C. Pola Hidup Sehat untuk Menjaga Sistem Ekskresi Sekarang kamu sudah mengetahui bagaimana pengaturan yang terjadi di dalam tubuhkita untuk mengeluarkan zat-zat sisa yang beracun bagi tubuh kamu. Proses pembuanganzat-zat sisa metabolisme ini dibantu oleh organ hati, ginjal, paru-paru, dan kulit. Bagaimanajika berbagai organ itu mengalami kerusakan? Bagaimanakah pola hidup kamu agar tetapterjaga kesehatan sistem ekskresinya? Coba jabarkan dan lakukan kegiatan berikut. Setelah kamu membahas mengenai proses pengeluaran zat sisa di dalam tubuh dan sudah mengetahui berbagai macam penyakit yang muncul di dalam sistem ekskresi, rancanglah pola hidup sehat yang dapat kamu lakukan untuk menjaga sistem ekskresi. Refleksi Pernahkah kamu melihat timbunan sampah dan asap yang keluar daricerobong di pabrik-pabrik atau dari knalpot kendaraan bermotor? Dari manakahasalnya barang-barang atau zat-zat sisa tersebut? Benar, barang atau zat sisatersebut berasal dari berbagai kegiatan, baik kegiatan rumah tangga, produksidi pabrik atau mesin untuk menghasilkan tenaga agar kendaraan bermotor dapatbergerak. Lalu bagaimana dengan tubuhmu sendiri, setelah beraktivitas seharianapakah kamu menghasilkan zat sisa yang harus dikeluarkan? Tentu saja ada, dan zattersebut harus dikeluarkan karena akan berbahaya jika terus disimpan di dalam kepada Tuhan yang telah menciptakan tubuhmu dengan sempurna,sehingga bahan-bahan yang tidak diperlukan bagi tubuh dapat dikeluarkan melaluisistem ekskresi. Zat sisa dari tubuhmu akan dikeluarkan dalam bentuk urin, keringat,dan gas karbondioksida. Namun apa yang terjadi jika salah satu organ ekskresimumengalami gangguan? Bagaimana cara kamu menjaga kesehatan sistem ekskresi?46 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Info Ilmuwan Tahukah kamu, berkaitan dengan sistem ekskresi, terdapat cabang ilmukedokteran yang khusus menangani bedah ginjal dan saluran kemih serta alatreproduksi, yaitu urologi. Jauh sebelum Felix Guyon, profesor urologi pertama diParis, Prancis, pada tahun 1890, pengembangan bidang urologi sudah dikuasaipada abad ke-9 M oleh para dokter pada abad pertengahan seperti Ar-Razi, IbnuSina, Al-Zahrawi, Ibnu Al-Quff, Thabit Ibnu Qurra, Al-Majousi, dan Al-Tabari. Paradokter tersebut mampu mendeteksi dan mengobati beragam penyakit urologi danmenemukan berbagai peralatan serta teknologi pengobatannya. Al-Zahrawi 936-1013 M berhasil menemukan sebuah pisau untuk operasi batu ginjal di dalamkandung kemih, dan mampu mengurangi angka kematian yang disebabkan olehoperasi-operasi yang gagal sebelumnya. Beberapa ratus tahun kemudian, dikenalMarcello Malpighi 1628-1694 M, seorang ahli fisiologi dan anatomi dari penemuan Malpighi adalah hasil pengamatan secara mikroskopis padabagian otak, hati, ginjal, tulang, darah, kulit, dan lain-lain. Namanya digunakan untuksuatu lapisan pada kulit, yaitu lapisan Malpighi. Selain Malpighi, Willian Bowman1816-1892 M, seorang dokter Inggris mempelajari struktur organ dan jaringan yangmenggunakan mikroskop, dan menemukan bagaimana mekanisme penyaringandi ginjal yang menghasilkan urin. Bowman diberi penghargaan atas penemuannyatentang struktur ginjal yang disebut Simpai Bowman. Pada tahun 1954, seorangspesialis urologi bernama John P. Merril 1917-1984 M menemukan prosedurtransplantasi ginjal, dengan mentransplantasikan ginjal mayat kadaver ke pasien. Rangkuman1. Sistem ekskresi merupakan kemampuan untuk menjaga keseimbangan tubuh dengan cara membuang bahan-bahan sisa yang dikeluarkan oleh Organ ekskresi pada manusia terdiri atas empat organ, yaitu ginjal, kulit, paru- paru, dan Ginjal merupakan organ ekskresi yang memiliki peran sangat penting karena membuang sisa metabolisme dalam jumlah besar melalui urin. Proses ginjal menghasilkan urin meliputi 3 tahapan utama, yaitu filtrasi, reabsorbsi, dan Kulit merupakan organ eksresi yang mengeluarkan bahan yang hampir sama dengan ginjal, yakni sampa nitrogen berupa Paru-paru merupakan organ ekskresi yang mengeluarkan sisa metabolisme berupa CO2 dan Hati merupakan organ eksresi yang memiliki kemampuan menetralisir racun, mengubah sel darah merah, dan menghasilkan getah empedu. Hati memiliki peran dalam mengubah NH3 amoniak menjadi urea yang nantinya akan dibuang melalui kulit dan Gangguan sistem ekskresi yang sering terjadi pada ginjal, antara lain nefritis, albuminuria, batu ginjal, hematuria, diabetes melitus, diabetes insipidus, biang keringat, dan penyakit kuning. Ilmu Pengetahuan Alam 47Uji Kompetensi Bab 8A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat ! 1. Berikut ini adalah alat ekskresi pada manusia, kecuali....a. ginjalb. kulitc. hati d. usus besar2. Pernyataan berikut berhubungan dengan sistem pengeluaran manusia, kecuali.... a. kulit menghasilkan keringat b. ginjal menghasilkan urine c. hati menghasilkan empedu d. pankreas menghasilkan enzim amilase3. Perhatikan gambar di untuk menampung urin sebelumdikeluarkan dari tubuh ditunjukkan oleh nomor....a. 1 c. 3b. 2 d. 44. Perhatikan gambar di bawah ini!Bagian yang berperan dalam proses pembentukan urin primer adalah....a. 1 c. 3 d. 4 Ilmu Pengetahuan Alam 495. Sisa penyaringan pada proses filtrasi menghasilkan urin yang masih mengandung zat yang berguna bagi tubuh, kecuali.... a. glukosa b. urea c. garam-garam mineral d. asam amino6. Zat sisa metabolisme yang dikeluarkan melalui paru-paru adalah.... a. urea dan uap air b. garam dapur dan air c. asam amino dan amonia d. karbondioksida dan uap air7. Zat berikut yang tidak dihasilkan oleh hati adalah.... a. urea b. empedu c. bilirubin d. glukosa8. Kulit berfungsi sebagai alat ekskresi karena.... a. melindungi tubuh dari kuman b. mempunyai kelenjar keringat c. mempunyai ujung saraf reseptor d. melindungi tubuh dari cahaya matahari9. Adanya batu ginjal di dalam rongga ginjal dapat menimbulkan.... a. diabetes insipidus b. hematuria c. nefritis d. hidronefrosis10. Bila kadar glukosa dalam urin 1,5%, maka kemungkinan orang tersebut menderita.... a. peradangan kandung kemih b. penyakit diabetes melitus c. penyakit diabetes insipidus d. gagal ginjal50 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar dan jelas! 1. Sebutkan macam-macam organ yang berperan sebagai alat ekskresi pada manusia dan zat yang dikeluarkan! 2. Pembentukan urin terjadi di dalam ginjal. Isilah tabel di bawah ini untuk menjelaskan proses pembentukan urin yang terjadi di dalam ginjal!Proses Tempat Bahan Hasil 3. Mengapa bila kita berada pada tempat yang panas, tubuh mengeluarkan banyak keringat, sedangkan ketika berada pada tempat dengan suhu dingin tidak berkeringat tetapi lebih banyak buang air kecil? 4. Selain berfungsi sebagai sistem ekskresi, sebutkan 3 fungsi dari hati! 5. Pada saat dilakukan pemeriksaan di laboratorium, urin seorang pasien ternyata ketika diuji dengan menggunakan indikator Benedict ternyata menunjukkan reaksi warna menjadi merah bata, dan ketika diuji dengan indikator biuret menunjukkan reaksi warna ungu. Berdasarkan hal tersebut analisislah penyakit yang dialami oleh pasien dan bagian ginjal manakah yang mengalami gangguan?C. Pemecahan Masalah Bagian I Hubungan Latihan Fisik dengan Kesehatan Latihan fisik secara teratur baik untuk 1 Latihan fisik Apakah keuntungan dari latihan fisik secara teratur? Lingkarilah " Ya" atau "Tidak" untuk setiap fisik membantu mencegah penyakit jantung. Ya atau TidakLatihan fisik mengarah ke pola makan yang sehat. Ya atau TidakLatihan fisik dapat membantu untuk mebgurangi Ya atau Tidakkelebihan berat badan. Ilmu Pengetahuan Alam 51Pertanyaan 2. Apa yang terjadi pada otot ketika dilakukan latihan fisik? Lingkarilah " Ya" atau "Tidak" untuk setiap pernyataan .Otot mendapatkan peningkatan aliran darah. Ya atau TidakLemak terbentuk pada otot. Ya atau TidakMengapa kamu bernapas lebih berat ketika kamu melakukan latihan fisik dibandingketika tubuh kamu sedang beristirahat ?Bagian II Hubungan Latihan Fisik dengan Kesehatan Pernahkah kamu mendengar adanya penderita sakit ginjal dan mengalami cuci darah? Perhatikan gambar di bawah ini! HEMODIALISIS MESIN DIALISIS Gambar di atas menunjukkan proses cuci darah hemodialisis pada penderita gagal ginjal. Carilah informasi sebanyak-banyaknya dari berbagai sumber dan jawablah pertanyaan berikut. 1. Apa yang menyebabkan seseorang mengalami gagal ginjal? 2. Mengapa penderita gagal ginjal menjalani cuci darah? 3. Bagaimana proses hemodialisis? 4. Bagaimana caranya agar kamu tidak sampai mengalami sakit ginjal?52 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Tugas ProyekKerjakan Secara Berkelompok! Setelah kamu mempelajari sistem ekskresi, coba buatlah peta pikiran mapping mind tentang struktur dan fungsi sistem ekskresi pada manusia dan penerapannya dalam menjaga kesehatan diri. Presentasikan hasil mapping mind kelompokmu di depan kelas, bandingkan dengan hasil kelompok lain. Setelah itu, tempelkan mapping mind kelompokmu pada majalah dinding kelas! Ilmu Pengetahuan Alam 53Bab 9 Indera Pendengaran dan Sistem Sonar pada Makhluk HidupKapal laut yang berlayar ditengah lautan dapat mendeteksikeadaan sekitarnya, denganmenggunakan bantuan sonar yang digunakankapal-kapal tersebut menirucara mamalia laut seperti lumba-lumba dan prinsip kerjasistem sonar? Mari kita pelajaribab ini dengan penuh adalah kemampuan untuk Ayo Kita Pelajarimendeteksi vibrasi mekanis getaran yang A. Indera pendengaran pada disebut suara. Dalam keadaan biasa, getarandapat mencapai indera pendengaran yaitu manusiatelinga melalui udara. 1. Getaran 2. Gelombang Ketika kita mendengar, ternyata ada objek 3. Bunyiatau benda yang bergetar, misalnya senar B. Mekanisme pendengaran pada gitar yang bergetar ketika dipetik, dan bedug manusiaatau drum yang dipukul. Ketika ada objek yang C. Sistem sonarbergetar, bagaimana kaitannya dengan fungsi D. Pemanfaatan sistem sonartelinga? Perhatikan Gambar berikut. Istilah Penting Koklea Resonansi Membran timpani Bunyi Eustachius Gelombang Frekuensi Getaran Amplitudo Ultrasonik Audiosonik Infrasonik Sonar Ekolokasi Mengapa Penting ? Karena ini akan menjelaskan kerja dari salah satu indera kita, yang memungkinkan kita untuk mendengar serta menjelaskan sistem sonar yang sekarang banyak dimanfaatkan pada berbagai Dokumen Kemdikbud AYO TEBAKGambar Anatomi Telinga Manusia Kita dapat mendengar karena adanya indera pendengaran yang di miliki. Gelombang bunyi yang masuk kedalam telinga luar menggetarkan gendang telinga. Getaran-getaran tersebut diterima oleh syaraf auditorius atau reseptor pendengar selanjutnya dikirim ke otak. Tahukah kamu di mana reseptor pendengar ini pada telinga? Perhatikan Gambar Dokumen Kemdikbud Bagaimana kamu bisa mendengar bunyi?Gambar Telinga menerima energi gelombang dari Ketika kamu mendengar bunyi suatuheadphone objek, ada proses apakah sehingga kita dapat mendengar? Ilmu Pengetahuan Alam 55Gelombang bunyi yang masuk ke telinga luar akan menggetarkan gendang tersebut diterima oleh syaraf auditorius atau receptor pendengar danselanjutnya dikirim ke otak. Pada sistem pendengaran, telinga akan mengubah energigelombang menjadi impuls saraf yang diterjemahkan oleh otak sebagai suara. Musik,pembicaraan, atau bunyi berisik di lingkungan sekitar dapat kamu dengar karena adanyareseptor sensorik yang merupakan sel-sel rambut, suatu tipe fonoreseptor. Fonoreseptormerupakan reseptor penerima bunyi atau suara yang ada di organ telinga, yang akanmenghantarkan impuls ke otak. Sebelum mencapai ke sel-sel rambut ini, gelombang akandiubah oleh beberapa struktur yang ada di telinga. Untuk mengetahui bagaimana strukturtelinga sehingga memungkinkan suara dapat didengar dan bagaimana proses mendengar,lakukan kegiatan berikut. 1. Bagaimana struktur telinga manusia? Untuk mengetahui proses mendengar, kita perlu memahami terlebih dahulu struktur telinga sebagai alat pendengaran. Buatlah sebuah model telinga sederhana, dengan membuat pola seperti gambar berikut, dengan ukuran yang lebih besar agar lebih mudah dicoba. Sumber CCSSO, 2012 Gambar Percobaan telinga Setelah dipotong, susunlah struktur tersebut dan lekatkan memanjang sehingga terlihat struktur dari telinga bagian luar, tengah, dan dalam. Sumber CCSSO, 2012 Gambar Bagan percobaanSetelah kamu gunakan simpanlah untuk pembelajaran pada dan pahami alat-alat dalam sistem pendengaran dari berbagai sumber yangdapat diperoleh, kemudian jawablah pertanyaan Dimanakah tulang maleus ditemukan?56 Kelas VIII SMP/MTs Semester 22. 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?2. Bagaimana cara kerja dari gendang telinga?Lakukan kegiatan berikut untuk mengetahui cara gendang telinga bekerja. 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. 4. Amatilah apa yang terjadi pada plastik itu, jelaskan bagaimana gelombang bunyi diteruskan sehingga mengakibatkan plastik akan bergetar. Bagaimana denganSumber Ezrallson, 2005 gendang telingamu?Gambar Bagan percobaanPrinsip kerja dari percobaan di atas setara dengan prinsip kerja pada Indera Pendengaran pada Manusia Telinga dibagi menjadi tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telingadalam, seperti pada Gambar Bunyi yang terdengar oleh telinga kita memerlukanmedium. Jadi, mungkinkah kita dapat mendengar di ruang hampa udara? Tentu sajatidak. Bunyi memerlukan medium untuk merambat. Apakah di telinga terdapat mediumuntuk merambatkan bunyi? Telinga luar dan telinga tengah terisi oleh udara dan ronggatelinga dalam terisi oleh cairan limfa. Bagian-bagian penyusun telinga dan fungsinyadapat dilihat pada Tabel Graphis Diagram, Dokumen KemndikbudGambar Anatomi telinga manusia Ilmu Pengetahuan Alam 57Tabel Struktur dan Fungsi Bagian pada Telinga Bagian penyusun telinga FungsiBagian luar Mengumpulkan gelombang suara ke saluran telingaa. Daun telinga Menangkap debu yang masuk ke saluran telinga Mencegah hewan berukuran kecil masuk ke dalam telingab. Saluran telinga menghasilkan minyak serumenBagian tengaha. Gendang telinga/membran Menangkap gelombang suara dan mengubahnya menjaditimpani getaran yang diteruskan ke tulang telingab. Tulang telinga maleus/ Meneruskan getaran dari gendang telinga ke rumah siput martil, inkus/landasan, stapes/sanggurdi Menghubungkan ruang telinga tengah dengan rongga mulut faring berfungsi untuk menjaga tekanan udarac. Saluran eustachius antara telinga tengah dengan saluran di telinga luar agar seimbang. Tekanan udara yang terlalu tinggi atau rendahBagian dalam disalurkan ke telinga luar dan akan mengakibatkan gendang telinga tertekan kuat sehingga dapat sobeka. Rumah siput koklea Koklea merupakan saluran berbentuk spiral yangb. Saluran gelang labirin 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 syaraf di dalam sel rambut tersebut dan kemudian diteruskan oleh syaraf ke otak. Terdiri atas saluran setengah lingkaran semisirkularis yang berfungsi untuk mengetahui posisi tubuh alat keseimbangan Pada hasil percobaan yang dilakukan dengan memukul-mukul panci, seperti padaGambar kamu menemukan bahwa beras yang ada di atas plastik ternyata ikut coba perhatikan apa sebenarnya yang dimaksud dengan getaran? Ketika kitaberjalan bolak-balik apakah disebut juga dengan getaran?1. Getaran Semua benda akan bergetar apabila diberi gangguan. Benda yang bergetar ada yangdapat terlihat secara kasat mata karena simpangan yang diberikan besar, ada pula yangtidak dapat dilihat karena simpangannya kecil. Benda dapat dikatakan bergetar jika bendabergerak bolak-balik secara teratur melalui titik kesetimbangan. Apakah orang berjalan bolak-balik disebut dengan bergetar? Tentu saja tidak. Orangyang berjalan bolak balik belum tentu melalui titik kesetimbangan. Untuk memahami tentanggetaran. Perhatikan Gambar tentang bandul Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Sebuah bandul sederhana mula-mula Gambar Bandul sederhanadiam pada kedudukan O kedudukansetimbang. Bandul tersebut ditarik kekedudukan A diberi simpangan kecil. Padasaat benda dilepas dari kedudukan A, bandulakan bergerak bolak-balik secara teraturA-O-B-O-A dan gerak bolak balik ini disebut satugetaran. Salah satu ciri dari getaran adalahadanya amplitudo simpangan terbesar.Jarak OA atau OB merupakan muncul pertanyaan, setiapkali bergetar berapa banyak waktu yangdibutuhkan? Apa saja yang mempengaruhigetaran tersebut? Untuk memahami haltersebut, lakukan kegiatan berikut. Getaran pada BandulApa yang harus kamu siapkan?Bandul, statif, stop watch, dan tali nilon berukuran 15 cm dan 30 yang harus kamu lakukan? 1. Ikatkan bandul pada statif sehingga menggantung. 2. Tarik bandul ke samping untuk memberi simpangan kecil kurang dari 100 kemudian lepaskan. Bersamaan dengan melepaskan bandul, hidupkan stop watch! 3. Catatlah waktu yang diperlukan bandul untuk bergerak bolak-balik bergetar sebanyak 5, 10, 15, dan 20 getaran. 4. Ubahlah ukuran tali menjadi lebih panjang atau pendek, kemudian ikuti kembali langkah ketiga. 5. Tentukan waktu yang dibutuhkan untuk bergetar satu kali getaran. 6. Tentukan jumlah getaran yang terjadi dalam waktu satu Catatlah dan masukkan data hasil kegiatanmu seperti pada tabel berikut. Tabel Data PengamatanPanjang tali Jumlah Waktu Waktu untuk Jumlah cm getaran getaran 1 getaran getaran 15 sekon dalam 5 1 sekon 10 15 2030 5 10 15 20 Ilmu Pengetahuan Alam 59Ayo Analisis1. Bedasarkan data pengamatan yang kamu peroleh, simpulan apakah yang diperoleh dari hasil percobaan tersebut?2. Menurut kamu, apakah amplitudo bandul memengaruhi periode dan frekuensi bandul? Coba kamu selidiki kembali dengan menggunakan alat dan bahan yang Pecahkan1. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 1 getaran dengan panjang tali 15 cm adalah ... dan dengan panjang tali 30 cm adalah .... Waktu yang diperlukan bandul untuk melaku- kan satu getaran disebut ....2. Jumlah getaran yang terjadi dalam satu sekon pada panjang tali 15 cm adalah ... dan pada panjang tali 30 cm adalah .... Jumlah getaran yang terjadi dalam waktu satu sekon disebut ....3. Hubungan antara frekuensi dan periode secara matematis dapat kamu tulis sebagai Hubungan antara periode dan frekuensi adalah…. Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh Jika suatu ayunan sederhanasatu kali getaran disebut periode getar yang bergetar sebanyak 60 kali dalam waktudilambangkan dengan T. Banyaknya getaran 15 sekon, tentukandalam satu sekon disebut frekuensi f. Satuanperiode adalah sekon dan satuan frekuensi a. frekuensi ayunanadalah getaran per sekon atau disebut denganHertz Hz. b. periode Gelom bang Pada saat kamu memukul panci di dekat plastik yang diatasnya ditaruh segenggamberas, maka beras akan bergetar. Mengapa hal itu dapat terjadi? Ternyata, energi getaranyang dihasilkan dari pukulan panci akan merambat sehingga menyebabkan plastik ikutbergerak. Dalam bentuk apa energi getaran itu merambat? Energi getaran akan merambat dalam bentuk gelombang. Pada perambatan gelombangyang merambat adalah energi, sedangkan zat perantaranya tidak ikut merambathanya ikut bergetar. Seperti pada saat kita mendengar getaran akan merambat dalambentuk gelombang yang membawa sejumlah energi, sehingga sampai ke saraf yangmenghubungkan ke otak Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Berdasarkan energinya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombangmekanik dan gelombang elektromagnetik. Perambatan gelombang mekanik memerlukanmedium, misal gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi. Perambatangelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium, misal gelombang radio, gelombangcahaya, dan gelombang radar. Dari kedua jenis gelombang tersebut, yang akan kamupelajari adalah gelombang mekanik. Apakah yang dirambatkan oleh gelombang tersebut?Untuk mengetahuinya, lakukan kegiatan berikut. Gelombang Apa yang harus kamu siapkan? Tali dengan panjang 3 m dan karet gelang. Apa yang harus kamu lakukan? 1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan. 2. Ikatlah karet gelang pada tali kira-kira pada jarak 0,5 m. 3. Peganglah salah satu ujungnya olehmu dan ujung yang lain oleh temanmu, kemudian getarkan tali ke atas dan ke bawah. 4. Amati yang terjadi pada tali dan karet gelang yang diikatkan tadi. Ayo Pecahkan 1. Pada saat kamu getarkan, apakah karet gelang ikut bergerak bersama gelombang? 2. Apakah bagian tali ikut berpindah merambat bersama gelombang? 3. Apa yang dirambatkan oleh gelombang? 4. Mintalah temanmu untuk menggetar-getarkan tali tersebut dengan cepat. Apakah kamu merasakan sesuatu? Pada saat menggetarkan tali, gelombang akan merambat pada tali ke arah temanmu,tetapi karet gelang yang diikatkan tidak ikut merambat bersama gelombang. Demikian puladengan tali juga tidak ikut merambat. Jadi hal tersebut membuktikan bahwa gelombangmerambat hanya menghantarkan energi, medium perambatannya tidak ikut arah rambat dan arah getarannya, gelombang dibedakan menjadi gelombangtransversal dan gelombang Gelombang Transversal Untuk membahas gelombang transversal, lakukan kegiatan berikut. Apa yang harus kamu lakukan? Sediakan tali, letakkan tali di atas lantai dan mintalah temanmu untuk memegang salah satu ujung tali, berilah getaran pada tali beberapa kali ke arah samping, coba amati arah rambat gelombangnya. Ayo Pikirkan 1. Kemanakah arah rambat gelombang? 2. Apakah arah getar dengan arah rambat gelombang tegak lurus? Ilmu Pengetahuan Alam 61Ketika tali diberi simpangan, tali akan bergetar dengan arah getaran ke atas dan kebawah. Pada tali, gelombang merambat tegak lurus dengan arah getarnya. Bentukanseperti ini disebut gelombang transversal. Contoh lain gelombang transversal ada padapermukaan air dan gelombang cahaya. Panjang gelombang transversal sama dengan jaraksatu bukit gelombang dan satu lembah gelombang a-b-c-d-e pada Gambar Panjangsatu gelombang dilambangkan dengan λ dibaca lamda dengan satuan meter. Simpanganterbesar dari gelombang itu disebut amplitudo bb’ atau dd’ pada Gambar Dasargelombang terletak pada titik terendah gelombang, yaitu d dan h, dan puncak gelombangterletak pada titik tertinggi yaitu b dan f. Lengkungan c-d-e dan g-h-i merupakan lembahgelombang. Lengkungan a-b-c dan e-f-g merupakan bukit gelombang. Satu gelombang 1 λ Arah getar Arah rambat Lamda λ Gambar Grafik simpangan terhadap arah rambat Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang disebut periode gelombang,satuannya sekon s dan dilambangkan dengan T. Jumlah gelombang yang terbentukdalam 1 sekon disebut frekuensi gelombang. Lambang untuk frekuensi adalah f dansatuannya Hertz Hz. Gelombang yang merambat dari ujung satu ke ujung yang lainmemiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu pula. 2 G elombang Longitudinal Gelombang longitudinal dapat kamu amati pada slinki atau pegas yang diletakkandi atas lantai. Ketika slinki digerakkan maju-mundur secara terus-menerus, akan terjadigelombang yang merambat pada slinki dan membentuk pola rapatan dan longitudinal memiliki arah rambat yang sejajar dengan arah getarannya. Apa yang harus kamu lakukan? Sediakan slinki. Letakkan slinki di atas lantai yang licin dan minta temanmu memegang salah satu ujungnya. Getarkan salah satu ujung slinki dengan cara memberikan dorongan dan tarikan pada slinki, kemudian amati gelombang yang terjadi pada slinki Ayo, Pikirkan! 1. Pada saat kamu mendorong dan menarik slinki, ke arah manakah getaran pada slinki? 2. Kemanakah arah rambat gelombang? 3. Apakah arah getar dengan arah rambat gelombang searah? Mengapa?62 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Satu gelombang longitudinalterdiri atas satu rapatan dan satu regangan seperti pada Gambar Arah Rambat Arah Getar Gambar Rapatan dan regangan pada gelombang longitudinal Seperti halnya pada gelombang transversal, waktu yang dibutuhkan untukmenempuh satu gelombang pada gelombang longitudinal disebut periode gelombangdengan satuan sekon s dan dilambangkan dengan T. Jumlah gelombang yang terbentukdalam 1 sekon disebut frekuensi gelombang. Lambang untuk frekuensi adalah f dengansatuannya hertz Hz. Bagaimana hubungan antara panjang gelombang, frekuensi, cepat rambat, danperiode gelombang? Mari pelajari bahasan berikut. Gelombang yang merambat dari ujungsatu ke ujung yang lain memiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh jarak tertentudalam waktu tertentu Hubungan antara Panjang Gelombang, Frekuensi, Cepat Rambat, dan PeriodeGelomba ng Pernahkah kamu memperhatikan cahaya kilat dan bunyi guntur? Kamu akan mendengarbunyi guntur beberapa saat setelah cahaya kilat terlihat. Walaupun guntur dan cahaya kilatmuncul dalam waktu yang bersamaan, kamu akan melihat cahaya kilat lebih dahulu karenacahaya merambat jauh lebih cepat daripada bunyi. Cahaya merambat dengan kecepatan 3x 108 ms-1, sedangkan bunyi hanya merambat dengan kecepatan 300 ms-1. Cepat rambatgelombang dilambangkan dengan v, dengan satuan ms-1. Kecepatan adalah perpindahandibagi waktu, atau dapat dirumuskan sebagai s t Jika gelombang itu menempuh jarak satu panjang gelombang λ, maka waktu tempuhnyaadalah periode gelombang itu T, sehingga rumus di atas dapat ditulisv= λ tKarena T= 1/f, dengan mengganti T pada rumus kecepatan itu, maka cepat rambatgelombang dapat dirumuskan sebagai berikut. dimanav = f x λ f = Frekuensi λ = Panjang Gelombang Ilmu Pengetahuan Alam 63Bagaimana jika kamu membuat gelombang tali dengan frekuensi yang berbeda?Kamu akan menemukan jika frekuensi gelombang tali diperbesar, maka panjanggelombangnya mengecil. Mengapa? Dalam medium yang sama, cepat rambatgelombang adalah tetap. Misalnya cepat rambat gelombang pada tali adalah 12 m/s, 12dengan frekuensi gelombang 4 Hz, maka panjang gelombangnya adalah 3 m 4 = 3 m.Namun jika frekuensi diperbesar menjadi 6 Hz, maka panjang gelombangnya menjadi 122m 6 = 2 m. Apa yang terjadi jika frekuensi gelombangnya diperkecil? Misalnya menjadi2 Hz, berapakah panjang gelombangnya sekarang? Contoh Soal Permukaan air merambat dengan panjang gelombang 2 m. Jika waktu yangdibutuhkan untuk menempuh satu gelombang adalah 0,5 s, tentukan a. cepat rambat gelombang, b. frekuensi gelombang. Penyelesaian Diketahui perambatan gelombang pada air λ =2m T= 0,5 sDitanya a. Cepat rambat gelombang v? 1. Sebuah gelombang panjangnya 0,75 mJawab b. Frekuensi f? dan cepat rambatnya a. v 150 m/s. Berapakah λ = 2m = 4 m/s frekuensinya? =T 0,5 s 2. Suatu sumber getar memiliki frekuensi Jadi, cepat rambat gelombang air adalah 4 m/s 300 Hz. Gelombangnya 1 1 merambat dalam b. f =T = 0,5 = 2 Hz zat cair dengan kecepatan m/s. Jadi, frekuensi gelombang air adalah 2 Hz Berapakah panjang gelombangnya? 4 P emantulan Gelombang 3. Jika frekuensi suatu getaran 440 Hz dan Pada waktu kamu berteriak di lapangan, kamu panjang gelombangnya akan mendengar suaramu kembali setelah 75 cm, berapakah kecepatan gelombang beberapa saat. Hal ini membuktikan bahwa bunyi tersebut? dapat dipantulkan. Untuk memahami pemantulan gelombang pada tali, coba diskusikan permasalahan berikut. Jika kita membuat usikan pada tali yang salah satu ujungnya dipegang temanmu bagaimanakah kondisi gelombang yang terjadi pada tali? Apakah ada gelombang yang kembali?64 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Gambar Gelombang pada air kiri dan gelombang pada tali kanan Pemantulan gelombang adalah peristiwa membaliknya gelombang setelah mengenaipenghalang. Seperti gelombang tali pada ambar gelombang yang mencapai ujungakan memberikan gaya ke atas pada penopang yang ada di ujung, sehingga penopangmemberikan gaya yang sama tetapi berlawanan arah ke bawah pada tali. Gaya ke bawahpada tali inilah yang membangkitkan gelombang pantulan yang Bunyi Setiap hari, kita dapat mendengar suara burung berkicau, orang bernyanyi, klaksonmobil atau kendaraan bermotor. Mengapa kamu dapat mendengar suara tersebut? Suarayang kamu dengar dikenal dengan bunyi. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yangmerambatkan energi gelombang di udara sampai terdengar oleh reseptor pendengar. Untukmengetahui bagaimana bunyi ini dibentuk, lakukan kegiatan berikut. A. Bergetar Menimbulkan Bunyi Apa yang harus kamu siapkan? Gitar, tong, garpu tala Apa yang harus kamu lakukan? 1. Memetik gitar a. Petiklah gitar sehingga berbunyi! b. Amatilah senar yang dipetik, bagaimanakah keadaan senar? c. Pegang senar yang dipetik, apa yang kamu rasakan dan apakah kamu masih dapat mendengarkan suara gitar yang dipetik? 2. Memukul gong a. Pukullah gong atau tong hingga berbunyi! b. Sentuhlah gong/tong itu secara perlahan dengan jarimu, apa yang kamu rasakan? c. Hentikan bunyi tong, dengan cara memegangnya, pada saat gong/tong tidak berbunyi, sentuhlah dengan jarimu. Apakah yang kamu rasakan? Ilmu Pengetahuan Alam 653. Memukul garpu tala a. Peganglah garpu tala! b. Pukullah garpu tala dengan pensilmu hingga berbunyi. Rasakan pada tanganmu, apakah garpu tala itu bergetar? Setelah garpu tala tidak berbunyi, apakah garpu tala masih bergetar? B. Proses Pendengaran Model yang kamu buat kemarin masih disimpan bukan? Coba lipat lagi seperti gambar di samping! Sumber CCSSO, 2012 Gambar. Skema organ pendengaran 1. Berbicaralah di dekat model telinga dekat daun telinga amati semua bagian kertas ! Apakah semua bagian model telinga bergetar ? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2. Berdasarkan pengamatan pada bagan B. 1. Cobalah susunlah secara skematis bagaimana proses mendengar yang terjadi pada diri kamu ? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, kamu mendapatkan bahwa tong, senar dangarpu tala berbunyi pada saat benda-benda tersebut bergetar. Namun pada saat benda-benda itu diam, ketiga benda itu tidak berbunyi. Coba tempelkan jarimu pada batangtenggorokan, kamu akan merasakan ada getaran. Oleh karena itu, dapat disimpulkanbahwa bunyi ditimbulkan oleh benda-benda yang bergetar. Bunyi garpu tala menuju telinga dihantarkan oleh rapatan dan regangan partikel-partikeludara. Pada waktu bunyi keluar dari garpu tala, langsung akan menumbuk molekul-molekuludara. Molekul udara ini akan menumbuk udara disebelahnya yang mengakibatkanterjadinya rapatan dan regangan demikian seterusnya sampai ke telinga. Apakah molekul udara berpindah? Molekul udara tidak berpindah, tetapi hanya merapatdan meregang. Bunyi sampai telinga karena merambat dalam bentuk gelombang. Gelombangyang tersusun dari rapatan dan regangan adalah gelombang longitudinal. Tanpa adanyamedium atau zat perantara, bunyi tak dapat merambat. Hal ini mengakibatkan bunyi termasukjenis gelombang mekanik. Begitu pula ketika kita mendengar bunyi akan dirambatkan ketelinga kita melalui udara. Jadi dapat disimpulkan bahwa bunyi dapat terdengar bila ada 1sumber bunyi, 2 medium/zat perantara, dan 3 alat penerima/pendengar. Seberapa cepat kita dapat mendengar bunyi? Ahli fisika bernama Miller melakukanpercobaan untuk mengukur kecepatan bunyi di udara dengan menembakkan peluru sebagaisumber bunyi dan meletakkan detektor pada jarak tertentu. Kecepatan bunyi tergantungpada temperatur. Semakin rendah suhu lingkungan semakin besar kecepatan bunyi. Hal66 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2ini membuktikan mengapa pada malam hari bunyi terdengar lebih jelas daripada sianghari. Pada siang hari gelombang bunyi dibiaskan ke arah udara yang lebih panas ke arahatas karena suhu udara di permukaan bumi lebih dingin dibandingkan dengan udara padabagian atasnya. Berlawanan pada malam hari, gelombang bunyi dibiaskan ke arah yanglebih bawah karena suhu permukaan bumi lebih hangat dibandingkan dengan udara padabagian atasnya. Selain dipengaruhi oleh suhu, cepat rambat bunyi di udara juga dipengaruhi oleh manakah yang akan menghantarkan bunyi paling cepat? Lihat pada Tabel Cepat Rambat Bunyi pada Berbagai Medium Medium Cepat Rambat Bunyi m/s Udara 0o C 331 Udara 15o C 340 1490 Air 25o C 1530 Air laut 25o C 5100Alumunium 20o C 3560 Tembaga 20o C 5130 Besi 20o Ca. F rekuensi BunyiApakah semua bunyi dapat terdengar oleh telinga manusia? Ketika gurumumenggetarkan penggaris di meja dengangetaran kurang dari 20 getaran per sekon,kita tidak dapat mendengar bunyi. Kita barudapat mendengarkan bunyi ketika penggarismenghasilkan 20 getaran per sekon atau frekuensinya, bunyi dibagimenjadi tiga, yaitu infrasonik, audiosonik, danultrasonik. Bunyi infrasonik memiliki frekuensikurang dari 20 Hz. Bunyi infrasonik hanya Gambar Penggaris plastikmampu didengar oleh hewan-hewan tertentu yang digetarkanseperti jangkrik dan anjing. Bunyi yang memilikifrekuensi 20 - Hz disebut dapat mendengar bunyi hanya pada kisaran ini. Bunyi dengan frekuensi di Hz disebut ultrasonik. Kelelawar, lumba-lumba, dan anjing adalah contoh hewanyang dapat mendengar bunyi adalah salah satu contoh hewan yang mampu menangkap bunyi infrasonik,audiosonik, dan ultrasonik hingga Hz. Anjing akan terbangun jika mendengarlangkah kaki manusia walaupun sangat pelan. Hal ini menjadi alasan oleh sebagian oranguntuk memanfaatkan anjing sebagai penjaga rumah. Kelelawar dapat mengeluarkangelombang ultrasonik saat terbang. Selain anjing, kelelawar juga mampu memanfaatkanbunyi dengan baik. Pada malam hari, mata kelelawar mengalami disfungsi pelemahanfungsi. Kelelawar menggunakan indera pendengarannya untuk "melihat". Kelelawarmengeluarkan bunyi ultrasonik sebanyak mungkin. Kemudian, kelelawar mendengarkanbunyi pantul tersebut untuk mengetahui letak suatu benda dengan tepat, sehingga kelelawarmampu terbang dalam keadaan gelap tanpa menabrak benda-benda untuk memahami keadaan lingkungan dengan bantuan bunyi pantul ini seringdisebut dengan sistem ekolokasi. Ilmu Pengetahuan Alam 67Gambar Frekuensi Bunyi Sebuah sumber bergetar menghasilkan frekuensi 40 kHz. Hitunglah panjang gelombang bunyi tersebut jika cepat rambatnya m/s ?b. Karakteristik Bunyi Ketika kamu mendengar bunyi, apakah kamu dapat membedakan sumber bunyi?Mengapa kamu mempunyai kemampuan itu? Hal ini disebabkan oleh setiap gelombangbunyi memiliki frekuensi dan amplitudo yang berbeda meskipun perambatannya terjadipada medium yang Tinggi rendah dan kuat lemah bunyi Pada waktu memainkan alat musik kamu dapat menentukan tinggi rendahnya memahami tinggi atau rendahnya bunyi, lakukan kegiatan berikut ini. 1. Siapkan tiga garpu tala yang berbeda-beda frekuensinya, misalnya 440 Hz, 400 Hz, dan 360 Hz. 2. Getarkan garpu tala secara bergantian. 3. Dengarkan dan bandingkan bunyi yang terdengar! Pada orang dewasa, suara perempuan akan lebih tinggi dibandingkan suara suara laki-laki yang bentuknya lebih panjang dan berat, mengakibatkan laki-lakimemiliki nada dasar sebesar 125 Hz, sedangkan perempuan memiliki nada dasar satuoktaf dua kali lipat lebih tinggi, yaitu sekitar 250 Hz. Bunyi dengan frekuensi tinggi akanmenyebabkan telinga sakit dan nyeri karena gendang telinga ikut bergetar lebih rendahnya nada ini ditentukan frekuensi bunyi tersebut. Semakin besar frekuensibunyi, akan semakin tinggi nadanya. Sebaliknya, jika frekuensi bunyi rendah maka nadaakan semakin rendah. Garpu tala yang digetarkan pelan-pelan menghasilkan simpangan yang kecil, sehinggaamplitudo gelombang yang dihasilkan juga kecil. Hal ini menyebabkan bunyi garpu talaterdengar lemah. Pada saat garpu tala digetarkan akan menghasilkan simpangan yangbesar dan amplitudo gelombang yang dihasilkan juga besar sehingga bunyi garpu talaterdengar keras. Kuat lemahnya suara ditentukan oleh Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Bagaimana bunyi yang terdengar pada gitar dapat menghasilkan nada yang berbeda-beda. Untuk mengetahui faktor-faktor yang menentukan tinggi rendah nada pada dawaiatau senar lakukan kegiatan Sediakan sebuah gitar, petiklah secara bergantian senar nomor 1, 3, Dengarkan bunyi yang dihasilkan masing-masing senar. Apakah bunyi yang dihasilkan semakin tinggi atau rendah? Bagaimana hubungan ketebalan tali dawai dengan frekuensi?3. Gaya tegang pada senar nomor 6 diperbesar dengan memutar setelannya, petiklah senarnya dan dengarkan nada yang dihasilkan. Kurangi tegangan senar dengan memutar setelahnya, kemudian petik senarnya. Bandingkan bunyi senar yang dihasilkan ketika tegangannya diperbesar dan dikurangi ?4. Apakah frekuensi bunyinya semakin besar ketika tegangan diperbesar? Bagaimana hubungan tegangan dawai dengan frekuensi?5. Petiklah senar nomor 6 dengan menekan senar pada kolom 2,3,4 panjang senar semakin pendek secara bergantian. Bandingkan bunyi yang dihasilkan. Apakah semakin pendek senarnya akan semakin tinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan?6. Berdasarkan kegiatan, buatlah kesimpulan tentang faktor-faktor apa saja yang memperbesar frekuensi nada pada senar. Berdasarkan kegiatan di atas diperoleh hasil bahwa frekuensi senar yang bergetarbergantung pada hal-hal Panjang senar, semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang Tegangan senar, semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang Luas penampang senar, semakin kecil penampang senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. Sumber Dokumen Kemdikbud Gambar Gitar 2 Nada Kamu akan lebih nyaman ketika mendengarkan bunyi musik, dibandingkan dengan bunyiramainya orang yang ada di pasar. Mengapa? Bunyi musik akan lebih enak didengarkankarena bunyi musik memiliki frekuensi getaran teratur yang disebut nada, sebaliknya bunyiyang memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut desah. Ilmu Pengetahuan Alam 69Beberapa deret nada yang berlaku standarDeret nada c d e f g a b cBaca do re mi fa sol la si doFrekuensi 264 297 330 352 396 440 495 528Perbandingan 24 27 30 32 36 40 45 483 Warna atau kualitas bunyi Pada saat bermain alat musik, kamu dapat membedakan bunyi yang bersumber darialat musik gitar, piano dan lain-lain. Setiap musik akan mengeluarkan suara yang yang khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pulapada manusia, juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suaramerdu atau Resonansi Tahukah kamu mengapa kentongan menghasilkan bunyi yang lebih keras dari padakayu yang tidak berongga ketika dipukul? Mengapa bentuk gitar listrik berbeda dengan gitarbiasa? Apa fungsi kotak udara pada gitar biasa? Jawaban pertanyaan ini akan berkaitandengan resonansi. Untuk memahami resonansi, lakukan kegiatan berikut. Resonansi BunyiApa yang harus kamu siapkan? Dua garpu tala yang memiliki frekuensi sama, penyangga garpu tala, pemukul garpu tala, gelas dan airApa yang harus kamu lakukan?a. Percobaan 1 1. Susunlah garpu tala seperti pada Gambar AB Gambar Bagan garpu tala yang berfrekuansi sama kanan dan percobaan garpu tala kiri2. Pukullah garpu tala A sehingga terdengar bunyi. Setelah beberapa lama, peganglah garpu tala Kelas VIII SMP/MTs Semester 23. Amatilah garpu tala B, apa yang terjadi pada garpu tala B ketika garpu tala A dipukul?4. Mengapa itu terjadi dan di sebut peristiwa apakah itu? Jelaskan!b. Percobaan 21. Siapkan alat dan bahan2. Pukullah garpu tala di meja kamu, kemudian dengarkan bunyi dari garpu tala, seperti pada Gambar Pukullah garpu tala di meja kamu lagi, kemudian dekatkan pada bibir gelas yang kosong. Coba Isilah air dalam gelas sebanyak 1/4 gelas. Sumber Dokumen Kemdikud5. Pukullah garpu tala di meja kamu lagi, kemudian Gambar Seorang siswa dekatkan pada bibir gelas yang berisi air, coba mendengarkan garpu tala dengarkan, seperti pada Gambar Lakukan kegiatan langkah ke-4 dan 5, dengan melakukan variasi jumlah air pada gelas, yaitu berisi air ½ gelas, ¾ gelas, dan penuh dengan air7. Bandingkan manakah yang menghasilkan suara paling keras? Urutkan manakah yang menghasilkan suara paling keras sampai paling rendah? .............................................................. ..............................................................8. Mengapa hal itu dapat terjadi? Jelaskan...................................................................... Sumber Dokumen Kemdikbud.......................................................................................................................................... Gambar Bagan percobaan resonansi..................................................................... Ikut bergetarnya udara yang ada di dalam kentongan setelah dipukul mengakibatkanbunyi kentongan terdengar semakin keras. Hal inilah yang disebut resonansi. Resonansidapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udaramencapai kelipatan ganjil dari ¼ panjang gelombang λ bunyi. Resonansi kolom udaraternyata telah dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai alat musik, antara lain padagamelan, alat musik pukul, alat musik tiup, dan alat musik petik/ gesek. Apakah pada telinga manusia juga memanfaatkan prinsip resonansi? Ketika kitaberbicara, kita dapat mengatur suara menjadi lebih tinggi atau rendah. Organ yang berperandalam pengaturan terjadinya suara adalah pita suara dan kotak suara yang berupa pipapendek. Pada saat kita berbicara pita suara akan bergetar, Getaran itu diperkuat olehudara dalam kotak suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi yang amplitudo lebih besar sehingga kita dapat mendengar suara yang nyaring. Ilmu Pengetahuan Alam 71Telinga manusia memiliki selaput tipis. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luarterdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan selaput gendang tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya lebihkecil atau lebih besar dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar. Prinsip kerja resonansi digunakan manusia karena memiliki beberapa keuntungan,misal dapat memperkuat bunyi asli untuk berbagai alat musik. Selain itu, ada dampakyang merugikan dari efek resonansi, yaitu bunyi ledakan bom dapat memecahkan kacawalaupuan kaca tidak terkena langsung bom, bunyi gemuruh yang dihasilkan oleh gunturberesonansi dengan kaca jendela rumah sehingga bergetar dan dapat mengakibatkan kacajendela pecah, serta bunyi kendaraan yang lewat di depan rumah dapat menggetarkankaca jendela Pemantulan Bunyi Mengapa ketika berada di ruang tertutup suara terdengar lebih keras daripada di ruangterbuka? Mengapa jika kita berteriak pada tebing seperti ada yang meniru suara kita?Apakah suara ini dipantulkan? Untuk memahami hal ini lakukan kegiatan Sediakan sumber bunyi berupa jam weker, Papan pemantul atau tembok dua buah pipa paralon kecil yang agak panjang, balok dan papan Susunlah alat seperti pada Gambar Penerima bunyi ri Pipa paralon3. Hadapkan/tempelkan jam weker pada salah Sumber bunyi satu pipa. jam weker 4. Aturlah pipa yang lain sedemikian rupa Garis normal yang membatasi sehingga kamu dapat mendengar suara bunyi datang dan pantul yang paling jelas. Gambar Perangkat percobaan5. Gambarkan lintasan bunyi datang dan bunyi pemantulan bunyi pantul, kemudian ukurlah sudut datang bunyi dan sudut Ulangi langkah ke-4 dan 5 dengan sudut datang yang percobaan di atas diperoleh hukum pemantulan bunyi, sebagai Bunyi datang, bunyi pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang Sudut datang i sama dengan sudut pantul r.72 Kelas VIII SMP/MTs Semester 26 Macam-macam bunyi pantula Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli Apabila kita berbicara di dalam ruangan kecil, suara yang terdengar akan lebih kerasdibandingkan dengan berbicara di ruang terbuka, misalnya di lapangan. Mengapa hal ituterjadi? Hal ini disebabkan jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan sehinggaselang waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Antar bunyi akan terdengarbersamaan dengan bunyi asli dan bunyi asli terdengar lebih keras tetapi tidak di studio musik atau bioskop di sekitar tempat tinggal kamu. Kamu akanmenemukan adanya karpet busa/stereoform atau kayu yang ditempel pada dinding-dindingstudio. Apa tujuan penempelan itu?Observasi dapat dilakukan dengan mencari berbagai informasi pada sumber lain sepertiinternet, buku, koran, televisi, dan Gaung atau kerdam Jika kamu mengucapkan suatu kata dalam ruang gedung yang luas, kamu akanmendengar kata tersebut kurang jelas. Mengapa hal itu terjadi? Bunyi seperti ini disebutgaung atau kerdam, misalnya ketika kamu mengucapkan fisika. Bunyi asli Fi – si – ka Bunyi pantul ........Fi.... si..... ka Bunyi yang terdengar jelas Fi .....................ka Jadi, gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersama-samadengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Bagaimana cara menghindariterjadinya gaung? Untuk menghindari terjadinya gaung, pada dinding ruangan yang besarharus dilengkapi peredam suara. Peredam suara terbuat dari bahan karet busa, karton tebal, karpet, dan bahan-bahan lainyang bersifat lunak. Biasanya bahan-bahan tersebut sering kita jumpai di gedung bioskop,studio TV atau radio, aula, dan studio GemaApabila kamu berteriak di lereng gunung atau lapangan terbuka, maka kamu akanmendengar bunyi pantul yang persis sama seperti bunyi asli dan akan terdengar setelahbunyi asli. Bunyi asli Fi- si- ka Bunyi pantul Fi- si- ka Bunyi yang terdengar Fi- si- ka Hal ini terjadi karena bunyi yang datang ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkannyamemerlukan waktu untuk merambat. Jadi, gema adalah bunyi pantul yang terdengarsesudah bunyi asli. Ilmu Pengetahuan Alam 73B. Mekanisme Proses Mendengar pada Manusia Proses mendengar pada manusia melalui beberapa tahap. Tahap tersebut diawalidari lubang telinga yang menerima gelombang dari sumber suara. Gelombang suarayang masuk ke dalam lubang telinga akan menggetarkan gendang telinga yang disebutmembran timpani. Getaran membran timpani ditransmisikan melintasi telinga tengahmelalui tiga tulang kecil, yang terdiri atas tulang martil, landasan, dan sanggurdi. Telingatengah dihubungkan ke faring oleh tabung eustachius. Getaran dari tulang sanggurdiditransmisikan ke telinga dalam melalui membran jendela oval ke koklea. Kokleamerupakan suatu tabung yang bergulung seperti rumah siput. Koklea berisi cairan limfa. Getaran dari jendela oval ditransmisikan ke dalam cairan limfa dalam ruangankoklea. Di bagian dalam ruangan koklea terdapat organ korti. Organ korti berisi carian sel-sel rambut yang sangat peka. Inilah reseptor getaran yang sebenarnya. Sel-sel rambut iniakan bergerak ketika ada getaran di dalam koklea, sehingga menstimulasi getaran yangditeruskan oleh saraf auditori ke otak, secara skematis proses mendengar dapat dilihatpada Gambar Untuk lebih memahami Gambar buka kembali gambar anatomitelinga pada Gambar Suara Daun Telinga Saluran Telinga Menggetarkan gendang telingaSaraf Organ Korti Rumah Siput/Koklea Tulang Telinga Martil, Landasan dan SanggurdiGambar Skema proses mendengar pada manusiaC. Sistem Sonar dan Pemanfaatannya1. Sist em Sonar Pernahkah kamu melihat anjing menggerakkan telinganya? Anjing seringmenggerakkan telinga ketika melakukan pelacakan atau berburu. Beberapa mamaliaakan menggunakan daun telinga mereka untuk mengarahkan suara ke dalam saluranpendengarannya. Sistem ini disebut sistem sonar yaitu sistem yang digunakan untukmendeteksi tempat dalam melakukan pergerakan dengan deteksi suara frekuensi tinggiultrasonik. Sonar atau Sound Navigation and Ranging merupakan suatu metodepenggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, dan kedalaman benda-benda, seperti pada Gambar Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Sumber Gambar Lumba-lumba dan kelelawar. Daun telinga membantu hewan untuk menentukan arah dari mana suara tersebutdatang dan akan dapat mendeteksi suara samar. Mengapa bentuk telinga pada manusiadan kelelawar berbeda? Tahukah kamu bagaimana kelelawar? Kelelawar merupakan hewan yang mampu mendengarkan bunyi ultrasonik denganfrekuensi diatas Hz, Kelelawar ini dapat mengeluarkan gelombang ultrasonik padasaat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkan akan dipantulkan kembali oleh benda-bendaatau binatang lain yang akan dilewatinya dan diterima oleh suatu alat yang berada di tubuhkelelawar, kemampuan kelewar untuk menentukan lokasi ini disebut dengan terbang dan berburu, kelelawar akan memanfaatkan bunyi yang frekuensinya tinggi,kemudian mendengarkan gema yang dihasilkan. Pada saat kelelawar mendengarkan gema,kelelawar tidak dapat mendengar suara lain selain dari yang dipancarkannya sendiri. Lebarfrekuensi yang mampu didengar oleh makhluk ini sangat sempit, yang lazimnya menjadihambatan besar untuk hewan ini karena adanya Efek Doppler. Berdasarkan Efek Doppler, jika sumber bunyi dan penerima suara keduanya takbergerak jika dibandingkan dengan benda lain, maka penerima akan menentukanfrekuensi yang sama dengan yang dipancarkan oleh sumber suara. Akan tetapi, jika salahsatunya bergerak, frekuensi yang diterima akan berbeda dengan yang dipancarkan. Dalamhal ini, frekuensi suara yang dipantulkan dapat jatuh ke wilayah frekuensi yang tidak dapatdidengar oleh kelelawar. Dengan demikian, kelelawar tentu akan menghadapi masalahkarena tidak dapat mendengar gema suaranya dari lalat yang sedang bergerak. Berdasarkan kenyataan, kelelawar dapat menyesuaikan frekuensi suara yangdikirimkannya terhadap benda bergerak seolah sang kelelawar telah memahami EfekDoppler. Misalnya, kelelawar mengirimkan suara berfrekuensi tertinggi terhadap lalatyang bergerak menjauh sehingga pantulannya tidak hilang dalam wilayah tak terdengardari rentang suara. Kelelawar akan dapat mendengar dan menentukan posisi dariberbagai benda yang ada di sekitarnya. Sistem ini juga dimiliki oleh lumba-lumba danpaus. Untuk memahami materi ini, kita dapat menganalisis visualisasi proses ekolokasiyang terjadi pada kelelawar. Ilmu Pengetahuan Alam 75Analisislah, bagaimana peran dari sistem sonar yang adapada kelelawar yang dihubungkan dengan ekolokasi?Ekolokasi adalah ............................................................ Sumber McGraw-Hill, 2007.......................................................................................... Gambar KelelawarHubungannya ekolokasi dengan sistem sonar adalah.................................................................................................................................................................................. Sumber McGraw-Hill, 2007 Gambar Kelelawar dalam ekolokasiBagaimana mekanisme sistem sonar pada kelelawar untuk menentukan lokasi? Jelaskan!........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Peristiwa di atas disebut betapa sempurnanya Tuhan menciptakan Makhluk Hidup dengan berbagaimekanisme dalam kehidupannya Lihatlah kembali Gambar Kamu telah mempelajari sistem sonar pada perhatikan bagaimana sistem sonar pada lumba-lumba. Pernahkah kamumelihat lumba-lumba? Di mana kamu permah melihat lumba-lumba? Habitat asal lumba-lumba adalah di lautan. Lumba-lumba dapat dilihat di permukaan air, namun sebagianbesar waktu mereka di kedalaman lautan yang cukup gelap. Sekalipun hidup di kedalamanlautan, lumba-lumba mempunyai sistem yang memungkinkan untuk berkomunikasi danmenerima rangsangan, yaitu sistem sonar. Sistem ini berguna untuk mengindera benda-benda di lautan, mencari makan, dan berkomunikasi. Berikut ini cara kerja sistem sonar lumba-lumba. Lumba-lumba bernapas melalui lubangyang ada di atas kepalanya. Tepat di bawah lubang ini, terdapat kantung-kantung kecil berisiudara. Dengan mengalirkan udara melalui kantung-kantung ini, lumba-lumba menghasilkanbunyi dengan frekuensi tinggi. Kantung udara ini berperan sebagai cermin akustik yangmemfokuskan bunyi yang dihasilkan gumpalan kecil jaringan lemak yang berada tepat dibawah lubang pernapasan. Kemudian, bunyi ini dipancarkan ke arah sekitarnya secara76 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2terputus-putus. Gelombang bunyi lumba-lumba segera memantul kembali bila membentursuatu benda. Pantulan gelombang bunyi tersebut ditangkap di bagian rahang bawahnyayang disebut “jendela akustik”. Dari bagian tersebut, informasi bunyi diteruskan ke telingabagian tengah, dan akhirnya ke otak untuk diterjemahkan. Pantulan bunyi dari sekelilingnyamemberi informasi rinci tentang jarak benda-benda dari mereka, ukuran dan cara tersebut, lumba-lumba mengetahui lokasi mangsanya. Lumba-lumba jugamampu saling berkirim pesan walaupun terpisahkan oleh jarak lebih dari 220 km. Lumba-lumba berkomunikasi untuk menemukan pasangan dan saling mengingatkan akan Peman faatan Sistem SonarKonsep sonar pada saat ekolokasi kelelawar memanfaatkan gelombangultrasonik. Apakah para ahli sudah memanfaatkankonsep ini? Ternyata, gelombang ultrasonik telahdimanfaatkan bagi kehidupan manusia. Berikutbeberapa pemanfaatan gelombang ultrasonik padakehidupan Gelombang ultrasonik dimanfaatkan untukmengamati janin bayi dalam kandungan, yangdikenal dengan ultrasonografi USG. Alat ini akanmemancarkan berkas ultrasonik ke rahim ibuhamil, kemudian melacak perubahan frekuensi Sumber mantul dari jantung yang berdenyut dan Gambar. Pemeriksaan thyroiddarah yang beredar. Pancaran pendek dariultrasonik akan menghasilkan gambar penampangbadan yang menabrak janin dan tulang belakang akan terpantul. Komputer menyimpanintensitas setiap denyut dan waktu arah gemanya. Berdasarkan data, komputerakan menghitung kedalaman dan lokasi setiap benda yang menghasilkan gema, lalumenampilkan titik cerah pada Gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi adanya penyakit pada manusia, seperti mendeteksi adanya kista pada Gelombang ultrasonik juga 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 itu 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. Ilmu Pengetahuan Alam 77air kapal Perhatikan Gambar dengan menggunakan transduser detektor data waktu dan cepat rambat bunyi di air laut, orang dapat menghitung jarak kedalaman laut dengan persamaangelombang pantulan v x tultrasonik gelombang s= 2 ultrasonik Dengan s = kedalaman lautan, v = kecepatan dasar laut gelombang ultrasonik, dan t = waktu tiba gelombang ultrasonikSumber Gambar Mengukur kedalamanlaut Secara singkat prinsip kerja sonar pada Gambar dijelaskan berikut ini. Alat padakapal yang disebut transduser akan mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonikyang dipancarkan ke dasar laut. Pantulan dari gelombang tersebut akan menimbulkanefek gema echo dan akan dipantulkan kembali ke kapal dan ditangkap oleh alat penerima pada kapal akan melakukan penghitungan mengenai jarak obyek,dengan menggunakan rumus yang telah kamu pelajari sebelumnya. Dengan cara tersebut,manusia tidak perlu bersusah payah dalam mengukur kedalaman laut. Bayangkan jikaharus mengukur menggunakan meteran, pasti sulit, bukan? Tahukah kamu, proses pengukuran kedalaman laut tadi ternyata menirukan proseslumba-lumba dalam mencari mangsanya? Sistem kapal selam modern yang dikembangkanmanusia saat ini juga meniru sistem yang telah digunakan lumba-lumba sejak jutaan tahunlalu. Menakjubkan, bukan? Mustahil seekor binatang mampu memiliki sistem sedemikianmenakjubkan atas kehendaknya sendiri. Sistem tak tertandingi pada lumba-lumba adalahbukti bahwa Tuhan telah menciptakan mereka begitu sempurna. Refleksi Tuhan menciptakan beragam karakteristik mengagumkan pada setiapmakhluknya, sesuai dengan kebutuhan setiap makhluknya. Misalnya kelelawarmemiliki sistem sonar yang mampu mendeteksi keberadaan benda disekitarnya,sehingga ia dapat terbang di tempat yang gelap tanpa tertabrak benda lain. Lumba-lumba dan paus yang hidup di laut juga memiliki sonar untuk mendeteksi keberadaansumber makanan. Anjing dengan kemampuan mendengar suara ultrasonik dapatmembantu manusia untuk menjaga rumah dari tindakan kejahatan. Teknologi sonaryang diterapkan pada kapal laut dan alat ultrasonografi USG dikembangkandengan meniru sistem sonar yang dimiliki oleh ikan paus dan kelelawar sehinggamendatangkan banyak manfaat bagi manusia. Oleh karena itu, tidak ada ciptaanTuhan yang sia-sia. Kita hendaknya senantiasa menyukuri apa yang telah kitamiliki, karena ciptaan Tuhan pasti sesuai dengan kebutuhan makhluknya. Jikakamu mempunyai kapasitas mendengar pada taraf audiosonik, maka apa yangterjadi jika kalian mendengar suara musik yang terlalu keras secara terus-menerus?78 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Info Ilmuwan Kamu masih ingat saluran Eustachius? Nama tersebut diabadikan dari seorangahli anatomi Italia bernama Bartolomeo Eustachio 1520-1574 M. Eustachio menelitiperkembangan struktur telinga, ginjal, adrenal, rahim, saraf otak, dan otot. Namanyadigunakan untuk menggambarkan saluran pendengaran saluran Eustachius, yaitusaluran yang menghubungkan telinga tengah dengan tenggorokan. Sebelum masaEustachio, terdapat para ahli yang mengembangkan ilmu tentang telinga, di antaranyaberikut ini. Ar-Razi 865-925M mengembangkan cara mendiagnosis dan mengobatipasien THT telinga hidung tenggorokan. Beliau memeriksa pasien di bawah cahayamatahari langsung, menggunakan mikroskop cermin, menggunakan spekula untukmemeriksa telinga dan hidung, dan menggunakan penekan lidah untuk memeriksamulut dan tenggorokan. Ar-Razi dapat menjelaskan dengan rinci penyebab penyakittelinga, hidung, mulut, kerongkongan, dan tenggorokan; bahkan tercatat sebagai dokterpertama yang menjelaskan rhinorrhea penyakit ingusan dan penyebabnya. Ahliberikutnya adalahIbnuSina980-1037Myangdapatmenjelaskansecararinciberbagaigangguan pada THT, dan banyak penyakit lainnya; danAl-Zahrawi 936-1013 M yangmerintis operasi pembedahan telinga untuk mengembalikan pendengaran pasien. Rangkuman1. Mendengar adalah kemampuan untuk mendeteksi vibrasi mekanis yang disebut Organ pendengaran pada manusia adalah telinga yang berfungsi menangkap gelombang suara dan memberikan rangsang pada sel saraf untuk diterjemahkan di Telinga manusia dibagi menjadi 3 area, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga Getaran merupakan gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangannya yang energinya akan merambat dalam bentuk Gelombang-gelombang yang berbeda dapat memiliki periode, frekuensi, dan panjang gelombang yang Berdasarkan arah rambatnya, gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnyat tegak lurus dengan arah getarnya. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah Hubungan antara panjang gelombang λ , frekuensi f, cepat rambat v dan periode T gelombang dinyatakan dalam rumus-rumus sebagai berikut. v = λ /T= λ f Ilmu Pengetahuan Alam 798. Telinga manusia mampu mendengar bunyi dengan frekuensi Hz yang disebut bunyi audiosonik. Beberapa hewan dapat mendengar bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz yang disebut bunyi infrasonik, dan bunyi dengan frekuensi di atas Hz yang disebut bunyi Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena benda lain yang memiliki frekuensi sama bergetar di Sonar merupakan suatu sistem penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksirkan ukuran, bentuk, atau kedalaman yang biasa dipakai di kapal atau hewan tertentu seperti lumba-lumba dan Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Uji Kompetensi Bab 9A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat! 1. Perhatikan gambar irisan telinga berikut ini! Gendang telinga, saluran eustachius, dan rumah siput ditunjukkan secara berturut-turut dengan huruf .... a. P, S dan R b. P, R dan T c. R, S dan T d. P, S dan T 2. Pada saat mendengar suara yang sangat keras, sebaiknya kita membuka mulut. Tujuan dari tindakan tersebut adalah .... a. dapat bernapas lega b. tekanan udara telinga tengah sama dengan telinga luar c. suara dapat masuk ke rongga mulut d. gelombang suara keras terpecah masuk ke dalam tubuh 3. Berikut ini adalah struktur yang terdapat dalam telinga manusia 1. daun telinga, 2. saluran telinga, 3. gendang telinga, 4. tulang sanggurdi, 5. tulang landasan, 6. tulang martil, 7. koklea, dan 8. saraf pendengaran. Setelah gelombang bunyi sampai di telinga, agar bunyi dapat didengar, getaran berturut-turut melalui struktur bernomor .... a. 1-2-3-6-5-4-7-8 b. 1-2-3-4-5-6-7-882 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2c. 1-2-3-6-4-5-7-8 d. 1-2-3-5-4-6-7-84. Sebuah bandul digetarkan selama 1 menit sehingga menghasilkan 40 getaran. Periode bandul tersebut adalah .... a. 1,5 sekon b. 0,33 sekon c. 0,25 sekon d. 0,15 sekon5. Perbedaan yang mendasar antara gelombang transversal dan gelombang longitudinal adalah .... a. frekuensi b. amplitudo c. arah rambatnya d. panjang gelombang6. Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, panjang gelombang dari gelombang tersebut adalah .... a. 6,8 meter b. 6,7 meter c. 6,6 meter d. 6,5 meter7. Perbedaan antara gema dan gaung terletak pada .... a. jarak sumber bunyi dengan pendengar b. jarak sumber bunyi dengan dinding pemantul c. amplitudo dan frekuensinya d. kelengkapan kata yang terdengar8. Dari permukaan air laut, sinyal bunyi dikirim ke dasar laut. Sinyal tersebut diterima kembali setelah 12 sekon. Jika cepat rambat bunyi dalam air adalah m/s, maka kedalaman laut di tempat itu adalah .... Ilmu Pengetahuan Alam 83a. m b. m c. m d. m 9. Telinga manusia normal mampu mendengar bunyi yang memiliki frekuensi .... a. kurang dari 20 Hz b. lebih dari Hz c. antara 20- Hz d. lebih dari Hz 10. Sebuah kolom udara memiliki panjang 40 cm. Jika garpu tala mempunyai frekuensi 320 Hz, maka besarnya cepat rambat gelombang bunyi di udara pada saat terjadi resonansi pertama adalah ..... a. 512 m/s b. 513 m/s c. 511 m/s d. 515 m/sB. Jawablah pertanyaan berikut 1. Perhatikan gambar berikut. 30 cm a. Berapa jumlah gelombang pada gambar di atas? b. Tentukan amplitudo gelombang. c. Tentukan periode gelombang. d. Tentukan panjang gelombang. e. Tentukan cepat rambat gelombang f. Tentukan jumlah gelombang selama dua Saat cuaca mendung seorang anak mendengar bunyi guntur 1,5 detik setelah terlihat kilat. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 320 m/s, tentukan jarak sumber petir dari anak tersebut!84 Kelas VIII SMP/MTs Semester 23. Kelelawar memiliki kemampuan untuk mendengarkan bunyi ultrasonik, yaitu mampu mendengar bunyi dengan frekuensi di atas Hz. Ternyata, ini berhubungan dengan ekolokasi, yaitu kemampuan kelewar untuk menentukan arah. Bagaimana mekanisme kelewar dalam ekolokasi? Jelaskan. 4 Sekarang ini banyak teknologi baru yang memanfaatkan sistem sonar. Menurut kamu adakah dampak negatif dengan penggunaan sistem sonar ini dalam perkembangan teknologi? 5. Pernahkah kamu berdiri di trotoar jalan kemudian mendengar suara sirine mobil ambulan? Saat mobil berada di kejauhan bunyi sirene mobil terdengar pelan. Ketika mobil bergerak mendekati kamu, bunyi akan terdengar semakin keras kemudian bunyi sirine mobil akan terdengar melemah lagi setelah mobil menjauh. Dapatkah kamu menjelaskan mengapa bunyi sirine mobil berubah-ubah ketika mobil bergerak mendekati/menjauhi kamu? 6. Terdapat dua buah gabus terapung di atas permukaan air berjarak 6 meter satu sama lain. Kedua gabus bergerak naik turun bersama-sama ketika dilalui gelombang. Di antara kedua gabus tersebut terdapat dua puncak gelombang. Tentukan sketsa gambarnya dan panjang gelombangnya. 7. Apabila kita menjatuhkan benda keras misalnya batu atau besi ke lantai, maka timbul bunyi. a. Menurut pendapatmu, apakah bunyi dapat dipantulkan? b. Jika dapat dipantulkan, bedakan antara pemantulan bunyi di dalam ruangan kosong dengan pemantulan suara ketika berteriak pada dinding tebing! c. Apakah proses pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan untuk kepentingan kita? Jelaskan jawaban kamu disertai contoh. d. Bagaimana cara kerja sonar? Tugas Proyek Buatlah sebuah artikel tentang penyakit atau kelainan pada indera pendengaran secaraberkelompok. Artikel tersebut setidaknya memuat. a. Data hasil observasi internet, buku, koran, TV, atau sumber lainnya mengenai satu penyakit terkait dengan indera pendengaran. b. Identifikasi penyebab terjangkitnya penyakit itu. c. Analisis cara untuk penyembuhan dan pencegahan terhadap terjangkitnya penyakit tersebut. d. Setiap kelompok diusahakan memiliki topik yang berbeda-beda. e. Setelah selesai menyusun artikel tersebut, presentasikan hasil artikel kamu di depan kelas. Ilmu Pengetahuan Alam 85Bab 10 Indera Penglihatan dan Alat OptikKamu dapat melihat alamsekitar dengan inderapenglihatan. Benda-benda disekitarmu dapat di lihat karenabenda tersebut memantulkancahaya. Bagaimana caramatamu dapat melihat bendadan bagaimana cara bendamemantulkan cahaya? Ayopelajari pada bab ini dengansemangat! Sumber dan Dokumen KemdikbudA. Pembentukan Bayangan pada Alat Optik1. Sifat-Sifat Cahaya Ayo Kita Pelajari A. Pembentukan Bayangan Mungkin di antara kamu masih ada yangbertanya-tanya tentang cahaya, karena kita tidak 1. Sifat-sifat Cahayamengetahui wujud dan tidak dapat memegang 2. Pembentukan Bayangan padacahaya. Cahaya tidak mempunyai wujud, namuncahaya ada di sekitar kamu dan dapat dirasakan Cermin dan Lensakeberadaannya. Istilah Penting Cermin cembung Untuk mengenali cahaya, kita perlu Cahaya Cermin cekungmengetahui dan memahami sifat-sifat cahaya Sifat-sifat cahaya Lensa cekungdan penggunaannya pada alat-alat optik. Cermin datar Lensa cembung a. Cahaya Merambat Lurus Mengapa Penting? Cahaya merambat ke semua arah. Misalnya, Menjelaskan proses pembentukanjika lilin atau lampu yang kamu nyalakan di tempat bayangan pada cermin dan lensagelap, maka kamu akan melihat bahwa daerah dengan menggunakan sifat-sifatyang ada di sekitar lilin atau lampu tersebut akan Bagaimanakah arah rambatan cahaya?Untuk mengetahuinya lakukan kegiatan berikut. Perambatan CahayaApa yang harus kamu persiapkan?1. Lampu atau lilin2. Kertas3. GuntingApa yang harus kamu lakukan?1. Lakukan percobaan ini di tempat gelap atau Lubangi kertas pada bagian Susunlah set percobaan seperti pada Gambar Mintalah bantuan temanmu un- tuk memegangi Nyalakan lampu/ lilin. Amati bayangan yang terbentuk. Bagaimanakah arah ram- batan cahaya lampu lilin?5. Ulangi langkah 4, amati bayangan yang terbentuk. Dapatkah kamu melihat arah rambatan cahaya?6. Apa yang terjadi jika kedua lubang pada kertas tersebut tidak diletakkan dalam satu garis lurus? Ilmu Pengetahuan Alam 87Sumber Dokumen Kemdikbud Gambar Set percobaan perambatan cahaya Berdasarkan percobaan ini, apa yang dapat kamu simpulkan?b. Cahaya dapat dibiaskan Bagaimana cahaya dapat dibiaskan atau seolah-olah dibiaskan? Untuk mengetahuinyacoba lakukan kegiatan berikut. Mengapa Sendok Terlihat Bengkok?Apa yang harus kamu persiapkan?1. Sendok2. Air3. Gelas kimia, jika tidak ada gunakan gelas beningApa yang harus kamu lakukan? Sumber Dokumen Kemdikbud1. Isi gelas dengan air hingga terisi ¾ gelas. Gambar Set percobaan sendok bengkok2. Masukkan sendok ke dalam air dengan posisi seperti pada Amati bentuk sendok yang berada di atas air dan di dalam pertanyaan berikut, tuliskan jawabanmu pada buku IPA!1. Apa yang terjadi pada sendok? Mengapa peristiwa tersebut dapat terjadi? Jelaskan!2. Mengapa cahaya dibiaskan saat melalui medium yang berbeda kerapatannya?3. Gambarkan diagram yang dapat menjelaskan proses terjadinya pembiasan pada sen- dok!Apa yang dapat kamu simpulkan dari percobaan tersebut?88 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Cahaya akan dibiaskan ketika melalui medium dengan kerapatan yang cahaya akan menurun saat memasuki air atau medium yang lebih rapat. Semakinbesar perubahan kecepatan cahaya saat melalui dua medium yang berbeda, akan semakinbesar pula efek pembiasan yang terjadi. Namun, pembiasan tidak akan terjadi saat bendadicelupkan dalam posisi tegak lurus perhatikan pola pembiasan pada Gambar Berwald,dkk. 2007 Kamu pasti pernah melihat bayang-bayangGambar Proses pembiasan pada sedotan benda. Apa sebenarnya bayang-bayang itu? Bayang-bayang terjadi sebagaic. Cahaya dapat dipantulkan akibat cahaya merambat pada garis lurus. Bayang-bayang merupakan suatu daerah gelap yang terbentuk pada saat sebuah benda menghalangi cahaya yang mengenai suatu permukaan. Jika sumber cahaya cukup besar, bayang-bayang sering terdiri atas dua bagian. Apabila cahaya tersebut terhalang seluruhnya, terbentuklah umbra, yaitu bagian pertama bayang-bayang yang sangat gelap. Daerah di luar umbra menerima sebagian cahaya, terbentuklah penumbra, yaitu bagian kedua bayang- bayang yang terletak di luar umbra dan tampak berwarna abu-abu kabur. Apakah kamu dapat membedakan benda-benda berdasarkan warnanya? Apa yangmenyebabkan demikian? Cahaya memiliki sifat dapat dipantulkan jika menumbuk suatupermukaan bidang. Pemantulan yang terjadi dapat berupa pemantulan baur danpemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yangtidak rata, seperti aspal, tembok, batang kayu, dan lainnya. Pemantulan teratur terjadi jikacahaya dipantulkan oleh bidang yang rata, seperti cermin datar atau permukaan air danauyang tenang. baur difus teratur Sumber Berwald dkk. 2007. Gambar Pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pada pemantulan baur dan pemantulan teratur, sudut pantulan cahaya besarnyaselalu sama dengan sudut datang cahaya perhatikan Gambar Hal tersebut yangmenjadi dasar hukum pemantulan cahaya yang dikemukakan oleh Snellius. Snelliusmenambahkan konsep garis normal yang merupakan garis khayal yang tegak lurus denganbidang. Garis normal berguna untuk mempermudah kamu menggambarkan pembentukanbayangan oleh cahaya. Ilmu Pengetahuan Alam 89Bunyi hukum pemantulan adalah sebagai datang garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang sudut datang sama dengan besar sudut dirumuskan adalah sebagai berikut. i= r Garis normalKeterangan i = Sudut datang r = Sudut pantul Sinar Pantul Sinar datang Sumber Berwald, dkk. 2007 Gambar Proses pemantulan cahaya pada cermin datar Kemampuan kamu untuk membedakan warna, tidak terlepas dari sifat cahaya itu yang mengenai benda sebagian akan dipantulkan ke mata dan sebagian lagi akandiserap benda sebagai energi. Misalnya cahaya yang mengenai benda terlihat berwarnamerah. Hal ini berarti spektrum cahaya merah akan dipantulkan oleh benda, sedangkanspektrum warna lainnya akan diserap oleh benda Pada gambar di bawah ini, manakah yang menunjukkan sudut datang dan sudut pantul? garis normal 2 1 3 Sinar Sinar datang pantul bidang pantul Sumber Dokumen Kemdikbud Posisi sudut datang dan sudut pantul2. Jika sudut datang sebesar 300, berapakah besar sudut pantul yang terbentuk?90 Kelas VIII SMP/MTs Semester 2d. Cahaya merupakan Gelombang Elektromagnetik Bayangkan saat ini kamu sedang berdiri di tepi pantai. Pada saat itu kamu melihat ombakyang sangat besar sedang melaju menuju ke arah kamu. Deburan ombak tersebut hanyamemindahkan sejumlah energi dengan memindahkan mediumnya air laut karena ini dibuktikan dengan terdengarnya suara ombak energi gerak menjadi bunyi. Berbeda dengan gelombang laut, cahaya dapat mentransfer energi dari satu tempatke tempat lainnya tanpa menggunakan medium sehingga cahaya merupakan gelombangelektromagnetik. Gelombang elektromagnetik terbentuk karena adanya perubahan medanmagnet dan medan listrik secara periodik. Salah satu fenomena yang dapat membuktikan bahwa cahaya itu mampu mentransferenergi adalah saat lilin yang dinyalakan di sebuah ruang yang gelap dan kemudian lilintersebut dapat menerangi ruangan tersebut. Contoh lainnya adalah matahari yangmemancarkan gelombang cahayanya melalui ruang angkasa tanpa medium. Gelombangcahaya matahari memancar ke segala arah sampai ke bumi meskipun melalui ruang hampaudara. Hal ini berarti gelombang cahaya dapat merambat pada ruang kosong hampaudara tanpa adanya materi. Berdasarkan frekuensinya, gelombang elektromagnetik ada bermacam-macam. Berikutklasifikasi gelombang elektromagnetik yang dikenal dengan spektrum elektromagnetik. Cahaya Tampak SPEKTRUM ELEKTROMAGNETIKRadio dan TV menggunakan Gelombang Handphone bekerjagelombang. Panjang gelombang Radio menggunakan gelombangradio lebih dari 0,001 m. mikro. Gelombang mikro memiliki panjang gelombang antara 0,3 m dan 0,001 m Gelombang Cahaya tampak Mikro memiliki panjang Sinar gelombang Inframerah antara 700 nm dan 400 nm. CahayaSinar inframerah memiliki Tampakpanjang gelombang antara 0,001 Ultravioletm dan 700 nm. Sinar XKerusakan wajah akibat sinar Sinar Bagian dalam tangan yangultraviolet yang memiliki panjang Gamma memperoleh sinar X yanggelombang antara 400 dan 10 nm memiliki panjang gelombangnm. antara 10 nm dan 0,01 Berwald, dkk. 2007Gambar Spektrum elektromagnetik Ilmu Pengetahuan Alam 91Sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah Setelah kamu mengamatibagian yang sangat kecil dari spektrum elektromagnetik. Gambar JawablahAgar mudah memahaminya, perhatikan Gambar pertanyaan berikut ini!yang menunjukkan spektrum cahaya tampak. Cahayatampak adalah cahaya yang memiliki panjang gelombang Berapakah panjangelektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. gelombang cahaya merahPanjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 400 dan biru?nm sampai 700 nm, yang besarnya seratus kali lebih kecildari pada lebar rambut manusia. Warna cahaya yangdapat kamu lihat tergantung pada panjang gelombang darigelombang cahaya yang masuk ke Pembentukan Bayangan pada Cermin Salah satu kegiatan yang mungkin kamu lakukan sebelum berangkat ke sekolah adalahberdiri di depan cermin, untuk melihat apakah kamu sudah rapi atau belum. Bahkan seringkali dalam perjalanan, kamu ditemani cermin. Tahukah kamu bahwa cermin yang kamupakai untuk berkaca setiap hari adalah sebuah cermin datar? Jika seberkas cahaya mengenai cermin datar maka cahaya tersebut dipantulkan secarateratur. Peristiwa pemantulan cahaya pada cermin datar menyebabkan pembentukanbayangan benda oleh cermin. Bayangan oleh Cermin DatarApa yang harus kamu persiapkan?1. Cermin datar berukuran minimal berukuran 30 cm x 30 Pensil, bulpen, buku, botol kecil atau benda lainnya yang ada di sekitar kamu. Apa yang harus kamu lakukan? 1. Letakkan benda, misal botol kecil 15 cm di de- pan cermin datar. 2. Amati bayangan yang terjadi pada cermin. Sumber Dokumen Kemdikbud Gambar Bayangan yang terbentuk pada cermin datar Lakukan percobaan ini dengan cermat dan teliti agar kamu dapat memahami pem-bentukan bayangan pada cermin datar. Selain itu, jangan lupa bekerja sama dan berbagitugaslah dengan teman satu Kelas VIII SMP/MTs Semester 2Berdasarkan percobaan bayangan pada cermin datar, jawab dan tuliskan jawabanmu pada buku IPA! 1 Dimanakah letak bayangan yang dapat kamu amati pada cermin? 2 Bagaimanakah ukuran bayangan jika dibandingkan dengan ukuran benda?a. P embentukan Bayangan pada Cermin Datar Pada saat menentukan bayangan pada cermin datar melalui diagram sinar, titikbayangan adalah titik potong berkas sinar-sinar pantul. Bayangan bersifat nyata apabilatitik potongnya diperoleh dari perpotongan sinar-sinar pantul yang konvergen mengumpul.Sebaliknya, bayangan bersifat maya apabila titik potongnya merupakan hasil perpanjangansinar-sinar pantul yang divergen menyebar. S S Keterangan S = Jarak benda terhadap cermin s = Jarak bayangan terhadap cermin Sumber Dokumen Kemdikbud Gambar Pembentukan pada cermin datar Bayangan pada cermin datar bersifat maya. Titik bayangan dihasilkan dari perpotongansinar-sinar pantul yang digambarkan oleh garis putus-putus. Untuk melukis pembentukan bayangan pada cermin datar dengan diagram sinar, ikutilahlangkah-langkah berikut Lukis sebuah sinar dari benda menuju cermin dan dipantulkan ke mata, sesuai hukum pemantulan cahaya, yaitu sudut sinar datang harus sama dengan sudut sinar Lukis sinar kedua sebagaimana langkah Lukis perpanjangan sinar-sinar pantul tersebut di belakang cermin sehingga berpotongan. Perpotongan sinar-sinar pantul tersebut merupakan bayangan Jika diukur dari cermin, jarak benda terhadap cermin s harus sama dengan jarak bayangan terhadap cermin s.b. Pembentukan Bayangan pada Cermin Lengkung Pernahkah kamu mengamati kaca spion yang dipasang di kendaraan? Kaca yangdipasang pada spion adalah contoh dari cermin lengkung. Ilmu Pengetahuan Alam 931 Cermin Cekung Pernahkah kamu mendengar istilah “cermin seribu bayangan”? Wahana Cermin lengkung adalah cermin yang ini biasanya ada di tempat-tempatpermukaannya melengkung yang disebut wisata. Melalui cermin tersebut kamujuga lengkung sferis. Ada dua jenis cermin dapat melihat secara langsung jumlahlengkung sederhana yaitu cermin silinder dan bayangan yang begitu banyak ketikacermin bola. Pada subbab ini, kamu hanya kamu berada di antara dua cerminakan mempelajari cermin bola, khususnya datar saling berhadapan dengantentang cermin cekung dan cembung. sudut tertentu. Cermin cekung dan cembung dianggap Nah, Bagaimana hal ini dapatsebagai irisan permukaan yang berbentuk terjadi?bola. Cermin cekung merupakan irisan Apabila dua buah cermin datarpermukaan bola yang bagian mengkilapnya diletakkan saling berhadapan bagianterdapat di dalam sedangkan irisan depan cermin menghadap ke ruangpermukaan bola yang bagian mengkilapnya yang sama dan mengapit besarterdapat di luar adalah cermin cembung. sudut tertentu, maka kedua cerminAgar dapat memahami unsur-unsur pada ini akan membentuk bayangan yangcermin cekung dan cembung. Perhatikan banyaknya bergantung pada besarGambar sudut antara kedua cermin. Agar kamu dapat memahami penjelasan di Bagian M adalah titik pusat kelengkungan atas, perhatikan Gambar yaitu titik pusat bola. Titik tengahcermin adalah O. Sumbu utama yaitu, OM, Sumber Dokumen Kemdikbudgaris yang menghubungkan titik M dan O. Gambar Pembentukan padaSudut POM adalah sudut buka cermin jika dua buah cermin datartitik P dan M adalah ujung-ujung cermin. 2f = R Sumber Dokumen Kemdikbud Gambar Penampang melintang cermin cekung dan cembung Berdasarkan Gambar maka kita dapat menentukan unsur-unsur cermin lengkung,yaitu sebagai Pusat kelengkungan cermin Pusat kelengkungan cermin merupakan titik di pusat bola yang diiris menjadi kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan Vertex Vertex merupakan titik di permukaan cermin dimana sumbu utama bertemu dengancermin dan disimbolkan dengan Kelas VIII SMP/MTs Semester 2c. Titik api titik fokus Titik api adalah titik pertengahan antara vertex dan pusat kelengkungan cermin dandisimbolkan dengan Jari-jari kelengkungan cermin Jari-jari kelengkungan cermin adalah jarak dari vertex ke pusat kelengkungan kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan Jarak fokus Jarak fokus cermin adalah jarak dari vertex ke titik api dan disimbolkan dengan pemantulan kedua yangmenyatakan besar sudut datang samadengan sudut pantul, berlaku pula Sinar yang jatuh di Duntuk cermin lengkung. Pada cermin Sinar yang jatuh di Blengkung, garis normal adalah garis yangmenghubungkan titik pusat lengkungcermin M dan titik jatuhnya garis normal pada cerminlengkung berubah-ubah, bergantung Sumber Dokumen Kemdikbudpada titik jatuh sinar. Misalnya, jika sinar Gambar Pemantulan pada cermin cekungdatang dari K mengenai cermin cekungdi B, maka garis normalnya adalah garisMB dan sudut datangnya adalah sudut KBM = α. Sesuai hukum pemantulan, maka sudutpantulnya, yaitu sudut MBC = α dan sinar pantulnya adalah sinar datang dari K mengenai cermin cekung di D, maka garis normalnya adalah garisMD dan sudut datangnya adalah sudut KDM = β. Sesuai hukum pemantulan, maka sudutpantulnya, yaitu sudut MDC = β, sedangkan sinar pantulnya adalah sinar DC. Hal yangsama berlaku juga pada cermin cembung. Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cekunga. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui titik pusat kelengkungan cermin pula. Ilmu Pengetahuan Alam 95