MATERI GERAK PADA HEWAN DAN BENDA

MATERI GERAK PADA HEWAN

Salah satu sifat makhluk  hidup adalah bergerak. Hewan bergerak dengan berbagai cara, misalnya ada hewan yang berjalan, berlari, terbang, berenang,merayap, dan lain sebagainya. Hewan bergerak untuk berbagai tujuan, antaralain untuk melindungi diri dari predator atau untuk mencari mangsa.Coba kamu perhatikan gerak hewan darat dan hewan yang hidup di air,berbeda bukan? Hewan darat bergerak menggunakan otot dan rangkanya terutama kaki, ikan bergerak menggunakan sirip, dan burung terbangmenggunakan sayap.

A.      Gerakan Hewan Air

Air memiliki kerapatan yang lebih besar dibandingkan udara Air memiliki gaya angkat yang lebih besar dibandingkan udara Tubuh hewan yang hidup di air memiliki massa jenis yang lebih kecil daripada lingkungannya.Gaya angkat air yang besar dan masa jenis hewan yang kecil menyebabkan hewan dapat melayangdi dalam air dengan mengeluarkan sedikit energi Untuk lebih jelasnya, gaya akan kamu pelajari lebih lanjut pada  bagian gerak lurus dan gaya.

Salah satu bentuk tubuh yang paling banyak dimiliki oleh hewan air adalah bentuk torpedo. Bentuk tubuh ini memungkinkan tubuh meliuk dari kiri ke kanan. Bentuk tubuh ikan yang streamline berfungsi untuk mengurangi hambatan ketika bergerak di dalam air. Ekor dan sirip ekor yang lebar berfungsi untuk mendorong gerakan ikan dalam air.

Tahukah kamu, ikan dapat berenang karena memanfaatkan bentuk tubuhnya yang unik? Berikut penjelasannya.Ikan sering mengeluarkan gelembung renang yang berguna untuk mengatur gerakan naik turun.Ikan memiliki susunan otot dan tulang belakang yang fleksibel untuk mendorong ekor ikan di dalam air

1.  

3.    Sebagian besar ikan menggunakan gerak tubuh ke kanan dan ke kiri dan sirip ekornya untuk menghasilkan gaya dorong ke depan.

4.    Ikan yang bergerak dengan sirip pasangan dan sirip tengah cocok untuk hidup di terumbu karang. Jenis ikan ini tidak dapat berenang secepat ikan yang menggunakan tubuh dan sirip ekornya.

Nyamuk

Anggang-anggang

B.      Gerakan Hewan di Udara

Tahukah kamu, bagaimana cara burung  terbang? Hewan-hewan yang terbang diudara dengan cara yang unik.  Tubuh hewanhewan tersebut memiliki gaya angkat yang besar

untuk mengimbangi gaya gravitasi. Salah satu upaya untuk memperbesar gaya angkat dengan menggunakan sayap. Prinsip yang sama diterapkan pada pesawat terbang, khususnya pada pesawat terbang bersayap bentuk airfoil

Sayap burung memiliki susunan kerangka yang ringan, tulang dada  dan otot yang kuat..

Bentuk sayap airfoil membuat udara mengalir pada bagian atas sayap lebih cepat daripada bagian bawahnya. Saat sayap dikepakkan, udara akan mengalir ke bawah. Dorongan ke bawah tersebut akan menghasilkan gaya yang berlawanan arah  sehingga burung akan terangkat ke atas.

C.      Gerakan Hewan di Darat

Kecenderungan hewan yang hidup di darat adalah memiliki otot dan tulang yang kuat. Otot dan tulang tersebut diperlukan untuk mengatasi inersia (kecenderungan tubuh untuk diam) dan untuk menyimpan energi pegas (elastisitas) untuk melakukan berbagai aktivitas. Bayangkan bagaimana bila kita berjalan. Seorang mulai berjalan dengan mendorong lantai dengan kakinya, lantai kemudian memberikan gaya balik yang sama dan berlawanan arah pada kaki orang tersebut.

Gaya inilah yang menggerakkan orang tersebut ke depan. Dengan cara yang sama, seekor burung yang terbang ke depan memberikan gaya pada udara, dan udara tersebut mendorong balik sayap burung itu ke depan. Gajah dan kerbau memiliki massa tubuh yang  besar, akibatnya untuk bergerak gajah dan kerbau harus melawan inersia yang nilainya juga besar.  Namun, perbedaan struktur tulang dan otot hewan tersebut masing-masing hewan menyebabkan hewan tersebut dapat bergerak lebih lincah dibanding hewan lainnya. Misalnya dengan kuda, cheetah, dan kijang.

Ketiga hewan tersebut memiliki struktur rangka dan otot yang sangat kuat, namun kijang dan cheetah yang memiliki bentuk kaki yang lebih ramping sehingga kijang dan cheetah memiliki elastisitas yang tinggi. Bentuk kaki yang lebih ramping tersebut mengakibatkan kijang dan cheetah pada saat berlari lebih banyak melompat ke udara dan meluncur di udara. Gaya gesek udara yang jauh lebih kecil daripada gaya gesek permukaan tanah membuat kijang dapat berlari dengan kecepatan yang lebih tinggi daripada kuda.

Ayo Kita Pahami

Tahukah kamu, manusia dan hewan dapat bergerak karena mendapatkan energi dari mengkonsumsi tumbuh-tumbuhan? Akan tetapi, bagaimana dengan tumbuhan? Darimana tumbuhan mendapatkan energi untuk bergerak? Agar dapat bergerak, tumbuhan

mendapatkan energi dari proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses yang terjadi pada tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri yang berklorofil menggunakan cahaya matahari, karbon dioksida, dan air untuk menghasilkan karbohidrat dan oksigen. Klorofil yaitu molekul organik yang mengandung magnesium untuk menangkap energi dari cahaya

matahari.

Perhatikan Persamaan reaksi fotosintetis dituliskan sebagai berikut.

6 CO2                 +  6 H2O     cahaya matahari     C6 H12 O6     +       6 O

 

karbon diokasida        air       klorofil             glukosa        gas oksigen

MATERI GERAK PADA BENDA

Ayo Pikirkan

Pernahkah kamu berpikir mengapa benda dapat bergerak? Apa yang menyebabkan benda dapat bergerak? Gerak seperti apa yang dilakukan oleh benda saat memperoleh gaya? Apakah lingkungan sekitar benda dapat mempengaruhi gerak benda? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut,

ayo lanjutkan materi kita tentang gerak benda berikut ini!

Jika selembar kertas dan sebuah kelereng dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama,  benda manakah yang tiba lebih dulu di lantai? Apakah kedua benda tersebut akan tiba di lantai dalam waktu yang sama?  Jika selembar kertas yang digulung dan sebuah kelereng kembali dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama,  benda manakah yang tiba lebih dulu di lantai? Apakah kedua benda tersebut akan tiba di lantai dalam waktu yang sama?

Bagaimana jawabanmu pada kedua permasalahan di atas  Apa yang menyebabkan demikian? Agar kamu memperoleh kepastian jawaban permasalahan di atas, lakukan kegiatan berikut.

Setiap hari kamu berangkat dari rumah ke sekolah kemudian kembali lagi ke rumah. Jika

diukur, misalnya jarak rumah ke sekolah 2 km,  maka  jarak tempuh yang kamu lakukan setiap hari adalah 4 km. Namun, perpindahan yang kamu lakukan bernilai nol km. Mengapa demikian?

Ada perbedaan makna antara jarak dan perpindahan. Jarak merupakan panjang lintasan yang ditempuh, sedangkan perpindahan merupakan jumlah lintasan yang ditempuh dengan memperhitungkan posisi awal dan akhir benda, atau dengan kata lain perpindahan merupakan jarak lurus dari posisi awal sampai posisi akhir.

Sekarang pikirkan seandainya perjalanan saat kamu pergi dari rumah ke sekolah menggunakan kendaraan umum. Apakah kendaraan yang kamu tumpangi melaju dengan kecepatan tetap? Bagaimana kamu dapat mengukur besar kecepatan kendaraan yang kamu tumpangi?

∆s ∆V  =  -----------                 ∆t

s V   -----------            t

seorang atlet berlari menempuh jarak 30 meter dalam waktu 6 detik. Dengan kata lain, atlet tersebut menempuh jarak mencapai 5 meter setiap detiknya. Jarak tertentu (s) setiap detiknya (t) disebut sebagai kelajuan atau secara matematis dapat ditulis (v), dan dirumuskan sebagai: berikut                       untuk kelajuan :

 Tahukah kamu bagaimana cara mengukur kelajuan kendaraan bermotor? Apakah benar dengan menggunakan speedometer? Ternyata, speedometer yang ada di kendaraan tidak mengukur kecepatan gerak, tetapi mengukur kelajuan. ngka yang ditunjukkan pada speedometer selalu berubah-ubah. Speedometer ini menunjukkan kelajuan  sesaat  mobil yang sedang bergerak. Berdasarkan pernyataan tersebut, dapatkah kamu mendefinisikan apa yang dimaksud dengan kelajuan sesaat?

Berbeda dengan speedometer, biasanya mobil modern menggunakan GPS (Global Positioning System)  untuk menginformasikan letak, kecepatan, arah, dan waktu secara akurat. Pada Gambar 1.26, sebuah mobil melaju dengan GPS yang menunjukkan angka

yang tetap 20 m/s atau 72 km/jam. Tahukah kamu apa artinya? Jika kelajuan mengukur jarak tempuh, maka kecepatan (v) mengukur perpindahan (∆s) gerak benda tiap waktu (t), jika dirumuskan adalah: Meskipun kelajuan dan kecepatan memiliki definisi konsep yang berbeda, namun pada gerak lurus kecepatan dan kelajuan memiliki nilai, simbol (v), serta satuan yang sama (m/s).

mobil yang sedang bergerak menjauhi lampu merah lalu lintas akan dipercepat, sedangkan saat mendekati lampu merah lalu lintas akan diperlambat. Percepatan atau perlambatan

mobil tersebut dengan mudah dapat diamati dari adanya perubahan besar kecepatan mobil yang ditunjukkan oleh jarum speedometer atau angka yang muncul pada GPS.  Misalnya saat mendekati lampu lalu lintas, mobil yang awalnya bergerak dengan kecepatan sebesar 72 km/jam diperlambat hingga 0 km/jam dalam selang waktu 5 detik dengan proses perubahan seperti dalam tabel berikut.

V0	t	vt
20	0	20
		16
		12
		8
		4
		0

Dari fakta yang ditunjukkan  dapat  diketahui besar perlambatan mobil sebesar 4 m/s Nilai tersebut diturunkan dari persamaan berikut.

v02 = 72 km/jam = 72000 m/3600 s = 20 m/s

vt = 0 km/jam = 0 m/s

∆t = 5 s

                    ∆t         20-0

a   = ----- = -------- = 4 m/s²    

                    t           5

Karena perubahan kecepatan mobil dalam setiap detik selalu tetap, maka percepatan gerak mobil adalah tetap sehingga mobil tersebut bergerak lurus berubah beraturan (GLBB).Percepatan benda tidak hanya berlaku pada kendaraan yang sedang bergerak secara horisontal, tetapi juga pada benda yang bergerak secara vertikal. Semua benda yang ada di permukaan bumi mengalami gaya gravitasi. Gaya gravitasi yang dimaksud adalah gaya tarik oleh bumi sehingga benda mengalami percepatan konstan sebesar 10 m/s

 (percepatan gravitasi). Pernahkah kamu mendengar cerita tentang buah apel yang jatuh ? Kejadian tersebut yang menginspirasi Newton untuk mempelajari lebih lanjut tentang

gravitasi bumi.

Ayo kita coba

1.     Sebuah mobil yang mula-mula diam, kemudian bergerak dipercepat hingga

kecepatannya menjadi 72 km/jam. Setelah bergerak selama 30 sekon, percepatan yang dialami mobil tersebut adalah….

2.     Buah kelapa yang sudah tua dan matang jatuh dari pohonnya. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, berapakah kecepatan buah kelapa setelah jatuh selama 3 detik?