SOAL IPA TERPADU KELAS 9

A. SUHU DAN SKALA TERMOMETER

1. Konsep Suhu

Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas atau dingin suatu benda. Alat ukur suhu disebut termometer. Terdapat beberapa skala termometer yang umum digunakan: Celcius (C), Reamur (R), Fahrenheit (F), dan Kelvin (K). Selain itu, kadang kita menemukan termometer dengan skala buatan (misal X) yang bersifat linier.

2. Hubungan Linier Antar Skala

Jika sebuah termometer X memiliki titik tetap bawah (misal 0°X saat es melebur) dan titik tetap atas (misal 100°X saat air mendidih), maka hubungan antara suhu dalam X dan C adalah linier. Secara umum, untuk dua titik yang diketahui, kita dapat membuat persamaan:

X−X0X100−X0=C−C0C100−C0X100​−X0​X−X0​​=C100​−C0​C−C0​​

Di mana X0X0​ dan C0C0​ adalah titik tetap bawah, X100X100​ dan C100C100​ titik tetap atas.

Contoh soal:

Jika suhu 40°C setara dengan 20°X dan 0°C setara 0°X, maka suhu 60°C pada termometer X adalah …

Penyelesaian:
Kita punya dua pasangan: (0°C, 0°X) dan (40°C, 20°X). Karena skala linier, perbandingan perubahan suhu sama. Maka:

X−020−0=C−040−0atauX20=C4020−0X−0​=40−0C−0​atau20X​=40C​

Sehingga X=C40×20=C2X=40C​×20=2C​. Jadi untuk C = 60°C, X = 30°X.

Suhu 25°X setara dengan 50°C. Jika skala X linier, maka 10°X setara dengan …

Karena titik nol belum diketahui, kita perlu asumsi bahwa skala X memiliki titik tetap bawah 0°X bertepatan dengan 0°C? Tidak selalu. Namun jika hanya satu titik yang diketahui, kita harus mengetahui apakah titik nol kedua skala sama? Dari kalimat "skala X linier" berarti hubungan linear, tetapi tidak disebut titik tetap bawah. Biasanya soal seperti ini menganggap bahwa 0°X = 0°C jika tidak disebut lain. Tapi perlu cek: jika 25°X = 50°C, maka perbandingan: 1°X = 2°C, sehingga 10°X = 20°C. Jadi jawabannya 20°C.

B. STRUKTUR DAN FUNGSI SEL TUMBUHAN

1. Organel Sel Tumbuhan

Sel tumbuhan memiliki organel yang khas:

·         Kloroplas: tempat berlangsungnya fotosintesis. Mengandung klorofil yang menangkap energi cahaya.

·         Vakuola: berfungsi menyimpan cadangan makanan, air, dan zat sisa. Pada sel tumbuhan dewasa, vakuola besar.

·         Dinding sel: memberikan kekakuan dan perlindungan.

·         Mitokondria: tempat respirasi sel.

Jawaban untuk soal:

·         Bagian sel tumbuhan yang berfungsi sebagai tempat fotosintesis adalah kloroplas.

·         Organel yang menyimpan cadangan makanan adalah vakuola (atau kadang plastida seperti amiloplas).

C. PENCEMARAN DAN MITIGASI BENCANA

1. Membaca Grafik Pencemaran

Grafik pencemaran biasanya menunjukkan kadar polutan terhadap waktu. Jika puncak pencemaran terjadi pada tahun 2020, artinya pada tahun tersebut kadar polutan tertinggi. Jika grafik meningkat dari 2018 ke 2022, berarti kondisi lingkungan semakin tercemar.

2. Mitigasi Bencana

Mitigasi adalah upaya mengurangi risiko bencana. Contoh mitigasi gempa bumi:

·         Membangun bangunan tahan gempa.

·         Melakukan simulasi evakuasi.

·         Memasang alat peringatan dini.

D. GERAK BUMI DAN AKIBATNYA

1. Rotasi Bumi

Rotasi adalah gerakan bumi pada porosnya. Akibat:

·         Terjadinya siang dan malam.

·         Perbedaan waktu.

·         Pembelokan arah angin dan arus laut.

2. Revolusi Bumi

Revolusi adalah gerak bumi mengelilingi matahari. Akibat:

·         Perubahan musim.

·         Perbedaan lamanya siang dan malam.

·         Rasi bintang yang tampak berubah.

E. GERAK PADA TUMBUHAN (NASTI, TROPISME, TAKSIS)

1. Tropisme

Gerak tumbuhan yang arahnya dipengaruhi oleh rangsang dari luar.

·         Fototropisme: gerak ke arah cahaya (positif fototropisme pada batang).

·         Geotropisme: gerak ke arah gravitasi.

·         Hidrotropisme: gerak ke arah air.

2. Nasti

Gerak tumbuhan yang tidak dipengaruhi arah rangsang.

·         Seismonasti: gerak karena sentuhan, misal daun putri malu menutup.

·         Niktinasti: gerak karena gelap (daun menutup malam hari).

·         Hidronasti: gerak karena perubahan kadar air, misal membukanya stomata.

3. Taksis

Gerak seluruh tubuh organisme (biasanya uniseluler) menuju atau menjauhi rangsang.

F. INTERAKSI MAKHLUK HIDUP (SIMBIOSIS)

1. Jenis Simbiosis

·         Mutualisme: kedua pihak diuntungkan (lebah dan bunga: lebah mendapat nektar, bunga dibantu penyerbukan).

·         Komensalisme: satu diuntungkan, satu tidak dirugikan (contoh: ikan hiu dan remora).

·         Parasitisme: satu diuntungkan, satu dirugikan (benalu dan pohon mangga: benalu mengambil nutrisi).

2. Dampak Insektisida Berlebihan

·         Membunuh serangga non-target (lebah, musuh alami).

·         Resistensi hama.

·         Pencemaran lingkungan.

·         Rantai makanan terganggu.

G. KALOR DAN ASAS BLACK

1. Prinsip Pencampuran

Ketika dua zat sejenis (misal air) dengan suhu berbeda dicampur, kalor yang dilepas air panas sama dengan kalor yang diterima air dingin. Rumus:

m1⋅c⋅(T1−Tc)=m2⋅c⋅(Tc−T2)m1​⋅c⋅(T1​−Tc​)=m2​⋅c⋅(Tc​−T2​)

Dengan cc sama, maka:

m1(T1−Tc)=m2(Tc−T2)m1​(T1​−Tc​)=m2​(Tc​−T2​)

Suhu akhir Tc=m1T1+m2T2m1+m2Tc​=m1​+m2​m1​T1​+m2​T2​​.

Contoh soal:

Dua air sejenis dicampur: 40 g suhu 70°C dan 20 g suhu 40°C. Suhu akhir campuran adalah …

Tc=40×70+20×4040+20=2800+80060=360060=60∘CTc​=40+2040×70+20×40​=602800+800​=603600​=60∘C

Jika massa air panas lebih besar, maka suhu akhir campuran akan mendekati suhu air panas (lebih besar).

---

H. BESARAN, SATUAN, DAN ALAT UKUR

1. Alat Ukur

·         Panjang: mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup.

·         Massa: neraca (neraca Ohaus, neraca digital).

·         Waktu: stopwatch.

·         Suhu: termometer.

I. WUJUD ZAT DAN GAYA ANTAR PARTIKEL

1. Sifat Zat

·         Padat: gaya tarik antar partikel sangat kuat, partikel bergetar di tempat.

·         Cair: gaya tarik kurang kuat, partikel dapat bergerak bebas namun terikat.

·         Gas: gaya tarik sangat lemah, partikel bergerak bebas.

J. PEMISAHAN CAMPURAN

1. Metode Pemisahan

·         Filtrasi (penyaringan): untuk memisahkan padatan dari cairan (pasir dan air).

·         Distilasi: untuk memisahkan zat cair berdasarkan titik didih (alkohol dan air).

·         Sublimasi: untuk memisahkan zat yang dapat menyublim (kapur barus) dari campuran padat.

·         Kromatografi: untuk memisahkan zat terlarut berdasarkan perbedaan kecepatan rambat.

K. ENERGI MEKANIK

1. Energi Potensial dan Kinetik

·         Energi potensial gravitasi: Ep=mghEp​=mgh, dimiliki benda karena kedudukannya.

·         Energi kinetik: Ek=12mv2Ek​=21​mv2, dimiliki benda karena geraknya.

·         Saat benda jatuh bebas, energi potensial berkurang, energi kinetik bertambah, namun energi mekanik tetap.

L. GRAFIK GERAK

1. Gerak Lurus

·         Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t):

o    Garis lurus naik: gerak lurus berubah beraturan dipercepat (GLBB dipercepat).

o    Garis mendatar: gerak lurus beraturan (GLB), kecepatan konstan.

o    Garis lurus turun: GLBB diperlambat.

M. PESAWAT SEDERHANA

1. Tuas (Pengungkit)

Jungkat-jungkit termasuk tuas jenis pertama (titik tumpu di antara beban dan kuasa). Lengan beban = jarak titik tumpu ke beban; lengan kuasa = jarak titik tumpu ke kuasa. Prinsip: beban×lengan beban=kuasa×lengan kuasabeban×lengan beban=kuasa×lengan kuasa. Jika lengan kuasa lebih panjang, gaya yang diperlukan lebih kecil.

N. SISTEM PENCERNAAN DAN ENZIM

1. Enzim Pencernaan

·         Amilase: mengubah amilum (pati) menjadi maltosa. Dihasilkan di mulut dan pankreas.

·         Pepsin: memecah protein menjadi pepton. Bekerja di lambung (suasana asam).

·         Lipase: memecah lemak.

2. Zat Kimia dalam Makanan

·         Alami: vitamin, mineral, antioksidan alami.

·         Buatan: pewarna sintetis, pengawet (natrium benzoat), pemanis buatan (aspartam).

O. SISTEM PEREDARAN DARAH MANUSIA

1. Peredaran Darah Besar dan Kecil

·         Peredaran darah besar (sistemik): dari jantung (ventrikel kiri) ke seluruh tubuh (melalui aorta) kembali ke jantung (atrium kanan) melalui vena cava. Berfungsi mengangkut oksigen ke sel dan mengembalikan karbon dioksida.

·         Peredaran darah kecil (pulmonal): dari jantung (ventrikel kanan) ke paru-paru (arteri pulmonalis) kemudian kembali ke jantung (atrium kiri) melalui vena pulmonalis. Di paru-paru terjadi pertukaran gas.

2. Pembuluh Darah

·         Arteri: membawa darah kaya oksigen (kecuali arteri pulmonalis).

·         Vena: membawa darah kaya karbon dioksida (kecuali vena pulmonalis).

P. ENERGI KINETIK DAN POTENSIAL

1. Faktor yang Mempengaruhi

Energi kinetik bergantung pada massa dan kecepatan. Semakin besar massa dan kecepatan, semakin besar energi kinetik.

Q. INTERAKSI MAKHLUK HIDUP LANJUTAN

1. Komensalisme

Contoh: anggrek yang menempel di pohon (anggrek mendapat tempat hidup, pohon tidak terpengaruh). Juga ikan remora dengan hiu.

2. Taksis

Contoh: Euglena bergerak menuju cahaya (fototaksis positif). Bakteri bergerak menuju zat kimia (kemotaksis).

R. MITIGASI BENCANA BANJIR

1. Upaya Mitigasi

·         Penghijauan daerah resapan.

·         Pembuatan biopori.

·         Normalisasi sungai.

·         Tidak membuang sampah ke sungai.

·         Sistem peringatan dini.