Cahaya ( pembelajaran 6 Tema 2 )

C A H A Y A

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh

mata.

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perpaduan medan listrik dengan medan magnet.

Sumber cahaya adalah benda-benda yang dapat mengeluarkan cahaya sendiri.

Contoh :  matahari, lampu, lilin.

Benda gelap adalah benda-benda yang tidak dapat menghasilkan cahaya.

Contoh :  batu, kayu, bumi

Bagaimana manusia dapat melihat benda ?

       Karena adanya  cahaya yang dipantulkan benda ke mata.

Mengapa terjadi bayangan benda ?

       Karena adanya cahaya yang merambat tegak lurus dan cahaya tersebut tidak dapat menembus benda.

Sifat-sifat cahaya :

1. Cahaya merambat lurus
2. Cahaya dapat menembus benda bening
3. Cahaya dapat dipantulkan
4. Cahaya mengalami pembiasan
5. Panjang gelombang antara 4000 A sampai 7000 A
6. Kecepatan rambat 300.000 km/detik

Benda yang dapat menerima cahaya terbagi menjadi 2 yaitu :

1. Benda bening à  benda yang dapat ditembus cahaya

Contoh :  air bening, kaca, gelas bening, plastik bening, botol bening

2. Benda gelap à  benda yang tidak dapat ditembus cahaya

Contoh :  kertas, air susu, air kopi. 

Pemantulan Cahaya

Hukum pemantulan cahaya :

1. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar
2. Sudut datang sama dengan sudut pantul

Macam-macam pemantulan cahaya

1. Pemantulan Teratur

Jika cahaya jatuh  pada benda yang permukaannya rata atau lurus

 Pemantulan Baur

Jika cahaya jatuh pada benda yang permukaannya kasar

Jenis-jenis bayangan

1. Bayangan nyata à  bayangan yang terbentuk karena perpotongan langsung berkas cahaya dan dapat ditangkap oleh layar.

 Bayangan maya à bayangan yang terbentuk karena perpotongan perpanjangan berkas cahaya dan tidak dapat ditangkap oleh layar.

 

Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

Cermin datar adalah cermin yang permukaan pantulnya merupakan bidang datar.  Contoh : cermin rias.

Sifat bayangan pada cermin datar

1.     Bayangan sama besar dengan bendanya

2.    Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin

3.    Letak bayang- bayang terbalik dengan letak benda

4.    Bayangan yang terbentuk adalah bayangan maya

Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung

¶  Cermin cekung adalah cermin yang memiliki bagian pemantul cahaya berupa cekungan.  

¶  Cermin cekung biasa digunakan sebagai reflector (benda yang memantulkan cahaya) misalnya pada senter, lampu sepeda, lampu mobil dan alat kerja dokter

Sifat pemantulan pada cermin cekung

1. Bayangan yang dihasilkan adalah bayangan nyata atau maya
2. Memantulkan berkas cahaya (kovergen)

 

Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung

¶  Cermin cembung adalah cermin yang memiliki bagian pemantul cahaya yang berbentuk cembung.

¶  Biasa digunakan untuk kaca spion kendaraan

Sifat pemantulan pada cermin cembung :

1. Bayangan yang dihasilkan adalah bayangan maya yang diperkecil
2. Menyebarkan berkas cahaya (divergen)

Pembiasan Cahaya (refraksi)

¶  Adalah pembelokan atau perubahan arah rambat cahaya ketika melalui 2 medium yang berbeda kerapatannya.

¶  Pembiasan cahaya disebabkan  cahaya bergerak melalui 2 medium (zat perantara yang dilalui cahaya) yang berbeda kerapatannya

 Terjadinya Pelangi

Cahaya matahari melalui titik-titik air hujan sehingga mengalami pembiasan dan penguraikan.  Titik-titik air hujan berperan sebagai benda yang menguraikan cahaya putih matahari menjadi warna-warna yang berbeda.  Penguraian ini menyebabkan adanya pelangi dengan tujuh warna.  Warna pelangi adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu (mejikuhibiniu)

Berbagai warna disatukan menjadi warna putih.

Spektrum adalah : warna-warna cahaya yang membentuk warna putih.

Benda Tranparan dan Benda Translusen

Benda Transparan (tembus pandang)

¶  Dapat membuat cahaya menembusnya tanpa terlihat adanya penghamburan sinar

¶  Contoh :  gelas, batu kristal, kuarsam lenca kacamata.

Benda Translusen (buram tetapi tembus cahaya)

¶  Menghamburkan banyak sinar sehingga segala sesuatu yang ada di balik benda tidak dapat dilihat dengan jelas.

¶  Contoh  : botol, sisir, daun, dan kelopak bunga

Lensa Sederhana

 Lensa adalah :

          Alat optik yang terbuat dari benda tembus cahaya dan dibatasi oleh dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar.

Macam-macam lensa :

1.     Lensa Cembung

¶  Bersifat mengumpulkan cahawa (kovergen)

¶  Sering disebut lensa positif

¶  Biasa digunakan pada :

1.     kaca pembesar

2.    kaca mata rabun dekat

3.    mikroskop

2.    Lensa Cekung

¶  Bagian tengahnya lebih tipis dari bagian tepinya.

¶  Bersifat menyebarkan cahaya

¶  Sering disebut lensa negative

¶  Biasa digunakan pada :

1.     kaca mata rabun jauh

2.    teropong panggung

 Membuat Alat Optik Sederhana

 Lup

¶  Kaca pembesar yang digunakan untuk mengamati benda

¶  Digunakan untuk melihat benda-benda yang kecil

¶  Terbuat dari lensa cembung

¶  Bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak dan diperbesar

Periskop

¶  Digunakan pada kapal selam untuk mengamati musuh

¶  Bayangan yang terbentuk maya, tegak, diperbesar

Hemat Energy

A. Energi Panas

1. Sumber Energi Panas 

Semua yang dapat menimbulkan panas disebut sumber energi panas. Energi panas bermanfaat bagi kehidupan manusia.  Misalnya, untuk mengeringkan pakaian, menyetrika pakaian, dan memasak makanan. Sumber utama panas di bumi berasal dari sinar matahari. Contoh sumber panas yang lain adalah, api dan peralatan listrik yang menghasilkan panas.

Matahari adalah sumberenergi panas utama di bumi. Jika tidak ada matahari, maka kehidupan di bumi akan musnah 

2. Perpindahan Energi Panas

Energi panas dapat berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

a.      Konduksi. Konduksi adalah peristiwa perambatan panas yang memerlukan suatu zat/medium tanpa disertai adanya perpindahan bagian-bagian zat/medium tersebut. Misalnya, sendok terasa panas saat digunakan untuk mengaduk kopi panas.

b.      Konveksi. Konveksi adalah perpindahan panas dengan disertai aliran zat  perantaranya. Misalnya air yang panas akan bergerak naik.

c.       Radiasi. Radiasi adalah perpindahan panas tanpa medium perantara. Misalnya, panas matahari sampai ke bumi dan panas api dapat kita rasakan.

B. Energi Bunyi

1. Sumber Bunyi

Apa sebenarnya bunyi itu? Dari manakah asal bunyi? Bagaimanakah proses terjadinya bunyi? Pada dasarnya, benda dapat mengeluarkan bunyi karena bergetar. Benda atau alat yang dapat menimbulkan bunyi disebut sumber bunyi. Misalnya, gong yang  dipukul dan gitar yang dipetik. Bunyi ada yang enak didengar dan ada yang tidak enak didengar atau bahkan dapat merusak. Suara musik atau penyanyi yang merdu tentu enak didengarkan. Namun, suara mesin pabrik, petir yang menggelegar, dan suara pesawat terbang tentu sangat mengganggu.Pada bab satu kamu telah belajar indra pendengar berupa telinga. Tuhan memberi alat pendengaran yang sempurna. Namun, di balik kesempurnaan tersebut ada keterbatasan, dan di balik keterbatasan tersimpan kenikmatan. Tidak semua bunyi dapat kamu dengar. Andai kamu dapat mendengar semua bunyi, tentu tidak akan pernah bisa tidur. Telinga manusia normal hanya dapat menangkap bunyi yang memiliki frekuensi antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz - 20.000 Hz disebut audiosonik. Bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz disebut infrasonik, sedangkan bunyi yang frekuensinya di atas 20.000 Hz disebut ultrasonik.

2. Perambatan Bunyi

Pada tengah malam yang sunyi, kita dapat mendengar bunyi denting jam atau suara lolongan anjing yang berasal dari tempat yang jauh atau mungkin suara cecak yang sedang merayap di dinding. Tahukah  kamu mengapa bunyi tersebut bisa sampai ke telinga kita? Zat apakah yang menjadi perantaranya? Gelombang bunyi termasuk gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan medium dalam   perambatannya. Oleh karena itu, bunyi tidak dapat merambat di ruang hampa. Medium yang diperlukan bunyi untuk merambat dapat berupa gas, cair, dan padat.

Ketika bapak/ibu guru berbicara di depan kelas, kamu dapat mendengar apa yang dibicarakan. Hal ini menunjukkan bunyi dapat merambat melalui gas (udara). Saat kamu menyelam di kolam renang, kamu dapat mendengar langkah temanmu yang juga berada di kolam. Hal ini menunjukkan bunyi dapat merambat melalui zat cair (air). Perambatan bunyi melalui zat padat ditunjukkan bila telingamu ditempelkan pada pagar besi, lalu temanmu mengetuk ujung pagar yang lain secara perlahan, maka dapat kamu dengar suara tersebut.

C. Energi Alternatif

BBM merupakan salah satu energi yang diperoleh dari fosil. Maksudnya, bahan bakar tersebut diperoleh dari penambangan sisa-sisa makhluk hidup yang tertimbun di dalam tanah jutaan tahun lalu. Jadi, bahan bakar ini akan habis karena digunakan terus-menerus. Bahan bakar fosil (minyak bumi) merupakan bahan bakar yang tidak dapat diperbarui. Oleh karena itu, kita membutuhkan sumber energi yang lain (alternatif) untuk memenuhi kebutuhan kita. Saat ini, para ilmuwan berusaha memanfaatkan sumber energi alternatif yang jumlahnya tidak terbatas (tidak cepat habis) dan bersih (tidak menimbulkan polusi). Contoh sumber-sumber energi alternatif, antara lain, matahari, panas bumi, air, dan angin.

1. Energi Matahari

Hampir semua energi yang berada di bumi berasal dari matahari. Energi radiasi sinar matahari dapat diubah menjadi energi listrik dan energy kalor. Peralatan yang   menggunakan sel-sel surya dapat langsung mengubah energi radiasi sinar matahari menjadi energi listrik. Pada saat ini, sel-sel surya mulai ditawarkan negara kita untuk dipasang di rumah-rumah Sel-sel surya ini dapat mengubah energi radiasi sinar matahari menjadi energi kalor (panas). Energi panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk memanaskan ruangan, memanaskan air, dan keperluan lain. Pada saat ini,

sel- sel surya sudah biasa dijumpai di atap-atap rumah, rumah sakit, dan hotel di Jakarta. Salah satu masalah yang dihadapi dalam pemanfaatan energi ini adalah matahari tidak selalu bersinar terang sepanjang hari. Mengapa? Sebab kadang-kadang matahari tertutup oleh awan.

2. Energi Panas Bumi

Bumi sesungguhnya tersusun dari beberapa lapisan. Pusat bumi terbentuk dari lapisan batu yang panas. Hal ini memungkinkan bumi menjadi sumber energi panas. Energi panas bumi adalah energi yang dihasilkan oleh magma di dalam perut bumi.

Energi panas bumi disebut juga energy geotermal. Energi tersebut banyak digunakan terutama di daerah-daerah pegunungan. Mengapa demikian? Batuan panas yang terbentuk memanaskan air di sekitarnya sehingga dihasilkan  sumber uap panas atau geiser. Sumber uap panas tersebut kemudian dibor. Uap panas yang keluar dari lubang

pengeboran, setelah disaring, dapat digunakan untuk menggerak-kan turbin yang akan memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik. Pembangkit listrik yang memanfaatkan energi panas bumi disebut Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Contoh PLTP di Indonesia, antara lain, PLTP Kawah Kamojang di Jawa Tengah dan PLTP Bayongbong di Garut, Jawa Barat. Masalah yang dihadapi dalam pemanfaatan energi panas bumi adalah sulitnya pengeboran tanah, biaya yang tinggi, dan sedikitnya tempat yang memenuhi syarat untuk pembangunan PLTP.

3. Energi Air

Air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Aliran air yang deras merupakan sumber energi gerak. Energi ini dapat digunakan untuk menghasilkan nergi listrik. Pada suatu bendungan, air yang jatuh dari bagian atas bendungan akan menghasilkan arus yang sangat deras. Keadaan ini dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin yang memutar generator. Generator yang berputar menghasilkanenergi listrik. Selain bendungan, gerakan pasang surut air laut juga dapat digunakan untuk membangkitkan listrik.

4. Energi Angin

Banyak kegiatan yang memanfaatkan energi angin. Misalnya, pada permainan

layang, layang, olahraga terbang layang, perahu layar. Namun, angin yang sangat besar dapat menimbulkan bencana.

 Angin adalah sumber energi alternative yang murah dan tidak mengakibatkan polusi.Energi angin juga dapat dipakai pada kincir angin yang menghasilkan listrik. Baling-baling pada kincir angin akan berputar cepat apabila ada angin besar yang bertiup. Putaran ini dapat menggerakkan turbin pada suatu pembangkit tenaga listrik.  Jadi, energi angin dapat dijadikan sumber pembangkit energi listrik.Di negara Belanda, kincir angin digunakan untuk memompa air guna mengeringkan tanah. Kincir angin seperti ini juga dibangun di tempat-tempat yang rawan banjir, untuk memompa air. Karena banyaknya kincir angin di negara Belanda, sampai negara tersebut di juluki negara Kincir Angin

 

D. Model Perubahan Energi

Penguasaan ilmu pengetahuan akan lebih berguna jika kita terapkan dalam kehidupan sehari-hari. Pengetahuan tentang perubahan energi gerak akibat pengaruh udara dapat dimanfaatkan untuk membuat mainan yang menarik. Sedangkan pengetahuan tentang perubahan energy bunyi dapat dimanfaatkan untuk membuat alat musik.

1. Model Perubahan Gerak Akibat Pengaruh Udara

Pernahkah kamu melihat parasut dan pesawat terbang? Saat melihat benda-benda tersebut, tidakkah kamu berpikir untuk mencoba menaiki atau mungkin membuatnya? Oleh karena itu, belajarlah yang rajin dan latihlah keterampilanmu sehingga kelak dapat menghasilkan sesuatu yang berguna bagi kehidupan manusia. Sebagai  permulaan, coba buatlah parasut dan pesawat berikut!

a. Parasut

Prinsip kerja parasut adalah memanfaatkan  keberadaan udara. Udara yang terkumpul di bawah parasut yang mengembang akan memberikan tekanan ke atas sehingga memperkecil kecepatan orang yang sedang terjun. Dengan menggunakan parasut, kecepatan jatuh orang yang terjun dapat dikurangi sehingga dapat mendarat dengan selamat.

b. Pesawat Terbang

Pesawat yang kamu buat harus diberi kecepatan awal untuk dapat terbang. Sayap pesawat yang lebar menyebabkan hambatan udara menjadi besar. Bagian depan pesawat dibuat runcing untuk menghindari gesekan udara.

2. Model Perubahan Energi Gerak Menjadi Energi Bunyi

a. Terompet

Terompet merupakan salah satu contoh alat musik tiup. Pada saat alat musik ini dimainkan, udara tabung bergetar sehingga menghasilkan bunyi. Bunyi yang dihasilkan tergantung bentuk dan besar kecilnya alat. Agar kamu lebih  mengetahui tentang prinsip kerja terompet, lakukan kegiatan berikut!

b. Gendang

Gendang merupakan salah satu alat music tradisional. Gendang bentuknya bulat dan didalamnya terdapat rongga. Bagian luarnya dilapisi kulit. Bila dipukul lapisan  kulitnya, makaakan terdengar suara. Gendang modern biasa disebut drum. Pernahkah kamu melihat jenis alat  ini? Gendang dapat dimanfaatkan untuk mainan, alat  komunikasi, dan mengiringi tari-tarian atau nyanyian.

Gendang dapat berbunyi jika kulit gendang dipukul. Saat dipukul, kulit gendang bergetar. Getaran ini menghasilkan bunyi. Bunyi tersebut masuk ke sebuah rongga yang terdapat di bawah kulit. Bentuk rongga memengaruhi bunyi yang dihasilkan. Makin kecil dan panjang rongga pada gendang, maka makin nyaring bunyi yang dihasilkan.