ILMU PENGETAHUAN ALAM
RAHASIA 1 Bernapas merupakan proses masuknya udara pernapasan ke paru-paru dan keluarnya udara pernapasan dari paruparu. Bernapas terdiri dari dua proses yaitu proses inspirasi (menarik napas/memasukan udara) dan ekspirasi (mengeluarkan udara). Apa yang menyebabkan masuk keluarnya
udara
dalam
paru-paru
sehingga
proses
pernapasan itu terjadi? Mari kita ungkap rahasia 1 dengan melakukan kegiatan berikut ini!
BAGAIMANA PROSES PERNAPASAN ITU TERJADI?
TULISKAN HIPOTESIS KALIAN!
APA TUJUAN DARI PERCOBAAN INI? Melalui model paru-paru dan info sains siswa dapat menyebutkan organ pada sistem pernapasan manusia dengan tepat Melalui percobaan siswa dapat mengkomunikasikan proses pernapasan dada dengan benar Melalui percobaan siswa dapat mengkomunikasikan proses
pernapasan perut
dengan benar Melalui percobaan siswa dapat menyimpulkan hubungan tekanan udara dan mekanisme pernapasan dengan benar
1
ILMU PENGETAHUAN ALAM
APA YANG KALIAN BUTUHKAN?
Balon kecil 2 buah, balon besar 1 buah, pipa Y 1 buah, selang plastik 1 buah, karet gelang secukupnya, isolatip 1 buah, setengah botol air mineral 1,5 liter dan tutupnya yang sudah dilubangi 1 buah Gambar 1. Alat bahan percobaan 1 Sumber : dokumen pribadi
MARI KITA LAKUKAN OBSERVASI!
Percobaan A 1.
Rangkailah model paru-paru seperti gambar di bawah ini!
a b c d e Gambar 2. Model paru-paru Sumber: dokumen pribadi
2. Tariklah bagian (e) kearah bawah kemudian amati gejala yang terjadi pada bagian (d)! 3. Lepaskan kembali bagian (e) kearah dalam (kembalikan ke kedudukan semula) secara perlahan kemudian amati gejala yang terjadi pada bagian (d)!
2
ILMU PENGETAHUAN ALAM
4. Tulislah hasil pengamatanmu! ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Percobaan B 1.
Gunakanlah model paru-paru yang telah kalian rangkai sebelumnya!
2. Tekanlah botol pada model paru-paru dengan tanganmu, amati gejala yang terjadi pada bagian (d)! 3. Kembalikan tekanan pada posisi semula, kemudian gejala yang terjadi pada bagian (d)! 4. Tulislah hasil pengamatanmu! ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………
AYO KITA SELIDIKI! 1.
Dari model paru-paru yang kalian buat serta info sains di samping yang terlibat dalam
INFO SAINS Prof. Sains menemukan bahwa sistem pernapasan manusia terdiri atas organorgan seperti pada gambar di bawah ini:
sistem pernapasan adalah a ………………………….., b …………………………. c………………………….., d………………………….., dan e …………………………… Sehingga sistem pernapasan terdiri dari ……………………………………………….………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………
Gambar 3. Sistem pernapasan manusia Sumber: http://arinazulfayunitayunus.wordpress.com
…………………………………………………………………………………
3
ILMU PENGETAHUAN ALAM
2. Dari hasil percobaan A, setelah bagian (e) ditarik kebawah yang terjadi dengan bagian (d) adalah………………………………… hal demikian terjadi karena volume udara di dalam botol menjadi (lebih besar/lebih kecil*) sehingga menyebabkan tekanan udara di dalam botol menjadi…………………………….. dan udara…………………….. Kemudian setelah
bagian
(e)
dilepaskan
yang
terjadi
dengan
bagian
(d)
adalah………………………………… hal demikian terjadi karena volume udara di dalam botol menjadi (lebih besar/lebih kecil*) sehingga menyebabkan tekanan udara di dalam botol……………………………..dan udara…………………… 3. Pada kejadian tersebut, bagian yang terlibat adalah……………………….. maka dalam proses tersebut terjadi mekanisme…………………………………………………………….. 4. Dari hasil percobaan B, setelah botol air mineral ditekan yang terjadi dengan bagian (d) adalah………………………………… hal demikian terjadi karena volume udara di dalam botol menjadi (lebih besar/lebih kecil*) sehingga menyebabkan tekanan udara di dalam botol…………………………….. dan udara……………….. Kemudian setelah dilepaskan kembali, yang terjadi dengan bagian (d) adalah………………………………… hal demikian terjadi karena volume udara di dalam botol menjadi (lebih besar/lebih kecil*) sehingga menyebabkan tekanan udara di dalam botol……………………………..dan udara………………………... 5. Pada kejadian tersebut, bagian yang terlibat adalah .…………………………………………… maka dalam proses tersebut terjadi mekanisme…………………………………………………………….
4
ILMU PENGETAHUAN ALAM
APA KESIMPULAN DARI PERCOBAAN INI?
Pada percobaan A dan percobaan B dapat disimpulkan bahwa masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh tekanan udara dalam rongga dada dan tekanan udara diluar tubuh. Jika tekanan di dalam rongga dada lebih kecil maka udara…………………... Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara ………………… Jadi udara akan bergerak dari ……………………………………ke ………………………………………….
CATATAN PERCOBAAN
5
ILMU PENGETAHUAN ALAM
KALIAN PERLU MENGETAHUINYA Baru saja kita melakukan percobaan tentang hubungan mekanisme pernapasan (inspirasi dan ekspirasi) dan tekanan udara.
Dengan demikian kita telah mengetahui
rahasia 1 dibalik pernapasan yaitu pernapasan dipengaruhi oleh tekanan udara, karena udara akan bergerak dari tekanan yang lebih besar menuju ke tekanan yang lebih kecil sehingga terjadilah pernapasan. Berkaitan dengan hal tersebut, seorang fisikawan bernama Robert Boyle, sekitar abad-17, juga meneliti hubungan antara tekanan dan volume udara. Peristiwa ini serupa dengan peristiwa pada saat kita bernapas. Akan tetapi, Boyle melakukan penelitian pada ruang tertutup dan pada suhu yang tetap terhadap tekanan dan volume udara. Setelah Boyle melakukan penelitian tersebut maka disimpulkan bahwa ““Pada suhu tetap, tekanan
gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya”. Inilah yang disebut Hukum Boyle. Secara matematis, hukum Boyle dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:
P.V
= konstan
P1.V1
= P2.V2
Keterangan: P : tekanan (Pa) V : volume (m3
SOAL LATIHAN
1. Kalian sudah mengetahui proses terjadinya mekanisme pernapasan dada dan mekanisme pernapasan perut dari percobaan 1. Dari hasil percobaan tersebut, apa sajakah perbedaan pernapasan dada dan pernapasan perut?
6
ILMU PENGETAHUAN ALAM
2. Bagaimanakah hubungan tekanan udara dengan mekanisme pernapasan?
3. Ruang tertutup yang volumenya 0,2 m3 berisi gas dengan tekanan 60.000 Pa. hitunglah tekanannya jika volumenya dijadikan 0,15 m3 !
7
