ruang lingkup IPA

RUANG LINGKUP IPA (Ilmu Pengetahuan Alam)

A.ALAM SEMESTA

Pengertian Alam Semesta

Alam Semesta adalah ruang dimana di dalamnya terdapat kehidupan biotik maupun abiotik serta segala macam peristiwa alam yang dapat diungkapkan maupun yang belum dapat diungkapkan oleh manusia.

Teori Terbentuknya Alam Semesta

·        Teori Dentuman

Berdasarkan teori ini, alam semesta terbentuk karena adanya ledakan massa yang sangat hebat yang disebabkan oleh adanya reaksi inti.

·        Teori Ekspansi dan Kontraksi

Teori ini mengungkapkan bahwa galaksi dan bintang-bintang terbentuk pada saat masa ekspansi.

Ø Galaksi

Galaksi (Yuniani: galaxias, Milky Way) adalah kumpulan bintang-bintang, bersama dengan awan interstellar berupa debu dan gas (nebulae) yang menempati volume yang sangat besar di angkasa.

Tipe galaksi berdasarkan bentuknya:

1.      Galaksi elips

Galaksi Elips adalah galaksi yang sudah tua, terbentuk dari bintang-bintang yang sudah tua, lebih redup dibandingkan dengan tipe spiral, dengan banyak bintang merah besar, mengandung sedikit awan gas dan debu interstellar, pembentukan bintang baru sudah berhenti.

2.      Galaksi spiral

Galaksi Spiral berbentuk spiral amat besar dengan inti di tengah (nukleus) dan lengan spiral dan cakaram (disk). Pada lengan ini terkonsentrasi debu dan gas (nebulae), dimana terdapat pembentukan bintang aktif. Tipikal galaksi spiral terdiri dari 100.000 juta bintang dan berdiameter 100.000 tahun cahaya. Mempunyai halo galaktik yang mengandung gas dan debu, bintang individual dan globular cluster. 

3.      Galaksi tidak beraturan

Galaksi tak beraturan terdiri dari bermilyar-milyar bintang muda, tidak mempunyai bentuk yang pasti.

Kecepatan cahaya       = 300.000 km/detik                                 = 1 milyar 80 juta km/jam Pesawat supersonik = 3.500 km/jam Roket = 30.000 km/jam Jarak yang ditempuh cahaya dalam 1 jam akan ditempuh oleh roket selama 36.000 jam = 4 tahun 2 bulan 12 hari Garis tengah *galaksi Bima Sakti ± 100.000 tahun cahaya

*Galaksi Bima Sakti (The Milky Way)

Galaksi di mana Sistem Tata Surya berada. Berbentuk spiral raksasa yang bergerak berputar, diameter = 100.000 tahun cahaya. Bintang-bintang bertebaran pada lengan spiral, ± 100.000 juta bintang. Matahari berada pada lengan spiral, pada jarak 30.000 tahun cahaya dari pusat galaksiMempunyai 2 galaksi satelit yang lebih kecil: Large Magellanic Cloud dan Small Magellanic Cloud.

Ø Bintang

·        Matahari adalah bintang

·        Bintang lain yang terdekat adalah proxima centuri (berjarak 1,31 PC) 1 PC (parsec) = 206.265 AU (astronomical unit) 1 AU = jarak matahari ke Bumi = 149,6 juta km.

·        Temperatur dan Warna Bintang

Blue              11.000^o - 25.000^oC       Rigel, Regulus

Blue-white       8.000^o - 11.000 ^oC      Vega, Altait, Sirius

White              6.000^o - 8.000^oC        Polaris, Procyon

Yellow-white    5.000^o - 6.000^oC        Sun, Capella

Orange            3.500^o - 5.000^oC        Aldebaran, Arcturus

Red                 3.000^o - 3.500^oC        Betelgeuse, Antares

B. SISTEM TATA SURYA

Pengertian Sistem Tata Surya

Sistem Tata Surya (The Solar System) adalah suatu sistem organisasi yang teratur pada matahari di mana matahari sebagai pusat peredaran dan dikelilingi oleh pengikut-pengikutnya (planet, satelit, asteroid, komet, dan meteor). Semua pengikut matahari mengelilingi matahari dengan garis edar tertentu.

1.     Matahari

Matahari adalah bintang kuning, berbentuk bola, dengan diameter 865.000 mi (1 mi = 1,609 km), lebih dari 100X diameter bumi. Salah satu bintang anggota galaksi Milky Way (Bima Sakti). Matahari sangat penting bagi proses kehidupan di Bumi karena mensuplai panas, cahaya, dan radiasi lain.

Matahari memiliki garis tengah: 1.392.000 kmmassa : 331.950 massa bumi.Temperatur permukaan matahari mencapai 6.000°K, inti mencapai 15.000.000°K, bintik-bintik hingga 4.000°K, dan tekanan mencapai 400x109 atm bumi.

2.     Planet

Planet adalah Benda langit yang tidak memiliki sumber cahaya sendiri.

Planet-planet dalam Tata Surya berbeda-beda dalam ukuran dan komposisi, terdiri:

·        Kelompok Planet Dalam: planet-planet yang dekat dengan matahari, ukuran relatif kecil, solid, rocky, massa jenis besar (Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars)

·        Kelompok Planet Luar: planet-planet yang jauh dari matahari, gas planets, terbentuk sebagian besar oleh H dan He (Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Planet terluar, Pluto, berukuran kecil dan terdiri dari es)

3.     Bumi

Bumi memiliki Garis tengah ekuatorial : 7.923 mil. Sedangkan antarkutub 7.900 mil. Berat jenis : 5,5 dan beratnya 6,6 x 1021 ton.Inti dalam bumi tebalnya 815 mil, inti luar 1.360 mil, mantel bumi 1.800 mil dan lapisan lithosfer 20 mil. Lapisan bumi yang cair disebut hidrosfer yang menutupi 71% muka bumi dengan kedalaman rata-rata 4.000 meter. Sedangkan lapisan yang berupa gas disebut atmosfer, terdiri dari troposfer setebal 10 mil.

Anggota Tata Surya

·        Asteroid

Asteroid : planet-planet kecil berada di lintasan antara kelompok planet dalam dan planet luar (antara Mars dn Yupiter). Bervariasi antara tipe karbon dan tipe silikon (carbonaceous and siliceus type).

Ceres adalah asteroid terbesar yang telah diketahui (Æ 1000 km). Chiron adalah asteroid asing yang mengorbit di antara Saturnus dan Uranus.

·        Komet

Komet disebut juga dengan "Bintang berekor". Mengelilingi matahari dengan orbit eliptikal. Periode orbit bisa sangat lama dan sangat jauh dari Tata Surya. Tidak memiliki cahaya sendiri. Komet mempunyai inti yang mengandung air beku, methan, karbondioksida, partikel batuan, dikelilingi debu dan gas.

Diberi nama berdasarkan penemunya:

1.      Komet Halley (Edmud Halley) yang muncul kedalam Tata Surya setiap 74-78 tahun (terakhir tampak pada 1986)

2.      Komet Kohoutek (Lubos Kohoutek), muncul tahun 1975, diperkirakan akan muncul kembali 75.000 tahun yad.

·        Meteor

Meteor adalah Benda langit yang sangat kecil, bergerak mengelilingi matahari seperti planet. Ketika melintas terlalu dekat ke Bumi dan memasuki lapisan atmosfer akan terlihat berbentuk jalur cahaya. Hujan meteor sering terlihat berkala di Bumi, yang terkenal adalah hujan Perseid yang menerangi langit malam pada setiap 27 Juli dan 17 Agustus. Meteor dapat muncul sebagai individu dan tidak terduga atau berkelompok dan muncul setiap tahun atau setiap beberapa tahun sekali. Bergerak dalam jalur tertentu, maka muncul dari titik yang sama di langit : Perseid dari Perseus, Lyrid (muncul April)dari Lyra, dan Taurid (muncul akhir Oktober dan November) dari Taurus.

sumber : http://bestbuydoc.com/id/doc-file/9105/matakuliah-matematika-dan-iad-pokok-bahasan-ruang-lingkup-ipa-sub-pokok-bahasan.html

nurma.staff.uns.ac.id/files/2009/03/alam-semesta.ppt

A.    Pengertian Ilmu Alamiah Dasar

Ilmu alamiah dasar adalah kumpulan pengetahuan tentang konsep-konsep dasar dalam bidang ilmu pengetahuan alam dan teknologi Manusia. Ilmu alamiah atau sering disebut ilmu pengetahuan alam (natural science) merupakan pengetahuan yang mengkaji tentang gejala-gejala dalam alam semesta, termasuk di muka bumi ini, sehingga terbentuk konsep dan prinsip dan hanya mengkaji konsep-konsep dan prinsip-prinsip dasar yang esensial saja

B.    Pengembangan alam pikiran manusia

·         Bagaimana alam pikiran manusia berkembang

Manusia yang mempunyai rasa ingin tahu terhadap rahasia alam mencoba menjawab dengan menggunakan pengamatan dan penggunaan pengalaman, tetapi sering upaya itu tidak terjawab secara memuaskan.contohnya: Pada manusia kuno untuk memuaskan mereka menjawab sendiri. Misalnya kenapa ada pelangi mereka membuat jawaban, pelangi adalah selendang bidadari atau kenapa gunung meletus jawabannya karena yang berkuasa marah

C.  Mitos penalaran dan cara memperoleh pengethuan

Cerita-cerita mitos disebut legenda. Mitos dapat diterima karena keterbatasan penginderaan, penalaran, dan hasrat ingin tahu yang harus dipenuhi. Sehubungan dengan dengan kemajuan zaman, maka lahirlah ilmu pengetahuan dan metode ilmiah.Puncak pemikiran mitos  adalah pada zaman Babilonia  yati kira-kira 700-600 SM. Orang Babilonia berpendapat  bahwa alam semesta  itu sebagai ruangan setengah bola dengan bumi yang datar sebagai lantainya dan langit dan bintang-bintang sebagai atapnya. Namun yang menakjubkan mereka telah mengenal bidang ekleptika sebagai bidang edar matahari dan menetapkan perhitungan  satu tahun yaitu satu kali matahari beredar ketempat semula, yaitu 365,25 hari. Pengetahuan dan ajaran tentang orang Babilonia setengahnya merupakan dugaan, imajinasi, kepercayaan atau mitos pengetahuan semacam ini disebut Pseudo science (sains palsu) Tokoh-tokoh Yunani dan lainnya yang memberikan sumbangan perubahan pemikiran pada waktu itu adalah :

a.       Anaximander, langit yang kita lihat adalah setengah saja, langit dan isinya beredar mengelilingi bumi ia juga mengajarkan membuat jam dengan tongkat.

b.      Anaximenes, (560-520) mengatakan unsur-unsur pembentukan semua benda adalah air, seperti pendapat Thales. Air merupakan salah satu bentuk benda bila merenggang menjadi api dan bila memadat menjadi tanah.

c.       Herakleitos, (560-470) pengkoreksi pendapat Anaximenes,  justru apilah yang menyebabkan transmutasi, tanpa ada api benda-benda akan seperti apa adanya.

d.      Pythagoras (500 SM) mengatakan unsur semua benda adalah empat : yaitu tanah, api, udara dan air. Ia juga mengungkapkan dalil Pythagoras  C² = A² + B², sehubungan dengan alam semesta ia mengatakan bahwa bumi adalah bulat dan seolah-olah benda lain mengitari bumi termasuk matahari.

e.       Demokritos (460-370) bila benda dibagi terus, maka pada suatu saat akan sampai pada bagian terkecil  yang disebut  Atomos atau atom, istilah atom tetap dipakai sampai saat ini namun ada perubahan konsep.

f.       Empedokles (480-430 SM) menyempurnakan pendapat Pythagoras, ia memperkenalkan tentang tenaga penyekat atau daya tarik-menarik dan data tolak-menolak. Kedua tenaga ini dapat mempersatukan atau memisahkan unsur-unsur.

g.      Plato (427-345) yang mempunyai pemikiran yang berbeda dengan orang sebelumnya, ia mengatakan bahwa keanekaragaman yang tampak ini sebenarnya hanya suatu duplikat saja dari semua yang kekal dan immatrial. Seperti serangga yang beranekaragam itu merupakan duplikat  yang tidak sempurna, yang benar adalah idea serangga.

h.      Aristoteles merupakan ahli pikir, ia membuat intisari dari ajaran orang sebelumnya ia membuang ajaran yang tidak masuk akal dan memasukkan pendapatnya sendiri. Ia mengajarkan unsur dasar alam yang disebut Hule. Zat ini tergantung kondisi sehingga dapat berwujud tanah, air, udara atau api. Terjadi transmutasi disebabkan oleh kondisi, dingin, lembah, panas dan kering. Dalam kondisi lembab hule akan berwujud sebagai api, sedang dalam kondisi kering ia berwujud tanah. Ia juga mengajarkan bahwa tidak ada ruang yang hampa, jika ruang itu tidak terisi suatu benda maka ruang itu diisi oleh ether. Aristoteles juga mengajarkan tentang klasifikasi hewan yang ada dimuka bumi ini.

i.        Ptolomeus (127-151) SM, mengatakan bahwa bumi adalah pusat tata surya (geosentris), berbentuk bulat  diam seimbang tanpa tiang penyangga.

j.        Avicenna (ibn-Shina abad 11), merupakan ahli dibidang kedokteran, selain itu ahli lain dari dunia Islam yaitu Al-Biruni  seorang ahli ilmu pengetahuan asli dan komtemporer. Pada abab 9-11 ilmu pengetahuan dan filasafat Yunani banyak yang diterjemahkan dan dikembangkan dalam bahasa Arab. Kebudayaan Arab berkembang menjadi kebudayaan Internasional.

·         Mitos legenda dan cerita rakyat

Contohnya legenda malin kundang yang ada di Sumatra barat dimana ada seorang anak yang durhaka terhadap ibunya lalu di ubah menjadi batu

           

D.  Bagaimana cara manusia memperoleh pengetahuan

Cara Memperoleh Ilmu Pengetahuan
1. Prasangka Adalah sesutau kemungkinan atau atau dugaan terhadap sesuatu yg belum tentu benar
2. Intuisi Adalah suatu pendapat yg tiba2 muncul tanpa dipikir secara logis dan analisis
3. Trial dab Error Adalah coba2, untung2an yg hasilnya belum tentu benar.
4. Percaya Seseorang akan mendapat pengatahuan karena ia percaya pada hal tersebut adalah benar.
5. Wibawa Sesuatu akan dianggap benar,apa bila seseorang yg berwibawa menyatakanbenar
6.Apriori Merupakan suatu keyakinan/pendirian/anggapan sebelum mengetahuai (melihat,mendengar,menyelidiki) keadaan tertentu.

E.  Bagaimana manusia bagitu mudah menerima mitos

Manusia begitu mudah menerima mitos karena akibat keterbatasan penalaran dan keingintahuannya untuk sementara dapat terjawab.

Rasa ingin tahu manusia ternyata tidak dapat terpuaskan hanya atas dasar pengamatan ataupun pengalaman. Untuk itulah, manusia mereka-reka sendiri jawaban atas keingintahuannya itu. Sebagai contoh: "Apakah pelangi itu?", karena tak dapat dijawab, manusia mereka-reka jawaban bahwa pelangi adalah selendang bidadari. Jadi muncul pengetahuan baru yaitu bidadari. Contoh lain: "Mengapa gunung meletus?", karena tak tahu jawabannya, manusia mereka-reka sendiri dengan jawaban: "Yang berkuasa dari gunung itu sedang marah". Dengan menggunakan jalan pemikiran yang sama muncullah anggapan adanya "Yang kuasa" di dalam hutan lebat, sungai yang besar, pohon yang besar, matahari, bulan, atau adanya raksasa yang menelan bulan pada saat gerhana bulan. Pengetahuan baru yang bermunculan dan kepercayaan itulah yang kita sebut dengan mitos. Cerita yang berdasarkan atas mitos disebut legenda.

F.   Metode ilmiah

·        Membedakan cara berpikir ilmiah dan alamiah

Cara berpikir alamiah cenderung mempertanyakan lebih dulu mengapa  sesuatu harus dilakukan, karna itu cara berpikir alamiah terbentuk sedangkan cara berpikir ilmiah cenderung mempertanyakan bagaimana sesuatu dicapai, bagaimana sesuatu dibuat

·         Langkah-langkah operasional metode ilmiah

Perumusan masalah; yang dimaksud dengan masalah yaitupernyataan apa, mengapa, ataupun bagaimana tentang obyek yangteliti. Masalah itu harus jelas batas-batasnya serta dikenal faktor-faktor yang mempengaruhinya.b. Penyusunan hipotesis; yang dimaksud hipotesis yaitu suatupernyataan yang menunjukkan kemungkinan jawaban untukmemecahkan masalah yang telah ditetapkan. Dengan kata lain,hipotesis merupakan dugaan yang tentu saja didukung olehpengetahuan yang ada. Hipotesis juga dapat dipandang sebagai jawaban sementara dari permasalahan yang harus diujikebenarannya dalam suatu obserevasi atau eksperimentasi.c. Pengujian hipotesis, yaitu berbagai usaha pengumpulan fakta-faktayang relevan dengan hipotesis yang telah diajukan untuk dapatmemperlihatkan apakah terdapat fakta-fakta yang mendukunghipotesis tersebut atau tidak. Fakta-fakta ini dapat diperoleh melalui pengamatan langsung dengan mata atau teleskop atau dapat jugamelalui uji coba atau eksperimentasi, kemudian fakta-fakta itudikumpulkan melalui penginderaan.d. Penarikan kesimpulan; penarikan kesimpulan ini didasarkan ataspenilaian melalui analisis dari fakta (data) untuk melihat apakahhipotesis yang diajukan itu diterima atau tidak.Hipotesis itu dapat diterima bila fakta yang terkumpul itumendukung pernyataan hipotesis. Bila fakta tidak mendukung makahipotesis itu ditolak. Hipotesis yang diterima merupakan suatupengetahuan yang kebenarannya telah diuji secara ilmiah, danmerupakan bagian dari ilmu pengetahuan.Keseluruhan langkah tersebut di atas harus ditempuh melaluiurutan yang teratur, langkah yang satu merupakan landasan bagilangkah berikutnya. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa ilmupengetahuan merupakan pengetahuan yang disusun secara sistimatis,berlaku umum dan kebenarannya telah teruji secara empiris

·         Menyebutkan keterbatasan peranan metode ilmiah

Untuk bisa mendapatkan kebenaran ilmiah, harus dilakukan melalui metode ilmiah. Kebenaran seperti apa yang dihasilkan dari metode ilmiah ? Sebetulnya jika dicermati, maka metodologi ilmiah itu sendiri memiliki kelemahan bahkan sangat lemah untuk bisa digunakan mencari hakekat kebenaran. Dalam metodologi ilmiah, harus memenuhi persyaratan empiris, obyektif, rasional dan sistematis.

Empiris Berarti suatu kebenaran berdasarkan pengalaman yang dapat ditangkap dengan panca indera, dan dapat dibuktikan. Padahal sebagaimana dalam uraian mengenai kelemahan panca indera kita yang tidak pernah mampu berfungsi terhadap seluruh obyek dan mampu menangkap dengan tepat apa yang dilihat, didengar dan dirasakan. Maka pengetahuan sebagai hasil dari pengalaman berdasarkan panca indera, tak sepenuhnya benar.

Obyektif Berarti suatu kebenaran harus mengandung nilai obyektifitas, berdasarkan fakta yang menjadi obyek pengetahuan, bukan berdasarkan yang menilai atau yang mengamati (subyek-nya). Dalam kenyataannya, banyak pengetahuan yang dijadikan sebagai kebenaran hanya atas asumsi dan dugaan sementara dari orang perorang. Jadi kebenaran tersebut sebenarnya bersifat subyektif, yang belum tentu dapat diterima oang lain.

Rasional Berarti kebenaran tersebut bersumber dari akal (rasio) atau pikiran manusia, dimana pengalaman-pengalaman hanya sebagai perangsang bagi pikiran. Kebenaran demikian merupakan kesimpulan dari pengalaman-pengalaman sebelumnya dan menjadi pengetahuan dalam akal manusia. Namun pada realitasnya banyak kebenaran yang tidak masuk diakal, yang tidak rasional namun diikuti oleh banyak orang dan dijadikan sebagai sebuah kebenaran.

Sistematis Berarti berurutan, yakni dalam menemukan kebenaran harus melalui proses yang berurutan. Sistematis sebagai sebuah metode bisa menjadi keharusan, namun tahapan yang dikerjakan secara berurutan itu belum tentu sebagai kebenaran yang hakiki. Berdasarkan uraian dan penjelasan tersebut diatas maka metodologi ilmiah sebagai cara untuk menemukan kebenaran tidak bisa untuk dijadikan patokan secara mutlak. Kebenaran yang didapat dari metodologi ilmiah sebatas kebenaran yang relatif, bahkan terkadang tidak konsisten dengan persyaratan ilmiah itu sendiri.