Ogenesis dan siklus menstruasi

 Oogenesis adalah proses pembentukan sel kelamin perempuan yaitu sel telur atau ovum  dan terjadi di dalam organ yang disebut ovarium. pada saat lahir wanita sudah memiliki bakal sel ovum (sel primodial) sebanyak 200.000 hingga 2000.000. pada saat masuk usia pubertas tersissa 40.000 dan hanya 400 yang akan matang dan berkembang. 

prosespembentukan sel. ovum

Siklus menstruasi

siklus menstruasi biasanya berlangsung selama 28 hari. namun, pada beberapa perempuan bisa lebih pendek yaitu 14 hari, atau lebih panjang yaitu 40 hari.

fase-fase menstruasi

fase pertama. fase menstruasi, pada fase ini hormon FSH (follicle stimulating hormone) memicu perkembangan folikel dalam ovarium. hormon FSH adalah hormon yang dihasilkan oleh kelenjar pituitari atau kelenjar hipofisis. kelenjar tersebut berada di bagian otak depan. pada fase ini, dinding rahim meluruh dan wanita mengalami menstruasi. pada perkembangannya hanya satu folikel yang tersiswa

fase kedua. fase proliferasi, folikel menghasilkan hormon estrogen dan hormon progesteron. hormon ini memicu memicu dinding rahim untuk menebal. fungsi lain dari hormon estrogen adalah memicu kembali kelenjar pituitari untuk menghasilkan hormon FSH dan LH (luteinizing hormone). hormon LH terus diproduksi dan meningkat secara mendadak. peningkatan hormon LH ini akan memicu pengeluaran sel telur dari folikel yang telah matang, proses ini disebut ovulasi. 

fase ketiga. fase sekretori. folikel yang telah melepaskan sel telur akan berubah menjadi korpus luteum. sel telur yang telah diovulasikan  akan ditangkap pelh fimbriae dan akan bergerak menuju tuba fallopi. jika sel telur tidak dibuahi maka sinyal tertentu akan dikirim ke korpus luteum untuk tidak memproduksi hormon estrogen dan progesteron lagi. maka jumlah hormon estrogen dan progesteron rendah/sedikit. hal ini menyebabkan jaringan penyusun dinding rahim rusan dan pembuluh darah yang ada pada dinding rahim pecah, sehingga perempuan mengalami menstruasi.

untuk lebih jelasnya tontonlah video siklus menstriasi berikut: 

klik disini: video siklus menstruasi

Pengukuran

1. Pengertian pengukuran 

Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. 

2. alat ukur 

besaran                            alat ukur

1. Panjang                       penggaris, meteran, jangka sorong, mikrometer skrup

2. massa                          Neraca lengan, neraca pegas, timbangan 

3. waktu                          jam tangan , stopwatch

4. suhu                            termometer

5. kuat arus                    amperemeter

6. jumlah zat                  tidak ada alat ukur langsung

7. intensitas cahaya        light meter

hasil pengukuran untuk angka yang besar dapat ditulis dengan awalan satuan. 

awalan satuan (dalam SI) dan kelipatannya.

latihan. 

1. jarak antara bumi dan matahari adalah 150 juta km. tulislah jarak antara bumi dan matahari dalam satuan meter dengan awalan

 

penyelidikan IPA

 penyelidikan IPA melibatkan sejumlah proses yang harus dikuasai. 

1. pengamatan. menggunakan pancaindra, termasuk melakukan pengukuran dengan alat ukur yang sesuai. pengamatan dilakukan untuk mengumpulkan data dan informasi. 

2. membuat inferensi. merumuskan penjelasan berdasarkan pengamtan. penjelasan ini digunakan untuk menemukan pola-pola atau hubungan antar aspek yang diamati dan membuat perkiraan. 

3. mengkomunikasikan. menghomunikasikan hasil penyelidikan baik lisan maupun tulisan. hal yang dikomunikasikan termasuk data yang disajikan dalam bentuk tabel, grafik, bagan atau gambar yang relevan.

objek yang dipelajari IPA meliputi seluruh benda di alam dengan segala interaksi untuk dipelajari pola-pola keteraturannya. 

sekarang kamu lakukan penyelidikan berikut: 

salinlah seluruh LK berikut di buku tulsimu sebelum mengerjakan LK

Organ reproduksi pada perempuan

 organ reproduksi pada perempuan

a. ovarium. sturktur berbentuk seperti telus, berjumlah dua buah terletak di damping kanan dan kiri rahim (uterus) dan berfungsi menghasilkan sel telur (ovum). ukurannya 4 cm x 3 cm x 2 cm. didalam ovarium terdapat kumpulan sel yang disebut folikel. didalam folikel inilah sel telur berkembang. folikel ini juga menghasilkan hormon estrogen dan progesteron. setiap bulan sel telur yang telah matang dilepaskan dari ovarium disebut proses ovulasi. selanjutnya sel telur ditangkap oleh fimbriae dan kemudian bergerang ke saluran telur. ovarium melepaskan sel telur secara bergantian antar kiri dan kanan.

b. saluran terlus (tuba fallopii /oviduk). saluran dengan panjang kurang lebih 10 cm yang menghubungkan ovarium dengan rahim (uterus). pada saluran inilah terjadi pembuahan atau fertilisasi. setelah terjadi fertilisasi, zigot dikirim ke rahim. 

c. infundibulum. struktur yang berbentuk seperti corong dan merupakan ujung dari tuba fallopii.

d. Fimbriae. struktur berjumbai seperti jari-jemari yang berfungsi menangkap sel telur.

e. rahim (uterus) struktur seperti buah pir yang berfungsi sebagai tempat berkembangnya janis selama kehamilan. ukuran rahim adalah 5 cm. ketika sedang hamil mampu mengembang hingga 30 cm, menyesuaikan dengan bayi

f. endometrium. lapisan yang membatasi rongga rahim dan meluruh saat menstruasi. endometrium berperan dalam pembentukkan plasenta. plasenta adalah organ yang menyuplai nutrisi kepada bayi selama masa perkembangan 

g. serviks. struktur rahim bagian bawah yang menyempit dan membuka ke arah vagina.

h. vagina. saluran yang menghubungkan lingkungan luar dengan rahim, saluran mengalirnya darah menstruasi dan saluran keluarnya bayi. vagina tersusun atas otot-otot elastis yang dilapisi dengan selaput membran (selaput dara atau himen)

Spermatogenesis

 spermatogenesis adalah proses pembentukan sperma. 

berikut adalah gambar proses pembentukan sperma

pembentukan sperma terjadi di tubulus seminiferus. tubulus seminiferus adalaha saluran panjang berkelok-kelok tempat pembentukan sperma. kumpulan tubulus inilah yang membentuk testis. 

tahapan pembentukan sperma. sel induk sperma atau spermatogenium yang bersifat diploid (2n) mengalami pemelahan secara mitosis membentuk spermatosis primer. selanjutnya, spermatosist primer mengalami pembelahan meiosis tahap satu membentuk dua spermatosis sekunder yang bersifat haploid (n). spermatosist sekunder kemudian mengalami pembelahan meiosis tahap II (meiosis II) membentuk spermatid yang bersifat haploid (n). akhirnya spermatid mengalami diferensiasi atau perkembangan sehingga terbentuk empat sel sperma atau spermatozoa yang matang. 

mengamati besaran pada benda

 pilihlah satu benda di sekitarmu. kemudian amati.

tulsi hasil pengamatanmu pada lembar kerja berikut:

kamu bisa melihat contoh pada LK dibawah ini:

contoh 1

contoh 2

Organ Reproduksi Pada Laki-laki

bagian bagian organ reproduksi 

A. alat reproduksi bagian luar.

alat reproduksi bagian luar tediri dari:

1. Penis. Bagian organ reproduksi laki-laki yang berfungsi sebagai saluran kencing (urine dan saluran sperma
2. Skrotum. bagian seperti kantong yang didalamnya terdapat testis. berfungsi menjaga suhu testis agar sesuai untuk reproduksi sperma.

B. alat reproduksi bagian dalam.

alat reproduksi bagian dalam tediri dari:

1. Testis. bagian yang bentuknya bulat telur yang tersimpan dalam skrotum. berfungsi untuk memproduksi sperma dan hormon testosteron. hormon testosteron adalah senyawa yang dapat merangsang perubahan fisik pada laku-laki seperti, jakun dan kumis. 
2. Epididimis. saluran yang keluar dari testis yang berbentuk seperti tanda koma dengan ukuran kurang lebih 4 cm. berfungsi sebagai tempat penyimpanan sperma sementara. 
3. Vas Deferens. saluran panjang yang mengarah ke atas dan merupakan lanjutan dari epididimis. brfungsi menghubungkan epididimis dan uretra
4. Uretra. Saluran yang terdapat dalam penis, merupakan akhir dari saluran reproduksi. berfungsi sebagai saluran keluarnya sperma dan urine. 
5. kelenjar vesikula seminalis. bagian yang berbentuk seperti kantong kecil berukuran kurang lebih 5 cm yang terletak di belakang kantong kemih. berfungsi menghasilkan zat-zat yang diperlukan untuk perkembangan sperma. 
6. kelenjar prostat. bagian yang berbentuk seperti kue donat yang terletak di bagian kantong kemih. berfungsi menghasilkan cairan yang bersifat asam. dan mengandung zat anta lain 1) asam sitrat 2) pepsinogen, lisozim dan amilase 3)seminal plasmin yang berfungsi sebagai natibiotik
7. kelenjar cowper. bagian yang berbentuk seperti kacang yang terletak di bawah kelenjar prostas. berfungsi menghasilkan lendir dan cairan bersifat basa. 

pembelahan sel

pembelahan sel adalah proses sel memperbanyak diri dengan membelah. tujuan pembelahan sel ada 3, yaitu 

a. pertumbuhan. makhluk hidup tumbuh dengan semakin banyak nya jumlah sel. 

b. perbaikan. pada saat tubuh terluka maka sel sel melakukan perbaikan terhadap sel yang rusak, 

c. reproduksi. yaitu untuk mendapatkan keturunan semua sel hidup berasal dari sel hidup lainnya. 

1. pembelahan mitosis. ciri ciri pembelahan mitosis. 

a. menghasilkan dua sel anakan. 

b. karakter sel anakan sama dengan karakter sel induk. artinya susunan genetiknya sama. 

c. kromosom sel anakan berjumlah 2n (diploid) atau berpasangan. 

d. terdiri dari 4 fase pembelahan yaitu:

    1) profase. pada tahap ini kromosom sudah mengganda kemudian memadat. membran in ti mulai rusak menajdi bagian-bagian kecil (fragmen) 

     2) metafase. kromosom berjajar pada bidang pembelahan. 

     3) anafase. kromosom bergerak menuju kutub-kutub yang berlawanan. pada akhir anafase kedua kutub sel memiliki kromosom yang jumlahnya sama. 

     4) telofase. membran ini mulai kembali bergabung. terbentuk dua sel anakan yang bersifat diploid. pada tahap akhir pembelahan mitosisi pada umumnya diikuti dengan pembelahan sitoplasma yang disebut sitokenesis.

2. pembelahan meiosis ciri-ciri pembelahan meiosis. 

a. menghasilkan empat sel anakan. 

b. karakter sel anakan brbeda dengan sel induk. hanya memiliki setengah dai jumlah kromosom induk 

c. kromosom sel anakan berjumlah n (haploid) atau tidak berpasangan 

d terdiri dari 8 fase pembelahan yaitu 

     1) profase 1. membran ini mulai rusak menjadi bagian-bagian kecil (fragmen). kromosom sudah mengganda kemudian memadat 

     2) metafase 1. kromosom berjajar pada bidang pembelahan 

     3) anafase 1. kromosom bergerak menuju ke kutub-kutub yang berlawanan 

     4) telofase 1. kromosom homolog memisah dan bergerak ke kutub-kutub yang berlawanan. membran inti mulai terbentuk kembali. terbentuknya dua sel anakan yang bersifat haploid (n) 

     5) profase II. membran inti mulai rusak menjadi bagian-bagian kecil 

     6) metafase II. kromosom berjajar pada bidang pembelahan. 

     7) anafase II. kromosom bergerak menuju kutub-kutub yang berlawanan. 

     8) telofase II. membran inti terbentuk kembali. terbentuknya empat sel anakan yang bersifat haploid. pembelahan sel meiosis disebut pembelahan reduksi karena menghasilkan anakan dengan jumlah kromosom n (setengah dari jumlah kromosom induk)

biteknologi kesehatan, lingkungan, forensik

 4. Bioteknologi Kesehatan

  a. Antibiotik

antibiotik pertama ditemukan oleh alexander fleming tahun 1928. Antibiotik merupakan senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain, khususnya bakteri. Antibiotik penisilin dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum dan  Penicillium chrysogenum. 

Nama Mikroorganisme	Antibiotik yang Dihasilkan
Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum	Penisilin
Streptomyces griseus	Streptomyces
Streptomycin fradiae	Neomycin
Streptomyces aureofaciens	Tetracycline
Bacillus licheniformis	Bacitracin

 b. Insulin Sintetis (Humulin)

Untuk menghasilkan hormon insulin, DNA yang mengode hormon insulin dalam sel pankreas diambil. Selanjutnya DNA tersebut direkombinasikan ke dalam vektor (perantara), misalnya plasmid. Menggabung (merekombinasi) potongan DNA yang mengode gen tertentu dengan vektor. Plasmid yang telah mengandung DNA pengode hormon insulin dimasukkan ke dalam sel bakteri E. coli, sehingga bakteri E. coli mengandung DNA pengode hormon insulin. Dengan memiliki DNA tersebut, bakteri mampu menghasilkan hormon insulin. Selanjutnya, hormon insulin yang dihasilkan dimurnikan dan dikemas untuk diberikan pada pasien.

c. Vaksin

Vaksin dapat berupa bakteri dan virus yang telah dilemahkan atau merupakan bagian kecil dari tubuh bakteri atau virus.Saat ini ilmuwan telah menghasilkan vaksin yang lebih aman menggunakan teknik-teknik dalam bioteknologi. Ilmuwan telah berhasil mengisolasi gen yang mengode protein yang terdapat dalam permukaan bakteri dan virus tertentu. Gen tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam sel Saccharomyces. Sel Saccharomyces yang berkembang biak akan menghasilkan protein yang sama dengan protein yang terdapat pada permukaan luar bakteri atau virus, namun tidak berbahaya bagi tubuh. Jika protein tersebut disuntikkan ke dalam tubuh, maka tubuh akan memproduksi antibodi yang akan menangkal serangan bakteri atau virus yang sesungguhnya.

d. antibodi monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi yang spesifik untuk satu jenis antigen, yang dihasilkan dari satu jenis sel limfosit B yang merupakan hasil kloning dari sel induk. Antibodi monoklonal umumnya dihasilkan dari kultur sel yang melibatkan penggabungan (fusi) sel myeloma (sel tumor) dan sel limfosit B dari tikus atau dari kelinci.

5. Bioteknologi Lingkungan 

bioteknologi lingkungan dimanfaatkan untuk mengatasi pencemaran lingkungan dengan bantuan bakteri yang dapat mengurai pencemaran tersebut. contoh Bakteri  Pseudomonas untuk membersihkan minyak. bakteri ini dibantu dengan oleh ilmuwan dengan diberikan asam fospat

6. Bioteknologi Forensik Forensik merupakan aplikasi teknikteknik dan metode ilmiah yang digunakan untuk menginvestigasi suatu kejahatan atau tindak kriminal. dengan bantua bioteknologi Forensik dapat menghasilkan data lebih akurat dengan teknik DNA fingerprint atau sidik DNA.

bioteknologi. Bioteknologi dan perkembangannya

 A. Perkembangan bioteknologi 

biteknologi merupakan penggunaan organisme atau bagian dari organisme untuk membuat suatu produk atau jasa, sehingga dapat mensejahterakan manusia. 

biteknologi dibagi dua:

1) biteknologi konvensional. bioteknologi yang memanfaatkan secara langsung  mikroorganisme sepeti bakteri maupun jamur dalam menghasilkan suatu produk. contoh temer, tapai, roti, keju dan yoghurt.

2) bioteknologi modern. bioteknologi yang melibatkan prinsip biokimia, biologi molekuler, dan rekayasa genetik. 

a. rekayasa genetik. penyusunan pola gen sedemikian rupa sehingga menghasilkan organisme yang sifat-sifatnya sesuai dengan yang diharapkan. 

b. organisme transgenik. organisme yang menggunakan bagian gen dari organisme lain. 

c. DNA rekombinan. proses mengkombinasikan DNA suatu organisme ke dalam DNA organisme lain. 

B. Bioteknologi dalam kehidupan 

1. Bioteknologi Pangan. 

Bioteknologi yang digunakan untuk menghasilkan produk makanan dengan memanfaatkan mikroorganisme. 

a. Tapai memanfaatkan khamir Saccharomyces cerevisiae, Jamur Aspergillus sp. bakteri Acetobacter aceti. proses pembuatan tapai. Aspergillus sp. memecah amilum menjadi grlukos sehingga ada rasa manis. Saccharomyces cerevisiae mengubah glukosa menjadi alkohol. proses fermentasi ini tidak membutuhkan okeigen sehingga disebut respirasi anaerob. alkohol diubah oleh Acetobacter aceti. menjadi asam cuka sehingga ada rasa kecut. 

b. Yoghurt memanfaatkan Lactobacillus casei, Streptococcus thermophillus, Lactobacillus bulgaricus, dan Bifidobacteria. 

c. Keju memanfaatkan  Lactococcus sp., Lactobacillus bulgaricus, dan Streptococcus thermophillus.

d. tempe dilakukan dengan fermentasi dengan menumbuhkan jamur Rhizopus oryzae dan Rhizopus oligosporus pada biji kedelai.

e. Kecap memanfaatkan jamur Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae, dan Aspergillus wentii.

f. Roti memanfaatkan   Saccharomyces cerevisiae.

g. Minuman beralkohol memanfaatkan Saccharomyces.

2. Bioteknologi Pangan 

Bioteknologi modern dalam pertanian dilakukan dengan melakukan rekayasa genetik. tanaman direkayasa agar dapat tahan terhadap serangan hama. 

Teknik rekayasa genetika dilakukan melalui beberapa tahapan berikut. 

1. Menyiapkan potongan DNA yang mengandung gen tertentu, misalnya gen “tahan serangan hama” dari makhluk hidup lain. Pemotongan DNA dibantu oleh enzim restriksi (enzim pemotong). 

2. Menyiapkan vektor (perantara) misalnya menggunakan plasmid Ti yang diambil dari bakteri Agrobacterium tumefaciens atau menggunakan virus tertentu. Plasmid adalah suatu DNA dalam bakteri yang berbentuk sirkuler dan mampu melakukan duplikasi secara mandiri. Secara alami plasmid dapat ditransfer ke dalam sel lain dengan membawa gen tertentu. 

3. Menggabung (merekombinasi) potongan DNA yang mengandung gen tertentu dengan plasmid Ti menggunakan enzim ligase, sehingga dihasilkan plasmid Ti yang telah mengandung gen “tahan serangan hama”. 

4. Memasukkan plasmid Ti yang telah mengandung gen “tahan serangan hama” pada sel-sel tanaman. 

5. Tanaman akan mendapatkan DNA yang mengandung gen “tahan serangan hama” dan tumbuh menjadi tanaman yang memiliki sifat tahan terhadap serangan hama.

3. Bioteknologi Peternakan

latihan soal sistem ekskresi (BSE IPA kelas 8 semester 2)

1. berikut ini yang tidak termasuk alat ekskresi adalah ...

A. hati

B. kulit

C. ginjal

D. usus besar

2. pernyataan berikut ini yang tidak berhubungan dengan sistem pengeluaran manusia adalah ...

A. Ginjal menghasilkan urine

B. kulit menghasilkan keringat

C. Pankreas menghasilkan enzim

D. bagian kulit yang berperan sebagai alat ekskresi adalah kelenjar keringat

3. Perhatikan gambar di bawah ini!

Tempat untuk menampung urine sebelum dikeluarkan dari tubuh ditunjukkan oleh nomor ...

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

4. Perhatikan gambar di bawah ini!

Bagian yang berperan dalam proses pembentukan urine primer adalah ...

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

5. Sisa penyaringan pada proses filtrasi menghasilkan urine yang masih mengandung zat yang berguna bagi tubuh. berikut ini yang bukan merupakan zat yang terdapat pada urine hasil proses filtrasi adalah ...

A. glukosa

B. asam amino

C. sel darah merah

D. garam- garam mineral

6. sisa metabolisme yang dikeluarkan melalui paru-paru adalah ...

A. Urea dan uap air

B. garam dapur dan air

C. asam amino dan amonia

D. karbon dioksida dan uap air

7. zat berikut yang tidak dihasilkan oleh hati adalah ...

A. urea

B. glukosa

C. bilirubin

D. getah empedu

8. kulit berfungsi sebagai alat ekskresi karena ...

A. melindungi tubuh dari kuman 

B. mempunyai kelenjar keringat

C. mempunyai ujung saraf reseptor

D. melindungi tubuh dari cahaya matahari

9. Adanya batu ginjal di dalam rongga ginjal dapat menimbulkan ...

A. nefritis

B. hematuria

C. hidronefrosis

D. diabetes insipidus

10. Bila kadar glukosa dalam urine 1,5%, kemungkinan orang tersebut menderita ...

A. gagal ginjal

B. penyakit diabetes melitus

C. penyakit diabetes insipidus

D. peradangan kandung kemih

essai

1. sebutkan macam-macam organ yang berperan sebagai alat ekskresi pada manusia dan zat yang diekskresikan atau yang dikeluarkan!

2. pembentukkan urine terjadi dalam ginja, isilah tabel di bawah ini untuk menjelaskan proses pembentukkan urine yang terjadi di dalam ginjal

Proses	tempat	bahan	hasil
1
2
3

3. Mengapa bila kita berada dalam kondisi yang panas tubuh mengeluarkan banyak keringat, sangat berbeda ketika kita berada pada tempat dengan suhu dingin?

4. Pada suatu pemeriksaan laboratorium, diuji urine seorang pasien ternyata ketika diuji dengan menggunakan indokator benedict menunjukkan reaksi warna menjadi merah bata, dan ketika diuji dengan indikator biuret menunjukkan reaksi warna ungu, berdasarkan hal tersebut analisislah penyakit yang terjangkit oleh pasien dan bagian ginjal yang manakah yang mengalami gangguan?

5. sebutkan 3 macam pola hidup untuk menjaga kesehatan sistem ekskresi!

latihan soal besaran pada transformator

 1. sebuah transformator memiliki 1.500 Lilitan primer dan 300 lilitan sekunder. bila tegangan sekunder transformator tersebut 3 volt dan arus primernya 4 mA, berapakah tegangan primer dan arus sekundernya?

2. Sebuah Transformator step-down terdiri atas kumparan primer dengan lilitan 1.200 lilitan dan kumparan sekunder 40 lilitan. jika kumparan primer dihubungkan dengan tegangan sebesar 330 V, berapa tegangan pada kumparan sekunder?

3. jika daya listrik yang mengalir pada kumparan primer dan sekunder sebuah transformator berturut-turut sebesar 350 watt dan 70 watt, berapakah efisiensi transformator tersebut?

sumber BSE IPA kelas 9

Kemagnetan dalam produk teknologi

 C. Kemagnetan Dalam Produk Teknologi

1. MRI (Magnetic Resonance Imaging)

proses penggunaan MRI. orang yang yang akan diperiksa kesehatannya menggunakan MRI dimasukkan ke dalam medan magnet yang memiliki kekuatan 5000 kali lipat dari magnet bumi. hal ini menyebabkan nukleon tubuh berputar dan berbaris sejajar menjadi jarum kompas. nukleon tersebut kemudian ditembak dengan gelombang radio untuk menginduksi arahnya. 

Saat Arahnya sejaja, nukleon-nukleon tersebut akan memancarkan gelombang radio yang akhirnya diterima komputer sebagai pencitraan kondisi dalam tubuh. gambar tersebut dapat menunjukkan adanya penyakit dalam tubuh manusia. MRI juga dapat merekam bagian otak yang menanggapi suatu rangsang. juga dapat mendeteksi dini gejala epilepsi. 

2. Kereta Maglev.

kereta maglev (magnetically levitated) disebut juga kereta terbang. kereta maglev melayang kurang lebih 10 mm diatas relnya. kereta ini menerapkan prinsip gaya tolak menolak magnet serta didorong menggunakan motor induksi. 

3. Pemanfaaatan Magnet dalam PLTN

pada pembangkit listrik tenaga nuklir medan magnet digunakan untuk menangkap partikel-partikel bermuatan sisa dari reaksi pemecahan atom (reaksi fisi)

Induksi elektromagnetik

 4. Induksi Elektromagnetik

indeuksi elektromagnetik membahas mengenai konsep bahwa oerubahan medan magnet dapat menghasilkan listrik. menurut Faraday, listrik dapat dihasilkan dengan cara menggerakkan magnet batang keluar masuk kumparan.  temuan ini diterapkan pada generator listrik yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik. alat-alat yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. 

 a. Generator

  generator adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi gerak (kinetik) menjadi energi listrik. generator dapat dibedakan menjadi generator AC (penghasil arus bolak-balik) dan Generator DC ( penghasil arus searah). generator AC menggunakan Cincin ganda sedangkan generator DC menggunakan Cincin Komutator (Cincin belah). 

 b. Dinamo AC-DC

prinsip kerja sama dengan generator tetapi ukurannya relatif kecil.

 c. Transformator.

jenis transformator berdasarkan penggunaan 

1) transformator step - down. 

    - berfungsi untuk menurunkan tegangan (tegangan keluar lebih kecil)

   - lilitan primer lebih besar dibanding lilitan sekunder

2) transformator step - up. 

   - berfungsi untuk menaikan tegangan (tegangan keluar lebih besar)

  - lilitan primer lebih kecil dibanding lilitan sekunder  

ketetangan 

Vp = tegangan primer (masukkan)

Np = lilitan primer 

Vs = Tegangan sekunder (keluaran)

Ns = Lilitan sekunder

pada transformator ideal, (efisiensi 100%), hubungan arus, tegangan da jumlah lilitan dapat ditulis sebagai berikut: 

pada kenyataannya tidak ada tramsformator yang memiliki efisiensi 100 %.

oleh karena itu untuk menentukan efisiensi dapat ditentukan dengan persamaan:

. contoh soal 

Sebuah transformator memiliki 300 lilitan primer dan 30 lilitan sekunder. Diketahui tegangan pada lilitan primer adalah 220 volt. 

a. Tentukan besar tegangan pada lilitan sekunder. 

b. Jika arus listrik yang mengalir pada lilitan primer sebesar 0,5 mA, berapakah arus listrik yang mengalir pada lilitan sekunder? 

c. Tentukan efisiensi transformator. 

d. Tentukan jenis transformator. 

jawab:

Diketahui: 

N p = 300 lilitan 

Ns = 30 lilitan 

V p = 220 volt 

I p = 0,5 mA 

Ditanya: 

a. Tegangan sekunder (Vs ) 

b. Arus sekunder (Is ) 

c. Efisiensi transformator (η) 

d. Jenis transformator

perhitungan 

a. Tegangan sekunder (Vs ) 

b. Arus sekunder (Is ) 

c. Efisiensi transformator (η) 

catatan: persamaan pada poin (c) hanya berlaku pada transformator ideal maka pada permasalahan ini efisiensinya pasti 100%,tetapi dalam kehidupan sehari-hari tidak pernah ada transformator dengan efisiensi 100% karena adanya hambatan pada kawat penghantar sehingga sebagian energi listrik berubah menjadi kalor

d. Jenis transformator

Karena V p > Vs dan N p > Ns , maka transformator tersebut adalah transformator step-down.

latihan soal gaya lorentz part 1

Contoh 

Soal 1. Sebuah kawat tembaga sepanjang 10 m dialiri arus listrik sebesar 5 mA. Jika kawat tembaga tersebut tegak lurus berada dalam medan magnet sebesar 8 tesla, berapakah gaya Lorentz yang timbul? 

Diketahui: 

L = 10 m 

I = 5 mA = 0,005 A 

B = 8 tesla 

Ditanya: 

Gaya Lorentz (F)? 

Jawab: F = B∙I∙L 

            F = 8 tesla. 0,005 A . 10 m 

            F = 0,4 N 

Jadi, gaya Lorentz yang timbul sebesar 0,4 newton. 

soal 2. Jika gaya Lorentz yang ditimbulkan oleh kawat tembaga sepanjang 2 m dan dialiri arus listrik sebesar 2 mA adalah 12 N, maka berapakah besar medan magnet yang melingkupi kawat tembaga tersebut?

Diketahui: 

L = 2 m 

I = 2 mA = 0,002 A = 2 × 10-3 A 

F = 12 N 

Ditanya: Medan magnet? 

Jawab: F = B∙I∙L  

diubah menjadi

 

B= 

B
Jadi, besarnya medan magnet yang melingkupi kawat tembaga adalah  

kemagnetan: teori kemagnetan bumi

d. Penerapan elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari

1) bel listrik sederhana

cara kerja bel listrik. 

pada saat tombol bel listrik ditekan (sakelar on) rangkaian listrik menjadi tertutup sehingga ada aliran arus pada kumparan kawat. aliran arus pada kumpuran menyebabkan terjadinya besi yang dililit kumparan menjadi magnet sehingga menarik lengan pemukul untuk memukul bel. ketika pemukul tertarik oleh kumparan arus listrik pada rangkaian menjadi terputus sehingga sifat magnet pada besi kumpasan hilang. akibatnya lengan pemukul kembali ke tempat semula karena ditarik oleh pegas. ketika pemukul kembali ke tempat semula arus listrik mengalir kembali (ketika saklar masih on). demikian terus-menerus  berulang hingga stombol bel listrik tidak ditekan (sakelar off)

2)  sakelar elektromagnetik 

cara kerja sakelar elektromagentik. 

sakelar mulai bekerja ketika dialiri arus listrik. kumparan akan mempunyai sifat elektromagnetik sehingga menarik lengan besi. ketika lengan besi bergeser maka arus pada rangkaian liastik yang lain akan menyala.

3. telepon kabel 

cara kerja telepon kabel:

prinsip kerja nya adalah mengubah gelombang suara menjadi  elektromagnetik. ketika ada pembiacara maka gelombang suara tadi mengubah kuat arus listrik, perubahan kuat arus listrik ini menimbulkan efek kekuatan elektromagnetik yang berubah-ubah yang dan mampu menggetarkan diafragma besi lentur pada speaker telepon. getaran pada speaker ini yang menggetarkan udara di sekitarnya hingga sampai ke telinga kita. kemudian telinga menerjemahkan-nya sebagai suara.

2. Teori Kemagnetan Bumi

bumi merupakan magnet raksasa. bumi mempunyai kutub-kutub magnet yaitu kutub utara magnet dan kutub selatan magnet. kutub utara magnet berada di kutub selatan bumi dan sebaliknya, kutub selatan magnet berada di kutub utara bumi

3. Induksi Magnet dan Gaya Lorentz

a. Induksi magnet 

pada tahun 1820 Hans Chritian Oersted menujukkan bahwa arus listrik dapat  menimbulkan medan magnet. gejala ininilah yang disebut induksi magnet. arah arus listrik mempengaruhi arah gaya magnet. ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

b. konsep gaya lorentz

kawat berarus yang berada dalam medan magnet akan mengalami gaya yang disebut dengan gaya Lorentz. jika arah arus dan medah magnet tegak lurus maka besar gaya lorentz dapat dihitung dengan persamaan.

F = B . I . L 

dengan 

F = gaya lorentz (newton)

B = medan magnet (tesla)

I = kuat arus listrik (ampere)

L = panjang kawat beraris yang masuk ke dalam medan magnet (meter)

arah arus, gaya magnet, dan gaya lorentz diperlihatkan seperti di bawah (kaidah tangan kanan)

c. penerapan gaya lorentz pada motor listrik 

Motor listrik memiliki beberapa komponen, diantaranya magnet tetap dan kumparan. Jika ada arus listrik yang mengalir pada kumparan yang terletak dalam medan magnet, maka kumparan tersebut akan mengalami gaya Lorentz sehingga kumparan akan berputar

Kemagnetan: pemanfaatan medan magnet

 A. Pemanfaatan Medan Magnet pada Migrasi Hewan

Hewan mampu mendeteksi medan magnet bumi karena di dalam tubuh hewan terdapat magnet. fenomena ini disebut biomagnetik. dengan medan magnet hewan dapat menentukan arah migrasi, mempermudah mencari mangsa dan menghindari musuh 

1. Migrasi burung

burung yang memanfaatkan medan magnet untuk migrasi antara lain: burung elang, burung layanng layang, dan  burung merpati  

2. migrasi ikan salmon

Ikan salmon adalah ikan yang hidup di samudera atlantik dan samudera fasifik. ikan salmon menetas di sungai air tawar dan menjelajah samudera untuk hidup/setelah dewasa. setelah mengarungi samudera selama 2 tahun ikan salmon dapat kembali ke sungai tempat mereka menetas untuk bertelur.

3. Migrasi penyu 

PEnyu memulai dan mengakhiri migrasi di pantai timur florida amerika serikat. jalur migrasi sepanjang 12.900 km melewati atlantik utara. waktu yang dibutuhkan satu kali migrasi 5-10 tahun.

4. migrasi lobster duri 

salah satu jenis lobster yang memanfaatkan medan magnet untuk bermigrasi adalah lobster duri. 

5. Magnet dalam tubuh Bakteri 

salah satu bakteri yang memanfaatkan medan magnet adalah MAgnetotactic bacteria (MTB). hal ini karena ada organel yang khusus mendeteksi medan magnet. para ilmuwan menamakannya magnetosome.

B. Teori Dasar Kemagnetan 

1. Konsep Gaya Magnet

istilah magnet berasal dari kata magnitis lithos (batu magnesia) pertama kali ditemukan di daerah magnesia, suatu tempat di wilayah yunani. sekarang masuk wilayah turki. tempat tersebut mengandung matu magnet sejak zaman dahulu. 

magnet terbuat dari logam seperti besi dan baja. magnet selalu terbentuk dari dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. kutub kutub ini akan selalu ada walapun kutub dipotong-potong. sifat gaya ini sama seperti listrik, kutub-kutub sejenis tolak menolak dan kutub-kutub sejenis tarik-menarik. gaya magnet berasal dari adanya interaksi antara kutub-kutub magnet yang ditimbulkan oleh gerakan muatan listrik (elektron) pada benda. pada logam ada yang dinamakan dengan magnet elementer. jika mgnet elementer tersusun rapi 1 arah maka benda tersebut mempunyai sifat kemagnetan. jika magnet elementer nya tersebat acak maka benda tidak mempunyai sifat kemagnetan. 

atas: magnet elementer sersebar acak'

bawah: magnet elementer tersusun rapi 

a. Sifat bahan magnet

1) Feromagnetik : benda benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet. contohnya besi, baja, nikel, kobalt

2) Paramagnetik: benda yang ditarik lemah oleh magnet. contohnya magnesium, molibdenum, lithium

3) Diamagnetik: benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. contohnya perak, emas, tembaga dan bismut.

b. cara membuat magnet

1. menggosok-gosok. 

besi dapat dijadikan magnet dengan cara digosok-gosok. cara menggosoknya adalah satu arah.

logam di gosok dengan magnet. ujung magnet yang menempel pada logam adalah kutub Utara (U). arah menggosok logam dimulai dari titik B (kanan) dan berakhir di titik A (kiri) demikian berulang-ulang. maka kutub-kutub magnet pada batang logam adalah 

titik A menjadi kutub selatan.

titik B menjadi kutub utara. 

b. Induksi. 

cara induksi adalah mendekatkan atau menempelkan logam ke magnet seperti pada gambar. 

batang logam yang bawah didektkan dengan magnet yang atas.

kutub-kutub magnet pada logam adalah :

titik B pada logam menjadi kutub utara magnet

titik A pada logam menjadi kutub selatan magnet

c. elektromagnet. 

elektomagnet adalah membuat magnet dengan cara melilit sebuah logam dengan kawat yang dialiri arus listrik searah. 

dari kedua gambar terdapat perbedaan 

1. kutub utara dan selatan magnet yang dihasilkan. 

2. arah arus yang melilit pada logam berbeda (ditunjukkan oleh arah panah. 

arah arus pada logam  ada yang ke atas ada yang ke bawah sehingga menghasilkan kutub urata  dan selatan yang berbeda. arah arus (panah) ke atas maka kutub utara magnet sebelah kiri. arah arus (panah) ke bawah maka kutub utara magnet ebelah kanan  

d. Cara menghilangkan sifat kemagnetan bahan 

1) dipukul-pukul

2) dibakar

3) dililit kawat ayng diberi arus bolak balik (AC)

e. Medan magnet 

medan magnet adallah daerah di sekitar magnet yang dapat dipengaruhi oleh magnet atau benda feromagnetik. 

perhatikan panah dari ketiga gambar diatas. 

panah selalu keluar/meninggalkan Utara magnet (N/North)  dan masuk/menuju Selatan amgnet (S/South)

 

mekanisme pernapasan, frekuensi pernapasan dan volume paru paru

2. mekanisme bernapas 

pada saat bernapas terjadi dua mekanisme, yaitu:

a. inhilasi/inspirasi, proses menghembuskan napas

b. ekshalasi/ekspirasi) yang melibatkan pertukaran udara antara atmosfer dengan alveolus paru-paru. 

pada saat melakukan mekanisme pernapasan tadi terdapat kerjasama antara otot dada, otot perut, diafragma dan tulang rusuk. 

pada saat inspirasi, diafragma dan otot dada berkontraksi sehingga rongga dada membesar, paru-paru mengembang dan udara masuk ke paru-paru. pada saat ekspirasi, diapragma dan otot dada berelaksaso, volume dada kembali normal, volume paru-paru kembali normal dan udara keluar dari paru-paru. 

jenis pernapasan berdasarkan volume.

a. pernapasan dada, bernapas dengan membesarkan dan mengecilkan rongga dada

b. pernapasan perut, bernapas dengan membesarkan dan mengecilkan rongga perut.

3. Frekuensi Pernapasan 

Faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan

1. Usia. semakin bertambah usia seseorang semakin rendah frekuensi pernapasan. hal ini karena semakin berkurangnya kebutuhan energi

2. Jenis kelamin. umumnya frekuensi bernapas laki-laki lebih banyak daripada perempuan. hal ini karena aktivitas laki-laki lebih banyak membutuhkan energi.

3. Suhu tubuh. semakin tinggi suhu tubuh semakin besar frekuensi bernapas. seperti ketika olahraga

4. posisi tubuh. pada saat berdiri frekuensi bernapas lebih tinggi dibandingkan saat berdiri.

5. kegiatan atau kativitas. semakin banyak dan semakin berat aktivitas, maka semakin beras pula frekuensi pernapasan.

4. volume pernapasan 

beberapa macam volume yang diguanaknd alam bernapas

a. volume tidal. volume udara yang keluar masuk paru-paru saat tubuh melakukan inspirasi dan ekspirasi biasa. volumenya kurang lebih 500mL

b. volume cadangan ekspirasi. volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal dari paru-paru setelah melakukan ekspirasi biasa. volumenya kurang lebih 1.500 mL

c. Volume cadangan inspirasi, yaitu volume udara yang masih dapat dimasukan ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi secara biasa. volumenya kurang lebih 1.500 mL

d. volume residu. volume udara yang masih tersisa dalam paru-paru meskipun telah melakukan ekspirasi secara maksimal. volumenya kurang lebih 1.000 mL

e. kapasitas vital paru-paru. yaotu total dari volume tidal + volume cadangan ekspirasi + volume cadangan inspirasi. volumenya sekitar 3.500 mL

f. kapasitas total paru-paru. volume urada yang dapat ditampung secara maksimal dalam paru-paru. kapasitar total yaitu volume vital paru-paru + volume residu. volumenya kurang lebih 4.500 mL