modul ipa terpadu
DESCRIPTION
modul ini digunakan sebagai panduan siswa smp kelas 8 untuk mempermudah proses belajar memahami konsep IPA dalam kehidupan sehari - hariTRANSCRIPT
Buku Ajar untuk Kelas VIII
“SISTEM RANGKA
2014
Oleh :
Tri Indo Indawati
Siti Rodluotus S
Mikha Herlina P I
Buku Ajar untuk Kelas VIIISMP/MTs
“SISTEM RANGKA MANUSIA”
2014
Tri Indo Indawati (110210102077)
Siti Rodluotus S (130210102041)
Mikha Herlina P I (130210102092)
Buku Ajar untuk Kelas VIIISMP/MTs
MANUSIA”
2 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Pada buku ajar ini, kami mengambil judul rangka, berdasarkan kerja rangka tersebut,
kita dapat sekaligus mempelajari materi fisika dan materi kimia yang dipadukan menjadi
satu.. Melalui buku ajar ini dimaksudkan agar siswa lebih mengenali dan memahami
aplikasi pembelajaran IPA Terpadu. Materi yang akan di bahas adalah mengenai rangka,
otot dan pesawat sederhana. Ketika manusia melakukan suatu gerakan, maka secara biologis
pergerakan tersebut melibatkan kerja rangka dan otot. Tanpa disadari, kerja rangka dan otot
tersebut sama dengan prinsip kerja pada pesawat sederhana. Pesawat sederhana adalah suatu
alat yang dapat digunakan untuk memudahkan aktifitas manusia. Kita dapat menemukan
banyak sekali pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari, tanpa kita sadari bahwa alat
tersebut merupakan contoh pesawat sederhana.
Kami menyadari bahwa keterbatasan kemampuan yang kami miliki menjadi suatu
kekurangan dalam penyusunan buku ini. Oleh karena itu, kami sangat mengharap segala
kritik dan saran dari berbagai pihak yang sifatnya membangun, demi kesempurnaan
penyusunan buku ajar berikutnya.
Kepada semua pihak yang telah terlibat dalam penyusunan buku ini, kami
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.
Jember, September 2014
Penulis
3 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………………………...................………………………………..2
DAFTAR ISI………………………………………………...................…………………3
Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar… ……………………………..................…...4
Indikator……………………………………………………………………....................5
Draft…………………………………………………………………………..................6
Peta Konsep...........................................................................................................7
Materi Pembelajaran……………………………………………………….....................8
Evaluasi……………………………………………………………………...................24
Praktikum…………………………………………………………………....................25
Skenario Pembelajaran………………………………………………….................…..26
Rubrik Penilaian………………………………………………………….....................28
Daftar Pustaka…………………………………………………………........................34
4 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Satuan Pendidikan : Sekolah Menengah Pertama
Mata Pelajaran : IPA
Kelas / Semester : VIII / Ganjil
Sub Materi Pokok : Pesawat Sederhana, Otot dan Sendi, Kalsium dan Mineral
A. Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar
KOMPETENSI INTI KOMPETENSI DASAR
1. Menghayati dan mengamalkan ajaran
agama yang dianutnya
1.1 Mengagumi keteraturan dan
kompleksitas ciptaan Tuhan tentang
aspek fisik dan kimiawi, kehidupan
dalam ekosistem, dan peranan manusia
dalam lingkungan serta mewujudkannya
dalam pengamalan ajaran agama yang
dianutnya.
2. Menghargai dan menghayati perilaku
jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli
(toleransi, gotong royong), santun,
percaya diri, dalam berinteraksi secara
efektif dengan lingkungan sosial dan
alam dalam jangkauan pergaulan dan
keberadaannya
2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki
rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung
jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif
dan peduli lingkungan) dalam aktivitas
sehari-hari sebagai wujud implementasi
sikap dalam melakukan
pengamatan,percobaan, dan berdiskusi
3. Memahami dan menerapkan
pengetahuan (faktual, konseptual, dan
prosedural) berdasarkan rasa ingin
tahunya tentang ilmu pengetahuan,
teknologi, seni, budaya terkait
3.4 Mendeskripsikan struktur rangka dan
otot manusia, serta fungsinya pada
berbagai kondisi
SISTEM RANGKA MANUSIA
5 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
fenomena dan kejadian tampak mata 3.5 Mendeskripsikan kegunaan pesawat
sederhana dalam kehidupan sehari-hari
dan hubungannya dengan kerja otot pada
struktur rangka manusia
4. Mengolah, menyaji, dan menalar dalam
ranah konkret (menggunakan, mengurai,
merangkai, memodifikasi, dan membuat)
dan ranah abstrak (menulis, membaca,
menghitung, menggambar, dan
mengarang) sesuai dengan yang
dipelajari di sekolah dan sumber lain
yang sama dalam sudut pandang/teori
4.3Menyajikan tulisan tentang upaya
menjaga kesehatan rangka manusia
dikaitkan dengan zat gizi makanan dan
perilaku sehari-hari
4.5 Melakukan penyelidikan tentang
keuntungan mekanik pada pesawat
sederhana
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Mengagumi kebesaran Tuhan terhadap ciptaan-Nya melalui aplikasi
sistem rangka manusia.
2. Memiliki rasa ingin tahu yang tinggi.
3. Memiliki sikap tekun dan tanggung jawab dalam belajar dan bekerja,
baik secara individu maupun berkelompok pada bahasan sistem rangka
pada manusia.
4. Mendeskripsikan fungsi sistem rangka bagi manusia.
5. Mengidentifikasi jenis sendi dan otot yang terdapat pada tubuh manusia.
6. Mengidentifikasi jenis pesawat sederhana yang terdapat padarangka
manusia.
7. Menjelaskan prinsip kerja pesawat sederhana pada otot dan
rangkamanusia.
8. Mengidentifikasi kalsium dan mineral penyusun tulang.
6 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
D. DRAFT
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
Peserta Didik dapat :
1. Mendeskripsikan struktur dan fungsi sistem rangka manusia.
2. Mengidentifikasi jenis sendi dan otot yang terdapat pada tubuh
manusia.
3. Melakukan identifikasi jenis serta kegunaan pesawat sederhana
yang ada di lingkungan sekitar peserta didik.
4. Mengidentifikasi kalsium dan mineral penyusun tulang.
Sendi
Pesawat Sederha
Mineral
8 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Pada buku ajar ini memuat materi Rangka, Otot dan Pesawat Sederhana.
Apabila manusia melakukan gerakan, maka akan melibatkan kerja rangka dan otot.
Ternyata, rangka, dan otot manusia bekerja seperti prinsip yang terdapat pada pesawat
sederhana. Pesawat sederhana adalah alat yang dapat digunakan untuk memudahkan
aktivitas manusia. Ada banyak sekali pesawat sederhana yang terdapat di lingkungan
sekitar kita dan mungkin kita pernah menggunakannya. Pada buku ajar ini kita akan
membahas mengenai rangka, sendi dan otot pada manusia, berbagai macam pesawat
sederhana serta keuntungan mekanik yang diperoleh dengan penggunaan pesawat
sederhana dan prinsip kerja pesawat sederhana pada otot dan rangka manusia.
A. SISTEM RANGKA MANUSIAKerangka tubuh manusia terletak di
dalam tubuh ditutupi oleh kulit dan
daging sehingga disebut rangka dalam.
Rangka berfungsi untuk menunjang tubuh
dan memberi bentuk tubuh, sebagai tempat
melekatnya otot-otot rangka. Rangka juga
berfungsi sebagai alat gerak pasif dan
pelindung bagian tubuh yang lunak.
Rongga tulang pada rangka manusia yang
bersumsum merah merupakan pusat
penghasil sel-sel darah.
9 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Rangka manusia terdiri dari ± 206 ruas tulang yang mempunyai ukuran dan
bentuk yang bervariasi. Tulang-tulang penyusun rangka dikelompokkan menjadi
tulang tengkorak, tulang pembentuk tubuh dan tulang anggota gerak Anggota gerak
dikelompokkan menjadi anggota gerak atas dan anggota gerak bawah. Tulang
anggota gerak atas terdiri dari lengan, tulang hasta, tulang pengumpil, tulang
pergelangan tangan, tulang telapak tangan dan tulang jari tangan. Tulang anggota
gerak bawah terdiri dari tulang paha, tulang kering, tulang betis, tulang pergelangan
kaki, tulang telapak kaki dan tulang jari kaki.
Susunan dan bentuk tulang anggota gerak atas sesuai dengan fungsi lengan, misalnya untuk mengangkat, melempar, memukul, memegang, menggenggam, memungut, dan menjumput. Tulang Anggota gerak bawah memiliki bentuk dan susunan tulang anggota gerak bawah lebih disesuaikan untuk berjalan, berlari, dan menahan beban tubuh.
1. Fungsi Sistem Rangka
Ada empat fungsi utama sistem rangka bagi
tubuh kita.
• Memberikan bentuk dan mendukung tubuh
kita
• Melindungi organ dalam, sebagai contohnya
tulang rusuk melindungi jantung dan paru
paru, tulang tengkorak melindungi otak.
• Tempat menempelnya otot yang merupakan
alat gerak aktif yang dapat menggerakkan
tulang.
• Tempat pembentukan sel darah. Sel darah
dibentuk di bagian sumsum tulang, yaitu
jaringan lunak yang yang terdapat di bagian
tengah tulang.
2. Jenis Tulang Pada Tubuh
Manusia
Tulang-tulang yang
menyusun tubuh manusia
tersusun sedemikian rupa
sesuai dengan fungsinya.
Rangka tubuh manusia
sebagian besar tersusun atas
tulang keras dan sedikit
tulang rawan.
10 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
a. Tulang Keras
Tulang keras terbagi atas tiga bentuk utama, yaitu tulang pipa, tulang pipih, dan tulang pendek. Tulang keras dibungkus oleh lapisan jaringan ikat atau periosteum. yang merupakan tempat melekatnya otot. Saluran Havers pada tulang keras mengandung pembuluh darah yang berfungsi untuk memberikan makanan bagi sel tulang keras (osteosit). Tulang pipa biasanya berbentuk bulat panjang serupa pipa. Ujung-ujungnya membentuk bonggol yang di dalamnya berisi sumsum kuning.
Contoh tulang pipa misalnya tulang paha, tulang lengan, tulang kering, tulang betis, dan tulang ruas-ruas jari. Tulang pipih bentuknya pipih dengan rongga sumsum merah di dalamnya tempat pembentukan sel darah merah dan sel darah putih. Contoh tulang pipih yaitu tulang-tulang yang membentuk tengkorak, tulang belikat, tulang bahu, tulang dada, tulang rusuk, dan tulang panggul. Tulang pendek bentuknya tidak beraturan dengan rongga berisi sumsum merah. Contoh tulang pendek yaitu tulang-tulang yang membentuk pergelangan tangan, pergelangan kaki, telapak tangan dan jari-jari tangan, telapak kaki dan jari-jari kaki, serta ruas-ruas tulang belakang.
b. Tulang Rawan
Saat masih bayi, rangka manusia masih berupa
tulang rawan. Seiring dengan perkembangannya, tulang
rawan berangsur-angsur tumbuh menjadi tulang keras.
Pada bagian tertentu, tulang rawan tidak mengalami
perubahan, seperti pada persendian tulang, ujung
hidung, daun telinga. Tulang rawan mengandung
banyak zat perekat (kolagen) yang tersusun atas
protein, sedangkan zat kapurnya sedikit. Hal ini
menyebabkan tulang rawan bersifat lentur dan elastis.
11 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
3. Sendi pada Tubuh Manusia
Pada kerangka tubuh manusia terdapat kurang lebih 200 tulang yang saling
berhubungan. Hubungan antar tulang disebut sendi atau artikulasi. Pada sistem gerak
manusia,
persendian mempunyai peranan penting dalam proses terjadinya gerak. Menurut sifat
gerakannya
persendian (sendi) dapat dibedakan menjadi tiga ( 3 macam) yaitu:
1. Sendi Mati
Sendi mati tidak dapat digerakkan sehingga tidak dapat mengalami pergerakan. Contohnya
adalah sendi pada tulang tengkorak. Sendi tersebut menyambungkan tulang satu dengan
lainnya menggunakan pinggiran bergerigi yang disebut sutura. Sendi mati juga terdapat pada
rongga gigi.
2. Sendi Kaku
Pada sendi kaku terdapat bantalan tulang rawan (kartilago) di antara tulang-tulangnya yang
memungkinkan tulang dapat bergerak sedikit. Sendi kaku terdapat pada ruas tulang belakang.
3. Sendi Gerak
Sendi gerak memungkinkan tulang dapat bergerak bebas ke berbagai arah. Sendi tersebut
terbentuk dari hubungan tulang-tulang persendian yang ditutup oleh lapisan tipis tulang
rawan. Sendi gerak terdiri atas empat tipe, yaitu :
a. Sendi Engsel
Yaitu persendian yang dapat digerakan kesatu
arah. Contohnya persendian antara tulang paha
dengan tulang betis, persendian antara tulang lengan
dengan tulang hasta.
b. Sendi Putar
Yaitu persendian yang dapat digerakan secara
berputar. Contohnya persendian antar tulang leher
dengan tulang atlas persendian antara hasta dengan
tulang pengumpil.
Sumber : images.google.co.id
12 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
c. Sendi Peluru
Yaitu persendian yang dapat digerakan kesegala arah. Contohnya
persendian antara gelang bahu dengan tulang lengan atas persendian
antara gelang panggul dengan tulang paha
d. Sendi Pelana
Yaitu persendian yang dapat digerakan kedua arah. Contohnya
persendian pada ibu jari tangan persendian antara tulang pergelangan
tangan dengan tulang tapak tangan.
Tanpa otot, tulang, dan sendi tubuhmu tidak memiliki
kekuatan untuk bergerak. Otot adalah penggerak bagian-bagian
tubuh, sehingga otot disebut alat gerak aktif. Hampir 35 hingga 40
persen massa tubuh adalah jaringan otot, seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 2.9. Cobalah perhatikan, setiap saat selalu ada gerakan
yang terjadi di tubuhmu, gerakan tersebut terjadi karena adanya kerja
dari otot. Otot adalah jaringan yang dapat berkontraksi (mengkerut)
dan relaksasi (mengendur). Pada saat berkontraksi otot menjadi
lebih pendek dan pada saat berelaksasi otot menjadi lebih panjang.
Proses kontraksi ini mengakibatkan bagian- bagian tubuhmu
bergerak. Pada kontraksi ini diperlukan energi.
B. SISTEM OTOT
13 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Otot yang bekerja di bawah
kesadaran adalah otot yang kerjanya
dikendalikan secara sadar, artinya
kamu dapat mengendalikan apakah
harus atau tidak menggerakkan otot-
otot tersebut. Contohnya, kerja otot-
otot pada saat kamu makan, menulis,
berlari serta aktivitas-aktivitas lainnya
yang dilakukan secara sadar.
Otot yang bekerja di luar kesadaran adalah otot yang tidak dapat kamu
kendalikan secara sadar. Prinsip kerja otot ini tidak dapat dikendalikan, artinya kamu
tidak dapat mengendalikan apakah menggerakkan atau tidak menggerakkan otot-otot
tersebut. Otot-otot tersebut bekerja sepanjang hari, sepanjang hidup di luar kesadaran.
Contoh dari aktivitas otot ini antara lain aktivitas jantung untuk selalu memompa
darah ke seluruh tubuh, aktivitas otot-otot lambung untuk mencerna makanan secara
mekanik.
a. Otot Rangka
Otot Rangka adalah otot yang paling banyak di dalam tubuh. Jika diamati di bawah
mikroskop, sel-sel otot rangka terlihat bergaris-garis melintang, sehingga otot ini juga
disebut dengan otot lurik. Otot rangka melekat pada tulang dengan
perantaraan tendon. Tendon adalahpita tebal, berserabut, dan liat yang
melekatkan otot pada tulang. Otot rangka tergolong otot sadar. Kamu bisa mengontrol
penggunaan otot ini. Kamu bias menentukan kapan berjalan dan kapan tidak. Otot rangka
cenderung cepat berkontraksi dan cepat lelah. Agar kamu mengetahui struktur otot rangka
yang melekat pada tendon, perhatikan Gambar 2.11a.
1. Jenis Jaringan Otot
14 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
c. Otot Polos
Otot polos terdapat pada dinding organ dalam seperti lambung usus halus,
rahim, kantung empedu, dan pembuluh darah. Otot polos berkontraksi dan
berelaksasi dengan lambat. Otot ini berbentuk gelendong dan memiliki sebuah
inti pada tiap selnya.Perhatikan Gambar 2.11 b
b. Otot Jantung
Otot jantung hanya ditemukan di jantung. Otot jantung juga tergolong otot
tidak sadar. Otot jantung mempunyai garis-garis seperti otot rangka namun,
otot jantung mirip otot polos karena tergolong otot tidak sadar. perhatikan
gamabar 2.11 C! Otot jantung berkontraksi sekitar 70 kali per menit sepanjang
hari selama hidupmu. Kamu mengetahui bahwa otot jantung berkontraksi pada
saat jantung berdenyut. Otot ini tidak dapat dikontrol oleh kemauan sadarmu.
C. KELAINAN PADA SISTEM
GERAK MANUSIA
Macam-macam kelainan yang terjadi pada
Sistem Gerak Manusia sebagai berikut.
a. Riketsia
Riketsia terjadi karena kekurangan vitamin D
yang membantu penyerapan kalsium dan fosfor
sehingga proses pengerasan tulang terganggu.
15 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
b. Osteoporosis
Osteoporosis disebabkan karena kekurangan
kalsium.
c. Fraktura (Patah Tulang)
Salah satu penyebab terjadinya patah tulang adalah karena tulang mengalami
benturan yang keras, misalnya pada saat kecelakaan atau jatuh dari tempat yang
tinggi. Ada dua jenis fraktura, yaitu fraktura tertutup dan fraktura terbuka.
Fraktura tertutup terjadi jika tulang patah tetapi bagian ujung yang patah tidah
menembus kulit. Fraktura terbuka terjadi jika ujung tulang yang patah keluar
menembus kulit.
d. Artritis
Artritis adalah penyakit sendi. Penderita penyakit ini mempunyai tulang rawan
sendi yang rusak.
e. Lordosis, Kifosis dan Skoliosis
Lordosis merupakan kelainan dengan melengkungnya tulang belakang yang
berlebihan ke arah depan di bagian pinggang.
Kifosis merupakan kelainan dengan melengkungnya tulang belakang yang
berlebihan di bagian dada ke arah belakang.
Skoliosis adalah melengkungnya tulang belakang ke arah samping.
16 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
A. PESAWAT SEDERHANA BAGI KEHIDUPAN
Pada tubuh manusia berlaku prinsip-prinsip kerja pesawat sederhana. Prinsip-
prinsip tersebut kemudian ditiru dan dimodifikasi untuk mendesain berbagai macam
peralatan yang memudahkan kerja manusia. Ketika kerja dipermudah, artinya energi
yang dikeluarkan lebih sedikit. Energi dan kerja (usaha) dinyatakan dalam satuan
Joule (Newton meter). Kerja atau usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya
dengan jarak, sehingga dapat dituliskan dengan rumus berikut.
W = F.S di mana: W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
S = Jarak (Meter)
Usaha dapat bernilai nol apabila gaya yang dikerjakan pada benda tidak
mengakibatkan perpindahan tempat. Besarnya usaha yang dilakukan per satuan waktu
disebut dengan daya atau power (P). Daya secara matematis dituliskan sebagai berikut.
P = W/t di mana: P = Daya (Watt)
W = Usaha (Joule)
t = Waktu (Sekon)
Pada saat manusia melakukan aktivitas, manusia selalu berupaya untuk melakukannya
dengan usaha dan daya yang sekecil-kecilnya. Oleh karena itu, manusia menggunakan
pesawat sederhana untuk membantu melakukan aktivitasnya.
a. Katrol
Tahukah kamu bagaimana seseorang dapat mengambil air dari sumur yang
dalam dengan menggunakan timba (lihat Gambar 2.18). Hal ini karena orang tersebut
memanfaatkan katrol tetap yang berfungsi untuk mengubah arah gaya. Jika tali yang
terhubung pada katrol ditarik ke bawah, maka secara otomatis timba berisi air akan
terkerek ke atas. Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan 1. Jadi, katrol tetap
tunggal tidak menggandakan gaya kuasa atau dengan kata lain gaya kuasa sama
dengan gaya beban.
17 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Penerapan katrol dalam kehidupan sehari-hari biasa divariasi sehingga
membentuk katrol bebas maupun katrol majemuk. Variasi tersebut dimaksudkan
untuk mempermudah pekerjaan yang dilakukan. Agar lebih memahami variasi
katrol secara lebih lanjut, perhatikan Gambar 2.19!
Berbeda dengan katrol tetap, kedudukan katrol bebas berubah dan tidak
dipasang di tempat tertentu. Biasanya katrol bebas diletakkan di atas tali beban.
Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang
diberikan untuk mengangkat benda menjadi setengah dari gaya beban. Katrol jenis
ini biasanya ditemukan di pelabuhan yang digunakan untuk mengangkat peti kemas.
Keuntungan mekanik dari katrol bebas lebih besar dari 1. Pada kenyataannya nilai
keuntungan mekanik dari katrol bebas tunggal adalah 2. Hal ini berarti bahwa gaya
kuasa 1 N akan mengangkat beban 2 N. Agar gaya kuasa yang diberikan pada benda
semakin kecil, maka diperlukan katrol majemuk. Katrol majemuk merupakan
gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang
terpadu. Katrol majemuk biasa digunakan dalam bidang industri untuk mengangkat
benda-benda yang berat. Keuntungan mekanik dari katrol majemuk sama dengan
jumlah tali yang menyokong berat beban.
18 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
b. Roda Berporos
Kamu tentunya sudah tidak asing lagi dengan
sepeda, bahkan sebagian besar di antara kamu pasti
pernah menggunakannya. Gear pada sepeda adalah
salah satu contoh pesawat sederhana yang tergolong
roda berporos. Roda berporos adalah pesawat
sederhana yang memiliki dua roda
dengan ukuran berbeda yang berputar bersamaan.
Gaya kuasa biasanya bekerja pada roda yang besar,
gaya beban bekerja pada roda yang lebih kecil.
Roda berporos memiliki fungsi untuk mempercepat
gaya. Selain gear sepeda, contoh penerapan pesawat
sederhana jenis roda berporos adalah kursi roda,
mobil, dan sepatu roda.
c. Bidang Miring
Contoh dari bidang miring selain tangga adalah sekrup dan pisau. Bidang
miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut
tertentu sehingga dapat memudahkan gerak benda. Keuntungan mekanik bidang
miring dapat dihitung dengan membagi jarak kuasa dengan jarak beban.
(Sumber : images.google.co.id)
19 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Orang tersebut meletakkan salah satu ujung tongkat kayu di bawah batu
kemudian meletakkan batu kecil di bawah tongkat kayu. Tongkat kayu tersebut
berfungsi sebagai pengungkit dan balok kayu berfungsi sebagai titik tumpu. Orang
tersebut kemudian menekan ujung tongkat kayu yang paling jauh dari batu.
Tekanan yang diberikan akan menyebabkan tongkat kayu bergerak. Pergerakan
ujung tongkat kayu yang ditekan menyebabkan pergerakan kecil pada ujung tongkat
kayu yang dekat dengan batu. Meskipun pergerakan yang terjadi sangat kecil,
namun pergerakan ini membuat gaya tekan menjadi lebih besar. Pertambahan gaya
yang terjadi akan mampu mengangkat batu. Batu pada contoh di atas disebut beban,
sedangkan gaya tekan yang diberikan orang tersebut disebut dengan usaha atau
kuasa. Untuk mempermudah, perhatikan Gambar 5.
d. Pengungkit/Tuas
Perhatikan gambar 4 berikut ini.
Pada Gambar 4 tampak seseorangsedang berusaha menggeser sebongkahbatu besar dengan menggunakan tongkat kayu dan sebuah batu kecil.
Gambar 4. Menggeser Batu Menggunakan
Tongkat
(Sumber : images.google.co.id)
Gambar 5. Diagram Prinsip Kerja Tuas
(Sumber : images.google.co.id)
20 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Titik A pada Gambar 5 disebut titik kuasa dimana tempat melakukan usaha,
titik B disebut titik tumpu dimana tempat pesawat bertumpu dan dan titik C disebut
titik beban dimana beban ditempatkan. Jarak kuasa ke titik tumpu (jarak AB) disebut
lengan kuasa (lk). Jarak titik beban ke titik tumpu (jarak BC) disebut lengan beban (lb).
Massa kuasa adalah mA dan massa beban adalah mB. Massa beban dan massa kuasa
berbanding terbalik dengan panjang lengan masing-masing.
Berdasarkan titik tumpunya, tuas dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu:
1. Tuas jenis pertama
Letak titik tumpu tuas jenis ini berada di antara titik beban dan titik kuasa, seperti
diilustrasikan pada Gambar 6.
Contoh tuas jenis pertama, yaitu menggeser batu dengan pengungkit, tang dan gunting.
Gambar 6. Diagram Prinsip Kerja Tuas Jenis
Pertama
Sumber : images.google.co.id
2. Tuas jenis kedua
Pada tuas jenis kedua, titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa,
seperti diilustrasikan Gambar 7.
Contohnya, pembuka tutup botol dan gerobak dorong.
Gambar 7. Diagram Prinsip Kerja Tuas Jenis
Kedua
(Sumber : images.google.co.id)
21 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
3. Tuas jenis ketiga
Pada tuas jenis ketiga, titik kuasa berada di antara titik tumpu dan titik beban,
seperti diilustrasikan pada Gambar 8.
Tuas jenis ketiga dijumpai pada mengambil tanah dengan sekop, staples, penjepit kue dan
pinset.
Gambar 8. Diagram prinsip kerja tuas jenis
ketiga
(Sumber : images.google.co.id)
Tuas dalam Tubuh
Perlu kalian ketahui, bahwa ternyata setiap rangka kita dalam aktivitas tubuh
kita mengandalkan prinsip kerja tuas. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 9.
Pertama ada di kepala antara tengkorak dan tulang leher, dari gambar 9 (a)
kira-kira kalian bisa menebak jenis tuas keberapakah itu? Pada tengkorak dan tulang
leher merupakan jenis tuas pertama. Karena, kalau dirasakan leher sebagi kuasa yang
membuat beban dalam hal ini tulang didaerah muka terangkat dan porosnya (titik
tumpu) ada ditengah hal itu juga yang menyebabkan leher sering pegal-pegal.
Gambar 9. Tuas dalam tubuh
(sumber : images.google.co.id)
22 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Kedua adalah telapak kaki, tanpa sadar ternyata bagian telapak kaki juga
memiliki keunikan. Pada saat berjinjit seperti pada gambar 9 (b) menyebabkan ujung
telapak kaki manjadi titik tumpu bagi anggota badan, kemudian pangkal telapak kaki
menjadi sedikit tegang karena disitulah kuasa yang diberikan, dan beban berada
ditengah-tengah telapak kaki. Telapak kaki pada saat berjinjit merupakan jenis tuas
kedua.
Ketiga adalah lengan mengangkat beban, seperti pada gambar 9 (c) jenis tuas
ini paling banyak ditemui di anggota tubuh, yaitu jenis tuas ketiga. Contohnya saat
mengangkat suatu benda dengan menggunakan tangan, maka tangan yang memegang
beban menjadi titik beban, lengan menjadi kuasa, dan siku menjadi titik tumpu.
Gambar 10. Kaki menggunakan
sandal berhak tinggi
(sumber: images.google.co.id)
Wanita yang menggunakan sepatu atau sandal
berhak tinggi seperti pada Gambar 10 dalam
waktu yang lama akan memaksa otot betis
berkontraksi dan menyesuaikan sudut dari
sepatu atau sandal berhak tinggi secara terus
menerus. Sehingga otot akan menjadi lebih
pendek dan tegang. Pemakaian sepatu atau
sandal berhak tinggi memiliki pengaruh
terhadap kesehatan manusia.
Keuntungan Mekanis Tuas
Perhatikan Gambar 11 berikut.
23 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Gambar 11. Prinsip Kerja Tuas
w menyatakan beban yang akan diangkat atau dipindahkan. F
merupakan gaya yang diberikan (kuasa). Titik O adalah titik tumpu tuas.
Panjang OA merupakan panjang lengan beban (lb), sedangkan panjang OB
merupakan panjang lengan kuasa (lk).
Berdasarkan percobaan di atas, diperoleh bahwa tuas berada dalam
keadaan setimbang jika perkalian antara beban (w) dengan lengan beban (lb) sama
dengan perkalian antara kuasa (F) dengan lengan kuasa (lk). Secara matematis
dapat ditulis sebagai berikut.
atau
Keuntungan mekanis adalah perbandingan antara beban yang diangkat dengan
kuasa. Keuntungan mekanis tuas merupakan perbandingan antara lengan kuasa dengan
lengan beban. Secara matematis dapat dirumuskan:
Keterangan : Km = Keuntungan Mekanis
W= beban
F = kuasa
lk = lengan kuasa
lb= lengan beban
24 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
1. Apa yang dimaksud dengan sendi? Berikan contoh bagian tulang yang dihubungkan oleh
sendi engsel ?
2. Jelaskan perbedaan otot saat berkontraksi dan berelaksasi ?
3. Jelaskan komponen penyusun tulang?
4. Sebutkan 3 prinsip kerja tuas dalam tubuh kita! Serta gambarkan letak titik tumpu, beban
dan kuasanya!
ppistanbul.wordpress.com
Ayo Berpikir…..!!!
25 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
PRAKTIKUM
Demonstrasi Kerja Otot
1. Alat dan Bahan
- Karet pentil
- Paku
- Kayu
- Engsel pintu
2. Langkah Kerja
a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan
b. Merangkai alat dan bahan yang ada
- Menghubungkan dua buah kayu (sebagai lengan atas dan lengan
bawah),
kemudian bagian tengah di hubungkan dengan engsel pintu
- Pasang pentil pada ujung kayu pertama dan ujung kayu kedua
(sebagai otot pada tubuh manusia)
c. Membuka dan menutup kayu dan pentil yang telah di rangkai sebagai
simulasi dari sendi engsel dan kontraksi otot.
26 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Kegiatan Langkah/ Fase Proses Belajar Pembelajaran
Waktu (Menit)
Penanggung Jawab
1. Pendahuluan
Apersepsi dan Motivasi 1. Coba amati teman yang
sedang duduk di sebelah
kamu! Mengapatubuh
temanmu itu dapat
duduk dengan tegak?
2. Menurut kamu apa yang
membuat tubuh
temanmu seperti itu?
3. Mengkomunikasikan
tujuan pembelajaran.
2
Mikha Herlina P.I
2. Inti
Mengamati Guru meminta peserta didik mengamati demonstrasi yang dilakukan oleh guru.
5Mikha Herlina P.I
Menanya Guru mengarahkan dan membimbing siswa untuk menuliskan hal hal yang tidak diketahui/ guru memancing siswa dengan bertanya tentang sistem gerak pada manusia
2
Tri Indo Indawati
Mencoba Guru mengarahkan untuk berkelompok (kelas terbagi menjadi 7 kelompok) dan membimbing siswa dalam diskusi LK 1
1Tri Indo Indawati
Menganalisis Guru membimbing siswa untuk berpikir dan menjawab LDS 01 bersama kelompoknya
4 Tri Indo Indawati
Mengkomunikasikan 1. Guru meminta beberapa siswa untuk mempresentasikan hasil 3
Siti Roudlotus Sa’idah
27 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
diskusi kelompok dalam menyelesaikan masalah yang ada, kemudian ditanggapi oleh siswa yang lain.
2. Guru mengevaluasi jawaban masing-masing siswa.
3. Penutup 1. Guru dan siswa bersama-sama membuat kesimpulan mengenai sistem rangka pada manusia
2. Guru memberikan post tes sebagai evaluasi.
3. Guru menganjurkan siswa untuk mempelajari materi selanjutnya.
4. Guru mengajak siswa berdo’a sesuai dengan agama dan kepercayaan masing-masing.
3 Siti Roudlotus Sa’idah
28 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
RUBRIK PENILAIAN
LP-011. Lembar Penilaian Diri/Sikap
INSTRUMEN PENILAIAN SIKAP
Mata Pelajaran : IPA Terpadu
Materi Pokok : Sistem rangka manusia
Kelas/Semester : VIII/Gasal
Tahun Pelajaran : 2014/2015
Waktu Pengamatan : Selama Pembelajaran dan Diskusi
Bubuhkan tanda √ pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan dengan melihat rubrik penskoran
No Nama Siswa
Sikap
Jumlah
Skor
Perhatian
Terhadap
Pelajaran
Bertanya Mengerjak
an Tugas
Bekerjasa
ma
Toleransi
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
1. ABU
MAFTUHAN
2. ADINDA
FITRIANI
KUSUMA
3. ADITYA WAHYU
RAMADHAN
4. AGUS
SETIAWAN
5. AHMAD ALFAN
ALFARUK
6. AHMAD DANI
7. AHMAD FALANI
29 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
NOVIANTO
8. ALFIN DWI
EFENDI
9. ALINDRA
SEPTIAN DWI
PUSPITO
10. ARYO
CAHYONO
11. DANU ARTA
MARANTIKA
12. DONI
HERMAWAN
13. LUTFIA
OKTAVIA NISA
14. LUTFIAH NURIL
HIDAYATI
15. M. BIMA
PRAYOGA
16. M.EDI
PRASETYO
17. MADA LENA
SEPTI FANI
18. MARVELINO
HADI PUJIONO
S.
19. MOH.IRVAN
EFFENDI
20. MOHAMMAD
HASAN AZIZI
30 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
Rubrik Penskoran:
Indikator penilaian sikap Perhatian terhadap pelajaran
3 = siswa mendengarkan penjelasan guru, mencatat hal-hal yang
dianggap penting dan menjawab pertanyaan guru
2 = siswa mendengarkan penjelasan guru, mencatat hal-hal yang
dianggap penting tetapi tidak menjawab pertanyaan guru
1 = siswa tidak mendengarkan penjelasan guru dan tidak
mencatat hal-hal yang penting
Indikator penilaian sikap Bertanya
3 = siswa mengajukan pertanyaan tentang materi dan
permasalahan yang dipelajari lebih dari dua kali dalam satu
kali pertemuan
2 = siswa hanya sekali atau dua kali mengajukan pertanyaan
tentang materi dan permasalahan yang dipelajari dalam satu
kali pertemuan
1 = siswa tidak mengajukan pertanyaan
Indikator penilaian sikap Mengerjakan tugas
3 = siswa ikut mengerjakan semua tugas yang diberikan oleh
guru
2 = siswa ikut mengerjakan sebagian tugas yang diberikan oleh
guru
31 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
1 = siswa tidak ikut mengerjakan tugas yang diberikan oleh guru
Indikator penilaian sikap Bekerjasama
3 = siswa dapat berinteraksi dengan teman sekelompoknya dan
membantu teman kelompok yang kesulitan dalam
mengerjakan LDS
2 = siswa dapat berinteraksi dengan teman tetapi tidak
membantu teman kelompok yang kesulitan dalam
mengerjakan LDS
1 = siswa tidak dapat berinteraksi dengan teman sekelompoknya,
tetapi hanya sebagai penulis hasil diskusi LDS
Indikator penilaian sikap Toleransi
3 = siswa mau menerima teman kelompok, menghargai pendapat
teman, tidak menunjukkan sikap marah waktu diskusi
2 = siswa mau menerima teman kelompok, menghargai pendapat
teman, tidak menunjukkan sikap marah waktu diskusi
1 = siswa mau menerima teman kelompok, menghargai pendapat
teman, tidak menunjukkan sikap marah waktu diskusi
Kriteria Sikap berdasarkan jumlah skor yang dicapai :
5 – 7 : KURANG
8 – 10 : CUKUP
11 – 13 : BAIK
14 – 15 : SANGAT BAIK
32 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
LP-02
LEMBAR PENGAMATAN PENILAIAN KETERAMPILAN
Mata Pelajaran : IPA Terpadu
Materi Pokok : Sistem rangka manusia
Kelas/Semester : VIII/Gasal
Tahun Pelajaran : 2014/2015
Waktu Pengamatan : Selama Diskusi dan Presentasi
Bubuhkan tanda √ pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan dengan melihat rubrik penskoran
No Nama Siswa
Keterampilan
NilaiMenerapkan konsep/prinsip dan
strategi pemecahan masalah
KT T ST
1 ABU MAFTUHAN
2 ADINDA FITRIANI KUSUMA
3 ADITYA WAHYU RAMADHAN
4 AGUS SETIAWAN
5 AHMAD ALFAN ALFARUK
6 AHMAD DANI
7 AHMAD FALANI NOVIANTO
8 ALFIN DWI EFENDI
9 ALINDRA SEPTIAN DWI PUSPITO
10 ARYO CAHYONO
33 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
11 DANU ARTA MARANTIKA
12 DONI HERMAWAN
13 LUTFIA OKTAVIA NISA
14 LUTFIAH NURIL HIDAYATI
15 M. BIMA PRAYOGA
16 M.EDI PRASETYO
17 MADA LENA SEPTI FANI
18 MARVELINO HADI PUJIONO S.
19 MOH.IRVAN EFFENDI
20 MOHAMMAD HASAN AZIZI
Keterangan:
KT : Kurang terampil ( Skor 1 )
T : Terampil ( Skor 2 )
ST : Sangat terampil ( Skor 3 )
NILAI UNSUR KETRAMPILAN = ( SKOR/3) x 100
Indikator terampil menerapkan konsep/prinsip dan strategi pemecahan masalah yang relevan
yang berkaitan dengan Sistem rangka manusia.
1. Kurang terampil jika sama sekali tidak dapat menerapkan konsep/prinsip dan strategi
pemecahan masalah yang relevan yang berkaitan dengan sistem gerak pada manusia.
2. Terampil jika menunjukkan sudah ada usaha untuk menerapkan konsep/prinsip dan strategi
pemecahan masalah yang relevan yang berkaitan dengan Sistem rangka manusia
3. Sangat terampill,jika menunjukkan adanya usaha untuk menerapkan konsep/prinsip dan
strategi pemecahan masalah yang relevan yang berkaitan dengan Sistem rangka manusia
34 Kurikulum 2013
2014Buku Ajar untuk Kelas VIII “Sistem Rangka Manusia”
DAFTAR PUSTAKA
Fauziah, Nenden, dkk. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Zubaidah, Siti, dkk. 2014. Buku Guru Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta : Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Batlibang, Kemdikbud.