PRINSIP KERJA PESAWAT SEDERHANA PADA SISTEM GERAK MANUSIA

 

Manusia memiliki kemampuan untuk bergerak dan melakukan aktivitas. Seperti berjalan, berlari dan menari. Kemampuan melakukan gerakan tubuh pada manusia didukung adanya system gerak. System gerak merupakan hasil kerja sama antar organ system gerak, seperti rangka (tulang), persendian, dan otot.

Fungsi rangka (tulang) adalah sebagai alat geak pasif, yang hanya dapat bergerak apabila dibantu oleh otot. Fungsi persendian adalah menghubungkan antar tulang yang satu dengan tulang yang lainnya. Fungsi otot adalah sebagai alat gerak aktif,yang dapat menggerakkan tulang dan organ lainnya sehingga terjadi suat gerakan.

sumber gambar: Dok. Kemdikbud
Mendongakkan kepala

Selain pada peralatan yang biasa kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, prinsip pesawat sederhana juga ada yang berlaku pada struktur otot dan rangka manusia. Pada saat mendongakkan kepala, jika dianalogikan dengan pesawat sederhana, maka dagu merupakan posisi beban, leher merupakan titik tumpu, dan otot leher bagian belakang merupaka titik kuasa. Oleh karena posisi titik tumpu berada di antara beban dan titik kuasa, sistem ini merupakan pengungkit jenis pertama.

Contoh lain, pada saat mengangkat barbel (beban) dengan tangan, telapak tanga yang menggenggam barbel  berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku (sendi di antara lengan atas dan lengan bawah), dan titik kuasa adalah lengan bawah. Oleh karena titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, system ini disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga.

(a) Seseorang mengangkat barbel, (b) posisi lengan kuasa, lengan beban,
dan penumpu pada tangan saat mengangkat barbel

Selain pada kegiatan mendongakkan kepala, mengangkat barbel, jinjit, berdiri, dan menunduk, prinsip pengungkit juga dapat digunakan untuk menganalisis gerak tubuh pada saat bermain bulu tangkis seperti pada gambar berikut.

 

 

TEKNOLOGI PERKEMBANGBIAKAN PADA TUMBUHAN

A.      Hidroponik

Hidroponik merupakan cara penanaman tumbuhan dengan menggunakan larutan nutrisi dan mineral dalam air tanpa menggunakan tanah. Tanama darat khususnya sayuran seperti paprika, tomat, timun, terong, dan selada dapat ditanam secara langsung dalam wadah yang berisi nutrisi atau dengan ditambah medium yang tak larut dalam air, misalnya kerikil, arang, sekam, spons, serbuk kayu, dan lain-lain. Ilmuawan menemukan bahwa tumbuhan menyerap nutrisi yang penting dalam bentuk ion-ion yang terlarut dalam air.

Menanam dengan cara hidroponik tentu memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut ini beberapa kelebihan dan kekurangan menanam dengan cara hidroponik.

Kelebihan Hidroponik:

1.       Cukup mudah dan praktis

Menanam dengan hidroponik akan lebih mudah dan praktis. Petani tidak perlu cacing atau sejenisnya untuk menggemburkan tanah. Namun, agar dapat mendapatkan hasil yang lebih memuaskan tetap dibutuhkan dasar ilmu mengenai hidroponik.

2.       Hemat lahan

Dibanding dengan menanam biasanya yang membutuhkan lahan tanah yang luas, lainya halnya dengan hidroponik yang bisa dimulai dari dalam rumah sekalipun. Karena hidroponik dapat tumbuh pada instalasi pipa, seperti gambar berikut ini.

Sumber gambar: ruangmom.com

3.       Bebas hama

Bertanam hidroponik seperti sayur maupun buah, tidak mudah terserang hama dan penyakit. Terutama sayur akan tumbuh lebih sehat dan bersih. Hal ini disebabkan menanam dengan hidroponik tidak menggunakan pestisida.

4.       Hasil panen banyak

Dengan lahan yang minim, menanam hidroponik jika ditekuni akan menghasilkan panen yang cukup banyak. Alasan logis mengapa panen hidroponik bisa lebih banyak, yakni instalasi hidroponik yang dapat dilakukan secara bertingkat. Hal ini membuat lahan lebih banyak menampung kuantitas tanaman.

 Kekurangan Hidroponik:

1.       Modal cukup besar

Saat pertama kali menanam hidroponik tentu akan membutuhkan modal yang cukup besar. Terutama bagi yang memulai budidaya tanaman dalam skala besar, modalnya juga akan sesuai dengan modal yang akan dikeluarkan. Beberapa alat yang dibutuhkan, yakni pipa, slang, pompa akuarium, dan set bor untuk pembuatan proses instalasi.

2.       Perlengkapan sukar didapatkan

Meskipun sudah banyak didengar, peralatan baik bahan dan alat untuk penanaman hidroponik masih cukup langka. Tidak semua toko pertanian menjual alat dan bahan untuk menanam hidroponik. Biasanya akan ada toko khusus yang akan menjual perlengkapan alat dan bahan hidroponik.

3.       Ketelitian ekstra

Butuh ketelitian ekstra dan keyakinan untuk menanam hidroponik. Petani harus mengontrol nutrisi berserta tingkat keasaaman PH pada tanaman secara berkala serta perhitungan pemberian nutrisi. Tentunya ini demi menghasilkan produk yang lebih berkualitas.

4.       Keterampilan khusus

Selain ketelitian yang ekstra, menanam hidroponik juga membutuh keterampilan khusus. Dalam hal ini berupa keterampilan menanam, membibit, menyemai hingga perawatannnya.

B.      Vertikultur

Sumber gambar: dosenpertanian.com

Vertikultur merupakan metode budidaya tanaman dengan cara membuat instalasi secara bertingkat (vertikal) dengan tujuan untuk meningkatkan jumlah tanaman. Teknik budibaya ini merupakan konsep penghijauan yang cocok untuk daerah perkotaan dan lahan terbatas.

Vertikultur memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai berikut:

Kelebihan vertikultur:

1.       Efisiensi pemanfaatan lahan karena vertikultur dibuat secara bersusun.

2.   Portabel. Bila ditanam dengan wadah pot/ polibag/botol/kaleng, tanaman mudah dipindahkan ke lain tempat.

3.     Mengurangi penyiangan karena penanaman secara vertikal mengurangi tumbuhnya gulma.

4.  Penghematan pupuk karena diberikan pada wadah yang terbatas sehingga tidak mudah tercuci oleh hujan.

5. Penghematan pestisida, khususnya pestisida untuk serangga tanah karena media tanam dapat menggunakan media steril.

6.    Bila vertikultur diberi atap dapat mencegah kerusakan karena hujan.

7.  Bila dilakukan di ruangan tertutup (rumah kaca) dapat menghemat penyiraman karena dapat mengurangi penguapan air.

8.  Mempunyai segi keindahan dan estetika yang baik.

9.  Mempermudah perawatan karena tanaman mengelompok di satu lokasi.

Kekurangan Vertikultur:

1.     Membutuhkan pemberian pupuk dan penyiraman yang dilakukan secara kontinu, terutama yang beratap atau dengan rumah kaca.

2.    Bila dipindah tidak hati-hati maka tanaman bisa rusak atau patah, apabila sedang berbunga atau berbuah bisa rontok.

3.       Perawatan lebih intensif dan tingkat kesulitan yang lebih banyak karena kondisi tanaman bersusun.

4.       Investasi awal cukup besar terutama untuk membuat bangunan rumah kaca dan instalansi vertikulur.

C.      Kultur Jaringan Tumbuhan

Sumber gambar: utakatikotak.com

Kultur jaringan adalah suatu metode perbanyakan tumbuhan dengan cara mengambil suau bagian dari tanaman, seperti sel atau sekelompok sel, jaringan, atau organ. Bagian tanaman yang telah diambil selanjutnya ditumbuhkan dalam kondisi steril pada medium yang mengandung nutrisi dan zat pengatur tumbuh (hormon). Bagian tanaman akan dapat memperbanyak diri dan berkembang menjadi tanaman yang memiliki organ lengkap yaitu akar, batang, dan daun. Banyak jenis tumbuhan dapat dikembangkan menggunakan metode ini. Namun, tiap-tiap tumbuhan memerlukan perlakuan khusus agar dapat tumbuh dan berkembang dengan baik.

Perbanyakan tanaman secara kultur jaringan memiliki beberapa kekurangan dan kelebihan.

Kelebihan kultur jaringan sebagai berikut.

1.       Merupakan Cara untuk menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah banyak dengan waktu singkat.

2.       Tidak memerlukan wtempat luas, biasanya cukup dalam botol air mineral.

3.       Tidak bergantung pada musim sehingga bisa dilaksanakan sepangjang tahun.

4.       Bibit yang dihasilkan lebih sehat dan seragam.

5.       Memungkinkan untuk dilakukan rekayasa genetika.

Adapun kekurangan kultur jaringan sebagai berikut.

1.   Memerlukan biaya besar karena harus dilakukan di dalam laboratorium yang steril dan menggunakan bahan-bahan kimia.

2.       Memerlukan keahlian khusus.

3.    Memerlukan aklimatisasi ke lingkungan luar karena tanaman hasil kultur berukuran kecil dan bersifat antiseptik.

PERKEMBANGBIAKAN VEGETATIF PADA TUMBUHAN ANGIOSPERMAE

 

    Untuk dapat melestarikan hidupnya, tumbuhan dianugerahi oeh Allah SWT kemampuan untuk bereproduksi atau berkembangbiak. Tumbuhan Angiospermae atau tumbuhan biji tertutup adalah tumbuhan yang memiliki ciri bakal biji berada dalam bakal buah (ovarium). Bakal buah adalah bagian putik yang membesar  yang tersusun oleh daun buah (karpel). Bakal buah selanjutnya akan berkembang menjadi buah dan bakal biji berkembang menjadi biji.

    Tumbuhan biji tertutup (Angiospermae) sangat penting bagi kehidupan manusia dan hewan, karena tumbuhan inilah yang menyediakan hampir semua bahan makanan yang berasal dari tumbuhan. Tumbuhan Angiospermae mengalami perkembangbiakan vegetatif dan perkembangbiakan generatif.

A.      Perkembangbiakan Vegetaif pada Tumbuhan Angiospermae

Perkembangbiakan secara vegetatif adalah cara perkembangbiakan tumbuhan dengan menggunakan bagian tumbuhan. Perkembangbiakan tumbuhan secara vegetatif dapat menghasilkan individu baru tanpa melibatkan proses fertilisasi (proses peleburan inti sel sperma dengan ini sel telur sehingga membentuk zigot).

Tumbuhan dapat melakukan perkembangbiakan vegetatif karena tumbuhan memiliki sel-sel yang memiliki kemampuan untuk berkembang menjadi berbagai jenis  sel penyusun jaringan dan organ tumbuhan yang disebut sel meristem. Keturunan yang dihasilkan dari perkembangbiakan vegetatif memiliki sifat atau karakter yang sama dengan sifat induk.

Perkembangbiakan vegetatif dibagi menjadi dua, yaitu perkembangbiakan vegetatif alami dan perkembangbiakan vegetatif buatan.

1. Perkembangbiakan Vegetatif Alami

      Ada berbagai macam cara perkembangbiakan vegetatif alami, yaitu:

a)       Rhizoma

sumber gambar: farmakognosiku.blogspot.com

Rhizoma atau akar rimpang adalah batang yang tumbuh mendatar di dalam tanah.

Contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan rhizoma adalah jahe, kunyit, lengkuas, temu lawak, sansivera, bunga tasbih, dan alang-alang.

b)      Stolon

Sumber gambar: elysetiawan.com

Stolon atau geragih adalah batang yang tumbuh menjalar di atas permukaan tanah.

Contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan stolon adalah stoberi, arbei,dan pegagan.

c)       Umbi Lapis

sumber gambar: id.quora.com

Umbi lapis adalah modifikasi batang beserta daun yang memperlihatkan struktur berlapis-lapis.

Contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan umbi lapis adalah bawang merah, bawang bombai, bunga bakung.

d)      Umbi Batang

sumber gambar: id.quora.com

Umbi batang adalah pembengkakan pada bagian batang karena perubahan fungsi dan sebagai cadangan makanan.

Contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan umbi batang adalah: ubi jalar dan kentang.

e)      Umbi Akar

Sumber gambar: pembelajar.net

Umbi akar adalah pembengkakan pada bagian akar karena perubahan fungsi dan sebagai cadangan makanan.

Contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan umbi akar adalah: dahlia, wortel, dan lobak.

f)        Tunas

Sumber gambar: paktanidigital.com

Tunas adalah bakal individu baru yang muncul di batang bagian bawah.

Contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan tunas adalah: pohon pisang dan beberapa jenis palem.

g)       Tunas Adventif

Sumber gambar: kebun.co.id

Tunas adventif adalah tunas yang muncul selain di batang. Tunas yang terdapat pada tepi daun disebut tunas (kuncup) adventif daun, dan tunas yang terdapat pada akar disebut tunas adventif akar.

Contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan tunas adventif adalah: akar sukun, cemara, dan daun cocor bebek.

2.   Perkembangbiakan Vegetatif Buatan

         Perkembangbiakan vegetatif buatan adalah perkembangbiakan vegetatif dengan bantuan manusia, ada beberapa cara yang dapat dilakukan manusia untuk membantu pekembangbiakan tumbuhan,            yaitu:

a)       Cangkok

Sumber gambar: tanamanmart.com

Cangkok dapat dilakukan dengan mengelupas kulit suatu batang tanaman berkayu, kemudian dibalut dengan tanah dan dibungkus dengan sabut kelapa atau plastik, sehingga tumbuh akar. Apabila bagian kulit yang terkelupas telah tumbuh akar, maka batang dapat dipotong dan ditanam di tanah. Salah satu keunggulan cangkok adalah membuat tanaman cepat berbuah, tumbuhan dapat memiliki sifat yang sama dengan induknya. Sedangkan kekurangannya adalah tanaman mudah roboh karena perakaran kurang kuat dan tidak tahan kering. Cangkok dapat dilakukan pada tanaman berkayu seperti manga, rambutan, jeruk, dan jambu air.

b)      Merunduk

Sumber gambar: fungsiartikel.blogspot.com

Merunduk dapat dilakukan dengan membenamkan tangkai tanaman ke tanah, sehingga bagian yang tertanam dalam tanah tumbuh akar. Jika akar telah tumbuh, tanaman dapat dipisahkan dari induk. Keuntungan dari perkembangbiakan merunduk adalah menghasilkan tanaman yang memiliki sifat yang sama dengan induknya. Sedangkan kekurangannya adalah susah mendapatkan tanaman baru dengan jumlah yang banyak. Merunduk dapat dilakukan pada tanaman yang memiliki cabang batang yang Panjang dan lentur, misalnya bunga alamanda.

c)       Setek

Sumber gambar: dekoruma.com

Setek adalah cara perkembangbiakan vegetatif dengan memotong (memisahkan dari induk) suatu bagian tanaman dan kemudian ditanam untuk menghasilkan individu baru, misanya untuk menanam ketela pohon dapat menggunakan batangnya atau disebut setek batang. Tanaman cocor bebek dapat diperbanyak dengan menggunakan setek daun. Tanaman sukun dapat diperbanyak dengan menggunakan setek akar. Pertain juga menggunakan Teknik setek untuk menanam tebu, rumput gajah untuk pakan ternak, dan pohon seruni. Keuntungan teknik setek adalah tanaman baru akan menghasilkan rasa buha yang manis, dapat menghasilkan tanaman baru dalam jumlah yag banyak. Sedangkan kerugiannya adalah Teknik setek akan mempengaruhi tingkat kesuburan dan menghasilkan akar serabut.

d)      Menyambung (menganten)

Sumber gambar: m.kaskus.co.id

Menganten adalah memotong suatu batang tanaman lalu disambung dengan batang tanaman lain yang sejenis dan berbeda sifat. Kelebihan dari menganten adalah cepat bereproduksi, bisa memperoleh tanaman yang kuat dan mempercepat pertumbuhan pohon. Kekurangannya adalah jenis pohon yang disambung jumlahnya terbatas. Contoh: jeruk, manga, dan kakao.

e)      Menempel (okulasi)

Sumber gambar: faunadanflora.com

Okulasi adalah menempel mata tunas dari tanaman ke batang tanaman lain yang sejenis. Salah satu kelebihan okulasi adalah memperoleh tanaman dengan produktivitas tinggi dan penyiapan benih yang lebih singkat. Kekurangannya adalah terkadang hasil okulasi kurang normal dan belum tentu ada keserasian antara batang bawah dengan batang atas. Contoh: Bougenvile dan puring