A. FISIKA
     Fisika berasal dari kata Yunani yang berarti “alam”. Karena “Fisika” adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda di alam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda alam tersebut. Gejala-gejala ini pada mulanya adalah apa yang dialami oleh indera kita misalnya penglihatan, menemukan optic atau cahaya, pendengaran menemukan pelajaran tentang bunyi, panas juga dapat dirasakan (perasaan).

1. Sifat Fisika
     Sifat fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda tanpa membentuk zat baru. Sifat ini dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, kelarutan, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, daya tarik/kemagnetan, dan kekentalan.

Wujud Zat

Bentuk suatu zat dibedakan dari padat, cair, dan gas. Zat-zat ini dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sebagian kecil dari apa yang kita ketahui, yaitu: menguap, mengembun, mencair, membeku, meyublim, dan mengkristal.

Warna
Setiap objek memiliki warna yang berbeda. Pewarnaan sosial bisa langsung. Warna yang berkembang menjadi objek sebagai ciri khas. Perbedaan antara satu substansi dan substansi lainnya. Misalnya, susu berwarna putih, karbon hitam, kuku pudar abu-abu dan lain-lain.

Kelarutan

Kelarutan adalah zat dalam pelarut yang merupakan properti fisik. Air menjadi pelarut untuk zat terlarut. Tidak bisa masuk pelarut. Misalnya, garam bisa larut di udara, tetapi tidak bisa dibuang di udara.

Konduktivitas listrik

Konduktivitas listrik menjadi properti fisik. Benda-benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor, sementara benda-benda yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Benda logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik. Konduktivitas listrik dalam suatu zat dapat melihat gejala yang ditimbulkannya. Misalnya, tembaga dengan sumber tegangan dan lampu. Hasil yang bisa dimasukkan adalah lampu bisa menyala.

Daya Tarik/Kemagnetan

Berdasarkan sifat magnetik, benda diklasifikasikan menjadi dua, yaitu objek magnetik dan benda non-magnetik. Benda-benda magnetik adalah benda-benda yang dapat ditarik oleh magnet, sementara benda-benda non-magnetik adalah objek yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

Titik didih

Titik didih adalah ramuan suhu mendidih.

Titik lelah

Titik leleh adalah suhu benda padat yang berubah menjadi cairan.

2. Cabang-cabang Fisika
    - Fisika Klasik   : Mekanika, listrik magnit, panas, bunyi, optika
                                dan gelombang adalah perbatasan antara fisika
                                klasik dan modern.
    - Fisika Modern : Adalah perkembangan fisika mulai abad 20
                                yaitu penemuan teori relativitas dan Einstein.
       Berikut ini cabang-cabang ilmu fisika pada kehidupan manusia:

·        Mekanika
Mekanika adalah salah satu cabang ilmu Fisika yang mempelajari tentang gerak. Pada dasarnya mekanika klasik terdiri dari dua bagian, yaitu kinematika dan dinamika.

·         Fisika Kuantum
Fisika kuantum adalah cabang dasar ilmu Fisika yang berhubungan dengan atom maupun subatom. Contoh: Fisika Kuantum, Bentuk Atom.

·         Mekanika Fluida
Mekanika fluida merupakan cabang ilmu Fisika yang mempelajari fluida, baik berupa cair atau gas. Contoh: Mekanika Fluida, Penerapan Sayap Pesawat Terbang.

·         Elektronika
Elektronika adalah cabang ilmu Fisika yang mempelajari aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, semikonduktor, dan peralatan elektronik lainnya. Contoh: Elektronika, Rangkaian Komponen Elektronika.

·         Termodinamika
Termodinamika adalah ilmu Fisika yang mempelajari tentang energi atau perpindahan panas. Contoh : Termodinamika, Oven Microwave Aplikasi Termodinamika.

·         Optika Geometris
Optika Geometris adalah ilmu Fisika yang mempelajari tentang cahaya serta peralatan manusia yang membantu penglihatan. Contoh : Optika Geometri, Teropong Aplikasi Optika Geometri.

·         Astronomi 
Astronomi adalah ilmu Fisika yang mempelajari tentang perbintangan dan benda-benda angkasa. Contoh: Astronomi, Tata Surya.

 

3. Pengukuran, Besaran, dan Dimensi

·         PENGUKURAN
Pengukuran adalah membandingkan nilai suatu besaran yang diukur menggunakan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Pengukuran dibedakan menjadi dua, yaitu pengukuran secara langsung dan secara tidak langsung.
Pengukuran langsung yaitu membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran standart yang diterima sebagai satuan, sedangkan pengukuran tidak langsung adalah untuk mengukur suatu besaran dengan cara mengukur besaran lain.

·         BESARAN
Merupakan sesuatu yang dapat diukur. Dalam fisika besaran terbagi atas besaran dasar, besaran turunan, dan besaran pelengkap. Besaran dasar adalah besaran yang tak tergantung pada besar-besaran lain dan besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran-besaran dasar, jadi merupakan kombinasi dari besaran dasar. Adapun besaran pelengkap adalah besaran yang diperlukan untuk membentuk besaran turunan.

·         DIMENSI
Dimensi adalah cara penulisan dari besaran-besaran dengan menggunakan symbol-simbol (lambing-lambang) besaran dasar. Notasi (cara penulisan) dimensi adalah: panjang [l], massa [m], waktu [t]. 

B. EKOLOGI DAN DAMPAK PERKEMBANGAN IPTEK
1. Pengertian Ekologi
   Inti permasalahan lingkungan hidup adalah hubungan makhluk hidup, khususnya manusia, dengan lingkungan hidupnya. Ilmu tentang hubungan timbal balik makhluk hidup dengan lingkungan disebut ekologi. Oleh karena itu permasalahan lingkungan hidup pada hakekatnya adalah permasalahan ekologi. Istilah ekologi pertama kali digunakan oleh Arnest Haeckel, pada pertengahan tahun 1860-an. Istilah ini berasal dari kata Yunani oikos ("habitat") dan logos ("ilmu"). 

 2. Perkembangan IPTEK
   Permulaan dari IPTEK dapat ditelusuri sejak keberadaan manusia. Manusia purba telah memiliki pengetahuan tentang keadaan alam. Usaha mula-mula di bidang keilmuan yang tercatat dalam sejarah adalah yang dilakukan oleh bangsa Mesir Kuno. Banjir Sungai Nil yang terjadi setiap tahun telah mendorong berkembangnya sistem almanak, geometri, dan kegiatan pengamatan serta penelitian. Kegiatan keilmuan kemudian diikuti oleh orang-orang Babilonia dan orang-orang Hindu. Kegiatan keilmuan pengembangan iptek berlangsung sampai zaman modern.
     Perkembangan Iptek didunia juga sejalan dengan laju peradaban manusia. Seiring dengan berkembangnya Zaman iptek yang pada awalnya adalah suatu kebudayaan manusia berkembang menjadi sesuatu alat untuk membantu aktivitas manusia. Manusia yang selalu ingin berkarya menyebabkan manusia berlomba-lomba dalam penciptaan Iptek sehingga lupa dengan perubahan yang diakibatkan dari Iptek itu sendiri. Dengan demikian perkembangan Iptek sudah dimulai pada zaman purba dan berkembang sampai sekarang.
     Perkembangan ilmu pengetahuan di zaman modern didorong atau diawali dengan berkembangnya zaman Renaissans. Masa ini merupakan fase lahir dan berkembangnya kembali budaya Yunani - Romawi Kuno. Perkembangan Renaissance tidak terlepas dari fase sebelumnya yakni, perkembangan ilmu pengetahuan pada masa penerjemahan di masa Islam. Setelah zaman Romawi, ilmu pengetahuan tidak hanya mengklasifikasikan atau menentukan sesuatu itu termasuk kelas atau kelompok tertentu, tetapi memahami sesuatu atau benda-benda itu memiliki susunan dan aturan yang ada hukum-hukumnya. Leonardo Pisa ahli aljabar dari Italia, terus melakukan penyelidikan sehingga menemukan tiga akar dari persamaan pangkat tiga. Ilmu-ilmu alam terus berkembang. Kemudian tampil ilmuawan-ilmuwan seperti Copernicus, Galileo, dan Keppler. Mereka telah melakukan penelitian tentang tata surya.
     Copernicus dan Galileo telah memantapkan prinsip heliosentris (matahari sebagai pusat tata surya), merombak teori geosentrisme (bumi sebagai pusat). Bumi ini bulat, bukan datar. Francis Bacon juga merupakan ilmuwan penting saat itu. Ia telah mengembangkan ilmu alam dan kegiatan eksperimental (empiriame). Perkembangan di zaman Renaissans terus bertambah maju. Memasuki zaman Aufklarung (zaman Penceharan), perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi terus berkembang. Orang mulai mengandalkan kekuatan akal dan meninggalkan dogma-dogma agama. Fase zaman Aufklarung merupakan fase yang amat penting bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
    Para filsuf dan ilmuwan besar pada masa Aufklarung, antara lain Issac Newton. Ia telah mengembangkan ilmu pengetahuan alam berdasarkan prinsip-prinsip matematika. Newton yang mendorong perkembangan teori gravitasi, perhitungan Calculus, dan Optika. Tokoh lain, seperti Montesquieu, J.J Rousseau.Dalam perkembangannya, ilmu pengetahuan seolah-olah tidak dapat dikendalikan oleh manusia, mengingat begitu cepat kemajuannya. Aplikasi dari ilmu pengetahuan yang mengembangkan teknologi pun semakin berkembang. Pada abad ke-20, perkembangan iptek semakin menakjubkan. Dari zaman atom dan nuklir, berkembang pula teknologi informasi, komunikasi, telekomunikasi, dan kini kita kenal zaman komputer dan internet.

3. Tingkat Teknologi Berdasarkan Penerapannya

·         Teknologi tinggi (Hi-tech) adalah suatu jenis teknologi mutahir yang dikembangkan dari hasil penerapan ilmu pengetahuan tersebut. Ciri-ciri teknologi ini adalah padat modal, didukung realitas riset dan pengembangannya, biaya perawatan tinggi, keterampilan operatornya tinggi dan masyarakat penggunanya ilmiah. Contoh bioteknologi, computer, laser, satelit komunikasi, dan sebagainya.

·         Teknologi madya adalah suatu teknologi yang dapat dikembangkan dan didukung masyarakat yang lebih sederhana dan dapat digunakan dengan biaya dan kegunaan yang paling menguntungkan. Ciri teknologi ini adalah tidak memerlukan biaya yang sangat besar dan pengetahuan baru, karena telah bersifat rutin. Penerapan teknologi madya bersifat setengah padat modal dan padat karya, unsur-unsur yang mendukungnya biasanya dapat diperoleh didalam negeri dan keterampilan pekerjaannya tidak terlalu tinggi.

·         Teknologi tepat guna. Ciri teknologi ini dengan skala modal kecil, peralatan yang digunakan sederhana dan pelaksanaanya bersifat padat karya. Biasanya dilakukan di Negara-negara berkembang, karena dapat membantu perekonomian pedesaan, mengurangi urbanisasi dan menciptakan tradisi teknologi dari tingkat paling sederhana.

4. Peranan IPTEK terhadap bidang Sosial, Budaya, dan Ekonomi

          Bidang Sosial
Dengan berkembangnya industri dan kegiatan ekonomi, maka memungkinkan orang hidup dalam lapangan pekerjaan tersebut. Hal tersebut dapat dilihat dari angka – angka yang menunjukan bahwa pekerja di pabrik atau perusahaan terus meningkat sedangkan bekerja di sector pertanian makin menurun. 

Nilai social juga berubah. Pada masa lalu orang merasa bahwa menjadi pegawai negeri dinilai lebih tinggi status sosialnya dibandingkan para pedagang atau pengusaha. Sekarang menjadi pengusaha atau karyawan pabrik dianggap sebagai tenaga professional yang mempunyai nilai status yang tinggi. 

Makin berkembangnya teknologi menyebabkan industri memproduksi barang secara massal juga meningkat. Tetapi sering kali juga dimanfaatkan untuk kepentingan yang negatif seperti peniruan atau pemalsusan merek dagang dan sebagainnya. Kian majunya masyarakat yang dibarengi dengan peningkatan jumlah penduduk, menyebabkan manusia sering kehilangan nilai etisnya dan mudah melakukan tindakan yang tercela dan melanggar hukum.

·         Bidang Budaya
Budaya dapat berwujud tiga hal, yaitu ide atau gagasan, tingkah laku atau tindakan, dan benda atau barang yang dihasilkan oleh manusia. Jadi budaya mempunyai pengertian yang luas.

·         Bidang Ekonomi
Masalah kebutuhan primer, sekunder, tersier, maupun masalah sumber daya alam, sebenarnya secara tidak langsung sudah mengemukakan masalah ekonomi. Sebab sebagai Homo economicus, dalam segala tindakannya, manusia selalu memperhitungkan untung rugi, atau dalam Bahasa Teknik disebut sebagia dampak negatif dan positif.

Walaupun sebagian penduduk dunia masih hidup di bawah garis kemiskanan namun sebagian besar sudah dapat merasakan manfaat dipergunakannya teknologi modern, karena kebutuhan hidupnya dapat dengan mudah diperoleh dengan harga yang relatif lebih murah. Cara pembayaran pun dapat dilakukan dengan tunai atau kredit.

C. HIMPUNAN DAN BILANGAN
1. Pengertian, Penulisan, dan Macam-macam Himpunan

    Himpunan adalah sekelompok / kumpulan benda atau objek yang anggotanya dapat didefinisikan / ditentukan dengan jelas. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa objek pada himpunan harus didefinisikan dengan jelas, agar supaya dapat dibadakan atau ditentukan antara benda / objek yang termuat dan yang tidak termuat pada himpunan. Biasanya, nama himpunan ditulis menggunakan huruf besar, misalnya S, A, atau B, sementara anggota himpunan ditulis menggunakan huruf kecil (a, c, z). Cara penulisan ini adalah yang umum dipakai, tetapi tidak membatasi bahwa setiap himpunan harus ditulis dengan cara seperti itu.

     Macam-macam himpunan:

• Himpunan Semesta
  Himpunan semesta adalah himpunan yang memuat semua anggota himpunan. Notasi untuk himpunan semesta adalah S. 
• Himpunan Bagian
  A merupakan himpunan bagian B jika setiap anggota himpunan A merupakan anggota himpunan B. Notasi untuk menyatakan himpunan bagian adalah C. Simbol untuk menyatakan A himpunan bagian B adalah . Himpunan kosong merupakan himpunan bagian dari setiap himpunan. Setiap himpunan merupakan himpunan bagian dari himpunan itu sendiri.
  
• Himpunan Kosong
  Himpunan kosong adalah himpunan yang tidak mempunyai anggota. Himpunan kosong akan selalu menjadi himpunan bagian dari anggota himpunan bagian. Notasi himpunan kosong adalah { } atau .

2. Diagram Venn
    Cara yang sangat bermanfaat dan sangat efektif untuk menyatakan himpunan-himpunan serta hubungan antara beberapa himpunan dalam semesta pembicaraan tertentu adalah dengan gambar himpunan yang disebut Diagram Venn.
     Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat diagram Venn adalah sebagai berikut:

·         Himpunan semesta biasanya digambarkan dengan persegi panjang dan lambang S ditulis pada sudut kiri atas gambar persegi panjang.

·         Setiap himpunan lain yang dibicarakan (selain himpunan kosong) digambarkan dengan lingkaran (kurva tertutup).

·         Setiap anggota ditunjukkan dengan noktah (titik) dan anggota himpunan ditulis di samping noktah tersebut.

3. Hubungan antara Himpunan dan Diagram Venn     Himpunan
     A = himpunan bilangan ganjil < 15 A = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13}
     B = himpunan bilangan
     kelipatan tiga yang kurang dari 17 B = {3, 6, 9, 12, 15}

     Diagram Venn

    

4. Himpunan Bilangan, Sifat-sifat Bilangan, dan Anggotanya

·         Bilangan Bulat
Bilangan bulat adalah himpunan bilangan bulat negatif, bilangan nol dan bilangan bulat positif.
Contoh: B = { …., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ….. }
Sifat – sifat bilangan bulat : Sifat Tertutup, Sifat Komutatif (Pertukaran), Sifat Asosiatif (Pengelompokkan), Sifat Distributif (Penyebaran).

·         Bilangan Cacah
Bilangan cacah adalah himpunan bilangan positif dan nol.
Contoh: C = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ….. }
Sifat-sifat bilangan cacah : Sifat Komutatif, Sifat Asosiatif, Sifat Distributif, Sifat Identitas.

·         Bilangan Rasional
Bilangan rasional adalah bilangan yang dinyatakan dalam bentuk a/b, dengan a dan b adalah anggota bilangan bulat dan b ≠ 0.
Contoh: R = { ¼, ¾, …. }
Sifat-sifat : tertutup, komutatif, asosiatif, distributif, ada elemen identitas penjumlahan dan perkalian, ada elemen invers penjumlahan dan perkalian.

·         Bilangan Irrasional
Bilangan irrasional adalah bilangan – bilangan yang tidak dapat dinyatakan dalam bentuk pecahan atau bilangan selain bilangan rasional. Contoh: I = { √2, √3, √5, √6, √7, ….. }
Keterangan tambahan: √4 = 2, berarti √4 bukan termasuk bilangan irrasional.

·         Bilangan Negatif
Bilangan negatif adalah bilangan bernilai negatif.
Contoh: N = { -3, -5, ¼, …. }
Keterangn tambahan: -2/-3 = ⅔, berarti -2/-3 bukan termasuk bilangan negatif.

·         Bilangan Positif
Bilangan positif adalah bilangan yang bernilai positif selain nol.
Contoh: P = { 2, 3, 4, ¼, …. }

·         Bilangan Ganjil
Bilangan ganjil adalah bilangan yang apabilan dibagi 2 hasilnya selalu tersisa 1 atau bilangan yang dapat dinyatakan dengan (2n-1) dengan n = bilangan bulat. Contoh: G = {-3, -1, 1, 3, 5, 7, …. }

·         Bilangan Genap
Bilangan genap adalah bilangan bilangan yang selalu habis dibagi 2.
Contoh: E = { 2, 4, 6, 8, 10, ….. }

·         Bilangan Riil
Bilangan riil adalah bilangan yang bisa dituliskan dalam bentuk decimal. Contoh: L = { 5/8, log 10, …. }
Sifat-sifat Bilangan Riil : Aksioma Medan, Aksioma Urutan, Aksioma Kelengkapan.

·         Bilangan Kompleks
Bilangan kompleks adalah bilangan yang angota-anggotanya (a + bi) dimana a, b ϵ R, i2 = -1. Dengan a bagian bilangan rill dan b bagian dari bilangan imajiner. Contoh: K = { 2-3i, 8+2, …. }

5. Perbedaan antara Bilangan Bulat dan Riil

• Bilangan Bulat
  Bilangan bulat adalah bilangan yang terdiri dari bilang bulat negative, bilangan nol, dan bilangan bulat positif. Secara sederhana bilangan bulat dimulai dari bilangan yang negatif hingga bilangan yang positif. Contoh bilangan bulat adalah (….. -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3…..).
  - Terdiri dari bilangan cacah
  - Bilangan bulat dapat dituliskan tanpa komponen desimal atau pecahan
  - Himpunan semua bilangan bulat dalam matematika dilambangkan dengan Z 
• Bilangan Riil
  Bilangan riil adalah bilangan yang bisa dituliskan dalam bentuk decimal.
  Contoh: L = { 5/8, log 10, …. }
  - Bilangan yang biasa dituliskan dalam bentuk desimal
  - Bilangan riil meliputi bilangan rasional
  - Bilangan riil dapat dilambangkan sebagai salah satu titik dalam garis bilangan.

 

Daftar Pustaka:

Harmoni, Ati. 1992. Pengantar Ilmu Alamiah Dasar. Depok: Gunadarma.

https://www.berpendidikan.com/2016/01/sifat-sifat-fisika-dan-kimia-suatu-zat- beserta-contohnya.html 

https://www.gurukelas.co.id/pengertian-sifat-fisika-dan-sifat-kimia-lengkap/

https://fisika.id/2016/09/14/cabang-cabang-fisika/

https://www.ilmusiana.com/2015/06/pengertian-pengukuran-dalam-fisika.html

https://www.berpendidikan.com/2015/06/pengertian-besaran-satuan-dan-pengukuran.html

www.lahiya.com/pengertian-dimensi-dan-rumus-dimensi-besaran-fisika/

http://www.nafiun.com/2013/02/lmu-pengetahuan-dan-teknologi-iptek-perkembangan-dampak-positid-dan-negatif.html

https://www.berpendidikan.com/2019/03/pengertian-himpunan-macam-macam-himpunan-contoh-himpunan.html

https://idschool.net/smp/himpunan-dan-diagram-venn/

https://www.berpendidikan.com/2016/03/pengertian-dan-cara-membuat-diagram-venn-serta-contoh-soal-diagram-venn.html

https://www.berpendidikan.com/2019/03/pengertian-bilangan-dan-macam-macam-bilangan-beserta-contohnya.html

http://rumus-matematika.com/definisi-dan-sifat-bilangan-riil-lengkap/