LKPD IPA Kelas 8: Merencanakan dan Melakukan Penyelidikan Faktor yang Memengaruhi Tekanan pada Zat Padat dengan Alat Pengukuran

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Merencanakan dan melakukan langkah-langkah operasional penyelidikan tentang faktor yang memengaruhi tekanan pada zat dengan menggunakan alat bantu pengukuran

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap instruksi kerja dan skenario masalah dengan seksama bersama kelompokmu.
• Gunakan alat bantu pengukuran (penggaris/mistar berketelitian milimeter dan neraca pegas/timbangan) secara teliti.
• Rancang langkah-langkah operasional penyelidikan sebelum mengambil data uji coba pada media plastisin/tepung.
• Diskusikan hasil pengamatan dan pastikan setiap anggota kelompok mencatat data pada format tabel yang tersedia.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Merumuskan Variabel dan Merancang Prosedur Penyelidikan Tekanan Zat Padat

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Balok kayu berukuran sisi berbeda (misal: 10 cm x 5 cm x 2 cm)
• Plastisin atau tepung dalam wadah ceper
• Penggaris berskala mm
• Beban timbangan/anak timbangan (100 gram - 200 gram)

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati masalah: Jejak kaki bersepatu hak runcing menancap lebih dalam di tanah liat daripada jejak kaki bersepatu sol datar lebar, padahal berat badan orangnya sama.
2. Diskusikan faktor apa saja yang memengaruhi kedalaman tancapan (tekanan) pada zat padat.
3. Tentukan variabel manipulasi (luas bidang tekan), variabel respons (kedalaman bekas tancapan), dan variabel kontrol (gaya/massa beban).
4. Susun rancangan alat ukur yang akan digunakan beserta cara mengukurnya secara akurat.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan masalah jejak tancapan pada zat padat, tuliskan rumusan masalah operasional yang akan diuji melalui penyelidikan menggunakan balok kayu/logam dan plastisin!

2. Identifikasi variabel-variabel operasional dalam penyelidikan ini: tentukan variabel bebas (yang diubah), variabel terikat (yang diukur), dan 2 variabel kontrol (yang dibuat sama)!

3. Rancanglah langkah-langkah operasional penyelidikan secara runtut (minimal 4 langkah berurutan) untuk menguji pengaruh luas bidang tekan dengan memanfaatkan penggaris berskala milimeter!

Tuliskan rumusan masalah pada baris uraian; sajikan tabel 3 kolom untuk variabel (Jenis Variabel, Komponen Eksperimen, Satuan/Alat Pengamatan); tuliskan urutan langkah 1 sampai 4 secara berurutan pada kotak prosedur.

Kegiatan 2: Melakukan Penyelidikan Operasional dan Pengukuran Kedalaman Tekanan

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• 1 balok kayu balok ukuran 10 cm x 5 cm x 2 cm
• Plastisin padat halus dalam nampan
• 2 buah anak timbangan (100 gram dan 200 gram)
• Tusuk perata / tusuk ukur kedalaman
• Penggaris mistar 30 cm bertanda mm

Petunjuk Pengerjaan:

1. Siapkan balok dengan tiga posisi permukaan bidang berbeda: Sisi A (sempit), Sisi B (sedang), Sisi C (lebar). Ukur luas permukaan tiap sisi menggunakan penggaris.
2. Terapkan rancangan langkah operasional dari Kegiatan 1 ke media plastisin secara cermat.
3. Ukur kedalaman lekukan (tekanan zat padat) menggunakan tusuk ukur dan penggaris milimeter dengan teliti untuk menghindari kesalahan paralaks.
4. Uji pula pengaruh besarnya gaya tekan (massa beban: 100 gram vs 200 gram) pada luas permukaan bidang yang sama.
5. Catat data pengukuran secara lengkap ke dalam tabel pengamatan.

Pertanyaan:

1. Isilah tabel pengukuran berikut berdasarkan hasil pengujian luas permukaan bidang sentuh balok terhadap kedalaman lekukan pada plastisin (massa beban tetap = 200 gram): catat luas bidang (cm²) dan kedalaman lekukan (mm)!

2. Isilah tabel pengukuran pengaruh besar gaya terhadap kedalaman lekukan (menggunakan sisi bidang yang sama yaitu Sisi A seluas 10 cm²): bandingkan kedalaman lekukan saat diberi beban 100 gram dan 200 gram!

Tabel 1 (Pengaruh Luas): Kolom No, Posisi Balok, Luas Permukaan (cm²), Kedalaman Lekukan (mm). Tabel 2 (Pengaruh Gaya): Kolom No, Massa Beban (gram), Luas Permukaan Tetap (cm²), Kedalaman Lekukan (mm).

Kegiatan 3: Menganalisis Data Pengukuran dan Menarik Kesimpulan Penyelidikan

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Data hasil pengukuran dari Kegiatan 2
• Kertas grafik / tabel analisis data

Petunjuk Pengerjaan:

1. Periksa kembali angka-angka hasil pengukuran kedalaman lekukan dari Tabel 1 dan Tabel 2 pada Kegiatan 2.
2. Analisis hubungan antara luas permukaan bidang tekan dengan kedalaman lekukan plastisin.
3. Analisis hubungan antara besar gaya beban dengan kedalaman lekukan plastisin.
4. Susun kesimpulan penyelidikan ilmiah tentang faktor-faktor yang memengaruhi tekanan pada zat padat.
5. Kegiatan ini diakhiri dengan evaluasi prosedur dan refleksi belajar kelompok.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan data Tabel 1, bagaimanakah pola hubungan antara luas bidang tekan benda dengan kedalaman bekas tancapan yang dihasilkan pada plastisin?

2. Berdasarkan data Tabel 2, bagaimanakah pola hubungan antara besar beban gaya yang diberikan dengan kedalaman lekukan pada plastisin?

3. Tuliskan kesimpulan akhir penyelidikan: sebutkan dua faktor utama yang memengaruhi besarnya tekanan pada zat padat beserta pengaruh dari masing-masing faktor tersebut!

Kolom analisis pola data hubungan luas dan kedalaman (3-4 baris kalimat); kolom analisis pola data hubungan gaya dan kedalaman (3-4 baris kalimat); kotak kesimpulan akhir penyelidikan berpoin tegas.

REFLEKSI

1. Bagian mana dari langkah pengukuran kedalaman lekukan yang paling menantang ketelitian kelompokmu, dan bagaimana cara kalian memastikannya akurat?

2. Bagaimana konsep hubungan gaya, luas permukaan, dan tekanan zat padat ini dapat menjelaskan alasan mengapa ujung pisau dibuat runcing dan tipis agar mudah memotong benda?