1.
IPA Kelas VIII Semester Genap
IPA

2.
KELAS VIII
SEMESTER GENAP
ESTI WIDIAWATI
Esti Widiawati

3.
IPA Kelas VIII Semester Genap

4.
Kata Pengantar
Mata pelajaran IPA termasuk dalam mata pelajaran utama
yang diujikan dalam Ujian Nasional. Mata pelajaran ini pada
prinsipnya mempelajari tentang Alam yang meliputi aspek-aspek :
1) Makhluk Hidup dan Proses Kehidupan, 2) Materi dan Sifatnya, 3)
Energi dan Perubahannya, dan 4) Bumi dan Alam Semesta.
Keempat aspek tersebut secara merata dipelajari mulai kelas VII
sampai kelas IX.
Di kelas VIII semester genap ini aspek materi yang dipelajari
mengenai Energi dan Perubahannya, yang dibagi menjadi 9 bab.
Buku ini selain berisi konsep materi Energi dan Perubahannya ,
juga dilengkapi dengan contoh soal dan latihan soal (plus kunci
jawaban). Harapannya siswa dapat memanfaatkan buku ini untuk
lebih memahami materi dan juga mampu menggunakan rumus
dalam penghitungan.
Besar harapan penulis supaya buku ini bermanfaat. Penulis
senantiasa mengharapkan kritik dan saran untuk penyempurnaan
buku ini. Terima kasih.
Kudus, Januari 2014
Penulis
Esti Widiawati

5.
Daftar Isi
Kata Pengantar ....................................................................................................... ii
Daftar Isi .............................................................................................................. iii
Bab 1. Gaya .............................................................................................................. 1
Bab 2. Hukum Newton ........................................................................................... 11
Bab 3. Usaha dan Energi ....................................................................................... 16
Bab 4. Pesawat Sederhana ................................................................................... 27
Bab 5. Tekanan ........................................................................................................ 37
Bab 6. Getaran ....................................................................................................... 50
Bab 7. Bunyi ............................................................................................................. 56
Bab 8. Cahaya ......................................................................................................... 69
Bab 9. Alat Optik ..................................................................................................... 85
Daftar Pustaka ....................................................................................................... 94
Kunci Jawaban Latihan Soal .................................................................................. 95
IPA Kelas VIII Semester Genap

6.
Sebuah gaya adalah dorong atau tarikan pada sebuah benda yang
dihasilkan dari interaksi objek dengan objek lain. Setiap kali ada
interaksi antara dua benda, maka terdapat gaya diantara keduanya.
Ketika interaksi berhenti, maka kedua benda tidak lagi memiliki gaya.
Gaya hanya ada sebagai hasil dari suatu interaksi.
Akibat adanya gaya maka benda dapat mengalami :
a. Gerakan / perubahan kecepatan,
b. Perubahan bentuk, dan
c. Perubahan arah gerak
d. Perubahan kedudukan (berubah posisi)
Dalam bentuk sederhana, semua gaya (interaksi) antara objek
dapat digolongkan ke dalam dua kategori besar:
1. gaya yang berasal dari kontak langsung (gaya sentuh), dan
2. gaya yang dihasilkan dari kontak tak langsung (gaya tak sentuh)
Gaya yang berasal dari kontak langsung (disebut juga gaya
sentuh) adalah jenis-jenis gaya yang terjadi ketika dua benda
berinteraksi (secara fisik berhubungan satu sama lain atau bersentuhan)
secara langsung. Contoh gaya kontak langsung antara lain : gaya gesek,
gaya tekan, gaya normal, dan gaya hambatan udara.
Gaya yang dihasilkan dari kontak tidak langsung adalah jenisjenis gaya yang dihasilkan ketika dua benda berinteraksi tidak secara
langsung, namun mampu mengerahkan dorongan atau tarikan meskipun
secara fisik terpisah. Contoh yang termasuk gaya ini antara lain :
a. gaya gravitasi. Sebagai contoh, matahari dan planet-planet
mengerahkan tarik gravitasi satu sama lain meskipun pemisahan
spasial yang besar. Bahkan ketika kaki Anda meninggalkan bumi
Esti Widiawati

7.
dan Anda tidak lagi dalam kontak fisik dengan bumi, ada tarikan
gravitasi antara Anda dan bumi.
b. Gaya listrik . Sebagai contoh, proton dalam inti atom dan elektron
di luar inti mengalami tarikan listrik terhadap satu sama lain
meskipun terdapat ruang kecil yang memisahkan mereka.
c. Dan gaya magnet. Sebagai contoh, dua magnet dapat menghasilkan
tarikan pada satu sama lain meskipun dipisahkan oleh jarak
beberapa sentimeter
Gaya kontak langsung
(gaya sentuh)
Gaya gesek
Gaya tekan,
Gaya normal
Gaya hambatan udara
Gaya pegas
Gaya kontak tak langsung
(gaya tak sentuh)
Gaya gravitasi
Gaya listrik
Gaya magnet
Gaya dapat diukur dengan menggunakan satuan metrik
standar yang dikenal sebagai Newton. Newton disingkat dengan
"N." Untuk menyatakan "10,0 N" berarti 10,0 Newton. Satu
Newton adalah jumlah gaya yang dibutuhkan untuk
menggerakkan benda dengan massa 1 kg- dengan percepatan 1
m / s / s (atau 1 m/s2). Alat ukur gaya yang paling sederhana dan
dapat mengukur besarnya gaya secara langsung adalah neraca
pegas (dinamometer).
1 Newton adalah jumlah gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan
2
benda dengan massa 1 kg- dengan percepatan 1 m /s
IPA Kelas VIII Semester Genap

8.
Besar gaya didapatkan dari perkalian massa benda dengan percepatan :
Contoh Soal :
Balok A massa 40 kg dan balok B massa 20 kg berada di atas permukaan
licin didorong oleh gaya F sebesar 120 N seperti diperlihatkan gambar
berikut!
Tentukan : Percepatan gerak kedua balok !
Diketahui :
m A = 40 kg
m B = 20 kg
F = 120 N
Ditanya : a = ?
Jawab :
Σ F = ma
120 = (40 + 20) a
a = 120/60 m/s2
= 2 m/s2
Latihan Soal :
Sebuah kotak dengan massa 40 kg didorong seseorang sampai bergerak
dengan percepatan 2 m/s2. Tentukan besarnya gaya dorong pada kotak
tersebut !
Gaya termasuk besaran vektor karena memiliki besar dan arah.
Dapat dilukiskan dengan anak panah. Panjang anak panah menyatakan
nilai (besar) gaya sedangkan arah anak panah menyatakan arah gaya.
Esti Widiawati

9.
Misalnya : sebuah meja didorong dengan gaya 4 newton kearah
kanan, maka gambar diagram vektornya adalah
O
F
Panjang OF =3 cm, 1 cm mewakili 1N
Arah OF menyatakan arah gaya ke kanan
Latihan Soal :
Apabila gaya 12 N digambarkan dengan anak panah sepanjang 6 cm,
maka anak panah sepanjang 30 cm menggambarkan gaya sebesar ....
Dalam kehidupan sehari-hari, gaya yang bekerja pada satu
benda tidak hanya satu. Maka terjadilah penggabungan dua gaya atau
lebih yang nantinya akan mempengaruhi arah gerak maupun percepatan
pada suatu benda. Keseluruhan gaya yang bekerja pada suatu benda
dapat diganti dengan sebuah gaya yang disebut
.
Resultante Gaya adalah penjumlahan dari dua gaya atau lebih
Resultante gaya disimbolkan dengan : FR / ∑ F
Prinsip Resultante gaya adalah : jika gaya yang bekerja searah maka gaya (F)
ditambahkan, dan apabila berlawanan maka F dikurangkan
F1
Pada gambar disamping maka
besarnya resultante gaya
adalah :
∑ F = F1+F2-F3
F2
F3
Dalam kehidupan sehari-hari terkadang kita jumpai gaya yang
bekerja pada satu benda yang berlawanan arah besarnya sama. Maka
berapakah resultannya? Apakah yang terjadi terhadap benda. Tentu
IPA Kelas VIII Semester Genap

10.
benda akan diam karena jumlah kedua gaya tersebut sama dengan nol.
Keadaan ini disebut benda berada dalam kesetimbangan.
Suatu benda dikatakan setimbang apabila resultan gaya yang bekerja pada
benda tersebut sama dengan nol.
Contoh Soal :
Pada sebuah balok bekerja gaya seperti pada gambar. Hitung gaya
pengganti (FR) gaya-gaya tersebut !
F2=6N
F1= 8N
F3=7N
Diketahui :
F1 = 8 N
F2 = -6 N
F3 = -7 N
Ditanya : FR = ?
Jawab :
FR = F1 + F2 + F3
=8–6–7
=-5N
Atau bisa dikatakan gaya pengganti = 5 N kearah kanan
Latihan Soal :
Dua buah gaya F1 = 45 N dan F2= 55 N memiliki arah yang
berlawanan. Resultan kedua gaya tersebut adalah ....
Apa yang akan terjadi apabila kita berjalan di lantai yang licin?
Mengapa kita merasakan kesulitan apabila berjalan di atas lantai yang
licin. Permasalahan ini berhubungan dengan gaya gesekan. Gaya
gesekan merupakan gaya yang ditimbulkan oleh dua pemukaan yang
saling bersentuhan. Lantai yang licin membuat kita sulit berjalan di
atasnya karena gaya gesekan yang terjadi antara kaki kita dengan lantai
sangat kecil.
Esti Widiawati

11.
Gaya gesek memiliki arah yang melawan gerak benda atau arah
kecenderungan benda akan bergerak. Semakin kasar bentuk permukaan,
semakin besar gaya gesekannya. Sebaliknya, semakin halus bentuk
permukaan, semakin kecil gaya gesekannya. Gaya gesek ada yang
menguntungkan manusia ada juga yang merugikan. Gaya gesek yang
dapat menguntungkan :
1) Kita dapat berjalan di atas tanah dengan nyaman. Jika tidak ada
gaya gesek, kita pasti tergelincir.
2) Gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan membuat mobil dapat
bergerak dengan baik. Jika tidak ada gaya gesek, mobil tidak dapat
bergerak dengan baik karena mobil pasti tergelincir.
3) Gaya gesek dimanfaatkan pada rem kendaraan. Gaya gesekan
antara karet rem dan roda kendaraan, maka kamu dapat mengurangi
atau menghentikan gerak kendaraan.
4) Adanya parasut. System kerja parasut memanfaatkan gesekan
antara layar dengan udara.
Sedangkan gaya gesek yang merugikan antara lain :
1) Ban sepeda yang semakin tipis (aus) karena bergesekan dengan jalan
2) Gir roda dan rantai yang sering bergesekan akan mengakibatkan
rusak
3) Mesin-mesin pabrik yang bekerja dengan prinsip gesekan akan aus
(biasanya dilindungi dengan pelumas supaya lebih awet)
Gaya gesek disimbolkan dengan fs dengan satuan Newton. Gaya
ini didapat dengan melibatkan adaya hambatan pada permukaan yang
disebut Koefisien gerak statis (µS) dikalikan dengan gaya normal (N).
Contoh soal :
Perhatikan gambar berikut!
IPA Kelas VIII Semester Genap

12.
Benda bermassa m = 10 kg berada di atas lantai kasar ditarik oleh gaya F
= 12 N ke arah kanan. Jika koefisien gesekan statis antara benda dan
lantai adalah 0,2 tentukan besarnya :
a) Gaya normal
b) Gaya gesek antara benda dan lantai
c) Percepatan gerak benda
Diketahui :
m = 10 kg
F = 12 N ke arah kanan
µS = 0,2
Ditanya :
a) N = ?
b) fges = ?
c) a = ?
Jawab :
Gaya-gaya pada benda diperlihatkan gambar berikut:
a) Gaya normal
Σ Fy = 0
N−W=0
N − mg = 0
N − (10)(10) = 0
N = 100 N
b) Gaya gesek antara benda dan lantai
Cek terlebih dahulu gaya gesek statis maksimum yang bisa terjadi antara
benda dan lantai:
fsmaks = μs N
fsmaks = (0,2)(100) = 20 N
Ternyata gaya gesek statis maksimum masih lebih besar dari gaya yang
menarik benda (F) sehingga benda masih berada dalam keadaan diam.
Sesuai dengan hukum Newton untuk benda diam :
Σ Fx = 0
F − fges = 0
Esti Widiawati

13.
12 − fges = 0
fges = 12 N
c) Percepatan gerak benda
Benda dalam keadaan diam, percepatan benda NOL
Latihan Soal :
Balok A beratnya 100 N diikat dengan tali mendatar di C (lihat gambar).
Balok B beratnya 500 N. Koefisien gesekan antara A dan B = 0,2 dan
koefisien gesekan antara B dan lantai = 0,5. Besarnya gaya F minimal
untuk menggeser balok B adalah....newton


Massa adalah ukuran banyaknya materi yang terkandung dalam
suatu benda. Massa diukur dengan menggunakan neraca
(timbangan). Satuan massa dalam SI adalah kilogram. Massa
merupakan besaran yang tidak memiliki arah. Oleh karena itu,
massa termasuk besaran skalar.
Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut
dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat
dituliskan sebagai berikut:
atau
Berat merupakan besaran yang memiliki arah. Arah berat selalu
tegak lurus terhadap permukaan bumi. Berat merupakan salah satu
bentuk gaya. Berat dapat diukur dengan menggunakan
. Satuan berat dalam SI
IPA Kelas VIII Semester Genap

14.
dinyatakan dalam Newton. W adalah gaya berat benda tersebut, m
adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini
berbeda-beda dari satu tempat (Hukum Gravitasi Universal Newton).
Secara matematis, percepatan gravitasi bumi dituliskan:
 Percepatan gravitasi di daerah kutub
sekitar 9,83 N/kg, sedangkan percepatan
gravitasi di daerah khatulistiwa sekitar
9,78 N/kg.
 Besarnya percepatan gravitasi di setiap
permukaan planet tidaklah sama. Hal ini
karena percepatan gravitasi dipengaruhi
oleh massa dan ukuran planet.
 Percepatan gravitasi di Bumi lebih besar
daripada percepatan gravitasi di Bulan
yaitu 1/6, sehingga berat benda di Bumi
lebih besar daripada di Bulan.
W Bulan = 1/6 x W Bumi
Atau
W Bumi = 6 x W Bulan
Contoh soal :
Massa sebuah batu di Bumi 20 kg. Jika percepatan gravitasi Bumi 9,8
N/kg dan percepatan gravitasi di Bulan seperenam percepatan gravitasi
di Bumi. Berapakah berat batu yang hilang ketika di bawa ke Bulan ?
Diketahui :
m di bumi = 20 kg
g Bumi = 9,8 N/kg
Ditanya : w batu yang hilang = ?
Jawab :
m di bumi = m di Bulan = 20 kg
g Bumi = 9,8 N/kg
g Bulan = 1/6 x 9,8 N/kg = 1,6 N/kg
w batu di bumi = m bumi x 9,8 N/kg = 196 N
w batu di bulan = m Bulan x 1,6 N/kg = 32 N
Jadi batu kehilangan berat sebesar 196 N – 32 N = 164 N
Esti Widiawati

15.
Latihan Soal :
Berat sebuah batu 48 N ketika berada di Bulan. Jika percepatan
gravitasi Bulan 1,6 N/kg, berapakah massa batu tersebut ketika dibawa
ke Bumi ??
IPA Kelas VIII Semester Genap