< Previous142Kelas VIII SMP/MTsSemester 23. Setelah kamu gunakan simpanlah untuk pembelajaran pada pertemuan selanjutnya!4. Baca dan pahami alat-alat dalam sistem pendengaran dari berbagai sumber yang dapat diperoleh!Apa yang perlu kamu diskusikan?1. Dimanakah tulang maleus ditemukan?2. Dimanakah dapat kita temukan silia?3. Struktur apakah yang berfungsi untuk menjaga keseimbangan tekanan pada telinga dalam dan mulutmu?4. Struktur apakah yang berfungsi untuk mengirimkan sinyal suara ke otak?Apa yang perlu kamu diskusikan lebih lanjut?0enJapa pada Vaat kita VedanJ Àu atau pilek EeperJian denJan pesawat dapat mengganggu pendengaran? B. Proses Pendengaran Apa yang kamu perlukan?1. Plastik pembungkus2. Mangkuk plastik3. Beras4. Kawat/tali5. Pemotong kawat/ gunting Apa yang harus kamu lakukan?1. Regangkan plastik pembungkus dan tutupkan di atas mangkuk. Ikat dengan kawat atau tali agar tak lepas!2. Letakkan tepung atau beras di atas plastik pembungkus!3. Mintalah temanmu untuk memukul panci/drum di dekat perangkat yang telah kamu buat!4. Amatilah apa yang terjadi pada plastik! 143Ilmu Pengetahuan AlamSumber: Ezrallson, 2005Gambar 10.14 Bagan Percobaan Getaran pada GendangPrinsip kerja dari percobaan di atas setara dengan prinsip kerja pada gendang telingamu. Telinga dibagi menjadi tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. Perhatikan Gambar 10.15!Daun telingaSaluran telingaGendang telingaRumah siput (koklea)Saluran eustaciusSaraf pendengaranTulang martilTulang landasanTulang sanggurdi3 saluran setengah lingkaranTelinga luarTelinga tengahTelinga dalamSumber: Campbell et al. 2008Gambar 10.15 Anatomi Telinga ManusiaBunyi yang terdengar oleh telinga kita memerlukan medium. Jadi, mungkinkah kita dapat mendengar di ruang hampa udara? Tentu saja tidak. Bunyi memerlukan medium untuk merambat. Apakah di telinga 144Kelas VIII SMP/MTsSemester 2terdapat medium untuk merambatkan bunyi? 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 10.4.Tabel 10.4 Struktur dan Fungsi Bagian pada TelingaBagian Penyusun TelingaFungsiBagian Luara. Daun telingaMengumpulkan gelombang suara ke saluran telingab. Saluran telinga (menghasilkan minyak serumen)Menangkap debu yang masuk ke saluran telingaMencegah hewan berukuran kecil masuk ke dalam telingaBagian Tengaha. Gendang telinga/membran timpaniMenangkap gelombang suara dan mengubahnya menjadi getaran yang diteruskan ke tulang telingab. Tulang telinga (maleus/martil, inkus/landasan, stapes/sanggurdi)Meneruskan getaran dari gendang telinga ke rumah siputBagian Dalamc. Saluran eustachiusMenghubungkan ruang telinga tengah dengan rongga mulut (faring) berfungsi untuk menjaga tekanan udara antara telinga tengah dengan saluran di telinga luar agar seimbang. Tekanan udara yang terlalu tinggi atau rendah disalurkan ke telinga luar dan akan mengakibatkan gendang telinga tertekan kuat sehingga dapat sobek.a. Rumah siput (koklea)Koklea merupakan saluran berbentuk spiral yang menyerupai rumah siput. Di dalam koklea terdapat adanya organ korti yang merupakan fonoreseptor. Organ korti berisi ribuan sel rambut yang peka terhadap tekanan getaran. Getaran akan diubah menjadi impuls saraf di dalam sel rambut tersebut dan kemudian diteruskan oleh saraf ke otak.b. Saluran gelang (labirin)Terdiri atas saluran setengah lingkaran (semisirkularis) yang berfungsi untuk mengetahui posisi tubuh (alat keseimbangan).145Ilmu Pengetahuan AlamProses mendengar pada manusia melalui beberapa tahap. Perhatikan pada Gambar 10.16! Tahap tersebut diawali dari lubang telinga yang menerima gelombang dari sumber suara. Gelombang suara yang masuk ke dalam lubang telinga akan menggetarkan gendang telinga (yang disebut membran timpani). Getaran membran timpani ditransmisikan melintasi telinga tengah melalui tiga tulang kecil, yang terdiri atas tulang martil, landasan, dan sanggurdi. Telinga tengah dihubungkan ke faring oleh tabung eustachius. Getaran dari tulang sanggurdi ditransmisikan ke telinga dalam melalui membran jendela oval ke koklea. Koklea merupakan suatu tabung yang bergulung seperti rumah siput. Koklea berisi cairan limfa.Getaran dari jendela oval ditransmisikan ke dalam cairan limfa dalam ruangan koklea. Di bagian dalam ruangan koklea terdapat organ korti. Organ korti berisi cairan sel-sel rambut yang sangat peka. Inilah reseptor getaran yang sebenarnya. Sel-sel rambut ini akan bergerak ketika ada getaran di dalam koklea, sehingga menstimulasi getaran yang diteruskan oleh saraf auditori ke otak. Gelombang bunyiDaun telingaSaluran telingaGendang telingaTulang pendengaran (martil, landasan, sanggurdi)Rumah siput/kokleaOrgan kortiMenuju OtakPanjang gelombangFrekuensi gelombang bunyi (Hz)Frekuensi gelombang bunyi (Hz)Getaran membuat sel rambut pada membran basilar bergetarMembran basilarGelombang bunyi12345678Sumber: oerpub.github.ioGambar 10.16 Proses Mendengar pada Manusia146Kelas VIII SMP/MTsSemester 22. Pendengaran pada HewanPernahkah kamu melihat anjing menggerakkan telinganya? Anjing sering menggerakkan telinga ketika melakukan pelacakan atau berburu. Beberapa mamalia akan menggunakan daun telinga untuk memfokuskan suara yang diterimanya. Sistem ini disebut sistem sonar yaitu sistem yang digunakan untuk mendeteksi tempat dalam melakukan pergerakan dengan deteksi suara frekuensi tinggi (ultrasonik). Sonar atau Sound Navigation and Ranging merupakan suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, letak, dan kedalaman benda-benda, seperti pada Gambar 10.17.Sumber : www.hngn.com.Gambar 10.17 Sistem Sonar pada Kelelawara. KelelawarTahukah kamu kelelawar? Kelelawar dapat mengeluarkan dan menerima gelombang ultrasonik dengan frekuensi di atas 20.000 Hz pada saat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkan akan dipantulkan kembali oleh objek yang akan dilewatinya dan diterima oleh receiver (alat penerima) yang berada di tubuh kelelawar. Kemampuan kelelawar untuk menentukan lokasi ini disebut dengan ekolokasi. Pada saat terbang dan berburu, kelelawar akan mengeluarkan bunyi yang frekuensinya tinggi, kemudian mendengarkan gema yang dihasilkan. Pada saat kelelawar mendengarkan gema, kelelawar hanya akan terfokus pada suara yang dipancarkannya sendiri. Rentang frekuensi yang mampu didengar oleh makhluk ini terbatas, sehingga kelelawar harus mampu menghindari efek Doppler yang muncul.147Ilmu Pengetahuan AlamSumber : McGraw-Hill, 2007Gambar 10.18 Ekolokasi KelelawarMenurut efek Doppler, jika sumber bunyi dan penerima suara keduanya tak bergerak, maka penerima akan mendengar frekuensi bunyi yang sama dengan yang dipancarkan oleh sumber suara. Akan tetapi, jika salah satu dari sumber bunyi atau penerima suara tersebut bergerak, frekuensi yang diterima akan berbeda dengan yang dipancarkan. Pada keadaan tersebut frekuensi suara yang dipantulkan dapat jatuh ke wilayah frekuensi yang tidak dapat didengar oleh kelelawar. Agar dapat menghindari efek Doppler, kelelawar akan menyesuaikan besar frekuensi suara yang dipancarkannya. Misalnya, kelelawar akan mengirimkan suara berfrekuensi tinggi untuk mendeteksi lalat yang bergerak menjauh, sehingga pantulannya tidak hilang.b. Lumba-LumbaPernahkah kamu melihat lumba-lumba? Di mana kamu pernah melihat lumba-lumba? Habitat asal lumba-lumba adalah di lautan. Lumba- lumba dapat dilihat di permukaan air, namun sebagian besar waktu mereka di kedalaman lautan yang cukup gelap. Sekalipun hidup di kedalaman lautan, lumba-lumba mempunyai sistem yang memungkinkan untuk berkomunikasi dan menerima rangsangan, yaitu sistem sonar. Sama seperti pada kelelawar, sistem ini berguna untuk mengindrai benda-benda di lautan, mencari makan, dan berkomunikasi.148Kelas VIII SMP/MTsSemester 2Sumber : www.apakabardunia.comGambar 10.19 Lumba-LumbaBagaimana cara kerja sistem sonar pada lumba-lumba? Lumba-lumba bernapas melalui lubang yang ada di atas kepalanya. Di bawah lubang ini, terdapat kantung-kantung kecil berisi udara. Agar dapat menghasilkan suara berfrekuensi tinggi, lumba-lumba mengalirkan udara pada kantung-kantung ini. Selain itu, kantung udara ini juga berperan sebagai alat pemfokus bunyi. Kemudian, bunyi ini dipancarkan ke segala arah secara terputus-putus. Gelombang bunyi lumba-lumba akan dipantulkan kembali bila membentur suatu benda. Pantulan gelombang bunyi tersebut ditangkap di bagian rahang bawahnya yang disebut “jendela akustik”. Dari bagian tersebut, informasi bunyi diteruskan ke telinga bagian tengah, dan akhirnya ke otak untuk diterjemahkan. Dengan cara tersebut, lumba-lumba mengetahui lokasi, ukuran, dan pergerakan mangsanya. Lumba-lumba juga mampu saling berkirim pesan walaupun terpisahkan oleh jarak lebih dari 220 km. Lumba-lumba berkomunikasi untuk menemukan pasangan dan saling mengingatkan akan bahaya.Sumber : www.hngn.com.Gambar 10.20 Sistem Sonar pada Lumba-Lumba149Ilmu Pengetahuan AlamC. Aplikasi Getaran dan Gelombang dalam TeknologiAyo, Kita PelajariIstilah Penting 8ltraVRnRJrafi Sonar 8ltraVRnRJrafi Sonar 6RnifikaViMempelajari materi ini akan membantumu memahami aplikasi konsep getaran dan gelombang pada teknologi dalam kehidupan sehari hari, sehingga dapat memotivasi kamu untuk ikut serta dalam mengembangkan teknologi tersebut.Mengapa Penting?Getaran dan gelombang memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Berikut beberapa pemanfaatan gelombang dalam teknologi.1. Ultrasonografi (USG)8ltraVRnRJrafi 86* merupakan teknik penFitraan untuk diagnosis dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Frekuensi yang digunakan berkisar antara 1-8 MHz. USG dapat digunakan untuk melihat struktur internal dalam tubuh, seperti tendon, otot, sendi, pembuluh darah, bayi yang berada dalam kandungan, dan berbagai jenis penyakit, seperti kanker. Bagaimana gelombang bunyi dapat menghasilkan gambar? Proses pembentukan gambar dari bunyi dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu pemancaran gelombang, penerimaan gelombang pantul, dan interpretasi gelombang pantul. Alat USG akan memancarkan berkas gelombang ultrasonik ke jaringan tubuh menggunakan alat pemancar sekaligus penerima gelombang yang disebut transduser (Gambar 10.21a). Gelombang yang dipancarkan akan dipantulkan sebagian oleh jaringan tubuh dengan besar yang beragam, baik jangka waktu pantulan dan besar kecilnya gelombang yang dipantulkan. Gelombang yang dipantulkan oleh jaringan tubuh selanjutnya diterima oleh transduser. Selanjutnya transduser akan mengubah gelombang yang diterima menjadi sinyal listrik, kemudian dihantarkan menuju komputer. Komputer selanjutnya akan memeroses dan mengubah sinyal listrik menjadi gambar. 150Kelas VIII SMP/MTsSemester 2(a)(b)(c) Sumber: (a) en.wikipedia.org, (b) www.brooksidepress.org, (c) mirror-au-nsw1.gallery.hd.orgGambar 10.21 (a) Transduser USG, (b) Komputer Pemroses Hasil USG, (c) Hasil USG Bayi2. SonarSonar (Sound Navigation and Ranging) dapat digunakan untuk menentukan kedalaman dasar lautan yang diperoleh dengan cara memancarkan bunyi ke dalam air. Gelombang bunyi akan merambat menurut garis lurus hingga mengenai sebuah penghalang, misalnya dasar laut. Ketika gelombang bunyi mengenai penghalang, sebagian gelombang itu akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai gema. Waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bergerak turun ke dasar dan kembali ke atas diukur dengan cermat. Data waktu dan cepat rambat bunyi di air laut dapat digunakan untuk menghitung jarak kedalaman laut dengan menggunakan persamaan:=sv × t2dengan:s = Kedalaman lautanv = Kecepatan gelombang ultrasonikt = Waktu tiba gelombang ultrasonikPerhatikan Gambar 10.22! Untuk mengukur kedalaman laut, diperlukan transduser dan detektor. Transduser akan mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke dasar laut. Pantulan dari gelombang tersebut akan menimbulkan efek gema (echo) dan dipantulkan kembali ke kapal, kemudian ditangkap detektor.151Ilmu Pengetahuan AlamTransduserDetektorGelombang ultrasonikPantulan gelombang ultrasonikDasar lautSumber : www.meritnation.com Gambar 10.22 Mengukur Kedalaman LautSistem penerima pada kapal akan melakukan penghitungan mengenai jarak objek, dengan menggunakan rumus yang telah kamu pelajari sebelumnya. Selain untuk mengukur kedalaman laut, sonar juga banyak digunakan nelayan modern untuk menentukan lokasi di mana ikan berada, kondisi ombak, dan kecepatan arus air laut. Tahukah kamu bahwa sonar ternyata menirukan proses lumba-lumba dalam mencari mangsanya yang telah digunakan lumba-lumba sejak jutaan tahun lalu? Menakjubkan bukan? Mustahil seekor binatang mampu memiliki sistem sedemikian menakjubkan atas kehendaknya sendiri. Sistem tak tertandingi pada lumba-lumba adalah bukti bahwa Tuhan Maha Kuasa dan telah menciptakan hewan tersebut begitu sempurna.3. Terapi UltrasonikTerapi ultrasonik merupakan terapi yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk keperluan medis. Metode yang digunakan yaitu dengan memancarkan gelombang dengan frekuensi tinggi (800- 2.000 kHz) pada jaringan tubuh. Beberapa bentuk terapi ultrasonik miValn\a terapi fiVik \anJ EiaVa diJunakan untuk menanJani keVeleR pada liJamen keVeleR pada RtRt tendRnitiV inÀamaVi Vendi dan osteoartritis. Selain itu, tingginya energi gelombang ultrasonik, juga dapat digunakan untuk memecah endapan batu pada penderita batu ginjal atau yang dikenal dengan lithotripsi. Perhatikan Gambar 10.23!Next >