Indera Pendengaran Dan Sistem Sonar Makhluk Hidup

Kompetensi Dasar:Memahami konsep getaran, gelombang, bunyi, dan pendengaran, serta penerapannya dalam sistem sonar pada hewan dan dalam kehidupan sehari-hari.

Setiap hari, kita selalu bercakap-cakap. Saat teman berbicara kepada kita, apakah terpikir bagaimana bisa suara tersebut dapat didengar oleh telinga atau indra pendengar kita? Begitu pula dengan mengapa kita dapat berbicara dan menghasilkan beragam bunyi dari mulut kita? Lalu bagaimana indra pendengar kita dapat mendengarkan bunyi tersebut? hal itu terjadi akibat adanya getaran dari pita suara kita. Getaran dari suatu benda akan dirambatkan oleh udara dan menggetarkan gendang telinga kita. Getaran tersebut terbaca oleh saraf otak sehingga kita dapat mendengar bunyi yang dihasilkan. Dan apa saja bagian-bagian penyusun indra pendengar kita sehingga dapat mendengarkan bunyi? Kita sering mendengar orang mengatakan gelombang bunyi. Apakah bunyi termasuk dalam gelombang? apa getaran dan apa itu gelombang? Semua itu akan kita pelajari dalam bab ini.

Mendengar adalah kemampuan untuk mendeteksi vibrasi mekanis (getaran) yang disebut suara. Dalam keadaan biasa, getaran dapat mencapai indra pendengaran yaitu telinga melalui udara. Ketika kita mendengar, ternyata ada objek atau benda yang bergetar, misalnya senar gitar yang bergetar ketika dipetik, dan bedug atau drum yang dipukul. Ketika ada objek yang bergetar , bagaimana kaitannya dengan fungsi telinga? Untuk mengetahui kaitannya maka terlebih dahulu perlu mengetahui struktur yang ada di telinga sehingga memungkinkan suara dapat didengar dan bagaimana proses mendengar? Untuk menjawab rasa ingin tahu kalian maka lanjutkan membaca bab ini dengan semangat.

A. Indera Pendengaran Pada ManusiaIndera pendengaran pada manusia yaitu telinga. Telinga pada manusia dibedakan menjadi tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. Bunyi yang didengar oleh telinga kita memerlukan medium. Jadi mungkinkah kita dapat mendengar di ruang hampa? Tentu saja tidak. Bunyi memerlukan medium untuk merambat. Apakah di telinga terdapat medium untuk merambatkan bunyi? Di telinga terdapat medium untuk merambatkan bunyi yaitu pada telinga luar dan telinga tengah terisi oleh udara dan rongga telinga dalam terisi oleh cairan limfa. Bagian-bagian penyusun telinga dan fungsinya dapat dilihat pada tabel berikut:Penyusun TelingaBagian Penyususn TelingaFungsi

Bagian Luara. Daun TelingaMengumpulkan gelombang suara ke saluran telinga

b. Saluran TelingaMenangkap debu yang masuk ke saluran telinga dan mencegah hewan berukuran kecil masuk ke dalam telinga

Bagian Tengaha. Gendang TelingaMenangkap gelombang bunyi dan mengubahnya menjadi getaran yang diteruskan ke tulang telinga

b. Tulang TelingaMenerusan getaran dari gendang telinga ke rumah siput

c. Saluran EustachiusMenjaga tekanan udara antara telingah tengah dengan saluran di telingah luar

Bagian Dalama. Rumah Siput

b. Saluran GelangUntuk mengetahui posisi tubuh

B. GetaranSemua benda akan bergetar apabila diberi gangguan. Benda yang bergetar ada yang dapat terlihat secara kasat mata karena simpangan yang diberikan besar, ada pula yang tidak dapat dilihat karena simpangannya kecil. Benda dapat dikatakan bergetar jika benda bergerak bolak-balik secara teratur melalui titik kesetimbangan. Apakah orang yang berjalan bolak-balik disebut dengan bergetar? Tentu saja tidak. Orang yang berjalan bolak-balik tersebut belum tentu melalui titik kesetimbangan. Untuk memahami tentang getaran, perhatikan gambar 1 tentang getaran pada penggaris plastik. Saat kita meletakkan penggaris plastik di ujung meja seperti pada Gambar 1, kemudian kita tarik ke atas ujung A, maka penggaris akan melakukan gerakan turun naik. Gerakan turun naik posisi A ke A-B-A-C-A merupakan suatu getaran.

Gambar 2.Getaran BandulGetaran didefinisikan sebagai gerak periodik dengan menempuh lintasan yang sama. Gerak periodik adalah gerak yang dialami benda secara berulang-ulang dalam selang waktu yang sama. Gerakan pada bandul juga merupakan suatu getaran. Hal ini karena bandul berayun secara periodik dan menempuh lintasan yang sama dalam selang waktu yang sama. (Gambar 2). Bandul sederhana mula-mula dalam keadaan diam pada kedudukan A (kedudukan setimbang). Bandul tersebut ditarik ke kedudukan B (diberi simpangan kecil). Pada saat benda dilepas dari kedudukan B, bandul akan bergerak bolak-balik secara teratur B-A-C-A-B dan gerak bolak balik ini disebut satu getaran. Salah satu ciri dari getaran adalah adanya amplitudo (simpangan terbesar). Jarak AB atau AC merupakan amplitudo. Sekarang muncul pertanyaan, setiap kali bergetar berapa banyak waktu yang dibutuhkan? Apa saja yang mempengaruhi getaran tersebut? Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kali getaran disebut periode getar yang dilambangkan dengan T. Banyaknya getaran dalam satu sekon disebut frekuensi (f). Satuan periode adalah sekon dan satuan frekuensi adalah getaran per sekon atau disebut dengan Hertz (Hz).

a. Gelombang

Jika kita melemparkan kerikil ke dalam kolam air yang tenang, permukaan air tersebut tampak bergerak. Gerakan itu menyebar ke segala arah menjauhi titik yang merupakan tempat jatuhnya kerikil. Gerak seperti ini dinamakan gelombang. Hal yang sama dapat kita amati ketika kita berada di pantai. Kita dapat melihat gerakan ombak air laut. Dalam hal ini, medium gelombang tidak ikut merambat akan tetapi gelombang yang merambat membawa energi. Hal itu terbukti jika kita meletakkan daun di permukaan air, daun itu hanya bergerak naik turun (bergetar) ditempatnya.Gelombang yang terjadi pada air tenang disebabkan oleh kerikil yang jatuh ke dalamnya, sedangkan gelombang air laut disebabkan oleh tiupan angin yang mengenai permukaan air laut. Jadi penyebab terjadinya gelombang adalah usikan yang merambat, dapat juga dikatakan gelombang adalah getaran yang merambat. Dimana definisi getaran sendiri ialah gerak bolak-balik sebuah benda secara teratur terhadap suatu titik kesetimbangan dalam selang waktu yang periodik. Pada gelombang air laut besar kecil gelombang air laut bergantung pada kencangnya tiupan angin yang berhembus di permukaan laut. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar energi bahwa semakin besar energi yang diberikan angin kepada permukaan air laut, semakin besar gelombang yang terjadi. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa gelombang merambat membawa energi.

Gambar 6. Skema peristiwa gelombang

Gelombang memiliki periode yaitu waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak sepanjang satu gelombang (T). sedangkan jarak sepanjang satu gelombang disebut panjang gelombang. Adapun perbandingan panjang gelombang dengan periodenya merupakan kecepatan merambat gelombang. Dengan demikian dapat dirumuskan, Gelombang ditimbulkan oleh getaran yang dilakukan oleh tanganmu. Dapat dikatakan bahwa gelombang adalah getaran yang merambat melalui suatu medium.

1. Gelombang MekanikGelombang air, gelombang bunyi, gelombang tali, dan gelombang pada slinki merupakan contoh-contoh gelombang mekanik. Gelombang-gelombang ini memerlukan medium untuk dapat merambatkan gelombang. Air, udara, tali, slinki adalah medium yang digunakan untuk merambatkan gelombang air, gelombang bunyi, gelombang tali, dan gelombang pada slinki. Gelombang-gelombang ini ditimbulkan oleh adanya getaran mekanik.

a. TransversalGelombang pada tali merambat secara horizontal dan arah getarannya vertikal. Dengan demikian arah perambatan gelombang dan arah getarannya saling tegak lurus. Gelombang seperti ini disebut dengan gelombang transversal. Jadi, gelombang transversal adalah gelombang yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arahgetarannya.

Pada gelombang transversal ada beberapa istilah yang perlu kamu ketahui, yaitu sebagai berikut: ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang CDE dan GHI = lembah gelombang B, F, dan J = titik puncak gelombang D dan H = titik dasar gelombang ABCDE, EFGHI = satu gelombangSatu gelombang terdiri atas satu puncak gelombang dan satu lembah gelombang.

b. LongitudinalGelombang yang arah rambatannya searah dengan arah getarannya seperti pada gelombang slinki dinamakan gelombang longitudinal.Gelombang longitudinal terbentuk atas rapatan dan renggangan.

c. Cepat Rambat, Frekuensi, dan Panjang GelombangKamu telah mengetahui bahwa gelombang merupakan getaran yang merambat. Merambat berarti bergerak dari suatu tempat ke tempat lain dalam selang waktu tertentu. Jika diketahui panjang gelombang dan frekuensinya, dapat ditentukan kecepatan gelombang tersebut. Panjang gelombang dilambangkan dengan satuan meter, sedangkan kecepatan dilambangkan v satuannya m/s. Dengan demikian, diperoleh hubungan antara kecepatan gelombang (v) dengan panjang gelombang , frekuensi (f) dapat dituliskan sebagai berikut:

Keterangan:v = kecepatan gelombang (m/s)= panjang gelombang (m)f = frekuensi (Hz)

2. Gelombang Elektromagnet

Tahukah kamu gelombang TV dan gelombang radio dapat merambat? Sebagai contoh, kamu dapat melihat pertandingan bola di Italia secara langsung padahal jarak rumahmu ke negara tersebut sangat jauh. Kamu dapat melihat acara TV karena adanya gelombang elektromagnetik. Siaran pertandingan bola di Italia dipancarkan ke satelit bumi dan oleh satelit bumi ini dipancarkan kembali ke bumi. Televisimu dapat menangkap gelombang ini dan mengubahnya menjadi gambar dan suara. Bagaimana gelombang elektromagnetik dapat merambat di luar angkasa ketika menuju satelit bumi padahal di luar angkasa merupakan ruangan hampa. Gelombang elektromagnetik dapat merambat meskipun tidak terdapat medium untuk menjalarkan gelombangnya. Contoh lain, gelombang sinar Matahari dapat sampai ke bumi meskipun antara Matahari dan bumi tidak terdapat medium untuk menjalarkan gelombang. Gelombang yang dapat merambat tanpa membutuhkan medium disebut gelombang elektromagnetik.

C. BunyiGelombang bunyi akan mengalami pemantulan ketika terhalang oleh suatu pembatas. Pembatas gelombang bunyi dapat berupa tembok, tebing, atau pohon-pohon di tepi hutan.1. Hukum Pemantulan Bunyi.Peristiwa pemantulan bunyi selalu mengikuti hukum pemantulan. Hukum pemantulan bunyi menyatakan:a. Bunyi yang datang, bunyi pantul, dan garis normal selalu terletak pada satu bidang pantul.b. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)2. Manfaat Pemantulan Bunyi.Banyak peralatan yang memanfaatkan pemantulan bunyi. Contohnya: Stetoskop, megafon, pengeras suara, dan pipa bicara. Bahkan hewan seperti kelelawar juga memanfaatkan pemantulan bunyi. Kelelawar boleh dikatakan buta, tetapi dapat mengenal keadaan disekitarnya. Kelelawar mengeluarkan bunyi ultrasonic yang tidak dapat ditangkap oleh telinga manusia. Bunyi tersebut kemudian dipantulkan oleh mangsa atau penghalang disekitarnya.

Pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman laut. Untuk maksud tersebut digunakan kapal yang dilengkapi dengan transmitter (sebagai sumber getar) dan hidrofon (sebagai alat penerima bunyi pantul). Gelombang yang dipancarkan oleh transmitter dipantulkan oleh dasar laut. Kemudian selang waktu antara pemancaran dan penerimaan bunyiyang dipantulkan dasar laut dihitung. Maka kedalam laut dapat dihitung melalui rumus:Pemanfaatan bunyi pantul Dengan v = cepat rambat bunyi dalam air t = waktu yang diperlukan.3. Jenis-Jenis Bunyi Pantul.1. GaungGaung adalah bunyi pantul yang terdengar hamper bersamaan dengan bunyi asli. Gaung menyebabkan bunyi asli menjadi tidak jelas. Gaung terjadi bila jarak antara sumber bunyi dan dinding pemantul cukup jauh, terutama dalam ruangan besar dan kosong.Pemantulan yang berulang-ulang dapat mengganggu telinga kita. Kata yang seharusnya bersuku kata tiga kedengarannya menjadi empat atau lima suku. Sementara suku-suku yang berda di tengah menjadi tidak jelas. Perhatikan contoh berikut:Bunyi aslinya : se-ri-buBunyi pantul : -se-ri-buBunyi yang terdengar : se-se-ri-buUntuk menghindari gaung maka biasanya dinding gedung bioskop, studio radio dan TV dilapisi dengan peredam bunyi. Bahan peredam bunyi dapat berupa karton, wol, karet, dan busa.

2. GemaGema adalah bunyi pantul yang terdengar sesudah bunyi asli. Gema terdengar bila jarak antara sumber bunyi dan dinding pemantul melebihi 17 m.

3. Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asliBunyi pantul yang memperkuat bunyi asli jika jarak dinding pemantul tidak terlalu jauh dari sumber bunyi. Akibatnya bunyi pantul hampir bersamaan dengan bunyi asli, sehingga bunyi asli bertambah kuat.

Terdiri dariTelinga LuarTelinga TengahTelinga DalamDaun Telinga Saluran TelingaRumah SiputOrgan KortiGendangTelinga Tulang Telinga Saluran EustachiusMartilLandasanSanggurdimeliputimeliputimeliputiSISTEM SONARInfrasonikAudiosonikUltrasonikEkolokasiMengukur Kedalaman LautTes USGGaungGemaBerdasarkan energinyaGELOMBANGGelombang elektromagnetikGelombang MekanikGelombang TransversalGelombang Longitudinalmerambat melaluimemilikiBUNYIGETARANORGAN PENDENGARAN MANUSIAAmplitudoPeriodeFrekuensiTerdiri darimeliputimanfaatBerdasarkan frekuensiBerdasarkan pemantulanINDRA PENDENGAR DAN SISTEM SONAR MAKHLUK HIDUP