tata surya dan memahami struktur lapisan bumi untuk menjelaskan fenomena alam yang terjadi dalam rangka mitigasi bencana. Peserta didik mengenal pH sebagai ukuran sifat keasaman suatu zat serta menggunakannya untuk mengelompokkan materi (asam-basa berdasarkan pH nya). Dengan pemahaman ini peserta didik mengenali sifat fisika dan kimia tanah serta hubungannya dengan organisme serta pelestarian lingkungan. Peserta didik memiliki keteguhan dalam mengambil keputusan yang benar untuk menghindari zat aditif dan adiktif yang membahayakan dirinya dan lingkungan.
CP Semester Ganjil
Peserta didik mampu menganalisis ragam gerak, gaya, dan tekanan
Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat menerapkan hukum archimedes dalam peristiwa mengapung, melayang, dan tenggelam
Pemahaman Bermakna
Peserta didik mampu menggunakan konsep Hukum Archimedes dalam berbagai fenomena kehidupan sehari-hari.
Materi : Hukum Archimedes
Metode :
Model pembelajaran : cooperative learning
Mode pembelajaran : tatap muka
Strategi : Diskusi & Tanya Jawab
Sarana : laptop, proyektor, LKPD
Langkah-langkah Pembelajaran :
Pendahuluan
● Melakukan pembukaan dengan salam pembuka dan berdoa untuk memulai pembelajaran, serta memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin.
● Memulai kelas dengan apersepsi guna menstimulus peserta didik. Apersepsi dilakukan dengan mengajukan pertanyaan “Apa yang terjadi ketika kamu menjatuhkan sebatang paku ke dalam ember berisi air?” dan “Bagaimana kapal selam bisa tenggelam dan mengapung di permukaan air?”.
Kegiatan Inti
● Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang ingin dicapai dan memotivasi peserta didik untuk belajar.
● Guru meminta kepada perwakilan setiap kelompok untuk mengumpulkan tugasnya yang sudah diperintahkan pada pertemuan sebelumnya.
● Guru bertanya “Mengapa sebuah paku jika dimasukkan ke dalam ember yang berisi air akan tenggelam, sedangkan sebuah kapal laut dapat mengapung di lautan?”
● Guru menjelaskan bahwa mengapungnya kapal tersebut terjadi karena adanya gaya yang mendorong kapal ke atas ketika berada di air. Gaya tersebut disebut gaya apung.
● Guru menjelaskan konsep gaya apung pada Gambar 3.8. Gaya berat benda tersebut membuat benda tertarik ke arah bawah. Akan tetapi, zat cair memberikan gaya apung ke atas sehingga menahan benda supaya tidak tenggelam sampai ke dasar wadah.
● Guru menjelaskan gaya apung tersebut sesuai dengan Hukum Archimedes.
● Guru meminta salah satu peserta didik untuk membacakan bunyi dari Hukum Archimedes dan menuliskan persamaannya.
● Guru menurunkan persamaan gaya apung dari gaya apung dan berat benda sehingga diperoleh persamaan FA = ρc Vb g.
● Guru meminta peserta didik untuk meletakkan sebuah batu di dasar sebuah bak atau kolam. Lalu, angkat batu tersebut ke atas. Bandingkan dengan saat kamu mengangkat batu tersebut di udara. Batu tersebut menjadi lebih ringan ketika berada di dalam air. Mengapa hal tersebut terjadi?
● Guru menjelaskan bahwa ketika benda berada di dalam zat cair, benda tersebut akan mengalami gaya apung. Arah gaya apung ke atas sehingga berlawanan dengan gaya berat benda. Akibatnya, berat benda di zat cair menjadi berkurang.
● Guru menjelaskan cara menghitung berat benda di dara dengan menggunakan persamaan w = mg dan gaya apung dapat dihitung menggunakan persamaan Hukum Archimedes.
● Guru meminta peserta didik untuk mengamati Gambar 3.9 tentang benda melayang, mengapung, dan tenggelam.
● Guru bertanya “Bagaimana gaya apung ketiga benda pada gambar tersebut?”.
● Guru menjelaskan syarat terjadi benda melayang, mengapung, dan tenggelam sesuai Hukum Archimedes pada buku IPA 3 untuk SMP/MTs kelas IX terbitan Grafindo halaman 81-82.
● Guru memberikan contoh perhitungan tentang soal Hukum Archimedes pada Contoh Soal 3.3-3.4.
● Guru mengorganisir peserta didik dalam kelompok diskusi beranggotakan 3–4 orang.
● Guru membagikan LKPD kepada setiap kelompok dan mengarahkan peserta didik untuk menjawab pertanyaan yang ada pada LKPD secara diskusi bersama-sama teman sekelompoknya.
● Guru mengarahkan setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusinya di depan kelas.
● Guru mengapresiasi peserta didik dengan memberikan pujian atas presentasinya.
Kegiatan Penutup
● Guru dan peserta didik meninjau kembali apa yang telah dilakukan dan dipelajari pada kegiatan pembelajaran kali ini dan memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk bertanya sebelum menutup kegiatan pembelajaran.
● Guru menginformasikvan kepada peserta didik bahwa pertemuan selanjutnya akan membahas tekanan zat gas.
● Guru menginstruksikan peserta didik untuk membentuk kelompok tugas di rumah beranggotakan 3–4 orang dan menugaskan Tugas 3.2 buku IPA 3 untuk SMP/MTs kelas IX terbitan Grafindo halaman 82 dan memberi tahu seluruh kelompok untuk mempresentasikan hasilnya pada pertemuan selanjutnya.
● Guru menutup kegiatan pembelajaran dengan doa dan salam.
Uraian Materi
● Apa terjadi ketika kamu menjatuhkan sebatang paku ke dalam ember berisi air?
● Bagaimana kapal selam bisa tenggelam dan mengapung di permukaan air
b. Hukum Archimedes
Hukum Archimedes ditemukan oleh ilmuan Yunani yang bernama Archimedes. Hukum ini menjelaskan hubungan gaya berat dan gaya ke atas pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam air. Akibat adanya gaya angkat ke atas (gaya apung), benda yang ada didalam zat cair beratnya akan berkurang. Sehingga benda yang diangkat dalam air akan terasa lebih ringan dibandingankan ketika diangkat di darat.
Hukum Archimedes berbunyi: "Sebuah benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian dalam zat cair, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut".
Jenis Benda di dalam Air
Dengan hukum Archimedes, kita bisa mengelompokkan benda menjadi 3 jenis. Benda-benda tersebut di antaranya adalah benda tenggelam, terapung, dan melayang. Benda bisa tenggelam jika gaya angkat air lebih kecil dari gaya berat benda tersebut. Sedangkan benda melayang terjadi jika gaya angkat air dan gaya berat benda sama. Untuk benda yang bisa mengapung terjadi saat gaya angkat air lebih besar dibandingkan dengan gaya berat benda.
1. Benda Tenggelam
Benda disebut tenggelam dalam zat cair apabila posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada
Dalam keadaan seimbang maka w = N + Fa sehingga:
w > Fa
m g > ρf g V
ρb g V > ρf g V
ρb > ρf
2. Benda Melayang
Benda melayang dalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada
Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :Fa dan w. Dalam keadaan seimbang maka:
w = Fa
m g = ρf g V
ρb g V = ρf g V
ρb = ρf
3. Benda Terapung
Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul di permukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair
Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :Fa dan w. Dalam keadaan seimbang maka:
w = Fa
m g = ρf g V
ρb g V1 = ρf g V2
V1 < V2
ρb < ρf
Hukum Archimedes adalah prinsip fisika yang menyatakan bahwa suatu benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian ke dalam fluida (cairan atau gas) akan mengalami gaya apung ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Gaya apung inilah yang menyebabkan benda terasa lebih ringan saat berada di dalam fluida dan menentukan apakah benda tersebut akan mengapung, tenggelam, atau melayang.
Penjelasan Hukum Archimedes:
Gaya Apung (Buoyancy): Ketika sebuah benda dimasukkan ke dalam fluida, fluida akan memberikan gaya ke atas pada benda tersebut. Gaya ini disebut gaya apung.
Tiga Keadaan Benda dalam Fluida Berdasarkan Hukum Archimedes:
Benda Mengapung: Benda akan mengapung jika berat total benda tersebut lebih kecil atau sama dengan berat fluida yang dipindahkan.
Benda Tenggelam: Benda akan tenggelam jika berat total benda lebih besar daripada berat fluida yang dipindahkan.
Benda Melayang: Benda akan melayang jika berat total benda sama dengan berat fluida yang dipindahkan, sehingga tidak naik atau turun.
Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari:
Desain Kapal: Kapal dapat terapung karena bentuknya dirancang untuk memindahkan volume air yang sangat besar, sehingga berat air yang dipindahkan cukup untuk menopang berat kapal.
Penyelaman: Kapal selam mengatur jumlah air yang masuk ke dalam tangkinya untuk menambah atau mengurangi berat total, sehingga bisa menyelam atau mengapung pada kedalaman yang diinginkan
Balon Udara: Prinsip yang sama juga berlaku pada balon udara, di mana udara panas di dalam balon lebih ringan daripada udara dingin di sekitarnya, menciptakan daya apung yang mengangkat balon
Silahkan untuk menyimak video pembelajaran lebih lanjut tentang penjelasan menyelidiki Faktor yang Memengaruhi Benda Terapung, Melayang, dan Tenggelam silahkan disimak video nyaa yaa nak....
https://youtube.com/watch?v=2GHo4PQKFKo&si=6yh9Z4ZAFY7_-xkZPenugasan
Soal 1: Menghitung Gaya Apung dan Berat Benda di Air
Sebuah benda memiliki berat 500 N di udara. Jika benda tersebut ditimbang di dalam air dan beratnya menjadi 450 N, berapakah gaya apung yang dialami benda tersebut?
Soal 2: Menentukan Massa Jenis Benda
Sebuah balok kayu memiliki berat di udara 25 N. Ketika balok tersebut dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1000 kg/m³, balok tersebut akan terapung dengan berat 10 N di dalam air. Berapa massa jenis balok tersebut? (Gunakan g = 10 m/s²)
Soal 3: Menentukan Volume Benda
Sebuah bola tercelup seluruhnya ke dalam air yang memiliki massa jenis 1000 kg/m³. Jika gaya apung yang dialami bola tersebut adalah 0,2 N, berapakah volume bola tersebut?
Soal 4: Benda Terapung
Sebuah benda bermassa jenis 1.200 kg/m³ terapung di dalam zat cair. Jika 1/5 bagian benda muncul di permukaan zat cair, berapakah massa jenis zat cair tersebut?
Lampiran
Lampiran 1. LKPD Pertemuan 3
LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK (LKPD)
HUKUM ARCHIMEDES
Tujuan Pembelajaran
● Menganalisis besar gaya Archimedes
● Menyelidiki konsep benda terapung, melayang, dan tenggelam
● Menyelidiki konsep fisika pada pasar apung
Pengantar
Hukum Archimedes merupakan hokum yang menyatakan bahwa setiap benda yang tercelup baik keseluruhan maupun sebagian dalam fluida, maka benda tersebut akan menerima dorongan gaya ke atas (ataupun gaya apung). Hal tersebut dicetuskan oleh Archimedes dan dirumuskan sebagai berikut.
FA = ρ g V
Karena ada gaya ke atas, maka berat benda di dalam zat cair akan berkurang. Jadi, berat benda dalam zat air sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan gaya ke atas. Hal tersebut dapat dirumuskan:
wz = wu – FA
Berikut ini syarat benda terapung, melayang, dan tenggelam.
1. Benda terapung = ρfluida > ρbenda dan w < Fapung
2. Benda melayang = ρfluida = ρbenda dan w = Fapung
3. Benda tenggelam = ρfluida < ρbenda dan w < Fapung
Kegiatan
Menyelidiki Faktor yang Memengaruhi Benda Terapung, Melayang, dan Tenggelam
Alat dan Bahan
1. Gelas
2. Air
3. Garam
4. Telur
5. Sendok
Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan.
2. Potonglah bagian atas botol air mineral seperti berbentuk gelas.
3. Isilah botol air mineral dengan air sebanyak 2/3 bagian.
4. Masukkan telur ke dalam botol berisi air tersebut.
5. Amati posisi telur tersebut di dalam botol.
6. Catat hasil pengamatan pada tabel pengamatan.
7. Ambil kembali telur, lalu berilah 3 sendok makan garam ke dalam botol berisi air.
8. Aduk sampai garam di dalam botol larut.
9. Kemudian, masukkan telur ke dalam botol larutan garam. Amatilah posisi telur di dalam botol. Catat hasilnya.
10. Ulangi langkah kerja nomor 7-9 dengan menambahkan garam 5 sendok makan lagi ke dalam larutan garam.
11. Catat hasil pengamatan ke dalam tabel.
No.
Komposisi Campuran Air dan Garam
Hasil Percobaan pada Telur
Waktu Reaksi (detik)
Terapung
Melayang
Tenggelam
P
1.Tanpa garam
2. Garam 2 sendok
3. Garam 3 sendok
Pertanyaan
1. Berdasarkan hasil percobaan, bagaimana penbgaruh pemberian garam pada air?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. Faktor apa saja yang memengaruhi besaran gaya pada percobaan Hukum Archimedes yang sudah dilakukan?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Berdasarkan percobaan tersebut, menurutmu mengapa masyarakat dapat melakukan transaksi jual beli di atas perahu (pasar apung) dengan tidak tenggelam meskipun di tengah perairan?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. Berdasarkan jawaban nomor 4, berikan kesimpulan terkait kearifan lokal pasar apung berdasarkan konsep Hukum Archimeder?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
5. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan yan
g sudah dilakukan.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Komentar
Posting Komentar