Modul Ajar Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 8 SMP: Getaran, Gelombang, dan Cahaya (Bab 4)

Pembelajaran getaran harmonik (frekuensi dan periode), gelombang transversal/longitudinal, perambatan bunyi dan resonansi, serta optika cahaya (pemantulan cermin datar/cekung/cembung dan pembiasan lensa).

Capaian dan tujuan pembelajaran

Peserta didik mampu menghitung periode, frekuensi getaran, dan cepat rambat gelombang.
Peserta didik mampu menjelaskan karakteristik gelombang bunyi dan mekanisme pendengaran.
Peserta didik mampu melukiskan pembentukan bayangan pada cermin dan lensa serta menghitung perbesaran bayangan.

Materi pokok & uraian konsep pembelajaran

Getaran adalah gerak bolak-balik secara periodik di sekitar titik keseimbangan. Besaran getaran meliputi simpangan terjauh (*amplitudo*), periode getar (waktu satu getaran penuh T = t/n), dan frekuensi (jumlah getaran per sekon f = n/t), di mana T = 1/f.

Gelombang adalah getaran yang merambat dengan membawa energi tanpa memindahkan mediumnya. Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya, gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal (bukit dan lembah) dan gelombang longitudinal (rapatan dan renggangan). Persamaan cepat rambat gelombang dirumuskan v = λ . f.

Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik longitudinal yang memerlukan medium untuk merambat dan mengalami pemantulan (gema dan gaung). Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik transversal yang memiliki sifat merambat lurus, dapat dipantulkan (hukum Snellius pemantulan), dan dapat dibiaskan saat melintasi dua medium berbeda kerapatan optik.

Peta subtopik bahasan

Konsep Getaran Harmonik, Frekuensi, dan Periode
Menghitung frekuensi f = n/t dan periode T = t/n pada bandul sederhana.
Karakteristik Gelombang Transversal dan Longitudinal
Menghitung panjang gelombang λ dan cepat rambat gelombang v = λ.f.
Gelombang Bunyi, Resonansi, dan Pemantulan Bunyi
Menganalisis frekuensi infrasonik, audiosonik, ultrasonik, serta kedalaman laut s = (v.t)/2.
Sifat Cahaya, Cermin, Lensa, dan Alat Optik
Menerapkan rumus cermin/lensa 1/f = 1/s + 1/s' serta pembentukan bayangan mata dan lup.

Istilah kunci dan glosarium

Frekuensi (f): Banyaknya getaran atau gelombang lengkap yang terjadi dalam satuan waktu satu sekon (satuan Hertz / Hz).
Periode (T): Waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk melakukan satu kali getaran penuh (satuan sekon / s).
Panjang Gelombang (λ): Jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu periode, yaitu jarak antara dua puncak gelombang yang berurutan.
Resonansi: Peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat getaran benda lain karena memiliki frekuensi alami yang sama.
Pembiasan Cahaya: Peristiwa pembelokan arah rambat cahaya saat merambat melalui dua medium transparan yang berbeda kerapatan optiknya.

Instrumen asesmen formatif & contoh soal pembelajaran

5 butir instrumen soal pilihan ganda berbasis HOTS untuk mengukur pemahaman konsep pada bab ini. Dilengkapi kunci jawaban dan uraian pembahasan analitis.

Soal 1

Sebuah bandul berayun bolak-balik sebanyak 60 kali dalam waktu 15 detik. Frekuensi dan periode getaran bandul tersebut berturut-turut adalah...

A. 4 Hz dan 0,25 sekon
B. 0,25 Hz dan 4 sekon
C. 4 Hz dan 4 sekon
D. 15 Hz dan 60 sekon