Lab Sifat MateriIPA Kelas 7 • Pembelajaran Mendalam
Mulai8%
🔎 Misi Detektif Materi
Sifat Materi & Massa Jenis
Mengapa sepotong emas kecil dapat terasa berat? Bagaimana mahkota dapat diperiksa tanpa dirusak? Temukan jawabannya melalui bukti, bukan hafalan.
Mindful memprediksi, mengukur, memeriksa satuan, dan merefleksi.
Meaningful menghubungkan konsep dengan minyak, air, logam, dan mahkota.
Joyful simulasi, kisah interaktif, tantangan, dan umpan balik langsung.
Target nilai ≥75; jika belum, tersedia penguatan dan soal remedial berbeda.
⚖️
🧪
👑
🧊
ρ = m ÷ V Temukan maknanya!
🧭
Diagnostik Awal
Potret pengetahuan awal—bukan penentu kelulusan.
Jawablah berdasarkan pemahamanmu sekarang. Setelah dikunci, jawaban tidak dapat diubah.
🔬
Laboratorium Penemuan Terbimbing
Prediksi → lakukan → catat → simpulkan.
Eksperimen 1 — Jika Jumlah Sampel Diubah
Gunakan cairan yang sama pada suhu tetap. Ubah jumlah sampel, catat data, lalu cari sifat yang ikut berubah dan yang tetap.
1Pilih prediksi sebelum mencoba.
2Catat data untuk tiga ukuran sampel berbeda.
3Bandingkan massa, volume, suhu, dan massa jenis; kemudian pilih kesimpulan.
Pengganda jumlah sampel
Geser dari 1× sampai 4×. Zat dan suhunya tetap sama.
Massa80 g
Volume100 mL
Suhu25 °C
m ÷ V0,80 g/mL
Jumlah
Massa
Volume
Suhu
m/V
Belum ada data.
Eksperimen 2 — Mahkota dan Perpindahan Air
Simulasi ini memakai versi sederhana dari kisah mahkota: benda dicelupkan seluruhnya untuk menentukan volumenya, kemudian massa jenisnya dibandingkan dengan emas murni.
👑
Awal: 500 mL
Data: massa mahkota = 965 g; volume air awal = 500 mL. Setelah simulasi, baca volume akhir.
Eksperimen 3 — Latihan Rumus Terbimbing
Tulis diketahui–ditanya, pilih bentuk rumus, substitusikan angka beserta satuan, lalu hitung. Isi hanya angka akhirnya.
A. Mencari ρ
m = 270 g dan V = 100 cm³.
ρ = m ÷ V
B. Mencari m
ρ minyak = 0,80 g/mL dan V = 250 mL.
m = ρ × V
C. Mencari V
m = 390 g dan ρ = 7,8 g/cm³.
V = m ÷ ρ
📚
Materi Pembelajaran
Periksa kembali penemuanmu dengan konsep ilmiah.
Sifat materi adalah karakteristik yang dapat digunakan untuk mendeskripsikan, membandingkan, atau membantu mengenali materi. Sifat dapat berupa kualitatif (misalnya warna) atau kuantitatif (misalnya massa 200 g).
🔍 Sifat Intensif
Nilainya tidak bergantung pada banyaknya sampel, selama zat dan kondisi pengukuran yang relevan sama. Berguna untuk membantu mengenali bahan.
massa jenissuhuwarnatitik lelehtitik didihkelarutankekerasankonduktivitas
📦 Sifat Ekstensif
Nilainya bergantung pada banyaknya materi atau ukuran sistem. Ketika dua sampel sejenis digabung, nilainya sering dapat dijumlahkan.
massavolumejumlah zatenergi totalmuatan total
Tes “ubah jumlah sampel”
Pastikan zat dan kondisi perbandingan sama.
Bayangkan sampel dibagi dua atau digandakan.
Jika nilai sifat ikut berubah secara sistematis, sifat itu ekstensif.
Jika nilainya tetap, sifat itu intensif.
Nuansa penting: intensif bukan berarti “selalu sama dalam segala keadaan”. Massa jenis dapat berubah karena suhu, tekanan, fase, atau komposisi. Air dan minyak sama-sama cair tetapi massa jenisnya berbeda.
Bedakan istilah yang sering tertukar
Istilah
Makna
Catatan
Massa
Ukuran jumlah materi/inersia; satuan SI kg.
Ekstensif dan tidak sama dengan berat.
Berat
Gaya gravitasi pada benda; satuan newton.
Dapat berubah jika medan gravitasi berubah.
Volume
Ruang yang ditempati benda; m³, L, mL, cm³.
Ekstensif.
Massa jenis
Massa per satuan volume.
Intensif untuk bahan homogen pada kondisi tertentu.
Suhu
Berkaitan dengan keadaan termal, bukan jumlah energi total.
Intensif; dua gelas 25 °C jika digabung tetap sekitar 25 °C.
Babak 1 dari 4
Mahkota Raja
Dalam kisah yang ditulis Vitruvius sekitar dua abad setelah masa Archimedes, Raja Hiero II mencurigai mahkotanya tidak dibuat dari emas murni. Tantangannya: memeriksa tanpa merusak mahkota.
Catatan sejarah: detail bak mandi, teriakan “Eureka”, dan metode mahkota berasal dari laporan Vitruvius yang ditulis jauh setelah kehidupan Archimedes. Gunakan sebagai pemantik berpikir, bukan rekonstruksi sejarah yang pasti.
Dua gagasan yang berkaitan tetapi tidak identik
📏 Perpindahan air
Benda yang tercelup memindahkan air sebesar volume bagian benda yang tercelup. Jika benda tak beraturan tercelup seluruhnya, volume benda = volume akhir − volume awal.
⬆️ Prinsip Archimedes
Gaya ke atas pada benda di fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Prinsip ini menjelaskan gaya apung. Mengukur volume mahkota melalui kenaikan air adalah aplikasi perpindahan volume.
Logika pemeriksaan mahkota
1Ukur massa mahkota dengan neraca.
2Tentukan volume benda tak beraturan dari kenaikan volume air.
3Hitung massa jenis = massa ÷ volume.
4Bandingkan dengan massa jenis bahan acuan pada kondisi serupa dan pertimbangkan ketidakpastian pengukuran.
Massa jenis yang cocok merupakan bukti yang konsisten dengan suatu bahan, bukan selalu bukti tunggal tentang kemurnian. Campuran tertentu dapat memiliki nilai mirip; alat ukur juga memiliki ketidakpastian.
Dari pola menuju rumus
Untuk zat homogen pada kondisi sama, menggandakan jumlah sampel menggandakan massanya dan volumenya. Karena keduanya berubah dengan faktor yang sama, perbandingan massa terhadap volume tetap.
Massa 80 g
÷
Volume 100 mL
=
Massa jenis 0,80 g/mL
Inilah definisi massa jenis: berapa banyak massa yang terdapat dalam setiap satuan volume. Simbol yang lazim digunakan adalah huruf Yunani rho, ρ.
Rumus utama
ρ = m / V
ρ = massa jenis m = massa V = volume
Turunannya: m = ρ × V dan V = m ÷ ρ.
Segitiga pengingat
m
ρ
V
Tutup besaran yang dicari. Segitiga membantu mengingat, tetapi tetap tulis hubungan fisis dan satuannya.
Langkah pemecahan soal yang aman
1Diketahui: tulis nilai beserta satuannya.
2Ditanya: tentukan ρ, m, atau V.
3Samakan satuan: jangan mencampur kg dengan cm³ tanpa konversi.
4Pilih rumus dan substitusi: masukkan angka sekaligus satuannya.
5Hitung dan cek kewajaran: apakah satuan serta besar jawabannya masuk akal?
Contoh lengkap
Soal: balok bermassa 540 g memiliki volume 200 cm³. Tentukan massa jenisnya.
Diketahui: m = 540 g; V = 200 cm³ Ditanya: ρ Jawab: ρ = m/V = 540 g ÷ 200 cm³ = 2,7 g/cm³. Cek makna: setiap 1 cm³ bahan memiliki massa 2,7 g.
Menentukan volume
Benda
Cara
Rumus/catatan
Balok
Ukur panjang, lebar, tinggi.
V = p × l × t
Kubus
Ukur panjang sisi.
V = s³
Cairan
Gunakan gelas ukur; mata sejajar meniskus.
Untuk air, baca bagian bawah meniskus cekung.
Benda tak beraturan
Celupkan seluruhnya tanpa gelembung.
Vbenda = Vakhir − Vawal
Kesetaraan satuan penting
1 mL = 1 cm³tepat untuk konversi volume
1 L = 1000 mL= 1000 cm³
1 g/cm³= 1 g/mL = 1000 kg/m³
Contoh: 0,80 g/mL = 800 kg/m³. Angka berubah karena satuannya berubah, tetapi besaran fisisnya sama.
Terapung, melayang, atau tenggelam?
Atur massa jenis rata-rata benda dan bandingkan dengan air (≈1,00 g/mL). Ini adalah model sederhana untuk benda yang dilepas di air.
ρ
Jangan tertipu kata “berat”: kapal baja dapat terapung karena bentuk berongga membuat massa jenis rata-rata seluruh kapal lebih kecil daripada air.
Miskonsepsi yang perlu dihindari
“Benda berat pasti tenggelam.” Salah; bandingkan massa jenis rata-rata benda dan fluida.
“Massa jenis bergantung pada banyaknya sampel.” Untuk bahan homogen pada kondisi sama, nilainya tetap.
“mL dan cm³ tidak dapat dibandingkan.” Keduanya setara: 1 mL = 1 cm³.
“Semua benda yang tenggelam memiliki massa jenis sama.” Tidak; nilainya dapat berbeda-beda tetapi lebih besar dari fluida pada model sederhana.
“Volume air yang naik adalah massa benda.” Kenaikan volume menunjukkan volume bagian benda yang tercelup, bukan massanya.