Bab 13 Gelombang dan Optik
12
Gambar 13.10 Telinga Sumber: Giancoli, 2005
3. Sistem Sonar pada Makhluk Hidup
Berbagai hewan menggunakan sistem SONAR Sound Navigation and Ranging dalam mengenali lingkungan. Sistem sonar merupakan sebuah teknik yang menggunakan
penjalaran suara untuk navigasi atau mendeteksi keberadaan suatu objek. Lumba-lumba dan kelelawar merupakan contoh hewan yang menggunakan sistem sonar. Kelelawar berburu
makanan pada malam hari namun organ penglhatannya tidak mampu melihat secara optimal. Kelelawar mengeluarkan bunyi dengan frekuensi tinggi kemudian mendengarkan
bunyi pantulan yang diterimanya untuk mengetahui letak benda-benda di sekitarnya. Mekanisme penggunaan echo gema dalam memahami keadaan lingkungan dikenal sebagai
ekolokasi. Selain kelelawar, lumba-lumba juga menggunakan sistem sonar untuk mengenali lingkungannya. Kantung-kantung udara yang menghasilkan bunyi berfrekuensi tinggi berada
tepat di bawah lubang pernafasan pada kepala lumba-lumba. Ketika bunyi tersebut membentur benda misalnya ikan mangsa, maka gelombang sonar ini akan segera terpantul.
Rahang bawah berfungsi sebagai penerima pantulan dan meneruskan ke telinga kemudian dikirim ke otak untuk diterjemahkan sehingga lumba-lumba memperoleh informasi
mengenai rinci bahkan mampu memetakan keadaan sekelilingnya. Teknologi sonar pada kelelawar dan lumba-lumba ini kemudian diadaptasi oleh manusia
misalnya untuk mengukur kedalaman laut ataupun mendeteksi kapal selam musuh.
Bab 13 Gelombang dan Optik
13
Gambar 13.11 Penggunaan Ssitem Sonar pada Kapal Laut
Sumber: maritime- line.blogspot.com201211sonar.html
Mekanisme kerjanya sama dengan sistem sonar pada hewan. Dari kapal bunyi
berfrekuensi tinggi
dipancarkan dan
bergerak dengan kecepatan v. Suatu saat akan sampai di dasar laut h. Sampai di
dasar laut bunyi akan dipantulkan kembali ke kapal. Karena kecepatan selama proses
ini dianggap sama, maka waktu yang dibutuhkan bunyi untuk bergerak dari kapal
ke dasar laut akan sama dengan waktu yang dibutuhkan oleh bunyi pantul dari dasar laut ke kapal. Sehingga jika selang waktu yang
dibutuhkan selama proses ini adalah t, dan jarak tempuh bunyi selama proses bolak-balik adalah 2h, maka dapat dirumuskan :
ℎ = � �
− 6
Contoh Soal 1 Bagaimanakah frekuensi dasar dan dua nada dasar pertama untuk sebuah pipa organa
sepanjang 26 cm jika a terbuka, dan b tertutup ? Solusi:
a
Untuk pipa organa terbuka
Kecepatan rambat bunyi di udara adalah 343 ms Frekuensi dasar pipa organa terbuka adalah:
f = v
l = 4
, 6 = 66 Hz Frekuensi nada dasar kedua adalah:
f = v
l = 4
, 6 = Hz
Frekuensi nada dasar ketiga adalah: f =
v l =
x 4 , 6 =
8 Hz
Bab 13 Gelombang dan Optik